JPH0965673A - Vibration actuator - Google Patents

Vibration actuator

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JPH0965673A
JPH0965673A JP7218786A JP21878695A JPH0965673A JP H0965673 A JPH0965673 A JP H0965673A JP 7218786 A JP7218786 A JP 7218786A JP 21878695 A JP21878695 A JP 21878695A JP H0965673 A JPH0965673 A JP H0965673A
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JP
Japan
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vibration actuator
mover
vibrator
fluid
vibration
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Application number
JP7218786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Miwa
聡 三輪
Daisuke Satani
大助 佐谷
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH0965673A publication Critical patent/JPH0965673A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the temperature rise of vibrator to eliminate variation in characteristic because of the drive by providing a casing for accommodating a relative moving member under the condition of surrounding it and a cooling mechanism of the relative moving member. SOLUTION: A vibration actuator 10 comprises a cylindrical elastic vibrator 11, a mover 12 of the cylindrical relative moving member which is pressurized in contact with the end face 11a and a casing 13 for accommodating the vibrator 11 and mover 12 under the condition of surrounding them. Many cooling fins 17, formed as the wing-shaped projected portions, are provided at the external circumferential surface of the mover 12 with constant elevation angle keeping constant distance therebetween. This cooling fin 17 releases heat by itself to suppress the temperature rise of the mover 12 and realize the drop of temperature of the mover 12 which has shown temperature rise by sending the atmosphere around the periphery of mover 12 when the mover 12 has rotated. As a result, the temperature rise of vibrator generated by friction between the vibrator and mover can be controlled and change of characteristic of vibrator caused by driving can also be eliminated.

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、電気−機械エネル
ギー変換素子を接合されて複数の振動モードを発生する
弾性体と,前記弾性体に加圧接触される相対運動部材と
を備える異形モード縮退型の振動アクチュエータに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an atypical mode degeneracy comprising an elastic body joined with an electro-mechanical energy conversion element to generate a plurality of vibration modes, and a relative motion member which is brought into pressure contact with the elastic body. Type vibration actuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、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。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a perspective view showing a conventional example of a longitudinal-torsion vibration type vibration actuator.

【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。
Conventionally, in this type of vibration actuator,
The stator (stator) 101 includes two cylindrical vibrators 1.
A piezoelectric element 104 for torsional vibration is arranged between 02 and 103, and a piezoelectric element 105 for longitudinal vibration is arranged above the vibrator 103. 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. Furthermore, the rotor (moving element) 10
6 is arranged above the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration.

【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。
A vibrator 102 constituting a stator 101,
103 and the piezoelectric elements 104 and 105
The rotor 106 is rotatably provided on the shaft 107 via a ball bearing 108 by being screwed and fixed to the threaded portion of the. 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.

【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。
The piezoelectric element 104 for torsional vibration and the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration are driven by phase-shifting a voltage of the same frequency oscillated from an oscillator 111 by a phase shifter 112.

【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。
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.

【0007】図12は、この振動アクチュエータのステ
ータを展開した状態で示す斜視図である。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12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。
FIG. 12 is a perspective view showing the stator of this vibration actuator in a developed state. Since the piezoelectric element 104 for torsional vibration needs to be polarized in the circumferential direction,
As shown in FIG. 12, the piezoelectric material was once divided into about 6 to 8 fan-shaped small pieces, and each small piece was polarized and then combined again in an annular shape. Reference numeral 104a is an electrode.

【0008】[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。
However, in the conventional vibration actuator described above, the piezoelectric element 10 for torsional vibration is used.
When combining 4 in a ring shape, it was difficult to obtain shape accuracy.

【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。
On the other hand, the areas of the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration and the piezoelectric element 104 for torsional vibration are both
It was substantially equal to or smaller than the cross-sectional area of the stator 106. Also, the shaft 10
It is also necessary to make a hole in the central portion of each of the piezoelectric element 105 for longitudinal vibration and the piezoelectric element 104 for torsional vibration in order to penetrate the piezoelectric element 7. Therefore, the piezoelectric element 10 for longitudinal vibration is provided.
5, the area of each of the piezoelectric elements 104 for torsional vibration is further reduced, and it has been difficult to achieve both high torque and high rotation of the vibration actuator.

【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
造がともに容易な異形モード縮退型の振動アクチュエー
タを提案した。
In order to solve such a problem, the applicant of the present invention has already proposed, in Japanese Patent Application No. 6-275022, a variant which can be driven with a high torque and a high rotation and is easy in structure and manufacturing. A mode degenerate vibration actuator is proposed.

【0011】図13は、この異形モード縮退型の振動ア
クチュエータの構造を示す断面図である。図13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、円筒状の弾性体である振動子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。
FIG. 13 is a sectional view showing the structure of this variant mode degenerate vibration actuator. In FIG. 13, on the outer peripheral surface of the rod-shaped fixed shaft 1 having the large-diameter portion 1a at the center, the vibrator 2 which is a cylindrical elastic body is provided with the large-diameter portion 1a.
It is pierced by mounting bolts 3a and 3b that are screwed together.

【0012】振動子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。
The vibrator 2 is constructed by combining two thick-walled semi-circular tubular elastic bodies 2a and 2b, and the joint surface thereof has a piezoelectric element 4 for torsional vibration with a large piezoelectric constant d 15 .
4 and two piezoelectric elements 5 and 5 for longitudinal vibration having a large piezoelectric constant d 31 are respectively sandwiched, four in total.

【0013】振動子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,振動子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。
The moving surface D, which is the upper end surface of the vibrator 2, is brought into contact with a moving element 7 which is a relative moving member rotatably arranged on the fixed shaft 1 by a bearing 6 arranged at the center. The mover 7 is composed of a mover base material 7a and a sliding material 7b that contacts the drive surface D of the vibrator 2, and is positioned with respect to the fixed shaft 1 by a bearing 6 fitted to the inner peripheral portion. It

【0014】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、振動子2の駆動面
Dに加圧接触される。このように、固定軸1は、振動子
2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。
The moving element 7 is pressed against the driving surface D of the vibrator 2 by a pressing member 8 such as a disc spring, a spring spring or a leaf spring. In this way, the fixed shaft 1 fixes the vibrator 2 and positions the mover 7 rotatably in the radial direction to prevent the occurrence of shaft run-out when driving as a vibration actuator. The fixed shaft 1 has a threaded portion 1b formed at its tip, and an adjustment member 9 such as a nut for adjusting the amount of pressure applied by the pressure member 8 is screwed into the fixed shaft 1.

【0015】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、振動
子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。
The vibration actuator configured as described above is excited by applying a drive voltage from a drive voltage generator (not shown) to each of the piezoelectric elements 4 and 5, and the vibrator 2 is harmonized with torsional vibration and longitudinal vibration. Occurring in a sudden way. When the resonance frequencies of torsional vibration and longitudinal vibration are approximately the same,
Torsional vibration and longitudinal vibration occur at the same time (degenerate), and an elliptic motion is generated on the drive surface D. The elliptic motion serves as a driving force to rotationally drive the moving element 7 in pressure contact.

【0016】ところで、本発明者がさらに検討を重ねた
結果、この異形モード縮退型の振動アクチュエータには
次のような問題があることがわかった。すなわち、移動
子7は振動子2に断続的に加圧接触されることにより回
転駆動されるため、駆動の際には、振動子2と移動子7
との摩擦により発生する摩擦熱により、振動子2の温度
が上昇する。
By the way, as a result of further studies by the present inventor, it was found that this variant mode degenerate vibration actuator has the following problems. That is, since the moving element 7 is rotationally driven by being intermittently brought into pressure contact with the vibrator 2, the moving element 7 and the moving element 7 are driven during rotation.
The temperature of the vibrator 2 rises due to the frictional heat generated by the friction with the.

【0017】このような振動子2の温度上昇の程度によ
っては、振動子2の共振周波数等といった駆動に影響を
与える特性が変動してしまう恐れがある。特に異形モー
ド縮退型の振動アクチュエータでは、温度変化に対する
二つの振動モードの共振周波数の変化率が異なるため、
例えば、駆動開始時には縮退条件にあっても、駆動に伴
う温度上昇により縮退条件からずれてしまって駆動効率
の低下を生じたり、最悪の場合には駆動できなくなって
しまうという課題があった。
Depending on the degree of temperature rise of the vibrator 2, the characteristics such as the resonance frequency of the vibrator 2 which influence the driving may change. In particular, in the variant mode degenerate vibration actuator, the rate of change in the resonance frequency of the two vibration modes with respect to temperature changes is different,
For example, at the start of driving, there is a problem that even if the degeneracy condition is met, the degeneration condition deviates from the degenerate condition due to the temperature rise accompanying the driving, or the driving efficiency cannot be reduced in the worst case.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、接合
された電気−機械エネルギー変換素子への駆動信号の入
力により、端面を含む方向への第1振動モードと前記端
面と交差する方向への第2振動モードとを発生する弾性
体と,回転自在に支持されるとともにその端面が前記弾
性体の前記端面に接触する相対運動部材と,少なくとも
前記相対運動部材を包囲した状態で収容するケーシング
と,前記相対運動部材の冷却機構とを備えることを特徴
とする振動アクチュエータである。
According to a first aspect of the present invention, a first vibration mode in a direction including an end face and a direction intersecting the end face due to input of a drive signal to a joined electro-mechanical energy conversion element. An elastic body that generates a second vibration mode, a relative motion member that is rotatably supported and has an end surface in contact with the end surface of the elastic body, and at least the relative motion member is housed in an enclosed state. A vibration actuator comprising a casing and a cooling mechanism for the relative motion member.

【0019】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、前記冷却機構が、前記ケ
ーシングに少なくとも1組設けられた一対の流体流入用
孔及び流体流出用孔を含むことを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the vibration actuator according to the first aspect, the cooling mechanism includes a pair of fluid inflow holes and fluid outflow holes provided in at least one set in the casing. Characterize.

【0020】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、前記流体流入用孔及び流
体流出用孔が、前記ケーシングの外部で閉じられた流体
循環系に接続されることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the second aspect, the fluid inflow hole and the fluid outflow hole are connected to a fluid circulation system closed outside the casing. Characterize.

【0021】請求項4の発明は、請求項3に記載された
振動アクチュエータにおいて、前記流体循環系の全部又
は一部には、流体冷却機構,及び/又は磨耗粉捕捉用フ
ィルタが設けられることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the invention, in the vibration actuator according to the third aspect, a fluid cooling mechanism and / or a filter for trapping wear particles are provided in all or part of the fluid circulation system. Characterize.

【0022】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、前記冷却機構が、前記相対運動部材の外周面に
設けられた1又は2以上の冷却用フィンを含むことを特
徴とする。
The invention of claim 5 is from claim 1 to claim 4.
In the vibration actuator described in any one of the above items, the cooling mechanism includes one or more cooling fins provided on the outer peripheral surface of the relative motion member.

【0023】請求項6の発明は、請求項5に記載された
振動アクチュエータにおいて、前記冷却用フィンが、回
転の際に流体圧送機能を有することを特徴とする。請求
項7の発明は、請求項6に記載された振動アクチュエー
タにおいて、前記冷却用フィンが、前記相対運動部材の
2つの回転方向について、前記流体圧送機能を有するこ
とを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the fifth aspect, the cooling fin has a fluid pressure feeding function during rotation. According to a seventh aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the sixth aspect, the cooling fin has the fluid pumping function in two rotation directions of the relative motion member.

【0024】請求項8の発明は、請求項6又は請求項7
に記載された振動アクチュエータにおいて、前記冷却用
フィンには、流体圧送の際に流体の循環を円滑化するた
めの流体循環部が設けられることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is claim 6 or claim 7.
In the vibration actuator described in [1], the cooling fin is provided with a fluid circulation portion for smoothing the circulation of the fluid when the fluid is pressure-fed.

【0025】請求項9の発明は、請求項8に記載された
振動アクチュエータにおいて、前記流体循環部が、前記
相対運動部材の外周面に設けられた1又は2以上の冷却
用フィンの間に設けられた溝部であることを特徴とす
る。
According to a ninth aspect of the present invention, in the vibration actuator according to the eighth aspect, the fluid circulation portion is provided between one or more cooling fins provided on the outer peripheral surface of the relative motion member. It is characterized in that it is a groove.

【0026】[0026]

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

(第1の実施形態)図1は、本発明の第1実施形態の振
動アクチュエータを説明する断面図である。また、図2
は、こ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2(A)は上面図、図2(B)は正
面図である。さらに、図3は、固定子の構造を示す斜視
図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a sectional view illustrating a vibration actuator according to a first embodiment of the present invention. FIG.
2A and 2B are explanatory views showing a structure of a vibrator used in this vibration actuator, FIG. 2A is a top view and FIG. 2B is a front view. Further, FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the stator.

【0027】第1実施形態の振動アクチュエータ10
は、円柱状の弾性体である振動子11と,振動子11の
端面11aに加圧接触する円柱状の相対運動部材である
移動子12と,振動子11を支持するとともに振動子1
1及び移動子12をともに包囲した状態で収容するケー
シング13とを備える。
Vibration actuator 10 of the first embodiment
Is a vibrator 11 which is a columnar elastic body, a movable element 12 which is a cylindrical relative motion member that makes pressure contact with the end face 11a of the vibrator 11, and a vibrator 1 which supports the vibrator 11 and
1 and the mover 12 are housed in a state in which they are both enclosed.

【0028】振動子11は、二つの半円柱型弾性体11
b,11cと、これらに挟持される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14
a,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14bと、各圧電素子14a,14bそ
れぞれに接続される電極15とにより構成される。
The vibrator 11 is composed of two semi-cylindrical elastic bodies 11
b, 11c and the piezoelectric elements of one by two sandwiched total four piezoelectric constant d 15 is greater for torsional vibration generation 14
a, and two one by a total of four piezoelectric elements 14b of the piezoelectric constant d 31 is greater for longitudinal vibration generated composed of an electrode 15 connected to each of the piezoelectric elements 14a, 14b.

【0029】半円柱型弾性体11b,11c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円柱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。
The semi-cylindrical elastic bodies 11b and 11c are made of an elastic material such as metal or plastic, and a cylindrical body made of these materials is used in a plane including the rotation axis thereof.
It is manufactured by dividing.

【0030】圧電素子14a,14b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15は、本実施形態では銅製電極が使用される。
Each of the piezoelectric elements 14a and 14b is an electro-mechanical energy conversion element for converting electric energy into mechanical displacement (mechanical energy), and is formed in a thin plate shape with PZT (lead zirconate titanate) or the like. . Also,
In this embodiment, a copper electrode is used as the electrode 15.

【0031】振動子11は、圧電素子14a,14b及
び電極15を、図1ないし図3に示すように、交互に積
層するとともに、これらを半円柱型弾性体11b,11
cにより挟持し、それぞれを接着することによって、組
み立てられる。
In the vibrator 11, the piezoelectric elements 14a and 14b and the electrodes 15 are alternately laminated as shown in FIGS. 1 to 3, and these are semi-cylindrical elastic bodies 11b and 11 respectively.
It is assembled by sandwiching with c and adhering each.

【0032】図4は、本実施形態で用いる相対運動部材
である移動子12の構造を示す斜視図である。移動子1
2は、通常振動子11と同じ材質の円柱体であり、振動
子11と接触する側の端面には、振動子11との摺動抵
抗を低減するための摺動材16が貼付される。また、こ
の端面と反対側の端面の中心部には、得られる回転力を
外部に出力するための出力軸12aが垂設される。
FIG. 4 is a perspective view showing the structure of the mover 12 which is a relative motion member used in this embodiment. Mover 1
Reference numeral 2 is a columnar body made of the same material as that of the vibrator 11, and a sliding member 16 for reducing sliding resistance with the vibrator 11 is attached to an end surface of the side that contacts the vibrator 11. Further, an output shaft 12a for vertically outputting the obtained rotational force is vertically provided at the center of the end surface opposite to the end surface.

【0033】さらに、本実施形態の移動子12では、移
動子12外周側面に一定の仰角をなすようにして羽状の
突起部である冷却用フィン17が一定距離だけ離間して
多数連設される。
Further, in the mover 12 of the present embodiment, a large number of cooling fins 17, which are wing-shaped protrusions, are continuously arranged on the outer peripheral surface of the mover 12 so as to form a constant elevation angle. It

【0034】この冷却用フィン17は、自身から放熱す
ることにより移動子12の温度上昇を抑制するととも
に、移動子12が回転することにより移動子12の周囲
の雰囲気を送気して温度上昇した移動子12の温度低下
を図る。このように、本実施形態では、これらの冷却用
フィン17により、移動子12の冷却機構の一部が担わ
れる。
The cooling fin 17 suppresses the temperature rise of the moving element 12 by radiating heat from itself, and the temperature of the cooling fin 17 is increased by feeding the atmosphere around the moving element 12 as the moving element 12 rotates. The temperature of the mover 12 is reduced. As described above, in the present embodiment, these cooling fins 17 serve as a part of the cooling mechanism of the moving element 12.

【0035】本実施形態の振動アクチュエータ10の駆
動回路は、図5に示すように構成される。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1/4λ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14a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14b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。
The drive circuit of the vibration actuator 10 of this embodiment is constructed as shown in FIG. That is, the drive circuit includes an oscillator 31 that oscillates a drive signal and a phase shifter 32 that divides the drive signal into a signal having a 1 / 4λ phase difference.
And a T amplification unit 33 that amplifies the drive signal input to the piezoelectric element 14a for torsional vibration, and an L amplification unit 34 that amplifies the drive signal input to the piezoelectric element 14b for longitudinal vibration.

【0036】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から構成される。検出部35
は、振動子11の駆動面11a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(図示しない)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11の捩り振動を電圧によって検出する。移動子12
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。
The control circuit includes a detection unit 3 for detecting torsional vibration.
5 and a control unit 36 that controls the frequency and voltage of the oscillation unit according to the detection amount of the detection unit 35. Detector 35
Is a mechanical-electrical energy conversion element (not shown) attached to the bottom surface of the vibrator 11 opposite to the drive surface 11a, and detects the voltage generated in the mechanical-electrical energy conversion element due to the twist generated. By doing so, the torsional displacement can be indirectly detected. In this way, the detection unit 35 detects the torsional vibration of the vibrator 11 by the voltage. Mover 12
The drive speed and drive torque of are estimated based on the value of this voltage.

【0037】制御部36は、検出部35の検出結果によ
り振動子11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。
The control unit 36 controls the drive frequency and voltage of the vibrator 11 according to the detection result of the detection unit 35. For example,
When the detected amount is larger than a predetermined value, the drive frequency is increased or the voltage is decreased. On the other hand, if the detected amount is smaller than the predetermined value, lower the drive frequency,
Increase the voltage.

【0038】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11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。
Next, referring to FIG. 6, in the vibration actuator of the present embodiment, it will be explained with time that an elliptic motion is generated on the drive surface by combining longitudinal vibration and torsional vibration generated in the vibrator 11. To do.

【0039】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(1/4)λ(λ:波長)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12は、後述する加圧機構22によって振
動子11の駆動面11aに加圧接触する。
As shown in FIG. 6, when the phase difference between the period of torsional vibration and the period of stretching vibration is shifted by (1/4) λ (λ: wavelength), an elliptic motion occurs at a fixed point on the driving surface. . t =
At the time of (6/4) π, the displacement of the torsional vibration T is maximum on the left side, while the displacement of the longitudinal vibration T is zero. In this state, the mover 12 is brought into pressure contact with the drive surface 11a of the vibrator 11 by the pressure mechanism 22 described later.

【0040】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11の
駆動面11aの定点は、移動子12を押しながら右方向
に回転し、移動子12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 left maximum to the right maximum, while the longitudinal vibration T is displaced from zero to the upper maximum and returns to zero again. Therefore, the fixed point of the drive surface 11a of the vibrator 11 rotates to the right while pushing the mover 12, and the mover 12 is driven.

【0041】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11の駆動面11aの
定点は、移動子12から離れながら左方向に回転するた
め、移動子12は駆動されない。このときに、移動子1
2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11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, while the longitudinal vibration T is from zero to below. It shifts to the maximum on the side and returns to zero again. Therefore, the fixed point of the drive surface 11 a of the vibrator 11 rotates leftward while moving away from the moving element 12, so that the moving element 12 is not driven. At this time, mover 1
No. 2 does not follow the contraction of the vibrator 11 because the natural frequency is different even if it is pressed by the pressing member.

【0042】ここで、捩り振動Tの振動数T1 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L1 を縦振動Lの共振周波数ω0Lに略一致さ
せると、共振して楕円運動が拡大する。
Here, the frequency T 1 of the torsional vibration T is made to substantially match the resonance frequency ω 0T of the torsional vibration T, and the frequency L 1 of the longitudinal vibration L is made to substantially match the resonance frequency ω 0L of the longitudinal vibration L. Resonates and the elliptical motion expands.

【0043】捩り振動Tの共振周波数ω0T,及び縦振動
Lの共振周波数ω0Lの近似式を下記及びにより示
す。 捩り振動数=Ls×(G/ρ)2 /2 ・・・・・・・ 縦振動数=Ls×(E/ρ)2 /2 ・・・・・・・ ただし、Ls: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。
[0043] shows the torsional vibration T of the resonant frequency ω 0T, and the longitudinal vibration L resonant frequency ω 0L approximate expression of the following and by. Torsional vibration frequency = Ls × (G / ρ) 2/2 ······· longitudinal vibration frequency = Ls × (E / ρ) 2/2 ······· However, Ls: length of the vibrator The length in the direction, E: longitudinal elastic modulus, G: lateral elastic modulus, ρ: density.

【0044】このように、式及びによれば、振動子
11の長手方向の長さを調整することにより、捩り振動
Tの共振周波数ω0Tと,縦振動Lの共振周波数ω0Lとを
近接ないしは一致させるように調整することができる。
As described above, according to the expressions and, by adjusting the length of the vibrator 11 in the longitudinal direction, the resonance frequency ω 0T of the torsional vibration T and the resonance frequency ω 0L of the longitudinal vibration L are close to or close to each other. Can be adjusted to match.

【0045】振動子11及び移動子12は、図1に示す
ように、互いに加圧接触された状態でケーシング13に
収容される。ケーシング13は、内面に大内径部13a
及び小内径部13bを段差状に備えている。
As shown in FIG. 1, the vibrator 11 and the mover 12 are housed in the casing 13 while being in pressure contact with each other. The casing 13 has a large inner diameter portion 13a on the inner surface.
Also, the small inner diameter portion 13b is provided in a stepped shape.

【0046】振動子11は、その中心軸方向の略中央部
外面に設けられたフランジ部11dを、ケーシング13
の小内径部13b底面及び大内径部13a内周面にそれ
ぞれ係合された状態で、大内径部13a内周面に設けら
れる固定部材18により、固定・位置決めされる。
The vibrator 11 has a flange portion 11d provided on the outer surface of a substantially central portion in the direction of the central axis thereof, and a casing 13
While being engaged with the bottom surface of the small inner diameter portion 13b and the inner peripheral surface of the large inner diameter portion 13a, they are fixed and positioned by the fixing member 18 provided on the inner peripheral surface of the large inner diameter portion 13a.

【0047】振動子11の一方の端面11a側に位置す
る移動子12は、出力軸12a設置側の端面に位置す
る、例えばボールベアリング等の軸支機構19により回
動自在に支持される。この軸支機構19は、ケーシング
13の移動子12設置側の端面に固設される円筒状の連
結部材20の内周面に固定される。
The mover 12 located on one end surface 11a side of the vibrator 11 is rotatably supported by a shaft support mechanism 19 such as a ball bearing located on the end surface on the output shaft 12a installation side. The shaft support mechanism 19 is fixed to the inner peripheral surface of a cylindrical connecting member 20 fixed to the end surface of the casing 13 on the side where the moving element 12 is installed.

【0048】連結部材20の外周面には螺子部が刻設さ
れており、内周面に螺子部が刻設された容器状の蓋部材
21が螺合する。蓋部材21の内面と軸支機構19との
間には、例えば皿バネやスプリングバネ,ないしは板バ
ネ等からなる加圧機構22が配置されており、移動子1
2は、加圧機構22が発生するバネ力により、振動子1
1の駆動面へ向けて加圧接触される。
A screw portion is formed on the outer peripheral surface of the connecting member 20, and a container-like lid member 21 having a screw portion formed on the inner peripheral surface is screwed. Between the inner surface of the lid member 21 and the shaft support mechanism 19, a pressure mechanism 22 including, for example, a disc spring, a spring spring, a leaf spring, or the like is arranged.
2 is a vibrator 1 due to the spring force generated by the pressure mechanism 22.
The pressure contact is made toward the drive surface of No. 1.

【0049】このようにして、振動子11及び移動子1
2は、ケーシング13,連結部材20及び蓋部材21か
らなる収容体により収容されるが、移動子12の出力軸
12aの周囲を密閉するために、蓋部材21の内面には
ボールベアリング等の軸支機構23が設けられており、
出力軸12aの偏心が抑制されるとともに、前記収容体
の気密性の向上が図られている。
In this way, the oscillator 11 and the mover 1
2 is housed in a housing body composed of a casing 13, a connecting member 20, and a lid member 21. In order to seal the periphery of the output shaft 12a of the mover 12, an inner surface of the lid member 21 such as a ball bearing. A support mechanism 23 is provided,
The eccentricity of the output shaft 12a is suppressed, and the airtightness of the container is improved.

【0050】特に、前記収容体に収容することは、振動
アクチュエータ10を腐食性雰囲気中に配置して使用す
る場合には振動アクチュエータ10の保護にもなる。
In particular, the accommodation in the accommodating body also protects the vibration actuator 10 when the vibration actuator 10 is used in a corrosive atmosphere.

【0051】さらに、本実施形態では、図1に示すよう
に、ケーシング13の外周面であって180度対向する
位置に、ケーシング13内部に連通する一対の吸気孔2
4及び排気孔25が2組設けられている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a pair of intake holes 2 communicating with the inside of the casing 13 are provided at positions on the outer peripheral surface of the casing 13 opposed to each other by 180 degrees.
4 and two exhaust holes 25 are provided.

【0052】これら一対の吸気孔24及び排気孔25に
は、それぞれ、ケーシング13の外部において閉じられ
た流体循環系26が設けられており、この流体循環系2
6の一部には、循環する流体を冷却するための流体冷却
機構27と,振動子11及び移動子12の摩擦により発
生する磨耗粉を捕捉する磨耗粉捕捉用フィルタ28とが
直列に設置される。
Each of the pair of intake holes 24 and exhaust hole 25 is provided with a fluid circulation system 26 which is closed outside the casing 13.
A fluid cooling mechanism 27 for cooling the circulating fluid and an abrasion powder capturing filter 28 for capturing the abrasion powder generated by the friction of the vibrator 11 and the moving element 12 are installed in a part of 6 in series. It

【0053】流体循環系26,流体冷却機構27及び磨
耗粉捕捉用フィルタ28は、いずれも公知の手段により
構成すればよく、特定の構造のものに限定する必要はな
い。本実施形態では、流体循環系26はビニルチューブ
により、流体冷却機構27は水冷冷却機により、さらに
磨耗粉捕捉用フィルタ28は微細なガラス繊維をプリー
ツ(襞)状に織り込んだフィルタにより構成した。この
ように、本実施形態では、前述した冷却用フィン17と
ともに、流体循環系26及び流体冷却機構27により、
移動子12の冷却機構が構成される。
The fluid circulation system 26, the fluid cooling mechanism 27, and the wear-dust capturing filter 28 may all be constructed by known means, and need not be limited to a particular structure. In this embodiment, the fluid circulation system 26 is composed of a vinyl tube, the fluid cooling mechanism 27 is composed of a water cooling machine, and the abrasion powder capturing filter 28 is composed of a filter in which fine glass fibers are woven in a pleated shape. As described above, in the present embodiment, the cooling fin 17 described above, the fluid circulation system 26, and the fluid cooling mechanism 27 are used.
A cooling mechanism for the mover 12 is configured.

【0054】このように構成した本実施形態の振動アク
チュエータ20において、圧電素子14a,14bに駆
動電圧を印加して振動子11を縮退させ、移動子12を
回転駆動させると、振動子11との接触による移動子1
2の発熱量は、移動子12の外表面及び冷却用フィン1
7の表面から放散するとともに、実線矢印方向に回転駆
動される移動子12に設けられた冷却用フィン17によ
り、排気孔25を介して流体循環系26に送気される。
In the vibration actuator 20 of this embodiment having the above-described structure, when the driving voltage is applied to the piezoelectric elements 14a and 14b to cause the vibrator 11 to contract and the mover 12 to be rotationally driven, Contact mover 1
The calorific value of 2 is the outer surface of the moving element 12 and the cooling fin 1.
The air is sent to the fluid circulation system 26 through the exhaust holes 25 by the cooling fins 17 provided on the moving element 12 that is driven to rotate in the direction of the solid line arrow while being diffused from the surface of 7.

【0055】流体循環系26に送気された空気は、流体
冷却機構27により冷却されるとともに、磨耗粉捕捉用
フィルタ28により磨耗粉を除去されて、吸気孔24か
らケーシング13の内部に戻される。
The air sent to the fluid circulation system 26 is cooled by the fluid cooling mechanism 27, the abrasion powder is removed by the abrasion powder capturing filter 28, and the air is returned from the intake hole 24 to the inside of the casing 13. .

【0056】このようにして、振動子11との接触によ
り生じる移動子12の発熱は、冷却用フィン17のフィ
ンとしての機能及びファンとしての機能の相乗的効果に
より確実に抑制される。
In this way, the heat generation of the moving element 12 caused by the contact with the vibrator 11 is surely suppressed by the synergistic effect of the function of the cooling fin 17 as a fin and the function of a fan.

【0057】また、圧電素子14a,14bに印加する
駆動電圧の位相をそれぞれ90度変化させることによ
り、移動子12を逆転させると、前述の排気孔25から
吸気されるとともに吸気孔24から排気され、流体の循
環方向が逆転するため、移動子12の回転方向に関係な
く、常に移動子12の冷却を行うことができる。
When the moving element 12 is reversed by changing the phases of the driving voltages applied to the piezoelectric elements 14a and 14b by 90 degrees, respectively, the air is sucked from the exhaust hole 25 and exhausted from the intake hole 24. Since the circulation direction of the fluid is reversed, the moving element 12 can always be cooled regardless of the rotating direction of the moving element 12.

【0058】さらに、本実施形態では、流体循環系26
に設けられた磨耗粉捕捉用フィルタ28により流体中に
含まれる磨耗粉を除去することができるため、例えば、
磨耗粉が振動子11と移動子12との接触面に混入する
ことによる振動子11や移動子12の磨耗、さらには振
動アクチュエータ10の寿命の低下を解消することがで
きる。
Further, in this embodiment, the fluid circulation system 26
Since the wear debris contained in the fluid can be removed by the wear debris trapping filter 28 provided in
It is possible to eliminate the abrasion of the vibrator 11 and the mover 12 due to the abrasion powder mixed into the contact surface between the vibrator 11 and the mover 12, and the reduction of the life of the vibration actuator 10.

【0059】(第2の実施形態)図7は、本発明の第2
実施形態の振動アクチュエータの構成を示す断面図であ
り、図8は、この振動アクチュエータに用いる移動子の
斜視図である。
(Second Embodiment) FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the structure of the vibration actuator of embodiment, and FIG. 8 is a perspective view of the moving element used for this vibration actuator.

【0060】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、共通する部分は
同一の図中符号を付すことにより、説明を省略する。本
実施形態が第1実施形態と相違する部分は、移動子12
−1の形状であり、より具体的に説明すると、冷却用フ
ィン17の設置位置を移動子12−1の側面ではなく、
上面に変更したものである。
In the following description of each embodiment, the first
Only parts different from the embodiment will be described, and common parts will be denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the moving element 12
The shape of the cooling fin 17 is -1.
It has been changed to the top.

【0061】冷却用フィン17の設置位置をこのように
変更することにより、移動子12−1の外径を拡大する
ことなく(すなわち得られる駆動トルクを小さくするこ
となく)、第1実施形態と全く同様の冷却効果を得るこ
とができる。
By changing the installation position of the cooling fins 17 in this way, it is possible to obtain the same structure as in the first embodiment without increasing the outer diameter of the moving element 12-1 (that is, without reducing the obtained driving torque). It is possible to obtain exactly the same cooling effect.

【0062】(第3の実施形態)図9は、本発明の第3
実施形態の振動アクチュエータに用いる移動子の斜視図
である。
(Third Embodiment) FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention.
It is a perspective view of the mover used for the vibration actuator of an embodiment.

【0063】第3実施形態の移動子12−2は、第2実
施形態の移動子12−1の変形例であり、移動子12−
2の上面に設けた冷却用フィン17の間に、流体圧送の
際に流体の循環を円滑化するための流体循環部である溝
部29を設ける。
The mover 12-2 of the third embodiment is a modification of the mover 12-1 of the second embodiment, and is a mover 12-.
Between the cooling fins 17 provided on the upper surface of the second groove 2, there is provided a groove portion 29 which is a fluid circulation portion for smoothing the circulation of the fluid when the fluid is pressure-fed.

【0064】溝部29を設けることにより、流体は移動
子12−1の底面から冷却用フィン17の斜面17aに
沿って上方に吹き抜けるように流れて、流体の循環が円
滑化され、より高い冷却効率を得ることができる。
By providing the groove portion 29, the fluid flows so as to blow upward from the bottom surface of the moving element 12-1 along the sloped surface 17a of the cooling fin 17, smoothing the circulation of the fluid and improving the cooling efficiency. Can be obtained.

【0065】(第4の実施形態)図10は、本発明の第
4実施形態の振動アクチュエータに用いる移動子の斜視
図である。
(Fourth Embodiment) FIG. 10 is a perspective view of a mover used in a vibration actuator according to a fourth embodiment of the present invention.

【0066】第4実施形態の移動子12−3は、第3実
施形態の移動子12−2の変形例であり、移動子12−
2の上面に設けた冷却用フィン17の二つの斜面17
a,17bの形状を同一とするものである。
The mover 12-3 according to the fourth embodiment is a modification of the mover 12-2 according to the third embodiment.
Two slopes 17 of the cooling fin 17 provided on the upper surface of
The shapes of a and 17b are the same.

【0067】二つの斜面17a,17bの形状を同一と
することにより、移動子12−3の両方向の回転につい
て、均等に流体の吸入及び排出を行うことができ、振動
アクチュエータの駆動方向に関係なく、均一に移動子1
2−3を冷却できる。
By making the shapes of the two slopes 17a and 17b the same, the fluid can be sucked in and discharged uniformly in both directions of rotation of the moving element 12-3, and regardless of the driving direction of the vibration actuator. , Mover 1 uniformly
2-3 can be cooled.

【0068】(変形形態)以上、説明した各実施形態で
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変位(機械エネルギー)
に変換できるものであれば等しく適用できる。例えば、
磁歪素子や電歪素子等を替わりに用いることができる。
(Modification) In each of the embodiments described above, the piezoelectric element is used as the electric-mechanical energy conversion element. However, the present invention is not limited to this mode, and the electric energy is mechanically displaced. (Mechanical energy)
Anything that can be converted to is equally applicable. For example,
A magnetostrictive element, an electrostrictive element or the like can be used instead.

【0069】また、本実施形態では、振動子を構成する
弾性体の形状は円筒型であるが、本発明にかかる振動ア
クチュエータはこのような態様のみに限定されるもので
はなく、例えば、四角柱型であってもよい。また、本実
施形態では流体循環系は2組設置したが、設置数はこれ
に限定されるものではなく、必要とする冷却能力に応じ
て、1組又は3組以上であってもよい。
Further, in the present embodiment, the shape of the elastic body which constitutes the vibrator is a cylindrical shape, but the vibration actuator according to the present invention is not limited to such a mode, and for example, a quadrangular prism is used. It may be a mold. Further, although two sets of fluid circulation systems are installed in the present embodiment, the number of installations is not limited to this, and one set or three or more sets may be provided depending on the required cooling capacity.

【0070】さらに、本実施形態では、冷却のための流
体として空気を用いた場合を例にとったが、本発明はか
かる態様のみに限定されるものではなく、例えばArガ
ス等の不活性ガスを用いてもよい。
Further, in the present embodiment, the case where air is used as a fluid for cooling is taken as an example, but the present invention is not limited to such an embodiment, and for example, an inert gas such as Ar gas is used. May be used.

【0071】[0071]

【発明の効果】このように、本発明によれば、振動子で
ある弾性体と移動子である相対運動部材との間で生じる
摩擦による摩擦熱により発生する振動子の温度上昇を抑
制することができ、駆動に伴う振動子の特性変化を解消
することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the vibrator which is generated by the frictional heat generated by the friction between the elastic body which is the vibrator and the relative moving member which is the moving element. Therefore, it is possible to eliminate the characteristic change of the vibrator due to driving.

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

【図1】第1実施形態の振動アクチュエータを説明する
断面図である。
FIG. 1 is a sectional view illustrating a vibration actuator according to a first embodiment.

【図2】第1実施形態の振動アクチュエータに用いる振
動子の構造を示す断面図であり、図2(A)は上面図、
図2(B)は正面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a vibrator used in the vibration actuator of the first embodiment, FIG. 2 (A) is a top view,
FIG. 2B is a front view.

【図3】第1実施形態で用いる振動子の構造を示す斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a structure of a vibrator used in the first embodiment.

【図4】第1実施形態で用いる移動子の構造を示す斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a structure of a moving element used in the first embodiment.

【図5】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。
FIG. 5 is a block diagram showing a drive circuit of the vibration actuator of the first embodiment.

【図6】第1実施形態の振動子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
とを経時的に示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing over time the combination of longitudinal vibration and torsional vibration generated in the vibrator of the first embodiment to generate an elliptical motion on the drive surface.

【図7】第2実施形態の振動アクチュエータの構成を示
す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a configuration of a vibration actuator of a second embodiment.

【図8】第2実施形態の振動アクチュエータに用いる移
動子の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a mover used in the vibration actuator according to the second embodiment.

【図9】第3実施形態の振動アクチュエータに用いる移
動子の斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a mover used in the vibration actuator according to the third embodiment.

【図10】第4実施形態の振動アクチュエータに用いる
移動子の斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a mover used in the vibration actuator according to the fourth embodiment.

【図11】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。
FIG. 11 is a perspective view showing a conventional example of a vertical-torsion vibration type vibration actuator.

【図12】縦−捩り振動型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。
FIG. 12 is an exploded perspective view showing a stator of a vertical-torsion vibration type vibration actuator.

【図13】異形モード縮退型の振動アクチュエータの構
造を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the structure of a variant mode degenerate vibration actuator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 振動アクチュエータ 11 振動子 11a 駆動面 11b 半円柱状弾性体 11c 半円柱状弾性体 11d フランジ 12,12−1,12−2 移動子 12a,12−1a,12−2a 出力軸 13 ケーシング 13a 大内径部 13b 小内径部 14a,14b 圧電素子 15 電極 16 摺動材 17 冷却用フィン 17a,17b 斜面 18 固定部材 19 ベアリング 20 連結部材 21 蓋部材 22 加圧機構 23 ベアリング 24 吸気孔 25 排気孔 26 流体循環系 27 流体冷却機構 28 磨耗粉捕捉用フィルタ 29 溝 31 発振部 32 移相部 33 T増幅部 34 L増幅部 35 検出部 36 制御部 10 Vibration actuator 11 Vibrator 11a Driving surface 11b Semi-cylindrical elastic body 11c Semi-cylindrical elastic body 11d Flange 12, 12-1, 12-2 Moving element 12a, 12-1a, 12-2a Output shaft 13 Casing 13a Large inner diameter Part 13b Small inner diameter part 14a, 14b Piezoelectric element 15 Electrode 16 Sliding material 17 Cooling fin 17a, 17b Slope 18 Fixing member 19 Bearing 20 Connecting member 21 Lid member 22 Pressurizing mechanism 23 Bearing 24 Intake hole 25 Exhaust hole 26 Fluid circulation System 27 Fluid cooling mechanism 28 Abrasive dust trapping filter 29 Groove 31 Oscillation section 32 Phase shift section 33 T amplification section 34 L amplification section 35 Detection section 36 Control section

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 接合された電気−機械エネルギー変換素
子への駆動信号の入力により、端面を含む方向への第1
振動モードと前記端面と交差する方向への第2振動モー
ドとを発生する弾性体と,回転自在に支持されるととも
にその端面が前記弾性体の前記端面に接触する相対運動
部材と,少なくとも前記相対運動部材を包囲した状態で
収容するケーシングと,前記相対運動部材の冷却機構と
を備えることを特徴とする振動アクチュエータ。
1. A first direction in a direction including an end face by inputting a drive signal to a joined electro-mechanical energy conversion element.
An elastic body that generates a vibration mode and a second vibration mode in a direction intersecting with the end surface; a relative motion member that is rotatably supported and whose end surface contacts the end surface of the elastic body; A vibration actuator, comprising: a casing that houses a moving member in an enclosed state; and a cooling mechanism for the relative moving member.
【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、 前記冷却機構は、前記ケーシングに少なくとも1組設け
られた一対の流体流入用孔及び流体流出用孔を含むこと
を特徴とする振動アクチュエータ。
2. The vibration actuator according to claim 1, wherein the cooling mechanism includes a pair of fluid inflow holes and fluid outflow holes provided in at least one set in the casing. .
【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、 前記流体流入用孔及び流体流出用孔は、前記ケーシング
の外部で閉じられた流体循環系に接続されることを特徴
とする振動アクチュエータ。
3. The vibration actuator according to claim 2, wherein the fluid inflow hole and the fluid outflow hole are connected to a fluid circulation system closed outside the casing. .
【請求項4】 請求項3に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記流体循環系の全部又は一部には、流体冷却機構,及
び/又は磨耗粉捕捉用フィルタが設けられることを特徴
とする振動アクチュエータ。
4. The vibration actuator according to claim 3, wherein all or part of the fluid circulation system is provided with a fluid cooling mechanism and / or a filter for trapping wear particles. .
【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、 前記冷却機構は、前記相対運動部材の外周面に設けられ
た1又は2以上の冷却用フィンを含むことを特徴とする
振動アクチュエータ。
5. Any one of claims 1 to 4
In the vibration actuator described in the paragraph 1, the cooling mechanism includes one or more cooling fins provided on an outer peripheral surface of the relative motion member.
【請求項6】 請求項5に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記冷却用フィンは、回転の際に流体圧送機能を有する
ことを特徴とする振動アクチュエータ。
6. The vibration actuator according to claim 5, wherein the cooling fin has a fluid pressure feeding function during rotation.
【請求項7】 請求項6に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記冷却用フィンは、前記相対運動部材の2つの回転方
向について、前記流体圧送機能を有することを特徴とす
る振動アクチュエータ。
7. The vibration actuator according to claim 6, wherein the cooling fin has the fluid pumping function in two rotation directions of the relative motion member.
【請求項8】 請求項6又は請求項7に記載された振動
アクチュエータにおいて、 前記冷却用フィンには、流体圧送の際に流体の循環を円
滑化するための流体循環部が設けられることを特徴とす
る振動アクチュエータ。
8. The vibration actuator according to claim 6 or 7, wherein the cooling fins are provided with a fluid circulation portion for smoothing fluid circulation during fluid pressure feeding. And a vibration actuator.
【請求項9】 請求項8に記載された振動アクチュエー
タにおいて、 前記流体循環部は、前記相対運動部材の外周面に設けら
れた1又は2以上の冷却用フィンの間に設けられた溝部
であることを特徴とする振動アクチュエータ。
9. The vibration actuator according to claim 8, wherein the fluid circulation portion is a groove portion provided between one or more cooling fins provided on the outer peripheral surface of the relative motion member. A vibration actuator characterized in that
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Cited By (3)

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US8855816B2 (en) 2011-06-10 2014-10-07 Seiko Epson Corporation Piezoelectric actuator, robot hand, and robot
US9318980B2 (en) 2011-06-07 2016-04-19 Seiko Epson Corporation Piezoelectric actuator, robot hand, and robot

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012014640A1 (en) 2010-07-26 2012-02-02 Canon Kabushiki Kaisha Vibration wave motor
US9143059B2 (en) 2010-07-26 2015-09-22 Canon Kabushiki Kaisha Vibration wave motor
US9318980B2 (en) 2011-06-07 2016-04-19 Seiko Epson Corporation Piezoelectric actuator, robot hand, and robot
US8855816B2 (en) 2011-06-10 2014-10-07 Seiko Epson Corporation Piezoelectric actuator, robot hand, and robot

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