JPH11235058A - Vibrator and vibraton wave actuator - Google Patents

Vibrator and vibraton wave actuator

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JPH11235058A
JPH11235058A JP10028478A JP2847898A JPH11235058A JP H11235058 A JPH11235058 A JP H11235058A JP 10028478 A JP10028478 A JP 10028478A JP 2847898 A JP2847898 A JP 2847898A JP H11235058 A JPH11235058 A JP H11235058A
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JP
Japan
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flexible printed
vibration
vibrating body
circuit board
printed circuit
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Application number
JP10028478A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Kojima
信行 小島
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibrator which can eliminate a continuity defect caused by the breakage of a flexible printed board and has high reliability. SOLUTION: A vibration device has a layered piezoelectric device 5, a flexible printed board 6 connected to the layered piezoelectric device 5, and two elastic elements between which the piezoelectric device 5 and the flexible printed board 6 are held. A driving alternating signal is applied to the layered piezoelectric device 5 through the flexible printed board 6 to excite vibration. The flexible printed board 6 has a part held between one of the elastic elements and the layered piezoelectric device 5 and a part extended outward from the held part. A shaping member 22 by which a bent part of the flexible printed board 6 is smoothly warped is attached to a boundary position between the held part and extended part of the flexible printed board 6.

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、振動体および振動
波アクチュエータに係り、特に振動体との電気的接続を
フレキシブルプリント基板により行う振動体に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibrating body and a vibrating wave actuator, and more particularly to a vibrating body for making electrical connection with a vibrating body by a flexible printed circuit board.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来の振動波アクチュエータとし
ての棒状振動波アクチュエータを構成する振動体の側面
図である。棒状の振動体は、金属製の第1の弾性体2お
よび第2の弾性体3、およびこれらに挟まれる形で配置
される積層圧電素子5、フレキシブルプリント基板6の
挟持部6dを図に示すように重ね、中央部に挿通される
シャフト4により両弾性体2、3間を締め付け、一体構
造とすることで構成される。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a side view of a vibrating body constituting a rod-shaped vibration wave actuator as a conventional vibration wave actuator. The rod-shaped vibrator includes a first elastic body 2 and a second elastic body 3 made of metal, a laminated piezoelectric element 5 interposed therebetween, and a holding portion 6d of a flexible printed board 6 shown in the figure. Thus, the elastic members 2 and 3 are tightened by the shaft 4 inserted into the central portion to form an integral structure.

【0003】積層圧電素子5は、電気−機械エネルギー
変換素子機能を有する圧電セラミックス層と電極層とを
複数層交互に重ね合わせ、片側の表面に露出する複数の
電極(例えば5か所のドット状の電極)に対して、フレ
キシブルプリント基板6の接続部6cの接続パターンを
接触させることにより、1か所での電気的接続を可能と
している。そして、フレキシブルプリント基板6によ
り、積層圧電素子5に駆動用の交番信号を印加すると、
積層圧電素子5は厚み方向の伸縮変位を繰り返すことに
より、振動体の軸方向に対して直交する平面において、
2方向の曲げ振動が励起され、その合成により振動体の
駆動面2aに楕円運動を発生させ、この駆動面に加圧接
触する接触体と、前記振動体とが前記楕円運動による摩
擦力で相対的に移動するようになっている。
[0003] The laminated piezoelectric element 5 is composed of a plurality of piezoelectric ceramic layers having an electromechanical energy conversion element function and an electrode layer, which are alternately superposed on each other, and a plurality of electrodes (for example, five dots) exposed on one surface. The contact pattern of the connection portion 6c of the flexible printed circuit board 6 is brought into contact with the electrode of the flexible printed circuit board 6 to enable electrical connection in one place. When a driving alternating signal is applied to the laminated piezoelectric element 5 by the flexible printed circuit board 6,
The laminated piezoelectric element 5 repeats expansion and contraction displacement in the thickness direction, so that a plane orthogonal to the axial direction of the vibrating body is formed.
The bending vibrations in two directions are excited, and the combined vibrations generate an elliptical motion on the driving surface 2a of the vibrating body. It is designed to move.

【0004】図5にフレキシブルプリント基板6の構成
を示す。フレキシブルプリント基板6は、棒状振動体1
を構成する第2の弾性体3と積層圧電素子5により挟ま
れて締結挟持される挟持部6aから導通部6bが延び、
例えば導通部6bの延出端部には不図示の導通用コネク
タとの接続を行うための接続部6cを有し、必要箇所を
除いて矢印で示す領域内カバーコート部18より覆って
電気的絶縁を行うようにしている。
FIG. 5 shows a configuration of the flexible printed circuit board 6. The flexible printed circuit board 6 includes the rod-shaped vibrator 1
The conducting portion 6b extends from the holding portion 6a which is fastened and held by the second elastic body 3 and the laminated piezoelectric element 5 constituting
For example, the extending end of the conducting portion 6b has a connecting portion 6c for connecting to a not-shown conducting connector, and covers the area covered with the cover coat portion 18 indicated by an arrow except for necessary portions to electrically Insulation is performed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例のフレキシブルプリント基板の構成において、
棒状超音波振動体の組立て時、駆動時にフレキシブルプ
リント基板の振動体からの突出部において切断が生じ、
導通不良が発生した。これは棒状超音波振動体の組立て
時、駆動時に、フレキシブルプリント基板に対して面外
方向に折曲げる力が加わるために発生する。
However, in the structure of the above-mentioned conventional flexible printed circuit board,
When assembling the rod-shaped ultrasonic vibrator, cutting occurs at the protruding portion of the flexible printed circuit board from the vibrator during driving,
A conduction failure has occurred. This is caused by a force that bends the flexible printed circuit board in an out-of-plane direction during assembly and driving of the rod-shaped ultrasonic vibrator.

【0006】本来ならフレキシブルプリント基板6の幅
を広くして対処すべきではあるが、棒状振動波モータの
振動体という使用環境を考慮すると、フレキシブルプリ
ント基板が他の構造物(例えばモータが取り付けられる
駆動装置を構成する部材や装置ケース等)と干渉すると
いう問題が生じる。
Originally, the width of the flexible printed board 6 should be widened, but in consideration of the use environment of the vibrating body of the rod-shaped vibrating wave motor, the flexible printed board is formed of another structure (for example, a motor is mounted). This causes a problem of interference with members constituting the drive device and the device case.

【0007】また、棒状振動体は電気エネルギーを機械
的振動エネルギーに変換し、機械的な出力を得るもので
あり、振動エネルギーの損失の増大は棒状振動体の性能
に直接関わるものである。
The rod-shaped vibrator converts electrical energy into mechanical vibration energy to obtain a mechanical output, and an increase in the loss of vibration energy is directly related to the performance of the rod-shaped vibrator.

【0008】一方、フレキシブルプリント基板は、ベー
スにポリイミド樹脂等の比較的軟質の材料を用いてお
り、フレキシブルプリント基板の質量の増加は、棒状振
動体のエネルギー損失の増加を生じ、この結果、振動体
の性能低下を招くので望ましいものではない。
On the other hand, the flexible printed circuit board uses a relatively soft material such as a polyimide resin for the base, and an increase in the mass of the flexible printed circuit board causes an increase in energy loss of the rod-shaped vibrator. It is not desirable because it causes a decrease in body performance.

【0009】本出願に係る第1の発明の目的は、フレキ
シブルプリント基板の切損による導通不良を防止し、信
頼性の高い振動体を提供することにある。
An object of a first invention according to the present application is to provide a highly reliable vibrating body which prevents conduction failure due to breakage of a flexible printed circuit board.

【0010】本出願に係る第2の発明の目的は、振動体
に接続されるフレキシブルプリント基板の切損による導
通不良を防止し、信頼性の高い振動波アクチュエータを
提供することにある。
An object of a second invention according to the present application is to provide a highly reliable vibration wave actuator which prevents conduction failure due to breakage of a flexible printed circuit board connected to a vibrator.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本出願に係る第1の発明
の目的を実現する第1の構成は、電気−機械エネルギー
変換素子と、前記電気−機械エネルギー変換素子と電気
的に接続されるフレキシブル基板と、弾性体とを有し、
前記フレキシブル基板を介して前記電気−機械エネルギ
ー変換素子に駆動用の交番信号を印加することにより振
動を励起する振動体において、前記フレキシブル基板
は、前記弾性体と前記電気−機械エネルギー変換素子と
の間に挟持される挟持部から外方に電気的接続のために
延びる延出部とを有し、前記挟持部と前延出部との境界
位置に前記延出部の折り曲げ部を湾曲状に案内する案内
部材を付したものである。
A first configuration for realizing the object of the first invention according to the present application is an electric-mechanical energy conversion element, and is electrically connected to the electro-mechanical energy conversion element. Having a flexible substrate and an elastic body,
In a vibrating body that excites vibration by applying an alternating signal for driving to the electro-mechanical energy conversion element through the flexible substrate, the flexible substrate is formed by the elastic body and the electro-mechanical energy conversion element. An extending portion extending outward for electrical connection from a holding portion sandwiched therebetween, and having a bent portion of the extending portion curved at a boundary position between the holding portion and the front extending portion. It is provided with a guide member for guiding.

【0012】前記案内部材は、弾性部材とするものであ
り、前記弾性部材は、接着剤あるいは可撓弾性変形可能
なゴム部材とするものである。
[0012] The guide member is an elastic member, and the elastic member is an adhesive or a rubber member that can be flexibly elastically deformed.

【0013】本出願に係る第2の発明の目的を実現する
振動波アクチュエータの構成は、上記したいずれかの構
成の振動体を有するものである。
A configuration of a vibration wave actuator that achieves the object of the second invention according to the present application includes a vibrating body having any one of the above configurations.

【0014】上記した振動波アクチュエータは、前記振
動体の駆動面に加圧接触する接触体を有し、前記振動体
と前記接触体とを相対的に移動させるようにしたもので
ある。
The above-mentioned vibration wave actuator has a contact member which comes into pressure contact with a driving surface of the vibration member, and moves the vibration member and the contact member relatively.

【0015】また、上記した振動波アクチュエータの前
記接触体は、前記振動体と同軸的に配置されるものであ
る。
Further, the contact body of the vibration wave actuator is arranged coaxially with the vibration body.

【0016】上記した構成によれば、フレキシブルプリ
ント基板に加えられる撓曲に対する耐久性、対切断性を
向上させ、切損による導通不良を防止することができ
る。
According to the above configuration, durability against bending applied to the flexible printed circuit board and cutting resistance can be improved, and conduction failure due to cutting can be prevented.

【0017】これにより、信頼性の高い例えば棒状振動
体等の振動体および振動波アクチュエータを提供するこ
とができる。
Thus, it is possible to provide a highly reliable vibrating body such as a bar-shaped vibrating body and a vibration wave actuator.

【0018】また、上記の構成によれば、該導通部の挟
持部付近に生じるフレキシブルプリント基板の曲げ応力
が生じる個所への接着剤の塗布という簡便で安価な方法
でフレキシブルプリント基板に加えられる撓曲に対する
耐久性、対切断性を向上させ、切損による導通不良を防
止することができる。
Further, according to the above configuration, the flexure applied to the flexible printed circuit board by a simple and inexpensive method of applying an adhesive to a place where the bending stress of the flexible printed circuit board generated near the holding portion of the conductive portion occurs. It is possible to improve the durability against music and the cutting resistance, and prevent poor conduction due to cutout.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】(第1実施の形態)図1は本発明
に係る第1実施の形態の棒状振動体1の縦断面図を示す
ものである。棒状振動体1の構成は図6に示す従来例と
同一であり、説明は略す。また、本実施の形態で用いる
フレキシブルプリント基板6の基本的な構成は、図5に
示す従来例のものと同一で、フレキシブルプリント基板
6は、棒状振動体1を構成する第2の弾性体3と積層圧
電素子5により挟まれて締結挟持される挟持部6aから
導通部6bが延び、例えば導通部6bの延出端部には不
図示の導通用コネクタとの接続を行うための接続部6c
が形成され、必要箇所を除いて矢印で示す領域内カバー
コート部18より覆って電気的絶縁を行うようにしてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rod-shaped vibrating body 1 according to a first embodiment of the present invention. The configuration of the rod-shaped vibrator 1 is the same as that of the conventional example shown in FIG. 6, and the description is omitted. The basic configuration of the flexible printed circuit board 6 used in the present embodiment is the same as that of the conventional example shown in FIG. 5, and the flexible printed circuit board 6 includes the second elastic body 3 forming the rod-shaped vibrator 1. A conducting portion 6b extends from a holding portion 6a which is sandwiched and clamped by the laminated piezoelectric element 5. For example, a connecting portion 6c for connecting to a not-shown conducting connector is provided at an extending end of the conducting portion 6b.
Are formed and covered by the cover coat portion 18 in the region indicated by the arrow except for the necessary portions, so as to perform electrical insulation.

【0020】本実施の形態において、振動体1は積層圧
電素子5の2相の駆動用圧電素子部に駆動信号が印加さ
れることにより駆動され、それぞれの駆動相は独立した
グランド相を有し、また振動状態を検出するセンサの用
途を成すセンサ相を備えているので、外部との電気的な
接続は合計5相となる。
In this embodiment, the vibrating body 1 is driven by applying a drive signal to the two-phase driving piezoelectric elements of the laminated piezoelectric element 5, and each driving phase has an independent ground phase. In addition, since a sensor phase for use as a sensor for detecting a vibration state is provided, a total of five phases are electrically connected to the outside.

【0021】この電気的な接続はすべてフレキシブルプ
リント基板6により行われるので、フレキシブルプリン
ト基板6には5つの基板電極17が形成される。ここで
示した振動体1の駆動方法、あるいは積層圧電素子5の
構成等は前述したとおりであるので説明は省略する。
Since all of the electrical connections are made by the flexible printed circuit board 6, the flexible printed circuit board 6 has five substrate electrodes 17 formed thereon. The driving method of the vibrating body 1 shown here, the configuration of the laminated piezoelectric element 5, and the like are as described above, and thus description thereof will be omitted.

【0022】本実施の形態のフレキシブルプリント基板
6のベースは、ポリイミド樹脂で形成され、厚さは約2
5μmである。
The base of the flexible printed circuit board 6 of this embodiment is formed of a polyimide resin and has a thickness of about 2
5 μm.

【0023】フレキシブルプリント基板6の電極17
は、銅箔により形成され、厚さは約35μmである。前
記銅箔の露出部は、銅箔の酸化を防止するためにハンダ
メッキが施されている。フレキシブルプリント基板6の
導通部6bに施される絶縁のためのカバーコート部18
は、ポリイミド樹脂により形成され、厚さは約25μm
である。フレキシブルプリント基板6の電極17は、ベ
ース材料上に接着剤により接着されて形成されており、
エポキシ系の接着剤が用いられており、厚さは平均15
μmである。
Electrode 17 of flexible printed circuit board 6
Is formed of a copper foil and has a thickness of about 35 μm. The exposed portion of the copper foil is plated with solder to prevent oxidation of the copper foil. Cover coat portion 18 for insulation provided to conductive portion 6b of flexible printed circuit board 6
Is formed of a polyimide resin and has a thickness of about 25 μm.
It is. The electrode 17 of the flexible printed circuit board 6 is formed by being adhered on a base material with an adhesive.
Epoxy adhesive is used and the average thickness is 15
μm.

【0024】棒状振動体1の直径はφ10mmであり、
フレキシブルプリント基板6の挟持部6aの直径もφ1
0mmで形成される。挟持部6aの中心から接続部6c
の端部までは約40mmである。導通部6cの幅は約
3.25mmである。導通部6cに形成されている電極
17の幅は全て約0.25mmでピッチは約0.5mm
である。
The diameter of the rod-shaped vibrator 1 is φ10 mm,
The diameter of the holding portion 6a of the flexible printed circuit board 6 is also φ1.
It is formed at 0 mm. From the center of the holding portion 6a to the connecting portion 6c
Is about 40 mm up to the end of. The width of the conductive portion 6c is about 3.25 mm. The width of each of the electrodes 17 formed on the conductive portion 6c is about 0.25 mm and the pitch is about 0.5 mm
It is.

【0025】棒状振動体1を実際の機器に組み込むと
き、配置上の制約からフレキシブルプリント基板6の導
通部6bは、例えば積層圧電素子5や第1の弾性体3の
側面に沿わせるように配置される。
When assembling the rod-shaped vibrator 1 into an actual device, the conductive portion 6b of the flexible printed circuit board 6 is arranged, for example, along the side surface of the laminated piezoelectric element 5 or the first elastic body 3 due to restrictions on arrangement. Is done.

【0026】このため、前述したように、フレキシブル
プリント基板6は、振動体から延びる延出部としての導
通部6bを折り曲げることとなる。
For this reason, as described above, the flexible printed circuit board 6 bends the conductive portion 6b as an extension extending from the vibrator.

【0027】前述のように、フレキシブルプリント基板
6の接続部6cの幅や厚さを増やすとフレキシブルプリ
ント基板6による振動エネルギーの損失が増加し、振動
体の性能の低下を招いてしまう。さらに棒状振動体1の
使用状態を考慮すると、フレキシブルプリント基板6の
導通部6bの幅を上記の値以上に増やすことができな
い。
As described above, if the width or thickness of the connecting portion 6c of the flexible printed board 6 is increased, the loss of vibration energy due to the flexible printed board 6 is increased, and the performance of the vibrating body is reduced. Further, in consideration of the usage state of the rod-shaped vibrating body 1, the width of the conductive portion 6b of the flexible printed circuit board 6 cannot be increased beyond the above value.

【0028】本実施の形態において、フレキシブルプリ
ント基板6は、挟持部6aから振動体1の外方へ延びる
境界位置での延出部6dに、外周面がR形状をなす案内
部材としての保持部材22を接着し、フレキシブルプリ
ント基板6の延出部6dで折り曲げるようにしており、
該折り曲げ部に折り曲げ力が集中することを除き、この
力を分散させることでフレキシブルプリント基板6の切
損による導通不良を防止し、信頼性の高い棒状振動体を
実現するようにしている。
In the present embodiment, the flexible printed circuit board 6 is provided with a holding member as a guide member having an R-shaped outer peripheral surface at an extending portion 6d at a boundary position extending from the holding portion 6a to the outside of the vibrating body 1. 22 are bonded and bent at the extension 6 d of the flexible printed circuit board 6.
Except for the bending force being concentrated at the bent portion, by dispersing this force, conduction failure due to cutout of the flexible printed circuit board 6 is prevented, and a highly reliable rod-shaped vibrator is realized.

【0029】この保持部材22の材質は、任意に選定可
能であるが、該折り曲げ部に生じる折り曲げ力を分散さ
せるためには、弾性部材とすることが望ましい。これを
満足するものとして、例えば合成ゴム、塩化ビニール、
ポリカーボネート等の有機材料を選定することで確実な
効果が得られる。
The material of the holding member 22 can be arbitrarily selected, but is preferably an elastic member in order to disperse the bending force generated at the bent portion. For example, synthetic rubber, vinyl chloride,
A certain effect can be obtained by selecting an organic material such as polycarbonate.

【0030】本実施の形態では、圧電素子として積層圧
電素子5を採用したが、これに限定されるものではな
く、1枚の板で構成される圧電素子でも構わない。ま
た、振動体1の形状、振動体1およびフレキシブルプリ
ント基板6の形状寸法は本実施の形態に何等限定されな
い。
In the present embodiment, the laminated piezoelectric element 5 is employed as the piezoelectric element. However, the present invention is not limited to this, and a piezoelectric element composed of a single plate may be used. The shape of the vibrator 1 and the shape and dimensions of the vibrator 1 and the flexible printed circuit board 6 are not limited to the present embodiment.

【0031】(第2実施の形態)図2は本発明の第2実
施の形態を示す。
(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.

【0032】図2は棒状振動波モータの断面図を示し、
それぞれの中央部に外形と同軸の取れた穴を有する第1
の弾性体2と第2の弾性体3との間に積層圧電素子5及
びフレキシブルプリント基板6を挟み、それらの穴を貫
通させたシャフト4のフランジ部4aとナット7とで、
弾性体2,3、シャフト4および積層圧電素子5を締め
付けることによりランジュバン型振動体を形成してい
る。
FIG. 2 shows a sectional view of a rod-shaped vibration wave motor.
The first with a hole coaxial with the outer shape in the center of each
The laminated piezoelectric element 5 and the flexible printed circuit board 6 are sandwiched between the elastic body 2 and the second elastic body 3, and the flange portion 4a of the shaft 4 and the nut 7 penetrating the holes,
A Langevin type vibrator is formed by tightening the elastic bodies 2 and 3, the shaft 4 and the laminated piezoelectric element 5.

【0033】このランジュバン振動体は、前記弾性体
2,3、シャフト4および積層圧電素子5の挟持力が変
動すると振動特性が変化し、振動波アクチュエータに用
いたときの特性に影響を与える。
In the Langevin vibrator, when the clamping force between the elastic members 2 and 3, the shaft 4 and the laminated piezoelectric element 5 fluctuates, the vibration characteristics change, which affects the characteristics when used in a vibration wave actuator.

【0034】そのため、アクチュエータの特性を安定に
するには前記シャフト4とナット7の締め付け力の安定
化が重要となる。
Therefore, in order to stabilize the characteristics of the actuator, it is important to stabilize the tightening force between the shaft 4 and the nut 7.

【0035】そこで本実施の形態では、図3に示すよう
に、振動体1を構成する部材2〜5を仮組みした後に組
み立て治具31に振動体1をのせ、加圧部材32により
前記2〜5の部材に予圧約300kgfをかけた状態でナット
7を締め付ける構成とした。このように振動体1を組み
立てることで、ナットに対する締め付けトルクで管理す
ることにより生じる加圧力のばらつきの影響を除去でき
るので安定した振動体の挟持力を与えることができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the members 2 to 5 constituting the vibrating body 1 are temporarily assembled, and then the vibrating body 1 is placed on an assembly jig 31. The nut 7 is tightened while a preload of approximately 300 kgf is applied to the members 5 to 5. By assembling the vibrating body 1 in this manner, it is possible to eliminate the influence of the variation in the pressing force caused by controlling the tightening torque with respect to the nut, so that a stable holding force of the vibrating body can be given.

【0036】なお、ナット7の締め付けトルクが小さく
ても所望の挟持力が得られるので、前記予圧力は可能な
限り大きい方が望ましい。
Since a desired clamping force can be obtained even if the tightening torque of the nut 7 is small, it is desirable that the preload is as large as possible.

【0037】本実施の形態での積層圧電素子の構成を図
4に示す。
FIG. 4 shows the configuration of the laminated piezoelectric element according to the present embodiment.

【0038】積層圧電素子5は圧電素子板を積層構造に
したもので、各層の圧電体の片面側に電極が形成された
圧電素子板における圧電体の上下に対向する電極にそれ
ぞれ交流電圧を印可することにより、発生力が得られ
る。
The laminated piezoelectric element 5 has a laminated structure of a piezoelectric element plate, and an AC voltage is applied to each of the upper and lower electrodes of the piezoelectric element in the piezoelectric element plate in which electrodes are formed on one side of each layer of the piezoelectric element. By doing so, a generating force can be obtained.

【0039】図4において、圧電素子板19−1〜19
−nは駆動及び振動検出圧電素子板で、スルーホールに
より各層の導通が得られている。
In FIG. 4, the piezoelectric element plates 19-1 to 19-19
-N is a driving and vibration detecting piezoelectric element plate, and conduction of each layer is obtained by through holes.

【0040】圧電素子板19−1に形成されたスルーホ
ールにより外部との導通が得られ、本実施の形態におい
ては各スルーホールに対応する電極17を形成したフレ
キシブルプリント基板6と圧接することで導通が行われ
る。
Through-holes formed in the piezoelectric element plate 19-1 establish electrical continuity with the outside. In the present embodiment, the through-holes are brought into pressure contact with the flexible printed circuit board 6 on which the electrodes 17 corresponding to the respective through-holes are formed. Conduction takes place.

【0041】圧電素子板19−3は、電極A,A‘、
B,B’、Sが形成されて駆動あるいは振動検出用とし
て用いられると共に、圧電素子板19−2を介して圧電
素子板19−1に形成されるスルーホールと圧電素子板
19−3以下の電極部との接続の用途を成す配線パター
ンとしての機能を併せ持つ。
The piezoelectric element plate 19-3 includes electrodes A, A ',
B, B 'and S are formed and used for driving or vibration detection, and through holes formed in the piezoelectric element plate 19-1 via the piezoelectric element plate 19-2 and the piezoelectric element plate 19-3 and below. It also has a function as a wiring pattern that is used for connection with the electrode section.

【0042】圧電素子板19−4には、振動検出用の電
極Sが形成され、この電極Sと上下に形成される電極A
‘によりセンサの用途を成す。
An electrode S for detecting vibration is formed on the piezoelectric element plate 19-4.
'Makes the sensor use.

【0043】圧電素子板19−4には略十字の絶縁部を
隔てて電極A,Bが形成され、電極Sと合わせて4つの
領域に分かれる。これらと絶縁部を隔てて電極A‘、
B’が形成される。
Electrodes A and B are formed on the piezoelectric element plate 19-4 with a substantially cross-shaped insulating portion therebetween, and are divided into four regions together with the electrodes S. The electrodes A ',
B ′ is formed.

【0044】圧電素子板19−5〜19−(n−1)に
おいては略十字の絶縁部を隔ててパターンが形成され、
4つの領域に分かれている。
In the piezoelectric element plates 19-5 to 19- (n-1), a pattern is formed with a substantially cross-shaped insulating portion interposed therebetween.
It is divided into four areas.

【0045】これら4つの領域の電極と圧電素子板19
−3の電極A,Bにおいて、対向している領域がA相駆
動用及びB相駆動用にそれぞれ用いられる。
The electrodes of these four regions and the piezoelectric element plate 19
In -3 electrodes A and B, the opposing regions are used for A-phase driving and B-phase driving, respectively.

【0046】このように積層圧電素子5において電極が
4つの領域に分けられているのは、振動波アクチュエー
タの駆動力を有効に使うためである。ここでは詳しい説
明は略す。
The reason why the electrodes are divided into four regions in the laminated piezoelectric element 5 is to effectively use the driving force of the vibration wave actuator. A detailed description is omitted here.

【0047】また、中心軸に対して対向する電極は互い
に逆方向に分極されている。
The electrodes facing the central axis are polarized in opposite directions.

【0048】圧電素子板19−nは、積層圧電素子5の
端面を平滑に処理するための加工を行うときの加工代と
して配される。
The piezoelectric element plate 19-n is provided as a processing allowance when processing for smoothing the end face of the laminated piezoelectric element 5 is performed.

【0049】これら圧電素子板19は一体に焼成されて
積層圧電素子5が形成される。
The piezoelectric element plates 19 are integrally fired to form the laminated piezoelectric element 5.

【0050】一方、図1において、アルミ製のロータ8
にはアルマイト処理が施され、鉄系金属製のばねケース
9に接着剤等により接合されている。ばねケース9に
は、ばねをガイドするシリンダー部とその下部にばねを
受けるフランジ部とが設けられており、このフランジと
ギア11の下部とで加圧ばね14を挟み込んで圧縮し、
ギア11に対してロータ8を弾性体2の摩擦リング(不
図示)に押し付けている。
On the other hand, in FIG.
Is anodized, and is joined to a spring case 9 made of an iron-based metal by an adhesive or the like. The spring case 9 is provided with a cylinder portion for guiding the spring and a flange portion below the cylinder portion for receiving the spring. The compression spring 14 is sandwiched between the flange portion and the lower portion of the gear 11 and compressed.
The rotor 8 is pressed against the gear 11 against a friction ring (not shown) of the elastic body 2.

【0051】ギア11は、シャフト4に設けられた位置
決め用段部により位置決めされたモータ取り付け用フラ
ンジ12と、これを固定するためのナット13によりス
ラスト方向には位置決めされ、フランジ12との接触個
所で回転摺動部が形成されて回転自在に支持されてい
る。
The gear 11 is positioned in a thrust direction by a motor mounting flange 12 positioned by a positioning step provided on the shaft 4 and a nut 13 for fixing the motor mounting flange 12. , A rotary sliding portion is formed and is rotatably supported.

【0052】上記構成の振動波アクチュエータの駆動
は、不図示の電源から位相のずれた2相の交流信号を積
層圧電素子5に印可すると、シャフト4の長手方向に対
する2方向の曲げ振動が前記弾性体に励振され、該弾性
体は曲げ振動を発生する。このとき第1の弾性体2のロ
ータ8との接触部には楕円振動が起こり、これによりロ
ータ8、ばねケース9、ギア11は一体となって回転す
る。なお、ばねケース9には半径方向に2本の溝9aが
設けられており、この溝9aとギア11に設けられた2
本の突起11aががたなく嵌合しているので、ロータ8
の回転力がロスなくギア11に伝達されるよう構成され
ている。
In driving the vibration wave actuator having the above structure, when a two-phase AC signal having a phase shift from a power supply (not shown) is applied to the laminated piezoelectric element 5, bending vibration in two directions with respect to the longitudinal direction of the shaft 4 is generated by the elasticity. Excited by the body, the elastic body generates bending vibration. At this time, an elliptical vibration occurs at the contact portion of the first elastic body 2 with the rotor 8, whereby the rotor 8, the spring case 9, and the gear 11 rotate integrally. The spring case 9 is provided with two grooves 9a in the radial direction.
Since the protrusions 11a are fitted without play, the rotor 8
Is transmitted to the gear 11 without loss.

【0053】振動波アクチュエータはフランジ12を介
して取り付け台16に、ネジ15で締め付けられて機器
に組み込まれる。取り付け台16はフレキシブルプリン
ト基板6を固定する用途を成す基板支持部16aを併せ
持つ。
The vibration wave actuator is fastened to the mounting table 16 via the flange 12 with the screw 15 and incorporated into the device. The mounting base 16 also has a substrate support 16a for fixing the flexible printed circuit board 6.

【0054】フレキシブルプリント基板6は、接続部6
b部で基板支持部16aと粘着性の接着剤により固定さ
れる。
The flexible printed circuit board 6 includes a connecting portion 6
At the part b, it is fixed to the substrate support part 16a with an adhesive.

【0055】フレキシブルプリント基板6の突出部6d
の電極を持つ面および積層圧電素子5の側面とに湾曲状
に曲げ変形させる案内部材としての接着剤21が予め塗
布される。この接着剤21により、フレキシブルプリン
ト基板6に曲げ変形を与えても、突出部6dに折り曲げ
力が集中せず折損による導通不良をを防止し、信頼性の
高い振動波アクチュエータを実現する。
Projection 6d of flexible printed circuit board 6
The adhesive 21 as a guide member for bending and deforming in a curved shape is applied in advance to the surface having the electrodes and the side surfaces of the laminated piezoelectric element 5. The adhesive 21 prevents the bending force from concentrating on the protruding portion 6d even if the flexible printed circuit board 6 is subjected to bending deformation, thereby preventing conduction failure due to breakage and realizing a highly reliable vibration wave actuator.

【0056】ここで用いられる接着剤21には、フレキ
シブルプリント基板のベース材料であるポリイミドとセ
ラミックに対する接着性が求められる。
The adhesive 21 used here is required to have adhesiveness to polyimide and ceramic which are base materials of the flexible printed circuit board.

【0057】また、フレキシブルプリント基板を折り曲
げる作業性を損なわない事や、一部への折り曲げ力の集
中を妨げて力を分散させることが求められる。
Further, it is required that the workability of bending the flexible printed circuit board is not impaired, and that the bending force is prevented from being concentrated on a part and the force is dispersed.

【0058】本実施の形態では例えばクロロプレンゴム
系やニトリルゴム系等の合成ゴム系の接着剤を用いるこ
とでこれら接着性、作業性、力の分散という条件を満た
して良好な振動波アクチュエータを実現した。
In this embodiment, a good vibration wave actuator is realized by using a synthetic rubber adhesive such as chloroprene rubber or nitrile rubber to satisfy the conditions of adhesiveness, workability and dispersion of force. did.

【0059】このように接着剤21を塗布することで、
フレキシブルプリント基板6に折損の生じない信頼性に
優れる棒状振動体あるいは振動波アクチュエータを実現
することができる。
By applying the adhesive 21 in this manner,
It is possible to realize a rod-shaped vibrating body or a vibrating wave actuator which is excellent in reliability and does not cause breakage in the flexible printed circuit board 6.

【0060】接着剤21として用いる材料は本実施の形
態に制限されない。例えば作業性の向上のためにホット
メルト系の接着剤を用いることも可能であり、使用条件
を満たす限り材料は任意に選択できる。
The material used as the adhesive 21 is not limited to the present embodiment. For example, a hot melt adhesive can be used to improve workability, and the material can be arbitrarily selected as long as the use conditions are satisfied.

【0061】他の例として単なるシリコンゴム、合成ゴ
ムであっても良い。
As another example, simple silicone rubber or synthetic rubber may be used.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、フレキシブルプリント
基板の切損による導通不良を防止し、信頼性の高い例え
ば棒状振動体等を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable, for example, rod-shaped vibrator, which prevents conduction failure due to cutout of the flexible printed circuit board.

【0063】また、フレキシブルプリント基板の切損に
よる導通不良を防止し、信頼性の高い例えば棒状振動体
等を簡便かつ安価に提供することができる。
Further, it is possible to prevent poor conduction due to breakage of the flexible printed circuit board and to provide a highly reliable, for example, a bar-shaped vibrator easily and inexpensively.

【0064】さらに、信頼性の高い振動波アクチュエー
タを提供することができる。
Furthermore, a highly reliable vibration wave actuator can be provided.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す振動体の側面
FIG. 1 is a side view of a vibrating body according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第2の実施の形態における振動波アクチュエー
タの断面図
FIG. 2 is a sectional view of a vibration wave actuator according to a second embodiment.

【図3】第2の実施の形態における振動体の組み立て方
法を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a method of assembling a vibrating body according to a second embodiment.

【図4】第2の実施の形態における積層圧電素子の構成
を示す分解斜視図
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration of a laminated piezoelectric element according to a second embodiment.

【図5】フレキシブルプリント基板の構成を示す平面図FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a flexible printed circuit board.

【図6】従来の振動体の断面図FIG. 6 is a sectional view of a conventional vibrating body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動体 2 第1の弾性体 3 第2の弾性体 4 シャフト 5 積層圧電素子 6 フレキシブルプリント基板 7 ナット 12 フランジ 16 取り付け台 17 電極 18 カバーコート部 19 圧電素子板 21 接着剤 22 保持部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibration body 2 1st elastic body 3 2nd elastic body 4 shaft 5 laminated piezoelectric element 6 flexible printed circuit board 7 nut 12 flange 16 mounting base 17 electrode 18 cover coat part 19 piezoelectric element board 21 adhesive 22 holding member

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気−機械エネルギー変換素子と、前記
電気−機械エネルギー変換素子と電気的に接続されるフ
レキシブル基板と、弾性体とを有し、前記フレキシブル
基板を介して前記電気−機械エネルギー変換素子に駆動
用の交番信号を印加することにより振動を励起する振動
体において、 前記フレキシブル基板は、前記弾性体と前記電気−機械
エネルギー変換素子との間に挟持される挟持部から外方
に電気的接続のために延びる延出部とを有し、前記挟持
部と前延出部との境界位置に前記延出部の折り曲げ部を
湾曲状に案内する案内部材を付したことを特徴とする振
動体。
1. An electro-mechanical energy conversion device comprising: an electro-mechanical energy conversion device; a flexible substrate electrically connected to the electro-mechanical energy conversion device; and an elastic body, wherein the electro-mechanical energy conversion is performed via the flexible substrate. In a vibrating body that excites vibration by applying an alternating signal for driving to an element, the flexible substrate is configured to electrically discharge outward from a holding portion that is held between the elastic body and the electro-mechanical energy conversion element. And a guide member for guiding a bent portion of the extending portion in a curved shape at a boundary position between the holding portion and the front extending portion. Vibrating body.
【請求項2】 前記案内部材は、弾性部材であることを
特徴とする請求項1に記載の振動体。
2. The vibrating body according to claim 1, wherein the guide member is an elastic member.
【請求項3】 前記案内部材は、接着剤であることを特
徴とする請求項2に記載の振動体。
3. The vibrating body according to claim 2, wherein the guide member is an adhesive.
【請求項4】 前記案内部材は、可撓弾性変形可能なゴ
ム部材であることを特徴とする請求項2に記載の振動
体。
4. The vibrating body according to claim 2, wherein the guide member is a rubber member that can be elastically deformed.
【請求項5】 前記フレキシブルプリント基板の延出部
は、前記折り曲げ部分から先端側が固定部材に沿って配
設されていることを特徴とする請求項1、2、3または
4に記載の振動体。
5. The vibrating body according to claim 1, wherein the extending portion of the flexible printed circuit board is disposed along a fixing member at a front end side from the bent portion. .
【請求項6】 請求項1、2、3、4または5に記載の
振動体を有することを特徴とする振動波アクチュエー
タ。
6. A vibration wave actuator comprising the vibrating body according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】 前記振動体の駆動面に加圧接触する接触
体を有し、前記振動体と前記接触体とを相対的に移動さ
せることを特徴とする請求項6に記載の振動波アクチュ
エータ。
7. The vibration wave actuator according to claim 6, further comprising a contact body that presses and contacts a driving surface of the vibration body, and relatively moves the vibration body and the contact body. .
【請求項8】 前記接触体は、前記振動体と同軸的に配
置されることを特徴とする請求項7に記載の振動波アク
チュエータ。
8. The vibration wave actuator according to claim 7, wherein the contact body is arranged coaxially with the vibration body.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002300791A (en) * 2001-03-30 2002-10-11 Canon Inc Laminated current-mechanical energy-conversion element
JP2009065763A (en) * 2007-09-05 2009-03-26 Canon Inc Ultrasonic motor

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