JPH0749442A - 摩擦異方性素材を使用した駆動装置 - Google Patents
摩擦異方性素材を使用した駆動装置Info
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- JPH0749442A JPH0749442A JP5212139A JP21213993A JPH0749442A JP H0749442 A JPH0749442 A JP H0749442A JP 5212139 A JP5212139 A JP 5212139A JP 21213993 A JP21213993 A JP 21213993A JP H0749442 A JPH0749442 A JP H0749442A
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- Details Of Cameras Including Film Mechanisms (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 駆動部材と被駆動部材との間の摩擦係数が駆
動部材の振動方向の正方向と逆方向で異なる摩擦異方性
素材で構成した駆動装置を提供する。 【構成】 摩擦異方性素材の駆動部材１２はカ−ボン繊
維ｆが軸方向に対して傾斜した繊維入り素材から削出
し、電解研磨して表面に繊維ｆの頭部を僅かに露出させ
る。被駆動部材１３はその上半分が駆動部材１２に摩擦
接触し、下半分は駆動部材１２に緩く嵌合する。圧電素
子１４に正弦波交流を印加すると伸縮変位し、固着結合
している駆動軸１１も軸方向に振動する。駆動軸１１の
矢印ｂ方向の移動では、駆動部材１２の繊維ｆの露出方
向が矢印ｂ方向のため被駆動部材１３との間の矢印ｂ方
向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｃ方向の摩擦抵抗力が大
きいので、被駆動部材１３は駆動部材１２と共に矢印Ｐ
方向に移動するが、駆動軸１１の矢印ｂ方向の移動で
は、被駆動部材１３は慣性力でその位置に留まる。
動部材の振動方向の正方向と逆方向で異なる摩擦異方性
素材で構成した駆動装置を提供する。 【構成】 摩擦異方性素材の駆動部材１２はカ−ボン繊
維ｆが軸方向に対して傾斜した繊維入り素材から削出
し、電解研磨して表面に繊維ｆの頭部を僅かに露出させ
る。被駆動部材１３はその上半分が駆動部材１２に摩擦
接触し、下半分は駆動部材１２に緩く嵌合する。圧電素
子１４に正弦波交流を印加すると伸縮変位し、固着結合
している駆動軸１１も軸方向に振動する。駆動軸１１の
矢印ｂ方向の移動では、駆動部材１２の繊維ｆの露出方
向が矢印ｂ方向のため被駆動部材１３との間の矢印ｂ方
向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｃ方向の摩擦抵抗力が大
きいので、被駆動部材１３は駆動部材１２と共に矢印Ｐ
方向に移動するが、駆動軸１１の矢印ｂ方向の移動で
は、被駆動部材１３は慣性力でその位置に留まる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、駆動装置に関し、特
にカメラその他の精密機器を構成する部材の駆動に適し
た、摩擦異方性素材を使用した駆動装置に関する。
にカメラその他の精密機器を構成する部材の駆動に適し
た、摩擦異方性素材を使用した駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】カメラその他の精密機器を構成する部材
の駆動に、圧電素子を使用した駆動装置が提案されてい
る（特開平４−６９０７０号公報、特開昭６３−１１０
７４号公報参照）。
の駆動に、圧電素子を使用した駆動装置が提案されてい
る（特開平４−６９０７０号公報、特開昭６３−１１０
７４号公報参照）。
【０００３】図７はその一例で、カメラに装着されたズ
−ムレンズの駆動に応用されたもので、レンズの鏡筒７
１を支持する支持体７２の摺動嵌合部７２ａ、７２ｂが
駆動軸７３に摺動自在に嵌合している。また、駆動軸７
３はフレ−ム７７の支持部７５、７６により軸方向に摺
動自在に支持されており、駆動軸７３の軸方向端部に
は、厚み方向に変位する圧電素子７８が配置されて、そ
の両端部はそれぞれフレ−ム７７及び駆動軸７３と固着
されている。
−ムレンズの駆動に応用されたもので、レンズの鏡筒７
１を支持する支持体７２の摺動嵌合部７２ａ、７２ｂが
駆動軸７３に摺動自在に嵌合している。また、駆動軸７
３はフレ−ム７７の支持部７５、７６により軸方向に摺
動自在に支持されており、駆動軸７３の軸方向端部に
は、厚み方向に変位する圧電素子７８が配置されて、そ
の両端部はそれぞれフレ−ム７７及び駆動軸７３と固着
されている。
【０００４】図８で示すような、緩やかな立ち上がり部
とこれに続く急速な立ち下がり部からなるパルス電圧を
圧電素子７８に印加すると、パルス電圧の緩やかな立ち
上がり部では、圧電素子７８は緩やかに厚み方向の伸び
変位を生じるので、駆動軸７３は軸方向に矢印ａで示す
方向へ緩やかに移動する。これに伴い、駆動軸７３に対
し摺動嵌合部７２ａ、７２ｂで支持されている支持体７
２も、摺動嵌合部７２ａ、７２ｂの摩擦力により駆動軸
７３に結合しているので、矢印ａ方向に移動し、レンズ
鏡筒７１は矢印ａで示す方向に移動する。
とこれに続く急速な立ち下がり部からなるパルス電圧を
圧電素子７８に印加すると、パルス電圧の緩やかな立ち
上がり部では、圧電素子７８は緩やかに厚み方向の伸び
変位を生じるので、駆動軸７３は軸方向に矢印ａで示す
方向へ緩やかに移動する。これに伴い、駆動軸７３に対
し摺動嵌合部７２ａ、７２ｂで支持されている支持体７
２も、摺動嵌合部７２ａ、７２ｂの摩擦力により駆動軸
７３に結合しているので、矢印ａ方向に移動し、レンズ
鏡筒７１は矢印ａで示す方向に移動する。
【０００５】一方、パルス電圧の急速な立ち下がり部で
は、圧電素子７８は急速に厚み方向の縮み変位を生じる
ので、駆動軸７３は軸方向に矢印ａと反対方向に急速に
移動する。このとき、駆動軸７３に摺動嵌合部７２ａ、
７２ｂで支持されている支持体７２は、その慣性力によ
り摺動嵌合部７２ａ、７２ｂの摩擦抵抗力に打ち勝つて
その位置に留まるので、レンズ鏡筒７１は移動しない。
は、圧電素子７８は急速に厚み方向の縮み変位を生じる
ので、駆動軸７３は軸方向に矢印ａと反対方向に急速に
移動する。このとき、駆動軸７３に摺動嵌合部７２ａ、
７２ｂで支持されている支持体７２は、その慣性力によ
り摺動嵌合部７２ａ、７２ｂの摩擦抵抗力に打ち勝つて
その位置に留まるので、レンズ鏡筒７１は移動しない。
【０００６】上記波形のパルスを連続して圧電素子７８
に印加することにより、レンズ鏡筒７１を矢印ａで示す
方向へ連続して移動させることができる。レンズ鏡筒７
１を矢印ａと反対方向に移動させるには、急速な立ち上
がり部とこれに続く緩やかな立ち下がり部からなる波形
のパルス電圧を圧電素子７８に印加することで達成する
ことができる。
に印加することにより、レンズ鏡筒７１を矢印ａで示す
方向へ連続して移動させることができる。レンズ鏡筒７
１を矢印ａと反対方向に移動させるには、急速な立ち上
がり部とこれに続く緩やかな立ち下がり部からなる波形
のパルス電圧を圧電素子７８に印加することで達成する
ことができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな圧電素子を使用した駆動装置では、圧電素子に結合
された駆動軸と被駆動部材との間の摩擦による結合力と
被駆動部材の慣性力、即ち質量を利用しているから、駆
動軸と被駆動部材との間に十分な摩擦による結合力が確
保できない場合、例えば駆動軸と被駆動部材との間に潤
滑剤が入る構成や、他の部材との関係で、被駆動部材の
表面を鏡面仕上げしなければならない状況等では、十分
な駆動力を得ることができない。
うな圧電素子を使用した駆動装置では、圧電素子に結合
された駆動軸と被駆動部材との間の摩擦による結合力と
被駆動部材の慣性力、即ち質量を利用しているから、駆
動軸と被駆動部材との間に十分な摩擦による結合力が確
保できない場合、例えば駆動軸と被駆動部材との間に潤
滑剤が入る構成や、他の部材との関係で、被駆動部材の
表面を鏡面仕上げしなければならない状況等では、十分
な駆動力を得ることができない。
【０００８】また、被駆動部材が軽量な部材の場合も、
被駆動部材の慣性力を十分利用できず、結果として被駆
動部材を移動させることができない。
被駆動部材の慣性力を十分利用できず、結果として被駆
動部材を移動させることができない。
【０００９】さらに、被駆動部材の駆動方向を切り換え
るときは、先に説明したように、圧電素子に印加するパ
ルス電圧の波形を切り換える必要があるので、パルス発
振器の構成を複雑なものとしている。この発明は上記課
題を解決することを目的とするものである。
るときは、先に説明したように、圧電素子に印加するパ
ルス電圧の波形を切り換える必要があるので、パルス発
振器の構成を複雑なものとしている。この発明は上記課
題を解決することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、軸方向に振動する駆動部材と、該駆動部
材に摩擦接触する被駆動部材を備えた駆動装置におい
て、駆動部材及び被駆動部材は、駆動部材と被駆動部材
との間の摩擦係数が駆動部材の振動方向の正方向と逆方
向で異なる摩擦異方性素材で構成されたことを特徴とす
る。
決するもので、軸方向に振動する駆動部材と、該駆動部
材に摩擦接触する被駆動部材を備えた駆動装置におい
て、駆動部材及び被駆動部材は、駆動部材と被駆動部材
との間の摩擦係数が駆動部材の振動方向の正方向と逆方
向で異なる摩擦異方性素材で構成されたことを特徴とす
る。
【００１１】
【作用】軸方向に振動する駆動部材とその駆動部材に摩
擦接触する被駆動部材を、両者間の摩擦係数が駆動部材
の振動方向の正方向と逆方向で異なる摩擦異方性素材で
構成するので、圧電素子に正弦波交流を印加して駆動部
材を振動するのみで被駆動部材を所定方向に駆動するこ
とができる。
擦接触する被駆動部材を、両者間の摩擦係数が駆動部材
の振動方向の正方向と逆方向で異なる摩擦異方性素材で
構成するので、圧電素子に正弦波交流を印加して駆動部
材を振動するのみで被駆動部材を所定方向に駆動するこ
とができる。
【００１２】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
【００１３】まず、摩擦異方性素材について説明する。
摩擦異方性素材は、その表面の摩擦係数が方向により異
なる素材であつて、ここでは基材に繊維素材を一定の方
向を定めて配合して製造した複合材料から、繊維素材の
方向が所定方向に対し傾斜するように切り出したもので
ある。
摩擦異方性素材は、その表面の摩擦係数が方向により異
なる素材であつて、ここでは基材に繊維素材を一定の方
向を定めて配合して製造した複合材料から、繊維素材の
方向が所定方向に対し傾斜するように切り出したもので
ある。
【００１４】以下、摩擦異方性素材の製造法を説明す
る。基材はアルミニウム系合金、銅系合金、鉄系合金等
の金属材料、熱硬化性合成樹脂、熱可塑性合成樹脂、或
いはセラミツクス等適宜の材料を使用することができ
る。また、繊維材料としてはカ−ボン繊維、アルミナ繊
維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアリレ−ト繊維等
の各種繊維を使用することができるが、基材との関係に
おいて、加工時に溶融その他障害の生じない材料を選択
する。
る。基材はアルミニウム系合金、銅系合金、鉄系合金等
の金属材料、熱硬化性合成樹脂、熱可塑性合成樹脂、或
いはセラミツクス等適宜の材料を使用することができ
る。また、繊維材料としてはカ−ボン繊維、アルミナ繊
維、ガラス繊維、アラミド繊維、ポリアリレ−ト繊維等
の各種繊維を使用することができるが、基材との関係に
おいて、加工時に溶融その他障害の生じない材料を選択
する。
【００１５】次に、基材にアルミニウム系合金を、繊維
材料としてカ−ボン繊維を使用した摩擦異方性素材の製
造法の一例を、図１により説明する。
材料としてカ−ボン繊維を使用した摩擦異方性素材の製
造法の一例を、図１により説明する。
【００１６】図１において、１は溶融槽、２はカ−ボン
繊維供給部、３は圧延ロ−ル、４はカツタ−、５、６、
７、８は案内ロ−ルを示す。まず、アルミニウム合金Ａ
Ｌを溶融させた溶融槽１の一端から多数のカ−ボン繊維
ｆを並行に配置した繊維束を供給し、溶融槽の中を潜ら
せて繊維の表面にアルミニウム合金ＡＬを付着させる。
この繊維束を配合したシ−ト状のアルミニウム合金を圧
延ロ−ル３により圧延し、カツタ−４で裁断して、アル
ミニウムシ−トＳを製造する。
繊維供給部、３は圧延ロ−ル、４はカツタ−、５、６、
７、８は案内ロ−ルを示す。まず、アルミニウム合金Ａ
Ｌを溶融させた溶融槽１の一端から多数のカ−ボン繊維
ｆを並行に配置した繊維束を供給し、溶融槽の中を潜ら
せて繊維の表面にアルミニウム合金ＡＬを付着させる。
この繊維束を配合したシ−ト状のアルミニウム合金を圧
延ロ−ル３により圧延し、カツタ−４で裁断して、アル
ミニウムシ−トＳを製造する。
【００１７】次に、図２に示すように、カ−ボン繊維ｆ
の方向を揃えて前記アルミニウムシ−トＳを積層し、こ
れをアルミニウム合金の溶融温度付近に加熱した状態で
加圧し、ブロツクＢに形成する。
の方向を揃えて前記アルミニウムシ−トＳを積層し、こ
れをアルミニウム合金の溶融温度付近に加熱した状態で
加圧し、ブロツクＢに形成する。
【００１８】次に、図２に示す前記ブロツクＢをそのカ
−ボン繊維ｆの方向に対して角度αだけ傾斜して裁断
し、これを電解研磨して表面付近のアルミニウム合金Ａ
Ｌを溶出すると、図３に示すように、表面にカ−ボン繊
維ｆの頭部が僅かに露出した棒状の摩擦異方性素材Ｔを
得ることができる。なお、その断面は駆動装置の構成に
応じて方形、円形など任意の形状に整える。
−ボン繊維ｆの方向に対して角度αだけ傾斜して裁断
し、これを電解研磨して表面付近のアルミニウム合金Ａ
Ｌを溶出すると、図３に示すように、表面にカ−ボン繊
維ｆの頭部が僅かに露出した棒状の摩擦異方性素材Ｔを
得ることができる。なお、その断面は駆動装置の構成に
応じて方形、円形など任意の形状に整える。
【００１９】なお、ブロツクＢから摩擦異方性素材Ｔを
裁断する角度αを幾らに設定するかにより素材Ｔの軸方
向に対するカ−ボン繊維ｆの角度を変え、摩擦係数を所
望の値に選択調整することができる。また、ここではア
ルミニウム合金を使用しているが、酸化被膜の形成など
表面処理を施すことにより、耐磨耗性を高めることも可
能である。
裁断する角度αを幾らに設定するかにより素材Ｔの軸方
向に対するカ−ボン繊維ｆの角度を変え、摩擦係数を所
望の値に選択調整することができる。また、ここではア
ルミニウム合金を使用しているが、酸化被膜の形成など
表面処理を施すことにより、耐磨耗性を高めることも可
能である。
【００２０】図３は棒状の摩擦異方性素材Ｔの構成を示
す横断面図で、表面から僅かに露出したカ−ボン繊維ｆ
は、棒状の摩擦異方性素材Ｔの軸方向に対して角度αだ
け傾斜しているので、矢印ｂ方向と、これと逆の矢印ｃ
方向とでは摩擦係数が異なる。このため、摩擦異方性素
材Ｔの表面に摩擦接触する部材が矢印ｂ方向に移動する
ときは小さい摩擦抵抗力を受けるが、矢印ｃ方向に移動
するときは大きい摩擦抵抗力を受けることになる。
す横断面図で、表面から僅かに露出したカ−ボン繊維ｆ
は、棒状の摩擦異方性素材Ｔの軸方向に対して角度αだ
け傾斜しているので、矢印ｂ方向と、これと逆の矢印ｃ
方向とでは摩擦係数が異なる。このため、摩擦異方性素
材Ｔの表面に摩擦接触する部材が矢印ｂ方向に移動する
ときは小さい摩擦抵抗力を受けるが、矢印ｃ方向に移動
するときは大きい摩擦抵抗力を受けることになる。
【００２１】次に、摩擦異方性素材を使用した駆動装置
について説明する。図４、図５及び図６は、ズ−ムレン
ズの駆動などに応用できる直線駆動装置で、図４は構成
の概略を示す斜視図、図５及び図６は動作を説明する断
面図である。
について説明する。図４、図５及び図６は、ズ−ムレン
ズの駆動などに応用できる直線駆動装置で、図４は構成
の概略を示す斜視図、図５及び図６は動作を説明する断
面図である。
【００２２】図４、図５及び図６において、１１は駆動
軸、１２は駆動軸１１に同軸に嵌合固定された摩擦異方
性素材からなる駆動部材、１３はズ−ムレンズの鏡筒等
の駆動すべき部材が適宜の手段で取り付けられる被駆動
部材である。被駆動部材１３に設けられた孔部１３ａ
は、その上半分が駆動部材１２に摩擦接触し、下半分は
駆動部材１２に接触しないよう上下方向に僅かに長い長
円形に構成されて駆動部材１２に緩く嵌合されている。
１４は厚み方向に変位する圧電素子であつて、その一端
は駆動軸１１の端部に固着され、他の端部は歯車１７に
固着されている。また、被駆動部材１３は案内軸２０に
より駆動軸１１の軸方向、即ち矢印Ｐ方向及び矢印Ｑ方
向には移動可能で、且つ駆動軸１１の回りには回転しな
いように支持されている。
軸、１２は駆動軸１１に同軸に嵌合固定された摩擦異方
性素材からなる駆動部材、１３はズ−ムレンズの鏡筒等
の駆動すべき部材が適宜の手段で取り付けられる被駆動
部材である。被駆動部材１３に設けられた孔部１３ａ
は、その上半分が駆動部材１２に摩擦接触し、下半分は
駆動部材１２に接触しないよう上下方向に僅かに長い長
円形に構成されて駆動部材１２に緩く嵌合されている。
１４は厚み方向に変位する圧電素子であつて、その一端
は駆動軸１１の端部に固着され、他の端部は歯車１７に
固着されている。また、被駆動部材１３は案内軸２０に
より駆動軸１１の軸方向、即ち矢印Ｐ方向及び矢印Ｑ方
向には移動可能で、且つ駆動軸１１の回りには回転しな
いように支持されている。
【００２３】駆動軸１１及び摩擦異方性素材からなる駆
動部材１２は軸受け１５、１６により回転自在に支持さ
れており、図示しないモ−タその他の駆動源から軸１
９、歯車１８を経て歯車１７を駆動することにより圧電
素子１４を介して１８０°回転可能とされている。
動部材１２は軸受け１５、１６により回転自在に支持さ
れており、図示しないモ−タその他の駆動源から軸１
９、歯車１８を経て歯車１７を駆動することにより圧電
素子１４を介して１８０°回転可能とされている。
【００２４】摩擦異方性素材からなる駆動部材１２は、
前記製造法により製造したブロツクＢから断面円形に削
り出したものを、電解研磨して表面にカ−ボン繊維ｆの
頭部が僅かに露出させてある。
前記製造法により製造したブロツクＢから断面円形に削
り出したものを、電解研磨して表面にカ−ボン繊維ｆの
頭部が僅かに露出させてある。
【００２５】次に、駆動装置の動作を説明する。まず、
被駆動部材１３を矢印Ｐ方向（図４参照）に移動する場
合は、図５に示すように、図示しないモ−タにより歯車
１８を経て歯車１７を駆動し、圧電素子１４を介して駆
動軸１１を回転し、駆動軸１１に同軸に嵌合固定された
摩擦異方性素材からなる駆動部材１２のカ−ボン繊維ｆ
の頭部の露出方向が、矢印ｂ方向に向くように設定す
る。
被駆動部材１３を矢印Ｐ方向（図４参照）に移動する場
合は、図５に示すように、図示しないモ−タにより歯車
１８を経て歯車１７を駆動し、圧電素子１４を介して駆
動軸１１を回転し、駆動軸１１に同軸に嵌合固定された
摩擦異方性素材からなる駆動部材１２のカ−ボン繊維ｆ
の頭部の露出方向が、矢印ｂ方向に向くように設定す
る。
【００２６】圧電素子１４に正弦波交流電圧を印加する
と、圧電素子１４は厚み方向に伸縮変位し、圧電素子１
４に固着結合している駆動軸１１も軸方向に振動する。
駆動軸１１の軸方向の振動において、駆動軸１１が矢印
ｂ方向（圧電素子の伸び方向）に移動するときは、駆動
部材１２のカ−ボン繊維ｆの露出方向が矢印ｂ方向に向
いているので、駆動部材１２と被駆動部材１３との間の
矢印ｂ方向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｃ方向の摩擦抵
抗力が大きいため、被駆動部材１３は駆動部材１２と共
に矢印Ｐ方向（図４参照）に移動する。
と、圧電素子１４は厚み方向に伸縮変位し、圧電素子１
４に固着結合している駆動軸１１も軸方向に振動する。
駆動軸１１の軸方向の振動において、駆動軸１１が矢印
ｂ方向（圧電素子の伸び方向）に移動するときは、駆動
部材１２のカ−ボン繊維ｆの露出方向が矢印ｂ方向に向
いているので、駆動部材１２と被駆動部材１３との間の
矢印ｂ方向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｃ方向の摩擦抵
抗力が大きいため、被駆動部材１３は駆動部材１２と共
に矢印Ｐ方向（図４参照）に移動する。
【００２７】なお、先に駆動装置の構成で説明したとお
り、被駆動部材１３はその孔部１３ａの上半分で駆動部
材１２と摩擦接触し、孔部１３ａの下半分は駆動部材１
２と接触していない。前記した駆動部材１２と被駆動部
材１３との間の摩擦抵抗力とは、この摩擦接触部分にお
ける摩擦抵抗力を指す。この点は、以下の記載において
も同じである。
り、被駆動部材１３はその孔部１３ａの上半分で駆動部
材１２と摩擦接触し、孔部１３ａの下半分は駆動部材１
２と接触していない。前記した駆動部材１２と被駆動部
材１３との間の摩擦抵抗力とは、この摩擦接触部分にお
ける摩擦抵抗力を指す。この点は、以下の記載において
も同じである。
【００２８】駆動軸１１が矢印ｃ方向（圧電素子の縮み
方向）に移動するときは、駆動部材１２と被駆動部材１
３との間の矢印ｂ方向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｃ方
向の摩擦抵抗力が大きいため、被駆動部材１３はその位
置に留まる。したがつて、圧電素子１４に正弦波交流電
圧を印加し続けると、被駆動部材１３は矢印Ｐ方向（図
４参照）への移動を継続する。
方向）に移動するときは、駆動部材１２と被駆動部材１
３との間の矢印ｂ方向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｃ方
向の摩擦抵抗力が大きいため、被駆動部材１３はその位
置に留まる。したがつて、圧電素子１４に正弦波交流電
圧を印加し続けると、被駆動部材１３は矢印Ｐ方向（図
４参照）への移動を継続する。
【００２９】次に、被駆動部材１３を矢印Ｑ方向（図４
参照）方向に移動する場合は、図６に示すように、駆動
軸１１を先に説明した図５に示す位置から１８０°回転
し、駆動部材１２のカ−ボン繊維ｆの露出方向が先に説
明した図５に示す方向とは反対の矢印ｄ方向に向くよう
に設定する。
参照）方向に移動する場合は、図６に示すように、駆動
軸１１を先に説明した図５に示す位置から１８０°回転
し、駆動部材１２のカ−ボン繊維ｆの露出方向が先に説
明した図５に示す方向とは反対の矢印ｄ方向に向くよう
に設定する。
【００３０】圧電素子１４に正弦波交流電圧を印加する
と、圧電素子１４は厚み方向に伸縮変位し、駆動軸１１
も軸方向に振動する。駆動軸１１の軸方向の振動におい
て、駆動軸１１が矢印ｄ方向（圧電素子の縮み方向）に
移動するときは、駆動部材１２のカ−ボン繊維ｆの露出
方向が矢印ｄ方向に向いているので、駆動部材１２と被
駆動部材１３との間の矢印ｄ方向の摩擦抵抗力が小さ
く、矢印ｅ方向の摩擦抵抗力が大きいので、被駆動部材
１３は駆動部材１２と共に矢印Ｑ方向（図４参照）に移
動する。
と、圧電素子１４は厚み方向に伸縮変位し、駆動軸１１
も軸方向に振動する。駆動軸１１の軸方向の振動におい
て、駆動軸１１が矢印ｄ方向（圧電素子の縮み方向）に
移動するときは、駆動部材１２のカ−ボン繊維ｆの露出
方向が矢印ｄ方向に向いているので、駆動部材１２と被
駆動部材１３との間の矢印ｄ方向の摩擦抵抗力が小さ
く、矢印ｅ方向の摩擦抵抗力が大きいので、被駆動部材
１３は駆動部材１２と共に矢印Ｑ方向（図４参照）に移
動する。
【００３１】駆動軸１１が矢印ｅ方向（圧電素子の伸び
方向）に移動するときは、駆動部材１２と被駆動部材１
３との間の矢印ｄ方向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｅ方
向の摩擦抵抗力が大きいため、被駆動部材１３はその位
置に留まる。したがつて、圧電素子１４に正弦波交流電
圧を印加し続けると、被駆動部材１３は矢印Ｑ方向（図
４参照）への移動を継続する。
方向）に移動するときは、駆動部材１２と被駆動部材１
３との間の矢印ｄ方向の摩擦抵抗力が小さく、矢印ｅ方
向の摩擦抵抗力が大きいため、被駆動部材１３はその位
置に留まる。したがつて、圧電素子１４に正弦波交流電
圧を印加し続けると、被駆動部材１３は矢印Ｑ方向（図
４参照）への移動を継続する。
【００３２】前記実施例では駆動部材を摩擦異方性素材
で構成し、被駆動部材は通常の素材で構成したが、これ
に代えて被駆動部材又は被駆動部材の駆動部材との接触
面部分を摩擦異方性素材で構成し、駆動部材を通常の素
材で構成しても前記のものと同様に駆動することができ
る。
で構成し、被駆動部材は通常の素材で構成したが、これ
に代えて被駆動部材又は被駆動部材の駆動部材との接触
面部分を摩擦異方性素材で構成し、駆動部材を通常の素
材で構成しても前記のものと同様に駆動することができ
る。
【００３３】また、駆動部材、被駆動部材の両方を摩擦
異方性素材で構成するときは、駆動部材、被駆動部材間
の摩擦摩擦抵抗力を特に大きくすることができる。
異方性素材で構成するときは、駆動部材、被駆動部材間
の摩擦摩擦抵抗力を特に大きくすることができる。
【００３４】さらに、前記実施例では、駆動部材の断面
を円形としたが、駆動部材の断面を方形とすれば、被駆
動部材との間の接触面積を増大して摩擦摩擦抵抗力を大
きくすることができる。
を円形としたが、駆動部材の断面を方形とすれば、被駆
動部材との間の接触面積を増大して摩擦摩擦抵抗力を大
きくすることができる。
【００３５】また、摩擦異方性素材の基材として金属材
料を使用したものは、高負荷、耐久性、高温の環境等で
使用される駆動装置に適する。また、基材として合成樹
脂材料を使用したものは、重量の軽いことを要求される
駆動装置に適する。基材としてセラミツク材料を使用し
たものは、耐久性や寸法精度が要求される駆動装置に適
する。
料を使用したものは、高負荷、耐久性、高温の環境等で
使用される駆動装置に適する。また、基材として合成樹
脂材料を使用したものは、重量の軽いことを要求される
駆動装置に適する。基材としてセラミツク材料を使用し
たものは、耐久性や寸法精度が要求される駆動装置に適
する。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明は、軸方
向に振動する駆動部材とその駆動部材に摩擦接触する被
駆動部材を備えた駆動装置において、駆動部材及び被駆
動部材を、駆動部材と被駆動部材との間の摩擦係数が駆
動部材の振動方向の正方向と逆方向で異なる摩擦異方性
素材で構成するので、圧電素子に正弦波交流を印加して
駆動部材を振動するのみで被駆動部材を所定方向に駆動
することができる。
向に振動する駆動部材とその駆動部材に摩擦接触する被
駆動部材を備えた駆動装置において、駆動部材及び被駆
動部材を、駆動部材と被駆動部材との間の摩擦係数が駆
動部材の振動方向の正方向と逆方向で異なる摩擦異方性
素材で構成するので、圧電素子に正弦波交流を印加して
駆動部材を振動するのみで被駆動部材を所定方向に駆動
することができる。
【００３７】さらに、圧電素子には正弦波交流を印加す
るのみでよいから、従来の装置のように特殊な波形の電
圧を発生するパルス発振器等を必要としない。
るのみでよいから、従来の装置のように特殊な波形の電
圧を発生するパルス発振器等を必要としない。
【図１】摩擦異方性素材の製造法の一例を示す概念図。
【図２】摩擦異方性素材の製造工程におけるブロツクの
構成を示す断面図。
構成を示す断面図。
【図３】摩擦異方性素材の構成を示す断面図。
【図４】この発明による直線駆動装置の構成の概略を示
す斜視図。
す斜視図。
【図５】図４に示す直線駆動装置の動作を説明する断面
図。
図。
【図６】図４に示す直線駆動装置の動作を説明する断面
図。
図。
【図７】圧電素子を使用した従来の駆動装置の一例を示
す斜視図。
す斜視図。
【図８】図７に示す従来の駆動装置において圧電素子に
印加するパルス電圧波形の一例を示す波形図。
印加するパルス電圧波形の一例を示す波形図。
１１ 駆動軸 １２ 摩擦異方性素材からなる駆動部材 １３ 被駆動部材 １４ 圧電素子 １５、１６ 軸受 Ｔ 棒状の摩擦異方性素材 ｆ 繊維素材
Claims (1)
- 【請求項１】 軸方向に振動する駆動部材と、該駆動部
材に摩擦接触する被駆動部材を備えた駆動装置におい
て、 駆動部材及び被駆動部材は、駆動部材と被駆動部材との
間の摩擦係数が駆動部材の振動方向の正方向と逆方向で
異なる摩擦異方性素材で構成されたことを特徴とする摩
擦異方性素材を使用した駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212139A JPH0749442A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 摩擦異方性素材を使用した駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5212139A JPH0749442A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 摩擦異方性素材を使用した駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749442A true JPH0749442A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16617541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5212139A Pending JPH0749442A (ja) | 1993-08-05 | 1993-08-05 | 摩擦異方性素材を使用した駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749442A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121679A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Konica Minolta Opto Inc | 光学部材駆動装置 |
| EP1983586A2 (en) | 2007-04-17 | 2008-10-22 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of transferring vibrations generated by an electro-mechanical transducer to a vibration friction portion with a high degree of efficiency |
| US7633209B2 (en) | 2007-04-17 | 2009-12-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of obtaining a stable frequency characteristic |
| US7652407B2 (en) | 2007-04-17 | 2010-01-26 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of improving a shock and vibration resistance thereof |
| US7732982B2 (en) | 2007-04-19 | 2010-06-08 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of reducing height thereof |
| US7755252B2 (en) | 2007-04-18 | 2010-07-13 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device having suitable stationary member as material |
| US7759634B2 (en) | 2007-04-24 | 2010-07-20 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Position detecting device capable of improving detection accuracy |
| US7956513B2 (en) | 2007-04-20 | 2011-06-07 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Method of driving a driving device |
-
1993
- 1993-08-05 JP JP5212139A patent/JPH0749442A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121679A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Konica Minolta Opto Inc | 光学部材駆動装置 |
| EP1983586A2 (en) | 2007-04-17 | 2008-10-22 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of transferring vibrations generated by an electro-mechanical transducer to a vibration friction portion with a high degree of efficiency |
| EP1983586A3 (en) * | 2007-04-17 | 2009-09-30 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of transferring vibrations generated by an electro-mechanical transducer to a vibration friction portion with a high degree of efficiency |
| US7633208B2 (en) | 2007-04-17 | 2009-12-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of transferring vibrations generated by an electro-mechanical transducer to a vibration friction portion with a high degree of efficiency |
| US7633209B2 (en) | 2007-04-17 | 2009-12-15 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of obtaining a stable frequency characteristic |
| US7652407B2 (en) | 2007-04-17 | 2010-01-26 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of improving a shock and vibration resistance thereof |
| US7755252B2 (en) | 2007-04-18 | 2010-07-13 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device having suitable stationary member as material |
| US7732982B2 (en) | 2007-04-19 | 2010-06-08 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Driving device capable of reducing height thereof |
| US7956513B2 (en) | 2007-04-20 | 2011-06-07 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Method of driving a driving device |
| US7759634B2 (en) | 2007-04-24 | 2010-07-20 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Position detecting device capable of improving detection accuracy |
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