JPH09163768A - Manufacture of vibrating actuator - Google Patents

Manufacture of vibrating actuator

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JPH09163768A
JPH09163768A JP7322619A JP32261995A JPH09163768A JP H09163768 A JPH09163768 A JP H09163768A JP 7322619 A JP7322619 A JP 7322619A JP 32261995 A JP32261995 A JP 32261995A JP H09163768 A JPH09163768 A JP H09163768A
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JP
Japan
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vibrator
vibration
piezoelectric
vibration actuator
electrodes
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Application number
JP7322619A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Sugaya
功 菅谷
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily assemble a vibrating actuator of a deformed-mode degradation type. SOLUTION: Electrodes 21 to 23 for a vibrating actuator are constituted in such a way that they are connected by a connecting member 26 so as to form a prescribed mounting position onto a vibrator 1. The connecting member 26 of the electrodes 21 to 23, for the vibrating actuator, provided with protruding parts 24, 25 in which a part of the connecting member 26 is formed so as to protrude to the outside of the vibrator 1 when it is mounted onto the prescribed mounting position is mounted onto the prescribed mounting posiiton. After that, the connecting member 26 is cut at the protruding parts 24, 25, the electrodes 21 to 23 for the vibrating actuator are separated from each other, and the vibrator 1 is assembled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、異形モード縮退型
の振動子を備える振動アクチュエータの製造法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a vibration actuator including a modified mode degenerate vibrator.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来の振動アクチュエータの構
造を示す斜視図である。同図に示すように、この種の振
動アクチュエータでは、ステータ(固定子)101は、
2つの円柱型の振動子102,103間に捩り振動用の
圧電素子104が2層配置されるとともに、振動子10
3の上側に縦振動用の圧電素子105が配置される。捩
り振動用の圧電素子104は周方向に分極され、一方、
縦振動用の圧電素子105は厚み方向に分極される。さ
らに、ロータ(移動子)106は、縦振動用の圧電素子
105の上側に配置される。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a perspective view showing the structure of a conventional vibration actuator. As shown in the figure, in this type of vibration actuator, the stator (stator) 101 is
Two layers of piezoelectric elements 104 for torsional vibration are arranged between the two cylindrical vibrators 102 and 103, and the vibrator 10
A piezoelectric element 105 for longitudinal vibration is arranged on the upper side of 3. The piezoelectric element 104 for torsional vibration is polarized in the circumferential direction, while
The piezoelectric element 105 for longitudinal vibration is polarized in the thickness direction. Further, the rotor (moving element) 106 is arranged above the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration.

【0003】ステータ101を構成する振動子102,
103及び圧電素子104,105は、シャフト107
の端部に形成されたねじ部に螺合されて固定され、ロー
タ106は、ボールベアリング108を介してシャフト
107に回転可能に取付けられる。シャフト107の先
端にはばね109を介してナット110が螺合し、ロー
タ106をステータ101に加圧力Fで加圧接触させ
る。
A vibrator 102 constituting the stator 101,
103 and the piezoelectric elements 104 and 105
The rotor 106 is rotatably attached to the shaft 107 via a ball bearing 108 by being screwed and fixed to a screw portion formed at the end of the rotor 106. A nut 110 is screwed onto the tip of the shaft 107 via a spring 109 to bring the rotor 106 into pressure contact with the stator 101 with a pressing force F.

【0004】捩り振動用の圧電素子104と縦振動用の
圧電素子105とは、発振器111から発振される同一
周波数の電圧を移相器112により位相制御された駆動
電圧VT ,VM により、駆動される。
The piezoelectric element 104 for torsional vibration and the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration are driven by the drive voltages V T and V M whose phases are controlled by the phase shifter 112 to generate a voltage of the same frequency oscillated from the oscillator 111. Driven.

【0005】捩り振動用の圧電素子104は、ロータ1
06が回転するための機械的変位を与え、一方、縦振動
用の圧電素子105はステータ101とロータ106と
の間に働く摩擦力を、圧電素子104による捩り振動の
周期に同期させて周期的に変動させることにより、振動
を一方向への運動に変換するクラッチ的役割を果たして
いる。
The piezoelectric element 104 for torsional vibration is the rotor 1
06 provides a mechanical displacement for rotation, while the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration periodically synchronizes the frictional force acting between the stator 101 and the rotor 106 with the cycle of torsional vibration by the piezoelectric element 104. By virtue of this, it plays the role of a clutch that converts vibration into movement in one direction.

【0006】図10は、この従来の振動アクチュエータ
のステータ101を展開して示した斜視図である。捩り
振動用の圧電素子104は、周方向に分極する必要があ
るため、圧電材料を図10に示すように、6〜8個程度
の扇形の小片に一旦分割し、各小片を分極した後に再度
環状に組み合わせていた。なお、符号104aは圧電素
子104に駆動電圧を印加するための電極である。
FIG. 10 is an exploded perspective view showing a stator 101 of this conventional vibration actuator. Since the piezoelectric element 104 for torsional vibration needs to be polarized in the circumferential direction, the piezoelectric material is once divided into about 6 to 8 fan-shaped small pieces as shown in FIG. It was combined in a ring. Reference numeral 104a is an electrode for applying a drive voltage to the piezoelectric element 104.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図9により示
す従来の振動アクチュエータでは、6〜8個程度の扇形
の小片を環状に組み合わせて捩り振動用の圧電素子10
4を形成する際に、形状精度を出すことが難しかった。
However, in the conventional vibration actuator shown in FIG. 9, about 6 to 8 fan-shaped pieces are combined in an annular shape to form a piezoelectric element 10 for torsional vibration.
When forming No. 4, it was difficult to obtain shape accuracy.

【0008】一方、捩り振動用の圧電素子104,及び
縦振動用の圧電素子105それぞれの面積は、ともに、
ステータ106の断面積と略等しいか、又は、ステータ
106の断面積よりも小さかった。また、シャフト10
7を貫通させるために捩り振動用の圧電素子104,及
び縦振動用の圧電素子105それぞれの中央部に貫通孔
を設ける必要もあった。そのために、捩り振動用の圧電
素子104,及び縦振動用の圧電素子105それぞれの
面積はさらに小さくなり、振動アクチュエータの高トル
ク化及び高回転化をともに図ることが難しかった。
On the other hand, the area of each of the piezoelectric element 104 for torsional vibration and the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration is
It was substantially equal to or smaller than the cross-sectional area of the stator 106. Also, the shaft 10
It was also necessary to provide a through hole in the central portion of each of the piezoelectric element 104 for torsional vibration and the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration in order to penetrate 7. Therefore, the area of each of the piezoelectric element 104 for torsional vibration and the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration is further reduced, and it has been difficult to achieve both high torque and high rotation of the vibration actuator.

【0009】このような問題点を解決するために、本出
願人は、既に特願平6−275022号等により、高ト
ルク及び高回転で駆動することができ、しかも、構造及
び製造がともに容易な、いわゆる異形モード縮退型の振
動子を備える振動アクチュエータを提案した。
In order to solve such a problem, the applicant of the present invention has already been able to drive with high torque and high rotation according to Japanese Patent Application No. 6-275022 and the like, and moreover, the structure and the manufacturing are easy. We have proposed a vibration actuator with a so-called odd-mode degenerate oscillator.

【0010】図11は、このような異形モード縮退型の
振動子を備える振動アクチュエータの一例を示す縦断面
図である。振動子1は、中空の円柱型弾性体2を回転軸
を含む平面で縦に2分割した2つの半円柱型弾性体2
a,2bを組み合わせて構成される。2つの半円柱型弾
性体2a,2bの2つの分割面には、電気機械変換素子
である圧電体(図11においては図示しない。図12を
参照しながら後述する。)が2枚ずつ対向した状態で振
動子軸方向に3群合計12枚接合される。
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing an example of a vibration actuator including such a deformed mode degenerate vibrator. The oscillator 1 includes two semi-cylindrical elastic bodies 2 obtained by vertically dividing a hollow cylindrical elastic body 2 into two planes including a rotation axis.
a and 2b are combined. Two piezoelectric bodies (not shown in FIG. 11, which will be described later with reference to FIG. 12), which are electromechanical conversion elements, face each other on two divided surfaces of the two semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b. In this state, a total of 12 pieces of three groups are joined in the axial direction of the vibrator.

【0011】これらの圧電体は、捩り振動用の圧電体が
振動子軸方向の両端部側に4枚ずつ合計8枚、縦振動用
の圧電体が振動子軸方向の中心側に4枚それぞれ配置さ
れている。これらの圧電体が駆動信号により励振される
と、振動子1には2次の捩り振動と1次の縦振動とがそ
れぞれ発生する。
Among these piezoelectric bodies, a total of eight piezoelectric bodies for torsional vibration are provided on each end side in the axial direction of the vibrator, and a total of eight piezoelectric bodies for longitudinal vibration are provided on the central side in the axial direction of the vibrator. It is arranged. When these piezoelectric bodies are excited by a drive signal, a secondary torsional vibration and a primary longitudinal vibration are generated in the vibrator 1.

【0012】円柱型弾性体2の中央部には、軸方向に向
けて貫通孔が設けられており、この貫通孔に、棒状の固
定軸6が貫通した状態で配置される。円柱型弾性体2
は、固定軸6の軸方向と直交する方向に、円柱型弾性体
2及び固定軸6を貫通して装着される支持部材7によ
り、固定軸6に固定される。
A through hole is provided in the central portion of the cylindrical elastic body 2 in the axial direction, and the rod-shaped fixed shaft 6 is arranged in the through hole. Cylindrical elastic body 2
Is fixed to the fixed shaft 6 by a support member 7 which is mounted so as to penetrate the cylindrical elastic body 2 and the fixed shaft 6 in a direction orthogonal to the axial direction of the fixed shaft 6.

【0013】さらに、円柱型弾性体2には、3つの小径
部2c,2d及び2eが段差状に形成されており、これ
らの小径部2c〜2eにより4つの大径部2A,2B,
2C及び2Dが形成される。
Further, the cylindrical elastic body 2 is formed with three small diameter portions 2c, 2d and 2e in a stepped shape, and these small diameter portions 2c to 2e form four large diameter portions 2A, 2B,
2C and 2D are formed.

【0014】大径部2A〜2Dには、円柱型弾性体2の
軸方向と直交する方向に向けて貫通するボルト8a〜8
dが装着されている。ボルト8a〜8dとボルト8a〜
8dに螺合するナット9a〜9dとにより、半円柱型弾
性体2a,2bが締結・固定される。
Bolts 8a to 8a penetrating through the large diameter portions 2A to 2D in a direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical elastic body 2.
d is attached. Bolts 8a-8d and bolts 8a-
The semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b are fastened and fixed by the nuts 9a to 9d that are screwed into the 8d.

【0015】図12は、振動子1の構造をさらに詳細に
示す説明図であって、図12(A)は振動子1の軸を境
にして半分を透視した状態で示す側面図,図12(B)
は図12(A)におけるA−A断面を示す断面図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory view showing the structure of the vibrator 1 in more detail. FIG. 12A is a side view showing a half of the vibrator 1 with the axis of the vibrator 1 as a boundary, and FIG. (B)
FIG. 13 is a sectional view showing an AA section in FIG.

【0016】図12(A)及び図12(B)に示すよう
に、振動子1は、中空の円柱体2を縦に2分割した半円
柱型弾性体2a,2bを組み合わせ、その分割面には、
圧電体3a〜3cと電極板15a〜15cとを図示する
ように積層した状態で挟み込んで、構成される。
As shown in FIG. 12 (A) and FIG. 12 (B), a vibrator 1 has a combination of semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b obtained by vertically dividing a hollow cylindrical body 2 into two parts, and dividing surfaces thereof. Is
The piezoelectric bodies 3a to 3c and the electrode plates 15a to 15c are sandwiched in a laminated state as shown in the drawing.

【0017】圧電体3a〜3cは円柱型弾性体2の軸方
向について3群からなっており、各群はそれぞれ2層か
ら形成される。各圧電体のうちの2群(捩り振動用圧電
体3a,3c)は圧電定数d15が大きい圧電体から、残
り1群(縦振動用圧電体3b)は圧電定数d31が大きい
圧電体から、それぞれ構成される。圧電定数d15が大き
い捩り振動用圧電体3a,3cは、円柱型弾性体2の軸
方向に対して剪断変位を発生する。
The piezoelectric bodies 3a to 3c are composed of three groups in the axial direction of the cylindrical elastic body 2, and each group is composed of two layers. 2 groups (torsional vibration piezoelectric member 3a, 3c) of each piezoelectric body of a piezoelectric material the piezoelectric constant d 15 is large, the remaining 1 group (for longitudinal vibration piezoelectric element 3b) is a piezoelectric piezoelectric constant d 31 is greater , Respectively. The torsional vibration piezoelectric bodies 3 a and 3 c having a large piezoelectric constant d 15 generate shear displacement in the axial direction of the cylindrical elastic body 2.

【0018】このような圧電定数d15が大きい捩り振動
用圧電体3a,3cに正弦波電圧を印加すると円柱型弾
性体2にはこれに応じて捩り変位(捩り振動)が発生す
る。一方、圧電定数d31が大きい縦振動用圧電体3bに
正弦波電圧を印加すると円柱型弾性体2にはこれに応じ
て縦変位(伸縮振動)が発生する。
When a sinusoidal voltage is applied to the torsional vibration piezoelectric bodies 3a and 3c having a large piezoelectric constant d 15 , a torsional displacement (torsional vibration) is generated in the cylindrical elastic body 2 accordingly. On the other hand, the vertical displacement (stretching vibration) is generated in response to this the cylindrical elastic body 2 by applying a sinusoidal voltage to the piezoelectric 3b for longitudinal vibration piezoelectric constant d 31 is large.

【0019】このように各圧電体への電圧の印加によ
り、振動子1には縦振動及び捩り振動が発生する。発生
した縦振動及び捩り振動それぞれの共振周波数が略一致
すると、振動子1には縦振動及び捩り振動が同時に発生
する(以下、このような状態を「縮退」という。)。こ
の縮退時に、振動子1の一方の端面である駆動面1aに
は定点が楕円状に振幅する楕円運動が発生する。
As described above, by applying the voltage to each piezoelectric body, longitudinal vibration and torsional vibration are generated in the vibrator 1. When the respective resonance frequencies of the generated longitudinal vibration and torsional vibration are substantially the same, longitudinal vibration and torsional vibration are simultaneously generated in the vibrator 1 (hereinafter, such a state is referred to as "degeneracy"). At the time of this contraction, an elliptic motion in which a fixed point oscillates in an elliptical shape occurs on the driving surface 1a, which is one end surface of the vibrator 1.

【0020】図11に示すように、発生した楕円運動
は、駆動面1aに加圧接触される相対運動部材である移
動子10を回転駆動する。移動子10は、その中心部に
設けられたベアリング等の位置決め部材11により固定
軸6に回動自在に支持される移動子母材10aと,この
移動子母材10aの振動子1側の端面に貼り付けられた
円環状の摺動材10bとから構成される。
As shown in FIG. 11, the generated elliptical movement rotationally drives the moving element 10 which is a relative moving member which is brought into pressure contact with the driving surface 1a. The mover 10 includes a mover base material 10a that is rotatably supported by a fixed shaft 6 by a positioning member 11 such as a bearing provided in the center of the mover 10, and an end surface of the mover base material 10a on the vibrator 1 side. And a ring-shaped sliding member 10b attached to the.

【0021】位置決め部材11は、例えばコイルスプリ
ングである加圧部材12により、端面に大径部を有する
円柱型の加圧力伝達部材13を介して、振動子1側に向
けて加圧される。加圧部材12は、固定軸6の端部に形
成されたネジ部6aに取付けられた例えばナット等の加
圧量調整部材14により保持される。
The positioning member 11 is pressed toward the vibrator 1 by a pressing member 12, which is a coil spring, for example, through a column-shaped pressing force transmission member 13 having a large diameter portion on the end surface. The pressurizing member 12 is held by a pressurizing amount adjusting member 14 such as a nut attached to a screw portion 6a formed at the end of the fixed shaft 6.

【0022】このような異形モード縮退型の振動子を備
える振動アクチュエータは、従来の円環型の振動アクチ
ュエータに代表されるような同型モードを利用した振動
アクチュエータに比較すると、高トルク,小型化さらに
は軽量化等の可能性が期待されており、これまでにも盛
んに研究開発が進められている。
The vibration actuator having such a modified mode degenerate oscillator has higher torque, smaller size, and smaller size than the conventional vibration actuator using the same mode as represented by the ring type vibration actuator. Is expected to be lighter, and research and development have been actively conducted so far.

【0023】しかし、異形モード縮退型の振動子を備え
る振動アクチュエータは、一般に複数の電気機械変換素
子である圧電素子を備えている。したがって、異形モー
ド縮退型の振動子を振動アクチュエータとして使用する
場合にはこれらの複数の電気機械変換素子毎に独立して
電気的エネルギーの入力(駆動電圧の印加)を行う必要
がある。
However, the vibration actuator including the variant mode degenerate type vibrator generally includes a plurality of piezoelectric elements which are electromechanical conversion elements. Therefore, when the odd-mode degenerate oscillator is used as a vibration actuator, it is necessary to independently input electric energy (apply a drive voltage) to each of the plurality of electromechanical conversion elements.

【0024】このような駆動電圧の印加のためには、各
圧電素子毎に電極を独立して設ける必要がある。また、
場合によっては、振動アクチュエータの動作状態やそれ
によって駆動される相対運動部材の状態等の情報を得る
ため、機械的変位を電気的エネルギーに変換する機械電
気変換素子であるピックアップを設ける必要もある。そ
のため、このピックアップに対しても、出力される電気
的エネルギーを外部に伝えるための電極が必要になる。
In order to apply such a driving voltage, it is necessary to independently provide an electrode for each piezoelectric element. Also,
In some cases, it is necessary to provide a pickup that is a mechanical-electrical conversion element that converts mechanical displacement into electrical energy in order to obtain information such as the operating state of the vibration actuator and the state of the relative motion member driven thereby. Therefore, also for this pickup, an electrode is required for transmitting the output electrical energy to the outside.

【0025】したがって、図11及び図12により示す
異形モード縮退型の振動アクチュエータにおいても、半
円柱型弾性体2a,2bの間に、12枚の圧電素子3a
〜3cと6枚の電極15a〜15cとを積層状態で所定
の位置に正確に配置する必要がある。そのため、圧電素
子3a〜3cと電極15a〜15cとの設置に際して
は、専用の治具を用いて正確な位置に設置するようにし
ていた。
Therefore, also in the variant mode degenerate vibration actuator shown in FIGS. 11 and 12, twelve piezoelectric elements 3a are provided between the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b.
3c and the six electrodes 15a to 15c must be accurately arranged at predetermined positions in a laminated state. Therefore, when the piezoelectric elements 3a to 3c and the electrodes 15a to 15c are installed, a dedicated jig is used to install them at accurate positions.

【0026】しかし、図11及び図12により異形モー
ド縮退型の振動アクチュエータの従来の組立てにおいて
は、圧電素子3a〜3cと電極15a〜15cとを正確
な位置に固定するために、多大な工数を必要とするため
に作業効率が低かった。また、その作業を確実に行うこ
とは難しいために組立て精度も低く、組み立てられる振
動アクチュエータの性能に固体差を生じていた。さら
に、圧電素子3a〜3cが小さい場合等にはそれに応じ
て電極15a〜15cも小さくする必要があるため、手
作業による組立てが極めて困難になってしまう。
However, according to FIGS. 11 and 12, in the conventional assembly of the variant mode degenerate vibration actuator, a great number of man-hours are required to fix the piezoelectric elements 3a to 3c and the electrodes 15a to 15c at the correct positions. The work efficiency was low because it was necessary. Further, since it is difficult to perform the work reliably, the assembling accuracy is low, and there are individual differences in the performance of the assembled vibration actuator. Further, when the piezoelectric elements 3a to 3c are small, it is necessary to make the electrodes 15a to 15c small accordingly, so that the manual assembly becomes extremely difficult.

【0027】さらに、電極15a〜15cには、駆動電
源を印加するために、駆動電圧発生装置に接続されるリ
ード線を例えば半田付け等により接着しておく必要があ
る。しかし、半円柱型弾性体2a及び2bへの装着前に
半田付けすると、圧電素子3a〜3cに配置する際にリ
ード線に発生する復元力により圧電素子3a〜3cが引
っ張られて所定の位置に正確に配置することが難しい。
そのため、装着後に半田付けを行う必要があるが、半田
付けによる熱により、圧電素子3a〜3cの特性が変化
したり、半円柱型弾性体2a〜2cと圧電素子3a〜3
cとの接着状態を悪化させてしまうという課題もあっ
た。
Furthermore, in order to apply a driving power supply to the electrodes 15a to 15c, it is necessary to bond lead wires connected to the driving voltage generator by, for example, soldering. However, if soldering is performed before mounting on the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b, the piezoelectric elements 3a to 3c are pulled to predetermined positions by the restoring force generated in the lead wires when the piezoelectric elements 3a to 3c are arranged. Difficult to place accurately.
Therefore, it is necessary to perform soldering after mounting, but the characteristics of the piezoelectric elements 3a to 3c change due to the heat caused by the soldering, or the semi-cylindrical elastic bodies 2a to 2c and the piezoelectric elements 3a to 3c.
There is also a problem that the adhesion state with c is deteriorated.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明は、電極15a〜
15cを半円柱型弾性体2a,2bへの組立て前には一
体成形しておき、振動子1への装着・位置決め後に各電
極15a〜15cを切断等により分離して絶縁状態を確
保することにより、異形モード縮退型の振動子を備える
振動アクチュエータの組立て作業性を改善して、上述し
た課題の解決を図るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to electrodes 15a ...
15c is integrally molded before being assembled to the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b, and after mounting and positioning on the vibrator 1, the electrodes 15a to 15c are separated by cutting or the like to secure an insulating state. SUMMARY OF THE INVENTION It is intended to solve the above-mentioned problems by improving the assembling workability of a vibration actuator including a modified mode degenerate oscillator.

【0029】請求項1の発明は、異形モード縮退型の振
動子を備える振動アクチュエータの製造法であって、複
数の振動アクチュエータ用電極が前記振動子への所定の
装着位置をなすように連結部材により連結されて構成さ
れるとともに、前記所定の装着位置へ装着した際に前記
連結部材の少なくとも一部が前記振動子の外部へはみ出
して形成されるはみ出し部を備える振動アクチュエータ
用電極の連結体を、前記所定の装着位置へ装着した後、
前記連結部材を前記はみ出し部において切断することに
より、複数の前記振動アクチュエータ用電極を互いに分
離することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a vibration actuator including a deformed mode degenerate type vibrator, wherein a plurality of vibration actuator electrodes are connected to the vibrator at predetermined mounting positions. And a connecting member of the electrodes for the vibration actuator, the connecting member having a protruding portion formed by protruding at least a part of the connecting member to the outside of the vibrator when mounted at the predetermined mounting position. After mounting to the predetermined mounting position,
The plurality of electrodes for vibration actuators are separated from each other by cutting the connecting member at the protruding portion.

【0030】請求項2の発明は、請求項1記載の振動ア
クチュエータの製造法において、前記連結体を前記振動
子へ装着する際に、前記振動アクチュエータ用電極を接
着して固定することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing the vibration actuator according to the first aspect, the electrode for the vibration actuator is adhered and fixed when the connecting body is attached to the vibrator. To do.

【0031】請求項3の発明は、請求項1又は請求項2
記載の振動アクチュエータの製造法において、前記連結
体を前記振動子に装着する前に、前記はみ出し部に、外
部電源に接続されるリード線を装着することを特徴とす
る。
The invention of claim 3 is the same as claim 1 or claim 2.
In the method of manufacturing a vibration actuator described above, a lead wire connected to an external power source is attached to the protruding portion before the connecting body is attached to the vibrator.

【0032】請求項4の発明は、請求項3記載の振動ア
クチュエータの製造法において、前記連結部材の切断
は、前記はみ出し部のうちの前記リード線の装着部を残
した状態で、切断線により切断することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of manufacturing a vibration actuator according to the third aspect, the connecting member is cut by a cutting line while leaving the mounting portion of the lead wire in the protruding portion. It is characterized by cutting.

【0033】請求項5の発明は、請求項4記載の振動ア
クチュエータの製造法において、前記切断線は、直線で
あることを特徴とする。請求項1〜請求項5記載の振動
アクチュエータは、振動子に発生する複数の振動の合成
振動を駆動源とするものであるが、振動は超音波領域の
振動だけでなく超音波以下の領域の振動も包含する。
According to a fifth aspect of the invention, in the method of manufacturing a vibration actuator according to the fourth aspect, the cutting line is a straight line. The vibration actuator according to any one of claims 1 to 5 uses, as a drive source, a composite vibration of a plurality of vibrations generated in the vibrator. It also includes vibration.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1実施形態)以下、本発明にかかる振動アクチュエ
ータの製造法を添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。なお、以降の各実施形態の説明は、振動アクチュエ
ータとして超音波アクチュエータを例にとって、行う。
(First Embodiment) Hereinafter, a method of manufacturing a vibration actuator according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the following description of each embodiment will be given by taking an ultrasonic actuator as an example of the vibration actuator.

【0035】図1は、縦振動と捩り振動とを利用した異
形モード縮退型の超音波アクチュエータの一例の縦断面
図である。同図において、振動子1は、駆動信号により
励振される電気機械変換素子である圧電体3,4,5
と、圧電体3〜5を接合して圧電体3〜5の励振によっ
て、1次の縦振動と2次の捩り振動とが発生することに
より駆動面1aに駆動力が発生する弾性体2とから構成
される。これらの縦振動及び捩り振動は、ともに超音波
領域の振動である。なお、図1においては、圧電体3〜
5は図示せず、図2において図面を参照しながら詳述す
る。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an example of a modified mode degenerate ultrasonic actuator utilizing longitudinal vibration and torsional vibration. In the figure, a vibrator 1 is a piezoelectric body 3, 4, 5 which is an electromechanical conversion element excited by a drive signal.
And an elastic body 2 in which a driving force is generated on the drive surface 1a by joining the piezoelectric bodies 3 to 5 and exciting the piezoelectric bodies 3 to 5 to generate primary longitudinal vibration and secondary torsional vibration. Composed of. Both the longitudinal vibration and the torsional vibration are vibrations in the ultrasonic range. In addition, in FIG.
Reference numeral 5 is not shown, and will be described in detail with reference to the drawing in FIG.

【0036】弾性体2は、図1に示すように、高さ方向
に沿って半円柱型弾性体2a,2bに2分割され、4つ
の大径部2A,2B,2C及び2Dと、これらの大径部
2A〜2Dの間に配置される3つの小径部2c,2d及
び2eとを形成される。弾性体2の2つの分割面には、
圧電体3〜5を挟み込んだ状態で保持する。
As shown in FIG. 1, the elastic body 2 is divided into two semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b along the height direction, and is divided into four large diameter portions 2A, 2B, 2C and 2D, and these large diameter portions 2A, 2B, 2C and 2D. Three small diameter portions 2c, 2d and 2e arranged between the large diameter portions 2A to 2D are formed. On the two dividing surfaces of the elastic body 2,
The piezoelectric bodies 3 to 5 are held in a sandwiched state.

【0037】弾性体2には、4つの大径部2A〜2Dそ
れぞれの長さ方向の略中心に圧電体3〜5の積層方向と
平行に貫通穴2f,2g,2h及び2iが設けられる。
これらの貫通穴2f〜2iにボルト8a〜8dを挿入
し、ボルト8a〜8dそれぞれの端部にナット9a〜9
dを螺着することにより、半円柱状弾性体2a,2bを
締結して圧電体3〜5を挟み込んでいる。
The elastic body 2 is provided with through holes 2f, 2g, 2h and 2i substantially in the longitudinal center of each of the four large diameter portions 2A to 2D in parallel with the stacking direction of the piezoelectric bodies 3 to 5.
Bolts 8a to 8d are inserted into these through holes 2f to 2i, and nuts 9a to 9 are attached to the respective ends of the bolts 8a to 8d.
By screwing d, the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b are fastened to sandwich the piezoelectric bodies 3-5.

【0038】さらに、小径部2dの一部であって1次の
縦振動の節付近には、弾性体2を固定軸6に固定するた
めの円柱型の支持部材7が貫通する。移動子10は、厚
肉の中空円柱型の移動子母材10aと,移動子母材10
aの一方の端面に貼付されて駆動面1aに接触する摺動
材10bとから構成される。移動子10の摺動材貼付面
と反対面の内周側中心部には、ベアリング等による位置
決め手段11が嵌合される。移動子10は、この位置決
め手段11によって固定軸6に対して位置決めされる。
また、移動子10は、スプリングバネ(これ以外に、例
えば皿バネや板バネ等であってもよい。)からなる加圧
手段12により駆動面1aに加圧される。
Further, a columnar support member 7 for fixing the elastic body 2 to the fixed shaft 6 penetrates through a portion of the small diameter portion 2d and near the node of the primary longitudinal vibration. The mover 10 includes a thick hollow cylindrical mover base material 10 a and a mover base material 10 a.
The sliding member 10b is attached to one end surface of a and contacts the driving surface 1a. Positioning means 11 such as a bearing is fitted to the inner peripheral side central portion of the surface of the moving element 10 opposite to the surface on which the sliding material is attached. The mover 10 is positioned with respect to the fixed shaft 6 by the positioning means 11.
Further, the moving element 10 is pressed against the drive surface 1a by the pressing means 12 including a spring spring (other than this, for example, a disc spring or a leaf spring may be used).

【0039】振動子1を固定する固定軸6は、振動子1
の中心部に軸方向に向けて形成された中空部を貫通して
配置される。固定軸6は、振動子1を固定するととも
に、移動子10を半径方向について位置決めする。さら
に、固定軸6の端部に形成されたネジ部6aには加圧手
段12の加圧力を調整する例えばナット等の加圧力調整
手段14が螺合されており、加圧力調整手段14の固定
軸6に対する螺着位置を変更することにより、加圧手段
12の加圧力が調整される。
The fixed shaft 6 for fixing the vibrator 1 is composed of the vibrator 1
Is disposed so as to penetrate through a hollow portion formed in the central portion of the shaft in the axial direction. The fixed shaft 6 fixes the vibrator 1 and positions the mover 10 in the radial direction. Further, a pressing force adjusting means 14 such as a nut for adjusting the pressing force of the pressing means 12 is screwed into the threaded portion 6a formed at the end of the fixed shaft 6, and the pressing force adjusting means 14 is fixed. By changing the screwing position with respect to the shaft 6, the pressing force of the pressing means 12 is adjusted.

【0040】駆動回路は、不図示の駆動信号を発振する
発振部と,この駆動信号を1/4λ位相差を有する信号
に分ける移相部と,捩り振動用圧電体3,5に入力する
駆動信号を増幅するT増幅部と,縦振動用圧電体4に入
力する駆動信号を増幅するL増幅部とから構成される。
The drive circuit includes an oscillator for oscillating a drive signal (not shown), a phase shifter for dividing the drive signal into signals having a 1 / 4λ phase difference, and a drive for inputting to the torsional vibration piezoelectric bodies 3, 5. It is composed of a T amplifying section for amplifying a signal and an L amplifying section for amplifying a drive signal inputted to the piezoelectric body 4 for longitudinal vibration.

【0041】図2は、図1に示す超音波アクチュエータ
に用いる振動子1の説明図であって、図2(A)は中心
線から左半分を透視した状態で示す側面図、図2(B)
は図2(A)におけるA−A断面,B−B断面及びC−
C断面を駆動電圧印加状態とともに示す断面図である。
FIG. 2 is an explanatory view of the vibrator 1 used in the ultrasonic actuator shown in FIG. 1, and FIG. 2 (A) is a side view showing the left half from the center line, and FIG. )
2A is a cross section taken along the line A-A, a cross section taken along the line BB, and a line C- in FIG.
It is sectional drawing which shows the C cross section with a drive voltage application state.

【0042】図2(A)において、振動子1の1次の縦
振動の節付近の一カ所には、圧電定数d31が大きい圧電
体4が2層ずつ合計4枚、2次の捩り振動の節付近の二
カ所には、圧電定数d15が大きい圧電体3,5が2層ず
つ合計8枚それぞれ配置される。
In FIG. 2 (A), at one location near the node of the first-order longitudinal vibration of the vibrator 1, a total of four piezoelectric bodies 4 each having a large piezoelectric constant d 31 of four layers and a second-order torsional vibration. Two piezoelectric layers 3 and 5 each having a large piezoelectric constant d 15 are arranged in two places near the node of 8 in total, that is, 8 layers in total.

【0043】圧電定数d15が大きい圧電体3,5は、弾
性体2の長手方向について剪断変位を発生する。
The piezoelectric bodies 3 and 5 having a large piezoelectric constant d 15 generate shear displacement in the longitudinal direction of the elastic body 2.

【0044】図2(B)におけるA−A断面及びC−C
断面それぞれにおける2組の圧電体3,5は、円周方向
に対して剪断変形が手前方向とその反対方向とが交互に
なるように配置する。
The cross section AA and the line CC in FIG.
The two sets of piezoelectric bodies 3 and 5 in each cross section are arranged so that the shear deformation alternates between the front direction and the opposite direction with respect to the circumferential direction.

【0045】また、このA−A断面及びC−C断面の捩
じれ方向が逆になるように圧電体3,5を配置する。圧
電体3,5がこのように配置されてそれぞれが剪断変形
すると、振動子1に2次の捩り変位が発生する。
Further, the piezoelectric bodies 3 and 5 are arranged so that the twisting directions of the AA section and the CC section are opposite. When the piezoelectric bodies 3 and 5 are arranged in this way and are sheared and deformed, a secondary torsional displacement is generated in the vibrator 1.

【0046】一方、圧電定数d31が大きい圧電体4は、
弾性体1の長手方向に伸縮変位を発生する。B−B断面
における2組の縦振動用圧電体4は、全てある値の電位
が印加された場合に同じ方向に変位が発生するように配
置する。
On the other hand, the piezoelectric body 4 having a large piezoelectric constant d 31 is
Expansion and contraction displacement occurs in the longitudinal direction of the elastic body 1. The two sets of longitudinal vibration piezoelectric bodies 4 in the B-B cross section are arranged so that displacement occurs in the same direction when a potential of a certain value is applied.

【0047】本実施形態では、図2(A)に示すよう
に、圧電定数d15が大きい捩り振動用圧電体3,5と、
圧電定数d31が大きい縦振動用圧電体4とを配置してお
く。そして、図2(B)に示すように、捩り振動用圧電
体3,5に正弦波電圧Vt を入力することにより振動子
1にはこれに応じて捩り振動が発生する。一方、縦振動
用圧電体4に正弦波電圧Vl を入力することにより振動
子1にはこれに応じて伸縮振動が発生する。
In this embodiment, as shown in FIG. 2A, the piezoelectric elements 3 and 5 for torsional vibration, which have a large piezoelectric constant d 15 ,
The piezoelectric body 4 for longitudinal vibration having a large piezoelectric constant d 31 is arranged. Then, as shown in FIG. 2B, by inputting the sine wave voltage V t to the piezoelectric elements 3 and 5 for torsional vibration, torsional vibration is generated in the vibrator 1 accordingly. On the other hand, when the sinusoidal voltage V l is input to the piezoelectric body 4 for longitudinal vibration, stretching vibration is generated in the vibrator 1 accordingly.

【0048】以上説明したような超音波アクチュエータ
とその駆動回路を備える駆動電圧発生装置とによれば、
発振部は駆動信号を発振し、その駆動信号は移相部によ
り2つの1/4λ位相差を有する信号に分割され、それ
ぞれT増幅部及びL増幅部により増幅される。T増幅部
により増幅された駆動信号は捩り振動用圧電体3,5に
入力され、一方、L増幅部により増幅された駆動信号は
縦振動用圧電体4に入力される。
According to the above-described ultrasonic actuator and the drive voltage generator including the drive circuit thereof,
The oscillating unit oscillates a drive signal, and the drive signal is divided into two signals having a 1 / 4λ phase difference by the phase shift unit and amplified by the T amplification unit and the L amplification unit, respectively. The drive signal amplified by the T amplification section is input to the torsional vibration piezoelectric bodies 3 and 5, while the drive signal amplified by the L amplification section is input to the longitudinal vibration piezoelectric body 4.

【0049】駆動信号が入力された振動子1には、圧電
体3〜5の励振により、1次の縦振動と2次の捩り振動
とが発生する。図3は、振動子1に発生する、1次の縦
振動(L1モード)及び2次の捩り振動(T2モード)
それぞれの振動波形の一例を示す説明図である。
In the vibrator 1 to which the drive signal is input, the primary longitudinal vibration and the secondary torsional vibration are generated by the excitation of the piezoelectric bodies 3 to 5. FIG. 3 shows the primary longitudinal vibration (L1 mode) and the secondary torsional vibration (T2 mode) generated in the vibrator 1.
It is explanatory drawing which shows an example of each vibration waveform.

【0050】図3に示すように、T増幅部により増幅さ
れた駆動信号を捩り振動用圧電体3,5に入力するとと
もに、L増幅部により増幅された駆動信号を縦振動用圧
電体4に入力すると、図3に示す振動の腹及び節を有す
る1次の縦振動(L1モード)と2次の捩り振動(T2
モード)とが発生する。
As shown in FIG. 3, the drive signal amplified by the T amplification section is input to the torsional vibration piezoelectric bodies 3 and 5, and the drive signal amplified by the L amplification section is input to the longitudinal vibration piezoelectric body 4. When input, the primary longitudinal vibration (L1 mode) and the secondary torsional vibration (T2) having antinodes and nodes of vibration shown in FIG.
Mode) and occur.

【0051】ここで、捩り振動用圧電体3,5と縦振動
用圧電体4とに印加する周期電圧の位相差を(1/4)
λ(λ:波長)ずらすと、振動子1の端面である駆動面
1aには楕円運動が発生する。
Here, the phase difference of the periodic voltages applied to the piezoelectric elements 3 and 5 for torsional vibration and the piezoelectric element 4 for longitudinal vibration is (1/4).
When λ (λ: wavelength) is shifted, an elliptic motion is generated on the driving surface 1a which is the end surface of the vibrator 1.

【0052】図4は、このような異形モード縮退型の振
動子1の駆動面1aに発生する楕円運動により駆動され
る超音波アクチュエータの動作を経時的に示す説明図で
ある。なお、図4においては、振動子1の駆動面1aに
おいて加圧接触される移動子10は図示していない。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the ultrasonic actuator driven by the elliptic motion generated on the driving surface 1a of the variant mode degenerate oscillator 1 with the passage of time. Note that, in FIG. 4, the moving element 10 that is brought into pressure contact with the driving surface 1 a of the vibrator 1 is not shown.

【0053】図4に示すように、捩り振動Tの周期と,
縦振動Lの周期との位相差を(1/4)λ(λ:波長)
ずらすと、駆動面1a上の定点には楕円運動が発生す
る。t=(6/4)πの時点では、捩り振動Tの変位は
左側に最大である。一方、縦振動Lの変位は零である。
この状態では、移動子10は図示しない加圧部材によっ
て振動子1の駆動面1aに加圧接触する。
As shown in FIG. 4, the period of the torsional vibration T,
The phase difference from the period of the longitudinal vibration L is (1/4) λ (λ: wavelength)
When they are displaced, elliptical motion is generated at a fixed point on the driving surface 1a. At time t = (6/4) π, the displacement of the torsional vibration T is maximum on the left side. On the other hand, the displacement of the longitudinal vibration L is zero.
In this state, the mover 10 is brought into pressure contact with the driving surface 1a of the vibrator 1 by a pressure member (not shown).

【0054】この状態から、t=(7/4)π〜0〜
(2/4)πまでは、捩り振動Tは、左側の最大から右
側の最大まで変位する。一方、縦振動Lは、零から上側
の最大に変位し再び零に戻る。したがって、振動子1の
駆動面1aの定点は、移動子10を押しながら右方向に
回転し、移動子10は駆動される。
From this state, t = (7/4) π˜0
Up to (2/4) π, the torsional vibration T is displaced from the maximum on the left side to the maximum on the right side. On the other hand, the longitudinal vibration L is displaced from zero to the upper maximum and returns to zero again. Therefore, the fixed point of the driving surface 1a of the vibrator 1 rotates to the right while pushing the mover 10, and the mover 10 is driven.

【0055】次に、t=(2/4)π〜(6/4)πま
では、捩り振動Tは、右側の最大から左側の最大まで変
位する。一方、縦振動Lは、零から下側の最大に変位し
再び零に戻る。したがって、振動子1の駆動面1aの定
点は、移動子10から離れながら左方向に回転するた
め、移動子10は駆動されない。このときに、移動子1
0は、図示しない加圧部材により加圧されているが、加
圧部材の固有振動数が駆動周波数よりも小さいために振
動子1の縮みに追従しない。
Next, from t = (2/4) π to (6/4) π, the torsional vibration T is displaced from the maximum on the right side to the maximum on the left side. On the other hand, the longitudinal vibration L is displaced from zero to the maximum on the lower side and returns to zero again. Therefore, the fixed point of the driving surface 1a of the vibrator 1 rotates leftward while moving away from the moving element 10, so that the moving element 10 is not driven. At this time, mover 1
0 is pressed by a pressing member (not shown), but does not follow the contraction of the vibrator 1 because the natural frequency of the pressing member is smaller than the driving frequency.

【0056】捩り振動用圧電体3,5に正弦波電圧を入
力することにより、振動子1にはこれに応じて捩り振動
Tが発生するが、この際、振動子1に発生する各振動の
節に圧電素子4及び5をそれぞれ配置すると効率的に振
動が励振される。
When a sinusoidal voltage is input to the piezoelectric elements 3 and 5 for torsional vibration, torsional vibration T is generated in the vibrator 1 in response to this, and at this time, each vibration generated in the vibrator 1 is generated. When the piezoelectric elements 4 and 5 are arranged in the nodes, vibrations are efficiently excited.

【0057】このようにして、振動子1の駆動面1aに
は楕円運動が発生する。このとき、捩り振動Tは、捩り
剛性の弱い小径部2c〜2eと,第一大径部2Aの略中
央部との2箇所に節が発生し、駆動面1aが振動の腹に
なる。一方、縦振動Lは、小径部2c〜2e付近に振動
の節が発生し、駆動面1aが振動の腹となる。
In this way, elliptical motion is generated on the driving surface 1a of the vibrator 1. At this time, in the torsional vibration T, nodes are generated at two places, that is, the small diameter portions 2c to 2e having weak torsional rigidity and the substantially central portion of the first large diameter portion 2A, and the driving surface 1a becomes an antinode of vibration. On the other hand, in the vertical vibration L, nodes of vibration occur near the small diameter portions 2c to 2e, and the drive surface 1a becomes an antinode of vibration.

【0058】駆動面1aに加圧された移動子10は、摩
擦的に振動子1から駆動力を受け、駆動される。ここ
で、図4に示すように、捩り運動T及び縦振動Lそれぞ
れの周期の位相差を(1/4)λ(λ:波長)ずらす
と、駆動面1a上の定点には楕円運動が発生する。この
捩り振動Tの振動数を捩り振動Tの共振周波数ω0Tに略
一致させるとともに、縦振動Lの振動数を縦振動Lの共
振周波数ω0Lに略一致させると、捩り振動T及び縦振動
Lはともに共振し、駆動面1aにおいて発生する楕円運
動が拡大する。
The moving element 10 pressed against the driving surface 1a is driven by frictionally receiving a driving force from the vibrator 1. Here, as shown in FIG. 4, when the phase difference between the periods of the torsional motion T and the longitudinal vibration L is shifted by (1/4) λ (λ: wavelength), an elliptic motion occurs at a fixed point on the driving surface 1a. To do. The frequency of the torsional vibration T causes substantially coincides with the resonance frequency omega 0T of the torsional vibration T, when substantially match the frequency of the longitudinal vibration L of the longitudinal vibration L in the resonance frequency omega 0L, torsional vibration T and the longitudinal vibration L Resonate with each other, and the elliptic motion generated on the driving surface 1a expands.

【0059】本実施形態において用いる超音波アクチュ
エータは、振動子1だけで捩り振動Tの共振振動数ω0T
と縦振動Lの共振周波数ω0Lとをともに決定することが
できるため、移動子10の形状設定に関する自由度が増
加する。
In the ultrasonic actuator used in this embodiment, the resonance frequency ω 0T of the torsional vibration T is generated only by the vibrator 1.
And the resonance frequency ω 0L of the longitudinal vibration L can both be determined, so that the degree of freedom regarding the shape setting of the mover 10 increases.

【0060】移動子10の形状を比較的自由に設定する
には、振動子1から移動子10への振動の伝搬をできる
だけ小さくする必要がある。例えばフッ素樹脂等からな
る振動減衰性が大きい摺動材10bを用いたり、例えば
アルミニウム合金材等の振動減衰性が大きな材料により
移動子母材10aを構成することにより、移動子10自
体の振動減衰性は充分に確保される。
In order to set the shape of the mover 10 relatively freely, it is necessary to minimize the propagation of vibration from the vibrator 1 to the mover 10. For example, by using a sliding material 10b having a high vibration damping property such as a fluororesin, or by configuring the moving element base material 10a with a material having a high vibration damping property, such as an aluminum alloy material, the vibration damping of the moving element 10 itself. The sex is sufficiently secured.

【0061】次に、本実施形態の振動アクチュエータの
製造法を、添付図面に基づいて詳細に説明する。図5
は、本実施形態の振動アクチュエータの製造法を示す説
明図であって、図5(A)は振動子1を中心線から半分
を透視した状態で示す側面図,図5(B)は図5(A)
におけるA−A断面図である。
Next, a method of manufacturing the vibration actuator of this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG.
5A and 5B are explanatory views showing a method for manufacturing the vibration actuator of the present embodiment, FIG. 5A is a side view showing the vibrator 1 in a state where half is seen from the center line, and FIG. (A)
It is AA sectional drawing in.

【0062】図5(A)に示すように、本実施形態で
は、銅製の超音波アクチュエータ用電極の連結体26を
用いる。この連結体26は、矩形平板状の超音波アクチ
ュエータ用電極21,22及び23が振動子1への所定
の装着位置をなすように、超音波アクチュエータ用電極
21及び22が連結部材24により連結されるととも
に、超音波アクチュエータ用電極22及び23が連結部
材25により連結されて、構成される。
As shown in FIG. 5A, in the present embodiment, a copper-made ultrasonic actuator electrode coupling body 26 is used. In this connecting body 26, the ultrasonic actuator electrodes 21 and 22 are connected by a connecting member 24 so that the rectangular flat plate-shaped ultrasonic actuator electrodes 21, 22 and 23 are at predetermined attachment positions to the vibrator 1. In addition, the electrodes 22 and 23 for the ultrasonic actuator are connected by the connecting member 25 to be configured.

【0063】連結部材24は、超音波アクチュエータ用
電極21の端部に突起状に形成された電極張出部21b
と、超音波アクチュエータ用電極22の端部に突起状に
形成された接続部22aとを連結する。
The connecting member 24 is an electrode overhanging portion 21b formed in a projecting shape at the end of the ultrasonic actuator electrode 21.
And a connecting portion 22a formed in a protruding shape on the end of the ultrasonic actuator electrode 22.

【0064】一方、連結部材25は、超音波アクチュエ
ータ用電極22の端部に突起状に形成された電極張出部
22bと、超音波アクチュエータ用電極23の端部に突
起状に形成された接続部23aとを連結する。
On the other hand, the connecting member 25 has a protruding portion 22b formed on the end of the ultrasonic actuator electrode 22 and a connecting portion formed on the end of the ultrasonic actuator electrode 23 in a protruding shape. It connects with the part 23a.

【0065】これらの連結部材24,25は、ともに、
連結体26を振動子1への所定の装着位置に装着した際
に振動子1の外部へはみ出すように形成される。図5
(A)における破線は、連結体26を振動子1への所定
の装着位置に装着した際の、振動子本体の外郭位置を示
している。
These connecting members 24 and 25 are both
The connecting body 26 is formed so as to protrude to the outside of the vibrator 1 when the connecting body 26 is mounted on the vibrator 1 at a predetermined mounting position. FIG.
The broken line in (A) indicates the outer contour position of the vibrator main body when the connecting body 26 is mounted on the vibrator 1 at a predetermined mounting position.

【0066】そのため、連結体26を振動子1への所定
の装着位置に装着した後に、前述した破線に沿って連結
体26を切断すると、各超音波アクチュエータ用電極2
1〜23は分離されて、絶縁状態となる。
Therefore, when the connecting body 26 is attached to the vibrator 1 at a predetermined attaching position and then the connecting body 26 is cut along the above-described broken line, the ultrasonic actuator electrodes 2 are formed.
1 to 23 are separated to be in an insulating state.

【0067】すなわち、図5(A)における破線は、連
結体26に関して、仮想直線である切断線である。
That is, the broken line in FIG. 5A is a cutting line which is a virtual straight line with respect to the connecting body 26.

【0068】この連結体26は、例えば、ワイヤカッタ
ー法により超音波アクチュエータ用電極の素材板(通常
の場合は銅板)から一体的に切り出されることにより、
形成される。
The connecting body 26 is integrally cut out from a material plate (usually a copper plate) of an electrode for an ultrasonic actuator by a wire cutter method,
It is formed.

【0069】さらに、本実施形態では、振動子1への装
着前に各超音波アクチュエータ用電極21〜23にリー
ド線を半田付けしても、連結体26を用いているために
振動子1への装着作業性は低下しない。
Further, in the present embodiment, even if the lead wires are soldered to the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23 before being mounted on the vibrator 1, since the connecting body 26 is used, The mounting workability of does not deteriorate.

【0070】そこで、本実施形態では、連結体26を振
動子1に装着する前に、電極張出部21b〜23bそれ
ぞれに、図示しない外部電源に接続されるリード線27
を半田付けにより装着することができる。したがって、
半田付けの際の熱による圧電体3〜5への悪影響が解消
される。
Therefore, in the present embodiment, before the connecting body 26 is mounted on the vibrator 1, the lead wires 27 connected to an external power source (not shown) are respectively attached to the electrode protruding portions 21b to 23b.
Can be attached by soldering. Therefore,
The adverse effects on the piezoelectric bodies 3 to 5 due to heat during soldering are eliminated.

【0071】次に、本実施形態における振動子1の組立
て手順を説明する。図6は、振動子1に圧電素子3〜5
と電極21〜23とを設置する際に用いる治具及び設置
手順の一例を示すための説明図である。なお、図6で
は、円柱型弾性体2の外周面に設けられている大径部2
A〜2D及び小径部2c〜2eは図示しない。
Next, a procedure for assembling the vibrator 1 according to this embodiment will be described. FIG. 6 shows that the vibrator 1 has piezoelectric elements 3-5.
It is explanatory drawing for showing an example of the jig | tool used when installing and the electrodes 21-23, and an installation procedure. In FIG. 6, the large diameter portion 2 provided on the outer peripheral surface of the columnar elastic body 2 is used.
A to 2D and small diameter portions 2c to 2e are not shown.

【0072】同図に示すように、矩形平板状の基板16
の一方の平面には、半円柱型弾性体2a又は2bの外周
面が嵌まり合う溝16aが形成される。この溝16aの
両側に、半円柱型弾性体固定部材17,18が対向した
状態で配置される。
As shown in the figure, a rectangular flat plate-shaped substrate 16
A groove 16a with which the outer peripheral surface of the semi-cylindrical elastic body 2a or 2b is fitted is formed on one plane. Semi-cylindrical elastic member fixing members 17 and 18 are arranged on both sides of the groove 16a so as to face each other.

【0073】なお、図6においては、半円柱型弾性体固
定部材17,18は対称形であって同形であるため、半
円柱型弾性体固定部材18は図示を省略してある。以降
の説明は、半円柱型弾性体固定部材17を例にとって行
う。
In FIG. 6, since the semi-cylindrical elastic body fixing members 17 and 18 are symmetrical and have the same shape, the semi-cylindrical elastic body fixing member 18 is not shown. In the following description, the semi-cylindrical elastic body fixing member 17 will be described as an example.

【0074】半円柱型弾性体固定部材17は、直方体型
の本体17aと溝16a側に向けて突き出すように設け
られた3枚の板状の支持部17b〜17dとにより構成
される。
The semi-cylindrical elastic member fixing member 17 is composed of a rectangular parallelepiped main body 17a and three plate-like supporting portions 17b to 17d provided so as to project toward the groove 16a side.

【0075】半円柱型弾性体固定部材17の本体17a
には、厚み方向に貫通する長孔17e,17fが形成さ
れる。この長孔17e,17fを貫通するボルト19
a,19bが基板16に形成されたネジ部(図示しな
い)に螺合することにより、本体17aが基板16に固
定される。
Main body 17a of semi-cylindrical elastic member fixing member 17
Slots 17e and 17f penetrating in the thickness direction. Bolts 19 penetrating the elongated holes 17e, 17f
The main body 17 a is fixed to the substrate 16 by screwing a and 19 b into a screw portion (not shown) formed on the substrate 16.

【0076】ボルト19a,19bを緩めることによ
り、本体17aを、基板16の表面に形成された溝16
aの形成方向と直交する方向(図面上の矢印方向)に移
動させることができる。なお、溝16aにはボルト8a
〜8dに嵌まり合うためのナット9a〜9dを予め配置
しておく。
By loosening the bolts 19a and 19b, the main body 17a is moved to the groove 16 formed on the surface of the substrate 16.
It can be moved in a direction (arrow direction in the drawing) orthogonal to the forming direction of a. In addition, the bolt 8a is provided in the groove 16a.
The nuts 9a to 9d for fitting with the to 8d are arranged in advance.

【0077】このような治具を用いて振動子1を組み立
てるには、ボルト19a,19bを緩めてから、半円柱
型弾性体固定部材17を溝16aから離れた位置に退避
させる。この状態で、基板16の表面に形成された溝1
6aに、半円柱型弾性体2bを嵌め合わせて配置する。
In order to assemble the vibrator 1 using such a jig, the bolts 19a and 19b are loosened, and then the semi-cylindrical elastic member fixing member 17 is retracted to a position apart from the groove 16a. In this state, the groove 1 formed on the surface of the substrate 16
The semi-cylindrical elastic body 2b is fitted and arranged on the 6a.

【0078】次に、半円柱型弾性体2bの分割面の所定
の位置に、圧電素子3〜5を配置する。この際に、本実
施形態では、圧電素子3〜5を半円柱型弾性体2bの2
つの分割面に接着して固定しておくことが、圧電素子3
〜5が発生する変位を円柱型弾性体2に確実に伝搬する
ためには望ましい。
Next, the piezoelectric elements 3 to 5 are arranged at predetermined positions on the divided surface of the semi-cylindrical elastic body 2b. At this time, in this embodiment, the piezoelectric elements 3 to 5 are connected to the semi-cylindrical elastic body 2b.
It is the piezoelectric element 3 that should be adhered and fixed to one split surface.
It is desirable in order to reliably propagate the displacements (5) to (5) to the columnar elastic body 2.

【0079】次に、装着した圧電素子3〜5の上の所定
位置に、リード線27が各超音波アクチュエータ用電極
21〜23の電極張出部21b〜23bに半田付けされ
た連結体26を装着する。
Next, at a predetermined position above the mounted piezoelectric elements 3 to 5, the lead wire 27 is connected to the electrode projecting portions 21b to 23b of the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23 to form the connecting body 26. Mounting.

【0080】この装着の際には、所定の位置に正確に装
着するため、本実施形態では、連結体26を圧電素子3
〜5に接着により固定しておく。
At the time of this mounting, in order to mount it accurately at a predetermined position, in this embodiment, the connecting body 26 is connected to the piezoelectric element 3.
It is fixed to ~ 5 by adhesion.

【0081】この状態で、半円柱型弾性体固定部材17
を溝16a側に向けて移動することにより、支持部17
b〜17dにより、半円柱型弾性体2bの分割面に装着
された圧電素子3〜5及び電極21〜23の側面を拘束
する。このとき、固定部材17は、半円柱型弾性体2
a,2bの横方向への動きを拘束し、垂直方向への動き
は拘束しない。
In this state, the semi-cylindrical elastic member fixing member 17
Is moved toward the groove 16a side, the supporting portion 17
b to 17d restrain the side surfaces of the piezoelectric elements 3 to 5 and the electrodes 21 to 23 mounted on the divided surfaces of the semi-cylindrical elastic body 2b. At this time, the fixing member 17 is the semi-cylindrical elastic body 2
The horizontal movements of a and 2b are restricted, and the vertical movements are not restricted.

【0082】なお、本実施形態では、半円柱型弾性体固
定部材17の支持部17b〜17dは、水平断面形状が
連結体26に形成される3つの凹部にそれぞれ嵌合する
形状となっており、連結体26の位置規制が確実かつ容
易に行われる。
In the present embodiment, the supporting portions 17b to 17d of the semi-cylindrical elastic body fixing member 17 have a horizontal cross-sectional shape that fits into the three recesses formed in the connecting body 26. The position of the connecting body 26 is regulated reliably and easily.

【0083】その後、半円柱型弾性体2bの中央部に形
成された円柱型の中空部の全長に、ボルト8a〜8dを
貫通させるために2つ割れに成形されている位置合わせ
用筒部材20a及び20bを嵌め込む。なお、図6にお
いては、説明の便宜上、位置合わせ用筒部材20bは省
略してあるが、位置合わせ用筒部材20aと対向する位
置に装着される。
After that, the cylindrical member 20a for positioning which is formed in two splits for allowing the bolts 8a to 8d to penetrate through the entire length of the cylindrical hollow portion formed in the central portion of the semi-cylindrical elastic body 2b. And 20b. Note that, in FIG. 6, the positioning cylinder member 20b is omitted for convenience of explanation, but it is mounted at a position facing the positioning cylinder member 20a.

【0084】そして、半円柱型弾性体2bの分割面に正
確に配置された連結体26の上に、圧電素子3〜5を所
定の装着位置となるように接着し、その後、これらの圧
電素子3〜5の上に半円柱型弾性体2aを所定の位置に
接着により固定する。
Then, the piezoelectric elements 3 to 5 are adhered to the connecting body 26 accurately arranged on the dividing surface of the semi-cylindrical elastic body 2b so as to be in a predetermined mounting position, and thereafter, these piezoelectric elements are bonded. The semi-cylindrical elastic body 2a is fixed on the 3 to 5 at a predetermined position by adhesion.

【0085】この状態で、ボルト8a〜8dを、半円柱
型弾性体2a及び2bに設けられた貫通孔2f〜2iを
貫通させる。そして、ボルト8a〜8dにナット9a〜
9dを螺着することで半円柱型弾性体2a,2bを締結
・固定する。この後、ボルト19a,19bを緩めて、
半円柱型弾性体固定部材17を溝16aから離れる方向
に退避させる。
In this state, the bolts 8a to 8d are passed through the through holes 2f to 2i provided in the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b. Then, the bolts 8a to 8d are attached to the nuts 9a to
By screwing 9d, the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b are fastened and fixed. After this, loosen the bolts 19a, 19b,
The semi-cylindrical elastic member fixing member 17 is retracted in the direction away from the groove 16a.

【0086】さらに、一体化した半円柱型弾性体2a及
び2bを基板16から外すとともに、位置合わせ用筒部
材20a及び20bを弾性体1から抜き出す。
Further, the integrated semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b are removed from the substrate 16, and the positioning cylinder members 20a and 20b are pulled out from the elastic body 1.

【0087】最後に、連結体26の連結部材24,25
を、前述した切断線により切断することにより、各超音
波アクチュエータ用電極21〜23は分離されて、絶縁
状態となる。なお、ボルト締めで一体化した半円柱型弾
性体2a及び2bを基板16から外す前に、位置合わせ
用筒部材20a及び20bを弾性体から抜き出してもよ
い。
Finally, the connecting members 24, 25 of the connecting body 26.
Are cut along the cutting line described above, so that the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23 are separated from each other to be in an insulating state. Note that the positioning cylinder members 20a and 20b may be extracted from the elastic body before the semi-cylindrical elastic bodies 2a and 2b integrated by bolting are removed from the substrate 16.

【0088】このように、本実施形態による振動アクチ
ュエータの製造法によれば、連結体26を用いているた
め、超音波アクチュエータ用電極21〜23の位置決め
を、容易かつ正確に行うことができる。
As described above, according to the method of manufacturing the vibration actuator of the present embodiment, since the connecting body 26 is used, the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23 can be positioned easily and accurately.

【0089】また、本実施形態によれば、連結体26を
振動子1に装着する前にリード線27を各超音波アクチ
ュエータ用電極21〜23に半田付けしても、超音波ア
クチュエータ用電極21〜23は連結体26として一体
的に形成されているために連結体26の剛性が高い。
Further, according to the present embodiment, even if the lead wire 27 is soldered to each of the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23 before the connecting body 26 is attached to the vibrator 1, the ultrasonic actuator electrode 21 is not soldered. 23 to 23 are integrally formed as the connecting body 26, the rigidity of the connecting body 26 is high.

【0090】そのため、振動子1への装着作業性が悪化
しないため、連結体26を振動子1に装着する前にリー
ド線27を半田付けすることができ、振動子1に装着す
る圧電素子3〜5への半田付け時の熱による悪影響を解
消することができる。したがって、圧電素子3〜5への
リード線半田付け時の熱による性能の固体差の発生を確
実に解消することができる。
Therefore, the workability of mounting on the vibrator 1 is not deteriorated, so that the lead wire 27 can be soldered before the connecting body 26 is mounted on the vibrator 1, and the piezoelectric element 3 mounted on the vibrator 1 can be mounted. It is possible to eliminate the adverse effect of heat when soldering to 5 to 5. Therefore, it is possible to reliably eliminate the occurrence of a solid difference in performance due to heat when soldering the lead wires to the piezoelectric elements 3 to 5.

【0091】また、本実施形態による振動アクチュエー
タの製造法によれば、超音波アクチュエータ用電極21
〜23を連結した連結体26を振動子1へ装着する際
に、圧電素子3〜5を接着により固定する。そのため、
超音波アクチュエータ用電極21〜23を圧電体3〜5
の所定の位置に極めて容易かつ正確に装着できる。
According to the method of manufacturing the vibration actuator of the present embodiment, the ultrasonic actuator electrode 21 is used.
The piezoelectric elements 3 to 5 are fixed by adhesion when the connected body 26 in which the elements 23 to 23 are connected is mounted on the vibrator 1. for that reason,
The piezoelectric actuators 3 to 5 are connected to the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23.
It can be mounted very easily and accurately at a predetermined position of.

【0092】さらに、本実施形態によれば、連結体26
は、直線状の切断線により切断されるため、切断作業が
簡単であって確実に行うことができる。
Further, according to this embodiment, the connecting body 26
Since it is cut by a straight cutting line, the cutting operation is simple and reliable.

【0093】このように、本実施形態では、捩り振動用
圧電体3,5と縦振動用圧電体4とへ駆動電圧を印加す
るための超音波アクチュエータ用電極21〜23を、連
結体26としてまとめて一体成形しておき、円柱型弾性
体2への位置決め及び接着固定後に切断線により連結部
24,25を切断して、各超音波アクチュエータ用電極
21〜23を分離・絶縁する。
As described above, in this embodiment, the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23 for applying the drive voltage to the torsional vibration piezoelectric bodies 3 and 5 and the longitudinal vibration piezoelectric body 4 are used as the coupling body 26. They are integrally molded together, and after positioning and adhering and fixing to the cylindrical elastic body 2, the connecting portions 24 and 25 are cut by a cutting line to separate and insulate the ultrasonic actuator electrodes 21 to 23.

【0094】そのため、超音波アクチュエータ用電極2
1〜23が捩り振動用圧電体3,5,縦振動用圧電体4
に対して独立した状態で機能することができる。
Therefore, the ultrasonic actuator electrode 2
1 to 23 are piezoelectric elements for torsional vibration 3, 5, piezoelectric elements for longitudinal vibration 4
Can function independently of.

【0095】(第2実施形態)図7は、本発明における
第2実施形態による振動アクチュエータの製造法を示す
説明図であって、図7(A)は中心線より半分を透視し
た状態で示す側面図,図7(B)は図7(A)における
A−A断面図である。なお、以降の各実施形態の説明で
は、第1実施形態と相違する部分のみを説明し、同一の
部分は同一の図中符号を付すことにより、重複する説明
を省略する。
(Second Embodiment) FIG. 7 is an explanatory view showing a method of manufacturing a vibration actuator according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 (A) shows a half of the center line as seen through. A side view and FIG. 7B are sectional views taken along line AA in FIG. 7A. In the following description of each embodiment, only the parts different from the first embodiment will be described, and the same parts will be denoted by the same reference numerals in the drawings to omit redundant description.

【0096】本実施形態の振動アクチュエータの製造法
では、連結体26が超音波アクチュエータ用電極21〜
23だけを連結して構成されるのではなく、発生する捩
り振動Tの変位を検出して電気信号に変換する機械電気
変換素子であるピックアップ28と,発生する縦振動L
の変位を検出して電気信号に変換する機械電気変換素子
であるピックアップ29とをさらに一体に連結する。
In the method of manufacturing the vibration actuator according to this embodiment, the coupling body 26 includes the ultrasonic actuator electrodes 21 to 21.
It is not configured to connect only 23, but a pickup 28 that is a mechanical-electrical conversion element that detects the displacement of the generated torsional vibration T and converts it into an electric signal, and the generated vertical vibration L.
Is further connected integrally with a pickup 29 that is a mechanical-electrical conversion element that detects the displacement of the element and converts it into an electric signal.

【0097】このピックアップ28,29は、超音波ア
クチュエータの動作状態やそれによって駆動される相対
運動部材10の状態等の情報を得るために使用される。
すなわち、本実施形態においても、連結体26−1で
は、超音波アクチュエータ用電極21及び22が連結部
材24により連結されるとともに超音波アクチュエータ
用電極22及び23が連結部材25により連結される。
The pickups 28 and 29 are used to obtain information on the operating state of the ultrasonic actuator and the state of the relative motion member 10 driven by it.
That is, also in the present embodiment, in the connector 26-1, the ultrasonic actuator electrodes 21 and 22 are connected by the connecting member 24 and the ultrasonic actuator electrodes 22 and 23 are connected by the connecting member 25.

【0098】さらに、本実施形態においては、連結体2
6−1では、超音波アクチュエータ用電極21及びピッ
クアップ28が連結部材30により連結されるとともに
超音波アクチュエータ用電極23及びピックアップ29
が連結部材31により連結される。ピックアップ28,
ピックアップ29のうち切断により残存する部分に、リ
ード線27が半田付けにより装着される。
Further, in the present embodiment, the connecting body 2
In 6-1, the ultrasonic actuator electrode 21 and the pickup 28 are connected by the connecting member 30, and the ultrasonic actuator electrode 23 and the pickup 29 are connected.
Are connected by the connecting member 31. Pickup 28,
The lead wire 27 is attached by soldering to the portion of the pickup 29 that remains after cutting.

【0099】本実施形態によれば、振動変位検出用のピ
ックアップ28,29が形成される場合にも、超音波ア
クチュエータ用電極及びピックアップの位置決めを容易
かつ正確に行うことができる。
According to this embodiment, even when the pickups 28 and 29 for detecting the vibration displacement are formed, the ultrasonic actuator electrode and the pickup can be positioned easily and accurately.

【0100】これ以外は、第1実施形態と全く同様であ
る。
Other than this, it is exactly the same as the first embodiment.

【0101】(第3実施形態)図8は、第3実施形態に
おける振動アクチュエータの製造法において用いる連結
部材の一部を抽出して示す説明図である。
(Third Embodiment) FIG. 8 is an explanatory view showing a part of a connecting member used in the method of manufacturing a vibration actuator according to the third embodiment.

【0102】本実施形態は、電気機械変換素子21−1
の寸法が非常に小さく、振動子1への接着位置決め及び
リード線27装着がともに容易でない場合を示す。すな
わち、連結体26−2を用いることにより、小型の超音
波アクチュエータ用電極21−1〜23−1を正確に装
着することが容易である。
In this embodiment, the electromechanical conversion element 21-1 is used.
The dimension is very small, and it is not easy to position and bond the transducer 1 and the lead wire 27. That is, by using the connecting body 26-2, it is easy to accurately mount the small-sized ultrasonic actuator electrodes 21-1 to 23-1.

【0103】このように、以上説明してきた第1実施形
態〜第3実施形態によれば、電気機械変換素子のグルー
プ毎に対して設ける複数の超音波アクチュエータ用電極
を、組立前には連結体として一体形成しておき、連結体
を振動子へ位置決め・固定し、さらに振動子を組み立て
た後に、連結体に切断等を行って各超音波アクチュエー
タ用電極を分離する。
As described above, according to the first to third embodiments described above, a plurality of ultrasonic actuator electrodes provided for each group of electromechanical conversion elements are connected to each other before assembly. Is integrally formed, the connecting body is positioned and fixed to the vibrator, and after the vibrator is assembled, the connecting body is cut to separate the ultrasonic actuator electrodes.

【0104】そのため、各超音波アクチュエータ用電極
を所定の装着位置に正確に設置するため、超音波アクチ
ュエータ用電極の装着作業性が非常に高まるとともに、
超音波アクチュエータ用電極の位置決め精度も向上す
る。さらに、超音波アクチュエータ用電極が非常に小さ
い場合にも確実に作業を行うことができる。
Therefore, since each ultrasonic actuator electrode is accurately set at a predetermined mounting position, the mounting workability of the ultrasonic actuator electrode is greatly improved, and
The positioning accuracy of the ultrasonic actuator electrode is also improved. Furthermore, even when the ultrasonic actuator electrode is very small, the work can be reliably performed.

【0105】また、連結体の分離前では、各超音波アク
チュエータ用電極が一体的に形成されているために剛性
が高い。そのため、リード線等を分離前の各超音波アク
チュエータ用電極に半田付けしておいても、組立段階に
おいて、リード線の復元力に起因した位置ずれ等は発生
しない。
Before separation of the connected body, the electrodes for ultrasonic actuators are integrally formed, so that the rigidity is high. Therefore, even if the lead wire or the like is soldered to each ultrasonic actuator electrode before being separated, the positional displacement or the like due to the restoring force of the lead wire does not occur at the assembly stage.

【0106】したがって、位置決め固定を行う前に連結
部材に外部電源に接続されるリード線を設けておくこと
が可能となり、位置決め固定を行った後にリード線を設
ける従来の場合に比較して、半田付け等による熱の悪影
響が電気機械変換素子や組み立て用接着剤等には伝搬さ
れず、超音波アクチュエータに性能の固体差が発生する
ことを防止できる。
Therefore, it becomes possible to provide the connecting member with a lead wire to be connected to the external power source before the positioning and fixing, and the solder wire is provided as compared with the conventional case where the lead wire is provided after the positioning and fixing. The adverse effect of heat due to attachment or the like is not propagated to the electromechanical conversion element, the assembling adhesive, or the like, and it is possible to prevent the performance difference between the ultrasonic actuators from occurring.

【0107】(変形形態)以上の各実施形態では、電気
機械変換素子又は機械電気変換素子として圧電素子を用
いた場合を例にとった。しかし、本発明はこのような態
様だけに限定されるものではない。電気機械変換素子又
は機械電気変換素子は、電気エネルギー及び機械的変位
を相互に変換することができるものであればよい。例え
ば、圧電素子以外に電歪素子や磁歪素子等を例示するこ
とができる。
(Modification) In each of the above embodiments, the case where a piezoelectric element is used as the electromechanical conversion element or the electromechanical conversion element is taken as an example. However, the present invention is not limited to such an aspect. The electromechanical conversion element or the electromechanical conversion element may be one that can mutually convert electric energy and mechanical displacement. For example, other than the piezoelectric element, an electrostrictive element, a magnetostrictive element or the like can be exemplified.

【0108】また、各実施形態では、弾性体に2次の捩
り振動と1次の縦振動とが発生する異形モード縮退型の
振動子を用いた超音波アクチュエータを例にとった。し
かし、本発明はこのような態様だけに限定されるもので
はない。弾性体にm次の捩り振動とn次の縦振動とが発
生するようにした超音波アクチュエータや、その他の振
動を利用した超音波アクチュエータについても同様の効
果が得られ、それらの超音波アクチュエータも等しく本
発明に包含される。
Further, in each of the embodiments, the ultrasonic actuator using the deformed mode degenerate type oscillator in which the elastic body generates the secondary torsional vibration and the primary longitudinal vibration is taken as an example. However, the present invention is not limited to such an aspect. Similar effects can be obtained with an ultrasonic actuator in which an elastic body generates m-th order torsional vibration and an n-th order longitudinal vibration, and other ultrasonic actuators using vibrations. Equally included in the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】縦振動と捩り振動とを利用した異形モード縮退
型の超音波アクチュエータの一例の縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of an example of a modified mode degenerate ultrasonic actuator that utilizes longitudinal vibration and torsional vibration.

【図2】図1に示す超音波アクチュエータに用いる振動
子の説明図であって、図2(A)は中心線から左半分を
透視した状態で示す側面図であり、図2(B)は図2
(A)におけるA断面,B断面及びC断面を駆動電圧印
加状態とともに示す断面図である。
2A and 2B are explanatory views of a vibrator used in the ultrasonic actuator shown in FIG. 1, FIG. 2A is a side view showing a left half from a center line, and FIG. Figure 2
It is sectional drawing which shows the A section, B section, and C section in (A) with a drive voltage application state.

【図3】振動子1に発生する、1次の縦振動及び2次の
捩り振動それぞれの振動波形の一例を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of vibration waveforms of the primary longitudinal vibration and the secondary torsional vibration generated in the vibrator 1.

【図4】第1実施形態で用いる、異形モード縮退型の振
動子の駆動面に発生する楕円運動により駆動される超音
波アクチュエータの動作を経時的に示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation of an ultrasonic actuator driven by an elliptic motion generated on a drive surface of a variant mode degenerate oscillator used in the first embodiment, with time.

【図5】第1実施形態の振動アクチュエータの製造法を
示す説明図であって、図5(A)は振動子を中心線から
半分を透視した状態で示す側面図であり、図5(B)は
図5(A)におけるA−A断面図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing the method of manufacturing the vibration actuator according to the first embodiment, and FIG. 5 (A) is a side view showing a half of the vibrator seen from the center line, and FIG. 5A is a sectional view taken along line AA in FIG.

【図6】第1実施形態において、振動子に圧電素子と電
極とを設置する際に用いる治具及び設置手順を示す説明
図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing a jig and an installation procedure used when installing the piezoelectric element and the electrode on the vibrator in the first embodiment.

【図7】第2実施形態による振動アクチュエータの製造
法を示す説明図であって、図7(A)は中心線より半分
を透視した状態で示す側面図であり、図7(B)は図7
(A)におけるA−A断面図である。
7A and 7B are explanatory views showing a method of manufacturing the vibration actuator according to the second embodiment, FIG. 7A is a side view showing a half of the center line as seen through, and FIG. 7
It is an AA sectional view in (A).

【図8】第3実施形態における振動アクチュエータの製
造法において用いる連結部材の一部を抽出して示す説明
図である。
FIG. 8 is an explanatory view showing a part of a connecting member used in the method of manufacturing the vibration actuator according to the third embodiment.

【図9】従来の超音波アクチュエータの構造を示す斜視
図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a structure of a conventional ultrasonic actuator.

【図10】従来の超音波アクチュエータのステータを展
開して示した斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing a developed stator of a conventional ultrasonic actuator.

【図11】特願平6−275022号等により提案され
た異形モード縮退型の振動子を備える超音波アクチュエ
ータの一例を示す縦断面図である。
FIG. 11 is a vertical cross-sectional view showing an example of an ultrasonic actuator including a modified mode degenerate oscillator proposed in Japanese Patent Application No. 6-275022.

【図12】図12に示す超音波アクチュエータにおける
振動子の構造を詳細に示す説明図であって、図12
(A)は振動子の軸を境にして半分を透視した状態で示
す側面図,図12(B)は図12(A)におけるA−A
断面を示す断面図である。
12 is an explanatory diagram showing in detail the structure of a vibrator in the ultrasonic actuator shown in FIG.
FIG. 12A is a side view showing a half of which is seen through the axis of the vibrator, and FIG. 12B is AA in FIG.
It is sectional drawing which shows a cross section.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動子 1a 駆動面 2 弾性体 2a,2b 半円柱状弾性体 2c〜2e 小径部 2A〜2D 大径部 3,4,5 圧電素子 6 固定軸 7 支持部材 8a〜8d ボルト 9a〜9d ナット 10 移動子 10a 移動子母材 10b 摺動材 11 位置決め手段 12 加圧手段 14 加圧量調整手段 21,22,23 超音波アクチュエータ用電極 21b,22b,23b 電極張出部 24,25,30,31 連結部材 26 連結体 27 リード線 28,29 ピックアップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 vibrator 1a drive surface 2 elastic body 2a, 2b semi-cylindrical elastic body 2c-2e small diameter part 2A-2D large diameter part 3,4,5 piezoelectric element 6 fixed shaft 7 support member 8a-8d bolt 9a-9d nut 10 Moving element 10a Moving element base material 10b Sliding material 11 Positioning means 12 Pressurizing means 14 Pressurizing amount adjusting means 21,22,23 Ultrasonic actuator electrodes 21b, 22b, 23b Electrode overhanging parts 24, 25, 30, 31 Connection member 26 Connection body 27 Lead wire 28, 29 Pickup

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 異形モード縮退型の振動子を備える振動
アクチュエータの製造法であって、 複数の振動アクチュエータ用電極が前記振動子への所定
の装着位置をなすように連結部材により連結されて構成
されるとともに、前記所定の装着位置へ装着した際に前
記連結部材の少なくとも一部が前記振動子の外部へはみ
出して形成されるはみ出し部を備える振動アクチュエー
タ用電極の連結体を、前記所定の装着位置へ装着した
後、前記連結部材を前記はみ出し部において切断するこ
とにより、複数の前記振動アクチュエータ用電極を互い
に分離することを特徴とする振動アクチュエータの製造
法。
1. A method of manufacturing a vibration actuator including a modified mode degenerate type vibrator, comprising a plurality of vibration actuator electrodes connected by a connecting member so as to form a predetermined mounting position on the vibrator. In addition, at least a part of the connecting member is attached to the predetermined mounting position, and the connected body of the electrodes for the vibration actuator is provided with a protruding portion formed by protruding at least part of the connecting member to the outside of the vibrator. A method for manufacturing a vibration actuator, comprising: separating the plurality of electrodes for the vibration actuator from each other by cutting the connecting member at the protruding portion after mounting at a position.
【請求項2】 請求項1記載の振動アクチュエータの製
造法において、 前記連結体を前記振動子へ装着する際に、前記振動アク
チュエータ用電極を接着して固定することを特徴とする
振動アクチュエータの製造法。
2. The method of manufacturing a vibration actuator according to claim 1, wherein the vibration actuator electrode is adhered and fixed when the connecting body is attached to the vibrator. Law.
【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の振動アクチ
ュエータの製造法において、 前記連結体を前記振動子に装着する前に、前記はみ出し
部に、外部電源に接続されるリード線を装着することを
特徴とする振動アクチュエータの製造法。
3. The method of manufacturing a vibration actuator according to claim 1, wherein a lead wire connected to an external power source is attached to the protruding portion before attaching the connecting body to the vibrator. A method of manufacturing a vibration actuator, which is characterized by the following.
【請求項4】 請求項3記載の振動アクチュエータの製
造法において、 前記連結部材の切断は、前記はみ出し部のうちの前記リ
ード線の装着部を残した状態で、切断線により切断する
ことを特徴とする振動アクチュエータの製造法。
4. The method of manufacturing a vibration actuator according to claim 3, wherein the connecting member is cut along a cutting line with the lead wire mounting portion of the protruding portion left. Manufacturing method of vibration actuator.
【請求項5】 請求項4記載の振動アクチュエータの製
造法において、 前記切断線は、直線であることを特徴とする振動アクチ
ュエータの製造法。
5. The method of manufacturing a vibration actuator according to claim 4, wherein the cutting line is a straight line.
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