JPWO2010110063A1 - 駆動装置 - Google Patents
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Abstract
従来と比較して動作を安定化する駆動装置。SIDM装置1は、電圧の印加によって伸縮する圧電素子2と、圧電素子2の伸縮によって変位する角柱状の駆動軸3と、圧電素子2の移動を制限しつつ当該圧電素子2を伸縮可能に支持するカラー部材4と、駆動軸3に対して摩擦係合されて当該駆動軸3の軸方向Jに移動する移動体5とを備える。移動体5は、駆動軸3の側周面3a〜3dに対向する対向面5a〜5dと、対向面5a〜5dから突出するとともに、駆動軸3に対して摺動する突起部500とを有することを特徴とする。
Description
本発明は、駆動装置に関する。
従来、移動体をナノメートルのオーダーで制御しつつ往復運動させる駆動装置として、スムーズインパクト駆動機構(Smooth Impact Drive Mechanism)を備えた駆動装置(以下、SIDM装置とする。但し、「SIDM」はコニカミノルタオプト株式会社の登録商標)が提案されている。
このSIDM装置は、電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、圧電素子の伸縮によって変位する円柱状の駆動軸と、圧電素子または駆動軸を支持する支持部材と、駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体等とを備えており、圧電素子の急峻な体積変化と、移動体の慣性力及び摩擦力とを利用して、移動体を駆動軸の軸方向に移動させるようになっている(例えば、特許文献1〜4参照)。
ところで、駆動軸が円柱状であると、移動体が移動する際に駆動軸の周囲を回転してしまう場合がある。そのため、近年のSIDM装置では、駆動軸を角柱状にし、駆動軸と移動体とを平面内で当接させて摺動させることにより、移動体の回転を防止するようになっている。
しかしながら、SIDM装置は非常に小型で部品構造が複雑であるため、高精度に摺動面を形成することが難しく、また量産性を向上させコストを低廉化する観点から、切削加工よりも精度の低いダイキャストによって移動体を製造しているため、高精度に摺動面を形成することがいっそう難しい。
そのため、駆動軸と移動体とが平面で当接して摺動するSIDM装置では、摺動面内での接触状態に設計上、意図していないばらつきが生じて、動作が不安定になってしまう。
また、駆動軸はカーボンファイバと樹脂との混合材料(カーボンコンポジット)で形成されており、表面からカーボンファイバが「ささくれ状」に突出しているため、動作が更に不安定になってしまう。また、移動体は駆動軸(カーボンコンポジット)よりも軟質な亜鉛合金で形成されており、摺動によって磨耗片を生じやすくなっているため、このような磨耗片が駆動軸と移動体との間隙に入ることによって動作が更に不安定になってしまう。
本発明の課題は、従来と比較して動作を安定化することのできる駆動装置を提供することである。
本発明の第1の態様は、駆動装置において、
電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮によって変位する角柱状の駆動軸と、
前記圧電素子の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持する移動制限部と、
前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体とを備え、
前記移動体は、
前記駆動軸の側周面に対向する対向面と、
前記対向面から突出するとともに、前記駆動軸に対して摺動する突起部とを有することを特徴とする。
電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮によって変位する角柱状の駆動軸と、
前記圧電素子の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持する移動制限部と、
前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体とを備え、
前記移動体は、
前記駆動軸の側周面に対向する対向面と、
前記対向面から突出するとともに、前記駆動軸に対して摺動する突起部とを有することを特徴とする。
本発明の駆動装置においては、
前記突起部は、
前記軸方向に垂直な断面内で前記駆動軸に点接触することが好ましい。
前記突起部は、
前記軸方向に垂直な断面内で前記駆動軸に点接触することが好ましい。
また、本発明の駆動装置においては、
前記突起部は、
前記軸方向に延在することが好ましい。
前記突起部は、
前記軸方向に延在することが好ましい。
また、本発明の駆動装置においては、
前記突起部は、
前記軸方向における端部に、当該軸方向に沿って内側から端側に向かうに従って前記駆動軸から離れる傾斜部を有することが好ましい。
前記突起部は、
前記軸方向における端部に、当該軸方向に沿って内側から端側に向かうに従って前記駆動軸から離れる傾斜部を有することが好ましい。
また、本発明の駆動装置においては、
前記移動体は、
前記突起部を前記軸方向の直交方向に間隔を以って複数有することが好ましい。
前記移動体は、
前記突起部を前記軸方向の直交方向に間隔を以って複数有することが好ましい。
この駆動装置においては、
前記駆動軸は、
樹脂と、カーボンファイバとのコンポジット材料から形成されており、
複数の前記突起部の間隔は、
前記カーボンファイバの直径と、前記駆動軸の表面における前記カーボンファイバの間隔との合計値よりも長いことが好ましい。
前記駆動軸は、
樹脂と、カーボンファイバとのコンポジット材料から形成されており、
複数の前記突起部の間隔は、
前記カーボンファイバの直径と、前記駆動軸の表面における前記カーボンファイバの間隔との合計値よりも長いことが好ましい。
また、本発明の駆動装置においては、
前記駆動軸は、
樹脂と、カーボンファイバとのコンポジット材料から形成されており、
前記突起部は、
前記駆動軸の側周面の平面度及び表面粗さと、前記対向面の平面度及び表面粗さと、前記カーボンファイバの直径との合計値よりも高く形成されていることが好ましい。
前記駆動軸は、
樹脂と、カーボンファイバとのコンポジット材料から形成されており、
前記突起部は、
前記駆動軸の側周面の平面度及び表面粗さと、前記対向面の平面度及び表面粗さと、前記カーボンファイバの直径との合計値よりも高く形成されていることが好ましい。
また、本発明の駆動装置においては、
前記移動体は、
前記駆動軸の各側周面に対向する複数の前記対向面を有するとともに、
これら複数の対向面の少なくとも1つに、前記突起部を有することが好ましい。
前記移動体は、
前記駆動軸の各側周面に対向する複数の前記対向面を有するとともに、
これら複数の対向面の少なくとも1つに、前記突起部を有することが好ましい。
この駆動装置においては、
前記駆動軸は、4角柱状であり、
前記移動体は、
前記駆動軸の各側周面に対向する4つの前記対向面を有し、
これら複数の対向面のうち、少なくとも1つの対向面に2つ以上の前記突起部を有するとともに、他の対向面に少なくとも1つの前記突起部を有することが好ましい。
前記駆動軸は、4角柱状であり、
前記移動体は、
前記駆動軸の各側周面に対向する4つの前記対向面を有し、
これら複数の対向面のうち、少なくとも1つの対向面に2つ以上の前記突起部を有するとともに、他の対向面に少なくとも1つの前記突起部を有することが好ましい。
また、本発明の駆動装置においては、
前記突起部は、
前記軸方向に垂直な断面形状が略半円形、略半楕円形、三角形、四角形、略円形または略楕円形であることが好ましい。
前記突起部は、
前記軸方向に垂直な断面形状が略半円形、略半楕円形、三角形、四角形、略円形または略楕円形であることが好ましい。
また、本発明の駆動装置においては、
前記移動体は、
亜鉛合金または樹脂をダイキャストして形成された部材を含むことが好ましい。
前記移動体は、
亜鉛合金または樹脂をダイキャストして形成された部材を含むことが好ましい。
本発明によれば、移動体には、駆動軸の側周面に対向する対向面と、対向面から突出するとともに、駆動軸に対して摺動する突起部とが具備されるので、移動体は駆動軸に対し突起部を介して摺動することとなる。従って、駆動軸と移動体とが平面で当接して摺動する従来の場合と比較して、駆動軸と移動体との摺動面内での接触状態を設計上の意図通りに分散させることができるため、動作を安定化することができる。
また、駆動軸に対して移動体が摺動する際に両者の間で生じる慣性力が突起部に集中するため、駆動軸の表面が「ささくれ状」になっている場合でも、この「ささくれ」を突起部が乗り越えて移動することができる分、動作をいっそう安定化することができる。また、駆動軸と移動体との間に磨耗片などの異物が溜まりにくいため、動作をいっそう安定化することができる。
また、駆動軸を角柱状にした場合であっても、上記のように動作を安定化することができるため、駆動軸と移動体との摺動面を高精度に形成する必要がない分、製造コストを低廉化することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。
図1は、本実施の形態における光源ユニット100の概略構成を示す概念図である。
この図に示すように、光源ユニット100は、パッケージ10の内部に、レーザー光を照射する赤外半導体レーザー11と、赤外半導体レーザー11からのレーザー光を平行光束化する光学素子(コリメータレンズ)12と、光学素子12からの光束を集光する光学素子(集光レンズ)13と、SHG(Second Harmonic Generation)素子としてとしてのPPLN(Periodically Poled Lithium Niobate)導波路14とを、この順に備えている。ここで、図中の網掛け部分は、光束を示している。
なお、本実施の形態においては、光源ユニット100は最大長さが10mm以下となっており、光学素子12,13は最大径が10mm以下となっている。また、PPLN導波路14には、当該PPLN導波路14を温度制御する温度制御板16が設けられている。光源ユニット100中のこれらの部材については、例えば以下の文献1,2に開示のものを用いることができる。
<文献1>IQEC/CLEO−PR 2005,Tokyo,Japan,July11−15,2005,post−deadline paper PDG−2「107−mW low−noise green light emission by frequency doubling of reliable 1060−nm DFB semiconductor laser diodes」
<文献2>2006 Electronic Components and Technology Conference 1064−1065P「Wavelength Matching and Tuning in Green Laser Packaging using Second Harmonic Generation」
以上の光源ユニット100において、光学素子12,13は支持部材17によって支持されており、光学素子12,13と、支持部材17との間には、光学素子12,13を移動させるSIDM装置1A,1Bと、これらSIDM装置1A,1Bを支持するブラケット18とが介在している。
<文献2>2006 Electronic Components and Technology Conference 1064−1065P「Wavelength Matching and Tuning in Green Laser Packaging using Second Harmonic Generation」
以上の光源ユニット100において、光学素子12,13は支持部材17によって支持されており、光学素子12,13と、支持部材17との間には、光学素子12,13を移動させるSIDM装置1A,1Bと、これらSIDM装置1A,1Bを支持するブラケット18とが介在している。
SIDM装置1A,1Bは、圧電素子を駆動源とする超小型高精度のアクチュエータであり、本実施の形態においては、光学素子12を図中のZ軸方向、光学素子13を図中のY軸方向に移動させることが可能となっている。但し、SIDM装置1Aが光学素子12をY軸方向に移動させ、SIDM装置1Bが光学素子13をZ軸方向に移動させることとしても良いし、SIDM装置1A,1BがZ軸方向,Y軸方向に加え、X軸方向に対しても光学素子12,13を移動させることとしても良い。このSIDM装置1A,1Bについては、詳細を後述する。
SIDM装置1A,1Bには、図示しない制御部が接続されている。この制御部は、SIDM装置1A,1Bを駆動して光学素子12,13をそれぞれ移動させることにより、これら光学素子12,13の光軸を赤外半導体レーザー11やPPLN導波路14の入射端面に対して合わせる(調芯する)ことができるようになっている。
なお、以上のような光源ユニット100は、例えば、従来より公知の画像投影装置におけるグリーン光の光源として用いることができる。
続いて、SIDM装置1A,1Bについて詳細に説明する。
図2は、本発明に係る駆動装置としてのSIDM装置1A,1B(以下、SIDM装置1とする)の概略構成を示す図である。
この図に示すように、SIDM装置1は、圧電素子2と、駆動軸3と、カラー部材4と、移動体5等とを備えている。但し、図示の便宜上、図2(a)では移動体5等の図示を省略しており、図2(b)では、カラー部材4等の図示を省略するとともに、移動体5の図示を簡略化している。
このうち、圧電素子2は、電圧の印加により伸縮するものであり、本実施の形態においては、ピエゾ素子となっている。なお、この圧電素子2の伸縮方向は、SIDM装置1AにおいてはZ軸方向、SIDM装置1BにおいてはY軸方向となっている。また、この圧電素子2には、図示しない制御装置から電圧が印加されるようになっている。
また、駆動軸3は柱状の部材、本実施の形態においては4角柱状の部材であり、圧電素子2の一端に固定され、当該圧電素子2の伸縮によって変位するようになっている。この駆動軸3は、カーボン含有材料で形成されており、本実施の形態においては、カーボンファイバと樹脂との混合材料(カーボンコンポジット)で形成されている。なお、駆動軸3の変位方向は、SIDM装置1AにおいてはZ軸方向、SIDM装置1BにおいてはY軸方向となっている。
また、カラー部材4は、本発明における移動制限部であり、図2(a)に示すように、略コ字状に形成されている。このカラー部材4は、側面においてブラケット18に固定されるとともに、内側面において駆動軸3の側周面に固定され、当該駆動軸3を介して圧電素子2を支持している。ここで、ブラケット18は、Z軸方向,Y軸方向に窪んだ2つの孔部180,181を有しており、これら孔部180,181の内部に圧電素子2を収容している。
また、移動体5は、駆動軸3に対し、当該駆動軸3の軸方向(SIDM装置1AではZ軸方向,SIDM装置1BではY軸方向。以下、軸方向Jとする)に摺動するものであり、駆動軸3に摩擦係合されている。この移動体5は、図3(a)に示すように、移動体本体50と、付勢部材6と、摺動板70,71とを有している。
移動体本体50は、駆動軸3の軸方向に延在する溝部51の設けられた略凹字状の部材であり、溝部51の内側面で駆動軸3の4つの側周面3a〜3dのうち、2つの側周面3a,3bに対して摺動するようになっている。なお、この移動体本体50における溝部51の外側面53には、付勢部材6と係合する2つの係合爪(図示せず)が設けられている。また、溝部51の底面51a,内壁面51bにおける軸方向Jの両端部には、図3(b),図4(a)に示すように、切欠部55が設けられている。また、本実施の形態においては、移動体本体50は、亜鉛合金または樹脂をダイキャストして形成されている。また、この移動体本体50には、上述の図2(b)に示すように、鏡筒(図示せず)を介して光学素子12(または13)が固定されており、この光学素子12(または13)の光軸方向は、SIDM装置1A,1Bの何れにおいてもX軸方向となっている。
付勢部材6は、図3(a)に示すように、駆動軸3を移動体本体50に付勢するものであり、板ばね61と、コイルばね62とを有している。板ばね61は、略コ字状の板ばねであり、両端部に2つの孔部(図示せず)を有している。この板ばね61は、2つの孔部を移動体本体50における2つの前記係合爪に係合させることにより、溝部51を跨いで当該溝部51の外側面53に固定されており、駆動軸3を溝部51の底面51aに付勢するようになっている。
コイルばね62は、溝部51の内側に配設されており、駆動軸3を溝部51の内壁面51bに付勢するようになっている。なお、本実施の形態においては、コイルばね62は、図3(a),(b)に示すように、溝部51と連通するよう移動体本体50に設けられた凹部56内に、一端部が配設された状態となっている。
摺動板70,71は、板ばね61と駆動軸3との間、或いはコイルばね62と駆動軸3との間に介在する矩形板状の部材であり、それぞれ駆動軸3に対して摺動するようになっている。これら摺動板70,71は、図3(a),図4に示すように、内壁面51b側,底面51a側の一辺の両端に係合部75を有しており、これら係合部75を移動体本体50の切欠部55に挿通させることにより、移動体本体50に係合されている。なお、以上の摺動板70,71はSUSから形成されている。
以上の移動体5においては、図3(a)に示すように、移動体本体50における溝部51の底面51a,内壁面51bと、摺動板70,71における駆動軸3側の面とは駆動軸3の側周面3a〜3dに対向する対向面5a〜5dとなっており、より詳細には、溝部51の底面51aは駆動軸3の側周面3aに対向する対向面5a、内壁面51bは側面3bに対向する対向面5b、摺動板70の面は側面3cに対向する対向面5c、摺動板71の面は側面3dに対向する対向面5dとなっている。
これら対向面5a〜5dには、当該対向面5a〜5dから突出する突起部500が設けられており、これらの突起部500は軸方向Jの直交方向、具体的には駆動軸3の周方向に配列された状態となっている。
なお、本実施の形態においては、突起部500は、駆動軸3における側周面3a〜3dの平面度及び表面粗さと、対向面5a〜5dの平面度及び表面粗さと、駆動軸3に含まれるカーボンファイバの直径との合計値よりも高く形成されている。具体的には、例えば駆動軸3の側周面3a〜3dの平面度が6μm、表面粗さが6μm、対向面5a〜5dの平面度が6μm、表面粗さが1μm、カーボンファイバの直径が6μmの場合には、突起部500は25μm(=6+6+6+1+6)より高くなる。但し、本実施の形態において、平面度とは、最大高低差の値であり、より具体的には、もっとも突出した部分と、最も窪んだ部分との高低差の値である。
また、本実施の形態においては、対向面5a,5cには、突起部500が2つ設けられており、対向面5b,5dには、突起部500が1つ設けられている。また、対向面5a,5c内の2つの突起部500、好ましくは対向面5a〜5dにおける全ての突起部500は、駆動軸3に含まれるカーボンファイバの直径と、駆動軸3の表面におけるカーボンファイバの間隔との合計値よりも軸方向Jの直交方向に間隔を以って設けられている。具体的には、例えばカーボンファイバの直径が6μmであり、カーボンファイバの間隔が5μmの場合には、突起部500の間隔は、11μm(=6+5)よりも大きくなる。
これら突起部500は、図3(a),(b)に示すように、軸方向Jに垂直な断面内で駆動軸3に点接触するよう軸方向Jに延在しており、駆動軸3の側周面3a〜3dに対して摺動するようになっている。ここで、本実施の形態においては、軸方向Jに垂直な突起部500の断面形状は、略半円形となっている。
また、この突起部500には、図5(a)または図5(b)に示すように、軸方向Jにおける端部に、当該軸方向Jの内側から端側に向かうに従って駆動軸3から離れる傾斜部500kが形成されている。
以上のような突起部500は、移動体本体50や摺動板70,71とともにダイキャストによって形成することとしても良いし、ダイキャストで形成した移動体本体50や摺動板70,71に対して柱状の部材を固定して形成しても良い。
続いて、SIDM装置1の動作について説明する。
まず、圧電素子2に対し、緩やかに立上って急速に立下る鋸歯状波駆動パルスを印加する。
これにより、駆動パルスの緩やかな立上り時には、圧電素子2が緩やかに伸長し、駆動軸3がZ軸(またはY軸)の正方向(図2(b)参照)に緩やかに変位する結果、移動体5は駆動軸3に対する摩擦係合力により駆動軸3とともにZ軸(またはY軸)の正方向に移動する。
一方、駆動パルスの急速な立下り時には、圧電素子2が急速に収縮し、駆動軸3がZ軸(またはY軸)方向に沿って急速に変位する結果、移動体5は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まる。
そして、圧電素子2に前記駆動パルスを連続的に印加することにより、駆動軸3に速度の異なる往復振動を発生させ、移動体5を連続的にZ軸(またはY軸)の正方向に移動させることができる。
なお、移動体5をZ軸(またはY軸)の負方向(図2(b)参照)に移動させるには、圧電素子2に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を、急速に立上って緩やかに立下る波形とすれば良い。なお、印加される駆動波形としては、ここで示した鋸歯状駆動パルスに限らず、駆動に適したduty比をもつ矩形波や、その他の駆動に適した立ち上がり/立下り特性を持つ波形を適用することも可能である。
以上のSIDM装置1によれば、移動体5には、駆動軸3の側周面3a〜3dに対向する対向面5a〜5dと、対向面5a〜5dから突出するとともに駆動軸3に対して摺動する突起部500とが具備されるので、移動体5は駆動軸3に対し突起部500を介して摺動することとなる。従って、駆動軸3と移動体5とが平面で当接して摺動する従来の場合と比較して、駆動軸3と移動体5との摺動面内での接触状態を設計上の意図通りに分散させることができるため、動作を安定化することができる。また、駆動軸3に対して移動体5が摺動する際に両者の間で生じる慣性力が突起部500に集中するため、駆動軸3の表面が「ささくれ状」になっている場合でも、この「ささくれ」を突起部500が乗り越えて移動することができる分、動作をいっそう安定化することができる。また、駆動軸3と移動体5との間に磨耗片などの異物が溜まりにくいため、動作をいっそう安定化することができる。
また、駆動軸3を角柱状にした場合であっても、上記のように動作を安定化することができるため、駆動軸3と移動体5との摺動面を高精度に形成する必要がない分、製造コストを低廉化することができる。
また、突起部500は軸方向Jに垂直な断面内で駆動軸3に点接触するので、駆動軸3と移動体5との摺動面内での接触状態を設計上の意図通りに確実に分散させることができる。従って、動作をいっそう安定化することができる。また、駆動軸3に対して移動体5が摺動する際に両者の間で生じる慣性力がいっそう集中するため、駆動軸3の表面の「ささくれ」を突起部500が乗り越えて移動することができる。従って、動作をいっそう安定化することができる。更に、駆動軸3と移動体5との間に磨耗片などの異物がいっそう溜まりにくいため、動作をいっそう安定化することができる。
また、突起部500は軸方向Jに延在するので、軸方向Jに垂直な断面内での駆動軸3に対する移動体5の相対移動が突起部500によって規制されることとなる。従って、動作をいっそう安定化することができる。
また、移動体5は突起部500を軸方向Jの直交方向に複数有するので、駆動軸3と移動体5との摺動面内での接触状態を設計上の意図通りに確実に分散させることができる。従って、動作をいっそう安定化することができる。また、軸方向Jに垂直な断面内での駆動軸3に対する移動体5の相対移動を規制することができるため、駆動軸3と移動体5とが平面で当接して摺動する従来の場合と比較して、動作をいっそう安定化することができる。
また、複数の突起部500はカーボンファイバの直径と、駆動軸3の表面におけるカーボンファイバの間隔との合計値よりも軸方向Jの直交方向に間隔を以って離間しているので、磨耗などでカーボンファイバの塵が生じた場合であっても、当該塵が突起部500の間に詰まってしまうのを防止することができる。従って、動作をいっそう安定化することができる。
また、突起部500は駆動軸3の側周面3a〜3dの平面度及び表面粗さと、対向面5a〜5dの平面度及び表面粗さと、カーボンファイバの直径との合計値よりも高く形成されているので、磨耗などでカーボンファイバの塵が生じた場合であっても、当該塵が突起部500の間に詰まってしまうのを防止することができる。従って、動作をいっそう安定化することができる。
また、駆動軸3は4角柱状であり、移動体5は駆動軸3の各側周面3a〜3dに対向する4つの対向面5a〜5dを有し、これら複数の対向面5a〜5dのうち、少なくとも1つの対向面5a〜5dに2つ以上の突起部500を有するとともに、他の対向面5a〜5dに少なくとも1つの突起部500を有するので、移動体5が移動する際に駆動軸3の周囲を回転してしまうのを、確実に防止することができる。従って、動作をいっそう安定化することができる。
また、突起部500は軸方向Jにおける端部に、当該軸方向Jの内側から端側に向かうに従って駆動軸3から離れる傾斜部500kを有するので、駆動軸3に対して移動体5が摺動するときに突起部500の端部で駆動軸3が削られてしまうのを防止することができる。従って、SIDM装置1の製品寿命を長期化することができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
例えば、上記実施の形態では、SIDM装置1は対向面5a,5cに突起部500を2つ有することとして説明したが、1つのみ有することとしても良い。
また、突起部500は軸方向Jに延在することとして説明したが、図3(c)に示すように、軸方向Jに点在することとしても良い。
また、対向面5a〜5dにそれぞれ突起部500が設けられることとして説明したが、図6に示すように、対向面5a〜5dの少なくとも1つに突起部500が設けられていれば良い。
また、移動体5は平板状の2枚の摺動板70,71を有することとして説明したが、図7(a),(b)に示すように、L字板状の摺動板72を1枚有することとしても良い。この場合には、摺動板72の両端部で係合部75が切欠部55に係合するため、コイルばね62のみ、或いは板ばね61のみによって摺動板72を保持しつつ、駆動軸3を移動体本体50に付勢することができる。また、図8に示すように、移動体5が平板状の摺動板71のみを有し、板ばね61が駆動軸3に当接して当該駆動軸3に対して摺動することとしても良い。この場合には、摺動板70が不要となるため、SIDM装置1の製造コストを低廉化することができる。
また、軸方向Jに垂直な突起部500の断面形状を略半円形として説明したが(図9(a)参照)、図9(b)〜(h)に示すように、四角形、三角形、略半楕円形、略円形または略楕円形としても良い。
1,1A,1B 駆動装置
2 圧電素子
3 駆動軸
4 カラー部材(移動制限部)
5 移動体
5a〜5d 対向面
500 突起部
500k 傾斜部
2 圧電素子
3 駆動軸
4 カラー部材(移動制限部)
5 移動体
5a〜5d 対向面
500 突起部
500k 傾斜部
Claims (11)
- 電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
前記圧電素子の伸縮によって変位する角柱状の駆動軸と、
前記圧電素子の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持する移動制限部と、
前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体とを備え、
前記移動体は、
前記駆動軸の側周面に対向する対向面と、
前記対向面から突出するとともに、前記駆動軸に対して摺動する突起部とを有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1記載の駆動装置において、
前記突起部は、
前記軸方向に垂直な断面内で前記駆動軸に点接触することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1または2記載の駆動装置において、
前記突起部は、
前記軸方向に延在することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1〜3の何れか一項に記載の駆動装置において、
前記突起部は、
前記軸方向における端部に、当該軸方向に沿って内側から端側に向かうに従って前記駆動軸から離れる傾斜部を有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の駆動装置において、
前記移動体は、
前記突起部を前記軸方向の直交方向に間隔を以って複数有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項5記載の駆動装置において、
前記駆動軸は、
樹脂と、カーボンファイバとのコンポジット材料から形成されており、
複数の前記突起部の間隔は、
前記カーボンファイバの直径と、前記駆動軸の表面における前記カーボンファイバの間隔との合計値よりも長いことを特徴とする駆動装置。 - 請求項1〜6の何れか一項に記載の駆動装置において、
前記駆動軸は、
樹脂と、カーボンファイバとのコンポジット材料から形成されており、
前記突起部は、
前記駆動軸の側周面の平面度及び表面粗さと、前記対向面の平面度及び表面粗さと、前記カーボンファイバの直径との合計値よりも高く形成されていることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1〜7の何れか一項に記載の駆動装置において、
前記移動体は、
前記駆動軸の各側周面に対向する複数の前記対向面を有するとともに、
これら複数の対向面の少なくとも1つに、前記突起部を有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項8記載の駆動装置において、
前記駆動軸は、4角柱状であり、
前記移動体は、
前記駆動軸の各側周面に対向する4つの前記対向面を有し、
これら複数の対向面のうち、少なくとも1つの対向面に2つ以上の前記突起部を有するとともに、他の対向面に少なくとも1つの前記突起部を有することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1〜9の何れか一項に記載の駆動装置において、
前記突起部は、
前記軸方向に垂直な断面形状が略半円形、略半楕円形、三角形、四角形、略円形または略楕円形であることを特徴とする駆動装置。 - 請求項1〜10の何れか一項に記載の駆動装置において、
前記移動体は、
亜鉛合金または樹脂をダイキャストして形成された部材を含むことを特徴とする駆動装置。
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-
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- 2010-03-10 JP JP2011505964A patent/JPWO2010110063A1/ja active Pending
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