JPH0965672A

JPH0965672A - 振動アクチュエータ

Info

Publication number: JPH0965672A
Application number: JP7218593A
Authority: JP
Inventors: Michihiro Tobe; 通宏戸部
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-08-28
Filing date: 1995-08-28
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】特願平６−２７５０２２号により提案した振
動アクチュエータについて、短絡を防止しながら小型化
・省スペース化を図るには限界があった。【解決手段】圧電素子２３，２４を積層状態で挟持す
る円筒状の振動子２１と，振動子２１に加圧接触する移
動子２２とを備え、振動子２１は、圧電素子２３，２４
それぞれの間に、電極張出部２５ａ，２６ａ，２７ａを
有する電極２５，２６，２７を挟持するとともに、電極
張出部２５ａ，２６ａ，２７ａは振動子２１の外周面側
に振動子２１中心軸方向の位置をずらして設置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の電気−機械
エネルギー変換素子を積層状態で挟持する棒状の弾性体
と，前記弾性体に加圧接触するとともに回転自在に支持
される相対運動部材とを備える振動アクチュエータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、縦−捩り振動型の振動アクチュ
エータの従来例の構成を示した斜視図である。

【０００３】従来、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１
０２，１０３間に捩り振動用の圧電素子１０４が配置さ
れるとともに、振動子１０３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）１０
６は、縦振動用の圧電素子１０５の上側に配置される。

【０００４】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
に設けられる。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。

【０００５】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により位相制御して駆動
される。

【０００６】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。

【０００７】図１０は、この振動アクチュエータのステ
ータの構造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は電極であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の振動アクチュエータでは、捩り振動用の圧電素子１０
４を環状に組み合わせる時に、形状精度を出すことが難
しかった。

【０００９】一方、縦振動用の圧電素子１０５，及び捩
り振動用の圧電素子１０４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縦振動用の圧電素子１０５，及び
捩り振動用の圧電素子１０４それぞれの中央部に孔を開
ける必要もあり、そのために、縦振動用の圧電素子１０
５，及び捩り振動用の圧電素子１０４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。

【００１０】このような問題を解決するために、本出願
人は、既に特願平６−２７５０２２号により、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
造がともに容易な縦−捩り振動型の振動アクチュエータ
を提案した。

【００１１】図１１は、この提案にかかる振動アクチュ
エータの構造を示す断面図であり、図１２はこの振動ア
クチュエータに用いる振動子を抽出した状態で示す斜視
図である。

【００１２】図１１において、中央部に大径部１ａを有
する棒状の固定軸１の外周面には、円筒状の弾性体２
が、大径部１ａに螺合する取付ボルト３ａ，３ｂにより
貫着される。

【００１３】弾性体２は、二つの厚肉の半円管状弾性体
２ａ，２ｂを組み合わせて構成されており、その接合面
には、圧電定数ｄ₁₅が大きい捩り振動用の圧電素子４，
４と圧電定数ｄ₃₁が大きい縦振動用の圧電素子５，５と
がそれぞれ２枚ずつ計４枚挟持される。

【００１４】弾性体２の上端面である駆動面Ｄには、中
央部に配置されたベアリング６により固定軸１に回動自
在に配置された相対運動部材である移動子７が接触す
る。移動子７は、移動子母材７ａと，弾性体２の駆動面
Ｄに接触する摺動材７ｂとから構成され、内周部に嵌合
されたベアリング６によって固定軸１に対して位置決め
される。

【００１５】また、移動子７は、皿バネ，スプリングバ
ネ又は板バネ等の加圧部材８により、弾性体２の駆動面
Ｄに加圧接触される。このように、固定軸１は、弾性体
２等からなる振動子を固定するとともに移動子７を半径
方向に回動自在に位置決めし、振動アクチュエータとし
て駆動する際の軸振れの発生を防止する。この固定軸１
は、先端にねじ部１ｂが形成され、加圧部材８の加圧量
を調整するためのナット等の調整部材９が螺合する。

【００１６】このように構成された振動アクチュエータ
は、圧電素子４，５それぞれに図示しない駆動電圧発生
装置から駆動電圧を印加されることにより励振し、弾性
体２には捩り振動及び縦振動が調和的に発生する。捩り
振動及び縦振動それぞれの共振周波数が略一致すると、
捩り振動及び縦振動が同時に生じ（縮退）、駆動面Ｄに
楕円運動が発生し、この楕円運動が駆動力となって、加
圧接触する移動子７が回転駆動される。

【００１７】ところで、圧電素子４，５それぞれに駆動
電圧発生装置から駆動電圧を印加するため、図１２に示
すように、圧電素子４，５それぞれの間に、外部からの
電圧を印加するための電極張出部１０ａを有する３つの
電極１０が挟持される。

【００１８】なお、図１３は、振動アクチュエータ駆動
時の電極張出部設置高さにおける横断面図である。しか
し、本発明者が鋭意検討を重ねた結果、この振動アクチ
ュエータには下記のような課題があることがわかった。

【００１９】すなわち、このような振動アクチュエータ
は、設計上の観点から、弾性体が円筒型又は円柱型とな
って細身構造（小型化）を図ることができる。そのた
め、設置スペースが小さいような用途に適用するのに好
適である。また、構造上高トルクが得られ易く、複雑な
減速機構を必要としないため、このような観点からも小
型機器に好適である。さらに、近年では、電子情報機器
の小型化に伴い、省スペース型の振動アクチュエータに
対する要望は非常に強くなっている。そのため、前述の
振動アクチュエータに対しても小型化・省スペース化に
対する要請は極めて強い。

【００２０】ところで、図１２及び図１３により示す振
動アクチュエータの電極張出部１０ａにリード線が接合
されて、駆動電圧発生装置から駆動電圧が圧電素子４，
５に印加される。しかし、各電極張り出し部１０ａは互
いに隣接して配置されており、各電極張出部１０ａの短
絡を防止するため、互いに離間するように屈曲されて配
置される。

【００２１】そのため、電極張出部１０ａの周囲に必要
以上に大きなスペースを確保する必要がある。そのた
め、このような振動アクチュエータに強く要求される前
述の小型化・省スペース化への要請に対応することが容
易ではなく、その実用化への障害の一つとなっていた。

【００２２】また、各電極張出部１０ａそれぞれにリー
ド線を１本１本接合する必要があり、組み立て作業工数
の増加をもたらしていた。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、駆動
信号により励振される複数の電気−機械エネルギー変換
素子を積層状態で挟持して、端面である駆動面に駆動力
を発生する棒状の弾性体と，前記弾性体に加圧接触する
とともに回転自在に支持される相対運動部材とを備える
振動アクチュエータであって、前記弾性体は、前記電気
−機械エネルギー変換素子それぞれの間に、外部からの
電圧を印加するための電極張出部を有する複数の電極を
挟持するとともに、前記電極張出部は、前記弾性体の外
周面側及び／又は端面側に、互いに接触しない位置に設
けられることを特徴とする。

【００２４】請求項２の発明は、請求項１に記載された
振動アクチュエータにおいて、前記電極張出部は、前記
弾性体の前記外周面側に、弾性体中心軸方向に関して所
定距離だけ離間した位置に設けられることを特徴とす
る。

【００２５】請求項３の発明は、請求項２に記載された
振動アクチュエータにおいて、前記所定距離は、前記電
極張出部の弾性体中心軸方向長さよりも大きいことを特
徴とする。

【００２６】請求項４の発明は、請求項１から請求項３
までのいずれか１項に記載された振動アクチュエータに
おいて、前記電極張出部には、外部電源を導くフレキシ
ブル基板が接続されることを特徴とする。

【００２７】請求項５の発明は、請求項１から請求項４
までのいずれか１項に記載された振動アクチュエータに
おいて、前記弾性体には、縦振動と捩り振動とが発生し
て前記駆動面に駆動力が発生することを特徴とする。

【００２８】請求項１から請求項５までのいずれかに記
載された振動アクチュエータによると、電極張出部は、
弾性体の外周面側及び／又は端面側に、互いに接触しな
い位置に設けられるため、電極同士の接触を防止できる
とともに電極張出部を屈曲させる必要がなくなる。

【００２９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図１は、第１実施形態の振動アクチ
ュエータに用いる振動子を抽出して示す斜視図であり、
図２は、第１実施形態の振動アクチュエータに用いる振
動子の上面図であり、図３は、第１実施形態の振動アク
チュエータに用いる振動子の分解斜視図であり、図４
は、第１実施形態の振動アクチュエータの駆動回路を示
すブロック図であり、図５は、第１実施形態の振動アク
チュエータに用いる振動子の構造を示す説明図であり、
図６は、第１実施形態の振動アクチュエータの駆動原理
の経時的な説明図であり、図７は、第１実施形態の振動
アクチュエータの電極張出部にフレキシブル基板を接合
した図である。

【００３０】本実施形態の振動アクチュエータ２０は、
図１ないし図３に示すように、円筒型の弾性体である振
動子２１と，この振動子２１の一方の端面に加圧接触さ
れる相対運動部材である円柱型の移動子２２とにより構
成される。

【００３１】振動子２１は、二つの半円筒型弾性体２１
ａ，２１ｂと、これらに挟持される２枚ずつ合計４枚の
圧電定数ｄ₃₁が大きい縦振動発生用の圧電素子２３，２
枚ずつ合計４枚の圧電定数ｄ₁₅が大きい捩り振動発生用
の圧電素子２４と、各圧電素子の間に挟持される電極２
５，２６，２７とにより構成される。

【００３２】半円筒型弾性体２１ａ，２１ｂは、金属又
はプラスチック等の弾性材料により構成されており、こ
れらの材料からなる中空の円筒体をその回転軸を含む平
面で２分割することにより製造される。

【００３３】圧電素子２３，２４は、いずれも電気エネ
ルギーを機械的変位（機械エネルギー）に変換する電気
−機械エネルギー変換素子であり、ＰＺＴ（チタン酸ジ
ルコン酸鉛）等により薄板状に形成される。また、電極
２５，２６，２７は、本実施形態では銅製電極が使用さ
れる。

【００３４】電極２５は縦振動用圧電素子２３に駆動電
圧を印加するための電極であり、電極２６は接地用の共
通電極であり、さらに電極２７は捩り振動用圧電素子２
４に駆動電圧を印加するための電極である。これらの電
極は、いずれも、振動子２１の中心軸を対称軸として点
対称の位置に配置される。

【００３５】これらの各電極２５，２６，２７には、振
動子２１の中心軸方向に関する自身の長さより長い距離
だけ設置位置をずらして、矩形の電極張出部２５ａ，２
６ａ，２７ａが設けられる。

【００３６】圧電素子２３，２４及び電極２５，２６，
２７を、図３に示すように、交互に積層するとともに、
これらを半円筒型弾性体２１ａ，２１ｂにより挟持し、
それぞれを接着することにより振動子２１が組み立てら
れる。

【００３７】さらに、各電極張出部２５ａ，２６ａ，２
７ａには、図７に示すように、図示しない駆動電圧発生
装置に接続されたフレキシブル基板２８が接続される。
一方、移動子２２は、通常振動子２１と同じ材質の円柱
体であり、本実施形態を説明する各図には図示していな
いが、振動子２１及び移動子２２は、ともに、図１１に
示す構造と全く同様に構成されており、円柱状の固定軸
により支持され、特に移動子２２は回転自在に支持され
る。そして、前述した図１１により示したベアリングや
加圧部材等により、振動子２１の端面に加圧接触され
る。

【００３８】本実施形態の振動アクチュエータの駆動回
路の構成を、図４に示す。すなわち、駆動回路は、駆動
信号を発振する発振部３１と，この駆動信号を１／２π
位相差のある信号に分ける移相部３２と，捩り振動用圧
電素子２３に入力する駆動信号を増幅するＴ増幅部３３
と，縦振動用圧電素子２４に入力する駆動信号を増幅す
るＬ増幅部３４とから構成される。

【００３９】制御回路は、捩り振動を検出する検出部３
５と，検出部３５の検出量に応じて発振部の周波数や電
圧等を制御する制御部３６とから構成される。検出部３
５は、振動子２１の駆動面とは反対の底面に貼られた機
械−電気エネルギー変換素子からなり、発生する捩りに
伴ってこの機械−電気エネルギー変換素子に発生する電
圧を検出することにより間接的に捩り変位を検出でき
る。このように、検出部３５は、振動子２１の捩り振動
を電圧によって検出する。移動子２２の駆動速度や駆動
トルクは、この電圧の値に基づいて推定される。

【００４０】制御部３６は、検出部３５の検出結果によ
り振動子２１の駆動周波数や電圧を制御する。例えば、
検出量が所定の値よりも大きい場合には駆動周波数を高
くしたり、電圧を小さくしたりする。一方、検出量が所
定の値よりも小さい場合には駆動周波数を低くしたり、
電圧を高くしたりする。

【００４１】以上のような構成によると、発振部３１は
駆動信号を発振し、その駆動信号は移相部３２により２
つの１／２π位相差のある信号に分割され、それぞれＴ
増幅部３３及びＬ増幅部３４により増幅される。Ｔ増幅
部３３で増幅された駆動信号は捩り振動用圧電素子２４
に入力され、Ｌ増幅部で増幅された駆動信号は縦振動用
圧電素子２３に入力される。縦振動は縦振動用圧電素子
２３により直接発生するが、捩り振動は捩り振動用圧電
素子２４の剪断変形により発生する。しかし、移動子２
２の構造上、厚さを大きくできないため、縦振動に対し
て捩り振動振幅は小さくなる場合がある。したがって、
Ｔ増幅部３３の増幅率をＬ増幅部３４の増幅率よりも大
きくすると、捩り振動の振幅と縦振動の振幅との差が小
さくなり好適である。

【００４２】次に、振動子２１に捩り振動及び縦振動を
調和的に発生させて、これらの振動の合成により、振動
子２１の駆動面に楕円運動を生じさせる振動アクチュエ
ータの駆動原理を、振動子２１と圧電素子２３，２４と
の関係から説明する。

【００４３】図５において、圧電素子２４は圧電定数ｄ
₁₅が大きい圧電素子により、圧電素子２３は圧電定数ｄ
₃₁が大きい圧電体によりそれぞれ構成される。前者の圧
電定数ｄ₁₅が大きい圧電素子２４は、振動子２１の長手
方向に対して剪断変位を発生する。圧電素子２４は、図
５において、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。圧電素子２
４がこのように配置されてそれぞれ剪断変形すると、振
動子２１に捩り変位が発生し、端面である駆動面（移動
子２２との接触面）が捩れる。

【００４４】後者の圧電定数ｄ₃₁が大きい圧電素子２３
は、振動子２１の長手方向に対して伸縮変位を発生す
る。４つの縦振動用圧電体２３は、縦振動用圧電素子用
の電極に同じ電位が与えられた場合、同じ方向（伸び方
向又は縮み方向）に変位が生じるように分極方向を考慮
して配置する。

【００４５】以上のように、圧電定数ｄ₁₅が大きい捩り
振動用圧電素子２４と、圧電定数ｄ₃₁が大きい縦振動用
圧電素子２３とを配置すると、捩り振動用圧電素子２４
に正弦波電圧を入力することにより振動子２１にそれに
応じて捩り運動が発生し、縦振動用圧電素子２３に正弦
波電圧を入力することにより振動子２１にそれに応じて
伸縮運動が発生する。

【００４６】次に、図６を参照しながら、本実施形態の
振動アクチュエータにおいて、振動子２１に発生する縦
振動と捩り振動とを組み合わせて駆動面に楕円運動を生
じさせることを経時的に説明する。

【００４７】図６に示すように、捩り振動の周期と、伸
縮振動の周期との位相差を１／２πずらすと、駆動面上
の定点には楕円運動が生じる。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り、一方、縦
振動Ｔの変位は零である。この状態では、移動子２２
は、図示しない加圧部材によって振動子２１の駆動面に
接触する。

【００４８】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
側の最大まで変位し、一方、縦振動Ｔ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２１の
駆動面の定点は、移動子２２を押しながら右方向に回転
し、移動子２２は駆動される。

【００４９】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
位し、一方、縦振動Ｔ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２１の駆動面の定点
は、移動子２２から離れながら左方向に回転するため、
移動子２２は駆動されない。このときに、移動子２２
は、加圧部材により加圧されていても固有振動数が異な
るため、振動子２１の縮みに追従しない。

【００５０】捩り振動Ｔの共振周波数ｆ_0T，及び縦振動
Ｌの共振周波数ｆ_0Lそれぞれの近似式を式及び式に
より示す。

【００５１】捩り振動の共振周波数ｆ_0T＝１／２ L_s・（Ｇ／ρ）
^1/2 縦振動の共振周波数ｆ_0L＝１／２ L_s・（Ｅ／ρ）^1/2

【００５２】ただし、 L_s：振動子の長手方向の長さ，
Ｅ：縦弾性率，Ｇ：横弾性率，ρ：密度である。

【００５３】式及び式によれば、弾性体が単純な円
筒又は円柱状では、２つの振動の共振周波数は一致しな
い。しかし、縦振動の共振周波数は移動子の長さの影響
を受けるものの捩り振動は影響を受けないため、移動子
の長さを調節することによって２つの共振周波数を近づ
けることもできる。

【００５４】また、縦振動の共振周波数のほうが捩り振
動よりも加圧の影響を受けて変化するため、加圧力を調
整することによっても捩り振動の共振周波数と縦振動の
共振周波数とを近づけることができる。

【００５５】このようにして、駆動信号が入力された振
動子２１には、圧電素子２３，２４の励振により、１次
の縦振動と１次の捩り振動とが発生し、それらの振動を
合成した楕円運動が駆動面に生じる。そして、この駆動
面に加圧接触された移動子２２は、断続的に振動子２１
に接触して駆動力を伝達され、回転駆動される。

【００５６】本実施形態では、圧電素子２３，２４に駆
動電圧を印加するため、電極２５，２６，２７の電極張
出部２５ａ，２６ａ，２７ａを回転軸方向にずらして配
置するため、電極張出部２５ａ，２６ａ，２７ａ同士の
接触が防止される。

【００５７】そのため、図２に示すように、電極張出部
２５ａ，２６ａ，２７ａそれぞれを同一方向に折り曲げ
ることが可能であるため、従来の振動アクチュエータよ
りも小型化・省スペース化を図ることが可能となる。

【００５８】また、電極張出部２５ａ，２６ａ，２７ａ
それぞれをずらして配置することにより、図７に示すよ
うに、電極張出部２５ａ，２６ａ，２７ａそれぞれに直
接フレキシブル基板２８を接合できる。この接合は、例
えば半田付けや接着等の方法を用いればよい。電極張出
部２５ａ，２６ａ，２７ａの外部電源への接続を、電極
張出部２５ａ，２６ａ，２７ａをずらしてフレキシブル
基板２８を用いて行うことにより、電極張出部２５ａ，
２６ａ，２７ａに１本１本リード線を接合して行うこと
に比較すると、著しく作業性を向上できる。

【００５９】（第２の実施形態）図８は、本発明の第２
実施形態の振動アクチュエータの斜視図である。なお、
以降の第２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、共通する部分には同一の図中符号
を付すことによりその説明を省略する。

【００６０】本実施形態では、第１実施形態と異なり、
振動子２１に段差状に小径部２８が設けられており、こ
の小径部２８を境として振動子中心軸方向に第１大径部
２９ａ及び第２大径部２９ｂが形成される。なお、小径
部２８を振動子２１に設けるには、例えば、振動子２１
の素材である円筒型の弾性体をその中心軸を含む平面で
２分割する前に切削加工等の適宜手段により行うこと
が、所定の寸法を確保し易く、望ましい。

【００６１】振動子２１に小径部２８を設けたことによ
り、第１実施形態に比較すると、振動子２１の各部（例
えば、長さ，小径部や各大径部の外径等）の寸法の調整
による共振周波数の調整の自由度が増加し、縦振動及び
捩り振動それぞれの共振周波数をより厳密に一致させる
ことが可能となる。

【００６２】本実施形態においても、電極張出部２５
ａ，２６ａ，２７ａを、振動子中心軸方向に関してずら
して配置することにより、第１実施形態と同様の効果を
得ることができる。また、前述した図７と全く同様に、
各電極張出部２５ａ，２６ａ，２７ａにフレキシブル基
板２８を直接接合することも可能である。

【００６３】（変形形態）上述した第１実施形態及び第
２実施形態では、電気−機械エネルギー変換素子として
圧電素子を用いた場合を例にとって説明を行ったが、本
発明はかかる態様のみに限定されるものではなく、電気
エネルギーを機械的な変位（機械エネルギー）へ変換で
きるものであるならば他のものでもよい。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。

【００６４】また、上述した第１実施形態及び第２実施
形態では、振動子に捩り１次モード（又は２次モード）
振動と，縦１次モード振動とが同時に生じるように構成
した場合について説明したが、これらの振動モードに限
定されるものではなく、振動子に捩りｍ次の次数の振動
モードと縦ｎ次の次数の振動モードとが生じるように構
成した振動子に対しても、電極張出部をずらして配置す
ることにより同様の効果を得ることができる。

【００６５】さらに、上述した第１実施形態及び第２実
施形態では、電極張出部がいずれも振動子の外周面側に
設置される場合を例にとったが、本発明はかかる態様に
限定されるものではない。例えば、電極張出部がいずれ
も振動子の反駆動面側の端面面に設置される場合や、電
極張出部が振動子の外周面側及び端面側に設置される場
合にも等しく適用できる。また、振動子を構成する弾性
体の形状は、円筒型に限定されるものではなく、例えば
四角柱型にしてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明は、
電極張出部を、振動子の外周面側及び端面側の一方又は
双方であって互いに接触しない位置に設けるため、電極
同士のの接触を解消できる。

【００６７】また、電極張出部を同方向に屈曲させて駆
動電源と接続することが可能となるため、振動子の径方
向外側へ突出する部分を小さくすることが可能になる。
したがって、図９の従来の振動アクチュエータよりも小
型化・小スペース化を図ることができる。

【００６８】さらに、各電極張出部にフレキシブル基板
を直接接合することが可能になるため、従来よりも組み
立て作業性を顕著に改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の振動アクチュエータに用いる振
動子を抽出して示す斜視図である。

【図２】第１実施形態の振動アクチュエータに用いる振
動子の上面図である。

【図３】第１実施形態の振動アクチュエータに用いる振
動子の分解斜視図である。

【図４】第１実施形態の振動アクチュエータの駆動回路
を示すブロック図である。

【図５】第１実施形態の振動アクチュエータに用いる振
動子を示す説明図である。

【図６】第１実施形態の振動アクチュエータの駆動原理
の経時的な説明図である。

【図７】第１実施形態の振動アクチュエータの電極張出
部にフレキシブル基板を接合した図である。

【図８】本発明の第２実施形態の振動アクチュエータの
斜視図である。

【図９】縦−捩り振動型の振動アクチュエータの従来例
を示した斜視図である。

【図１０】従来の振動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。

【図１１】本出願人が特願平６−２７５０２２号により
提案した振動アクチュエータの構造を示す断面図であ
る。

【図１２】本出願人が特願平６−２７５０２２号により
提案した振動アクチュエータに用いる弾性体を抽出して
示す斜視図である。

【図１３】本出願人が特願平６−２７５０２２号により
提案した振動アクチュエータ駆動時の電極張出部設置高
さにおける横断面図である。

【符号の説明】

２０振動アクチュエータ２１振動子（弾性体）２１ａ，２１ｂ半円筒状弾性体２２移動子（相対運動部材）２３縦振動用圧電素子（電気−機械エネルギー変換素
子）２４捩り振動用圧電素子（電気−機械エネルギー変換
素子）２５，２６，２７電極２５ａ，２６ａ，２７ａ電極張出部２８小径部２９ａ第１大径部２９ｂ第２大径部３１発振部３２移相部３３Ｔ増幅部３４Ｌ増幅部３５検出部３６制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動信号により励振される複数の電気−
機械エネルギー変換素子を積層状態で挟持して、端面で
ある駆動面に駆動力を発生する棒状の弾性体と，前記弾
性体に加圧接触するとともに回転自在に支持される相対
運動部材とを備える振動アクチュエータであって、前記弾性体は、前記電気−機械エネルギー変換素子それ
ぞれの間に、外部からの電圧を印加するための電極張出
部を有する複数の電極を挟持するとともに、前記電極張出部は、前記弾性体の外周面側及び／又は端
面側に、互いに接触しない位置に設けられることを特徴
とする振動アクチュエータ。
【請求項２】請求項１に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記電極張出部は、前記弾性体の前記外周面側に、弾性
体中心軸方向に関して所定距離だけ離間した位置に設け
られることを特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項３】請求項２に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記所定距離は、前記電極張出部の弾性体中心軸方向長
さよりも大きいことを特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項４】請求項１から請求項３までのいずれか１
項に記載された振動アクチュエータにおいて、前記電極張出部には、外部電源を導くフレキシブル基板
が接続されることを特徴とする振動アクチュエータ。
【請求項５】請求項１から請求項４までのいずれか１
項に記載された振動アクチュエータにおいて、前記弾性体には、縦振動と捩り振動とが発生して前記駆
動面に駆動力が発生することを特徴とする振動アクチュ
エータ。