JPH1175379A - Driver - Google Patents

Driver

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JPH1175379A
JPH1175379A JP9249331A JP24933197A JPH1175379A JP H1175379 A JPH1175379 A JP H1175379A JP 9249331 A JP9249331 A JP 9249331A JP 24933197 A JP24933197 A JP 24933197A JP H1175379 A JPH1175379 A JP H1175379A
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JP
Japan
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driving
actuators
vibration
drive
driven
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Application number
JP9249331A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Matsumoto
豪 松本
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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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 improve a driving efficiency without using a control system for switching a plurality of actuators. SOLUTION: When driving voltages are applied to four actuators 30 simultaneously, vibrations with a plurality of modes are harmoniously generated in elastic elements constituting respective actuators 30 and elliptical movements are respectively produced on the output take-out parts of the actuators 30 approximately simultaneously. A plurality of driving rollers 24 which are brought into contact with the respective output take-out parts by pressures are respectively driven to rotate by the elliptical movements of the output take-out parts of the respective actuators 30. At that time, as driving forces generated by the four actuators 30 are transmitted over all the rollers 24 by a belt 60, even if a driven object 70 is not always brought into contact with all the rollers 24, the driven object 70 can be driven by the driving forces generated by all the actuators 30.

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、駆動装置に係り、
更に詳しくは振動アクチュエータを用いて回転部材を回
転させ、この回転部材の回転力により被駆動体を駆動す
る駆動装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a driving device,
More specifically, the present invention relates to a driving device that rotates a rotating member using a vibration actuator, and drives a driven body by the rotating force of the rotating member.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、圧電素子等の電気機械変換素
子により弾性体を加振して、該弾性体に複数の振動モー
ド、例えば縦振動と屈曲振動とを調和的に発生させるこ
とによりその弾性体(あるいはその一部に設けられた出
力取り出し部)に楕円運動を発生させる振動アクチュエ
ータが知られている。かかる振動アクチュエータは、良
好な制御性、高保持力さらには静粛性などの特徴を有し
ており、代表的な形態として円還型とリニア型とが挙げ
られる。円還型の振動アクチュエータは、カメラのAF
用モータなどに用いられている。また、リニア型の振動
アクチュエータとしては、例えば特開平7−14377
1号公報等に開示されているものが知られており、例え
ば紙送り機構などに用いられている。この種の振動アク
チュエータを用いた紙送り機構では、アクチュエータの
出力取り出し部を駆動側のローラに加圧接触させ、この
駆動側ローラと従動側ローラとによって被搬送物である
紙を挟持し、前記アクチュエータにより駆動側ローラを
回転させることにより、紙を搬送するようになってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, an elastic body is vibrated by an electromechanical transducer such as a piezoelectric element, and a plurality of vibration modes, for example, longitudinal vibration and bending vibration are generated in the elastic body harmoniously. 2. Description of the Related Art A vibration actuator that generates an elliptical motion in an elastic body (or an output extraction unit provided in a part thereof) is known. Such a vibration actuator has characteristics such as good controllability, high holding power, and quietness, and typical examples include a circular return type and a linear type. The yen return type vibration actuator is the camera AF
It is used for motors and the like. Further, as a linear vibration actuator, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-14377
Japanese Unexamined Patent Publication No. 1 (Kokai) No. 1 is known, and is used, for example, in a paper feed mechanism. In a paper feed mechanism using a vibration actuator of this type, an output take-out portion of the actuator is brought into pressure contact with a driving roller, and the driving roller and the driven roller pinch a paper as a conveyed object. The paper is conveyed by rotating the driving roller by an actuator.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述した紙送り機構な
どでは、被搬送物である紙がある程度の長さ(アクチュ
エータの長さ方向の寸法に比して十分に長い)を有し、
その搬送距離が紙の長さと同程度であるため、この被搬
送物である紙が従動側ローラと駆動側ローラとに挟持さ
れて搬送が開始されると、搬送が終了するまでの間被被
搬送物のいずれかの部分が常に従動側ローラと駆動側ロ
ーラとに挟持された状態が維持されるので、単一の振動
アクチュエータによって被搬送物を円滑に搬送すること
が可能である。
In the above-described paper feed mechanism, the paper to be transported has a certain length (sufficiently longer than the length of the actuator in the length direction).
Since the transport distance is almost the same as the length of the paper, if the transported paper is sandwiched between the driven roller and the drive roller and transport is started, the transport is continued until the transport is completed. Since a state in which any part of the conveyed object is always held between the driven roller and the driven roller is maintained, the conveyed object can be smoothly conveyed by the single vibration actuator.

【0004】しかしながら、比較的短い長さ(例えばア
クチュエータの長さ寸法の2倍以下程度)の被搬送物を
その長さの2倍以上の距離、搬送(又は駆動)したい場
合もあり、かかる場合には、複数の振動アクチュエータ
及び各アクチュエータによって回転される複数の駆動側
ローラを所定間隔で直線上に配置することが必要とな
る。
However, there is a case where it is desired to convey (or drive) a conveyed object having a relatively short length (for example, about twice or less the length of the actuator) over a distance of twice or more the length thereof. It is necessary to arrange a plurality of vibration actuators and a plurality of driving rollers rotated by each actuator on a straight line at predetermined intervals.

【0005】かかる場合の上記複数の振動アクチュエー
タの駆動制御方法として、全ての振動アクチュエータ
を常に同時に駆動する、被搬送物が接触した振動アク
チュエータのみを順次駆動するの2つの方法が考えられ
る。しかし、後者の方法では、被搬送物の位置をモニタ
する何らかの位置センサ、あるいは各振動アクチュエー
タの非駆動時に該各振動アクチュエータに外部から作用
する加圧力の大きさを検知するセンサが必要となるとと
もに、そのセンサの出力に基づき振動アクチュエータを
的確に切り換えて駆動するための制御系が必要不可欠に
なり、その分コストが上昇するという不都合がある。
In such a case, as the drive control method of the plurality of vibration actuators, there are two methods of always driving all the vibration actuators simultaneously and sequentially driving only the vibration actuators in contact with the object to be conveyed. However, the latter method requires a position sensor for monitoring the position of the object to be transported, or a sensor for detecting the magnitude of a pressing force acting on each of the vibration actuators when the respective vibration actuators are not driven. In addition, a control system for accurately switching and driving the vibration actuator based on the output of the sensor is indispensable, and the cost is increased accordingly.

【0006】この一方、前者の方法では、このような不
都合は生じないが、被搬送物に接触していない振動アク
チュエータの駆動力が搬送に寄与しないため、駆動効率
が悪いという不都合を有している。
On the other hand, the former method does not cause such inconveniences, but has a disadvantage that the driving efficiency of the vibration actuator that is not in contact with the object does not contribute to the conveyance, resulting in poor driving efficiency. I have.

【0007】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、複数のアクチュエータを切り換えるための制御系を
用いることなく、駆動効率を高くすることができる駆動
装置を提供することにある。
[0007] The present invention has been made under such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a driving device capable of increasing driving efficiency without using a control system for switching a plurality of actuators.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、弾性体(32)に複数モードの振動を調和的に発生
させて前記弾性体(32)の一部に設けられた出力取り
出し部(38A、38B)に楕円運動を発生させる複数
の振動アクチュエータ(30)と;前記複数の振動アク
チュエータ(30)の前記出力取り出し部(38A、3
8B)にそれぞれ加圧接触し、前記各出力取り出し部の
楕円運動によりそれぞれ回転駆動され、その回転力によ
り被駆動体(70)を駆動する複数の回転部材(24)
と;前記複数の回転部材(24)を相互に連結するとと
もに、前記複数の振動アクチュエータ(30)で発生す
る駆動力を前記複数の回転部材(24)相互間に伝達す
る動力伝達部材(60)とを有する。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of modes of vibration are generated harmoniously in the elastic body (32), and output is provided on a part of the elastic body (32). A plurality of vibration actuators (30) for generating elliptical motion in the sections (38A, 38B); and the output extraction sections (38A, 3A) of the plurality of vibration actuators (30).
8B), and a plurality of rotating members (24) that are respectively driven to rotate by the elliptical motions of the output take-out portions and drive the driven body (70) by the rotating force.
A power transmission member (60) for interconnecting the plurality of rotating members (24) and transmitting a driving force generated by the plurality of vibration actuators (30) between the plurality of rotating members (24); And

【0009】これによれば、複数の振動アクチュエータ
に同時に駆動電圧が印加されると、それぞれの振動アク
チュエータを構成する弾性体に複数モードの振動が調和
的に発生し、その一部に設けられた出力取り出し部に楕
円運動がほぼ同時にそれぞれ発生する。この各アクチュ
エータの各出力取り出し部の楕円運動により、該各出力
取り出し部にそれぞれ加圧接触した複数の回転部材の各
々が回転駆動される。
According to this, when a driving voltage is simultaneously applied to a plurality of vibration actuators, a plurality of modes of vibrations are generated in a harmonic manner in the elastic bodies constituting the respective vibration actuators, and the vibrations are provided in some of them. Elliptical motions occur almost simultaneously at the output take-out part. Due to the elliptical motion of each output take-out portion of each actuator, each of the plurality of rotating members that are in pressure contact with each output take-out portion is rotationally driven.

【0010】この場合、動力伝達部材により複数の振動
アクチュエータで発生する駆動力が前記複数の回転部材
相互間に伝達されるので、被駆動物が必ずしもすべての
回転部材に常時接触していなくても、全ての振動アクチ
ュエータで発生する駆動力により被駆動物がそれに接触
している回転部材を介して駆動される。従って、単一の
振動アクチュエータで駆動する時よりも駆動力は大きく
なり、また、複数のアクチュエータを切り換えるための
制御系を用いることなく、駆動効率を高くすることがで
きる。
In this case, since the driving force generated by the plurality of vibration actuators is transmitted between the plurality of rotating members by the power transmitting member, even if the driven object does not always contact all the rotating members. The driven object is driven by the driving force generated by all the vibration actuators via the rotating member that is in contact with the driven object. Therefore, the driving force is greater than when driving with a single vibration actuator, and the driving efficiency can be increased without using a control system for switching a plurality of actuators.

【0011】この場合において、動力伝達部材としては
種々のものが考えられるが、例えば請求項2に記載の発
明の如く、前記動力伝達部材が、前記複数の回転部材
(24)の軸部(24a)に巻回された無端環状部材
(60)であっても良い。ここで、無端環状部材として
は、例えば回転部材を摩擦力により駆動するベルトが代
表的に挙げられる。
In this case, various types of power transmission members are conceivable. For example, as in the second aspect of the present invention, the power transmission member comprises a shaft (24a) of the plurality of rotating members (24). ) May be an endless annular member (60). Here, a typical example of the endless annular member is a belt that drives a rotating member by frictional force.

【0012】また、請求項3に記載の発明の如く、前記
各回転部材の軸部に全周に渡る歯部が設けられ、これに
対応して動力伝達部材が前記歯部に噛合する形状とされ
ていても良い。この場合には、各回転部材の軸部の歯部
と動力伝達部材との噛み合いにより、複数の振動アクチ
ュエータで発生する駆動力が複数の回転部材相互間でよ
り確実に伝達され、駆動効率が更に向上する。
According to a third aspect of the present invention, a shaft portion of each of the rotating members is provided with a tooth portion extending over the entire circumference, and a power transmission member is formed so as to mesh with the tooth portion. It may be. In this case, the driving force generated by the plurality of vibration actuators is more reliably transmitted among the plurality of rotating members due to the engagement between the teeth of the shaft portion of each rotating member and the power transmission member, and the driving efficiency is further improved. improves.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
ないし図3に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
A description will be given based on FIG.

【0014】図1には、一実施形態の駆動装置10の平
面図が示されている。ここで、後述するように本実施形
態では、駆動装置10を構成する駆動装置本体ケース1
2が用いられているため、この駆動装置本体ケース12
の長手方向にX軸を、図1における紙面内でこのX軸に
直交する方向にY軸を、これらX軸、Y軸に直交する図
1における紙面直交方向にZ軸を取る。また、以下の説
明において、必要に応じ、図1中のX、Y軸を示す各矢
印の示す方向を+X、+Y方向、これと反対の方向を−
X、−Y方向と区別して用いるものとする。
FIG. 1 is a plan view of a driving device 10 according to one embodiment. Here, as will be described later, in the present embodiment, the driving device main body case 1 constituting the driving device 10
2 is used, the drive device body case 12
, A Y axis in a direction orthogonal to the X axis in the plane of FIG. 1, and a Z axis in a direction orthogonal to the plane of FIG. 1 orthogonal to the X axis and the Y axis. In the following description, the directions indicated by the arrows indicating the X and Y axes in FIG. 1 are indicated by + X and + Y directions, and the opposite direction is indicated by −, as necessary.
It shall be used separately from the X and -Y directions.

【0015】この駆動装置10は、上面(図1における
紙面手前側の面)が開口した有底の矩形枠状の駆動装置
本体ケース12と、この駆動装置本体ケース12の内部
の−Y方向側側壁の近傍にX軸方向に沿って所定間隔で
配置された複数(ここでは4つ)の駆動ユニット1
1 、142 、143 、144 と、駆動装置本体ケース
12内部の+Y方向側側壁の近傍にX方向に沿って所定
間隔で配置された複数(ここでは8つ)の従動ローラ1
1 、162 、……、168 とを備えている。
The driving device 10 has a bottomed rectangular frame-shaped driving device main body case 12 having an open upper surface (a front surface in FIG. 1), and a -Y direction side inside the driving device main body case 12. A plurality (four in this case) of drive units 1 arranged at predetermined intervals along the X-axis direction near the side wall
4 1 , 14 2 , 14 3 , 14 4, and a plurality (eight in this case) of driven rollers 1 arranged at predetermined intervals along the X direction near the + Y direction side wall inside the drive device main body case 12.
6 1, 16 2, ..., and a 16 8.

【0016】駆動ユニット141 、142 、143 、1
4 のうち、−X方向の端部に位置する駆動ユニット1
1 と駆動装置本体ケース12の−X方向側側壁との間
には、駆動ユニット141 の−X方向の移動を規制する
直方体状の規制部材18Aが設けられており、同様に+
X方向の端部に位置する駆動ユニット144 と駆動装置
本体ケース12の+X方向側側壁との間には、駆動ユニ
ット144 の+X方向の移動を規制する規制部材18B
が設けられている。また、駆動ユニット141と駆動ユ
ニット142 との間には、駆動ユニット141 の+X方
向の移動及び駆動ユニット142 の−X方向の移動を同
時に規制する規制部材20Aが配置されている。同様
に、駆動ユニット142 と駆動ユニット143 との間に
は、駆動ユニット142 の+X方向の移動及び駆動ユニ
ット143 の−X方向の移動を同時に規制する規制部材
20Bが配置されている。また、同様に、駆動ユニット
143 と駆動ユニット144 との間には、駆動ユニット
143 の+X方向の移動及び駆動ユニット144 の−X
方向の移動を同時に規制する規制部材20Cが配置され
ている。従って、駆動ユニット141 、142 、1
3 、144 は、いずれもX軸方向への移動が規制され
ている。
The drive units 14 1 , 14 2 , 14 3 , 1
Of the 4 , the drive unit 1 located at the end in the −X direction
4 between the 1 and the -X direction side wall of the drive unit main body case 12, and a rectangular parallelepiped shape regulating member 18A for restricting the movement of the drive unit 14 1 in the -X direction is provided, likewise +
Between the + X direction side wall of the drive unit 14 4 and the driving device main body case 12 located at the end of the X-direction, the regulating member 18B for restricting the movement of the drive unit 14 4 + X direction
Is provided. Between the drive unit 14 1 and the drive unit 14 2, the regulating member 20A for regulating the drive unit 14 1 in the + X direction of movement and the drive unit 14 2 of the movement in the -X direction at the same time are arranged. Similarly, between the drive unit 14 2 and the drive unit 14 3, the regulating member 20B for regulating the drive unit 14 2 of the + X direction of movement and the drive unit 14 3 of the movement in the -X direction at the same time it is arranged . Similarly, between the drive unit 14 3 and the drive unit 14 4, movement of the drive unit 14 3 + X direction and the driving unit 14 4 -X
A regulating member 20C for simultaneously regulating the movement in the direction is arranged. Therefore, the drive units 14 1 , 14 2 , 1
4 3, 14 4 are all moving in the X-axis direction is restricted.

【0017】図2(a)、(b)には、駆動装置10を
構成する1つの駆動ユニット142が取り出して示され
ている。図2(a)は駆動ユニット142 を一部破断し
て示す正面図であり、図2(b)は図2(a)のB−B
線矢視図である。
FIG. 2 (a), the (b), 1 single drive unit 14 2 constituting the driving device 10 is shown removed. 2 (a) is a front view, partly in cross section, a drive unit 14 2, B-B in FIG. 2 (b) FIGS. 2 (a)
FIG.

【0018】駆動ユニット142 は、箱型のユニットケ
ース22と、このユニットケース22のZ軸方向の両側
(図2(a)における紙面手前側と奥側)の壁22a、
22bに軸支された一対の回転部材としての駆動ローラ
24と、ユニットケース22内に収容され前記一対の駆
動ローラ24を回転駆動する振動アクチュエータ30と
を備えている。
The drive unit 14 2, the unit case 22 of box-shaped, the walls 22a on both sides in the Z-axis direction of the unit case 22 (front side and back side in FIG. 2 (a)),
A drive roller 24 as a pair of rotating members supported by the shaft 22 b is provided, and a vibration actuator 30 housed in the unit case 22 and rotationally driving the pair of drive rollers 24.

【0019】ユニットケース22の一方の面(図2
(a)における底面)には、所定形状の開口部が形成さ
れており、この開口部から一対の駆動ローラ24の先端
部が露出した状態となっている(図2(a)参照)。ま
た、本実施形態では、ユニットケース22の+X方向及
び−X方向の側壁には、後述するベルト60を通すため
の所定形状の切り欠き(図示省略)が形成されている。
One surface of the unit case 22 (FIG. 2)
An opening having a predetermined shape is formed in the bottom surface in (a), and the distal ends of the pair of drive rollers 24 are exposed from the opening (see FIG. 2A). In the present embodiment, notches (not shown) of a predetermined shape for passing a belt 60 described later are formed on the side walls of the unit case 22 in the + X direction and the −X direction.

【0020】駆動ローラ24は、図3の分解斜視図に示
されるように、その長手方向(Z軸方向)の中央部に軸
部としての小径部24aが形成され、その両端部が大径
部とされた段付き円柱状の形状を有しており、その長手
方向両端面の中心に支軸25が突設されている。そし
て、各支軸25をユニットケース22のZ軸方向の両側
の壁22a、22bにそれぞれ形成された円穴にはめ合
わせることによって、駆動ローラ24がユニットケース
22に回転自在に支持されるようになっている(図1、
図2参照)。
As shown in the exploded perspective view of FIG. 3, the driving roller 24 has a small diameter portion 24a as a shaft portion at the center in the longitudinal direction (Z axis direction), and both ends of the driving roller 24 have a large diameter portion. And a support shaft 25 protrudes from the center of both end surfaces in the longitudinal direction. Then, each support shaft 25 is fitted into a circular hole formed on each of the walls 22a and 22b on both sides in the Z-axis direction of the unit case 22, so that the drive roller 24 is rotatably supported by the unit case 22. (Figure 1,
(See FIG. 2).

【0021】前記振動アクチュエータ30としては、本
実施形態では、超音波の振動域を利用する超音波アクチ
ュエータが用いられている。この振動アクチュエータ3
0は、図3に示されるように、所定厚さの矩形板状の弾
性体32と、この弾性体32の一方の面の長手方向(X
軸方向)中央部付近に所定間隔を隔てて固着された電気
機械変換素子である一対の圧電体34A、34Bと、弾
性体32の他方の面に突設された一対の出力取り出し部
38A、38Bと、前記一対の出力取り出し部38A、
38Bを一対の駆動ローラ24にそれぞれ加圧接触させ
る加圧機構40(図2(a)参照)とを備えている。こ
こで、弾性体32と出力取り出し部38A、38Bとは
同一材料により一体的に形成しても良く、同一又は異な
る材料により別体で形成しても良い。
In the present embodiment, as the vibration actuator 30, an ultrasonic actuator utilizing an ultrasonic vibration region is used. This vibration actuator 3
0, as shown in FIG. 3, a rectangular plate-like elastic body 32 having a predetermined thickness and a longitudinal direction (X
(Axial direction) A pair of piezoelectric members 34A and 34B, which are electromechanical transducers, fixed at a predetermined distance in the vicinity of the center, and a pair of output extraction portions 38A and 38B protruding from the other surface of the elastic member 32. And the pair of output extraction units 38A,
A pressure mechanism 40 (see FIG. 2A) for bringing the 38B into pressure contact with the pair of drive rollers 24 is provided. Here, the elastic body 32 and the output take-out portions 38A and 38B may be integrally formed of the same material, or may be formed of the same or different materials as separate bodies.

【0022】圧電体34A、34Bは、電気的に位相が
90度異なる所定周波数の交流電圧が印加されることに
より、弾性体32に複数モードの振動、具体的には縦振
動モード(ここではL1モード)と屈曲振動モード(こ
こではB4モード)の振動を調和的に発生して、出力取
り出し部38A、38Bにこれらの2つの振動モードの
合成である楕円運動により駆動力を発生させる。
The piezoelectric bodies 34A and 34B are subjected to multiple modes of vibration, specifically, a longitudinal vibration mode (here, L1 Mode) and the bending vibration mode (B4 mode in this case) are generated harmoniously, and the driving force is generated in the output extraction units 38A and 38B by an elliptical motion which is a combination of these two vibration modes.

【0023】出力取り出し部38A、38Bは、駆動時
に発生する屈曲振動の腹(振幅最大の部分)の位置に設
けられている。
The output take-out portions 38A and 38B are provided at positions of antinodes (portions where the amplitude is maximum) of the bending vibration generated during driving.

【0024】なお、図示は省略されているが、弾性体3
4は、GND(グランド)電位に接続されるのが一般的
である。その場合の電極(共通電極)は、例えば、弾性
体32にリード線を半田付けするか、又はリード線の付
いた金属箔を弾性体32に接着することにより行えばよ
い。
Although not shown, the elastic body 3
4 is generally connected to a GND (ground) potential. In this case, the electrode (common electrode) may be formed by, for example, soldering a lead wire to the elastic body 32 or bonding a metal foil with the lead wire to the elastic body 32.

【0025】弾性体32の長手方向中央部両端縁には、
その厚さ方向(Y軸方向)に連通する断面半円形の切り
欠き32a、32bが形成されている。ここで、これら
の切り欠き32a、32bの断面形状は、半円形に限定
されるものではなく、後述する支持部材42に設けられ
た係合部44A、44Bに係合可能な形状であれば、矩
形や三角形等の他の断面形状であっても良い。
At both ends of the center of the elastic body 32 in the longitudinal direction,
Notches 32a and 32b having a semicircular cross section communicating with the thickness direction (Y-axis direction) are formed. Here, the cross-sectional shape of these notches 32a and 32b is not limited to a semicircular shape, but may be any shape as long as it can engage with engaging portions 44A and 44B provided on a support member 42 described later. Other cross-sectional shapes such as a rectangle and a triangle may be used.

【0026】前記加圧機構40は、図2(a)及び図3
に示されるように、矩形板状の支持部材42と、この支
持部材42の一方(+Y方向)の面のZ軸方向の両端部
に、前記弾性体32に形成された切り欠き32a及び3
2bの間隔と等間隔で配置された断面円形の棒状部材か
ら成る一対の係合部44A、44Bと、これらの係合部
44A、44Bの外周部にそれぞれ装着される一対の圧
縮コイルばねから成る加圧ばね46とによって構成され
ている。
The pressing mechanism 40 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 3, rectangular plate-shaped support members 42, and notches 32a and 3b formed in the elastic body 32 are provided at both ends in the Z-axis direction of one (+ Y direction) surface of the support members 42.
It is composed of a pair of engaging portions 44A and 44B made of rod-shaped members having a circular cross section arranged at equal intervals to the interval of 2b, and a pair of compression coil springs respectively mounted on the outer peripheral portions of these engaging portions 44A and 44B. And a pressure spring 46.

【0027】そして、図2(a)、(b)に示されるよ
うに、支持部材42の係合部44A、44Bを−Y側か
ら弾性体32の切り欠き32a、32bに係合させるこ
とによって、弾性体32のZ軸方向への移動が規制され
るようになっている。また、図2(a)に示される状態
では、一対の加圧ばね46が、支持部材42と圧電体3
4A,34Bとによって挟持されるので、加圧ばね46
の付勢力が圧電体34A,34Bを介して弾性体32を
+Y方向に向けて押圧する。これにより弾性体32に設
けられた出力取り出し部38A、38Bが一対の駆動ロ
ーラ24にそれぞれ加圧接触している。このように、ユ
ニットケース22内に組み込まれた状態では、加圧ばね
46はその一端面が圧電体(の電極部)に接触するた
め、その部分に所定の絶縁処理が施されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the engaging portions 44A and 44B of the support member 42 are engaged with the notches 32a and 32b of the elastic body 32 from the -Y side. The movement of the elastic body 32 in the Z-axis direction is restricted. Further, in the state shown in FIG. 2A, the pair of pressure springs 46
4A and 34B, the pressing spring 46
Presses the elastic body 32 in the + Y direction via the piezoelectric bodies 34A and 34B. Thus, the output take-out portions 38A and 38B provided on the elastic body 32 are in pressure contact with the pair of drive rollers 24, respectively. As described above, when the pressure spring 46 is assembled in the unit case 22, one end surface of the pressure spring 46 comes into contact with the piezoelectric body (electrode portion thereof).

【0028】本実施形態では、加圧機構40による加圧
位置が、弾性体32の長手方向中央部であり、この位置
は弾性体32に生じる縦振動及び屈曲振動の共通の節と
なる位置である。そのため、加圧による振動抑制が最小
限になり、駆動力を損なうことなく加圧を行うことがで
きる。
In the present embodiment, the pressing position by the pressing mechanism 40 is the central portion in the longitudinal direction of the elastic body 32, and this position is a position that becomes a common node of the longitudinal vibration and the bending vibration generated in the elastic body 32. is there. Therefore, the suppression of vibration due to pressurization is minimized, and pressurization can be performed without impairing the driving force.

【0029】以上のようにして、駆動ユニット142
構成されている。他の駆動ユニット141 、143 、1
4 もこの駆動ユニット142 と同様に構成されてい
る。
[0029] As described above, the drive unit 14 2 is formed. Other drive units 14 1 , 14 3 , 1
4 4 is configured similarly as the driving unit 14 2.

【0030】図1に戻り、駆動ユニット141 、1
2 、143 、144 と駆動装置本体ケース12の−Y
方向の側壁との間には、圧縮コイルばね50が各2本配
置されており、駆動ユニット141 、142 、143
144 はこれらの圧縮コイルばね50によって+Y方向
に常時付勢されている。また、駆動装置本体ケース12
の底部には、これらの駆動ユニット141 、142 、1
3 、144 が必要以上に+Y側に移動しないように規
制する不図示のストッパが設けられている。
Returning to FIG. 1, the drive units 14 1 , 1
4 2, 14 3, 14 4 and the driving device main body case 12 -Y
The two compression coil springs 50 are arranged between the side walls in the direction, and the drive units 14 1 , 14 2 , 14 3 ,
14 4 is constantly urged in the + Y direction by these compression coil spring 50. In addition, the drive device body case 12
At the bottom of these drive units 14 1 , 14 2 , 1
4 3, 14 4 stopper (not shown) for regulating so as not to move is provided on the + Y side than necessary.

【0031】前記8つの従動ローラ161 、162 、…
…、168 は、駆動ユニット141、142 、143
144 に各2つ設けられた駆動ローラ24にそれぞれほ
ぼ対向する位置に配置されている。これら8つの従動ロ
ーラ161 、162 、……、168 は、駆動装置本体ケ
ース12の底壁と、該駆動装置本体ケース12の+Y方
向端部上面にX軸方向に沿って設けられた板状の保持部
材52とによって、Z軸方向の両端が、自在に回転でき
るように支持されている。
The eight driven rollers 16 1 , 16 2 ,...
..., 16 8, the drive unit 14 1, 14 2, 14 3,
It is arranged at substantially opposite positions respectively to the drive roller 24, which is the two provided 14 4. These eight driven roller 16 1, 16 2, ..., 16 8, a bottom wall of the drive unit main body case 12, provided along the X-axis direction in the + Y direction end portion upper face of the drive unit main body case 12 Both ends in the Z-axis direction are supported by the plate-shaped holding member 52 so as to be freely rotatable.

【0032】そして、これら8つの従動ローラ161
162 、……、168 のうちの3つ(図1では従動ロー
ラ161 、162 、163 )とそれらに対応する3つの
駆動ローラ24とによって被駆動体70が適度な力で挟
まれ支持されている。ここで、被駆動体70の長さは、
その位置がどこになっても常に複数の従動ローラ16と
駆動ローラ24とによって挟まれた状態で支持されるよ
うな長さとなっている。
Then, these eight driven rollers 16 1 ,
16 2, ..., the driven member 70 is sandwiched with a moderate force by three of the 16 8 (the driven roller 16 1 in FIG. 1, 16 2, 16 3) and three drive rollers 24 corresponding to those Supported. Here, the length of the driven body 70 is
No matter where the position is, the length is such that it is always supported while being sandwiched between the plurality of driven rollers 16 and the driving roller 24.

【0033】さらに、本実施形態では、図1に示される
ように、4つの駆動ユニット141、142 、143
144 に各2つ合計8つ設けられた駆動ローラ24の小
径部24aに無端環状部材(及び動力伝達部材)として
のベルト60が巻回され(巻き掛けられ)ており、これ
によって8つの駆動ローラ24相互間が連結されてい
る。また、相互に隣接する駆動ユニット14相互間のほ
ぼ中心位置には、ベルト60の外面に圧接するピン62
1 、622 、633 がそれぞれ配置されている。これら
のピン621 、622 、633 は駆動装置本体ケース1
2の底壁に立てられた状態で設けられている。これら3
本のピンによってベルト60に所定の張力が付与され、
8つの駆動ローラ24のいずれもが殆ど空回りしないよ
うにされている。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 1, four drive units 14 1 , 14 2 , 14 3 ,
14 4 on the belt 60 as an endless annular member to the small diameter portion 24a of the two total of eight provided drive rollers 24 (and the power transmission member) is wound (is wound) and, thereby eight drive The rollers 24 are connected to each other. In addition, a pin 62 that is in pressure contact with the outer surface of the belt 60 is provided at a substantially central position between the adjacent drive units 14.
1, 62 2, 63 3 are disposed respectively. These pins 62 1 , 62 2 , and 63 3 are connected to the drive device body case 1.
2 is provided in an upright state. These three
A predetermined tension is applied to the belt 60 by the pins,
All of the eight drive rollers 24 are hardly idle.

【0034】このようにして構成された駆動装置10に
よると、駆動ユニット141 、142 、143 、144
を構成する各振動アクチュエータ30の圧電体34A、
34Bに電気的に位相が90度異なる所定周波数の交流
電圧(サイン波、コサイン波)をそれぞれ印加すること
により、各弾性体32にL1モードとB4モードの振動
が調和的に発生する。これにより、各振動アクチュエー
タ30の出力取り出し部38A、38Bに2つの振動モ
ードの合成である楕円運動による駆動力が発生し、8つ
の駆動ローラ24が所定方向に回転する。このとき、ベ
ルト60によって8つの駆動ローラ24相互が連結され
ているので、このベルト60によって4つの振動アクチ
ュエータ30で発生する駆動力が8つの駆動ローラ24
相互間に伝達される。その結果、3つの駆動ローラ24
のみが被駆動体70に加圧接触しているにもかかわら
ず、4つの振動アクチュエータ30で発生する駆動力の
合計の駆動力によって被駆動体70が駆動される(図1
両向き矢印A参照)。また、この場合、8つの駆動ロー
ラ24のいずれもが同一速度で回転する。
According to the driving device 10 configured as described above, the driving units 14 1 , 14 2 , 14 3 , 14 4
The piezoelectric body 34A of each vibration actuator 30 constituting
By applying an AC voltage (sine wave, cosine wave) of a predetermined frequency having a phase that is electrically different by 90 degrees to 34B, vibrations of the L1 mode and the B4 mode are generated in each elastic body 32 in harmony. As a result, a driving force is generated in the output extraction portions 38A and 38B of each vibration actuator 30 by an elliptical motion which is a combination of two vibration modes, and the eight driving rollers 24 rotate in a predetermined direction. At this time, since the eight driving rollers 24 are connected to each other by the belt 60, the driving force generated by the four vibration actuators 30 by the belt 60 is reduced by the eight driving rollers 24.
It is transmitted between each other. As a result, the three drive rollers 24
Even though only the driven body 70 is in pressure contact with the driven body 70, the driven body 70 is driven by the total driving force generated by the four vibration actuators 30 (FIG. 1).
Double arrow A). In this case, all of the eight drive rollers 24 rotate at the same speed.

【0035】以上説明したように、本実施形態の駆動装
置10によると、4つの振動アクチュエータ30で発生
する駆動力がベルト60によって8つの駆動ローラ24
相互間に伝達されることから、4つのアクチュエータ3
0を常に同時に駆動するにもかかわらず、いずれの駆動
力も有効に利用することができ、無駄がなくなる。従っ
て、振動アクチュエータを切り換えるための制御系等を
用いることなく、駆動効率を高くすることができる。こ
こで、本実施形態の駆動装置10は、例えば、被駆動体
70として光学フィルタを用いるフィルタの切り替え装
置等に好適であり、その場合には、ケース12の底壁を
透明部材で形成するか適度な形状の穴を空ける必要があ
る。
As described above, according to the driving device 10 of the present embodiment, the driving force generated by the four vibration actuators 30 is transmitted by the belt 60 to the eight driving rollers 24.
Transmitted from each other, the four actuators 3
In spite of always driving 0 simultaneously, any driving force can be effectively used, and waste is eliminated. Therefore, the driving efficiency can be increased without using a control system or the like for switching the vibration actuator. Here, the driving device 10 of the present embodiment is suitable for, for example, a filter switching device using an optical filter as the driven body 70, in which case, the bottom wall of the case 12 is formed of a transparent member. It is necessary to make a hole of an appropriate shape.

【0036】なお、上記実施形態では、動力伝達部材と
してベルトを用いる場合について説明したが、本発明が
これに限定されることはない。例えば、ベルト60に代
えて図4に示されるような内歯歯車状の断面形状を有す
るベルト60’を動力伝達部材として用い、これに応じ
て駆動ローラ24の小径部24aの外周部に全周に渡
り、前記ベルト60’の内歯に噛み合うように歯部27
を形成しても良い。このようにすれば、駆動ローラ24
の小径部24aとベルト60’間の滑りを確実に防止す
ることが可能であり、さらに駆動効率を向上させること
ができる。あるいは、ベルトに代えてチェーンを動力伝
達部材として用いても良く、この場合には、各駆動ロー
ラ24の小径部24aをチェーンと噛合うスプロケット
プーリ状に形成すれば良い。
In the above embodiment, the case where the belt is used as the power transmission member has been described, but the present invention is not limited to this. For example, instead of the belt 60, a belt 60 ′ having an internal gear-shaped cross section as shown in FIG. 4 is used as a power transmission member, and the entire circumference of the small diameter portion 24 a of the drive roller 24 is accordingly The teeth 27 so as to mesh with the internal teeth of the belt 60 '.
May be formed. By doing so, the driving roller 24
Can be reliably prevented from slipping between the small diameter portion 24a and the belt 60 ', and the driving efficiency can be further improved. Alternatively, a chain may be used as a power transmission member instead of the belt. In this case, the small diameter portion 24a of each drive roller 24 may be formed in a sprocket pulley shape that meshes with the chain.

【0037】また、上記実施形態では、振動アクチュエ
ータとして超音波の振動域を利用する超音波アクチュエ
ータを用いる場合について説明したが、本発明がこれに
限定されるものではなく、他の振動域を利用した振動ア
クチュエータを用いても良いことは勿論である。
In the above embodiment, the case where the ultrasonic actuator using the ultrasonic vibration region is used as the vibration actuator has been described. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, a vibration actuator described above may be used.

【0038】また、上記実施形態では、L1−B4型の
複合振動を利用した振動アクチュエータを用いる場合に
ついて説明した。しかし、これに限らず、L1−B2、
L1−B8等の他の異形縮退・縦−屈曲モードを利用し
た振動アクチュエータは勿論、他の複数の振動モードの
組み合わせを利用した振動アクチュエータであっても同
様に用いることができる。
Further, in the above embodiment, the case where the vibration actuator utilizing the composite vibration of the L1-B4 type is used has been described. However, not limited to this, L1-B2,
A vibration actuator using a combination of a plurality of other vibration modes, as well as a vibration actuator using another deformed contraction / longitudinal-bending mode such as L1-B8, can be used in the same manner.

【0039】また、上記実施形態では、電気機械変換素
子として圧電体を利用する場合について説明したが、こ
れに限らず、電歪体や磁歪体を用いることも可能であ
る。
In the above-described embodiment, the case where a piezoelectric body is used as the electromechanical transducer is described. However, the present invention is not limited to this, and an electrostrictive body or a magnetostrictive body can be used.

【0040】更に、上記実施形態では、弾性体32の出
力取り出し部38A、38Bが弾性体32から突設され
た(突起状である)場合について説明したが、かかる突
起状の出力取り出し部は必ずしも設ける必要はない。す
なわち、平板状の弾性体そのものであっても、駆動時に
発生する屈曲振動の腹の部分(振幅最大の部分)が出力
取り出し部として機能するからである。この場合には、
この屈曲振動の腹の位置が回転部材24に加圧接触して
いれば足りる。
Further, in the above-described embodiment, the case where the output take-out portions 38A and 38B of the elastic body 32 are protruded from the elastic body 32 (projections) has been described. No need to provide. That is, even with the flat elastic body itself, the antinode part (the part having the maximum amplitude) of the bending vibration generated at the time of driving functions as an output extracting part. In this case,
It is sufficient that the antinode position of the bending vibration is in pressure contact with the rotating member 24.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1及び2に
記載の発明によれば、複数のアクチュエータを切り換え
るための制御系等を用いることなく、駆動効率を高くす
ることができるという従来にない優れた効果がある。
As described above, according to the first and second aspects of the present invention, the driving efficiency can be increased without using a control system for switching a plurality of actuators. There is no excellent effect.

【0042】また、請求項3に記載の発明によれば、上
記請求項1及び2に記載の発明に比べ、駆動効率が更に
向上する。
According to the third aspect of the invention, the driving efficiency is further improved as compared with the first and second aspects of the invention.

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

【図1】一実施形態の駆動装置の全体構成を概略的に示
す平面図である。
FIG. 1 is a plan view schematically showing an entire configuration of a driving device according to an embodiment.

【図2】(a)は図1の駆動ユニット142 を一部破断
して示す拡大図、(b)は(a)のB−B線矢視図であ
る。
2 (a) is an enlarged view, partly in cross section, a drive unit 14 2 of FIG. 1 is a view taken along line B-B view of (b) is (a).

【図3】図3は、図2の駆動ユニットを構成する振動ア
クチュエータと駆動ローラとを示す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a vibration actuator and a driving roller that constitute the driving unit of FIG. 2;

【図4】動力伝達部材の他の実施形態を説明するための
図である。
FIG. 4 is a view for explaining another embodiment of the power transmission member.

【符号の説明】 10 駆動装置 24 駆動ローラ(回転部材) 24a 小径部(軸部) 27 歯部 30 振動アクチュエータ 32 弾性体 38A、38B 出力取り出し部 60 ベルト(動力伝達部材、無端環状部材) 60’ ベルト(動力伝達部材、無端環状部材) 70 被駆動体[Description of Signs] 10 Drive device 24 Drive roller (rotating member) 24a Small diameter portion (shaft portion) 27 Tooth portion 30 Vibration actuator 32 Elastic body 38A, 38B Output take-out portion 60 Belt (power transmission member, endless annular member) 60 ′ Belt (power transmission member, endless annular member) 70 Driven body

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弾性体に複数モードの振動を調和的に発
生させて前記弾性体の一部に設けられた出力取り出し部
に楕円運動を発生させる複数の振動アクチュエータと;
前記複数の振動アクチュエータの前記出力取り出し部に
それぞれ加圧接触し、前記各出力取り出し部の楕円運動
によりそれぞれ回転駆動され、その回転力により被駆動
体を駆動する複数の回転部材と;前記複数の回転部材を
相互に連結するとともに、前記複数の振動アクチュエー
タで発生する駆動力を前記複数の回転部材相互間に伝達
する動力伝達部材とを有する駆動装置。
1. A plurality of vibration actuators for generating a plurality of modes of vibration in an elastic body in harmony and generating an elliptical motion in an output extraction part provided in a part of the elastic body;
A plurality of rotating members that respectively press and contact the output extraction portions of the plurality of vibration actuators, are each rotationally driven by the elliptical motion of each of the output extraction portions, and drive a driven body by the rotational force; And a power transmission member that connects the rotating members to each other and transmits a driving force generated by the plurality of vibration actuators to the plurality of rotating members.
【請求項2】 前記動力伝達部材が、前記複数の回転部
材の軸部に巻回された無端環状部材であることを特徴と
する請求項1に記載の駆動装置。
2. The drive device according to claim 1, wherein the power transmission member is an endless annular member wound around shafts of the plurality of rotating members.
【請求項3】 前記各回転部材の軸部に全周に渡る歯部
が設けられるとともに、前記動力伝達部材が前記歯部に
噛合する形状とされていることを特徴とする請求項2に
記載の駆動装置。
3. The rotary member according to claim 2, wherein a shaft portion of each of the rotary members is provided with a tooth portion extending over the entire circumference, and the power transmission member is shaped to mesh with the tooth portion. Drive.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004242493A (en) * 2003-01-14 2004-08-26 Seiko Instruments Inc Piezoelectric actuator and electronic device using the same
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