JP6611445B2 - 振動型アクチュエータ及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、振動体と被駆動体とを加圧接触させて振動体に振動を励振させることによって振動体と被駆動体とを相対的に移動させる振動型アクチュエータに関し、特に、被駆動体の構成とその支持機構及び加圧機構に関する。

振動体と被駆動体とを加圧接触させ、振動体に振動を励振させることによって振動体と被駆動体とを相対的に移動させる振動型駆動装置として、振動体と被駆動体とを相対的に回転させる構成を有するものが知られている。このような振動型アクチュエータの一例として、特許文献１には、振動体に振動を励振させて、振動体と接触する移動体及び出力取り出し用歯車を中心軸回りに回転駆動することにより、外部に出力を取り出す構成を有する超音波モータが記載されている。

特開平１１−２３７０５３号公報

特許文献１に記載された振動型アクチュエータにおいて効率的に回転出力を取り出すためには、移動体と出力取り出し用歯車とを、互いに滑ることのないように接合するか、又は、大きな加圧力で摩擦保持する必要がある。この場合、出力取り出し歯車の回転軸と、出力取り出し歯車と噛み合う外部出力伝達手段の回転軸とが相対的に傾いて設置された場合に、出力取り出し歯車には外部出力伝達手段から回転反力以外に出力取り出し歯車を傾かせる力（回転モーメント）を受ける。この場合、移動体が振動体に対して傾くことで、出力が低下してしまうという問題を生じる。

本発明は、外力の影響を受け難く、安定した回転駆動性能を有する振動型アクチュエータを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、
弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、
前記振動体を保持する軸部材と、
前記弾性体と接触し、前記振動体により摩擦駆動される本体部と、外周部と、前記本体部と前記外周部とを連結する連結部と、を有する被駆動体と、
前記被駆動体と接合され、前記軸部材に対して回転可能な滑り軸受けである軸受け部材と、
隙間を持って前記軸受け部材と径嵌合し、前記軸受け部材を前記軸部材のスラスト方向で位置決めするフランジ部と、
前記本体部と前記軸受け部材との間に設けられた加圧部材と、を備え、
前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の交流電圧を印加することにより前記振動体に励振した振動によって前記振動体と前記被駆動体とを前記軸部材を回転中心軸として相対的に回転させる振動型アクチュエータであって、
前記本体部は、前記軸受け部材に対して回転方向および前記スラスト方向以外の方向で自由度が拘束され、
前記スラスト方向における前記連結部の曲げ剛性が、前記本体部および前記外周部の曲げ剛性よりも小さく、
前記連結部と、前記軸受け部材及び前記フランジ部が径嵌合する径嵌合部と、が前記軸部材のラジアル方向において重なることを特徴とする振動型アクチュエータ、である。

本発明によれば、振動体から摩擦駆動力を受ける被駆動体を、出力伝達部と本体部とを曲げ剛性の低い連結部を介して一体化させた構成とする。これにより、出力伝達部が外力を受けたときでも、連結部が変形することで本体部の回転に影響が及ぶことを回避して、安定した回転駆動性能を得ることができる。

本発明の第１実施形態に係る振動型アクチュエータの外観斜視図である。 図１に示す振動型アクチュエータの上面図及び矢視Ａ−Ａの断面図である。 図１に示す振動型アクチュエータを構成する弾性体とギアとの接合部の構成を示す分解斜視図及び断面図である。 図１に示す振動型アクチュエータを構成するギアの機能を模式的に説明する斜視図及び断面図である。 図１に示す振動型アクチュエータを構成するギアが外部のギアと噛み合うことによって受ける力と、ギアと軸受け部材との嵌合部との関係を説明する図である。 本発明の第２実施形態に係る振動型アクチュエータを構成する弾性体とギアの概略構成を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る振動型アクチュエータを構成する弾性体とギアの概略構成を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る振動型アクチュエータを構成する弾性体、ギア及び軸受け部材の概略構成を示す断面図である。 図１に示す振動型アクチュエータを搭載したデジタルカメラの概略構成を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る振動型アクチュエータ１００の外観斜視図である。図２（ａ）は、振動型アクチュエータ１００の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）中の矢視Ａ−Ａの断面図である。

振動型アクチュエータ１００は、振動体、被駆動体、シャフト（軸部材）４、ナット５、軸受け部材１９、フランジ２０、ナット２１及び加圧バネ２５を備える。振動体は、第１の弾性体１、第２の弾性体２及び圧電素子３を有する。被駆動体は、接触バネ部材１６、被駆動体本体１７及びギア１８を有する。本実施形態では、振動型アクチュエータ１００は、シャフト４に保持された振動体に励振させた振動により、シャフト４に対して回転可能に支持された被駆動体がシャフト４を回転中心軸として回転駆動される。

なお、後述するように、軸受け部材１９と加圧バネ２５は、シャフト４を回転中心軸として被駆動体と一体的に回転する。しかし、本実施形態では、前記の通りに、振動体からの摩擦駆動力を受けて回転し、その回転駆動力を外部へ伝達する接触バネ部材１６、被駆動体本体１７及びギア１８を被駆動体と定義する。また、以下の説明では、便宜上、振動型アクチュエータ１００のナット５側を下側と称し、ナット２１側を上側と称する。

振動体を構成する円環状の第１の弾性体１、第２の弾性体２及び圧電素子３は、シャフト４に設けられたフランジ部とナット５（支持手段）とによって、シャフト４のスラスト方向（上下方向）の所定位置に固定されている。電気−機械エネルギ変換素子である圧電素子３は、複数の圧電セラミックスが電極を介して積層された構造を有し、例えば、１層の電極は、半円形の２つの独立した電極を有する。なお、圧電素子３と第２の弾性体２との間には、圧電素子３に給電を行うためのフレキシブル配線基板（不図示）が配置されている。

円環状の形状を有する接触バネ部材１６は、円環状の形状を有する被駆動体本体１７の下側（第１の弾性体１側）の外周に接着剤等で接合されており、第１の弾性体１と接触する先端部の形状は、適正なバネ性が得られるように設計されている。なお、第１の弾性体１において接触バネ部材１６と接触する部分（第１の弾性体１の上面）には、耐摩耗処理（例えば、第１の弾性体１がステンレス材からなる場合には、焼き入れ処理や窒化処理等）が施されている。また、接触バネ部材１６にも同様に耐摩耗処理が施されている。

円環状の形状を有するギア１８は、被駆動体本体１７の回転駆動力を外部へ伝達するための出力伝達部材である。ギア１８は、被駆動体本体１７の上側（接触バネ部材１６が接合されている側の反対側）において被駆動体本体１７に接合されており、その詳細については図３を参照して後述する。なお、振動体に励振した振動により接触バネ部材１６を介して被駆動体本体１７及びギア１８を回転させる原理については後述する。

円環状の形状を有する軸受け部材１９は、シャフト４に通されて被駆動体本体１７の上方の内径側に配置されている。軸受け部材１９は、滑り軸受けであり、被駆動体本体１７が回転振れを起こさずに安定して回転することができるように、軸受け部材１９の外径部と被駆動体本体１７の内径部とは径嵌合により接合されている。また、軸受け部材１９の内径側は、フランジ２０に対して回転可能な状態で、フランジ２０の一部と径嵌合している。こうして、被駆動体本体１７は、回転方向及びシャフト４のスラスト方向以外の方向で自由度が拘束されている。

フランジ２０は、シャフト４に設けられた位置決め用の段部に突き当たるように組み込まれ、ナット２１によりシャフト４の先端に固定されている。フランジ２０は、軸受け部材１９をシャフト４のスラスト方向で位置決めする位置決め部材として機能する。すなわち、フランジ２０がシャフト４のスラスト方向で位置決めされることにより、フランジ２０の端面に当接した軸受け部材１９もシャフト４のスラスト方向で位置決めされる。

加圧バネ２５は、被駆動体本体１７を振動体側へ押圧することによって、被駆動体本体１７に接合された接触バネ部材１６を振動体の第１の弾性体１に加圧接触させる加圧部材である。本実施形態では、加圧バネ２５としてコイルバネを用いており、被駆動体本体１７の内側に張り出したフランジ部と軸受け部材１９とで加圧バネ２５が挟持される構成としている。

このように構成された振動型アクチュエータ１００において、不図示の電源から不図示のフレキシブル配線基板を介して圧電素子３の各電極群に位相の異なる交流電圧を印加することで、シャフト４のスラスト方向と直交する２つの曲げ振動を振動体に励振させることができる。その際に、印加する交流電圧の位相を調整することにより、２つの曲げ振動の間に９０度の時間的な位相差を与えることができ、その結果、振動体の曲げ振動がシャフト４の軸周りに回転する。

こうして接触バネ部材１６と加圧接触する第１の弾性体１の上面に楕円運動が形成され、この面に加圧接触した接触バネ部材１６が摩擦駆動される。これにより、被駆動体（接触バネ部材１６、被駆動体本体１７及びギア１８）と軸受け部材１９及び加圧バネ２５とが一体となって、シャフト４を回転中心軸としてシャフト４回りに回転する。振動型アクチュエータ１００では、このとき摩擦駆動による大きな回転力（回転トルク）が被駆動体本体１７に発生し、ギア１８を通して回転トルクが外部に伝達される構成となっている。

図３（ａ）は、被駆動体本体１７とギア１８との接合部の構成を示す分解斜視図である。図３（ｂ）は、被駆動体本体１７とギア１８との接合部の構成を示す断面図であり、被駆動体本体１７とギア１８とを分解した状態で示している。

被駆動体本体１７の上面側には複数の凹部１７ａが設けられており、ギア１８には凹部１７ａと対向する位置に複数の凸部１８ｄが設けられている。凸部１８ｄと凹部１７ａとを位置合わせし、凸部１８ｄを凹部１７ａへ圧入することで、被駆動体本体１７とギア１８とはがたつきなく結合されている。なお、本実施形態では、ギア１８には、例えば、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の樹脂材料で成形されたものが好適に用いられる。

ギア１８の外周部は、ギアの歯が形成された歯車状の形状を有する歯車部１８ａとなっており、ギア１８の内周部は、シャフト４のスラスト方向に厚肉に形成された固定部１８ｃとなっている。そして、ギア１８は、歯車部１８ａと固定部１８ｃとが連結部１８ｂによって連結され、これらの各部が継ぎ目なく一体的に形成された構成を有する。歯車部１８ａは、被駆動体の回転駆動力を外部に出力する出力部として機能し、外部の歯車（後述する外部ギア３０等）と噛合して外部の歯車を回転させる。連結部１８ｂは、歯車部１８ａ及び固定部１８ｃよりもシャフト４のスラスト方向において薄肉に形成されている。

なお、凸部１８ｄは固定部１８ｃに形成されているため、固定部１８ｃは被駆動体本体１７と結合される。よって、本実施形態では、前述の通りに接触バネ部材１６、被駆動体本体１７及びギア１８が被駆動体を構成すると定義したときに、更に、接触バネ部材１６、被駆動体本体１７及びギア１８の固定部１８ｃが被駆動体の本体部を構成すると定義する。また、ギア１８の歯車部１８ａは被駆動体の出力部であると定義し、ギア１８の連結部１８ｂは被駆動体における本体部と出力部とを連結する連結部であると定義する。

ギア１８をこのような構成とするのは、ギア１８と噛み合う外部ギア３０の回転軸とギア１８の回転軸（シャフト４）に対して傾いた場合等に、その影響を最小限に抑えるためのものである。以下、その機能について図４を参照して説明する。

図４（ａ）は、ギア１８の機能を模式的に説明する斜視図であり、図４（ｂ）は、ギア１８の機能を模式的に説明する断面図である。図４（ａ）に示すように、外部ギア３０の回転軸とギア１８の回転軸との間に角度θの傾きが生じている。このような傾きは、例えば、ギア１８と外部ギア３０との組み付けの際に生じ、振動型アクチュエータ１００又は外部ギア３０に外力が作用した場合に生じうる。この場合、ギア１８は外部ギア３０から外力Ｆ１を受ける。外力Ｆ１によってギア１８に結合されている被駆動体本体１７は、外力Ｆ１と同方向に回転して傾く力のモーメントを受ける。

ここで、被駆動体本体１７と軸受け部材１９との径嵌合部及び軸受け部材１９とフランジ２０との径嵌合部は共に、ギア１８及び被駆動体本体１７の傾きを規制する働きを持っている。しかし、軸受け部材１９とフランジ２０との径嵌合部には、軸受け部材１９をフランジ２０に対して回転させるためのわずかなガタ（隙間）がある。そのため、ギア１８全体の剛性が高いと、被駆動体本体１７にわずかな傾きが生じてしまい、被駆動体本体１７に接合された接触バネ部材１６と振動体（第１の弾性体１）との接触状態が悪化し、出力低下等の出力の不安定化や鳴きと呼ばれる異音が発生する等の問題が生じるおそれがある。

そこで、ギア１８では、歯車部１８ａと固定部１８ｃとの間に連結部１８ｂを設け、連結部１８ｂは、シャフト４のスラスト方向での曲げ剛性が歯車部１８ａ及び固定部１８ｃよりも相対的に小さい構成としている。このように構成しても、ギア１８の回転方向では、必要な剛性を確保することができる。また、歯車部１８ａに外力Ｆ１が作用しても、図４（ｂ）に示すように、連結部１８ｂが変形することで、歯車部１８ａが受ける外力Ｆ１の被駆動体本体１７への伝達を抑制することができる。これにより、接触バネ部材１６と振動体（第１の弾性体１）との接触状態の悪化を防止することができるため、出力低下や異音発生等の問題が生じることを回避することができる。よって、振動型アクチュエータ１００では、被駆動体の出力部に作用した外力の影響が被駆動体の本体部に及ぶことが回避されることで、安定した回転駆動性能を得ることができる。

図５は、ギア１８が外部ギア３０と噛み合うことによって受ける力と、ギア１８と軸受け部材１９との嵌合部との関係を説明する図である。外部ギア３０とギア１８の歯型形状は、所定の圧力角（例えば、２０°）を持って形成されているため、ギア１８にはギア１８の回転軌道に対する接線方向での回転力のみならず、ラジアル方向の押圧力Ｆ２が作用する。この押圧力Ｆ２が被駆動体本体１７を傾かせるモーメントとならないように、振動型アクチュエータ１００では、押圧力Ｆ２の力ベクトルの延長線が、軸受け部材１９とフランジ２０との径嵌合部Ａとほぼ一致する（押圧力Ｆ２をフランジ２０と軸受け部材１９との嵌合部で受ける）構成としている。

なお、軸受け部材１９は、摺動性に優れ、且つ、振動減衰率の大きい材料で形成されていることが望ましい。また、軸受け部材１９を構成する材料の振動減衰率は、ギア１８を構成する材料の振動減衰率よりも大きいことがより望ましい。これは、被駆動体本体１７が振動体からの振動の伝達によってわずかに振動することがあるため、軸受け部材１９が振動減衰率の小さい材料（例えば、金属材料）で形成されていると、びびり振動等が生じて異音が発生するおそれがあるからである。そこで、軸受け部材１９としては、具体的には、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂又はポリアミド樹脂等を主成分とするものが好適に用いられる。

以上の説明の通り、本実施形態では、回転中心軸と平行な方向の曲げ剛性が被駆動体の本体部及び出力部よりも小さい連結部を被駆動体に設け、回転中心軸と直交する方向から出力部が受ける外力を本体部と軸受けとの嵌合部で受ける構成としている。これにより、出力部に外力が作用しても、被駆動体を安定して回転駆動させることができる。また、本体部を高剛性に構成することができるため、応答性を高めることもできる。なお、被駆動体を振動体に対して加圧接触させる加圧部材を回転軸を囲むように配置した構成とすることにより、部品寸法のばらつき等の影響を受け難い構成とすることができる。

＜第２実施形態＞
図６は、本発明の第２実施形態に係る振動型アクチュエータを構成する被駆動体本体２７とギア２８の概略構成を示す断面図である。被駆動体本体２７及びギア２８は、第１実施形態で説明した振動型アクチュエータ１００を構成する被駆動体本体１７及びギア１８に代わる部材である。被駆動体本体２７及びギア２８以外の第２実施形態に係る振動型アクチュエータの構成部材は、振動型アクチュエータ１００の構成部材と同じであるため、その説明を省略する。

ギア２８の外周部は、ギアの歯が形成された歯車状の形状を有する歯車部２８ａとなっており、歯車部２８ａは、被駆動体の回転駆動力を外部に出力する出力部として機能する。ギア２８において歯車部２８ａの内周側には、歯車部２８ａよりもシャフト４のスラスト方向において薄肉に形成された平板円環状（ワッシャ状）の連結部２８ｂが、歯車部２８ａと同一材料で継ぎ目なく一体的に設けられている。連結部２８ｂは、被駆動体本体２７の上面に複数のビス２６等で固定されることで、歯車部２８ａと被駆動体本体２７（被駆動体の本体部）とを連結する。

第１実施形態で説明したギア１８と同様に、ギア２８は、回転方向に高い剛性を有し、連結部２８ｂは、シャフト４のスラスト方向での曲げ剛性が歯車部２８ａよりも小さい。これにより、第２実施形態に係る振動型アクチュエータもまた、第１実施形態に係る振動型アクチュエータ１００と同様の効果を奏することができる。

＜第３実施形態＞
図７は、本発明の第３実施形態に係る振動型アクチュエータを構成する被駆動体本体３７とギア３８の概略構成を示す断面図である。被駆動体本体３７及びギア３８は、第１実施形態で説明した振動型アクチュエータ１００を構成する被駆動体本体１７及びギア１８に代わる部材である。そのため、第２実施形態での説明と同様に、被駆動体本体３７及びギア３８以外の振動型アクチュエータの構成部材についての説明を省略する。

被駆動体本体３７は、第２実施形態で説明したギア２８の連結部２８ｂと被駆動体本体２７とを一体的に構成したものである。すなわち、被駆動体本体３７は、主胴体部３７ａと、主胴体部３７ａから一体的にラジアル方向に延出したフランジ状の連結部３７ｂとを有する。そして、連結部３７ｂの外側には、被駆動体の出力部として機能する円環状のギア３８が、連結部３７ｂに接合されて配置されている。被駆動体本体３７において、主胴体部３７ａと連結部３７ｂとは同一材料で一体的に継ぎ目なく形成されており、例えば、金属材料からなる。一方、ギア３８は、第１実施形態で説明したギア１８の歯車部１８ａに相当する部材であり、ギア１８と同様に樹脂材料で形成されている。ギア３８と被駆動体本体３７とは、接着剤で接合され、或いはインサート成型等により接合されている。なお、被駆動体本体３７の内径側上部に設けられた段部において、被駆動体本体３７と軸受け部材１９（図７に不図示）とが径嵌合する。

第１実施形態で説明したギア１８と同様に、ギア３８と被駆動体本体３７に設けた連結部３７ｂとからなる構造部は、回転方向に高い剛性を有する。一方、連結部３７ｂを、シャフト４のスラスト方向での曲げ剛性がギア３８よりも小さくなるようする。これにより、第３実施形態に係る振動型アクチュエータも、第１実施形態に係る振動型アクチュエータ１００と同様の効果を奏することができる。

＜第４実施形態＞
図８は、本発明の第４実施形態に係る振動型アクチュエータを構成する被駆動体本体４７、ギア４８及び軸受け部材４９の概略構成を示す断面図である。被駆動体本体４７、ギア４８及び軸受け部材４９は、第１実施形態で説明した振動型アクチュエータ１００を構成する被駆動体本体１７、ギア１８及び軸受け部材１９に代わる部材である。そのため、第１実施形態での説明と同様に、被駆動体本体４７、ギア４８及び軸受け部材４９以外の振動型アクチュエータの構成部材についての説明を省略する。

ギア４８の外周部は、ギアの歯が形成された歯車状の形状を有する歯車部４８ａとなっており、ギア４８の内周部は、シャフト４のスラスト方向に厚肉に形成された固定部４８ｃとなっている。そして、ギア４８は、歯車部４８ａと固定部４８ｃとが連結部４８ｂによって連結され、これらの各部が継ぎ目なく一体的に形成された構成を有する。歯車部４８ａは、被駆動体の回転駆動力を外部に出力する出力部として機能する。連結部４８ｂは、歯車部４８ａ及び固定部４８ｃよりもシャフト４のスラスト方向において薄肉に形成されている。

ギア４８は、固定部４８ｃにおいてビス４６等を用いて被駆動体本体４７に固定されている。このとき、ギア４８の固定部４８ｃが軸受け部材４９と係合し、被駆動体本体４７を含む被駆動体をガイドする役割をしている。第１実施形態では、被駆動体本体１７と軸受け部材１９とを径嵌合させたが、本実施形態では、ギア４８の固定部４８ｃと軸受け部材４９とを径嵌合させている。

第１実施形態で説明したギア１８と同様に、ギア４８は、回転方向に高い剛性を有し、連結部４８ｂは、シャフト４のスラスト方向での曲げ剛性が歯車部４８ａ及び固定部４８ｃよりも小さい。これにより、第３実施形態に係る振動型アクチュエータも、第１実施形態に係る振動型アクチュエータ１００と同様の効果を奏することができる。

＜第５実施形態＞
第５実施形態では、上述した振動型アクチュエータ１００を備える装置の一例としての撮像装置について説明する。図９は、撮像装置の一例であるデジタルカメラ４００の概略構成を示す斜視図であり、一部を透過した状態で図示している。

デジタルカメラ４００の前面には、レンズ鏡筒４１０が取り付けられており、レンズ鏡筒４１０の内部には、フォーカスレンズ４０７を含む複数のレンズ（不図示）と、手ぶれ補正光学系４０３が配置されている。手ぶれ補正光学系４０３は、２軸のコアレスモータ４０４，４０５の回転が伝達されることによって、上下方向（Ｙ方向）と左右方向（Ｘ方向）に振動可能となっている。

デジタルカメラ４００の本体には、デジタルカメラ４００の全体的な動作を制御するマイコン（ＭＰＵ）４０９と、撮像素子４０８が配置されている。撮像素子４０８は、ＣＭＯＳセンサ或いはＣＣＤセンサ等の光電変換デバイスであり、レンズ鏡筒４１０を通過した光が結像した光学像をアナログ電気信号に変換する。撮像素子４０８から出力されるアナログ電気信号は、不図示のＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換された後、不図示の画像処理回路による所定の画像処理を経て、画像データ（映像データ）として不図示の半導体メモリ等の記憶媒体に記憶される。

デジタルカメラ４００の本体には、内部装置として、上下方向（ピッチング）の手ぶれ量（振動）を検出するジャイロセンサ４０１と、左右方向（ヨーイング）の手ぶれ量（振動）を検出するジャイロセンサ４０２が配置されている。ジャイロセンサ４０１，４０２によって検出された振動の逆方向にコアレスモータ４０４，４０５が駆動され、手ぶれ補正光学系４０３の光軸を振動させる。その結果、手ぶれによる光軸の振動が打ち消され、手ぶれが補正された良好な写真を撮影することができる。

振動型アクチュエータ１００は、不図示のギア列を介してレンズ鏡筒４１０に配置されたフォーカスレンズ４０７を光軸方向に駆動する駆動ユニット３００として用いられる。但し、これに限定されず、振動型アクチュエータ１００は、ズームレンズ（不図示）の駆動等、任意のレンズの駆動に用いることができる。また、振動型アクチュエータ１００は、撮像素子を備える撮像装置本体に対して着脱自在な交換レンズ鏡筒において、フォーカスレンズやズームレンズを光軸方向に移動させる駆動ユニットとして、交換レンズ鏡筒内に配置することもできる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

例えば、上記実施形態では、振動体を固定し、被駆動体を回転駆動する振動型アクチュエータについて説明したが、被駆動体を固定し、振動体及びシャフト４を回転させる構成とし、シャフト４を出力部として用いて回転駆動力を取り出す構成としてもよい。この場合、被駆動体の外周部の一部又は全体が、振動型アクチュエータが装備される機器のフレーム等に固定される固定部として用いられることになり、その場合、被駆動体の固定部となる外周部の形状は歯車状であることを必要としない。固定された被駆動体に対して出力部であるシャフト４が設置の際に或いは外力の作用等によって傾いた場合に、被駆動体の連結部が撓むことで被駆動体と振動体との接触状態が良好な状態に維持される。これにより、安定して回転駆動力を外部に取り出すことができる。

なお、回転する振動体の圧電素子３に対する給電を可能にする構成は、特に限定されるものではない。例えば、給電を行うための金属板を圧電素子の所定の電極と導通させて圧電素子に固定し、圧電素子３（振動体）及び金属板の回転時に、固定された給電端子と常に金属板が接触するように構成することで、給電は可能である。

また、例えば、軸受け部材１９は滑り軸受けであるとしたが、これに限定されるものではなく、スラストボールベアリングやラジアルボールベアリング等の軸受け機能を有するものであれば、適用が可能である。この場合、びびり振動等に起因する異音の発生を防ぐために、被駆動体本体１７との嵌合部には振動減衰率が高い樹脂等の部材を介在させる構成とすることが望ましい。

１ 第１の弾性体
２ 第２の弾性体
３ 圧電素子
４ シャフト
５，２１ ナット
１６ 接触バネ部材
１７，２７，３７，４７ 被駆動体本体
１８，２８，３８，４８ ギア
１８ａ，４８ａ 歯車部
１８ｂ，２８ｂ，３７ｂ，４８ｂ 連結部
１８ｃ，４８ｃ 固定部
１９，４９ 軸受け部材
２０ フランジ
２５ 加圧バネ

Claims (14)

1. 弾性体および電気−機械エネルギ変換素子を有する振動体と、
   前記振動体を保持する軸部材と、
   前記弾性体と接触し、前記振動体により摩擦駆動される本体部と、外周部と、前記本体部と前記外周部とを連結する連結部と、を有する被駆動体と、
   前記被駆動体と接合され、前記軸部材に対して回転可能な滑り軸受けである軸受け部材と、
   隙間を持って前記軸受け部材と径嵌合し、前記軸受け部材を前記軸部材のスラスト方向で位置決めするフランジ部と、
   前記本体部と前記軸受け部材との間に設けられた加圧部材と、を備え、
   前記電気−機械エネルギ変換素子に所定の交流電圧を印加することにより前記振動体に励振した振動によって前記振動体と前記被駆動体とを前記軸部材を回転中心軸として相対的に回転させる振動型アクチュエータであって、
   前記本体部は、前記軸受け部材に対して回転方向および前記スラスト方向以外の方向で自由度が拘束され、
   前記スラスト方向における前記連結部の曲げ剛性が、前記本体部および前記外周部の曲げ剛性よりも小さく、
   前記連結部と、前記軸受け部材及び前記フランジ部が径嵌合する径嵌合部と、が前記軸部材のラジアル方向において重なることを特徴とする振動型アクチュエータ。
2. 前記連結部は、前記スラスト方向における厚さが前記外周部よりも薄く、フランジ状に形成されていること特徴とする請求項１に記載の振動型アクチュエータ。
3. 前記外周部は、前記本体部および前記連結部とは異なる材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動型アクチュエータ。
4. 前記外周部は樹脂材料からなり、前記本体部および前記連結部はそれぞれ金属材料からなることを特徴とする請求項３に記載の振動型アクチュエータ。
5. 前記連結部および前記外周部は、同じ材料からなり、且つ、前記本体部とは異なる材料からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の振動型アクチュエータ。
6. 前記連結部および前記外周部は樹脂材料からなり、前記本体部は金属材料からなることを特徴とする請求項５に記載の振動型アクチュエータ。
7. 前記軸受け部材は、前記外周部を構成する材料よりも振動減衰率の大きい材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
8. 前記軸受け部材は、樹脂を主成分とする材料から構成されることを特徴とする請求項７に記載の振動型アクチュエータ。
9. 前記加圧部材は、前記本体部を前記振動体に対して押圧し、前記軸部材を囲んでいることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
10. 前記軸部材に固定され、前記軸受け部材を前記スラスト方向において位置決めすると共に、前記軸受け部材と径嵌合する位置決め部材を有し、
    前記軸部材のラジアル方向から前記外周部に作用した外力を前記軸受け部材と前記位置決め部材との径嵌合部で受けるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
11. 前記外周部は、外部のギアと噛み合う歯車状の形状を有し、
    前記振動体および前記軸部材が固定され、前記被駆動体を回転させることによって前記被駆動体の回転駆動力を前記外部のギアに伝達することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
12. 前記外周部の一部または全体が固定され、前記振動体および前記軸部材を一体的に回転させることによって前記軸部材から回転駆動力が出力されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
13. 前記軸受け部材は、前記軸部材のラジアル方向から前記外周部に作用した外力の力ベクトルの延長線上に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
14. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータと、
    前記振動型アクチュエータから出力される回転駆動力によって所定の位置に移動して位置決めされる部材と、を備えることを特徴とする電子機器。