專利名稱：驅(qū)動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種驅(qū)動(dòng)裝置，特別是涉及使用壓電元件等的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的 驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，作為相機(jī)的自動(dòng)聚焦用的致動(dòng)器或變焦用的致動(dòng)器，使用的是使用 了壓電元件、電致伸縮元件、磁致伸縮元件等的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(驅(qū)動(dòng)裝置)的線性致 動(dòng)器。專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了一種驅(qū)動(dòng)裝置，其具有壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)、 與該壓電元件結(jié)合并在壓電元件的伸縮方向上延伸的驅(qū)動(dòng)軸(耐磨損的振動(dòng)棒、振動(dòng) 摩擦部、振動(dòng)部件)、以及與該驅(qū)動(dòng)軸摩擦結(jié)合的被驅(qū)動(dòng)部件(變焦透鏡鏡筒、移動(dòng)部 件)。該專利文獻(xiàn)1中，對(duì)在壓電元件上施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部件(變 焦透鏡鏡筒、移動(dòng)部件)。專利文獻(xiàn)1中，將驅(qū)動(dòng)軸(振動(dòng)摩擦部、振動(dòng)部件)夾在被驅(qū) 動(dòng)部件(移動(dòng)部件)和摩擦板之間。換言之，驅(qū)動(dòng)軸(振動(dòng)摩擦部、振動(dòng)部件)貫穿于 被驅(qū)動(dòng)部件(移動(dòng)部件)和摩擦板之間。摩擦板通過(guò)壓接彈簧將驅(qū)動(dòng)軸(振動(dòng)摩擦部、 振動(dòng)部件)沿夾持方向按壓在其和被驅(qū)動(dòng)部件(移動(dòng)部件)之間。此外，專利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種高性能驅(qū)動(dòng)裝置，其通過(guò)用包含碳素纖維的液晶 聚合物形成可動(dòng)元件，從而與用金屬材料形成的場(chǎng)合相比，可以實(shí)現(xiàn)低成本化和輕量 化，并且可以在不降低移動(dòng)速度和驅(qū)動(dòng)力的情況下，使用高的彎曲彈性模量的可動(dòng)元 件。該專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)裝置，具備通過(guò)施加電壓而伸縮的壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn) 換元件)、固定在壓電元件的伸縮方向一端上的驅(qū)動(dòng)軸(振動(dòng)摩擦部、振動(dòng)部件)、與驅(qū) 動(dòng)軸可滑動(dòng)地摩擦配合的可動(dòng)元件(移動(dòng)部件)，以及粘結(jié)固定在壓電元件的伸縮方向的 另一端上的載荷(靜止部件、錘)。通過(guò)使壓電元件的伸縮速度或加速度不同并使驅(qū)動(dòng)軸 振動(dòng)，從而使可動(dòng)元件(移動(dòng)部件)沿驅(qū)動(dòng)軸(振動(dòng)摩擦部、振動(dòng)部件)移動(dòng)。在專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)裝置中，驅(qū)動(dòng)軸(振動(dòng)摩擦部、振動(dòng)部件)由直線狀 延伸的圓桿軸體構(gòu)成?？蓜?dòng)元件(移動(dòng)部件)由可動(dòng)元件主體和蓋子構(gòu)成，兩者按照夾 持驅(qū)動(dòng)軸的方式與驅(qū)動(dòng)軸配合。為了使可動(dòng)元件可沿驅(qū)動(dòng)軸移動(dòng)，通過(guò)大致呈二字狀的 板簧將可動(dòng)元件主體和蓋子按壓在驅(qū)動(dòng)軸上，以使驅(qū)動(dòng)軸和可動(dòng)元件之間達(dá)到規(guī)定的摩 擦力。在可動(dòng)元件主體上設(shè)置V字形截面的槽。通過(guò)將驅(qū)動(dòng)軸嵌入該槽中，槽的兩個(gè)斜 面與驅(qū)動(dòng)軸接觸。同樣地，在蓋子中設(shè)置V字形截面的槽。在將蓋子和可動(dòng)元件主體組 合在一起的情況下，通過(guò)將驅(qū)動(dòng)軸嵌入蓋子的槽中，該槽的兩個(gè)斜面與驅(qū)動(dòng)軸接觸。作 為驅(qū)動(dòng)軸的材料，使用捆束碳纖維并由粘接劑固定的碳纖維桿或碳素纖維強(qiáng)化樹(shù)脂。此 夕卜，在摩擦部即驅(qū)動(dòng)軸或可動(dòng)元件的相互接觸的面上，涂敷氟樹(shù)脂和氟油以及溶劑的混 合物。再有，專利文獻(xiàn)3公開(kāi)了一種能夠高速穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)移動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)裝置。專利文 獻(xiàn)3中公開(kāi)的驅(qū)動(dòng)裝置具備靜止部件；將其伸縮方向的一端固定在該靜止部件上的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件；與該電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的伸縮方向的另一端配合，且以能夠在電氣機(jī) 械轉(zhuǎn)換元件的伸縮方向上移動(dòng)的方式支持的驅(qū)動(dòng)部件(振動(dòng)摩擦部、振動(dòng)部件)；與該驅(qū) 動(dòng)部件摩擦結(jié)合，且以能夠在電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的伸縮方向上移動(dòng)的方式支持的移動(dòng)部 件；以及在驅(qū)動(dòng)部件(振動(dòng)部件)和移動(dòng)部件之間產(chǎn)生摩擦力的摩擦力施加機(jī)構(gòu)。該摩 擦力施加機(jī)構(gòu) 包括固定在移動(dòng)部件上并產(chǎn)生壓力的彈性部件；以及將由彈性部件產(chǎn)生 的按壓力傳遞到驅(qū)動(dòng)部件上的夾入部件構(gòu)成。此外，使移動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部件的接觸部、 以及夾入部件的接觸部呈斷面V字狀。專利文獻(xiàn)4公開(kāi)了一種使用電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的驅(qū)動(dòng)裝置。專利文獻(xiàn)4中公開(kāi) 的驅(qū)動(dòng)裝置具備一端固定在支持臺(tái)(靜止部件)上的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件；固定在該電 氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件另一端上的振動(dòng)部件(振動(dòng)摩擦部)；對(duì)該振動(dòng)部件以規(guī)定的摩擦力配合 的移動(dòng)體(移動(dòng)部件)。作為振動(dòng)部件，使用碳素桿。此外，專利文獻(xiàn)5公開(kāi)了一種整體長(zhǎng)度較短的驅(qū)動(dòng)裝置。專利文獻(xiàn)5中公開(kāi)的 驅(qū)動(dòng)裝置具備一端固定在固定體(靜止部件)上的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件；緊固在該電氣 機(jī)械轉(zhuǎn)換元件另一端上的振動(dòng)摩擦部件(振動(dòng)摩擦部、振動(dòng)部件)；以及與該驅(qū)動(dòng)摩擦部 件上摩擦配合的移動(dòng)體(移動(dòng)部件)。作為驅(qū)動(dòng)摩擦部件的材料，使用陶瓷材料、聚苯硫 醚樹(shù)脂(PPS樹(shù)脂)、或液晶聚合物(LCP樹(shù)脂)等工程塑料，碳強(qiáng)化樹(shù)脂以及玻璃纖維強(qiáng) 化樹(shù)脂等。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特許第3218851號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2006-304529號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特許第3141714號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2002-119074號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2006-141133號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題上述專利文獻(xiàn)1 5中公開(kāi)的透鏡驅(qū)動(dòng)裝置中，任一個(gè)的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的端 面和振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)的端面都是直接結(jié)合。振動(dòng)摩擦部必須以良好的效率將通 過(guò)電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的伸縮產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞到移動(dòng)體上。因此，要求作為振動(dòng)摩擦部需 要具有一定的剛性。此外，振動(dòng)摩擦部還具有使與其摩擦結(jié)合的移動(dòng)部件(移動(dòng)體)順 暢地往復(fù)運(yùn)動(dòng)的作用。但是，隨著透鏡驅(qū)動(dòng)裝置的小型化，由剛性和滑動(dòng)性、部件的尺寸穩(wěn)定性、和 電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的粘結(jié)性這些方面中，選定振動(dòng)摩擦部的材料變得非常的困難。由此，本發(fā)明的目的在于提供一種可擴(kuò)大振動(dòng)摩擦部的材料選定的自由度的驅(qū)
動(dòng)裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠擴(kuò)大振動(dòng)摩擦部的形狀的自由度的驅(qū)動(dòng)裝置。本發(fā)明的其他目的通過(guò)進(jìn)一步地說(shuō)明將變得明了。
解決問(wèn)題的手段若對(duì)本發(fā)明例示的形態(tài)的要點(diǎn)進(jìn)行敘述，則可理解為，驅(qū)動(dòng)裝置包括具有伸 縮方向彼此相對(duì)的第一及第二端面的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件；安裝在該電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的 第二端面上的振動(dòng)摩擦部；以及，與該振動(dòng)摩擦部摩擦結(jié)合的移動(dòng)部件。移動(dòng)部件可以 在電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的伸縮方向上移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明示例的方式，驅(qū)動(dòng)裝置具備配置在 電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的第二端面和振動(dòng)摩擦部的端面之間的振動(dòng)傳遞部件。發(fā)明的效果 在本發(fā)明中，由于在電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的一對(duì)端面的一個(gè)和振動(dòng)摩擦部的端面 之間插入振動(dòng)傳遞部件，因此能夠擴(kuò)大振動(dòng)摩擦部的材料選定的自由度，能夠擴(kuò)大振動(dòng) 摩擦部的形狀的自由度。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。圖2是放大表示圖1所示的驅(qū)動(dòng)裝置的主要部分的局部放大立體圖。 圖3是圖1所示的驅(qū)動(dòng)裝置的主要部分的側(cè)視圖。圖4A是用于說(shuō)明供給至層疊壓電元件的電流的波形圖。圖4B是用于說(shuō)明由層疊壓電元件產(chǎn)生的位移的波形圖。圖5是表示圖1所示的驅(qū)動(dòng)裝置的變形例的立體圖。圖6是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置的立體圖。圖7是圖6所示的驅(qū)動(dòng)裝置的右側(cè)視圖。圖8是將圖6所示的驅(qū)動(dòng)裝置所使用的振動(dòng)傳遞部件與振動(dòng)摩擦部和層疊壓電元 件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)一起表示的側(cè)面剖視圖。圖9是表示圖6所示的驅(qū)動(dòng)裝置的變形例的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D1至圖3，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置10進(jìn)行說(shuō)明。圖1 是表示驅(qū)動(dòng)裝置10的立體圖。圖2是放大表示圖1所示的驅(qū)動(dòng)裝置10的主要部分的局 部放大立體圖。圖3是驅(qū)動(dòng)裝置10的主要部分的側(cè)視圖。這里，如圖1至圖3所示，使用正交坐標(biāo)系(X、Y、Z)。在圖1至圖3所示的 狀態(tài)下，在正交坐標(biāo)系(X、Y、Z)中，X軸方向?yàn)榍昂蠓较?進(jìn)深方向)，Y軸方向?yàn)?左右方向(寬度方向)，Z軸方向?yàn)樯舷路较?高度方向)。圖示的驅(qū)動(dòng)裝置10，作為例如自動(dòng)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元使用。該場(chǎng)合，在圖1至 圖3所示的例子中，上下方向Z為透鏡的光軸O方向。而且，自動(dòng)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元由透鏡可動(dòng)部和透鏡驅(qū)動(dòng)部構(gòu)成。透鏡驅(qū)動(dòng)部在 光軸O方向上可滑動(dòng)地支持透鏡可動(dòng)部，并且如后述那樣驅(qū)動(dòng)透鏡可動(dòng)部。圖示的驅(qū)動(dòng)裝置10配置在未圖示的箱體內(nèi)。箱體包括杯狀的上側(cè)罩(未圖示) 和下側(cè)底座(未圖示)。在箱體的下側(cè)底座上搭載靜止部件(錘)11。上側(cè)罩的表面具 有以光軸O為中心軸的圓筒部(未圖示)。
另一方面，雖然圖中未示出，但在下側(cè)底座的中央部，搭載有配置在基板上的攝像元件。該攝像元件拍攝通過(guò)可動(dòng)透鏡(后述)成像的被拍攝體的圖像，并轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)。攝像元件由例如 CCD (charge coupled device)型圖像傳感器、CMOS (complementary metal oxide semiconductor)型圖像傳感器等構(gòu)成。在箱體內(nèi)容納作為被驅(qū)動(dòng)部件的可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)17。可動(dòng)鏡筒 (透鏡架、透鏡支持體)17具有用于保持透鏡鏡筒(透鏡組件)18的圓筒狀的筒狀部170。 透鏡鏡筒(透鏡組件)18保持自動(dòng)聚焦透鏡AFL。在透鏡架17的筒狀部170的內(nèi)周壁上 開(kāi)有內(nèi)螺紋(未圖示)。另一方面，在透鏡鏡筒18的外周壁上開(kāi)有與上述內(nèi)螺紋螺合的 外螺紋(圖示)。因此，要想將透鏡鏡筒18安裝在透鏡架17上，通過(guò)將透鏡鏡筒18相 對(duì)透鏡架17的筒狀部170、繞光軸O旋轉(zhuǎn)、并沿光軸O方向進(jìn)行螺紋連接，從而將透鏡 鏡筒18容納在透鏡架17內(nèi)，并通過(guò)粘結(jié)劑等而相互接合。透鏡架17具有相對(duì)于光軸O在筒狀部170的左右方向Y的右側(cè)，向半徑方向外 側(cè)突出的突條部172。該突條部172與光軸O平行地沿上下方向Z延伸。在該突條部 172的后壁上，緊固有棒狀的第一移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121。在圖示的例子中，第一移動(dòng)體 121為圓柱狀。透鏡架17具有在筒狀部170的后端、向左右方向Y的左側(cè)延伸的延伸部174。 在該延伸部174上設(shè)有用于保持彈簧15的第一端部15a的卡定槽174a。彈簧15沿延伸 部174，從該第一端部15a向左右方向Y的右側(cè)延伸至第二端部15b。在該彈簧15的第 二端部15b上緊固有棒狀的第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)122。圖示的例子中，第二移動(dòng)體122 也為圓柱狀。該第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)122通過(guò)彈簧15向靠近第一移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121的方向 (前后方向X的前方向)加力。在第一移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121和第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)122 之間夾持后述的振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14。圖示的例子中，第一移動(dòng)體121比第二移動(dòng) 體122還長(zhǎng)。第一移動(dòng)體121和第二移動(dòng)體122由相同的材料構(gòu)成。第一移動(dòng)體121和 第二移動(dòng)體122的組合稱為移動(dòng)部件。通過(guò)可動(dòng)鏡筒(透鏡架)17、透鏡鏡筒(透鏡組件)18、彈簧15、第一及第二移 動(dòng)體121、122的組合，構(gòu)成自動(dòng)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元的透鏡可動(dòng)部。如后述的那樣，在振 動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14的摩擦面上形成截面為V字狀的槽。由此，透鏡可動(dòng)部相對(duì)于 箱體可以僅沿透鏡的光軸O方向移動(dòng)。以下，針對(duì)自動(dòng)聚焦透鏡驅(qū)動(dòng)單元的透鏡驅(qū)動(dòng)部進(jìn)行說(shuō)明。透鏡驅(qū)動(dòng)部(驅(qū)動(dòng) 裝置)10由作為電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件動(dòng)作的層疊壓電元件13、上述靜止部件(錘)11、上述 振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14、以及振動(dòng)傳遞部件19構(gòu)成。層疊壓電元件13在光軸O方向上伸縮。層疊壓電元件13具有在光軸O方向上 層疊多個(gè)壓電層的構(gòu)造。如圖3所示，層疊壓電元件13具有在伸縮方向上彼此相對(duì)的第 一端面(下端面)13a和第二端面(上端面)13b。靜止部件(錘)11通過(guò)粘接劑等與層疊 壓電元件13的第一端面(下端面)13a結(jié)合。層疊壓電元件13和靜止部件11的組合稱 為壓電單元。振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14通過(guò)振動(dòng)傳遞部件19用粘接劑等安裝在層疊壓電元 件13的第二端面(上端面)13b上。即，層疊壓電元件13的上端面13b通過(guò)粘接劑(粘接樹(shù)脂)與振動(dòng)傳遞部件19的下端面19a結(jié)合(接合)，振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14的下 端面14a通過(guò)粘接劑(粘接樹(shù)脂)與振動(dòng)傳遞部件19的上端面19b結(jié)合(接合)。 這樣，在本實(shí)施方式中，由于在振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14和層疊壓電元件(電 氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)13之間附加(安裝)了振動(dòng)傳遞部件19，所以，振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部 件)14只要是考慮了與第一及第二移動(dòng)體121、122的滑動(dòng)性的結(jié)構(gòu)就行了。所以，振動(dòng) 摩擦部(振動(dòng)部件)14不必考慮與電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(層疊壓電元件)13的樹(shù)脂粘接性而 選定其材料。由此，振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14不僅具有其材料選定的自由度，還擴(kuò)大 了其形狀的自由度。其結(jié)果，能夠提高電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(層疊壓電元件)13和振動(dòng)摩 擦部(振動(dòng)部件)14的粘結(jié)強(qiáng)度。在圖示的實(shí)施方式中，作為振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14的材料，使用在其表面實(shí) 施氟潤(rùn)滑電鍍的鋁。另一方面，作為振動(dòng)傳遞部件19的材料，使用鐵合金(冷軋薄板 (SPCC)、不銹鋼(SUS)等)。此外，通過(guò)附加振動(dòng)傳遞部件19，由于其材質(zhì)、形狀與其他部件密切結(jié)合，因 而能夠抑制彈簧15的共振現(xiàn)象。換言之，能夠自由進(jìn)行驅(qū)動(dòng)裝置10的共振頻率的設(shè)定。再有，可以通過(guò)形狀比較簡(jiǎn)單的振動(dòng)傳遞部件19對(duì)由彈簧15的尺寸偏差產(chǎn)生的 每個(gè)產(chǎn)品的性能偏差進(jìn)行補(bǔ)償。換言之，由于振動(dòng)傳遞部件19能夠以簡(jiǎn)單的形狀制作， 所以能夠減少驅(qū)動(dòng)裝置10的每個(gè)產(chǎn)品的性能偏差。棒狀的第一及第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121、122與該振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14摩 擦結(jié)合。在振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14上，在前后方向X的前端，在該振動(dòng)摩擦部14和 棒狀的第一移動(dòng)軸121之間的第一摩擦結(jié)合部(第一摩擦面)上，形成第一截面V字狀 槽14b;在前后方向X的后端，在該振動(dòng)摩擦部14和棒狀的第二移動(dòng)軸122之間的第二 摩擦結(jié)合部(第二摩擦面)上，形成第二截面V字狀槽14c。如上所述，透鏡移動(dòng)部具有彈簧15，該彈簧15用于通過(guò)棒狀的第一和第二移動(dòng) 體(移動(dòng)軸)121、122將振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14夾在第一和第二摩擦面上。S卩，彈 簧15將其第一端部15a保持在透鏡架17的卡定槽174a中，并通過(guò)安裝在其第二端部15b 上的第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)122，產(chǎn)生將振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14向第一移動(dòng)體(移動(dòng) 軸)121按壓的按壓力。換言之，彈簧15通過(guò)將第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)122向振動(dòng)摩擦部 (振動(dòng)部件)14加力、并由第一及第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121、122夾持振動(dòng)摩擦部(振動(dòng) 部件)14，從而作為在振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14與第一及第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121、122 之間施加摩擦力的加力機(jī)構(gòu)而起作用。這樣，由于振動(dòng)摩擦部(振動(dòng)部件)14被第一和第二移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121、122 夾在與層疊壓電元件13的伸縮方向正交的方向上彼此相對(duì)的其兩端面(形成在第一及第 二摩擦面上的第一及第二截面V字狀槽14b、14c)上，所以在能夠限制透鏡可動(dòng)部的位置 的同時(shí)，還能夠抑制透鏡可動(dòng)部繞第一移動(dòng)體(移動(dòng)軸)121旋轉(zhuǎn)。此外，在圖示的實(shí)施方式中，第一移動(dòng)體121和第二移動(dòng)體122由相同的材料構(gòu) 成。其結(jié)果，能夠使作用于第一移動(dòng)體121和振動(dòng)摩擦部14的第一摩擦面(第一截面V 字狀槽14b)之間的第一摩擦力、與作用于第二移動(dòng)體122和振動(dòng)摩擦部14的第二摩擦面 (第二截面V字狀槽14c)之間的第二摩擦力相等。由此，能夠穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)透鏡可動(dòng)部。并且，可將彈簧15的有效長(zhǎng)度設(shè)計(jì)得較長(zhǎng)。因此，即使彈簧15的尺寸和裝配尺寸存在偏差，也能夠減少對(duì)負(fù)載的影響。其結(jié)果，能夠在減少每個(gè)產(chǎn)品的性能偏差的 情況下制造驅(qū)動(dòng)裝置10。在振動(dòng)摩擦部14中，在振動(dòng)摩擦部14和第一移動(dòng)體121之間的第一摩擦結(jié)合部 (第一摩擦面)上，形成第一截面V字狀槽14b。利用振動(dòng)摩擦部14的第一截面V字狀 槽14b形成的與第一移動(dòng)體121的2直線接觸，穩(wěn)定第一摩擦結(jié)合部(第一摩擦面)的接 觸狀態(tài)，得到重復(fù)性的良好摩擦驅(qū)動(dòng)，并且具有提高作為第一移動(dòng)體121的一軸移動(dòng)體 的直進(jìn)移動(dòng)性的效果。而且，該第一截面V字狀槽14b的角度優(yōu)選在從30度至不到180 度的范圍內(nèi)。同樣地，在振動(dòng)摩擦部14中，在振動(dòng)摩擦部14和第二移動(dòng)體122之間的第二摩 擦結(jié)合部(第二摩擦面)上，形成第二截面V字狀槽14c。利用振動(dòng)摩擦部14的第二截 面V字狀槽14c形成的與第二移動(dòng)體122的2直線接觸，穩(wěn)定第二摩擦結(jié)合部(第二摩擦 面)的接觸狀態(tài)，得到重復(fù)性的良好摩擦驅(qū)動(dòng)，并且 具有提高作為第二移動(dòng)體122的一軸 移動(dòng)體的直進(jìn)移動(dòng)性的效果。而且，該第二截面V字狀槽14c的角度優(yōu)選在從30度至不 到180度的范圍內(nèi)。此外，通過(guò)彈簧15將第一及第二移動(dòng)體121、122向振動(dòng)摩擦部14按壓。由 此，通過(guò)分別將第一移動(dòng)體121及第二移動(dòng)體122向振動(dòng)摩擦部14的第一截面V字狀槽 14b和第二截面V字狀槽14c按壓，從而可實(shí)現(xiàn)三個(gè)部件(第一及第二移動(dòng)體121、122、 振動(dòng)摩擦部14)的穩(wěn)定的線接觸。如圖1所示，透鏡驅(qū)動(dòng)部和透鏡移動(dòng)部相對(duì)光軸O并列設(shè)置。所以能夠使驅(qū)動(dòng) 裝置10低高度化。其次，參照?qǐng)D4A和圖4B，對(duì)供給至層疊壓電元件13的電流和由層疊壓電元件 13產(chǎn)生的位移進(jìn)行說(shuō)明。此外，圖4A和圖4B與上述專利文獻(xiàn)1的圖5中圖示的內(nèi)容相 同。圖4A表示通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路(未圖示)供給至層疊壓電元件13的電流的變化，圖4B表 示層疊壓電元件13的位移。如圖4A所示，向?qū)盈B壓電元件13交替流動(dòng)大電流(正方向)和規(guī)定的固定電流 (負(fù)方向)。在該狀況下，如圖4B所示，層疊壓電元件13交替產(chǎn)生與大電流(正方向) 對(duì)應(yīng)的急劇變位(伸長(zhǎng))、和與固定電流(負(fù)方向)對(duì)應(yīng)的平穩(wěn)移位(縮小)。S卩，將矩形波電流施加到層疊壓電元件13上(圖4A)，產(chǎn)生相對(duì)于層疊壓電元 件13的鋸齒波狀的位移(伸縮)(圖4B)。除了圖4A及圖4B之外還參照?qǐng)D1對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，針 對(duì)沿上下方向Z向下方移動(dòng)透鏡可動(dòng)部的場(chǎng)合的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，如圖4A所示，在層疊壓電元件13中流動(dòng)正方向即順時(shí)針?lè)较虻拇箅娏鳌?該場(chǎng)合中，如圖4B所示，層疊壓電元件13迅速產(chǎn)生厚度方向的伸長(zhǎng)位移。其結(jié)果，振 動(dòng)摩擦部14沿透鏡的光軸O方向(上下方向Z)向上方向上迅速移動(dòng)。此時(shí)，透鏡可動(dòng) 部(第一及第二移動(dòng)體121、122)不移動(dòng)。其原因是，通過(guò)其慣性力，透鏡可動(dòng)部(第 一及第二移動(dòng)體121、122)克服振動(dòng)摩擦部14與棒狀的第一及第二移動(dòng)體121、122之間 的摩擦力，實(shí)際還停留在其位置上。其次，如圖4A所示，在層疊壓電元件13中流動(dòng)負(fù)方向即逆時(shí)針?lè)较虻墓潭?流。該場(chǎng)合中，層疊壓電元件13緩慢地產(chǎn)生在厚度方向的縮小位移。其結(jié)果，振動(dòng)摩擦部14沿透鏡的光軸O方向(上下方向Z)向下方緩慢地移動(dòng)。此時(shí)，透鏡可動(dòng)部(第 一及第二移動(dòng)體121、122)與振動(dòng)摩擦部14 一起，實(shí)際沿光軸O方向(上下方向Z)向 下方移動(dòng)。其 原因是，振動(dòng)摩擦部14與棒狀的第一及第二移動(dòng)體121、122通過(guò)在它們 之間的接觸面(第一及第二摩擦面)上產(chǎn)生的摩擦力結(jié)合在一起。這樣，在層疊壓電元件13中交替流動(dòng)(正方向，即順時(shí)針?lè)较?大電流和(負(fù) 方向，即逆方向)固定電流，使層疊壓電元件13交替產(chǎn)生伸長(zhǎng)位移和縮小位移，由此， 能夠使透鏡架17 (透鏡鏡筒18)沿光軸O方向(上下方向Z)向下方連續(xù)移動(dòng)。使透鏡可動(dòng)部沿光軸O方向(上下方向Z)向上方移動(dòng)。相反地，通過(guò)在層疊 壓電元件13中交替流動(dòng)(負(fù)方向，即逆時(shí)針?lè)较?大電流和(正方向，即順?lè)较?固定 電流，從而實(shí)現(xiàn)上述情況。以下，對(duì)層疊壓電元件13進(jìn)行說(shuō)明。層疊壓電元件13為長(zhǎng)方體形狀，該元件 尺寸為0.9[mm]X0.9[mm]X1.5[mm]。使用PZT那樣的低Qm材料作為壓電材料。通過(guò) 將厚度20[μ m]的壓電材料和厚度2[μ m]的內(nèi)部電極交替地以梳狀層疊50層，從而制造 層疊壓電元件13。并且，層疊壓電元件13的有效內(nèi)部電極尺寸為0.6[mm]X0.6[mm]。 換言之，在位于層疊壓電元件13的有效內(nèi)部電極的外側(cè)的周邊部上，存在寬0.15[mm]的 環(huán)狀不靈敏區(qū)部分(間隙)。在圖1至圖3所示的驅(qū)動(dòng)裝置10中，第一移動(dòng)體121和可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透 鏡支持體)17為分體并相互緊固。圖5是表示圖1所示的驅(qū)動(dòng)裝置的變形例IOA的立體圖。在圖5所示的驅(qū)動(dòng)裝 置IOA中，將第一移動(dòng)體121和可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)17構(gòu)成為一體。在該 場(chǎng)合，可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)17和第一移動(dòng)體121由同一材料構(gòu)成。參照?qǐng)D6至圖8，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的驅(qū)動(dòng)裝置IOB進(jìn)行說(shuō)明。圖6是 驅(qū)動(dòng)裝置IOB的立體圖。圖7是驅(qū)動(dòng)裝置IOB的右側(cè)視圖。圖8是將驅(qū)動(dòng)裝置IOB所 使用的振動(dòng)傳遞部件19A與振動(dòng)摩擦部14和層疊壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)13 —起 表示的側(cè)面剖視圖。這里，如圖6和圖7所示，也使用正交坐標(biāo)系(X、Y、Z)。在圖6及圖7所示 的狀態(tài)下，在正交坐標(biāo)系(X、Y、Z)中，X軸方向?yàn)榍昂蠓较?進(jìn)深方向)，Y軸方向 為左右方向(寬度方向)，Z軸方向?yàn)樯舷路较?高度方向)。圖示的驅(qū)動(dòng)裝置10B，除了振動(dòng)傳遞部件19如后述那樣變形為振動(dòng)傳遞部件 19A，并且可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)及第一移動(dòng)體如后述那樣變形之外，具有與 圖1至圖3所示的驅(qū)動(dòng)裝置10相同的結(jié)構(gòu)。因此，對(duì)可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體) 及第一移動(dòng)體分別標(biāo)注參考符號(hào)17A和121A。以下，對(duì)具有與圖1至圖3所示的同樣的 功能的部件標(biāo)注同一參考符號(hào)，為了使說(shuō)明簡(jiǎn)要，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明?？蓜?dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)17A除了突條部172變更為突條部172A之外， 具有與圖1至圖3所示的可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)17相同的結(jié)構(gòu)。突條部172A 的長(zhǎng)度比突條部172短。S卩，突條部172A形成在筒狀部170的上部。由此，緊固在該突條部172A上的第一移動(dòng)體121A的長(zhǎng)度也比圖1至圖3所示 的第一移動(dòng)體121短。振動(dòng)傳遞部件19A的水平面內(nèi)縱橫的寬度(尺寸)，比圖1至圖3所示的振動(dòng)傳遞部件19大。并且，如圖8所示，振動(dòng)傳遞部件19A在與層疊壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元 件)13的上端面13b相對(duì)的面上形成第一凹部191，在與振動(dòng)摩擦部14的下端面14a相 對(duì)的面上形成第二凹部192。因此，層疊壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)13的上端面13b 有間隙地嵌合在第一凹部191中，振動(dòng)摩擦部14的下端面14a有間隙地嵌合在第二凹部 192 中。第一凹部191是為了明確層疊壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)13的上端面13b和 振動(dòng)傳遞部件19A的下端面19a之間的粘接劑(粘接樹(shù)脂)20的涂敷區(qū)域。第二凹部192 是為了明確振動(dòng)摩擦部14的下端面14a和振動(dòng)傳遞部件19A的上端面19b之間的粘接劑 (粘接樹(shù)脂)20的涂敷區(qū)域。由此，能夠提高驅(qū)動(dòng)裝置IOB的裝配性。此外，如圖8所示，在通過(guò)粘接劑(粘接樹(shù)脂)20接合(粘接)振動(dòng)傳遞部件 19A的下端面19a和層疊壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)13的上端面13b時(shí)，該粘接劑 (粘接樹(shù)脂)20向振動(dòng)傳遞部件19A的第一凹部191的內(nèi)側(cè)壁側(cè)壓入。同樣，在通過(guò)粘 接劑(粘接樹(shù)脂)20接合振動(dòng)傳遞部件19A的上端面19b和振動(dòng)摩擦部14的下端面14a 時(shí)，該粘接劑(粘接樹(shù)脂)20也向第二凹部192的內(nèi)側(cè)壁側(cè)壓入。其結(jié)果，如圖8所示，能夠?qū)盈B壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)13和振動(dòng)傳遞 部件19A和振動(dòng)摩擦部14在它們之間沒(méi)有粘接樹(shù)脂層的狀態(tài)下安裝。因此，能夠經(jīng)由振 動(dòng)傳遞部件19A及振動(dòng)摩擦部14將由層疊壓電元件(電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件)13的伸縮產(chǎn)生 的振動(dòng)高效率地傳遞到第一及第二移動(dòng)體(移動(dòng)部件)121A、121。在圖6及圖7所示的驅(qū)動(dòng)裝置IOB中，第一移動(dòng)體121A和可動(dòng)鏡筒(透鏡架、 透鏡支持體)17A為分體并相互緊固。圖9是表示圖6所示的驅(qū)動(dòng)裝置的變形例IOC的立體圖。圖9中所示的驅(qū)動(dòng)裝 置10C，將第一移動(dòng)體121A和可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)17A構(gòu)成為一體。該場(chǎng) 合，可動(dòng)鏡筒(透鏡架、透鏡支持體)17A和第一移動(dòng)體121A由同一種材料構(gòu)成。在上述本發(fā)明示例的形態(tài)中，振動(dòng)傳遞部件最好具有電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的第二 端面有間隙地嵌合的第一凹部、和振動(dòng)摩擦部的端面有間隙嵌合的第二凹部。此外，驅(qū) 動(dòng)裝置還可以進(jìn)一步具有與電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的第一端面結(jié)合的靜止部件。以上參照實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了特別表示并進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不被這些 實(shí)施方式所限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離技術(shù)方案的范圍所規(guī)定的本發(fā)明的精神和范 圍的情況下，能夠進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的種種變形。本申請(qǐng)主張基于2008年5月13日提出的日本國(guó)專利 申請(qǐng)第2008-125529號(hào)的優(yōu) 先權(quán)，其公開(kāi)的內(nèi)容作為參考文獻(xiàn)整體引入此文。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)裝置(10、10A、10B、10C),其特征在于，包括具有在伸縮方向彼此相對(duì)的第一及第二端面(13a、13b)的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(13)； 安裝在該電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的上述第二端面(13b)上的振動(dòng)摩擦部(14)； 與該振動(dòng)摩擦部摩擦結(jié)合的移動(dòng)部件(121、121A、122)，上述移動(dòng)部件(121、 121A、122)可以在上述電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(13)的伸縮方向上移動(dòng)；以及配置在上述電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(13)的上述第二端面(13b)與上述振動(dòng)摩擦部(14)的 端面(14a)之間的振動(dòng)傳遞部件(19、19A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的驅(qū)動(dòng)裝置(10B、10C)，其特征在于， 上述振動(dòng)傳遞部件(19A)具有上述電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(13)的上述第二端面(13b)有間隙地嵌合的第一凹部(191)；以及上述振動(dòng)摩擦部(14)的端面(14a)有間隙地嵌合的第二凹部(192)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，還具有與上述電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件(13)的上述第一端面(13a)結(jié)合的靜止部件(11)。
全文摘要
提供一種能夠擴(kuò)大振動(dòng)摩擦部的材料選定和形狀的自由度的驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置包括具有伸縮方向彼此相對(duì)的第一及第二端面的電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件；安裝在該電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的第二端面上的振動(dòng)摩擦部；以及，與該振動(dòng)摩擦部摩擦結(jié)合的移動(dòng)部件。移動(dòng)部件可以在電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的伸縮方向上移動(dòng)。在電氣機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的第二端面和振動(dòng)摩擦部的端面之間插入振動(dòng)傳遞部件。
文檔編號(hào)H02N2/00GK102027402SQ20098011733
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者安食賢, 本間俊彥 申請(qǐng)人:三美電機(jī)株式會(huì)社