WO2010109976A1 - Driving device - Google Patents

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drive
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直樹 三ツ木
淳一郎 米竹
幸宏 尾関
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コニカミノルタオプト株式会社
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Abstract

Provided is a driving device, the manufacturing cost of which is reduced as compared with a conventional device. The SIDM device (1) comprises: a piezoelectric element (2) that expands and contracts in response to an applied voltage; a columnar drive axis (3) formed of a material including carbon and displaced by the expansion and contraction of the piezoelectric element (2); a collar member (4) for, while limiting the movement of the piezoelectric element (2), supporting the piezoelectric element (2) so as to be expandable and contractible; and a movable body (5) frictionally engaged to the drive axis (3) and moving in the axis direction (J) of the drive axis (3). The movable body (5) includes: a movable body main body (50) on which a sliding surface (51) sliding with respect to the drive axis (3) is formed; and a plate spring (61) fixed to the movable body main body (50) so as to surround the drive axis (3) in the circumferential direction in cooperation with the movable body main body (50) and sliding with respect to the drive axis (3) while touching the drive axis (3) and pressing the drive axis (3) toward the sliding surface (51).

Description

駆動装置Drive device
　本発明は、駆動装置に関する。 The present invention relates to a drive device.
　従来、移動体をナノメートルのオーダーで制御しつつ往復運動させる駆動装置として、スムーズインパクト駆動機構（Smooth Impact Drive Mechanism）を備えた駆動装置（以下、ＳＩＤＭ装置とする。但し、「ＳＩＤＭ」はコニカミノルタオプト株式会社の登録商標）が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。 Conventionally, a drive device (hereinafter referred to as a SIDM device) equipped with a smooth impact drive mechanism (Smooth Impact Drive Mechanism) as a drive device that reciprocates while controlling a moving body on the order of nanometers. (Registered trademark of Minolta Opto Corporation) has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
　近年、このようなＳＩＤＭ装置は、図７に示すように、電圧の印加によって伸縮する圧電素子１００と、圧電素子１００の伸縮によって変位する駆動軸１０１と、圧電素子１００または駆動軸１０１を支持する支持部材１０２と、駆動軸１０１に対して摩擦係合されて当該駆動軸１０１の軸方向に移動する移動体１０３等とを備えており、圧電素子１００の急峻な体積変化と、移動体１０３の慣性力及び摩擦力とを利用して、移動体１０３を駆動軸１０１の軸方向に移動させるようになっている。 In recent years, as shown in FIG. 7, such an SIDM apparatus supports the piezoelectric element 100 that expands and contracts when a voltage is applied, the drive shaft 101 that is displaced by the expansion and contraction of the piezoelectric element 100, and the piezoelectric element 100 or the drive shaft 101. A support member 102 and a moving body 103 that is frictionally engaged with the drive shaft 101 and moves in the axial direction of the drive shaft 101, and the like. The moving body 103 is moved in the axial direction of the drive shaft 101 using inertial force and frictional force.
　より詳細には、このようなＳＩＤＭ装置では、移動体１０３は、駆動軸１０１の軸方向に延在する溝部１０４Ａの設けられた略コ字状の移動体本体１０４と、駆動軸１０１を溝部１０４Ａの底面側に付勢する板ばね１０５と、駆動軸１０１を溝部１０４Ａの側壁面側に付勢するコイルばね１０６とを有している。また、板ばね１０５と駆動軸１０１との間、コイルばね１０６と駆動軸１０１との間には、駆動軸１０１に対して摺動する板状の摺動板１０７，１０８が介在している。 More specifically, in such a SIDM apparatus, the moving body 103 includes a substantially U-shaped moving body main body 104 provided with a groove 104A extending in the axial direction of the drive shaft 101, and the drive shaft 101 as a groove 104A. The plate spring 105 that urges the bottom surface of the groove 104A and the coil spring 106 that urges the drive shaft 101 toward the side wall surface of the groove 104A. In addition, plate-like sliding plates 107 and 108 that slide with respect to the drive shaft 101 are interposed between the plate spring 105 and the drive shaft 101 and between the coil spring 106 and the drive shaft 101.
特開平８－２９６５８号公報JP-A-8-29658 特開平１１－１８４４７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-18447
　しかしながら、上記のようなＳＩＤＭ装置では、部品点数が多いため、各部材を別個に製造して組み立てる必要があり、製造コストが嵩むという問題がある。 However, since the SIDM apparatus as described above has a large number of parts, it is necessary to manufacture and assemble each member separately, resulting in an increase in manufacturing cost.
　本発明の課題は、従来と比較して製造コストを低廉化することのできる駆動装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a driving device capable of reducing the manufacturing cost as compared with the conventional one.
　本発明の第１の態様は、駆動装置において、
　電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
　前記圧電素子の伸縮によって変位する柱状の駆動軸と、
　前記圧電素子の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持する移動制限部と、
　前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体とを備え、
　前記移動体は、
　前記駆動軸に対して摺動する摺動面の形成された移動体本体と、
　前記移動体本体と協働して前記駆動軸を周方向に囲うよう当該移動体本体に固定されるとともに、前記駆動軸に当接して当該駆動軸を前記摺動面に付勢しつつ、当該駆動軸に対して摺動する付勢部材とを有することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, in the drive device,
A piezoelectric element that expands and contracts by application of voltage;
A columnar drive shaft displaced by expansion and contraction of the piezoelectric element;
A movement restricting portion that supports the piezoelectric element so as to be stretchable while restricting movement of the piezoelectric element;
A moving body that is frictionally engaged with the drive shaft and moves in the axial direction of the drive shaft;
The moving body is
A movable body having a sliding surface that slides relative to the drive shaft;
While being fixed to the movable body main body so as to surround the drive shaft in the circumferential direction in cooperation with the movable body main body, while abutting on the drive shaft and urging the drive shaft against the sliding surface, And an urging member that slides with respect to the drive shaft.
　本発明の駆動装置においては、
　前記移動体本体は、
　平面状の前記摺動面を１つのみ有する板状の部材であり、
　前記付勢部材は、
　前記軸方向に垂直な断面が略Ｍ字状、略Ｖ字状または略Ｕ字状に形成された板ばねであり、
　前記断面における両端部で前記移動体本体に固定されるとともに、中途部で前記駆動軸を前記摺動面に付勢することが好ましい。 In the drive device of the present invention,
The mobile body is
A plate-like member having only one planar sliding surface;
The biasing member is
A leaf spring in which a cross section perpendicular to the axial direction is formed in a substantially M shape, a substantially V shape or a substantially U shape;
It is preferable that both ends of the cross section are fixed to the movable body main body, and the drive shaft is biased to the sliding surface in the middle.
　この駆動装置においては、
　前記付勢部材は、
　前記断面における前記両端部と前記中途部との間で前記駆動軸の側に屈曲し、当該駆動軸に当接することが好ましい。 In this drive device,
The biasing member is
It is preferable that the drive shaft bends between the both end portions and the midway portion in the cross section and contacts the drive shaft.
　また、この駆動装置においては、
　前記駆動軸は、
　半円柱状に形成されるとともに、前記摺動面に対して側周面の平面部で当接し、
　前記付勢部材は、
　前記軸方向に垂直な断面が略Ｖ字状または略Ｕ字状に形成され、前記軸方向に垂直な断面内での前記駆動軸に対する前記移動体本体の相対移動を規制することとしても良い。 In this drive device,
The drive shaft is
It is formed in a semi-cylindrical shape and abuts on the flat surface portion of the side peripheral surface against the sliding surface,
The biasing member is
A cross section perpendicular to the axial direction may be formed in a substantially V shape or a substantially U shape, and relative movement of the movable body relative to the drive shaft in the cross section perpendicular to the axial direction may be restricted.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記移動体本体は、
　前記軸方向に延在する溝部を有し、
　前記溝部は、
　底面が前記摺動面となっており、前記軸方向に垂直な断面内での前記駆動軸に対する当該移動体本体の相対移動を、内壁面によって規制することが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The mobile body is
Having a groove extending in the axial direction;
The groove is
It is preferable that the bottom surface is the sliding surface, and the relative movement of the movable body relative to the drive shaft in a cross section perpendicular to the axial direction is regulated by the inner wall surface.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記移動体本体は、
　平面状の前記摺動面を２つ有する略Ｌ字状の部材であり、
　前記付勢部材は、
　前記軸方向に垂直な断面が略Ｌ字状に形成された板ばねであり、
　前記断面における両端部で前記移動体本体に固定されるとともに、中途部で前記駆動軸を各摺動面に付勢することが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The mobile body is
A substantially L-shaped member having two planar sliding surfaces;
The biasing member is
A leaf spring having a substantially L-shaped cross section perpendicular to the axial direction;
It is preferable that both ends of the cross section are fixed to the movable body main body, and the drive shaft is urged to each sliding surface in the middle.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記移動体本体は、
　前記軸方向に延在する溝部を有するとともに、平面状の前記摺動面を前記溝部の底面及び内壁面に計３つ有する略コ字状の部材であり、
　前記付勢部材は、
　前記軸方向に垂直な断面が略Ｍ字状に形成された板ばねであり、
　前記断面における両端部で前記移動体本体に固定されるとともに、中途部で前記駆動軸を前記溝部の底面に付勢することが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The mobile body is
A substantially U-shaped member having a groove portion extending in the axial direction and having three planar sliding surfaces on the bottom surface and inner wall surface of the groove portion,
The biasing member is
A leaf spring in which a cross section perpendicular to the axial direction is formed in a substantially M shape;
It is preferable that both ends of the cross section are fixed to the movable body main body, and the drive shaft is biased toward the bottom surface of the groove portion in the middle portion.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記付勢部材は、
　板ばねであり、前記駆動軸に対する摺動領域のうち、前記軸方向における端部領域に、当該軸方向に沿って内側から端側に向かうに従って前記駆動軸から離れる傾斜部を有することが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The biasing member is
It is a leaf spring, and it is preferable that, in the sliding region with respect to the drive shaft, an end region in the axial direction has an inclined portion that moves away from the drive shaft from the inside toward the end side along the axial direction.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記付勢部材は、
　板ばねであり、前記駆動軸に対する摺動領域がＤＬＣ、チタンまたはカーボンによりコーティングされていることが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The biasing member is
It is a leaf spring, and the sliding area with respect to the drive shaft is preferably coated with DLC, titanium or carbon.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記付勢部材は、
　板ばねであり、前記駆動軸に対する摺動領域が他の領域より肉厚に形成されていることが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The biasing member is
It is a leaf | plate spring, and it is preferable that the sliding area | region with respect to the said drive shaft is formed thicker than another area | region.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記付勢部材は、ＳＵＳ、ベリリウム銅若しくはリン青銅で形成された板ばねであることが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The urging member is preferably a leaf spring formed of SUS, beryllium copper or phosphor bronze.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記付勢部材は、
　前記軸方向に沿って前記駆動軸に当接することが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The biasing member is
It is preferable to contact the drive shaft along the axial direction.
　また、本発明の駆動装置においては、
　前記付勢部材は、
　前記軸方向に垂直な断面内で前記駆動軸に点接触することが好ましい。 In the driving device of the present invention,
The biasing member is
It is preferable to make point contact with the drive shaft in a cross section perpendicular to the axial direction.
　本発明によれば、駆動軸を摺動面に付勢する付勢部材が駆動軸に当接し、当該駆動軸に対して摺動するので、付勢部材と駆動軸との間に摺動版が介在する従来の場合と比較して、部品点数や組立の手間を減らし、製造コストを低廉化することができる。また、部品点数を減らすことができるため、従来と比較して駆動装置を小型化することができる。 According to the present invention, the urging member that urges the drive shaft against the sliding surface abuts on the drive shaft and slides relative to the drive shaft. Compared to the conventional case in which there is an interposition, the number of parts and the labor of assembly can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced. In addition, since the number of parts can be reduced, the drive device can be reduced in size as compared with the prior art.
　また、付勢部材は移動体本体と協働して駆動軸を周方向に囲うよう移動体本体に固定されるので、移動体の摺動をガイドするガイド部材としての機能を付勢部材及び移動体本体に持たせることができる。従って、移動体とガイド部材とを別個に製造して組み立てる場合と比較して、製造コストを低廉化するとともに、ＳＩＤＭ装置を小型化することができる。 Further, since the biasing member is fixed to the movable body main body so as to surround the drive shaft in the circumferential direction in cooperation with the movable body main body, the biasing member functions as a guide member for guiding the sliding of the movable body. Can be held on the body. Therefore, the manufacturing cost can be reduced and the SIDM device can be downsized as compared with the case where the moving body and the guide member are separately manufactured and assembled.
光源ユニットの概略構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows schematic structure of a light source unit. ＳＩＤＭ装置を示す図である。It is a figure which shows a SIDM apparatus. ＳＩＤＭ装置の移動体及び駆動軸を示す図である。It is a figure which shows the mobile body and drive shaft of a SIDM apparatus. 板ばねの傾斜部を示す図である。It is a figure which shows the inclination part of a leaf | plate spring. ＳＩＤＭ装置の移動体及び駆動軸を示す図である。It is a figure which shows the mobile body and drive shaft of a SIDM apparatus. ＳＩＤＭ装置の移動体及び駆動軸を示す図である。It is a figure which shows the mobile body and drive shaft of a SIDM apparatus. 従来のＳＩＤＭ装置を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は側面図である。It is a figure which shows the conventional SIDM apparatus, (a) is sectional drawing, (b) is a side view.
　以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態について説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
　図１は、本実施の形態における光源ユニット１００の概略構成を示す概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic configuration of a light source unit 100 in the present embodiment.
　この図に示すように、光源ユニット１００は、パッケージ１０の内部に、レーザー光を照射する赤外半導体レーザー１１と、赤外半導体レーザー１１からのレーザー光を平行光束化する光学素子（コリメータレンズ）１２と、光学素子１２からの光束を集光する光学素子（集光レンズ）１３と、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）素子としてとしてのＰＰＬＮ（Ｐｅｒｉｏｄｉｃａｌｌｙ　Ｐｏｌｅｄ　Ｌｉｔｈｉｕｍ　Ｎｉｏｂａｔｅ）導波路１４とを、この順に備えている。ここで、図中の網掛け部分は、光束を示している。 As shown in this figure, a light source unit 100 includes an infrared semiconductor laser 11 that irradiates laser light inside a package 10 and an optical element (collimator lens) that converts the laser light from the infrared semiconductor laser 11 into a parallel beam. 12, an optical element (condensing lens) 13 that condenses the light beam from the optical element 12, and a PPLN (Periodically Polluted Lithium Niobate) waveguide 14 as a SHG (Second Harmonic Generation) element. Yes. Here, the shaded portion in the figure indicates the luminous flux.
　なお、本実施の形態においては、光源ユニット１００は最大長さが１０ｍｍ以下となっており、光学素子１２，１３は最大径が１０ｍｍ以下となっている。また、ＰＰＬＮ導波路１４には、当該ＰＰＬＮ導波路１４を温度制御する温度制御板１６が設けられている。光源ユニット１００中のこれらの部材については、例えば以下の文献１，２に開示のものを用いることができる。 In the present embodiment, the light source unit 100 has a maximum length of 10 mm or less, and the optical elements 12 and 13 have a maximum diameter of 10 mm or less. The PPLN waveguide 14 is provided with a temperature control plate 16 for controlling the temperature of the PPLN waveguide 14. As these members in the light source unit 100, for example, those disclosed in the following documents 1 and 2 can be used.
　＜文献１＞ＩＱＥＣ／ＣＬＥＯ－ＰＲ　２００５，Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐａｎ，Ｊｕｌｙ１１－１５，２００５，ｐｏｓｔ－ｄｅａｄｌｉｎｅ　ｐａｐｅｒ　ＰＤＧ－２「１０７－ｍＷ　ｌｏｗ－ｎｏｉｓｅ　ｇｒｅｅｎ　ｌｉｇｈｔ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｂｙ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｄｏｕｂｌｉｎｇ　ｏｆ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　１０６０－ｎｍ　ＤＦＢ　ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　ｌａｓｅｒ　ｄｉｏｄｅｓ」
　＜文献２＞２００６　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　１０６４－１０６５Ｐ「Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ　Ｍａｔｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｕｎｉｎｇ　ｉｎ　Ｇｒｅｅｎ　Ｌａｓｅｒ　Ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｕｓｉｎｇ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｈａｒｍｏｎｉｃ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」
　以上の光源ユニット１００において、光学素子１２，１３は支持部材１７によって支持されており、光学素子１２，１３と、支持部材１７との間には、光学素子１２，１３を移動させるＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂと、これらＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂを支持するブラケット１８とが介在している。 <Literature 1> IQEC / CLEO-PR 2005, Tokyo, Japan, July 11-15, 2005, post-deadline paper PDG-2 “107-mW low-noise green light emission double-bundled 10” "
<Reference 2> 2006 Electronic Components and Technology Conference 1064-1105P "Wavelength Matching and Tuning in Green Laser Packaging using Second Harmonic Generation"
In the light source unit 100 described above, the optical elements 12 and 13 are supported by the support member 17, and the SIDM apparatus 1 </ b> A that moves the optical elements 12 and 13 between the optical elements 12 and 13 and the support member 17. 1B and a bracket 18 for supporting these SIDM devices 1A and 1B are interposed.
　ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂは、圧電素子を駆動源とする超小型高精度のアクチュエータであり、本実施の形態においては、光学素子１２を図中のＺ軸方向、光学素子１３を図中のＹ軸方向に移動させることが可能となっている。但し、ＳＩＤＭ装置１Ａが光学素子１２をＹ軸方向に移動させ、ＳＩＤＭ装置１Ｂが光学素子１３をＺ軸方向に移動させることとしても良いし、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１ＢがＺ軸方向，Ｙ軸方向に加え、Ｘ軸方向に対しても光学素子１２，１３を移動させることとしても良い。このＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂについては、詳細を後述する。 The SIDM devices 1A and 1B are ultra-compact and high-precision actuators that use a piezoelectric element as a drive source. In the present embodiment, the optical element 12 is the Z-axis direction in the figure, and the optical element 13 is the Y-axis in the figure. It is possible to move in the direction. However, the SIDM apparatus 1A may move the optical element 12 in the Y-axis direction, the SIDM apparatus 1B may move the optical element 13 in the Z-axis direction, or the SIDM apparatuses 1A and 1B may move in the Z-axis direction and the Y-axis direction. In addition, the optical elements 12 and 13 may be moved in the X-axis direction. Details of the SIDM devices 1A and 1B will be described later.
　ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂには、図示しない制御部が接続されている。この制御部は、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂを駆動して光学素子１２，１３をそれぞれ移動させることにより、これら光学素子１２，１３の光軸を赤外半導体レーザー１１やＰＰＬＮ導波路１４の入射端面に対して合わせる（調芯する）ことができるようになっている。 A control unit (not shown) is connected to the SIDM devices 1A and 1B. The control unit drives the SIDM devices 1A and 1B to move the optical elements 12 and 13, respectively, so that the optical axes of the optical elements 12 and 13 are set to the incident end faces of the infrared semiconductor laser 11 and the PPLN waveguide 14. It can be adjusted (aligned).
　なお、以上のような光源ユニット１００は、例えば、従来より公知の画像投影装置におけるグリーン光の光源として用いることができる。 The light source unit 100 as described above can be used as a green light source in a conventionally known image projection apparatus, for example.
　続いて、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂについて詳細に説明する。 Subsequently, the SIDM devices 1A and 1B will be described in detail.
　図２は、本発明に係る駆動装置としてのＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂ（以下、ＳＩＤＭ装置１とする）の概略構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of SIDM devices 1A and 1B (hereinafter referred to as SIDM device 1) as drive devices according to the present invention.
　この図に示すように、ＳＩＤＭ装置１は、圧電素子２と、駆動軸３と、カラー部材４と、移動体５等とを備えている。但し、図示の便宜上、図２（ａ）では移動体５等の図示を省略しており、図２（ｂ）では、カラー部材４等の図示を省略するとともに、移動体５の図示を簡略化している。 As shown in this figure, the SIDM device 1 includes a piezoelectric element 2, a drive shaft 3, a collar member 4, a moving body 5, and the like. However, for convenience of illustration, illustration of the movable body 5 and the like is omitted in FIG. 2A, and illustration of the color member 4 and the like is omitted in FIG. 2B and the illustration of the movable body 5 is simplified. ing.
　このうち、圧電素子２は、電圧の印加により伸縮するものであり、本実施の形態においては、ピエゾ素子となっている。なお、この圧電素子２の伸縮方向は、ＳＩＤＭ装置１ＡにおいてはＺ軸方向、ＳＩＤＭ装置１ＢにおいてはＹ軸方向となっている。また、この圧電素子２には、図示しない制御装置から電圧が印加されるようになっている。 Among these, the piezoelectric element 2 expands and contracts when a voltage is applied, and is a piezo element in the present embodiment. The expansion / contraction direction of the piezoelectric element 2 is the Z-axis direction in the SIDM apparatus 1A and the Y-axis direction in the SIDM apparatus 1B. Further, a voltage is applied to the piezoelectric element 2 from a control device (not shown).
　また、駆動軸３は柱状の部材、本実施の形態においては４角柱状の部材であり、圧電素子２の一端に固定され、当該圧電素子２の伸縮によって変位するようになっている。この駆動軸３は、カーボン含有材料で形成されており、本実施の形態においては、カーボンファイバと樹脂との混合材料（カーボンコンポジット）で形成されている。なお、駆動軸３の変位方向は、ＳＩＤＭ装置１ＡにおいてはＺ軸方向、ＳＩＤＭ装置１ＢにおいてはＹ軸方向となっている。 The drive shaft 3 is a columnar member, which is a quadrangular columnar member in the present embodiment, and is fixed to one end of the piezoelectric element 2 and is displaced by the expansion and contraction of the piezoelectric element 2. The drive shaft 3 is made of a carbon-containing material. In the present embodiment, the drive shaft 3 is made of a mixed material (carbon composite) of carbon fiber and resin. The displacement direction of the drive shaft 3 is the Z-axis direction in the SIDM apparatus 1A and the Y-axis direction in the SIDM apparatus 1B.
　なお、駆動軸３は、カーボン含有材料に限定されるものではなく、セラミック、金属、カーボン単体等を用いることもできる。 The drive shaft 3 is not limited to a carbon-containing material, and ceramic, metal, carbon alone, etc. can be used.
　また、カラー部材４は、本発明における移動制限部であり、図２（ａ）に示すように、略コ字状に形成されている。このカラー部材４は、側面においてブラケット１８に固定されるとともに、内側面において駆動軸３の側周面に固定され、当該駆動軸３を介して圧電素子２を支持している。ここで、ブラケット１８は、Ｚ軸方向，Ｙ軸方向に窪んだ２つの孔部１８０，１８１を有しており、これら孔部１８０，１８１の内部に圧電素子２を収容している。 Further, the collar member 4 is a movement restricting portion in the present invention, and is formed in a substantially U shape as shown in FIG. The collar member 4 is fixed to the bracket 18 on the side surface and is fixed to the side peripheral surface of the drive shaft 3 on the inner side surface, and supports the piezoelectric element 2 via the drive shaft 3. Here, the bracket 18 has two holes 180 and 181 that are recessed in the Z-axis direction and the Y-axis direction, and the piezoelectric element 2 is accommodated in the holes 180 and 181.
　また、移動体５は、駆動軸３に対し、当該駆動軸３の軸方向（ＳＩＤＭ装置１ＡではＺ軸方向，ＳＩＤＭ装置１ＢではＹ軸方向。以下、軸方向Ｊとする）に摺動するものであり、駆動軸３に摩擦係合されている。この移動体５は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、移動体本体５０と、本発明における付勢部材としての板ばね６１とを有している。なお、図３（ａ）や、後述の図３（ｃ）、図５、図６などにおいては、付勢部材による駆動軸３への付勢方向を、白抜きの矢印で図示している。 The movable body 5 slides relative to the drive shaft 3 in the axial direction of the drive shaft 3 (Z-axis direction in the SIDM apparatus 1A, Y-axis direction in the SIDM apparatus 1B, hereinafter referred to as the axial direction J). And is frictionally engaged with the drive shaft 3. As shown in FIGS. 3A and 3B, the movable body 5 includes a movable body main body 50 and a leaf spring 61 as an urging member in the present invention. In FIG. 3A, FIG. 3C, FIG. 5 and FIG. 6 to be described later, the urging direction of the urging member toward the drive shaft 3 is indicated by a white arrow.
　移動体本体５０は、駆動軸３に対して摺動する摺動面５１の形成された板状の部材、より具体的には、両面の平坦な板状の部材であり、摺動面５１で駆動軸３の４つの側周面のうち、１つの側面３ａに当接するようになっている。この移動体本体５０における両端部（図中、左右の端部）には、板ばね６１と係合する２つの係合孔５０ｂ，５０ｃが設けられている。なお、本実施の形態においては、移動体本体５０は、亜鉛またはＳＵＳから形成されている。また、この移動体本体５０には、上述の図２（ｂ）に示すように、鏡筒（図示せず）を介して光学素子１２（または１３）が固定されており、この光学素子１２（または１３）の光軸方向は、ＳＩＤＭ装置１Ａ，１Ｂの何れにおいてもＸ軸方向となっている。 The movable body 50 is a plate-like member formed with a sliding surface 51 that slides with respect to the drive shaft 3, more specifically, a flat plate-like member on both sides. Of the four side peripheral surfaces of the drive shaft 3, the side surface 3 a comes into contact. Two engaging holes 50 b and 50 c that engage with the leaf spring 61 are provided at both ends (left and right ends in the figure) of the movable body 50. In the present embodiment, the mobile body 50 is made of zinc or SUS. Further, as shown in FIG. 2B, the optical element 12 (or 13) is fixed to the movable body 50 via a lens barrel (not shown), and the optical element 12 ( Or, the optical axis direction of 13) is the X-axis direction in both of the SIDM apparatuses 1A and 1B.
　板ばね６１は、移動体本体５０と協働して駆動軸３を周方向に囲うように当該移動体本体５０に固定されており、駆動軸３に当接して当該駆動軸３を摺動面５１に付勢しつつ、駆動軸３に対して摺動するようになっている。具体的には、板ばね６１は、軸方向Ｊに垂直な断面が略Ｍ字状となっており、この断面における両端部に２つの係合部６１ｂ，６１ｃを有している。そして、この板ばね６１は、係合部６１ｂ，６１ｃを移動体本体５０の係合孔５０ｂ，５０ｃに係合させることで移動体本体５０に固定されており、中途部６１ａで駆動軸３を摺動面５１に付勢しつつ、当該駆動軸３に対して摺動するようになっている。なお、本実施の形態においては、係合部６１ｂ，６１ｃは、板ばね６１を両端部で屈曲させることで形成されている。また、板ばね６１は、駆動軸３の軸方向Ｊに沿って当該駆動軸３に当接するようになっており、好ましくは、軸方向Ｊに垂直な断面内で駆動軸３に点接触する。 The leaf spring 61 is fixed to the movable body main body 50 so as to surround the drive shaft 3 in the circumferential direction in cooperation with the movable body main body 50, and abuts the drive shaft 3 to slide the drive shaft 3. While being urged to 51, it slides with respect to the drive shaft 3. Specifically, the leaf spring 61 has a substantially M-shaped cross section perpendicular to the axial direction J, and has two engaging portions 61b and 61c at both ends in the cross section. And this leaf | plate spring 61 is being fixed to the mobile body main body 50 by engaging the engaging parts 61b and 61c with the engagement holes 50b and 50c of the mobile body main body 50, and the drive shaft 3 is fixed by the midway part 61a. While urging the sliding surface 51, the sliding surface 51 is slid with respect to the drive shaft 3. In the present embodiment, the engaging portions 61b and 61c are formed by bending the leaf spring 61 at both ends. Further, the leaf spring 61 is in contact with the drive shaft 3 along the axial direction J of the drive shaft 3, and preferably makes point contact with the drive shaft 3 in a cross section perpendicular to the axial direction J.
　また、この板ばね６１の駆動軸３に対する摺動領域のうち、駆動軸３の軸方向Ｊにおける端部領域には、図４（ａ）または図４（ｂ）に示すように、当該軸方向Ｊの内側から端側に向かうに従って駆動軸３から離れる傾斜部６２が形成されている。 Further, of the sliding region of the leaf spring 61 with respect to the drive shaft 3, the end region in the axial direction J of the drive shaft 3 includes the axial direction as shown in FIG. 4 (a) or 4 (b). An inclined portion 62 that is separated from the drive shaft 3 is formed from the inside to the end side of J.
　以上の板ばね６１は、ＳＵＳ、ベリリウム銅若しくはリン青銅で形成されており、好ましくは前記摺動領域が他の領域よりも肉厚に形成されている。また、この摺動領域は、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ　Ｌｉｋｅ　Ｃａｒｂｏｎ）、チタンまたはカーボンによりコーティングされている。 The above-described leaf spring 61 is made of SUS, beryllium copper or phosphor bronze, and preferably the sliding region is formed thicker than other regions. The sliding area is coated with DLC (Diamond Like Carbon), titanium, or carbon.
　続いて、ＳＩＤＭ装置１の動作について説明する。 Subsequently, the operation of the SIDM apparatus 1 will be described.
　まず、圧電素子２に対し、緩やかに立上って急速に立下る鋸歯状波駆動パルスを印加する。 First, a sawtooth wave drive pulse that gently rises and rapidly falls is applied to the piezoelectric element 2.
　これにより、駆動パルスの緩やかな立上り時には、圧電素子２が緩やかに伸長し、駆動軸３がＺ軸（またはＹ軸）の正方向（図２（ｂ）参照）に緩やかに変位する結果、移動体５は駆動軸３に対する摩擦係合力により駆動軸３とともにＺ軸（またはＹ軸）の正方向に移動する。 As a result, when the drive pulse rises slowly, the piezoelectric element 2 gently expands, and the drive shaft 3 moves as a result of gently moving in the positive direction of the Z axis (or Y axis) (see FIG. 2B). The body 5 moves in the positive direction of the Z axis (or Y axis) together with the drive shaft 3 by the frictional engagement force with the drive shaft 3.
　一方、駆動パルスの急速な立下り時には、圧電素子２が急速に収縮し、駆動軸３がＺ軸（またはＹ軸）方向に沿って急速に変位する結果、移動体５は慣性力により摩擦結合力に打ち勝って実質的にその位置に留まる。 On the other hand, when the drive pulse falls rapidly, the piezoelectric element 2 contracts rapidly, and the drive shaft 3 rapidly displaces along the Z-axis (or Y-axis) direction. As a result, the moving body 5 is frictionally coupled by inertial force. Overcoming power and staying in that position substantially.
　そして、圧電素子２に前記駆動パルスを連続的に印加することにより、駆動軸３に速度の異なる往復振動を発生させ、移動体５を連続的にＺ軸（またはＹ軸）の正方向に移動させることができる。 Then, by continuously applying the drive pulse to the piezoelectric element 2, reciprocal vibrations with different speeds are generated on the drive shaft 3, and the moving body 5 is continuously moved in the positive direction of the Z axis (or Y axis). Can be made.
　なお、移動体５をＺ軸（またはＹ軸）の負方向（図２（ｂ）参照）に移動させるには、圧電素子２に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を、急速に立上って緩やかに立下る波形とすれば良い。なお、印加される駆動波形としては、ここで示した鋸歯状駆動パルスに限らず、駆動に適したｄｕｔｙ比をもつ矩形波や、その他の駆動に適した立ち上がり／立下り特性を持つ波形を適用することも可能である。 In order to move the moving body 5 in the negative direction of the Z-axis (or Y-axis) (see FIG. 2B), the waveform of the sawtooth wave drive pulse applied to the piezoelectric element 2 is rapidly raised. The waveform may fall slowly. The applied drive waveform is not limited to the sawtooth drive pulse shown here, but a rectangular wave having a duty ratio suitable for driving, or a waveform having rise / fall characteristics suitable for other driving is applied. It is also possible to do.
　以上のＳＩＤＭ装置１によれば、駆動軸３を摺動面５１に付勢する板ばね６１が移動体本体５０と協働して駆動軸３を周方向に囲うよう移動体本体５０に固定されるとともに、駆動軸３に当接し、当該駆動軸３に対して摺動するので、板ばね６１と駆動軸３との間に摺動版が介在する従来の場合と比較して、部品点数や組立の手間を減らし、製造コストを低廉化することができる。また、部品点数を減らすことができるため、従来と比較してＳＩＤＭ装置１を小型化することができる。 According to the above SIDM device 1, the leaf spring 61 that biases the drive shaft 3 against the sliding surface 51 is fixed to the movable body main body 50 so as to surround the drive shaft 3 in the circumferential direction in cooperation with the movable body main body 50. In addition, since it abuts on the drive shaft 3 and slides with respect to the drive shaft 3, the number of parts can be reduced as compared with the conventional case in which a sliding plate is interposed between the leaf spring 61 and the drive shaft 3. It is possible to reduce the labor of assembly and reduce the manufacturing cost. Moreover, since the number of parts can be reduced, the SIDM apparatus 1 can be reduced in size compared with the past.
　また、板ばね６１は移動体本体５０と協働して駆動軸３を周方向に囲うよう移動体本体５０に固定されるので、移動体５の摺動をガイドするガイド部材としての機能を板ばね６１及び移動体本体５０に持たせることができる。従って、移動体５とガイド部材とを別個に製造して組み立てる場合と比較して、製造コストを低廉化するとともに、ＳＩＤＭ装置１を小型化することができる。 Further, since the leaf spring 61 is fixed to the moving body 50 so as to surround the drive shaft 3 in the circumferential direction in cooperation with the moving body 50, the plate spring 61 functions as a guide member for guiding the sliding of the moving body 5. The spring 61 and the movable body 50 can be provided. Therefore, compared with the case where the moving body 5 and the guide member are separately manufactured and assembled, the manufacturing cost can be reduced and the SIDM device 1 can be downsized.
　また、移動体本体５０は平面状の摺動面５１を１つのみ有する板状の部材であるので、移動体本体５０が略コ字状である従来の場合と比較して、移動体本体５０の製造を容易化することができる。従って、製造コストをより低廉化することができる。 Further, since the mobile body 50 is a plate-like member having only one flat sliding surface 51, the mobile body 50 is compared with the conventional case where the mobile body 50 is substantially U-shaped. Can be facilitated. Therefore, the manufacturing cost can be further reduced.
　また、板ばね６１は軸方向Ｊに沿って駆動軸３に当接するので、駆動軸３を摺動面５１に対し安定して付勢することができる。また、板ばね６１が軸方向Ｊに垂直な断面内で駆動軸３に点接触する場合には、駆動軸３に対する摺動領域を小さくすることができるため、摺動領域にコーティングを行う場合や、摺動領域を肉厚にする場合であっても、板ばね６１の製造コスト、ひいてはＳＩＤＭ装置１の製造コストを低廉化することができる。 Further, since the leaf spring 61 contacts the drive shaft 3 along the axial direction J, the drive shaft 3 can be stably urged against the sliding surface 51. In addition, when the leaf spring 61 is in point contact with the drive shaft 3 within a cross section perpendicular to the axial direction J, the sliding area with respect to the driving shaft 3 can be reduced. Even when the sliding area is made thick, the manufacturing cost of the leaf spring 61, and hence the manufacturing cost of the SIDM device 1, can be reduced.
　また、板ばね６１は係合部６１ｂ，６１ｃを移動体本体５０の係合孔５０ｂ，５０ｃに係合させることで当該移動体本体５０に固定されているので、容易に板ばね６１を移動体本体５０に固定することができる。従って、ＳＩＤＭ装置１の製造を容易化し、製造コストを低廉化することができる。 Further, since the plate spring 61 is fixed to the movable body main body 50 by engaging the engaging portions 61b and 61c with the engagement holes 50b and 50c of the movable body main body 50, the plate spring 61 is easily fixed to the movable body. It can be fixed to the main body 50. Therefore, the manufacturing of the SIDM device 1 can be facilitated and the manufacturing cost can be reduced.
　また、板ばね６１は駆動軸３に対する摺動領域のうち、軸方向Ｊにおける端部領域に、当該軸方向Ｊの内側から端側に向かうに従って駆動軸３から離れる傾斜部６２を有するので、駆動軸３に対して板ばね６１が摺動するときに当該板ばね６１の端部で駆動軸３が削られてしまうのを防止することができる。従って、ＳＩＤＭ装置１の製品寿命を長期化することができる。 Further, the leaf spring 61 has an inclined portion 62 that moves away from the drive shaft 3 in the end region in the axial direction J from the inner side to the end side in the axial direction J of the sliding region with respect to the drive shaft 3. When the leaf spring 61 slides with respect to the shaft 3, it is possible to prevent the drive shaft 3 from being scraped at the end of the leaf spring 61. Therefore, the product life of the SIDM device 1 can be extended.
　また、板ばね６１は駆動軸３に対する摺動領域がＤＬＣ、チタンまたはカーボンによりコーティングされているので、駆動軸３に対して板ばね６１が摺動するときに板ばね６１が磨耗してしまうのを防止することができる。従って、ＳＩＤＭ装置１の製品寿命をいっそう長期化することができる。 Further, since the sliding region of the leaf spring 61 with respect to the drive shaft 3 is coated with DLC, titanium or carbon, the leaf spring 61 is worn when the leaf spring 61 slides with respect to the drive shaft 3. Can be prevented. Therefore, the product life of the SIDM device 1 can be further extended.
　また、板ばね６１の駆動軸３に対する摺動領域が他の領域より肉厚に形成されている場合には、駆動軸３に対して板ばね６１が摺動して磨耗する場合であっても、ＳＩＤＭ装置１の製品寿命をいっそう長期化することができる。 Further, when the sliding region of the leaf spring 61 with respect to the drive shaft 3 is formed thicker than other regions, even if the leaf spring 61 slides and wears against the drive shaft 3. The product life of the SIDM device 1 can be further extended.
　また、板ばね６１はＳＵＳ、ベリリウム銅若しくはリン青銅で形成されているので、駆動軸３に対して板ばね６１が摺動するときに板ばね６１が磨耗してしまうのを防止することができる。従って、ＳＩＤＭ装置１の製品寿命をいっそう長期化することができる。 Further, since the leaf spring 61 is made of SUS, beryllium copper, or phosphor bronze, it is possible to prevent the leaf spring 61 from being worn when the leaf spring 61 slides with respect to the drive shaft 3. . Therefore, the product life of the SIDM device 1 can be further extended.
　なお、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。 It should be noted that the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiment, and of course can be changed or improved as appropriate.
　例えば、上記実施の形態では、軸方向Ｊに垂直な板ばね６１の断面を略Ｍ字状として説明したが、略Ｖ字状または略Ｕ字状としても良い。 For example, in the above embodiment, the cross section of the leaf spring 61 perpendicular to the axial direction J has been described as being substantially M-shaped, but may be substantially V-shaped or substantially U-shaped.
　また、移動体本体５０を両面が平坦な板状部材として説明したが、図３（ｃ）に示すように、軸方向Ｊに延在する溝部５２を中央部に有する板状部材としても良い。この場合には、溝部５２は、底面が駆動軸３に対する摺動面５１となり、軸方向Ｊに垂直な断面内での駆動軸３に対する移動体本体５０の相対移動を、内壁面によって規制することとなる。これによれば、移動体５の摺動をガイドするガイド部材としての機能を移動体本体５０に確実に持たせることができる。 Further, although the movable body 50 has been described as a plate-like member having both flat surfaces, as shown in FIG. 3C, a plate-like member having a groove portion 52 extending in the axial direction J at the center portion may be used. In this case, the groove portion 52 has a bottom surface serving as a sliding surface 51 with respect to the drive shaft 3, and restricts relative movement of the movable body 50 with respect to the drive shaft 3 in a cross section perpendicular to the axial direction J by the inner wall surface. It becomes. According to this, the function as a guide member for guiding the sliding of the moving body 5 can be surely given to the moving body main body 50.
　また、駆動軸３を４角柱状の部材として説明したが、図５（ａ）に示すように、半円柱状の部材としても良い。更に、この場合には、図５（ｃ），（ｄ）に示すように、駆動軸３は移動体本体５０の摺動面５１に対して側周面の平面部で当接することが好ましく、板ばね６１は、軸方向Ｊに垂直な断面が略Ｖ字状または略Ｕ字状に形成され、この断面内で駆動軸３に少なくとも２点で当接することにより、当該断面内での駆動軸３に対する移動体本体５０の相対移動を規制することが好ましい。これによれば、移動体５の摺動をガイドするガイド部材としての機能を板ばね６１に確実に持たせることができる。また、円柱状の駆動軸を製造する製造装置は汎用性が高いところ、このような製造装置を流用して半円柱状の駆動軸３を製造することができるため、ＳＩＤＭ装置１の製造コストを低廉化することができる。 Further, although the drive shaft 3 has been described as a quadrangular columnar member, it may be a semi-cylindrical member as shown in FIG. Furthermore, in this case, as shown in FIGS. 5C and 5D, the drive shaft 3 is preferably in contact with the sliding surface 51 of the movable body 50 at the flat portion of the side circumferential surface, The leaf spring 61 has a substantially V-shaped or U-shaped cross section perpendicular to the axial direction J, and abuts the drive shaft 3 at least at two points in the cross section, thereby driving the drive shaft in the cross section. It is preferable to restrict the relative movement of the movable body 50 with respect to 3. According to this, the leaf spring 61 can surely have a function as a guide member for guiding the sliding of the movable body 5. In addition, since the manufacturing apparatus for manufacturing the cylindrical drive shaft is highly versatile, the manufacturing cost of the SIDM apparatus 1 can be reduced because the semi-cylindrical drive shaft 3 can be manufactured by using such a manufacturing apparatus. It can be cheaper.
　また、板ばね６１は中途部６１ａにおいて駆動軸３に当接して当該駆動軸３を移動体本体５０の摺動面５１に付勢することとして説明したが、図５（ｂ）に示すように、更に、駆動軸３に垂直な断面における係合部６１ｂ，６１ｃと中途部６１ａとの間で駆動軸３の側に屈曲して当該駆動軸３に当接することとしても良い。これによれば、軸方向Ｊに垂直な断面内での駆動軸３に対する移動体本体５０の相対移動を、板ばね６１によって規制することができるため、移動体５の摺動をガイドするガイド部材としての機能を板ばね６１に確実に持たせることができる。 Further, the leaf spring 61 has been described as contacting the drive shaft 3 at the midway portion 61a and urging the drive shaft 3 against the sliding surface 51 of the movable body 50, as shown in FIG. Further, it may be bent toward the drive shaft 3 between the engaging portions 61b, 61c and the midway portion 61a in the cross section perpendicular to the drive shaft 3, and may contact the drive shaft 3. According to this, since the relative movement of the movable body 50 with respect to the drive shaft 3 in the cross section perpendicular to the axial direction J can be regulated by the leaf spring 61, the guide member that guides the sliding of the movable body 5. The leaf spring 61 can surely have the function as
　また、本発明における移動体本体を板状の移動体本体５０として説明したが、図６（ａ），（ｂ）に示すように、駆動軸３に対して摺動する平面状の摺動面５５ａを２つ有する略Ｌ字状の移動体本体５５としても良い。この場合には、本発明における付勢部材として、軸方向Ｊに垂直な断面が略Ｌ字状に形成された板ばね６２を用いることが好ましい。この板ばね６２は、軸方向Ｊに垂直な断面における両端部の係合部６２ｂ，６２ｃで移動体本体５５の係合孔５５ｂ，５５ｃに固定されるとともに、２つの中途部６２ａで駆動軸３を各摺動面５５ａに付勢する。これによれば、軸方向Ｊに垂直な断面内での駆動軸３に対する移動体本体５０の相対移動を、移動体本体５０と板ばね６１とによって規制することができるため、移動体５の摺動をガイドするガイド部材としての機能を移動体本体５０及び板ばね６２に確実に持たせることができる。更に、この場合には、図６（ｂ）に示すように、駆動軸３に対して摺動する突起部５５ｄが摺動面５５ａから突出して設けられることとしても良い。これによれば、移動体本体５５は駆動軸３に対し突起部５５ｄを介して摺動することとなるため、駆動軸３と移動体本体５５とが平面で当接して摺動する場合（図６（ａ）参照）と比較して、駆動軸３と移動体本体５５との摺動面内での接触状態を設計上の意図通りに分散させることができる分、動作を安定化することができる。また、駆動軸３に対して移動体本体５０が摺動する際に両者の間で生じる慣性力が突起部５５ｄに集中するため、駆動軸３の表面がカーボンファイバによって「ささくれ状」になっている場合でも、この「ささくれ」を突起部５５ｄが乗り越えて移動することができる分、動作をいっそう安定化することができる。また、駆動軸３と移動体本体５５との間に磨耗片などの異物が溜まりにくいため、動作をいっそう安定化することができる。 Moreover, although the movable body main body in this invention was demonstrated as the plate-shaped movable body main body 50, as shown to Fig.6 (a), (b), the planar sliding surface which slides with respect to the drive shaft 3 is shown. It is good also as the substantially L-shaped moving body main body 55 which has two 55a. In this case, it is preferable to use the leaf spring 62 having a substantially L-shaped cross section perpendicular to the axial direction J as the biasing member in the present invention. The leaf spring 62 is fixed to the engagement holes 55b and 55c of the movable body 55 by the engagement portions 62b and 62c at both ends in the cross section perpendicular to the axial direction J, and the drive shaft 3 by the two midway portions 62a. Is urged to each sliding surface 55a. According to this, since the relative movement of the movable body main body 50 with respect to the drive shaft 3 in the cross section perpendicular to the axial direction J can be restricted by the movable body main body 50 and the leaf spring 61, the sliding of the movable body 5 is prevented. The movable body main body 50 and the leaf spring 62 can surely have a function as a guide member for guiding the movement. Further, in this case, as shown in FIG. 6B, a protrusion 55d that slides with respect to the drive shaft 3 may be provided so as to protrude from the sliding surface 55a. According to this, since the mobile body 55 slides on the drive shaft 3 via the protrusion 55d, the drive shaft 3 and the mobile body 55 slide in contact with each other in a plane (FIG. 6 (a)), the operation state can be stabilized because the contact state in the sliding surface between the drive shaft 3 and the movable body 55 can be dispersed as designed. it can. Further, since the inertial force generated between the movable body main body 50 and the drive shaft 3 when it slides on the drive shaft 3 is concentrated on the protrusion 55d, the surface of the drive shaft 3 is "turned up" by the carbon fiber. Even in the case of being present, the operation can be further stabilized by the amount that the protrusion 55d can move over the “sackle”. In addition, foreign matters such as wear pieces are unlikely to collect between the drive shaft 3 and the moving body 55, so that the operation can be further stabilized.
　また、本発明における移動体本体を板状の移動体本体５０ではなく、図６（ｃ）に示すように、軸方向Ｊに延在する溝部５７ａを有するとともに、平面状の摺動面を溝部５７ａの底面５７ｂ及び内壁面５７ｃ，５７ｄに計３つ有する略コ字状の移動体本体５６としても良い。この場合には、本発明における付勢部材として、軸方向Ｊに垂直な断面が略Ｍ字状に形成された板ばね６３を用いることが好ましい。この板ばね６３は、軸方向Ｊに垂直な断面における両端部の係合部６３ｂ，６３ｃで移動体本体５６に固定されるとともに、中途部６３ａで駆動軸３を溝部５７ａの底面５７ｂに付勢する。これによれば、軸方向Ｊに垂直な断面内での駆動軸３に対する移動体本体５０の相対移動を移動体本体５０によって規制することができるため、移動体５の摺動をガイドするガイド部材としての機能を移動体本体５０に確実に持たせることができる。更に、この場合には、上記と同様に、駆動軸３に対して摺動する突起部５６ｄが溝部５７ａの底面５７ｂから突出して設けられることとしても良い。 Further, the mobile body in the present invention is not a plate-like mobile body 50, but has a groove portion 57a extending in the axial direction J as shown in FIG. A substantially U-shaped movable body main body 56 having a total of three on the bottom surface 57b and the inner wall surfaces 57c and 57d of 57a may be used. In this case, it is preferable to use a leaf spring 63 having a substantially M-shaped cross section perpendicular to the axial direction J as the biasing member in the present invention. The leaf spring 63 is fixed to the movable body 56 by engaging portions 63b and 63c at both ends in a cross section perpendicular to the axial direction J, and the drive shaft 3 is biased to the bottom surface 57b of the groove portion 57a by the midway portion 63a. To do. According to this, since the relative movement of the movable body main body 50 with respect to the drive shaft 3 in the cross section perpendicular to the axial direction J can be restricted by the movable body main body 50, the guide member that guides the sliding of the movable body 5. The mobile body 50 can be surely provided with the function as described above. Further, in this case, similarly to the above, the protruding portion 56d that slides with respect to the drive shaft 3 may be provided so as to protrude from the bottom surface 57b of the groove portion 57a.
　１，１Ａ，１Ｂ　駆動装置
　２　圧電素子
　３　駆動軸
　４　カラー部材（移動制限部）
　５　移動体
　５０，５５，５６　移動体本体
　５２，５７ａ　溝部
　６１，６２，６３　板ばね（付勢部材）
　６２　傾斜部 1, 1A, 1B Drive device 2 Piezoelectric element 3 Drive shaft 4 Color member (movement limiter)
5 moving body 50, 55, 56 moving body main body 52, 57a groove 61, 62, 63 leaf spring (biasing member)
62 Slope

Claims (13)

  1. 　電圧の印加によって伸縮する圧電素子と、
    　前記圧電素子の伸縮によって変位する柱状の駆動軸と、
    　前記圧電素子の移動を制限しつつ当該圧電素子を伸縮可能に支持する移動制限部と、
    　前記駆動軸に対して摩擦係合されて当該駆動軸の軸方向に移動する移動体とを備え、
    　前記移動体は、
    　前記駆動軸に対して摺動する摺動面の形成された移動体本体と、
    　前記移動体本体と協働して前記駆動軸を周方向に囲うよう当該移動体本体に固定されるとともに、前記駆動軸に当接して当該駆動軸を前記摺動面に付勢しつつ、当該駆動軸に対して摺動する付勢部材とを有することを特徴とする駆動装置。     A piezoelectric element that expands and contracts by application of voltage;
    A columnar drive shaft displaced by expansion and contraction of the piezoelectric element;
    A movement restricting portion that supports the piezoelectric element so as to be stretchable while restricting movement of the piezoelectric element;
    A moving body that is frictionally engaged with the drive shaft and moves in the axial direction of the drive shaft;
    The moving body is
    A movable body having a sliding surface that slides relative to the drive shaft;
    While being fixed to the movable body main body so as to surround the drive shaft in the circumferential direction in cooperation with the movable body main body, An urging member that slides relative to the drive shaft.
  2. 　請求項１記載の駆動装置において、
    　前記移動体本体は、
    　平面状の前記摺動面を１つのみ有する板状の部材であり、
    　前記付勢部材は、
    　前記軸方向に垂直な断面が略Ｍ字状、略Ｖ字状または略Ｕ字状に形成された板ばねであり、
    　前記断面における両端部で前記移動体本体に固定されるとともに、中途部で前記駆動軸を前記摺動面に付勢することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to claim 1, wherein
    The mobile body is
    A plate-like member having only one planar sliding surface;
    The biasing member is
    A leaf spring in which a cross section perpendicular to the axial direction is formed in a substantially M shape, a substantially V shape or a substantially U shape;
    The driving device is fixed to the movable body main body at both end portions in the cross section, and biases the driving shaft toward the sliding surface in the middle portion.
  3. 　請求項２記載の駆動装置において、
    　前記付勢部材は、
    　前記断面における前記両端部と前記中途部との間で前記駆動軸の側に屈曲し、当該駆動軸に当接することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to claim 2, wherein
    The biasing member is
    A drive device, wherein the drive device is bent toward the drive shaft between the both end portions and the midway portion in the cross section and is in contact with the drive shaft.
  4. 　請求項２記載の駆動装置において、
    　前記駆動軸は、
    　半円柱状に形成されるとともに、前記摺動面に対して側周面の平面部で当接し、
    　前記付勢部材は、
    　前記軸方向に垂直な断面が略Ｖ字状または略Ｕ字状に形成され、前記軸方向に垂直な断面内での前記駆動軸に対する前記移動体本体の相対移動を規制することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to claim 2, wherein
    The drive shaft is
    It is formed in a semi-cylindrical shape and abuts on the flat surface portion of the side peripheral surface against the sliding surface,
    The biasing member is
    A cross section perpendicular to the axial direction is formed in a substantially V shape or a substantially U shape, and restricts relative movement of the movable body main body with respect to the drive shaft in the cross section perpendicular to the axial direction. Drive device.
  5. 　請求項１～４の何れか一項に記載の駆動装置において、
    　前記移動体本体は、
    　前記軸方向に延在する溝部を有し、
    　前記溝部は、
    　底面が前記摺動面となっており、前記軸方向に垂直な断面内での前記駆動軸に対する当該移動体本体の相対移動を、内壁面によって規制することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to any one of claims 1 to 4,
    The mobile body is
    Having a groove extending in the axial direction;
    The groove is
    A drive device characterized in that a bottom surface is the sliding surface, and relative movement of the movable body relative to the drive shaft in a cross section perpendicular to the axial direction is regulated by an inner wall surface.
  6. 　請求項１記載の駆動装置において、
    　前記移動体本体は、
    　平面状の前記摺動面を２つ有する略Ｌ字状の部材であり、
    　前記付勢部材は、
    　前記軸方向に垂直な断面が略Ｌ字状に形成された板ばねであり、
    　前記断面における両端部で前記移動体本体に固定されるとともに、中途部で前記駆動軸を各摺動面に付勢することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to claim 1, wherein
    The mobile body is
    A substantially L-shaped member having two planar sliding surfaces;
    The biasing member is
    A leaf spring having a substantially L-shaped cross section perpendicular to the axial direction;
    The driving device is fixed to the movable body main body at both end portions in the cross section, and biases the driving shaft toward each sliding surface in the middle portion.
  7. 　請求項１記載の駆動装置において、
    　前記移動体本体は、
    　前記軸方向に延在する溝部を有するとともに、平面状の前記摺動面を前記溝部の底面及び内壁面に計３つ有する略コ字状の部材であり、
    　前記付勢部材は、
    　前記軸方向に垂直な断面が略Ｍ字状に形成された板ばねであり、
    　前記断面における両端部で前記移動体本体に固定されるとともに、中途部で前記駆動軸を前記溝部の底面に付勢することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to claim 1, wherein
    The mobile body is
    A substantially U-shaped member having a groove portion extending in the axial direction and having three planar sliding surfaces on the bottom surface and inner wall surface of the groove portion,
    The biasing member is
    A leaf spring in which a cross section perpendicular to the axial direction is formed in a substantially M shape;
    The driving device is fixed to the movable body main body at both end portions in the cross section and biases the driving shaft toward the bottom surface of the groove portion in the middle portion.
  8. 　請求項１～７の何れか一項に記載の駆動装置において、
    　前記付勢部材は、
    　板ばねであり、前記駆動軸に対する摺動領域のうち、前記軸方向における端部領域に、当該軸方向に沿って内側から端側に向かうに従って前記駆動軸から離れる傾斜部を有することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to any one of claims 1 to 7,
    The biasing member is
    It is a leaf spring, and has an inclined portion that moves away from the drive shaft as it goes from the inside to the end side along the axial direction in the end region in the axial direction of the sliding region with respect to the drive shaft. To drive.
  9. 　請求項１～８の何れか一項に記載の駆動装置において、
    　前記付勢部材は、
    　板ばねであり、前記駆動軸に対する摺動領域がＤＬＣ、チタンまたはカーボンによりコーティングされていることを特徴とする駆動装置。     The drive device according to any one of claims 1 to 8,
    The biasing member is
    A drive device comprising a leaf spring, wherein a sliding region with respect to the drive shaft is coated with DLC, titanium, or carbon.
  10. 　請求項１～９の何れか一項に記載の駆動装置において、
    　前記付勢部材は、
    　板ばねであり、前記駆動軸に対する摺動領域が他の領域より肉厚に形成されていることを特徴とする駆動装置。     The drive device according to any one of claims 1 to 9,
    The biasing member is
    A drive device comprising a leaf spring, wherein a sliding region with respect to the drive shaft is formed thicker than other regions.
  11. 　請求項１～１０の何れか一項に記載の駆動装置において、
    　前記付勢部材は、ＳＵＳ、ベリリウム銅若しくはリン青銅で形成された板ばねであることを特徴とする駆動装置。     The drive device according to any one of claims 1 to 10,
    The driving device according to claim 1, wherein the urging member is a leaf spring formed of SUS, beryllium copper, or phosphor bronze.
  12. 　請求項１～１１の何れか一項に記載の駆動装置において、
    　前記付勢部材は、
    　前記軸方向に沿って前記駆動軸に当接することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to any one of claims 1 to 11,
    The biasing member is
    A drive device that contacts the drive shaft along the axial direction.
  13. 　請求項１～１２の何れか一項に記載の駆動装置において、
    　前記付勢部材は、
    　前記軸方向に垂直な断面内で前記駆動軸に点接触することを特徴とする駆動装置。     The drive device according to any one of claims 1 to 12,
    The biasing member is
    A drive device characterized by making point contact with the drive shaft in a cross section perpendicular to the axial direction.
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