KR20110009705A

KR20110009705A - Vibration actuator

Info

Publication number: KR20110009705A
Application number: KR1020107028074A
Authority: KR
Inventors: 기타루 이와타; 아키히로 스즈키
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2008-07-17
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2011-01-28
Also published as: JPWO2010007837A1; JP5304788B2; WO2010007837A1; CN102067435A; CN102067435B

Abstract

회전자에 대해, 소정 방향으로 회전시킬 수 있음과 함께, 넓은 가동 범위의 동작을 가능하게 한다. 진동 액추에이터 (101) 는, 서로 회전 중심축이 상이한, 제 1 롤러축 (10) 을 갖는 제 1 롤러 (1) 와, 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 을 갖는 제 2 롤러 (2) 를 일체로 포함하는 롤러 본체 (100) 를 구비한다. 또한, 제 1 롤러 (1) 에 접촉 배치되는 제 1 고정자 (3) 와, 제 2 롤러 (2) 에 접촉 배치되는 제 2 고정자 (4) 와, 제 1 고정자 (3) 를 진동시킴으로써, 제 1 롤러 (1) 를 회전 중심축 둘레로 회전시키는 제 1 압전 소자 (5) 와, 제 2 고정자 (4) 를 진동시킴으로써, 제 2 롤러 (2) 를 회전 중심축 둘레로 회전시키는 제 2 압전 소자 (6) 를 구비한다.The rotor can be rotated in a predetermined direction, and a wide range of motion is enabled. The vibration actuator 101 is a second roller having a first roller 1 having a first roller shaft 10 and a second roller shaft 11a and a third roller shaft 11b which are different from each other in a central axis of rotation. The roller main body 100 which includes the roller 2 integrally is provided. In addition, by vibrating the first stator 3 in contact with the first roller 1, the second stator 4 in contact with the second roller 2, and the first stator 3, the first stator 3 is vibrated. A first piezoelectric element 5 for rotating the roller 1 around the central axis of rotation, and a second piezoelectric element for rotating the second roller 2 around the central axis of rotation by vibrating the second stator 4 ( 6) is provided.

Description

Vibration Actuator {VIBRATION ACTUATOR}

본 발명은, 진동 수단의 진동에 의해 롤러를 회전시키는 진동 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration actuator for rotating a roller by vibration of a vibration means.

로봇의 핸드나 아암의 관절 등과 같이, 다자유도이고, 또한 고토크의 구동이 요구되는 부위에 사용되는 액추에이터로서, 초음파 진동을 발생시켜 구동되는 진동 액추에이터가 제안되어 있다.Vibration actuators that generate ultrasonic vibration and are driven as actuators that are used for a site having a high degree of freedom and requiring high torque driving, such as a robot hand or an arm joint, have been proposed.

예를 들어 특허문헌 1 에는, 구 형상의 회전자를 사이에 두고 2 개의 고정자를 구비하고, 추가로 회전자 및 2 개의 고정자를 관통하는 1 개의 와이어를 구비하는 진동 액추에이터가 나타나 있다. 2 개의 고정자는 각각 적층된 압전체를 구비하고 있다. 또, 이 와이어의 장력에 의해, 회전자와 고정자 각각의 사이에는, 회전자에 대해 고정자가 압착되는 방향의 힘인 예압력이 주어져 있다. 그래서, 교류 전압이 인가되어 압전체가 진동하면, 진동하는 압전체를 구비하는 고정자는 진동하고, 이 진동에 의해 회전자가 회전한다.For example, Patent Document 1 discloses a vibration actuator including two stators with a spherical rotor interposed therebetween, and further comprising a rotor and one wire passing through the two stators. The two stators each have a piezoelectric body laminated. In addition, the tension of the wire gives a preload force, which is a force in the direction in which the stator is pressed against the rotor, between the rotor and the stator. Thus, when an alternating voltage is applied and the piezoelectric element vibrates, the stator having the vibrating piezoelectric vibrates, and the rotor rotates by this vibration.

따라서, 이 진동 액추에이터는, 2 개의 고정자가 1 개의 회전자를 회전시킴으로써, 일방의 고정자에 대해 타방의 고정자가 다자유도로 굴절되도록 구동된다.Therefore, this vibrating actuator is driven such that the other stator is deflected with multiple degrees of freedom with respect to one stator by rotating two stators with one rotor.

일본 공개특허공보 2006-51568호Japanese Laid-Open Patent Publication 2006-51568

그러나, 특허문헌 1 에 있어서의 진동 액추에이터에서는, 구체 형상의 회전자를 고정자에 의해 회전시키고 있기 때문에, 회전자를 소정 방향으로 회전시키는 경우에 있어서, 그 회전 방향이 의도하지 않는 방향으로 어긋난다는 문제가 있다. 또, 회전자의 회전에 수반하여, 와이어가 회전자의 관통공 내에서 굴절되면서 이동하는데, 회전자의 회전 가능한 범위는 이 와이어의 관통공 내에서의 이동 범위에 의해 제약되어, 회전자의 가동 범위가 좁아진다는 문제도 있다.However, in the vibration actuator in patent document 1, since the rotor of a spherical shape is rotated by the stator, when rotating a rotor in a predetermined direction, the problem that the direction of rotation shifts in the direction which it does not intend is not made. There is. In addition, with the rotation of the rotor, the wire moves while being refracted in the through hole of the rotor. The rotatable range of the rotor is constrained by the range of movement in the through hole of the wire, thereby moving the rotor. There is also a problem of narrowing the range.

본 발명은, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 회전자에 대해, 소정 방향으로 회전시킬 수 있음과 함께, 넓은 가동 범위의 동작을 가능하게 하는 진동 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a vibrating actuator capable of rotating in a predetermined direction with respect to a rotor and enabling a wide range of motion.

본 발명에 관련된 진동 액추에이터는, 서로 상이한 회전 중심축을 갖는 제 1 롤러와 제 2 롤러를 일체로 포함하는 회전자와, 제 1 롤러에 접촉 배치되는 제 1 고정자와, 제 2 롤러에 접촉 배치되는 제 2 고정자와, 제 1 고정자를 진동시킴으로써, 제 1 롤러를 회전시키는 제 1 진동 수단과, 제 2 고정자를 진동시킴으로써, 제 2 롤러를 회전시키는 제 2 진동 수단을 구비한다.The vibrating actuator according to the present invention includes a rotor including a first roller and a second roller integrally having different rotational center axes, a first stator disposed in contact with the first roller, and a second roller disposed in contact with the second roller. A second stator and a first vibrating means for rotating the first roller by vibrating the first stator and a second vibrating means for rotating the second roller by vibrating the second stator.

또, 본 발명에 관련된 진동 액추에이터는, 회전 중심축을 갖는 제 1 롤러와, 제 1 롤러에 접촉 배치되는 제 1 고정자와, 제 1 고정자를 진동시킴으로써, 제 1 롤러를 회전시키는 제 1 진동 수단을 갖는 제 1 진동 액추에이터부와, 회전 중심축을 갖는 제 2 롤러와, 제 2 롤러에 접촉 배치되는 제 2 고정자와, 제 2 고정자를 진동시킴으로써, 제 2 롤러를 회전시키는 제 2 진동 수단을 갖는 제 2 진동 액추에이터부를 구비하고, 제 1 진동 액추에이터부의 제 1 롤러와, 제 2 진동 액추에이터부의 제 2 롤러가 일체화되고, 일체화된 제 1 롤러의 회전 중심축과 제 2 롤러의 회전 중심축이 상이하다.Moreover, the vibration actuator which concerns on this invention has the 1st roller which has a rotation center axis | shaft, the 1st stator arrange | positioned in contact with a 1st roller, and the 1st vibrating means which rotates a 1st roller by vibrating a 1st stator. A second vibration having a first vibration actuator portion, a second roller having a rotational central axis, a second stator disposed in contact with the second roller, and a second vibration means for rotating the second roller by vibrating the second stator The actuator part is provided, the 1st roller of a 1st vibrating actuator part, and the 2nd roller of a 2nd vibrating actuator part are integrated, and the rotation center axis of the integrated 1st roller and the rotation center axis of a 2nd roller differ.

본 발명에 의하면, 진동 액추에이터는, 회전자에 대해 소정 방향으로 회전시킬 수 있음과 함께, 넓은 가동 범위의 동작을 가능하게 할 수 있다.According to the present invention, the vibrating actuator can rotate in a predetermined direction with respect to the rotor and can enable a wide range of operation.

도 1 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 진동 액추에이터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는 도 1 의 롤러 본체를 나타내는 사시도이다.
도 3 은 도 1 의 III-III 선을 따른 단면을 나타내는 모식도이다.
도 4 는 도 3 의 압전 소자에 관련된 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
도 5 는 도 3 의 압전 소자에 포함되는 압전 소자판의 분극 방향을 나타내는 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 7 은 도 6 의 VII-VII 선을 따른 단면을 나타내는 모식도이다.
도 8 은 도 7 의 압전 소자에 포함되는 압전 소자판의 분극 방향을 나타내는 사시도이다.
도 9 는 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 진동 액추에이터의 롤러 본체의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 10 은 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 진동 액추에이터의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 11 은 도 10 의 XI-XI 선을 따른 단면을 나타내는 모식도이다.
도 12 는 도 11 의 압전 소자에 포함되는 압전 소자판의 분극 방향을 나타내는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows the structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 1 of this invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating the roller body of FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a cross section taken along the line III-III of FIG. 1. FIG.
4 is a partial cross-sectional view showing a configuration related to the piezoelectric element in FIG. 3.
5 is a perspective view illustrating a polarization direction of a piezoelectric element plate included in the piezoelectric element of FIG. 3.
It is a perspective view which shows the structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 2 of this invention.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a cross section taken along the line VII-VII of FIG. 6. FIG.
8 is a perspective view illustrating a polarization direction of a piezoelectric element plate included in the piezoelectric element of FIG. 7.
It is a perspective view which shows the structure of the roller main body of the vibration actuator which concerns on Embodiment 3 of this invention.
It is a perspective view which shows the structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 4 of this invention.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a cross section taken along the line XI-XI of FIG. 10.
12 is a perspective view illustrating a polarization direction of a piezoelectric element plate included in the piezoelectric element of FIG. 11.

발명을 실시하기Carrying out the invention 위한 형태 Form for

이하에, 본 발명의 실시형태에 대해, 첨부 도면에 기초하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described based on an accompanying drawing.

실시형태 1.Embodiment 1

먼저, 도 1 ∼ 5 를 이용하여, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 진동 액추에이터 (101) 의 구성을 나타낸다.First, the structure of the vibration actuator 101 which concerns on Embodiment 1 of this invention is shown using FIGS.

도 1 을 참조하면, 진동 액추에이터 (101) 는, 반원통 형상을 한 1 쌍의 롤러부 (1a) 및 롤러부 (1b) 를 구비하고 있다. 롤러부 (1a 및 1b) 는, 대향하여 형성되어 있고, 동 형상을 한 거울상의 관계에 있다. 롤러부 (1a 및 1b) 는, 회전 중심축인 제 1 롤러축 (10) 에 의해 연결되어 있고, 롤러부 (1a 및 1b) 의 원통의 축심과 제 1 롤러축 (10) 의 축심은 동일하게 되어 있다. 또한, 롤러부 (1a 및 1b) 는, 후술에서 설명하지만, 일체로 동작하는 1 개의 롤러로서 제 1 롤러 (1) 를 구성하고 있다.1, the vibration actuator 101 is equipped with the pair of roller part 1a and the roller part 1b which made the semicylindrical shape. The roller portions 1a and 1b are formed to face each other, and have a mirror image having the same shape. The roller parts 1a and 1b are connected by the 1st roller shaft 10 which is a rotation center axis | shaft, and the shaft center of the cylinder of the roller parts 1a and 1b and the shaft center of the 1st roller shaft 10 are the same. It is. In addition, although the roller parts 1a and 1b are demonstrated later, the 1st roller 1 is comprised as one roller which works together.

또, 롤러부 (1a 및 1b) 각각의 원통면 (1aa 및 1ba) 에 접촉하도록 하여 배치된 대략 원통 형상의 제 1 고정자 (3) 가 형성되어 있다. 제 1 고정자 (3) 에는, 롤러부 (1a 및 1b) 측이 되는 단면에 그 중심을 통과하는 홈부 (3c) 가 형성되어 있고, 홈부 (3c) 의 상부에 있어서의 모서리부 (3a1 및 3b1) 는 모따기가 되어 있다. 따라서, 제 1 고정자 (3) 에 있어서의 롤러부 (1a 및 1b) 측의 단부에는, 홈부 (3c) 를 사이에 두고, 대략 사다리꼴 오각형상의 단면 (斷面) 을 갖는 띠 형상의 볼록부 (3a 및 3b) 가 형성되게 된다. 또한, 제 1 고정자 (3) 는, 이 볼록부 (3a) 의 모따기부 (3a1) 및 볼록부 (3b) 의 모따기부 (3b1) 에 있어서 롤러부 (1a) 의 원통면 (1aa) 및 롤러부 (1b) 의 원통면 (1ba) 과 각각 접촉하고, 볼록부 (3a 및 3b) 의 쌍방에 의해 롤러부 (1a 및 1b) 는 각각 지지된다. 또한, 볼록부 (3a) 의 모따기부 (3a1) 및 볼록부 (3b) 의 모따기부 (3b1) 는, 롤러부 (1a 및 1b) 의 원통면 (1aa 및 1ba) 과 정합하는 형상을 갖고 있다 (도 3 참조).Moreover, the substantially cylindrical 1st stator 3 arrange | positioned so that it may contact the cylindrical surfaces 1aa and 1ba of each of the roller parts 1a and 1b is formed. The first stator 3 is provided with a groove portion 3c passing through the center at the end face on the roller portions 1a and 1b side, and the corner portions 3a1 and 3b1 in the upper portion of the groove portion 3c. Is a chamfer. Therefore, the strip | belt-shaped convex part 3a which has a substantially trapezoid pentagonal cross section with the groove part 3c at the edge part by the roller part 1a and 1b side in the 1st stator 3 is provided. And 3b) are formed. Moreover, the 1st stator 3 is the cylindrical surface 1aa of the roller part 1a, and the roller part in the chamfer 3a1 of this convex part 3a, and the chamfer 3b1 of the convex part 3b. In contact with the cylindrical surface 1ba of 1b, respectively, the roller parts 1a and 1b are supported by both of the convex parts 3a and 3b, respectively. In addition, the chamfering part 3a1 of the convex part 3a and the chamfering part 3b1 of the convex part 3b have the shape matching with the cylindrical surfaces 1aa and 1ba of the roller parts 1a and 1b ( 3).

제 1 고정자 (3) 에 있어서의 롤러부 (1a 및 1b) 와 반대측의 단면에는, 원통 형상의 제 1 압전 소자 (5) 가 그 일방의 단면을 접촉시키도록 하여 배치되어 있고, 제 1 압전 소자 (5) 는 제 1 진동 수단을 구성하고 있다. 또한, 제 1 압전 소자 (5) 에 있어서의 제 1 고정자 (3) 와 반대측이 되는 타방의 단면에는, 원통 형상을 한 제 1 기부 블록 (7) 및 제 3 기부 블록 (9) 이 순차적으로 형성되어 있다. 또한, 제 1 기부 블록 (7) 은 제 3 기부 블록 (9) 에 고정되어 있다. 또, 제 1 고정자 (3), 제 1 압전 소자 (5) 및 제 1 기부 블록 (7) 은, 1 개의 원기둥 형상의 외형을 형성하여 제 1 액추에이터 본체 (101a) 를 구성하고 있다. 또한, 제 3 기부 블록 (9) 은, 진동 액추에이터 (101) 를 구비하는 도시되지 않은 로봇의 핸드나 아암 등의 기계에 고정되어 있다.In the cross section opposite to the roller parts 1a and 1b in the 1st stator 3, the cylindrical 1st piezoelectric element 5 is arrange | positioned so that one end surface may contact, and the 1st piezoelectric element Reference numeral 5 constitutes a first vibration means. In addition, the first base block 7 and the third base block 9 having a cylindrical shape are sequentially formed on the other end face that is opposite to the first stator 3 in the first piezoelectric element 5. It is. In addition, the first base block 7 is fixed to the third base block 9. Moreover, the 1st stator 3, the 1st piezoelectric element 5, and the 1st base block 7 form one cylindrical shape, and comprise the 1st actuator main body 101a. Moreover, the 3rd base block 9 is being fixed to machines, such as a hand of a robot (not shown), the arm, etc. which comprise the vibration actuator 101. As shown in FIG.

또, 제 1 롤러축 (10) 에는, 제 1 지지 부재 (12) 가 제 1 롤러축 (10) 에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 형성되어 있고, 제 1 지지 부재 (12) 는, 제 1 고정자 (3) 에 대해 제 1 롤러 (1) 를 고정시켜 지지하고 있다. 제 1 지지 부재 (12) 는, 제 1 롤러축 (10) 에 의해 관통되는 2 개의 판 형상의 장착부 (12a 및 12b) 를 1 개의 판 형상의 연결부 (12c) 로 연결하고, 추가로 연결부 (12c) 에 봉 형상의 제 1 축부인 축부 (12d) 를 접속한 형상을 갖는다. 축부 (12d) 는, 제 1 고정자 (3), 제 1 압전 소자 (5) 및 제 1 기부 블록 (7) 을 관통하여 제 3 기부 블록 (9) 의 내부에 연장되어 있다. 또한 축부 (12d) 는, 그 단부에 원판 (12e) 을 갖고, 추가로 원판 (12e) 과 제 1 기부 블록 (7) 사이에 탄성 부재인 스프링 (12f) 을 갖고 있다. 스프링 (12f) 은, 축부 (12d) 둘레에 감도록 하여 배치되어 있고, 축부 (12d) 는, 스프링 (12f) 에 의해 방향 A 로 인장력을 받고 있다. 따라서, 제 1 지지 부재 (12) 에 부여되는 인장력에 의해, 제 1 롤러 (1) 는, 제 1 고정자 (3) 에 대해 가압되어 있고, 즉, 제 1 고정자 (3) 에 대해 제 1 롤러 (1) 를 가압하는 예압력이 부여되어 있고, 스프링 (12f) 은 제 1 예압 수단을 구성하고 있다.Moreover, the 1st support member 12 is formed in the 1st roller shaft 10 so that it may rotate freely with respect to the 1st roller shaft 10, The 1st support member 12 is a 1st stator ( The first roller 1 is fixed and supported with respect to 3). The first supporting member 12 connects the two plate-shaped mounting portions 12a and 12b penetrated by the first roller shaft 10 with one plate-shaped connecting portion 12c, and further the connecting portion 12c. ) And a shaft portion 12d which is a rod-shaped first shaft portion. The shaft portion 12d extends inside the third base block 9 through the first stator 3, the first piezoelectric element 5, and the first base block 7. Moreover, the shaft part 12d has the disk 12e at the edge part, and also has the spring 12f which is an elastic member between the disk 12e and the 1st base block 7. The spring 12f is arrange | positioned so that it may be wound around the axial part 12d, and the axial part 12d is receiving the tension force in the direction A by the spring 12f. Therefore, the first roller 1 is pressed against the first stator 3 by the tensile force applied to the first support member 12, that is, the first roller (1) against the first stator 3. The preload which pressurizes 1) is given, and the spring 12f comprises the 1st preload means.

여기서, 설명의 편의상, 제 3 기부 블록 (9) 으로부터 제 1 롤러축 (10) 을 향하는 제 1 지지 부재 (12) 의 축부 (12d) 의 축심을 z 축으로 규정하고, z 축에 대해 수직인 제 1 롤러축 (10) 의 축심 방향으로 x 축이, x 축 및 z 축에 대해 수직으로 y 축이 각각 연장되어 있는 것으로 한다.Here, for convenience of description, the axis center of the shaft portion 12d of the first support member 12 that faces the first roller shaft 10 from the third base block 9 is defined as the z axis, and is perpendicular to the z axis. It is assumed that the x axis extends in the axial direction of the first roller shaft 10 and the y axis extends perpendicular to the x axis and the z axis, respectively.

또, 도 2 를 참조하면, 제 1 고정자 (3) 의 측면에 있어서 볼록부 (3a 및 3b) 사이의 홈부 (3c) 에는, コ 자 형상을 한 제 1 센서 지지부 (16) 가 z 축 정방향을 향해 돌출되어 형성되어 있다. 또한, 제 1 센서 지지부 (16) 에는 제 1 각도 센서 (18) 가 장착되어 있고, 또한 제 1 각도 센서 (18) 는 제 1 롤러축 (10) 과 접속되어 있다. 또한, 제 1 각도 센서 (18) 는, 제 1 롤러 (1) 의 초기 설정 위치에 대한 회전 각도를 검출하는 것으로서, 이 제 1 액추에이터 본체 (101a) 에 대해 전기적으로 접속되어 구동을 제어하는 구동 회로 (56) (도 3 참조) 와 전기적으로 접속되어 있다. 제 1 각도 센서 (18) 에 의해 검출된 회전 각도 정보는, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 에 보내지고, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 는, 이 회전 각도 정보에 기초하여 제 1 액추에이터 본체 (101a) 의 구동을 제어하여, 제 1 롤러 (1) 를 소정 각도만큼 회전시킨다. 또한, 제 1 액추에이터 본체 (101a) 의 구동에 의해 제 1 롤러 (1) 를 회전시키는 동작의 자세한 것은 후술에서 나타낸다.2, in the groove part 3c between the convex parts 3a and 3b in the side surface of the 1st stator 3, the 1st sensor support part 16 which has a U-shape made the z-axis positive direction It protrudes toward and is formed. Moreover, the 1st angle sensor 18 is attached to the 1st sensor support part 16, and the 1st angle sensor 18 is connected with the 1st roller shaft 10. As shown in FIG. Moreover, the 1st angle sensor 18 detects the rotation angle with respect to the initial setting position of the 1st roller 1, and is the drive circuit electrically connected with this 1st actuator main body 101a, and controlling a drive. It is electrically connected with 56 (refer FIG. 3). The rotation angle information detected by the first angle sensor 18 is sent to the drive circuit 56 (see FIG. 3), and the drive circuit 56 (see FIG. 3) is provided based on this rotation angle information. 1 The drive of the actuator main body 101a is controlled to rotate the first roller 1 by a predetermined angle. In addition, the detail of the operation | movement which rotates the 1st roller 1 by the drive of the 1st actuator main body 101a is shown later.

다음으로, 도 3 을 참조하면, 제 1 압전 소자 (5) 는, 각각 xy 평면 상에 위치하고 또한 중첩된 대략 원고리판 형상의 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (52) 를 갖고 있다. 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (52) 는, 절연 시트 (53 및 55) 를 개재하여 제 1 고정자 (3) 및 제 1 기부 블록 (7) 으로부터 절연되고, 절연 시트 (54) 를 개재하여 서로 절연된 상태로 배치되어 있다. 또, 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (52) 에 구동 전압을 인가하여, 각각을 구동시키기 위한 구동 회로 (56) 가 형성되어 있고, 구동 회로 (56) 는 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (52) 와 각각 전기적으로 접속되어 있다.Next, referring to FIG. 3, the first piezoelectric element 5 is a first circular piezoelectric element portion 51 and a second piezoelectric element portion 52 each having a substantially circular plate shape which is located on the xy plane and overlapped with each other. Have The first piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 52 are insulated from the first stator 3 and the first base block 7 via the insulating sheets 53 and 55, and the insulating sheet ( 54) are arranged in an insulated state from each other. In addition, a driving circuit 56 is applied to the first piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 52 to drive each of them, and the driving circuit 56 has a first piezoelectric element. It is electrically connected with the element part 51 and the 2nd piezoelectric element part 52, respectively.

또한 도 4 를 참조하면, 제 1 압전 소자 (5) 의 제 1 압전 소자부 (51) 는, 각각 대략 원고리판 형상을 갖는 전극판 (51a), 압전 소자판 (51b), 전극판 (51c), 압전 소자판 (51d) 및 전극판 (51e) 이 순차적으로 중첩된 적층 구조를 갖고 있다. 동일하게, 제 2 압전 소자부 (52) 는, 각각 대략 원고리판 형상을 갖는 전극판 (52a), 압전 소자판 (52b), 전극판 (52c), 압전 소자판 (52d) 및 전극판 (52e) 이 순차적으로 중첩된 적층 구조를 갖고 있다.4, the 1st piezoelectric element part 51 of the 1st piezoelectric element 5 has the electrode plate 51a, the piezoelectric element plate 51b, and the electrode plate 51c which have a substantially circular plate shape, respectively. ), The piezoelectric element plate 51d, and the electrode plate 51e have a laminated structure sequentially stacked. Similarly, the second piezoelectric element portion 52 has an electrode plate 52a, a piezoelectric element plate 52b, an electrode plate 52c, a piezoelectric element plate 52d, and an electrode plate each having a substantially circular plate shape. 52e) has a laminated structure that is sequentially superimposed.

제 1 압전 소자부 (51) 의 양 단면 부분에 배치되어 있는 전극판 (51a) 및 전극판 (51e) 과, 제 2 압전 소자부 (52) 의 양 단면 부분에 배치되어 있는 전극판 (52a) 및 전극판 (52e) 이 각각 전기적으로 접지되어 있다. 또, 제 1 압전 소자부 (51) 의 1 쌍의 압전 소자판 (51b 및 51d) 사이에 배치되어 있는 전극판 (51c) 과, 제 2 압전 소자부 (52) 의 1 쌍의 압전 소자판 (52b 및 52d) 사이에 배치되어 있는 전극판 (52c) 이 각각 구동 회로 (56) 에 전기적으로 접속되어 있다.Electrode plate 51a and electrode plate 51e arrange | positioned at the both end surface part of the 1st piezoelectric element part 51, and electrode plate 52a arrange | positioned at the both end surface part of the 2nd piezoelectric element part 52. And the electrode plate 52e are electrically grounded, respectively. In addition, the electrode plate 51c disposed between the pair of piezoelectric element plates 51b and 51d of the first piezoelectric element portion 51 and the pair of piezoelectric element plates of the second piezoelectric element portion 52 ( Electrode plates 52c disposed between 52b and 52d are electrically connected to drive circuits 56, respectively.

또한 도 5 에 나타내는 바와 같이, 제 1 압전 소자부 (51) 의 1 쌍의 압전 소자판 (51b 및 51d) 각각은, y 축 방향으로 떨어지는 형상으로 2 분할되어 있고, 그 각 부분이 서로 역극성을 갖고, 각각 z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창과 수축의 반대 변형 거동을 행하도록 분극되어 있다. 요컨대 압전 소자판 51b 와 51d 사이에 배치되는 전극판 (51c) (도 4 참조) 에 교류 전압이 인가되었을 때에, 협동하여 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) (도 3 참조) 를 x 축 방향 (yz 평면 내) 으로 진동시키도록, 압전 소자판 (51b) 과 압전 소자판 (51d) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다. 한편, 제 2 압전 소자부 (52) 의 1 쌍의 압전 소자판 (52b 및 52d) 각각은, 전체가 z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창 혹은 수축의 변형 거동을 행하도록 분극되어 있다. 요컨대 압전 소자판 52b 와 52d 사이에 배치되는 전극판 (52c) (도 4 참조) 에 교류 전압이 인가되었을 때에, 협동하여 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) (도 3 참조) 를 z 축 방향으로 진동시키도록, 압전 소자판 (52b) 과 압전 소자판 (52d) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.As shown in FIG. 5, each of the pair of piezoelectric element plates 51b and 51d of the first piezoelectric element portion 51 is divided into two in a shape falling in the y-axis direction, and the respective portions are reverse polarity from each other. And polarized so as to perform opposite deformation behavior of expansion and contraction in the z-axis direction (thickness direction), respectively. In other words, when an alternating voltage is applied to the electrode plate 51c (see FIG. 4) disposed between the piezoelectric element plates 51b and 51d, the convex portions 3a and 3b of the first stator 3 cooperate (see FIG. 3). The piezoelectric element plate 51b and the piezoelectric element plate 51d are inverted from each other so as to vibrate in the x axis direction (in the yz plane). On the other hand, each of the pair of piezoelectric element plates 52b and 52d of the second piezoelectric element portion 52 is polarized so that the whole performs deformation or expansion behavior in the z axis direction (thickness direction). In other words, when an alternating voltage is applied to the electrode plate 52c (see FIG. 4) disposed between the piezoelectric element plates 52b and 52d, the convex portions 3a and 3b of the first stator 3 cooperate (see FIG. 3). The piezoelectric element plate 52b and the piezoelectric element plate 52d are inverted from each other so as to vibrate in the z axis direction.

다음으로, 도 1 로 되돌아오면, 제 1 롤러 (1) 의 롤러부 (1a 및 1b) 에는, 이들을 연결하도록 하여 배치된 1 쌍의 롤러부 (2a 및 2b) 가 결합되어 있다. 따라서, 롤러부 (1a 및 1b), 그리고 롤러부 (2a 및 2b) 는, 서로 결합되어 일체로 되어 있고, 1 개의 회전자인 롤러 본체 (100) 를 구성하고 있다.Next, returning to FIG. 1, the pair of roller parts 2a and 2b arrange | positioned so that these may be connected to the roller parts 1a and 1b of the 1st roller 1 are couple | bonded. Therefore, the roller parts 1a and 1b and the roller parts 2a and 2b are mutually joined together, and comprise the roller main body 100 which is one rotor.

또, 롤러부 (2a 및 2b) 는, 제 1 롤러축 (10) 을 사이에 두고 대향하여 형성되어 있고, 동 형상의 반원통 형상을 갖고 거울상의 관계로 되어 있다. 또한, 롤러부 (2a 및 2b) 는, 각각의 원통면 (2aa 및 2ba) 을 롤러부 (1a 및 1b) 와 반대측에 배치하도록 하여 형성되어 있다. 또, 롤러부 (2a 및 2b) 는 각각의 회전 중심축을 서로 동일하게 하고 있고, 롤러부 (2a 및 2b) 의 각각 회전 중심축은, 롤러부 (1a 및 1b) 의 회전 중심축인 제 1 롤러축 (10) 의 축심과 서로 직각으로 동일 평면 내에 있는 관계로 되어 있다.Moreover, the roller parts 2a and 2b are formed so as to oppose the 1st roller shaft 10 between them, have the same semi-cylindrical shape, and are in a mirror image relationship. Moreover, the roller parts 2a and 2b are formed so that each cylindrical surface 2aa and 2ba may be arrange | positioned on the opposite side to the roller parts 1a and 1b. Moreover, the roller parts 2a and 2b make each rotation center axis the same, and each rotation center axis of the roller parts 2a and 2b is the 1st roller shaft which is the rotation center axis of the roller parts 1a and 1b. It is a relationship which exists in the same plane at right angles with the axial center of (10).

따라서, 롤러부 (2a 및 2b) 는, 1 개의 제 2 롤러 (2) 를 구성하여 일체로 동일 방향으로 회전 동작하고, 또한, 제 1 롤러 (1) 의 롤러부 (1a 및 1b) 도 일체로 동일 방향으로 회전 동작한다.Therefore, the roller parts 2a and 2b comprise the one 2nd roller 2, and are integrally rotated in the same direction, and also the roller parts 1a and 1b of the 1st roller 1 are also integrated. Rotate in the same direction.

또, 롤러부 (2a 및 2b) 각각의 원통면 (2aa 및 2ba) 에 접촉하도록 배치된 대략 원통 형상의 제 2 고정자 (4) 가 형성되어 있다. 제 2 고정자 (4) 는, 제 1 고정자 (3) 와 동일한 형상을 갖고 있고, 띠 형상의 볼록부 (4a 및 4b) 에 있어서 롤러부 (2a 및 2b) 의 원통면 (2aa 및 2ba) 과 각각 접촉한다.Moreover, the substantially cylindrical 2nd stator 4 arrange | positioned so that it may contact with the cylindrical surfaces 2aa and 2ba of each of the roller parts 2a and 2b is formed. The second stator 4 has the same shape as the first stator 3, and has cylindrical surfaces 2aa and 2ba of the roller portions 2a and 2b in the band-shaped convex portions 4a and 4b, respectively. Contact.

제 2 고정자 (4) 에 있어서의 롤러부 (2a 및 2b) 와 반대측의 단면에는, 원통 형상의 제 2 압전 소자 (6) 가 그 일방의 단면을 접촉시키도록 하여 배치되어 있고, 제 2 압전 소자 (6) 는 제 2 진동 수단을 구성하고 있다. 또한, 제 2 압전 소자 (6) 는, 제 1 압전 소자 (5) 와 동일한 구성을 갖고 있고, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 에 전기적으로 접속되어 있다.In the end surface on the opposite side to the roller parts 2a and 2b in the 2nd stator 4, the cylindrical 2nd piezoelectric element 6 is arrange | positioned so that the one end surface may contact, and the 2nd piezoelectric element 6 constitutes a second vibration means. Moreover, the 2nd piezoelectric element 6 has the same structure as the 1st piezoelectric element 5, and is electrically connected to the drive circuit 56 (refer FIG. 3).

또한 제 2 압전 소자 (6) 에 있어서의 제 2 고정자 (4) 와 반대측의 단면에는, 원통 형상을 한 제 2 기부 블록 (8) 이 형성되어 있다. 제 2 고정자 (4), 제 2 압전 소자 (6) 및 제 2 기부 블록 (8) 은, 1 개의 원기둥 형상의 외형을 형성하여 제 2 액추에이터 본체 (101b) 를 구성하고 있다.In addition, a second base block 8 having a cylindrical shape is formed in a cross section opposite to the second stator 4 in the second piezoelectric element 6. The 2nd stator 4, the 2nd piezoelectric element 6, and the 2nd base block 8 form the one cylindrical shape, and comprise the 2nd actuator main body 101b.

또, 제 2 액추에이터 본체 (101b) 의 내부에 있어서, 제 1 지지 부재 (12) 와 동일한 형상을 갖는 제 2 지지 부재 (13) 가 형성되어 있고, 제 2 지지 부재 (13) 는, 제 2 고정자 (4) 및 제 2 압전 소자 (6) 를 관통하여 제 2 기부 블록 (8) 에 연장되어 있다. 제 2 지지 부재 (13) 는, 장착부 (13a) 가 회전 중심축인 제 2 롤러축 (11a) 에 의해 롤러부 (2a) 와 연결되고, 장착부 (13b) 가 도시되지 않은 회전 중심축인 제 3 롤러축 (11b) 에 의해 롤러부 (2b) 와 연결되어 있다. 따라서, 제 1 롤러축 (10), 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 은, 각각의 축심을 동일 평면 상으로 하고, 또한, 제 2 롤러축 (11a) 과 제 3 롤러축 (11b) 사이에 있어서, 제 1 롤러축 (10) 이 이들에 대해 직각으로 연장되도록 하여 배치되어 있다. 또, 제 2 지지 부재 (13) 의 제 2 축부인 축부 (13d) 는, 제 1 지지 부재 (12) 의 축부 (12d) 와 동일한 구성을 갖고 있고, 스프링 (13f) 에 의해 방향 B 로 인장력을 받고 있다. 따라서, 제 2 지지 부재 (13) 에 부여되는 인장력에 의해, 제 2 롤러 (2) 는, 제 2 고정자 (4) 에 대해 가압되고 있고, 즉, 제 2 고정자 (4) 에 대해 제 2 롤러 (2) 를 가압하는 예압력이 부여되어 있고, 스프링 (13f) 은 제 2 예압 수단을 구성하고 있다.Moreover, inside the 2nd actuator main body 101b, the 2nd support member 13 which has the same shape as the 1st support member 12 is formed, and the 2nd support member 13 is a 2nd stator It extends to the 2nd base block 8 through 4 and the 2nd piezoelectric element 6. As shown in FIG. The second supporting member 13 is connected to the roller portion 2a by a second roller shaft 11a, in which the mounting portion 13a is a rotation center axis, and the third support member 13 is a rotation center axis not shown. It is connected with the roller part 2b by the roller shaft 11b. Therefore, the 1st roller shaft 10, the 2nd roller shaft 11a, and the 3rd roller shaft 11b make each shaft center coplanar, and the 2nd roller shaft 11a and the 3rd roller Between the shafts 11b, the 1st roller shaft 10 is arrange | positioned so that it may extend at right angles with respect to these. Moreover, the axial part 13d which is the 2nd axial part of the 2nd support member 13 has the same structure as the axial part 12d of the 1st support member 12, and pulls tension force in the direction B with the spring 13f. I am getting it. Therefore, by the tensile force applied to the second supporting member 13, the second roller 2 is pressed against the second stator 4, that is, the second roller (with respect to the second stator 4). The preload which presses 2) is given, and the spring 13f comprises the 2nd preload means.

또, 도 2 를 참조하면, 제 2 고정자 (4) 에는, 제 1 고정자 (3) 와 동일하게 하여, コ 자 형상을 한 제 2 센서 지지부 (17) 가 형성되어 있고, 제 2 센서 지지부 (17) 에는 제 2 각도 센서 (19) 가 장착되어 있다. 또한, 제 2 각도 센서 (19) 는, 도시되지 않은 제 3 롤러축 (11b) 과 접속되어 있고, 또, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 와 전기적으로 접속되어 있다.2, the second stator 4 is provided with a second sensor support 17 having a U-shape in the same manner as the first stator 3, and having a second sensor support 17. ) Is equipped with a second angle sensor 19. Moreover, the 2nd angle sensor 19 is connected with the 3rd roller shaft 11b which is not shown in figure, and is electrically connected with the drive circuit 56 (refer FIG. 3).

따라서, 진동 액추에이터 (101) 는, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 를 일체로 하여 중심축의 방향이 상이한 2 개의 원통면을 갖는 롤러 본체 (100) 를 형성하고, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 각 원통면에 제 1 액추에이터 본체 (101a) 및 제 2 액추에이터 본체 (101b) 를 각각 접촉 배치한 구성을 갖는 것이다.Therefore, the vibration actuator 101 forms the roller main body 100 which has the two cylindrical surfaces from which the direction of a center axis | shaft differs by combining the 1st roller 1 and the 2nd roller 2, and the 1st roller ( The first actuator main body 101a and the second actuator main body 101b are arranged in contact with each cylindrical surface of 1) and the second roller 2, respectively.

한편, 제 1 롤러 (1) 및 제 1 액추에이터 본체 (101a) 에 의해 제 1 진동 액추에이터부 (110a) 가 구성되고, 제 2 롤러 (2) 및 제 2 액추에이터 본체 (101b) 에 의해 제 2 진동 액추에이터부 (110b) 가 구성되는 것으로 한다. 이 때, 진동 액추에이터 (101) 는, 제 1 진동 액추에이터부 (110a) 및 제 2 진동 액추에이터부 (110b) 를, 그 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 에 있어서 각각의 회전 중심축의 방향이 상이하게 해서 결합하여 일체로 한 것이라고 간주할 수도 있다.On the other hand, the 1st vibration actuator part 110a is comprised by the 1st roller 1 and the 1st actuator main body 101a, and the 2nd vibration actuator is comprised by the 2nd roller 2 and the 2nd actuator main body 101b. It is assumed that section 110b is configured. At this time, the vibrating actuator 101 uses the first vibrating actuator section 110a and the second vibrating actuator section 110b on the first roller 1 and the second roller 2 of the respective rotation center axes. It may be regarded that the directions are different and are combined and integrated.

다음으로, 도 1 ∼ 5 를 이용하여, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 진동 액추에이터 (101) 의 동작을 나타낸다.Next, the operation | movement of the vibration actuator 101 which concerns on Embodiment 1 of this invention is shown using FIGS.

먼저, 제 1 롤러 (1) 및 제 1 액추에이터 본체 (101a) 의 동작에 대해 설명한다.First, operation | movement of the 1st roller 1 and the 1st actuator main body 101a is demonstrated.

도 5 를 참조하면, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 가, 제 1 압전 소자부 (51) 의 전극판 (51c) (도 4 참조) 에 제 1 액추에이터 본체 (101a) (도 3 참조) 의 고유 진동수에 가까운 주파수의 교류 전압을 인가하면, 제 1 압전 소자부 (51) 의 1 쌍의 압전 소자판 (51b 및 51d) 의 2 분할된 부분이 z 축 방향으로 팽창과 수축을 교대로 반복하여, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) (도 3 참조) 에 대해 yz 평면 상의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동 (초음파 진동) 을 발생시킨다. 동일하게, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 가, 제 2 압전 소자부 (52) 의 전극판 (52c) (도 4 참조) 에 교류 전압을 인가하면, 제 2 압전 소자부 (52) 의 1 쌍의 압전 소자판 (52b 및 52d) 이 z 축 방향으로 팽창과 수축을 반복하여, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) (도 3 참조) 에 대해 z 축 방향의 세로 진동 (초음파 진동) 을 발생시킨다.Referring to FIG. 5, the drive circuit 56 (see FIG. 3) is connected to the first actuator body 101a (see FIG. 3) to the electrode plate 51c (see FIG. 4) of the first piezoelectric element portion 51. When an AC voltage of a frequency close to the natural frequency of is applied, two divided portions of the pair of piezoelectric element plates 51b and 51d of the first piezoelectric element portion 51 alternately repeat expansion and contraction in the z-axis direction. Thus, bending vibration (ultrasonic vibration) is caused to swing in the x-axis direction on the yz plane with respect to the convex portions 3a and 3b (see FIG. 3) of the first stator 3. Similarly, when the drive circuit 56 (refer FIG. 3) applies an alternating voltage to the electrode plate 52c (refer FIG. 4) of the 2nd piezoelectric element part 52, The pair of piezoelectric element plates 52b and 52d repeat expansion and contraction in the z axis direction, so that the longitudinal vibration in the z axis direction with respect to the convex portions 3a and 3b (see FIG. 3) of the first stator 3 is shown. (Ultrasound vibration) is generated.

그래서, 도 3 을 참조하면, 구동 회로 (56) 의 제어에 따라, 제 1 압전 소자부 (51) 의 전극판 (51c) (도 4 참조) 과 제 2 압전 소자부 (52) 의 전극판 (52c) (도 4 참조) 의 쌍방으로 위상을 90 도 시프트시킨 교류 전압을 인가하면, x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동과 z 축 방향의 세로 진동이 조합되어, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 에 yz 면내의 타원 진동이 발생한다. 즉, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 는, x 축 방향의 타원 진동을 한다. 또한, 인가하는 교류 전압의 위상은, 제 1 압전 소자부 (51) 의 전극판 (51c) (도 4 참조) 에 대해 제 2 압전 소자부 (52) 의 전극판 (52c) (도 4 참조) 을 90 도 진행시키거나 늦춤으로써, 타원 진동의 회전 방향을 방향 P10 및 Q10 중 어느 것으로 선택 가능하다.Thus, referring to FIG. 3, under the control of the drive circuit 56, the electrode plate 51c (see FIG. 4) of the first piezoelectric element portion 51 and the electrode plate of the second piezoelectric element portion 52 ( 52c) Applying an alternating current voltage shifted by 90 degrees in both directions (see FIG. 4), the bending vibration oscillating in the x-axis direction and the longitudinal vibration in the z-axis direction combine to form the convex portion of the first stator 3. An elliptic vibration in yz plane occurs at 3a and 3b. That is, the convex parts 3a and 3b of the first stator 3 perform elliptic vibrations in the x axis direction. In addition, the phase of the alternating voltage to be applied is the electrode plate 52c of the second piezoelectric element portion 52 (see FIG. 4) relative to the electrode plate 51c of the first piezoelectric element portion 51 (see FIG. 4). By advancing or slowing down 90 degrees, the rotation direction of an elliptic vibration can be selected in either direction P10 and Q10.

따라서, 제 1 액추에이터 본체 (101a) 에는 제 1 지지 부재 (12) 에 의해 제 1 롤러 (1) 에 대해 예압력이 부여되어 있기 때문에, x 축 방향이 되는 방향 P10 또는 Q10 으로 타원 진동하는 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 는, 제 1 롤러 (1) 를 세게 긁도록 하여 x 축 방향으로 회전시키고, 즉, 제 1 롤러축 (10) 둘레에 방향 P1 또는 Q1 로 회전시킨다. 또한, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 가 방향 P10 으로 타원 진동을 행할 때, 제 1 롤러 (1) 는 방향 P1 로 회전하고, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 가 방향 Q10 으로 타원 진동을 행할 때, 제 1 롤러 (1) 는 방향 Q1 로 회전한다.Therefore, since the preload force is given to the 1st roller 1 by the 1st support member 12 to the 1st actuator main body 101a, the 1st which ellipses vibrate in the direction P10 or Q10 which becomes an x-axis direction The convex parts 3a and 3b of the stator 3 are rotated in the x-axis direction by hardly scratching the first roller 1, that is, in the direction P1 or Q1 around the first roller shaft 10. . Further, when the convex portions 3a and 3b of the first stator 3 perform elliptic vibration in the direction P10, the first roller 1 rotates in the direction P1, and the convex portions 3a of the first stator 3 are rotated. And 3b) performs elliptic vibration in the direction Q10, the first roller 1 rotates in the direction Q1.

또, 제 3 기부 블록 (9) 은 진동 액추에이터 (101) 를 구비하는 도시되지 않은 로봇의 핸드나 아암 등의 기계에 고정되어 있기 때문에, 제 1 고정자 (3) 는, 방향 P1 및 Q1 의 회전 방향에 대해 고정되어 있게 된다. 따라서, 제 1 압전 소자 (5) 에 교류 전압을 인가함으로써, 제 1 액추에이터 본체 (101a) 는, 제 1 고정자 (3) 에 대해, 제 1 롤러 (1) 및 제 1 롤러 (1) 로부터 방향 B 측의 부위를, 제 1 롤러축 (10) 을 중심으로 한 방향 P1 또는 Q1 로 회전시킨다 (도 1 참조).In addition, since the third base block 9 is fixed to a machine such as a hand or an arm of a robot (not shown) provided with the vibration actuator 101, the first stator 3 rotates in the directions P1 and Q1. It is fixed against. Therefore, by applying an alternating voltage to the first piezoelectric element 5, the first actuator main body 101a is directed from the first roller 1 and the first roller 1 to the first stator 3 from the direction B. The side part is rotated in the direction P1 or Q1 centering on the 1st roller shaft 10 (refer FIG. 1).

또한, 제 1 롤러 (1) 의 회전 각도는, 제 1 각도 센서 (18) (도 2 참조) 에 의해 검출되어 구동 회로 (56) 에 보내지고, 구동 회로 (56) 는, 이 회전 각도 정보에 기초하여 제 1 액추에이터 본체 (101a) (제 1 압전 소자 (5)) 의 구동을 제어하여, 제 1 롤러 (1) 를 소정 방향·각도로 회전시킨다.In addition, the rotation angle of the 1st roller 1 is detected by the 1st angle sensor 18 (refer FIG. 2), and is sent to the drive circuit 56, and the drive circuit 56 has this rotation angle information. On the basis of this, driving of the first actuator main body 101a (first piezoelectric element 5) is controlled to rotate the first roller 1 at a predetermined direction and angle.

한편, 도 1 로 되돌아와, 제 1 액추에이터 본체 (101a) 와 동일하게 하여, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 의 제어에 따라, 제 2 액추에이터 본체 (101b) 의 제 2 압전 소자 (6) 에 교류 전압을 인가하면, 제 2 고정자 (4) 의 볼록부 (4a 및 4b) 가 타원 진동을 행하고, 이로써, 제 2 롤러 (2) 는, 제 2 고정자 (4) 에 대해, 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 둘레에 방향 P2 또는 Q2 로 회전한다.1, the second piezoelectric element 6 of the second actuator body 101b is controlled in the same manner as the first actuator body 101a under the control of the drive circuit 56 (see FIG. 3). When an alternating voltage is applied to the convex portions 4a and 4b of the second stator 4, the elliptical vibrations occur, whereby the second roller 2 has a second roller shaft with respect to the second stator 4. It rotates in the direction P2 or Q2 around 11a and the 3rd roller shaft 11b.

또, 제 3 기부 블록 (9) 을 개재하여, 롤러 본체 (100), 즉, 제 2 롤러 (2) 는 방향 P2 및 Q2 의 회전 방향에 대해 고정되어 있다. 따라서, 제 2 압전 소자 (6) 에 교류 전압을 인가함으로써, 제 2 액추에이터 본체 (101b) 는, 제 2 롤러 (2) 에 대해, 제 2 고정자 (4) 및 제 2 고정자 (4) 로부터 방향 B 측의 부위를, 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 을 중심으로 한 방향 P2 또는 Q2 로 회전시킨다.Moreover, the roller main body 100, ie, the 2nd roller 2, is fixed with respect to the rotation direction of the direction P2 and Q2 via the 3rd base block 9. As shown in FIG. Therefore, by applying an alternating voltage to the second piezoelectric element 6, the second actuator main body 101b is directed from the second stator 4 and the second stator 4 to the second roller 2 from the direction B. The site | part on the side is rotated in the direction P2 or Q2 centering on the 2nd roller shaft 11a and the 3rd roller shaft 11b.

또한, 제 2 고정자 (4) 에 대한 제 2 롤러 (2) 의 회전 각도는, 제 2 각도 센서 (19) (도 2 참조) 에 의해 검출되어 구동 회로 (56) (도 3 참조) 에 보내지고, 구동 회로 (56) (도 3 참조) 는, 이 회전 각도 정보에 기초하여 제 2 액추에이터 본체 (101b) (제 2 압전 소자 (6)) 의 구동을 제어하여, 제 2 롤러 (2), 즉, 제 2 고정자 (4) 를 소정 방향·각도로 회전시킨다.In addition, the rotation angle of the second roller 2 with respect to the second stator 4 is detected by the second angle sensor 19 (see FIG. 2) and sent to the drive circuit 56 (see FIG. 3). The drive circuit 56 (see FIG. 3) controls the drive of the second actuator body 101b (the second piezoelectric element 6) based on this rotation angle information, so that the second roller 2, namely, The second stator 4 is rotated at a predetermined direction and angle.

상기 서술로부터, 진동 액추에이터 (101) 는, 제 1 압전 소자 (5) 및 제 2 압전 소자 (6) 에 교류 전압을 인가함으로써, 제 1 고정자 (3) 에 대해 제 2 고정자 (4) 를, 즉, 제 1 액추에이터 본체 (101a) 에 대해 제 2 액추에이터 본체 (101b) 를, 롤러 본체 (100) 를 지지점으로 하여, 회전 중심축이 상이한 2 개의 회전을 조합한 다자유도의 동작인, 다자유도의 굴절 동작을 행하게 한다.From the above description, the vibrating actuator 101 applies the alternating voltage to the first piezoelectric element 5 and the second piezoelectric element 6, thereby providing the second stator 4 with respect to the first stator 3, i.e. Multi-degree-of-freedom refraction, which is a multi-degree of freedom operation in which two rotations of different rotation center axes are combined with the second actuator main body 101b as the supporting point with respect to the first actuator main body 101a. Let the action take place.

이와 같이, 실시형태 1 에 관련된 진동 액추에이터 (101) 는, 서로 회전 중심축이 상이한, 제 1 롤러축 (10) 을 갖는 제 1 롤러 (1) 와, 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 을 갖는 제 2 롤러 (2) 를 일체로 포함하는 롤러 본체 (100) 를 구비한다. 추가로, 제 1 롤러 (1) 에 접촉 배치되는 제 1 고정자 (3) 와, 제 2 롤러 (2) 에 접촉 배치되는 제 2 고정자 (4) 와, 제 1 고정자 (3) 를 진동시킴으로써, 제 1 롤러 (1) 를 회전시키는 제 1 압전 소자 (5) 와, 제 2 고정자 (4) 를 진동시킴으로써, 제 2 롤러 (2) 를 회전시키는 제 2 압전 소자 (6) 를 구비한다.Thus, the vibration actuator 101 which concerns on Embodiment 1 is the 1st roller 1 which has the 1st roller shaft 10 from which the rotation center axis | shaft differs from each other, the 2nd roller shaft 11a, and the 3rd roller. It is provided with the roller main body 100 which integrally contains the 2nd roller 2 which has the shaft 11b. Furthermore, by vibrating the first stator 3 in contact with the first roller 1, the second stator 4 in contact with the second roller 2, and the first stator 3, the first stator 3 is vibrated. The 1st piezoelectric element 5 which rotates the 1st roller 1, and the 2nd piezoelectric element 6 which rotates the 2nd roller 2 by vibrating the 2nd stator 4 are provided.

이로써, 제 1 압전 소자 (5) 에 의해 진동된 제 1 고정자 (3) 는, 제 1 롤러 (1) 를 제 1 롤러축 (10) 둘레에 회전시킨다. 또, 제 2 압전 소자 (6) 에 의해 진동된 제 2 고정자 (4) 는, 제 2 롤러 (2) 를 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 둘레에 회전시킨다. 따라서, 제 2 고정자 (4) 는, 제 1 고정자 (3) 에 대해, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 를 일체로 포함하는 롤러 본체 (100) 를 지지점으로 하여, 회전 중심축이 상이한 2 개의 회전을 조합한 동작을 실시할 수 있게 된다. 즉, 제 2 고정자 (4) 는, 제 1 고정자 (3) 에 대해, 롤러 본체 (100) 를 지지점으로 하여 다자유도로 굴절되도록 동작할 수 있다. 또, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 회전 방향은, 제 1 롤러축 (10), 그리고 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 에 의해 각각 1 개의 방향으로 규제된다. 이 때문에, 제 1 고정자 (3) 및 제 2 고정자 (4) 에 대해 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 를 회전시키는 경우에 있어서, 그 회전 방향이 의도하지 않은 방향으로 어긋나는 경우가 없다. 또, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 가동 범위는, 제 1 고정자 (3) 및 제 2 고정자 (4) 의 접촉면인 원통면 (1aa 및 1ba), 그리고 원통면 (2aa 및 2ba) 에 의해 각각 구획 분리된다. 이 때문에, 제 1 고정자 (3) 및 제 2 고정자 (4) 에 대한 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 접촉면을 각각 조절함으로써, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 회전 범위를 넓게 할 수 있다.As a result, the first stator 3 vibrated by the first piezoelectric element 5 rotates the first roller 1 around the first roller shaft 10. In addition, the second stator 4 oscillated by the second piezoelectric element 6 rotates the second roller 2 around the second roller shaft 11a and the third roller shaft 11b. Therefore, the 2nd stator 4 has the rotation center axis | shaft with the roller main body 100 which contains the 1st roller 1 and the 2nd roller 2 integrally with respect to the 1st stator 3 as a support point. The operation which combined these two different rotations can be performed. That is, the second stator 4 can operate to be deflected with multiple degrees of freedom with respect to the first stator 3 with the roller main body 100 as a supporting point. Moreover, the rotation direction of the 1st roller 1 and the 2nd roller 2 is one direction by the 1st roller shaft 10 and the 2nd roller shaft 11a and the 3rd roller shaft 11b, respectively. Regulated. For this reason, when rotating the 1st roller 1 and the 2nd roller 2 with respect to the 1st stator 3 and the 2nd stator 4, when the rotation direction shifts in the direction which it does not intend, none. Moreover, the movable range of the 1st roller 1 and the 2nd roller 2 is the cylindrical surface 1aa and 1ba which are the contact surfaces of the 1st stator 3 and the 2nd stator 4, and the cylindrical surface 2aa and 2ba), each compartment is separated. For this reason, the 1st roller 1 and the 2nd roller 2 are adjusted by adjusting the contact surface of the 1st roller 1 and the 2nd roller 2 with respect to the 1st stator 3 and the 2nd stator 4, respectively. The range of rotation can be widened.

또, 압전 소자판 (51b, 51d, 52b 및 52d) 을 적층시켜 형성된 제 1 압전 소자 (5) 및 동일하게 하여 압전 소자판을 적층시켜 형성된 제 2 압전 소자 (6) 는, 그 구조의 소형화를 도모할 수 있고, 또, 제 1 압전 소자 (5) 및 제 2 압전 소자 (6) 를 구동시키는 동력원도 1 개면 되어, 진동 액추에이터 (101) 의 소형화를 도모할 수 있다.In addition, the first piezoelectric element 5 formed by laminating the piezoelectric element plates 51b, 51d, 52b, and 52d, and the second piezoelectric element 6 formed by laminating the piezoelectric element plates in the same manner can reduce the size of the structure. In addition, one power source for driving the first piezoelectric element 5 and the second piezoelectric element 6 is also required, and the vibration actuator 101 can be miniaturized.

또, 제 1 지지 부재 (12) 및 제 2 지지 부재 (13) 각각의 축부 (12d 및 13d) 에 스프링 (12f 및 13f) 으로부터 인장력이 주어지면, 제 1 롤러 (1) 의 제 1 롤러축 (10), 그리고 제 2 롤러 (2) 의 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 이 끌어당겨져, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 가 제 1 고정자 (3) 및 제 2 고정자 (4) 에 각각 가압된다. 즉, 제 1 지지 부재 (12) 및 제 2 지지 부재 (13) 를 개재하여, 제 1 롤러 (1) 의 제 1 롤러축 (10), 그리고 제 2 롤러 (2) 의 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 에 예압력이 각각 주어진다. 따라서, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 회전 동작에 있어서, 제 1 지지 부재 (12) 및 제 2 지지 부재 (13) 를 개재한 예압력에 의해 받는 회전에 대한 저항을 각각 저감시킬 수 있다. 또, 이들 예압력에 의해, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 가 제 1 고정자 (3) 및 제 2 고정자 (4) 에 각각 고정되기 때문에, 동작 유지를 위한 전력 등을 필요로 하지 않는다.Moreover, when a tension force is applied to the shaft parts 12d and 13d of each of the 1st support member 12 and the 2nd support member 13 from the spring 12f and 13f, the 1st roller shaft of the 1st roller 1 ( 10) and the second roller shaft 11a and the third roller shaft 11b of the second roller 2 are attracted, so that the first roller 1 and the second roller 2 are the first stator 3. And the second stator 4 respectively. That is, the 1st roller shaft 10 of the 1st roller 1, and the 2nd roller shaft 11a of the 2nd roller 2 via the 1st support member 12 and the 2nd support member 13 via. ) And the third roller shaft 11b are given preload pressure, respectively. Therefore, in the rotational operation of the first roller 1 and the second roller 2, the resistance to rotation received by the preload force via the first support member 12 and the second support member 13, respectively, is respectively obtained. Can be reduced. In addition, since the first roller 1 and the second roller 2 are fixed to the first stator 3 and the second stator 4 by these preloads, electric power for maintaining the operation is required. I never do that.

제 1 롤러 (1) 는, 원통면 (1aa 및 1ba) 에 있어서 제 1 고정자 (3) 와 접촉하고, 제 2 롤러 (2) 는, 원통면 (2aa 및 2ba) 에 있어서 제 2 고정자 (4) 와 접촉하고 있기 때문에, 이들 접촉부 사이에 발생하는 마찰력은 균일하게 되어 있다. 따라서, 제 1 고정자 (3) 및 제 2 고정자 (4) 의 각각에 대한 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 회전 동작을 원활히 할 수 있다.The first roller 1 is in contact with the first stator 3 on the cylindrical surfaces 1aa and 1ba, and the second roller 2 is the second stator 4 on the cylindrical surfaces 2aa and 2ba. In contact with, the frictional force generated between these contact portions is uniform. Therefore, it is possible to smoothly rotate the first roller 1 and the second roller 2 with respect to each of the first stator 3 and the second stator 4.

또, 제 1 롤러 (1) 의 제 1 롤러축 (10) 의 방향, 그리고 제 2 롤러 (2) 의 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 의 방향은 서로 직각이기 때문에, 제 1 고정자 (3) 에 대한 제 2 고정자 (4) 의 위치 결정을 용이하게 할 수 있게 된다.In addition, since the directions of the first roller shaft 10 of the first roller 1 and the directions of the second roller shaft 11a and the third roller shaft 11b of the second roller 2 are perpendicular to each other, The positioning of the second stator 4 relative to the first stator 3 can be facilitated.

또, 제 1 롤러 (1) 의 회전 중심은 제 1 롤러축 (10) 에 고정되고, 제 2 롤러 (2) 의 회전 중심은 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 에 고정된다. 이 때문에, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 의 위치, 즉 회전 각도를 검출하는 제 1 각도 센서 (18) 및 제 2 각도 센서 (19) 는, 제 1 롤러축 (10), 그리고 제 2 롤러축 (11a) 혹은 제 3 롤러축 (11b) 을 이용하여 용이하게 설치할 수 있다.Moreover, the rotation center of the 1st roller 1 is fixed to the 1st roller shaft 10, and the rotation center of the 2nd roller 2 is fixed to the 2nd roller shaft 11a and the 3rd roller shaft 11b. do. For this reason, the 1st angle sensor 18 and the 2nd angle sensor 19 which detect the position of the 1st roller 1 and the 2nd roller 2, ie, the rotation angle, are the 1st roller shaft 10, And it can install easily using the 2nd roller shaft 11a or the 3rd roller shaft 11b.

실시형태 2.Embodiment 2 Fig.

본 발명의 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터 (102) 는, 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 에 있어서의 제 1 압전 소자 (5) 의 구성을 변경하고, 또한, 제 1 기부 블록 (7) 을 제 3 고정자로서 제 3 기부 블록 (9) 에 대해 고정시키지 않고 슬라이딩 가능하게 한 것이다.The vibration actuator 102 which concerns on Embodiment 2 of this invention changes the structure of the 1st piezoelectric element 5 in the vibration actuator 101 of Embodiment 1, and changes the 1st base block 7 further. It is made to be slidable without being fixed with respect to the 3rd base block 9 as a 3rd stator.

또한, 이하의 실시형태에 있어서, 전출한 도면에 있어서의 참조 부호와 동일한 부호는, 동일하거나 동일한 구성 요소이므로, 그 상세한 설명은 생략한다.In addition, in the following embodiment, since the code | symbol same as the code | symbol in the drawing carried out is the same or the same component, the detailed description is abbreviate | omitted.

먼저, 도 6 ∼ 8 을 이용하여, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터 (102) 의 구성을 나타낸다.First, the structure of the vibration actuator 102 which concerns on Embodiment 2 of this invention is shown using FIGS.

도 6 을 참조하면, 실시형태 1 과 동일하게 하여, 진동 액추에이터 (102) 에 있어서, 제 1 롤러 (1) 및 제 1 고정자 (3) 가 형성되고, 제 1 고정자 (3) 에 있어서의 제 1 롤러 (1) 와 반대측의 단면에는, 원통 형상의 제 1 압전 소자 (50) 가 그 일방의 단면을 접촉시키도록 하여 배치되어 있다. 또한, 제 1 압전 소자 (50) 에 있어서의 제 1 고정자 (3) 와 반대측이 되는 타방의 단면에는, 대략 원통 형상을 한 제 3 고정자 (20) 가 접촉하도록 하여 배치되어 있다. 또, 제 3 고정자 (20) 에 있어서의 제 1 압전 소자 (50) 와 반대측이 되는 단면에는, 제 3 기부 블록 (9) 이 그 일방의 단면을 접촉시키도록 하여 배치되어 있다. 또한, 제 3 고정자 (20) 는, 제 3 기부 블록 (9) 측에 복수의 볼록부 (20a) 를 갖고 있다.Referring to FIG. 6, in the same manner as in Embodiment 1, in the vibration actuator 102, the first roller 1 and the first stator 3 are formed, and the first in the first stator 3. In the end surface on the opposite side to the roller 1, the cylindrical 1st piezoelectric element 50 is arrange | positioned so that the one end surface may contact. Moreover, the other end surface which becomes the opposite side to the 1st stator 3 in the 1st piezoelectric element 50 is arrange | positioned so that the 3rd stator 20 of the substantially cylindrical shape may contact. Moreover, the 3rd base block 9 is arrange | positioned so that the one end surface may contact with the cross section which becomes the opposite side to the 1st piezoelectric element 50 in the 3rd stator 20. As shown in FIG. Moreover, the 3rd stator 20 has the some convex part 20a in the 3rd base block 9 side.

또, 제 1 롤러 (1) 의 롤러부 (1a 및 1b) 를 연결하는 제 1 롤러축 (10) 에는, 제 1 지지 부재 (122) 가 형성되어 있다. 제 1 지지 부재 (122) 는, 그 축부 (122d) 의 단부에 원판 (122e) 을 갖고, 또한, 제 3 기부 블록 (9) 의 내부에 있어서, 원판 (122e) 과 제 3 기부 블록 (9) 사이에 스프링 (122f) 을 갖고 있다. 스프링 (122f) 은, 축부 (122d) 둘레에 감도록 하여 배치되어 있고, 제 1 롤러 (1) 에 대한 제 1 고정자 (3) 의 예압력, 그리고 제 3 기부 블록 (9) 에 대한 제 3 고정자 (20) 의 예압력을 부여하고 있다 (도 7 참조).Moreover, the 1st support member 122 is provided in the 1st roller shaft 10 which connects the roller parts 1a and 1b of the 1st roller 1. As shown in FIG. The first supporting member 122 has a disc 122e at the end of the shaft portion 122d and further includes a disc 122e and a third base block 9 inside the third base block 9. It has the spring 122f in between. The spring 122f is disposed so as to wind around the shaft portion 122d, the preload force of the first stator 3 with respect to the first roller 1, and the third stator with respect to the third base block 9 are arranged. Preload of 20 is applied (see FIG. 7).

다음으로, 도 7 을 참조하면, 제 1 압전 소자 (50) 는, 실시형태 1 에 있어서의 제 1 압전 소자 (5) 에 형성된, yz 평면 상의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시키는 제 1 압전 소자부 (51), 및 z 축 방향의 세로 진동을 발생시키는 제 2 압전 소자부 (52) 에 더하여, xz 평면 상의 y 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시키는 제 3 압전 소자부 (503) 를 갖고 있다.Next, referring to FIG. 7, the first piezoelectric element 50 is the first to generate bending vibration oscillating in the x-axis direction on the yz plane, which is formed in the first piezoelectric element 5 according to the first embodiment. In addition to the piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 52 for generating longitudinal vibration in the z-axis direction, the third piezoelectric element portion 503 for generating bending vibration oscillating in the y-axis direction on the xz plane. Have

제 3 압전 소자부 (503) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 압전 소자판 (503b 및 503d) 을 갖고 있다. 압전 소자판 (503b 및 503d) 의 각각은, x 축 방향으로 떨어지는 형상으로 2 분할되어 있고, 그 각 부분이 서로 역극성을 갖고, 각각 z 축 방향 (두께 방향) 으로 팽창과 수축의 반대의 변형 거동을 행하도록 분극되어 있다. 또한, 압전 소자판 (503b) 과 압전 소자판 (503d) 은 서로 뒤집혀 배치되어 있다.As shown in FIG. 8, the third piezoelectric element portion 503 has a pair of piezoelectric element plates 503b and 503d. Each of the piezoelectric element plates 503b and 503d is divided into two in a shape falling in the x-axis direction, each of which has reverse polarity with each other, and opposite deformation of expansion and contraction in the z-axis direction (thickness direction), respectively. It is polarized to behave. In addition, the piezoelectric element plate 503b and the piezoelectric element plate 503d are arrange | positioned inverted mutually.

또한, 제 3 압전 소자부 (503) 는, 1 쌍의 압전 소자판 (503b 및 503d) 이외에는, 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (52) 와 동일한 구성을 갖고, 이들 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (52) 와 함께 중첩되어 있다.The third piezoelectric element portion 503 has the same configuration as the first piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 52 except for the pair of piezoelectric element plates 503b and 503d. The piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 52 overlap with each other.

또, 도 7 을 참조하면, 제 3 압전 소자부 (503) 의 양 단면 부분에 배치되어 있는 1 쌍의 전극판이 각각 전기적으로 접지되어 있음과 함께, 1 쌍의 압전 소자판 (503b 및 503d) (도 8 참조) 사이에 배치되어 있는 전극판이 구동 회로 (56) 에 전기적으로 접속되어 있다.7, referring to FIG. 7, a pair of electrode plates arranged at both end portions of the third piezoelectric element portion 503 are electrically grounded, and a pair of piezoelectric element plates 503b and 503d ( The electrode plate arrange | positioned between FIGS. 8 and 8 is electrically connected to the drive circuit 56.

또한, 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 3 압전 소자부 (503) 는, 절연 시트 (53 및 506) 를 개재하여 제 1 고정자 (3) 및 제 3 고정자 (20) 로부터 절연되고, 제 1 압전 소자부 (51), 제 2 압전 소자부 (52) 및 제 3 압전 소자부 (503) 는, 절연 시트 (54 및 55) 를 개재하여 서로 절연된 상태로 배치되어 있다.The first piezoelectric element portion 51 and the third piezoelectric element portion 503 are insulated from the first stator 3 and the third stator 20 via the insulating sheets 53 and 506, and the first The piezoelectric element part 51, the 2nd piezoelectric element part 52, and the 3rd piezoelectric element part 503 are arrange | positioned in the state insulated from each other via the insulating sheets 54 and 55. FIG.

또, 구동 회로 (56) 로부터 제 3 압전 소자부 (503) 의 전극판에 교류 전압을 인가하여 제 3 압전 소자부 (503) 를 구동시키면, 제 3 압전 소자부 (503) 의 1 쌍의 압전 소자판 (503b 및 503d) (도 8 참조) 의 2 분할된 부분이 z 축 방향으로 팽창과 수축을 교대로 반복하여, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 및 제 3 고정자 (20) 에 대해 xz 평면 상의 y 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시킨다.Moreover, when an AC voltage is applied from the drive circuit 56 to the electrode plate of the 3rd piezoelectric element part 503, and the 3rd piezoelectric element part 503 is driven, a pair of piezoelectrics of the 3rd piezoelectric element part 503 will be carried out. The two divided portions of the element plates 503b and 503d (see Fig. 8) alternately repeat expansion and contraction in the z-axis direction, so that the convex portions 3a and 3b and the third stator of the first stator 3 ( 20) generates bending vibrations oscillating in the y axis direction on the xz plane.

또, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터 (102) 의 그 밖의 구성은, 실시형태 1 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.In addition, since the other structure of the vibration actuator 102 which concerns on Embodiment 2 of this invention is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

다음으로, 도 6 ∼ 8 을 이용하여, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터 (102) 의 동작을 나타낸다.6-8, the operation | movement of the vibration actuator 102 which concerns on Embodiment 2 of this invention is shown.

도 8 을 참조하면, 구동 회로 (56) (도 7 참조) 가 제 1 압전 소자부 (51) 에 교류 전압을 인가하면, 제 1 압전 소자부 (51) 는, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 및 제 3 고정자 (20) (도 7 참조) 에 대해 yz 평면 상의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시킨다. 동일하게, 구동 회로 (56) (도 7 참조) 가 제 2 압전 소자부 (52) 에 교류 전압을 인가하면, 제 2 압전 소자부 (52) 는, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 및 제 3 고정자 (20) (도 7 참조) 에 대해 z 축 방향의 세로 진동을 발생시킨다. 또한, 제 3 압전 소자부 (503) 에 교류 전압을 인가하면, 제 3 압전 소자부 (503) 는, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 및 제 3 고정자 (20) (도 7 참조) 에 대해 xz 평면 상의 y 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시킨다.Referring to FIG. 8, when the drive circuit 56 (see FIG. 7) applies an alternating voltage to the first piezoelectric element portion 51, the first piezoelectric element portion 51 is convex of the first stator 3. Bending vibrations that oscillate in the x-axis direction on the yz plane with respect to the portions 3a, 3b and the third stator 20 (see FIG. 7) are generated. Similarly, when the drive circuit 56 (see FIG. 7) applies an alternating voltage to the second piezoelectric element portion 52, the second piezoelectric element portion 52 is the convex portion 3a of the first stator 3. , 3b) and longitudinal vibrations in the z-axis direction with respect to the third stator 20 (see FIG. 7). In addition, when an alternating voltage is applied to the third piezoelectric element portion 503, the third piezoelectric element portion 503 is formed by the convex portions 3a and 3b of the first stator 3 and the third stator 20 (Fig. And bending vibrations oscillating in the y axis direction on the xz plane.

그래서, 도 7 을 참조하면, 구동 회로 (56) 의 제어에 따라, 제 1 압전 소자부 (51) 와 제 2 압전 소자부 (52) 의 쌍방에 위상을 90 도 시프트시킨 교류 전압을 인가하면, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 및 제 3 고정자 (20) 에 yz 면내의 타원 진동이 발생한다. 따라서, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 는, x 축 방향의 타원 진동을 실시하기 때문에, 제 1 롤러 (1) 는 x 축 방향이 되는 방향 P1 또는 Q1 로 회전한다. 한편, 제 3 고정자 (20) 의 yz 면내의 타원 진동에 의해, 제 3 고정자 (20) 와 제 3 기부 블록 (9) 사이에서 상대 운동은 발생하지 않는다.Therefore, referring to FIG. 7, under the control of the driving circuit 56, if an alternating voltage having a phase shifted of 90 degrees is applied to both the first piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 52, Elliptic vibrations in the yz plane occur in the convex portions 3a and 3b and the third stator 20 of the first stator 3. Therefore, since the convex parts 3a and 3b of the 1st stator 3 perform elliptical vibration of an x-axis direction, the 1st roller 1 rotates in the direction P1 or Q1 which becomes an x-axis direction. On the other hand, relative motion does not occur between the third stator 20 and the third base block 9 due to the elliptic vibration in the yz plane of the third stator 20.

또, 구동 회로 (56) 의 제어에 따라, 제 1 압전 소자부 (51), 제 2 압전 소자부 (52), 및 제 3 압전 소자부 (503) 에 위상을 시프트시킨 교류 전압을 인가함으로써, 제 1 압전 소자부 (51) 의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동, 제 2 압전 소자부 (52) 의 z 축 방향의 세로 진동, 및 제 3 압전 소자부 (503) 의 y 축 방향으로 요동시키는 휨 진동이 조합된 복합 진동이, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 및 제 3 고정자 (20) 에 발생한다.In addition, under the control of the drive circuit 56, by applying an alternating-current voltage to the first piezoelectric element portion 51, the second piezoelectric element portion 52, and the third piezoelectric element portion 503, Bending vibration oscillating in the x-axis direction of the first piezoelectric element portion 51, longitudinal oscillation in the z-axis direction of the second piezoelectric element portion 52, and oscillating in the y-axis direction of the third piezoelectric element portion 503. The combined vibration combined with the bending vibration occurs in the convex portions 3a and 3b of the first stator 3 and the third stator 20.

이 복합 진동에 의해, 제 3 고정자 (20) 는, 그 볼록부 (20a) 로 제 3 기부 블록 (9) 의 표면을 세게 긁도록 하여, 제 3 기부 블록 (9) 에 대해 방향 P3 또는 Q3 으로 회전한다. 이 때, 제 3 기부 블록 (9) 은 진동 액추에이터 (102) 를 구비하는 도시되지 않은 로봇의 핸드나 아암 등의 기계에 고정되어 있기 때문에, 제 1 고정자 (3), 제 1 압전 소자 (50) 및 제 3 고정자 (20) 에 의해 구성되는 제 1 액추에이터 본체 (102a) 는, 방향 P3 또는 Q3 으로 회전한다 (도 6 참조).By this complex vibration, the third stator 20 causes the convex portion 20a to scratch the surface of the third base block 9 hardly, and thus, in the direction P3 or Q3 with respect to the third base block 9. Rotate At this time, since the third base block 9 is fixed to a machine such as a hand or an arm of a robot (not shown) including the vibration actuator 102, the first stator 3 and the first piezoelectric element 50 are fixed. And the first actuator body 102a constituted by the third stator 20 rotate in the direction P3 or Q3 (see FIG. 6).

또한, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 에 발생하는 복합 진동에 의해서도, 복합 진동의 방향에 따라 제 1 롤러 (1) 는 방향 P1 또는 Q1 로 회전한다.Moreover, also by the composite vibration which generate | occur | produces in the convex parts 3a and 3b of the 1st stator 3, the 1st roller 1 rotates to the direction P1 or Q1 according to the direction of a composite vibration.

또, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터 (102) 의 그 밖의 동작은, 실시형태 1 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.In addition, since the other operation of the vibration actuator 102 which concerns on Embodiment 2 of this invention is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

이와 같이, 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터 (102) 에 있어서, 상기 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 와 동일한 효과가 얻어진다.Thus, in the vibration actuator 102 which concerns on Embodiment 2, the same effect as the vibration actuator 101 of the said Embodiment 1 is acquired.

또, 제 1 압전 소자 (5) 에 제 3 고정자 (20) 를 접촉 배치함으로써, 제 3 고정자 (20) 에 대해 접촉 배치되는 제 3 기부 블록 (9) 을 회전시킬 수 있다. 즉, 제 3 기부 블록 (9) 은 고정되어 있으므로, 제 1 액추에이터 본체 (102a) 는, 제 3 기부 블록 (9) 에 대해 제 1 지지 부재 (122) 를 중심으로 하여 회전할 수 있다. 또, 이 회전 동작은, 회전 중심축이 제 1 지지 부재 (122) 에 고정되어 있기 때문에, 회전축의 어긋남의 발생을 방지할 수 있다.Moreover, by contact-positioning the 3rd stator 20 to the 1st piezoelectric element 5, the 3rd base block 9 contacted with respect to the 3rd stator 20 can be rotated. That is, since the 3rd base block 9 is being fixed, the 1st actuator main body 102a can rotate with respect to the 3rd base block 9 about the 1st support member 122. As shown in FIG. Moreover, in this rotation operation, since the rotation center axis | shaft is being fixed to the 1st support member 122, generation | occurrence | production of the shift | offset | difference of a rotation shaft can be prevented.

실시형태 3.Embodiment 3:

본 발명의 실시형태 3 에 관련된 진동 액추에이터 (103) 는, 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 에 있어서 동일 평면 상에 형성되어 있던, 제 1 롤러 (1) 의 제 1 롤러축 (10) 과, 제 2 롤러 (2) 의 제 2 롤러축 (11a) 및 제 3 롤러축 (11b) 의 위치 관계를 변경한 것이다.The vibration actuator 103 which concerns on Embodiment 3 of this invention is the 1st roller shaft 10 of the 1st roller 1 which was formed in the same plane in the vibration actuator 101 of Embodiment 1, The positional relationship of the 2nd roller shaft 11a and the 3rd roller shaft 11b of the 2nd roller 2 is changed.

도 9 를 참조하면, 제 1 롤러 (31) 의 롤러부 (31a 및 31b) 는 제 1 롤러축 (310) 에 의해 연결되어 있고, 제 2 롤러 (32) 의 롤러부 (32a 및 32b) 는 제 2 롤러축 (311) 에 의해 연결되어 있다. 실시형태 1 과 동일하게 하여, 롤러부 (31a 및 31b), 그리고 롤러부 (32a 및 32b) 는 서로 결합되어 일체로 되어 있고, 이 때, 제 1 롤러축 (310) 및 제 2 롤러축 (311) 은, 그 방향이 서로 직각이지만, 서로 교차되지 않고 상하 방향으로 떨어져 배치되어 있다. 이 때문에, 제 1 롤러 (31) 의 롤러부 (31a 및 31b), 그리고 제 2 롤러 (32) 의 롤러부 (32a 및 32b) 는, 실시형태 1 에 비해 보다 원통에 가까운 형상을 갖는다. 따라서, 제 1 고정자 (3) 에 대해 가동인 제 1 롤러 (31) 의 회전 각도 범위 및 제 2 고정자 (4) 에 대해 가동인 제 2 롤러 (32) 의 회전 각도 범위는, 실시형태 1 에 비해 증대되어 있다.Referring to FIG. 9, the roller portions 31a and 31b of the first roller 31 are connected by the first roller shaft 310, and the roller portions 32a and 32b of the second roller 32 are made of the first roller 31. Two roller shafts 311 are connected. In the same manner as in the first embodiment, the roller portions 31a and 31b and the roller portions 32a and 32b are joined to each other and integrated, and at this time, the first roller shaft 310 and the second roller shaft 311 ) Are perpendicular to each other, but are arranged in a vertical direction without intersecting with each other. For this reason, the roller parts 31a and 31b of the 1st roller 31 and the roller parts 32a and 32b of the 2nd roller 32 have a more cylindrical shape compared with Embodiment 1. As shown in FIG. Therefore, the rotation angle range of the 1st roller 31 which is movable with respect to the 1st stator 3, and the rotation angle range of the 2nd roller 32 which is movable with respect to the 2nd stator 4 are compared with Embodiment 1. It is increased.

또, 제 1 롤러축 (310) 에는, 대략 삼각기둥 형상의 장착부 (123a) 및 축부 (123d) 를 갖는 제 1 지지 부재 (123) 가 형성되고, 제 2 롤러축 (311) 에는, 제 1 지지 부재 (123) 와 동 형상을 한 제 2 지지 부재 (133) 가 형성되어 있다.Moreover, the 1st support member 123 which has the mounting part 123a and axial part 123d of substantially triangular prism shape is formed in the 1st roller shaft 310, and the 1st support is provided in the 2nd roller shaft 311 The 2nd support member 133 which has the same shape as the member 123 is formed.

또, 본 발명의 실시형태 3 에 관련된 진동 액추에이터 (103) 의 그 밖의 구성 및 동작은, 실시형태 1 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.In addition, since the other structure and operation of the vibration actuator 103 which concerns on Embodiment 3 of this invention are the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

이와 같이, 실시형태 3 에 관련된 진동 액추에이터 (103) 에 있어서, 상기 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 와 동일한 효과가 얻어진다.Thus, in the vibration actuator 103 which concerns on Embodiment 3, the effect similar to the vibration actuator 101 of the said Embodiment 1 is acquired.

또, 제 1 롤러축 (310) 과 제 2 롤러축 (311) 의 괴리 거리를 증대시킴으로써, 제 1 롤러 (31) 및 제 2 롤러 (32) 의 제 1 고정자 (3) 및 제 2 고정자 (4) 에 대해 가동인 각각의 회전 각도 범위를 증대시킬 수 있다. 따라서, 제 1 고정자 (3) 에 대한 제 2 고정자 (4), 즉 제 1 액추에이터 본체 (103a) 에 대한 제 2 액추에이터 본체 (103b) 의 동작 자유도를 증대시킬 수 있다.In addition, the first stator 3 and the second stator 4 of the first roller 31 and the second roller 32 are increased by increasing the distance between the first roller shaft 310 and the second roller shaft 311. It is possible to increase the range of each rotation angle which is movable with respect to). Therefore, the freedom of operation of the second stator 4 with respect to the first stator 3, that is, the second actuator body 103b with respect to the first actuator body 103a can be increased.

또, 실시형태 3 에 있어서, 롤러 본체 (300) 는, 제 1 롤러 (31) 의 롤러부 (31a 및 31b), 그리고 제 2 롤러 (32) 의 롤러부 (32a 및 32b) 가, 모두 원통의 일부를 형성하는 형상이었지만, 이들이 완전한 원통이어도 된다. 예를 들어, 원통 형상을 한 제 1 롤러 (31) 의 롤러부 (31a 및 31b) 사이에, 원통 형상을 한 제 2 롤러 (32) 의 롤러부 (32a 및 32b) 를 배치하고, 롤러부 (32a 및 32b) 의 일부가 롤러부 (31a 및 31b) 의 원통면으로부터 외측으로 돌출되도록 하여, 롤러 본체 (300) 를 형성해도 된다.In Embodiment 3, in the roller body 300, the roller portions 31a and 31b of the first roller 31 and the roller portions 32a and 32b of the second roller 32 are both cylindrical. Although it was a shape which forms a part, these may be perfect cylinders. For example, between the roller parts 31a and 31b of the cylindrical 1st roller 31, the roller parts 32a and 32b of the cylindrical 2nd roller 32 are arrange | positioned, and the roller part ( A part of 32a and 32b may be protruded outward from the cylindrical surface of roller parts 31a and 31b, and the roller main body 300 may be formed.

실시형태 4.Embodiment 4.

본 발명의 실시형태 4 에 관련된 진동 액추에이터 (104) 는, 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 에 있어서의 제 2 롤러 (2) 및 제 2 고정자 (4) 의 구성을 변경한 것이다. 즉, 제 2 롤러 (2) 가 제 2 지지 부재 (13) 에 있어서의 축부 (13d) 를 중심으로 하여 회전하도록 한 것이다.The vibration actuator 104 which concerns on Embodiment 4 of this invention changes the structure of the 2nd roller 2 and the 2nd stator 4 in the vibration actuator 101 of Embodiment 1. As shown in FIG. That is, the 2nd roller 2 is made to rotate centering on the shaft part 13d in the 2nd support member 13. As shown in FIG.

먼저, 도 10 ∼ 12 를 이용하여, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 진동 액추에이터 (104) 의 구성을 나타낸다.First, the structure of the vibration actuator 104 which concerns on Embodiment 4 of this invention is shown using FIGS.

도 10 을 참조하면, 실시형태 1 과 동일하게 하여, 진동 액추에이터 (104) 에 있어서, 반원통 형상을 한 1 쌍의 롤러부 (1a) 및 롤러부 (1b) 로 이루어지는 제 1 롤러 (1) 및 제 1 고정자 (3) 가 형성되어 있다. 또, 제 1 고정자 (3) 에 있어서의 제 1 롤러 (1) 와 반대측의 단면에는, 제 1 압전 소자 (5), 제 1 기부 블록 (7) 및 제 3 기부 블록 (9) 이 순차적으로 형성되어 있다. 또한, 제 1 압전 소자 (5) 는, 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 에 있어서의 제 1 압전 소자 (5) 와 동일한 구성을 갖고 있다.Referring to FIG. 10, in the same manner as in Embodiment 1, in the vibration actuator 104, the first roller 1 composed of a pair of roller portions 1a and roller portions 1b having a semi-cylindrical shape, and The first stator 3 is formed. Moreover, the 1st piezoelectric element 5, the 1st base block 7, and the 3rd base block 9 are formed in the cross section on the opposite side to the 1st roller 1 in the 1st stator 3 sequentially. It is. In addition, the 1st piezoelectric element 5 has the structure similar to the 1st piezoelectric element 5 in the vibration actuator 101 of Embodiment 1. As shown in FIG.

또, 제 1 롤러 (1) 의 제 1 롤러축 (10) 에는 제 1 지지 부재 (12) 가 회전 가능하게 형성되고, 제 1 지지 부재 (12) 에 형성되어 있는 스프링 (12f) 은, 제 1 롤러 (1) 에 대한 제 1 고정자 (3) 의 예압력을 부여하고 있다.Moreover, the 1st support member 12 is rotatably formed in the 1st roller shaft 10 of the 1st roller 1, and the spring 12f formed in the 1st support member 12 is 1st. The preload force of the 1st stator 3 with respect to the roller 1 is applied.

다음으로, 제 1 롤러 (1) 의 롤러부 (1a 및 1b) 에는, 이들을 연결하도록 하여 직사각형상의 판 부재 (42) 가 결합되어 있다. 또한, 판 부재 (42) 는, 반원통 형상을 한 롤러부 (1a 및 1b) 의 평탄한 외주면 (1ab 및 1bb) 에 결합되어 있다.Next, the rectangular plate member 42 is coupled to the roller portions 1a and 1b of the first roller 1 so as to connect them. In addition, the plate member 42 is coupled to the flat outer peripheral surfaces 1ab and 1bb of the semi-cylindrical roller parts 1a and 1b.

판 부재 (42) 는 제 2 롤러를 구성하고 있고, 롤러부 (1a 및 1b), 그리고 판 부재 (42) 는 서로 결합되어 일체가 되어, 1 개의 회전자인 롤러 본체 (400) 를 구성하고 있다. 또한, 판 부재 (42) 의 형상은, 직사각형상에 한정하지 않고, 원형, 타원형 또는 다각형 형상 등이어도 된다.The plate member 42 comprises a 2nd roller, and the roller parts 1a and 1b and the plate member 42 are mutually couple | bonded together, and comprise the roller main body 400 which is one rotor. In addition, the shape of the plate member 42 is not limited to a rectangular shape, but may be circular, elliptical, polygonal shape, or the like.

또한, 판 부재 (42) 에 있어서의 제 1 롤러 (1) 와 반대측의 단면 (42a) 에 접촉하도록 배치된 대략 원통 형상의 제 2 고정자 (44) 가 형성되어 있다.Moreover, the substantially cylindrical 2nd stator 44 arrange | positioned so that it may contact the end surface 42a on the opposite side to the 1st roller 1 in the plate member 42 is formed.

제 2 고정자 (44) 는, 서로 직경이 상이한 제 1 원통부 (44a) 및 제 2 원통부 (44b) 를 이들의 축심이 동일해지도록 연결한 것이다. 그리고, 제 1 원통부 (44a) 는, 실시형태 2 의 진동 액추에이터 (102) 에 있어서의 제 3 고정자 (20) 와 동일한 형상을 갖고 있다. 제 1 원통부 (44a) 는, 단면 (44aa) 에 있어서 그 외주를 따라 형성된 복수의 볼록부 (44ab) 를, 판 부재 (42) 의 단면 (42a) 에 접촉시키고 있고, 볼록부 (44ab) 는, 판 부재 (42) 의 단면 (42a) 내에 들어가도록 형성되어 있다.The second stator 44 connects the first cylindrical portion 44a and the second cylindrical portion 44b, which are different in diameter from each other, so that their axis centers become the same. And the 1st cylindrical part 44a has the same shape as the 3rd stator 20 in the vibration actuator 102 of Embodiment 2. As shown in FIG. The 1st cylindrical part 44a has the some convex part 44ab formed along the outer periphery in end surface 44aa, and makes contact with the end surface 42a of the plate member 42, and the convex part 44ab is And the end face 42a of the plate member 42 is formed.

또, 제 2 고정자 (44) 에 있어서의 판 부재 (42) 와 반대측이 되는 제 2 원통부 (44b) 의 단면에는, 원통 형상의 제 2 압전 소자 (64) 가 배치되어 있고, 그 구성의 자세한 것은 후술에서 설명한다.Moreover, the cylindrical 2nd piezoelectric element 64 is arrange | positioned at the cross section of the 2nd cylindrical part 44b on the opposite side to the plate member 42 in the 2nd stator 44, The detail of the structure This is described later.

또한, 제 2 압전 소자 (64) 에 있어서의 제 2 고정자 (44) 와 반대측의 단면에는, 제 2 기부 블록 (8) 이 형성되어 있다.Moreover, the 2nd base block 8 is formed in the cross section on the opposite side to the 2nd stator 44 in the 2nd piezoelectric element 64. As shown in FIG.

또, 도 11 도 함께 참조하면, 판 부재 (42) 의 단면 (42a) 에는, 제 2 지지 부재 (134) 의 봉 형상을 한 축부 (134d) 가, 단면 (42a) 에 대해 수직으로 결합되어 있고, 축부 (134d) 는 판 부재 (42) 와 일체로 되어 있다. 이 때, 제 2 지지 부재 (134) 의 축부 (134d) 는, 제 1 롤러 (1) 의 제 1 롤러축 (10) 의 축심 방향에 대해 직각 방향으로 연장되어 있다.In addition, referring also to FIG. 11, the rod-shaped shaft portion 134d of the second support member 134 is vertically coupled to the end face 42a of the plate member 42 with respect to the end face 42a. The shaft portion 134d is integrated with the plate member 42. At this time, the shaft portion 134d of the second supporting member 134 extends in a direction perpendicular to the axial direction of the first roller shaft 10 of the first roller 1.

또한, 제 2 지지 부재 (134) 는, 축부 (134d) 가 제 2 고정자 (44) 및 제 2 압전 소자 (64) 를 관통하여 제 2 기부 블록 (8) 에 연장되어 있고, 축부 (134d) 의 단부에 원판 (134e) 을 갖고 있다. 그리고, 제 2 지지 부재 (134) 는, 제 2 기부 블록 (8) 의 내부에 있어서, 원판 (12e) 과 제 2 기부 블록 (8) 사이에 있어서의 축부 (134d) 둘레에 스프링 (134f) 을 갖고 있다. 스프링 (134f) 은, 판 부재 (42) 에 대한 제 2 고정자 (44) 의 예압력을 부여하고 있다.In addition, the second support member 134 has a shaft portion 134d extending through the second stator 44 and the second piezoelectric element 64 to the second base block 8, and the It has the disk 134e at the edge part. And the 2nd support member 134 has the spring 134f around the axial part 134d between the disc 12e and the 2nd base block 8 in the inside of the 2nd base block 8. Have The spring 134f applies the preload force of the second stator 44 to the plate member 42.

이 때, 판 부재 (42) 및 제 2 고정자 (44) 는, 서로에 대해 제 2 지지 부재 (134) 의 축부 (134d) 를 중심으로 회전 가능하게 되어 있다. 따라서, 제 2 지지 부재 (134) 의 축부 (134d) 는, 제 2 롤러인 판 부재 (42) 에 있어서의 롤러축을 구성하고 있고, 즉, 실시형태 1 에 있어서의 제 2 롤러축 및 제 3 롤러축을 구성하고 있다.At this time, the plate member 42 and the second stator 44 are rotatable about the shaft portion 134d of the second support member 134 with respect to each other. Therefore, the shaft part 134d of the 2nd support member 134 comprises the roller shaft in the plate member 42 which is a 2nd roller, ie, the 2nd roller shaft and the 3rd roller in Embodiment 1 It consists of an axis.

여기서, 설명의 편의상, 제 1 지지 부재 (12) 의 축부 (12d) 의 축심 방향을 z 축, 제 1 롤러축 (10) 의 축심 방향을 x 축, 그리고 x 축 및 z 축에 대해 수직인 y 축을 규정하고 있다. 또한, x 축에 대해 수직이고, 또한 판 부재 (42) 로부터 제 2 기부 블록 (8) 을 향하는 제 2 지지 부재 (134) 의 축부 (134d) 의 축심 방향을 z4 축으로 규정하여, x 축 및 z4 축에 대해 수직으로 y4 축이 연장되어 있는 것으로 한다.Here, for convenience of explanation, the axial center direction of the shaft portion 12d of the first supporting member 12 is the z axis, the axial center direction of the first roller shaft 10 is the x axis, and y perpendicular to the x axis and the z axis. It defines the axis. Further, the axial center direction of the shaft portion 134d of the second support member 134 perpendicular to the x axis and from the plate member 42 toward the second base block 8 is defined as the z4 axis, so that the x axis and It is assumed that the y4 axis extends perpendicular to the z4 axis.

따라서, xyz 축으로 이루어지는 좌표계는, 제 1 롤러 (1), 제 1 고정자 (3), 제 1 압전 소자 (5) 및 제 1 기부 블록 (7) 에 대해 적용하고, xy4z4 축으로 이루어지는 좌표계는, 판 부재 (42), 제 2 고정자 (44), 제 2 압전 소자 (64) 및 제 2 기부 블록 (8) 에 대해 적용하여 이하의 설명을 실시한다.Therefore, the coordinate system which consists of an xyz axis | shaft applies to the 1st roller 1, the 1st stator 3, the 1st piezoelectric element 5, and the 1st base block 7, The coordinate system which consists of an xy4z4 axis, The following description applies to the plate member 42, the second stator 44, the second piezoelectric element 64, and the second base block 8.

또, 도 11 을 참조하면, 제 2 고정자 (44) 의 볼록부 (44ab) 선단에는, 영구 자석 (174) 이 매립되어 있고, 또한 판 부재 (42) 의 단면 (42a) 에는, 영구 자석 (174) 과 대향하는 위치에 홀 센서 (194) 가 매립되어 있다. 홀 센서 (194) 는, 영구 자석 (174) 의 위치가 바뀜으로써 변화하는 영구 자석 (174) 의 자속으로부터, 영구 자석 (174) 의 상대 위치를 검출하는 것이다. 또, 도시하지 않았으나, 홀 센서 (194) 는 구동 회로 (56) 와 전기적으로 접속되어 있고, 홀 센서 (194) 에 의해 검출된 영구 자석 (174) 의 상대 위치 정보가 구동 회로 (56) 에 보내진다. 따라서, 구동 회로 (56) 는, 홀 센서 (194) 와 영구 자석 (174) 의 상대 위치 정보로부터, 판 부재 (42) 에 대한 제 2 고정자 (44) 의 상대 위치, 즉 제 2 지지 부재 (134) 의 축부 (134d) 를 중심으로 하는 회전 각도를 산출한다.11, the permanent magnet 174 is embedded in the front-end | tip of the convex part 44ab of the 2nd stator 44, and the permanent magnet 174 is in the end surface 42a of the board member 42. Moreover, as shown in FIG. ), The hall sensor 194 is embedded at a position opposite to the. The hall sensor 194 detects the relative position of the permanent magnet 174 from the magnetic flux of the permanent magnet 174 which changes as the position of the permanent magnet 174 changes. Although not shown, the hall sensor 194 is electrically connected to the drive circuit 56, and the relative position information of the permanent magnet 174 detected by the hall sensor 194 is sent to the drive circuit 56. Lose. Accordingly, the drive circuit 56 is based on the relative position of the second stator 44 with respect to the plate member 42, that is, the second support member 134, from the relative position information of the hall sensor 194 and the permanent magnet 174. The rotation angle around the shaft portion 134d of the center is calculated.

다음으로, 제 2 압전 소자 (64) 는, 실시형태 2 의 제 1 압전 소자 (50) 에 형성되어 있던 제 1 압전 소자부 (51) 를 제 1 압전 소자부 (51) 로서 갖고, 동일한 제 1 압전 소자 (50) 에 형성되어 있던 제 3 압전 소자부 (503) 를 제 2 압전 소자부 (504) 로서 갖고 있다. 따라서, 본 실시형태에 있어서, 제 1 압전 소자부 (51) 는, y4z4 평면 상의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시키고, 제 2 압전 소자부 (504) 는, xz4 평면 상의 y4 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시킨다 (도 12 참조).Next, the 2nd piezoelectric element 64 has the 1st piezoelectric element part 51 formed in the 1st piezoelectric element 50 of Embodiment 2 as a 1st piezoelectric element part 51, and is the same 1st The third piezoelectric element portion 503 formed in the piezoelectric element 50 is provided as the second piezoelectric element portion 504. Therefore, in this embodiment, the 1st piezoelectric element part 51 generate | occur | produces the bending vibration which oscillates in the x-axis direction on y4z4 plane, and the 2nd piezoelectric element part 504 is in the y4 axis direction on an xz4 plane. The oscillating bending vibration is generated (see FIG. 12).

또한, 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (504) 는, 절연 시트 (53 및 506) 를 개재하여 제 2 기부 블록 (8) 및 제 2 고정자 (44) 로부터 절연되고, 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 2 압전 소자부 (504) 는, 절연 시트 (54) 를 개재하여 서로 절연된 상태로 배치되어 있다.In addition, the first piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 504 are insulated from the second base block 8 and the second stator 44 via the insulating sheets 53 and 506. The 1st piezoelectric element part 51 and the 2nd piezoelectric element part 504 are arrange | positioned in the state which insulated each other through the insulating sheet 54. As shown in FIG.

또, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 진동 액추에이터 (104) 의 그 밖의 구성은, 실시형태 1 또는 2 와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.In addition, since the other structure of the vibration actuator 104 which concerns on Embodiment 4 of this invention is the same as that of Embodiment 1 or 2, description is abbreviate | omitted.

다음으로, 도 10 ∼ 12 를 이용하여, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 진동 액추에이터 (104) 의 동작을 나타낸다.Next, the operation | movement of the vibration actuator 104 which concerns on Embodiment 4 of this invention is shown using FIGS.

먼저, 제 1 롤러 (1), 제 1 고정자 (3), 제 1 압전 소자 (5) 및 제 1 기부 블록 (7) 의 동작은, 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 와 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.First, since the operation | movement of the 1st roller 1, the 1st stator 3, the 1st piezoelectric element 5, and the 1st base block 7 is the same as that of the vibration actuator 101 of Embodiment 1, it demonstrates Omit.

이 때문에, 제 2 롤러인 판 부재 (42), 제 2 고정자 (44), 제 2 압전 소자 (64) 및 제 2 기부 블록 (8) 의 동작에 대해 이하에 설명한다.For this reason, operation | movement of the plate member 42 which is a 2nd roller, the 2nd stator 44, the 2nd piezoelectric element 64, and the 2nd base block 8 is demonstrated below.

도 11 및 12 를 참조하면, 구동 회로 (56) 가, 제 2 압전 소자 (64) 의 제 1 압전 소자부 (51) 에 교류 전압을 인가하면, 제 1 압전 소자부 (51) 는, 제 2 고정자 (44) 의 볼록부 (44ab) 에 대해 y4z4 평면 상의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시킨다. 동일하게, 구동 회로 (56) 가 제 2 압전 소자부 (504) 에 교류 전압을 인가하면, 제 2 압전 소자부 (504) 는, 제 2 고정자 (44) 의 볼록부 (44ab) 에 대해 xz4 평면 상의 y4 축 방향으로 요동시키는 휨 진동을 발생시킨다.11 and 12, when the driving circuit 56 applies an alternating voltage to the first piezoelectric element portion 51 of the second piezoelectric element 64, the first piezoelectric element portion 51 is the second. A bending vibration is generated that oscillates with respect to the convex portion 44ab of the stator 44 in the x axis direction on the y4z4 plane. Similarly, when the drive circuit 56 applies an alternating voltage to the second piezoelectric element portion 504, the second piezoelectric element portion 504 is in the xz4 plane with respect to the convex portion 44ab of the second stator 44. A bending vibration that oscillates in the y4 axis direction of the phase is generated.

그래서, 도 11 을 참조하면, 구동 회로 (56) 의 제어에 따라, 제 1 압전 소자부 (51) 와 제 2 압전 소자부 (504) 의 쌍방으로 위상을 90 도 시프트시킨 교류 전압을 인가하면, 제 1 압전 소자부 (51) 의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동, 및 제 2 압전 소자부 (504) 의 y4 축 방향으로 요동시키는 휨 진동이 조합된 복합 진동, 즉, xy4 면내의 타원 진동이 제 2 고정자 (44) 의 볼록부 (44ab) 에 발생한다.Therefore, referring to FIG. 11, when an AC voltage having a phase shifted by 90 degrees is applied to both the first piezoelectric element portion 51 and the second piezoelectric element portion 504 under the control of the driving circuit 56, The composite vibration combining the bending vibration oscillating in the x axis direction of the first piezoelectric element part 51 and the bending vibration oscillating in the y4 axis direction of the second piezoelectric element part 504, that is, the elliptic vibration in the xy4 plane is combined. Occurs in the convex portion 44ab of the second stator 44.

이 xy4 면내의 타원 진동에 의해, 제 2 고정자 (44) 는, 그 볼록부 (44ab) 로 판 부재 (42) 의 단면 (42a) 을 세게 긁도록 하여, 판 부재 (42) 를 z4 축 방향이 되는 방향 P4 또는 Q4 로 회전시킨다. 이 때, 제 1 롤러 (1) 는, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 에 의해 z 축 방향의 회전에 대해 구속되고, 또, 제 1 고정자 (3), 제 1 압전 소자 (5), 제 1 기부 블록 (7) 및 제 3 기부 블록 (9) 은 서로 고정되어 있다. 따라서, 판 부재 (42) 가 z4 축 방향의 회전에 대해 구속되어 있기 때문에, 제 2 고정자 (44) 는, 제 2 고정자 (44) 에 고정된 제 2 압전 소자 (64) 및 제 2 기부 블록 (8) 과 함께, 판 부재 (42) 에 대해 방향 Q4 또는 P4 로 회전한다 (도 10 참조).The elliptic vibration in the xy4 plane causes the second stator 44 to scratch the end face 42a of the plate member 42 with its convex portion 44ab so that the plate member 42 has the z4 axis direction. Rotate in the direction P4 or Q4. At this time, the 1st roller 1 is constrained with respect to the rotation of the z-axis direction by the convex parts 3a and 3b of the 1st stator 3, Moreover, the 1st stator 3 and the 1st piezoelectric element (5), the first base block 7 and the third base block 9 are fixed to each other. Therefore, since the plate member 42 is constrained against rotation in the z4 axial direction, the second stator 44 includes the second piezoelectric element 64 and the second base block (fixed to the second stator 44). 8), it rotates with respect to the plate member 42 in the direction Q4 or P4 (refer FIG. 10).

또한, 제 2 고정자 (44) 의 회전 각도는, 홀 센서 (194) 에 의해 검출된 판 부재 (42) 에 대한 제 2 고정자 (44) 의 상대 위치 정보로부터 구동 회로 (56) 에 의해 산출되고, 구동 회로 (56) 는, 이 산출한 회전 각도에 기초하여 제 2 압전 소자 (64) 의 구동을 제어하여, 제 2 고정자 (44) 를 소정 방향·각도로 회전시킨다.In addition, the rotation angle of the second stator 44 is calculated by the drive circuit 56 from the relative position information of the second stator 44 with respect to the plate member 42 detected by the hall sensor 194, The drive circuit 56 controls the drive of the 2nd piezoelectric element 64 based on this calculated rotation angle, and rotates the 2nd stator 44 by predetermined direction and angle.

또, 본 발명의 실시형태 4 에 관련된 진동 액추에이터 (104) 의 그 밖의 동작은, 실시형태 1 과 동일하기 때문에 설명을 생략한다.In addition, since the other operation of the vibration actuator 104 which concerns on Embodiment 4 of this invention is the same as that of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

이와 같이, 실시형태 4 에 관련된 진동 액추에이터 (104) 에 있어서, 상기 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 와 동일한 효과가 얻어진다.Thus, in the vibration actuator 104 which concerns on Embodiment 4, the effect similar to the vibration actuator 101 of the said Embodiment 1 is acquired.

또, 실시형태 2 에 관련된 진동 액추에이터 (102) 는, x 축 방향으로 회전하는 제 1 롤러 (1) 및 z 축 방향으로 회전하는 제 3 고정자 (20) 를 갖고 있다. 한편, 본 실시형태에 관련된 진동 액추에이터 (104) 는, x 축 방향으로 회전하는 제 1 롤러 (1) 와, z4 축 방향으로 회전하는 제 2 롤러인 판 부재 (42) 를 갖고 있다. 그리고, 진동 액추에이터 (102) 에 있어서의 제 1 롤러 (1) 및 제 3 고정자 (20) 는 서로 떨어져 배치되어 있지만, 진동 액추에이터 (104) 에 있어서의 제 1 롤러 (1) 및 판 부재 (42) 는, 서로 근접하여 배치되어 있다. 이 때문에, 진동 액추에이터 (104) 는, 진동 액추에이터 (102) 에 비해, x 축 방향의 회전 부위와 z4 축 방향의 회전 부위를 근접시킨, 2 종류의 회전 동작을 복합한 동작을 가능하게 한다. 따라서, 예를 들어, 진동 액추에이터 (102) 는, 인간의 손가락 동작을 재현할 수 있기 때문에 로봇 핸드에 있어서의 손가락 부분에 대한 적용이 가능하지만, 진동 액추에이터 (104) 는, 인간의 견관절 또는 고관절의 동작을 재현할 수 있기 때문에, 로봇에 있어서의 인간의 어깨 또는 가랑이에 상당하는 부위에 대한 적용이 가능하다. 따라서, 진동 액추에이터 (104) 에 의해, 본원 발명에 관련된 진동 액추에이터의 적용 대상을 확대할 수 있다.Moreover, the vibration actuator 102 which concerns on Embodiment 2 has the 1st roller 1 which rotates in an x-axis direction, and the 3rd stator 20 which rotates in a z-axis direction. On the other hand, the vibration actuator 104 which concerns on this embodiment has the 1st roller 1 which rotates in an x-axis direction, and the plate member 42 which is a 2nd roller which rotates in a z4-axis direction. And although the 1st roller 1 and the 3rd stator 20 in the vibration actuator 102 are arrange | positioned apart from each other, the 1st roller 1 and the plate member 42 in the vibration actuator 104 are located. Are arranged close to each other. For this reason, compared with the vibration actuator 102, the vibration actuator 104 enables the operation | movement which combined the two types of rotational motions which made the rotation site | part of the x-axis direction and the rotation site | part of the z4 axis direction close. Thus, for example, since the vibration actuator 102 can reproduce the human finger movement, the vibration actuator 104 can be applied to the finger portion of the robot hand, but the vibration actuator 104 can be applied to the human shoulder or hip joint. Since the motion can be reproduced, application to a part corresponding to the human shoulder or crotch in the robot is possible. Therefore, the vibration actuator 104 can expand the application object of the vibration actuator which concerns on this invention.

또, 실시형태 1 ∼ 4 에 있어서, 제 1 롤러 (1, 31) 및 제 2 롤러 (2, 32) 는 원통 형상이었지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 구 형상이어도 된다.Moreover, in Embodiment 1-4, although the 1st roller 1, 31 and the 2nd roller 2, 32 were cylindrical shape, it is not limited to this, A spherical shape may be sufficient.

또한, 제 1 롤러 (1, 31) 의 1 쌍의 롤러부 (1a 및 1b, 31a 및 31b), 그리고 제 2 롤러 (2, 32) 의 1 쌍의 롤러부 (2a 및 2b, 32a 및 32b) 는, 모두 원통의 일부를 구성하는 형상이었지만, 원추대의 일부를 구성하는 형상이어도 된다. 예를 들어, 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 에 있어서의 제 1 롤러 (1) 의 1 쌍의 롤러부 (1a 및 1b) 가 원추 사다리꼴 형상인 경우, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a 및 3b) 에 있어서, 롤러부 (1a 및 1b) 의 원추대를 형성하는 롤러면에 정합하는 형상을 한 홈을 형성하고, 롤러부 (1a 및 1b) 를 이 홈에 끼워 맞추도록 해도 된다. 이로써, 롤러부 (1a 및 1b) 가 제 1 롤러축 (10) 방향, 즉 회전 중심축 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.Further, a pair of roller portions 1a and 1b, 31a and 31b of the first rollers 1 and 31, and a pair of roller portions 2a and 2b, 32a and 32b of the second rollers 2 and 32 Although all had the shape which comprises a part of cylinder, the shape which comprises a part of cone may be sufficient. For example, when the pair of roller parts 1a and 1b of the 1st roller 1 in the vibration actuator 101 of Embodiment 1 is conical trapezoidal shape, the convex part of the 1st stator 3 ( In 3a and 3b, you may form the groove which matched the roller surface which forms the cone of the roller parts 1a and 1b, and fit the roller parts 1a and 1b to this groove. Thereby, it can prevent that the roller parts 1a and 1b move to the 1st roller shaft 10 direction, ie, the rotation center axis direction.

또, 실시형태 1 ∼ 4 에 있어서, 제 1 롤러 (1, 31) 및 제 2 롤러 (2, 32, 42) 는, 그 회전 중심축의 방향이 직각인 관계에 있었지만, 이에 한정되는 것이 아니며, 회전 중심축의 방향이 상이하기만 하면 된다. 예를 들어, 제 1 롤러 (1, 31) 의 회전 중심축과 제 2 롤러 (2, 32, 42) 의 회전 중심축이 평행으로 되어 있어도 된다. 이 때, 실시형태 1 의 진동 액추에이터 (101) 를 예로 들면, 제 1 롤러 (1) 및 제 2 롤러 (2) 는 병렬로 배치되기 때문에, 제 1 액추에이터 본체 (101a) 에 대해, 제 2 액추에이터 본체 (101b) 가 롤러 본체 (100) 를 지지점으로 하여 360°가까이 회전 동작할 수 있다.Moreover, in Embodiment 1-4, although the 1st roller 1, 31 and the 2nd roller 2, 32, 42 had the relationship which the direction of the rotation center axis was orthogonal, it is not limited to this, It rotates The direction of the central axis only needs to be different. For example, the rotation center axis of the first rollers 1, 31 and the rotation center axis of the second rollers 2, 32, 42 may be parallel to each other. At this time, taking the vibrating actuator 101 of Embodiment 1 as an example, since the first roller 1 and the second roller 2 are arranged in parallel, the second actuator body with respect to the first actuator body 101a. 101b can rotate by 360 degrees with the roller main body 100 as a support point.

또, 실시형태 2 의 제 3 고정자 (20) 가 복수의 볼록부 (20a) 를 갖고, 실시형태 4 의 제 2 고정자 (44) 도 복수의 볼록부 (44ab) 를 갖고 있었지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 복수로 이루어지는 볼록부 (20a 및 44ab) 는, 1 개의 볼록부에 의해 형성되어 있어도 되고, 이 1 개의 볼록부가 인접하는 볼록부끼리를 연결한 바퀴 형상인 것이어도 된다. 또, 볼록부 (20a 및 44ab) 는, 고리 형상으로 배치되어 있었지만, 다각형상으로 배치되어 있어도 된다.Moreover, although the 3rd stator 20 of Embodiment 2 had some convex part 20a, and the 2nd stator 44 of Embodiment 4 also had some convex part 44ab, it is not limited to this. . The convex parts 20a and 44ab which consist of a plurality may be formed by one convex part, and the one convex part may be a wheel shape which connected convex parts adjacent to each other. Moreover, although the convex parts 20a and 44ab were arrange | positioned in ring shape, you may arrange | position in polygonal form.

또, 실시형태 2 에 있어서, 제 1 압전 소자부 (51) 의 x 축 방향으로 요동시키는 휨 진동, 제 2 압전 소자부 (52) 의 z 축 방향의 세로 진동, 및 제 3 압전 소자부 (503) 의 y 축 방향으로 요동시키는 휨 진동이 조합된 복합 진동을, 제 1 고정자 (3) 의 볼록부 (3a, 3b) 및 제 3 고정자 (20) 에 발생시키고 있었다. 그리고, 이 복합 진동에 의해, 제 3 고정자 (20) 는 제 3 기부 블록 (9) 에 대해 방향 P3 또는 Q3 으로 회전하는 것으로 하고 있었다. 그러나, 실시형태 4 와 동일하게 하여, 제 1 압전 소자부 (51) 및 제 3 압전 소자부 (503) 만을 진동시킨 복합 진동에 의해서도, 제 3 고정자 (20) 를 제 3 기부 블록 (9) 에 대해 방향 P3 또는 Q3 으로 회전시킬 수 있다 (도 6 참조).Moreover, in Embodiment 2, the bending vibration oscillating to the x-axis direction of the 1st piezoelectric element part 51, the longitudinal vibration of the z-axis direction of the 2nd piezoelectric element part 52, and the 3rd piezoelectric element part 503 ), The convex portions 3a and 3b of the first stator 3 and the third stator 20 were combined with the flexural vibrations oscillating in the y-axis direction. And by this composite vibration, the 3rd stator 20 was supposed to rotate with respect to the 3rd base block 9 in the direction P3 or Q3. However, similarly to the fourth embodiment, the third stator 20 is attached to the third base block 9 even by a composite vibration in which only the first piezoelectric element portion 51 and the third piezoelectric element portion 503 vibrate. Can be rotated in the direction P3 or Q3 relative to it (see FIG. 6).

Claims

A rotor integrally comprising a first roller and a second roller having different rotation center axes,
A first stator disposed in contact with the first roller,
A second stator disposed in contact with the second roller,
First vibrating means for rotating the first roller by vibrating the first stator;
And a second vibration means for rotating the second roller by vibrating the second stator.

A first roller having a rotational central axis,
A first stator disposed in contact with the first roller,
A first vibration actuator portion having first vibration means for rotating the first roller by vibrating the first stator;
A second roller having a central axis of rotation;
A second stator disposed in contact with the second roller,
A second vibration actuator portion having second vibration means for rotating the second roller by vibrating the second stator,
The first roller of the first vibration actuator part and the second roller of the second vibration actuator part are integrated,
An oscillating actuator in which the central axis of rotation of the integrated first roller and the central axis of rotation of the second roller are different.

The method according to claim 1 or 2,
The first vibration means and the second vibration means,
It is made up of a plurality of piezoelectric element plates that are laminated with each other, and a voltage is applied to generate ultrasonic vibrations,
The first stator is disposed at an end portion of the first vibrating means in the lamination direction of the piezoelectric element plate,
The vibrating actuator, wherein the second stator is disposed at an end portion in the stacking direction of the piezoelectric element plate in the second vibrating means.

The method according to claim 1 or 2,
Around the rotation center axis of the first roller, support the first roller so as to be free to rotate,
A first support member having a first shaft portion penetrating the first stator and the first vibration means;
First preloading means for pressing the first roller against the first stator via the first supporting member;
Around the rotation center axis of the second roller, support the second roller so as to be free to rotate,
A second support member having a second shaft portion penetrating the second stator and the second vibrating means;
And a second preload means for urging said second roller against said second stator via said second support member.

The method of claim 4, wherein
Further provided with a third stator disposed in contact with the first vibration means,
And the third stator rotates an object placed in contact with the third stator about the first support member when the third stator is vibrated by the vibration of the first vibrating means.

The method according to claim 1 or 2,
The contact surface of the first roller and the first stator is part of the cylindrical surface,
And a contact surface of said second roller and said second stator is part of a cylindrical surface.

The method according to claim 1 or 2,
The said rotation center axis | shaft of the said 1st roller and the said rotation center axis | shaft of the said 2nd roller are the vibration actuators which are in the relationship orthogonal to each other in the direction of the rotation center axis | shaft.

The method according to claim 1 or 2,
The contact surface with the first stator in the first roller is a part of the cylindrical surface,
The contact surface with the second stator in the second roller is flat,
The first roller is rotatable about a central axis of the cylindrical surface which is a contact surface with the first stator,
And the second roller is rotatable about an axis perpendicular to the contact surface with the second stator.

The method of claim 8,
Around the rotation center axis of the first roller, support the first roller so as to be free to rotate,
A first support member having a first shaft portion penetrating the first stator and the first vibration means;
First preloading means for pressing the first roller against the first stator via the first supporting member;
Coupled to a contact surface with the second stator in the second roller, supporting the second roller,
A second support member having a second shaft portion penetrating the second stator and the second vibrating means;
And a second preload means for urging said second roller against said second stator via said second support member.