包括振动元件的振动致动器和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种包括振动元件的振动致动器和装置。该振动致动器，其减小了振动元件相对于接触体的姿势变化。振动元件单元和接触体可相对于彼此移动。振动元件单元包括：与接触体接触的振动元件；保持振动元件的第一保持构件；基座；第一支撑构件，其固定到基座，并且在与同振动元件滑动接触的接触体的摩擦滑动表面相交的方向上可移动地支撑第一保持构件，同时相对于接触体以预定姿势保持振动元件；以及推动单元，其独立于第一支撑构件布置在基座上，并且在与接触体的摩擦滑动表面相交的方向上按压振动元件。

Vibration actuators and devices including vibration elements

【技术实现步骤摘要】
包括振动元件的振动致动器和装置
本专利技术涉及一种振动致动器以及配备有该振动致动器的装置，该振动致动器包括振动元件并且用于线性驱动设备和旋转驱动设备。
技术介绍
已知一种振动致动器，其使得振动元件产生预定的振动以将摩擦驱动力(推力)施加到与振动元件接触的接触体，从而使振动元件和接触体相对于彼此移动。在这种振动致动器中，在振动元件被固定的情况下，接触体通过摩擦驱动力相对于振动元件移动，而在接触体被固定的情况下，振动元件通过摩擦驱动力的反作用力相对于接触体移动。对于振动致动器，作为获得期望输出的方法，已经提出了一种使多个振动元件与公共接触体接触并通过组合振动元件的摩擦驱动力将摩擦驱动力施加到接触体的方法。例如，日本特开2005-312264号公报(Kokai)中描述的振动致动器包括壳体，水平布置使得轴延伸穿过壳体的侧面的轴，以及将该轴垂直地夹在中间的两个振动元件。此外，在该振动致动器中，将轴垂直地夹在中间的两个振动元件进一步被两个推动接合构件垂直地夹在中间，并且拉伸盘簧附接到两个推动接合构件的相应纵向一端，由此两个推动接合构件相互垂直地拉扯。因此，通过从两个推动接合构件接收到的推动力使两个振动元件与轴压力接触，并且当在振动元件中激励振动时，沿轴向方向移动轴。然而，在日本特开2005-312264号公报(Kokai)中描述的振动致动器中，推动接合构件的纵向方向和轴的轴向方向彼此平行，并且拉伸盘簧在纵向方向上附接到两个推动接合构件的相应一端。因此，即使在轴的移动量小的振动致动器中，其在作为轴的移动方向的轴向方向上的尺寸也变大。作为该问题的解决方案的示例，已经提出了一种振动致动器80，其具有如图16中的横截面图所示的结构。注意，为了方便解释，如图16所示，定义相互正交的X轴、Y轴和Z轴。振动致动器80包括第一支撑体86、第二支撑体81、接触体82、振动元件83、螺旋弹簧84、支撑轴85、旋转轴87、辊88、缓冲构件89和压力传递构件90。第一支撑体86可移动地装配在沿X轴方向延伸的支撑轴85上。接触体82是从振动元件83接收摩擦驱动力并沿X轴方向延伸的构件。支撑轴85和接触体82在X轴方向上的相对的两端固定到未示出的固定装置。振动元件83经由压力传递构件90和缓冲构件89支撑在第一支撑体86上，使得振动元件83与接触体82接触。第二支撑体81以可绕平行于X轴设置的旋转轴87旋转的状态安装在第一支撑体86上。辊88设置在第二支撑体81上，使得辊88可绕平行于Y轴的轴线旋转，并且与接触体82接触。第二支撑体81在正Y轴方向侧的一端(右侧端，如从图16所观察的)和第一支撑体86在正Y轴方向侧的一端(右侧端，如从图16所观察的)通过螺旋弹簧84沿Z轴方向相互拉扯。这使得可以利用从第一支撑体86经由压力传递构件90和缓冲构件89施加的预定压力来使振动元件83与接触体82接触。这里，对于缓冲构件89，例如，使用毛毡，缓冲构件89用于将压力均匀地施加到振动元件83。当在振动元件83中激励振动从而产生沿X轴方向作用在振动元件83和接触体82之间的摩擦驱动力时，支撑轴85和接触体82不移动，但是其他构件一致地沿X轴方向移动。根据振动致动器80，螺旋弹簧84设置在Y轴方向的端部，因此除了支撑轴85和接触体82之外，可以减小结构在X轴方向上的长度。然而，在振动致动器80中，由于缓冲构件89通过接收压力而被压缩，因此缓冲构件89的厚度可以改变。此外，振动致动器80具有振动元件83可绕支撑轴85旋转的结构。因此，如果缓冲构件89被压缩使得其厚度在Y轴方向上变化，则振动元件83相对于接触体82倾斜(所谓的滚动方向上的旋转)，因此可能无法获得期望的驱动性能。
技术实现思路
本专利技术提供一种振动致动器，其减小了振动元件相对于接触体的姿势(角度)变化。在本专利技术的第一方面，提供了一种振动致动器，所述振动致动器包括可相对于彼此移动的振动元件单元和接触体，其中，振动元件单元包括：与接触体接触的第一振动元件；保持第一振动元件的第一保持构件；基座；第一支撑构件，其固定到基座，并且在与同第一振动元件滑动接触的接触体的摩擦滑动表面相交的方向上可移动地支撑第一保持构件，同时相对于接触体以预定姿势保持第一振动元件；以及推动单元，其独立于第一支撑构件布置在基座上，并且在与接触体的摩擦滑动表面相交的方向上按压第一振动元件。在本专利技术的第二方面，提供了一种装置，所述装置包括根据本专利技术第一方面的振动致动器，以及由振动致动器驱动的部件。根据本专利技术，可以提供一种振动致动器，其减小了振动元件相对于接触体的姿态(角度)的变化。根据下面(参照附图)对示例性实施例的描述，本专利技术的另外的特征将变得清楚。附图说明图1是示出根据第一实施例的振动致动器的总体布置的立体图。图2A和图2B分别是第一实施例中的振动元件单元的立体图和俯视图。图3A和图3B是第一实施例中的振动元件单元的横截面图。图4是第一实施例中的振动元件单元的局部分解立体图。图5A至图5C是用于说明包括在振动元件单元中的振动元件的振动模式的视图。图6是示出作为第一实施例的变形例的振动致动器的总体布置的立体图。图7是示出根据第二实施例的振动致动器的总体布置的立体图。图8A和图8B分别是第二实施例中的振动元件单元的立体图和横截面图。图9是第二实施例中的振动元件单元的局部分解立体图。图10是示出根据第三实施例的振动致动器的总体布置的立体图。图11A和图11B分别是第三实施例中的振动元件单元的立体图和局部分解立体图。图12A和图12B是分别用于说明用于限制第三实施例中的振动元件单元的保持构件的移动的结构的示意图。图13A和图13B分别是第四实施例中的振动元件单元的横截面图和分解立体图。图14是示出配备有振动致动器的摄像装置的总体布置的俯视图。图15是示出配备有振动致动器的机械手的示意性布置的图。图16是示出已知的振动致动器的结构的侧视图。具体实施方式下面将参照示出本专利技术的实施例的附图详细地描述本专利技术。图1是示出根据第一实施例的振动致动器100的总体布置的立体图。为了方便解释，如图1所示，定义相互正交的X轴、Y轴和Z轴。如下所述，X轴方向是振动元件单元25的驱动方向。Z轴方向是分别与两个振动元件2滑动接触的接触体1的摩擦滑动表面正交(相交)的方向。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向正交(相交)的方向。“接触体”指的是与振动元件接触的构件，并且通过振动元件中激励的振动而相对于振动元件移动。接触体和振动元件之间的接触不限于在没有任何其他构件介于接触体和振动元件之间的情况下的直接接触。接触体和振动元件之间的接触可以与介于接触体和振动元件之间的另一个构件间接接触，只要接触体通过振动元件中激励的振动相对于振动元件移动即可。“其他构件”不限于与接触体和振动元件分开的构件(例如由烧结体形成的高摩擦材料)。“其他构件”可以是接触体或振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种振动致动器，其包括可相对于彼此移动的振动元件单元和接触体，/n其中，振动元件单元包括：/n与接触体接触的第一振动元件；/n保持第一振动元件的第一保持构件；/n基座；/n第一支撑构件，其固定到基座，并且在与同第一振动元件滑动接触的接触体的摩擦滑动表面相交的方向上可移动地支撑第一保持构件，同时相对于接触体以预定姿势保持第一振动元件；以及/n推动单元，其独立于第一支撑构件布置在基座上，并且在与接触体的摩擦滑动表面相交的方向上按压第一振动元件。/n

【技术特征摘要】
20181003 JP 2018-1884321.一种振动致动器，其包括可相对于彼此移动的振动元件单元和接触体，
其中，振动元件单元包括：
与接触体接触的第一振动元件；
保持第一振动元件的第一保持构件；
基座；
第一支撑构件，其固定到基座，并且在与同第一振动元件滑动接触的接触体的摩擦滑动表面相交的方向上可移动地支撑第一保持构件，同时相对于接触体以预定姿势保持第一振动元件；以及
推动单元，其独立于第一支撑构件布置在基座上，并且在与接触体的摩擦滑动表面相交的方向上按压第一振动元件。


2.根据权利要求1所述的振动致动器，其中，在与接触体的摩擦滑动表面相交的方向上，第一振动元件相对于接触体的位置由推动单元确定，由此确定第一保持构件的位置。


3.根据权利要求1所述的振动致动器，其中，第一振动元件包括：
具有平板形状的弹性体，
至少一个突起，其形成在弹性体的一个表面上并与接触体接触，以及
机电能量转换元件，其设置在弹性体的另一个表面上。


4.根据权利要求1所述的振动致动器，其中，第一保持构件通过在第一支撑构件和第一保持构件中的一个中形成的孔与在第一支撑构件和第一保持构件中的另一个上形成的突起部分之间的、在与接触体的摩擦滑动表面相交的方向上的可滑动配合由第一支撑构件支撑。


5.根据权利要求1所述的振动致动器，其中，第一保持构件通过平行的片弹簧机构或平行连杆机构连接到第一支撑构件，由此第一保持构件由第一支撑构件支撑。


6.根据权利要求1所述的振动致动器，其中，推动单元包括：
第一压力杆，其可旋转地布置在基座上，
第一压力传递构件，其布置在第一振动元件和第一压力杆之间，并且将从第一压力杆施加的压力传递到第一振动元件，以及
第一推动构件，其布置在第一压力杆的端部，并且将第一压力杆的与第一压力传递构件接触的接触部分压向第一振动元件。


7.根据权利要求6所述的振动致动器，其中，第一推动构件是压缩螺旋弹簧或拉伸螺旋弹簧。


8.根据权利要求6所述的振动致动器，其中，第一压力传递构件的与第一压力杆接触的表面和第一压力杆的与第一压力传递构件接触的表面中的一个是平坦表面，并且所述表面中的另一表面是球形表面。


9.根据权利要求6所述的振动致动器，其中，在第一支撑构件和第一保持构件之间的滑动部分，第一振动元件的与接触体接触的接...

【专利技术属性】
技术研发人员：四方诚，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP