WO2007105396A1 - 駆動装置 - Google Patents

駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2007105396A1
WO2007105396A1 PCT/JP2007/052482 JP2007052482W WO2007105396A1 WO 2007105396 A1 WO2007105396 A1 WO 2007105396A1 JP 2007052482 W JP2007052482 W JP 2007052482W WO 2007105396 A1 WO2007105396 A1 WO 2007105396A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
friction member
springs
drive
driving
leaf spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2007/052482
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ryuichi Yoshida
Hirohisa Sueyoshi
Shuichi Fujii
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Opto Inc
Original Assignee
Konica Minolta Opto Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Opto Inc filed Critical Konica Minolta Opto Inc
Priority to US12/224,744 priority Critical patent/US7737610B2/en
Priority to KR1020087021028A priority patent/KR101273699B1/ko
Priority to JP2008505004A priority patent/JP5093098B2/ja
Publication of WO2007105396A1 publication Critical patent/WO2007105396A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/021—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using intermittent driving, e.g. step motors, piezoleg motors
    • H02N2/025—Inertial sliding motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/06—Drive circuits; Control arrangements or methods
    • H02N2/065—Large signal circuits, e.g. final stages
    • H02N2/067—Large signal circuits, e.g. final stages generating drive pulses
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits

Definitions

  • the present invention relates to a drive device, and more particularly to a self-propelled drive device using an electromechanical transducer.
  • a driving device that positions a moving body by sliding movement of a driving friction member by an electromechanical transducer such as a piezoelectric element is known, and as described in Patent Document 1, an impact type in which a piezoelectric element does not move is known.
  • Patent Document 2 there are a driving device and a self-propelled driving device in which a piezoelectric element is held by a moving body and moves together with the moving body.
  • the fixed guide member and the urging guide member need to be formed of a material having high rigidity and stable frictional force, which has been a factor in increasing the cost of the driving device.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-80964
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 10-225150
  • an object of the present invention is to provide a self-propelled drive device that can be driven stably and is inexpensive.
  • a driving apparatus includes a driving friction member that fixes one end of an electromechanical conversion element and is connected to the other end of the electromechanical conversion element.
  • a movable body that is held so as to be movable in the expansion / contraction direction of the conversion element and is supported so as to be movable in the expansion / contraction direction of the electromechanical conversion element, and a driving friction member that extends in a band shape in the expansion / contraction direction of the electromechanical conversion element
  • the leaf spring narrows the drive friction member even if the drive friction member is slightly displaced in the normal direction of the leaf spring.
  • the holding force does not fluctuate and can exhibit a stable frictional force. Therefore, the moving body can be driven with a constant force even if the direction in which the leaf spring is held does not exactly match the direction in which the moving body can move.
  • the drive device of the present invention can be provided at a low cost since the drive friction member is directly held by the leaf spring, so that the structure is simple.
  • the drive device of the present invention may further include auxiliary springs that are respectively arranged outside the leaf springs and that exert elastic force only on both ends of the leaf springs.
  • the auxiliary spring reinforces the force with which the leaf spring pinches the drive friction member at both ends of the leaf spring. As a result, it is possible to prevent the leaf spring from being bent in the longitudinal direction and to reduce the force for pinching the drive friction member at both ends, and to generate a constant driving force regardless of the position of the moving body.
  • the leaf springs may have their free ends bent outward.
  • the leaf spring is difficult to bend in the longitudinal direction, and the force for pinching the driving friction member varies depending on the position of the leaf spring. As a result, a constant driving force can be generated regardless of the position of the moving body.
  • the driving friction member of the moving body is sandwiched between the pair of leaf springs, even if the moving direction of the moving body and the fixing direction of the leaf spring do not completely coincide, A constant driving force can be generated regardless of the position, and an inexpensive self-propelled driving device capable of stable driving can be provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a drive device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 is a detailed perspective view of the main leaf spring and auxiliary spring of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the moving unit of FIG.
  • FIG. 4 is a circuit diagram of a drive circuit for driving the drive device of FIG.
  • FIG. 5 is a time chart showing drive voltage signals of the drive circuit of FIG.
  • FIG. 6 is a time chart showing a drive voltage signal when moving in the opposite direction to FIG.
  • FIG. 7 is a diagram showing the distribution of pressure applied by the main leaf spring and auxiliary spring of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view of a main leaf spring as an alternative to FIG.
  • FIG. 1 shows a drive device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the driving device 1 is for positioning the stage 3 on the base 2 in the directions of arrows A and B.
  • the stage 3 has a sliding block 5 slidably engaged with a guide block 4 provided on the base 2 and is assembled so as to be movable only in the directions of arrows A and B with respect to the base 2.
  • the moving unit 6 is fixed to the stage 3 with bolts 7.
  • a base member 11 is fixed to the pedestal 2 so that a pair of main leaf springs 8 sandwiching the moving unit 6 and auxiliary springs 9 respectively disposed outside the main leaf springs 8 are fastened and held by screws 10.
  • the moving unit 6 is interposed between the main leaf springs 8 so as to push and spread the main leaf springs 8 and auxiliary springs 9, and is sandwiched by the reaction force due to the elasticity of the main leaf springs 8 and auxiliary springs 9. Yes.
  • the main leaf spring 8 is a leaf spring according to the present invention. As shown in FIG. The lower side is held by the base member 11 so as to be cantilevered in the short side direction. Further, the main leaf spring 8 has an upper end portion that is a free end that is not held by the base member 11 and is bent outward by about 45 ° over the entire length.
  • the auxiliary spring 9 is cantilevered by the base member 11 so as to overlap the outer side of the main plate spring 8.
  • the auxiliary spring 9 extends only to the vicinity of the upper end of the main leaf spring 8 in the short side direction, and the central portion hardly protrudes upward from the base member 11.
  • the base member 11 is fixed to the base 2 so as to hold the main plate spring 8 in parallel with the movable AB direction of the stage 3.
  • the moving unit 6 is one in which a piezoelectric element 13 and a driving friction member 14 are accommodated in a moving body 12 having a substantially rectangular parallelepiped metal blocking force.
  • the piezoelectric element 13 is an electromechanical conversion element according to the present invention. One end of the piezoelectric element 13 is fixed to the moving body 12, and a drive voltage is applied via the lead wire 15 and the flexible substrate 16, so that the stage Extends and contracts in the same A-B direction as 3 moves.
  • the drive friction member 14 is formed of, for example, a carbon fiber, protrudes laterally from the moving body 12 and is sandwiched between the main leaf springs 8, and extends from the friction portion 14 a to both sides of the piezoelectric element 13 in the expansion / contraction direction.
  • the movable body 12 protrudes and includes shaft portions 14b and 14c that are slidably supported on a sealing plate 18 fixed to the end of the movable body 12 with screws 17 respectively.
  • the driving friction member 14 has one shaft portion 14b connected to the end of the piezoelectric element 13 opposite to the end fixed to the moving body 12, and the piezoelectric element 13 expands and contracts so that A —Vibrates in the B direction (the expansion and contraction direction of the piezoelectric element 13).
  • FIG. 4 shows a drive circuit for applying a voltage to the piezoelectric element 13.
  • This drive circuit is a control circuit that outputs Vp (V) power supply, four FET19, 20, 21, 22 and control signals Scl, Sc2, Sc3, Sc4 for switching FET19, 20, 21, 22 respectively. 23 also has power.
  • the drive circuit determines the drive voltage Vload applied between the two terminals of the piezoelectric element 13 by + Vp (V), —Vp (V), or 0 (V (V), based on the control signal Scl, Sc2, Sc3, Sc4. ).
  • the driving circuit when the stage 3 is driven in the direction of arrow A, the driving circuit is piezoelectric.
  • Vp (V) is applied to the piezoelectric element 13 from the no-voltage standard length to extend to the maximum length, and then at time t2, Vp (V) is When applied, it contracts to the minimum length and at time t3 it returns to the standard length with no voltage.
  • Vload force SO (V) force Vp (V) or Vp (V) force also increases to 0 (V)
  • the voltage change is small, so the piezoelectric element 13 expands relatively slowly.
  • the drive voltage Vload decreases from + V p (V) to ⁇ Vp (V)
  • the voltage change is large, and the piezoelectric element 13 contracts relatively steeply.
  • the amount of movement of the moving body 12, that is, the stage 3, at the time Td obtained by adding the times tl, t2, and t3 is the length change of the piezoelectric element 13 and the distance between the friction portion 14a of the driving friction member 14 and the main leaf spring 8. It depends on the frictional force. Therefore, the drive circuit uses a series of voltage changes during this operation time Td as one drive operation, and repeats a series of drive operations according to the distance to which the stage 3 should be moved.
  • the output timing of the control signals Scl and Sc2 and the output timing of the control signals Sc3 and Sc4 are It is better to reverse the direction when moving in the direction of arrow A.
  • the expansion / contraction waveform of the piezoelectric element 13 contracts slowly and sharply in contrast to the driving by the driving voltage in FIG. 5, so that the moving body 12 extends in the direction of arrow B with respect to the base member 11.
  • the moving amount per driving operation of the moving body 12 and the stage 3 is the same distance in the opposite direction as in FIG. 5 if the frictional force between the driving friction member 14 and the main plate spring 8 is constant. become.
  • FIG. 7 shows the drive friction of the main leaf spring 8 at the position where the drive friction member 14 is pinched (holding position).
  • a change in pressure applied to the rubbing member 14, that is, a distribution of elastic force in the long side direction of the main leaf spring 8 and the auxiliary spring 9 is shown.
  • the main leaf spring 8 squeezes in the short side direction and pressurizes the drive friction member 14, but can also squeeze in the long side direction. For this reason, when the auxiliary spring 9 is not provided, only the vicinity of the portion that holds the driving friction member 14 crawls in the short side direction and exerts the applied pressure.
  • the main leaf spring 8 has an effective length that extends in the short side direction because there are few portions that can be held on one side in the long side direction when the driving friction member 14 is held at both ends in the long side direction. Becomes shorter and the applied pressure becomes smaller.
  • the bent portion acts as a rib that suppresses the sag in the long side direction of the main plate spring 8 and depends on the position of the drive friction member 14.
  • the change in the applied pressure of the main leaf spring 8 is reduced.
  • this also inevitably reduces the applied pressure at both ends of the main leaf spring 8, as shown in FIG.
  • the auxiliary spring 9 is disposed outside the main plate spring 8.
  • the auxiliary spring 9 extends only in the short-side direction at both ends, and can exert an elastic force on the main leaf spring 8. That is, the auxiliary spring 9 supports the main plate spring 8 only at both ends, and acts to pressurize the drive friction member 14 via the main plate spring 8. Therefore, as shown in FIG. 7, the pressure applied by the main leaf spring 8 and the auxiliary spring 9 hardly changes depending on the position of the drive friction member 14. As a result, the amount of movement of the stage 3 per one driving operation of the time Td that does not change depending on the position of the frictional force force moving unit 6 between the main leaf spring 8 and the driving friction member 14 is Regardless of position, it is always constant.
  • the moving unit 6 is moved from above with the pair of main leaf springs 8 in a state where the main leaf spring 8 and the auxiliary spring 9 are fixed to the base member 11.
  • the drive device 1 can be easily inserted, and the assembly of the drive device 1 is simple.
  • both end portions of the main leaf spring 8 in the long side direction may be arranged in the A-B direction.
  • other types of springs such as a compression spring that exerts an elastic force only at both ends in the long side direction of the main leaf spring 8 may be used.
  • the pressure applied to the drive friction member 14 can be kept constant by using the main leaf spring 8 'shown in FIG.
  • This main leaf spring 8 ' is provided with a through hole 8a for reducing the elastic force in the elastically deforming portion, with the central through hole 8a being large and the through holes 8a at both ends being small.
  • the main leaf spring 8 ' may be formed with a plurality of holes or grooves that do not penetrate instead of the through hole 8a, and the depth and number of the holes may be changed without changing the size of the holes or grooves. Good. Further, the main plate spring 8 ′ may be formed so that the plate thickness is thick at both ends.

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

　安定した駆動が可能で安価な自走式の駆動装置を提供するために、駆動装置１は、電気機械変換素子１３の一端を固定し、電気機械変換素子１３の他端に接続した駆動摩擦部材１４を電気機械変換素子１３の伸縮方向Ａ－Ｂに移動可能に保持し、電気機械変換素子１３の伸縮方向Ａ－Ｂに移動可能に支持される移動体１２と、電気機械変換素子１３の伸縮方向Ａ－Ｂに帯状に延伸して駆動摩擦部材１４を挟み込む一対の主板ばね８と、主板ばね８を短辺方向に片持ちに保持するベース部材１１とを有し、主板ばね８の外側にそれぞれ配置され、主板ばね８の両端部に対してのみ弾性力を発揮する補助ばね９をさらに有する。

Description

明 細 書
駆動装置
技術分野
[0001] 本発明は、駆動装置に関し、特に、電気機械変換素子を用いた自走式の駆動装 置に関する。
背景技術
[0002] 圧電素子などの電気機械変換素子による駆動摩擦部材の滑り移動によって移動 体を位置決めする駆動装置が公知であり、特許文献 1に記載されているように、圧電 素子が移動しないインパクト式の駆動装置と、特許文献 2に記載されているように、圧 電素子が移動体に保持されて移動体と共に移動する自走式の駆動装置とがある。
[0003] 特許文献 2に記載されて 、るように、従来の自走式の駆動装置では、駆動摩擦部 材が摺動する固定案内部材と、駆動摩擦部材を固定案内部材に押圧するように付 勢された付勢案内部材とを用いる。
[0004] し力しながら、従来の駆動装置では、移動体が駆動するステージのような被駆動部 材の可動方向と固定案内部材の設置方向とを完全に一致させなければ、駆動摩擦 部材と固定案内部材との摩擦力が一定に保たれず、安定した駆動ができない。
[0005] また、固定案内部材および付勢案内部材は、剛性が高く摩擦力の安定した材質で 形成される必要があり、駆動装置のコストを押し上げる要因になっていた。
特許文献 1：特開 2004— 80964号公報
特許文献 2 :特開平 10— 225150号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 前記問題点に鑑みて、本発明は、安定した駆動が可能で安価な自走式の駆動装 置を提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0007] 前記課題を解決するために、本発明による駆動装置は、電気機械変換素子の一端 を固定し、前記電気機械変換素子の他端に接続した駆動摩擦部材を前記電気機械 変換素子の伸縮方向に移動可能に保持し、前記電気機械変換素子の伸縮方向に 移動可能に支持される移動体と、前記電気機械変換素子の伸縮方向に帯状に延伸 して前記駆動摩擦部材を挟み込む一対の板ばねと、前記板ばねを短辺方向に片持 ちに保持するベース部材とを有するものとする。
[0008] この構成によれば、駆動摩擦部材を一対の板ばねで挟み込んで保持するので、駆 動摩擦部材が板ばねの法線方向に多少位置ずれしても、板ばねが駆動摩擦部材を 狭持する力が変動せず、安定した摩擦力を発揮できる。このため、板ばねが保持さ れる方向と、移動体の移動可能な方向とが厳密に一致しなくても、移動体を一定の 力で駆動できる。また、本発明の駆動装置は、駆動摩擦部材を直接板ばねで狭持す るので、構造が簡単で安価に提供できる。
[0009] また、本発明の駆動装置において、前記板ばねの外側にそれぞれ配置され、前記 板ばねの両端部に対してのみ弾性力を発揮する補助ばねをさらに有してもょ 、。
[0010] この構成によれば、板ばねの両端部において板ばねが駆動摩擦部材を狭持する 力を補助ばねが補強する。これにより、板ばねが長手方向に湾曲して両端で駆動摩 擦部材を狭持する力が減少することを防止し、移動体の位置にかかわらず一定の駆 動力を発生させることができる。
[0011] また、本発明の駆動装置において、前記板ばねは、自由端の先端がそれぞれ外側 に折り曲げられていてもよい。
[0012] この構成によれば、板ばねが長手方向に湾曲し難くなり、板ばねの位置によって駆 動摩擦部材を狭持する力が変化しに《なる。これによつて、移動体の位置にかかわ らず一定の駆動力を発生させることができる。
発明の効果
[0013] 本発明によれば、移動体の駆動摩擦部材を一対の板ばねで挟み込むので、移動 体の移動方向と板ばねの固定方向との向きが完全に一致しなくても、移動体の位置 にかかわらず一定の駆動力を発生することができ、安定した駆動が可能で安価な自 走式の駆動装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]本発明の一実施形態の駆動装置の分解斜視図。 [図 2]図 1の主板ばねおよび補助ばねの詳細斜視図。
[図 3]図 1の移動ユニットの断面図。
[図 4]図 1の駆動装置を駆動するための駆動回路の回路図。
[図 5]図 4の駆動回路の駆動電圧信号を示すタイムチャート。
[図 6]図 5と逆方向に移動させる場合の駆動電圧信号を示すタイムチャート。
[図 7]図 1の主板ばねおよび補助ばねによる加圧力の分布を示す図。
[図 8]図 3の代案となる主板ばねの斜視図。
符号の説明
[0015] 1 駆動装置
8 主板ばね
9 補助ばね
11 ベース部材
12 移動体
13 圧電素子 (電気機械変換素子）
14 駆動摩擦部材
発明を実施するための最良の形態
[0016] これより、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
[0017] 図 1に本発明の一実施形態の駆動装置 1を示す。駆動装置 1は、台座 2上でステー ジ 3を矢印 A—B方向に位置決めするものである。ステージ 3は、台座 2に設けられた 案内ブロック 4に摺動可能に係合する摺動ブロック 5を有し、台座 2に対して矢印 A— B方向にのみ移動可能に組み立てられる。
[0018] ステージ 3には、移動ユニット 6がボルト 7で固定される。台座 2には、移動ユニット 6 を挟み込む一対の主板ばね 8と、主板ばね 8の外側にそれぞれ配置される補助ばね 9とをねじ 10によって締め付けて保持するベース部材 11が固定されて 、る。言 ヽ換 えると、移動ユニット 6は、主板ばね 8および補助ばね 9を押し広げるように、主板ばね 8の間に介在して、主板ばね 8および補助ばね 9の弾性による反力によって挟み込ま れている。
[0019] 主板ばね 8は、本発明における板ばねであり、図 2に示すように、帯状の金属板から なり、短辺方向に片持ちになるように、下側がベース部材 11に保持されている。また 、主板ばね 8は、ベース部材 11に保持されていない自由端である上側の先端部が、 約 45° 外側に、全長に渡って折り曲げられている。
[0020] 補助ばね 9は、主板ばね 8の外側に重ねてベース部材 11に片持ちに保持されてい る。補助ばね 9は、主板ばね 8の長辺方向の両端部に重なる部分のみが主板ばね 8 の短辺方向の上端近傍まで延伸し、中央部はベース部材 11から上方に殆ど突出し ない。
[0021] ベース部材 11は、主板ばね 8をステージ 3の移動可能な A—B方向と平行に保持 するように、台座 2に対して固定されている。
[0022] 図 3に示すように、移動ユニット 6は、概略直方体の金属ブロック力もなる移動体 12 に、圧電素子 13と、駆動摩擦部材 14とを収容したものである。
[0023] 圧電素子 13は、本発明における電気機械変換素子であり、一端が移動体 12に固 定されており、リード線 15およびフレキシブル基板 16を介して駆動電圧が印加される ことで、ステージ 3の移動方向と同じ A—B方向に伸縮する。
[0024] 駆動摩擦部材 14は、例えばカーボンファイバで形成され、移動体 12から側方に突 出て主板ばね 8に挟み込まれる摩擦部 14aと、摩擦部 14aから圧電素子 13の伸縮方 向両側に突出して移動体 12および移動体 12の端部にねじ 17で固定した封止板 18 にそれぞれ摺動可能に支持される軸部 14bおよび 14cとからなっている。駆動摩擦 部材 14は、一方の軸部 14bが圧電素子 13の移動体 12に固定された端部と反対側 の端部に接続されており、圧電素子 13の伸縮によって移動体 12の内部で A—B方 向（圧電素子 13の伸縮方向）に振動する。
[0025] 図 4に、圧電素子 13に電圧を印加する駆動回路を示す。この駆動回路は、 Vp (V) の電源と、 4つの FET19, 20, 21, 22と、 FET19, 20, 21, 22をそれぞれスィッチ ングする制御信号 Scl, Sc2, Sc3, Sc4を出力する制御回路 23と力もなつている。 駆動回路は、制御信号 Scl, Sc2, Sc3, Sc4の糸且合せによって、圧電素子 13の両 端子間に印加される駆動電圧 Vloadを、 +Vp (V)、— Vp (V)または 0 (V)に切り換 えることができる。
[0026] 駆動装置 1において、ステージ 3を矢印 A方向に駆動する場合、駆動回路は、圧電 素子 13に、図 5に示すような駆動電圧 Vloadを印加する。図 5において、駆動回路は 、圧電素子 13に、先ず、時間 tlだけ +Vp (V)を印加し、続いて時間 t2だけ—Vp (V )を印加し、さらに時間 t3だけ 0 (V)を印加する。
[0027] 圧電素子 13は、先ず、時間 tlにおいて、無電圧の標準長さから +Vp (V)が印加さ れて最大長さに伸長し、続いて、時間 t2において、 Vp (V)が印加されて最小長さ まで収縮し、時間 t3において、無電圧の標準長さに戻る。このとき、駆動電圧 Vload 力 SO (V)力 Vp (V)に、または、 Vp (V)力も 0 (V)に増加する場合、その電圧変化 が小さいので、圧電素子 13は比較的緩慢に伸長する。一方、駆動電圧 Vloadが +V p (V)から— Vp (V)に減少するときは、その電圧変化が大きいので、圧電素子 13は 比較的急峻に収縮する。
[0028] 時間 tlおよび時間 t3において、圧電素子 13が緩慢に伸長する際、駆動摩擦部材 14の摩擦部 14aが主板ばね 8に狭持されているので移動体 12がベース部材 11に対 して矢印 A方向に移動させられる。また、時間 t2において圧電素子 13が急峻に収縮 する際、移動体 12の慣性力が駆動摩擦部材 14の摩擦部 14aと主板ばね 8との間の 摩擦力に勝り、移動体 12がその場に留まって駆動摩擦部材 14の摩擦部 14aを主板 ばね 8の間で矢印 A方向に滑り移動させる。この時間 tl, t2, t3を合計した時間 Td における移動体 12、つまりステージ 3の移動量は、圧電素子 13の長さ変化と、駆動 摩擦部材 14の摩擦部 14aと主板ばね 8との間の摩擦力とによって決まる。よって、駆 動回路は、この動作時間 Tdにおける一連の電圧変化を 1回の駆動動作とし、ステー ジ 3を移動すべき距離に応じて、一連の駆動動作を繰り返す。
[0029] 駆動装置 1において、ステージ 3を矢印 B方向に移動させるには、図 6に示すように 、制御信号 Scl, Sc2の出力タイミングと制御信号 Sc3, Sc4の出力タイミングとを、ス テージ 3を矢印 A方向に移動させる際と逆にするとよい。この場合、圧電素子 13の伸 縮波形は、図 5の駆動電圧による駆動時とは逆に緩慢に収縮し、急峻に伸張するの で、移動体 12がベース部材 11に対して矢印 B方向に移動させられる。この場合の移 動体 12およびステージ 3の 1駆動動作あたりの移動量は、駆動摩擦部材 14と主板ば ね 8との間の摩擦力が一定であれば、図 5の場合と逆方向に同じ距離になる。
[0030] 図 7に、駆動摩擦部材 14が狭持される位置 (保持位置）による主板ばね 8の駆動摩 擦部材 14に対する加圧力の変化、つまり、主板ばね 8および補助ばね 9の長辺方向 の弾性力の分布を示す。主板ばね 8は、短辺方向に橈んで駆動摩擦部材 14を加圧 するが、長辺方向にも橈むことができる。このため、補助ばね 9がないときには、駆動 摩擦部材 14を保持して ヽる部分の近傍だけが短辺方向に橈んで加圧力を発揮する ことになる。つまり、主板ばね 8は、駆動摩擦部材 14をその長辺方向の両端部で保 持するときは、長辺方向片側に橈むことのできる部分が少ないため、短辺方向に橈 む実効長さが短くなり、加圧力が小さくなる。
[0031] 本実施形態では、主板ばね 8の短辺方向の先端を折り曲げているため、折り曲げ 部分が主板ばね 8の長辺方向の橈みを抑えるリブとして作用し、駆動摩擦部材 14の 位置による主板ばね 8の加圧力の変化を小さくしている。し力しながら、これによつて も、図 7に示すように、主板ばね 8の両端部において、加圧力が減少することを避けら れない。
[0032] そこで、本実施形態では、主板ばね 8の外側に、補助ばね 9が配置されて ヽる。補 助ばね 9は、両端部だけが短辺方向上方に延伸し、主板ばね 8に対して弾性力を発 揮できる。つまり、補助ばね 9は、両端部においてのみ、主板ばね 8を支持して、主板 ばね 8を介して駆動摩擦部材 14を加圧するように作用する。このため、図 7に示すよ うに、主板ばね 8と補助ばね 9による加圧力は、駆動摩擦部材 14の位置によって殆ど 変化しない。これによつて、主板ばね 8と駆動摩擦部材 14との間の摩擦力力 移動ュ ニット 6の位置によって変化することがなぐ前記時間 Tdの 1駆動動作あたりのステー ジ 3の移動量は、その位置によらず、常に一定である。
[0033] また、移動ユニット 6の両側を、弾性変形可能な主板ばね 8で挟み込んで 、るため、 案内ブロック 4とベース部材 11との設置方向に水平方向のずれがあっても、主板ば ね 8の短辺方向の弾性変形範囲内であれば、駆動摩擦部材 14に対する加圧力がほ とんど変わることがなぐ駆動装置 1の駆動性能に製造誤差が少ない。
[0034] また、主板ばね 8の先端を外側に折り曲げたことで、ベース部材 11に主板ばね 8お よび補助ばね 9を固定した状態で、移動ユニット 6を、上方から、一対の主板ばね 8の 間に容易に挿入することができ、駆動装置 1の組立が簡単である。
[0035] なお、本実施形態に示した補助ばね 9に換えて、主板ばね 8の長辺方向の両端部 に、 A— B方向に短い板ばねをそれぞれ配置してもよい。また、主板ばね 8の長辺方 向の両端部にのみ弾性力を発揮する圧縮ばねのような他の種類のばねを用 、てもよ い。
[0036] また、補助ばね 9を用いずとも、図 8に示す、主板ばね 8 'を用いることで駆動摩擦 部材 14に対する加圧力を一定に保つことができる。この主板ばね 8 'は、弾性変形す る部分に弾性力を減じるための貫通孔 8aを設けており、中央部の貫通孔 8aを大きく 、両端部の貫通孔 8aを小さくしてある。
[0037] さらに、主板ばね 8 'は、貫通孔 8aに換えて、貫通しない複数の穴または溝を形成 してもよく、穴または溝の大きさを変えずにその深さや数を変えてもよい。また、主板 ばね 8 'は、その板厚が両端部で厚くなるように形成してもよい。

Claims

請求の範囲
[1] 電気機械変換素子の一端を固定し、前記電気機械変換素子の他端に接続した駆動 摩擦部材を前記電気機械変換素子の伸縮方向に移動可能に保持し、前記電気機 械変換素子の伸縮方向に移動可能に支持される移動体と、
前記電気機械変換素子の伸縮方向に帯状に延伸して前記駆動摩擦部材を挟み込 む一対の板ばねと、
前記板ばねを短辺方向に片持ちに保持するベース部材とを有することを特徴とする 駆動装置。
[2] 前記板ばねの外側にそれぞれ配置され、前記板ばねの両端部に対してのみ弾性力 を発揮する補助ばねをさらに有することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の駆 動装置。
[3] 前記板ばねは、自由端の先端がそれぞれ外側に折り曲げられていることを特徴とす る請求の範囲第 1項または第 2項に記載の駆動装置。
PCT/JP2007/052482 2006-03-08 2007-02-13 駆動装置 Ceased WO2007105396A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/224,744 US7737610B2 (en) 2006-03-08 2007-02-13 Drive apparatus having auxiliary springs
KR1020087021028A KR101273699B1 (ko) 2006-03-08 2007-02-13 구동장치
JP2008505004A JP5093098B2 (ja) 2006-03-08 2007-02-13 駆動装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-062171 2006-03-08
JP2006062171 2006-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2007105396A1 true WO2007105396A1 (ja) 2007-09-20

Family

ID=38509234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/052482 Ceased WO2007105396A1 (ja) 2006-03-08 2007-02-13 駆動装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7737610B2 (ja)
JP (1) JP5093098B2 (ja)
KR (1) KR101273699B1 (ja)
CN (1) CN101401290A (ja)
WO (1) WO2007105396A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7737610B2 (en) 2006-03-08 2010-06-15 Konica Minolta Opto, Inc. Drive apparatus having auxiliary springs

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010259223A (ja) 2009-04-24 2010-11-11 Fujifilm Corp 駆動装置、光学装置及び駆動信号制御回路
JP5358415B2 (ja) * 2009-12-04 2013-12-04 富士フイルム株式会社 駆動装置及び光学装置
JP5018913B2 (ja) * 2010-03-01 2012-09-05 ブラザー工業株式会社 ケーブルの配線構造及び画像読取装置
JP6128868B2 (ja) * 2012-02-23 2017-05-17 キヤノン株式会社 振動型駆動装置及び撮像装置
DE102014014997B4 (de) * 2014-10-09 2018-05-17 Attocube Systems Ag Haft-Gleit-Antrieb, insbesondere piezo-aktuierter Trägheitsantrieb

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1084649A (ja) * 1996-09-10 1998-03-31 Optec Dai Ichi Denko Co Ltd 端子ブラケット付き円筒形マイクロ振動モータ
JPH10225150A (ja) * 1997-02-10 1998-08-21 Minolta Co Ltd 駆動装置
JP2000278972A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Minolta Co Ltd 駆動装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114799A (en) * 1997-02-10 2000-09-05 Minolta Co., Ltd. Driving mechanism
JP3646154B2 (ja) 2002-08-21 2005-05-11 コニカミノルタホールディングス株式会社 駆動装置
KR101273699B1 (ko) 2006-03-08 2013-06-12 코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드 구동장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1084649A (ja) * 1996-09-10 1998-03-31 Optec Dai Ichi Denko Co Ltd 端子ブラケット付き円筒形マイクロ振動モータ
JPH10225150A (ja) * 1997-02-10 1998-08-21 Minolta Co Ltd 駆動装置
JP2000278972A (ja) * 1999-03-26 2000-10-06 Minolta Co Ltd 駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7737610B2 (en) 2006-03-08 2010-06-15 Konica Minolta Opto, Inc. Drive apparatus having auxiliary springs

Also Published As

Publication number Publication date
US7737610B2 (en) 2010-06-15
KR101273699B1 (ko) 2013-06-12
US20090026886A1 (en) 2009-01-29
KR20080102137A (ko) 2008-11-24
CN101401290A (zh) 2009-04-01
JP5093098B2 (ja) 2012-12-05
JPWO2007105396A1 (ja) 2009-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4570095A (en) Mechanical amplification mechanism combined with piezoelectric elements
WO2007105396A1 (ja) 駆動装置
EP1605529B1 (en) Piezoelectric actuator
JP2021533720A (ja) 圧電駆動装置、特に車両部品用の自動アクチュエータとしての圧電駆動装置
JP4997774B2 (ja) 駆動装置
TWI299094B (en) Driving mechanism, imaging mechanism and cellular phone
JP2008099399A (ja) 圧電アクチュエータおよび与圧方法
JP6237959B2 (ja) 振動装置および触覚提示装置
JP2012055152A (ja) 駆動装置
CN101350574A (zh) 驱动装置
JP3192022B2 (ja) 超音波モータ
JP2008253021A (ja) 駆動装置
US20070132341A1 (en) Driving device
US6611081B1 (en) Vibration actuator with two vibration modes
JPH11204848A (ja) 圧電アクチュエータ装置
JP5188061B2 (ja) 振動波駆動装置
JP3539163B2 (ja) 駆動装置
JP2008253106A (ja) 駆動装置
CN221927080U (zh) 触觉反馈装置及电子设备
US20070114888A1 (en) Driving device
JPH0898567A (ja) 超音波リニアモータ
JP2590947B2 (ja) 圧電素子の変位変換装置
KR100728374B1 (ko) 초소형 압전 리니어 모터
JP3354803B2 (ja) 圧電アクチュエータ
JP2011259684A (ja) アクチュエータ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2008505004

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087021028

Country of ref document: KR

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12224744

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200780008289.X

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07714064

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1