振動型アクチュエータ
【課題】 強固且つ高い精度で取り付けることで、安定的に支持することのできる振動型アクチュエータを提供すること。
【解決手段】 アクチュエータ本体１を、一組のホルダ１１とカバー１２とからなる支持部材１０の内部に接着剤２１，２２を用いて中空状態で保持する。ホルダ１１には、移動体２の移動方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向に取付部１１Ｄ及び延出部１１Ｅ，掛止部１１Ｆが一体形成されており、振動型アクチュエータはこの取付部１１Ｄ及び掛止部１１Ｆを用いて他の電子機器の筐体に固定される。取付け作業の際、移動体２と取付部１１Ｄ及び掛止部１１Ｆ等との干渉がなくなり、支持部材１０を強固且つ高い精度で取り付けることが可能となり、アクチュエータ本体１を安定的に支持することができる。
【解決手段】 アクチュエータ本体１を、一組のホルダ１１とカバー１２とからなる支持部材１０の内部に接着剤２１，２２を用いて中空状態で保持する。ホルダ１１には、移動体２の移動方向（Ｘ方向）と直交するＹ方向に取付部１１Ｄ及び延出部１１Ｅ，掛止部１１Ｆが一体形成されており、振動型アクチュエータはこの取付部１１Ｄ及び掛止部１１Ｆを用いて他の電子機器の筐体に固定される。取付け作業の際、移動体２と取付部１１Ｄ及び掛止部１１Ｆ等との干渉がなくなり、支持部材１０を強固且つ高い精度で取り付けることが可能となり、アクチュエータ本体１を安定的に支持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子などの駆動素子によって駆動子を加振させることで、ねじ部を介して駆動子と嵌合している移動体を移動させる振動型アクチュエータの支持部材に係わり、特に外形が長尺形状からなる振動型アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、ねじ部を介して互いに嵌合している駆動子と移動子および前記駆動子を加振する圧電素子を有する振動型アクチュエータが開示されている。
【０００３】
前記圧電素子の駆動子に２軸且つ位相差のある屈曲運動（または屈曲振動、以下同じ）が繰り返されると、駆動子の運動は回転運動を行い、移動子に伝達されて、移動子が回転させられる。移動子は駆動子とねじ部を介して嵌合しているため、移動子は自らの回転力で、ねじの軸方向へ移動させられる。この種の振動型アクチュエータは、移動子が比較的低速で回転しながら前記中心軸に沿う方向へ進退移動でき、且つ大きな駆動トルクを得て大きな進退移動力（推進力）を発揮できるという利点を有する。
【０００４】
このような屈曲運動する長尺形状からなるアクチュエータの支持部材としては、例えば以下の特許文献２などが存在する。
【０００５】
特許文献２は、外周面に、駆動用、検出、及び共通アース用の電極パターンが形成され、各電極間に所定の電圧を印加すると全体として屈曲運動を行う長尺状の円柱圧電セラミックスからなる圧電振動子を利用した振動ジャイロに関するものである。
【０００６】
圧電振動子は、その両端から所定の距離を隔てた２箇所の位置に屈曲運動を行うためのノード（振動節）を有しており、このノードの近傍に弾性材質からなる環状支持部材がそれぞれ外挿され、この環状支持部材がホルダに立設された２箇所の鍔部の取り付け穴内にそれぞれ装着されることにより支持固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５０５５９９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようなアクチュエータは他の電子機器内に組み込まれるが、この際以下に示すような問題がある。
【０００９】
長尺形状からなるアクチュエータは、その長手方向が移動方向でもある。
このため、アクチュエータの端部に取付け部材が配置される構成では、振動子が取付け部材と干渉することがあり、振動子の支持・固定が不安定になって振動子の推進力が低下するという問題があった。
【００１０】
またアクチュエータを電子機器内に強固に固定することが難しく、取付精度を高めることも困難であるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、外形が長尺形状からなる振動子（移動体）を、推進力を低下させることなく安定的に支持することのできる振動型アクチュエータを提供することを目的としている。
【００１２】
また本発明は、強固且つ高い精度で取り付けることを可能とした振動型アクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、長尺状の筒体、前記筒体の内部に進退自在に設けられた移動体及び前記筒体の周囲に設けられて前記筒体に屈曲運動を与える圧電素子とを有するアクチュエータ本体とを備えた振動型アクチュエータであって、
前記アクチュエータ本体を支持する支持部材が設けられており、前記支持部材には、前記移動体が進退する移動方向と直交する方向に張り出した取付部が形成されており、この取付部を介して固定されることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明では、支持部材を固定するための取付部を移動方向と直交する方向に配置することができるため、進退移動する移動体が取付用の部材と干渉することを避けることができ、推進力の低下を防止することが可能となる。
【００１５】
上記において、前記直交する方向の一方に取付部が設けられ、他方に掛止部が設けられているものが好ましい。
上記手段では、支持部材を確実に固定することができる。
【００１６】
また前記掛止部は、前記基端から先端に向かって湾曲形成されているものが好ましい。
上記手段では、スプリングワッシャー（ばね座金）やウェーブワッシャー（波形座金）を用いなくとも強固に固定することができる。
【００１７】
さらには、前記取付部に螺子止め用の取付穴が形成されているものである。
上記手段では、簡単且つ確実に固定することができる。
【００１８】
また前記支持部材が、一組のホルダとカバーとからなり、前記アクチュエータ本体が前記ホルダと前記カバーとが組み合わされて形成される枠体の内側に支持されているものとして構成できる。
【００１９】
前記ホルダと前記カバーの少なくとも一方の内面に凹部が形成されており、この凹部に塗布された接着剤により、前記アクチュエータ本体が支持されるものが好ましい。
【００２０】
上記手段では、凹部で接着剤を保持することができるため、接着剤の無駄を防止できる。
【００２１】
また前記ホルダの、前記凹部が形成された面の裏面に凸部が形成されており、この凸部を介して前記支持部材が外部の機器に対して位置決めされるものが好ましく、さらには前記凹部と前記凸部とが表裏一体をなしており、前記凹部と前記凸部とが取付基準部として機能するものが好ましい。
【００２２】
上記手段では、凹部を基準としてアクチュエータ本体を支持することができ、また凸部を基準として筐体に対して支持部材を固定することができるため、取付け精度を高めることができる。
【００２３】
さらには、フレキシブルケーブルが前記圧電素子の周囲に設けられ、フレキシブルケーブル内の導電パターンと前記圧電素子の電極とが半田で固定されており、前記ホルダ及びカバー上の前記半田と対向する部分に逃げ部が形成されているものが好ましい。
【００２４】
上記手段では、アクチュエータ本体１が屈曲運動したときに、フレキシブルケーブルの周囲に形成された半田が支持部材の内面に接触することを避けることができ、推進力の低下を有効に防止できる。
【００２５】
また前記ホルダと前記カバーには、前記フレキシブルケーブルを外部に引き出す段差部が形成されているものが好ましい。
【００２６】
上記手段では、アクチュエータ本体が屈曲運動したときに、フレキシブルケーブルが拘束されることを防止できるため、推進力の低下を有効に防止できる。
また組み込み作業を容易化することもできる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、アクチュエータ本体を支持する支持部材に、取付部を移動方向と直交する方向に配置することにより、進退移動する移動体が取付用の他の部材と干渉することを避けることができる。
【００２８】
また支持部材を他の電子機器の筐体に対して強固且つ確実に取り付けることができる。
さらには支持部材の一方の面に形成した凹部を基準としてアクチュエータ本体を支持し、且つ他方の面に形成した凸部を基準として筐体に対して支持部材を固定することにより、振動型アクチュエータの取付け精度を高めることができる。
よって、推進力を低下させることなく安定的に支持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態としての振動型のアクチュエータ本体を示す斜視図、
【図２】図１の振動型のアクチュエータ本体の分解斜視図、
【図３】振動型アクチュエータ（振動型のアクチュエータ本体が支持部材により支持された状態）を示す斜視図、
【図４】図３の振動型アクチュエータの分解斜視図、
【図５】振動型アクチュエータを図３の矢視Ｖ方向から見た状態を示す正面図、
【図６】振動型アクチュエータの取付けの概略を示す正面図、
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は本発明の実施の形態としての振動型のアクチュエータ本体を示す斜視図、図２は図１の振動型のアクチュエータ本体の分解斜視図である。
【００３１】
先ず、図１及び図２を参照しつつ振動型のアクチュエータ本体の基本的構造について説明する。
【００３２】
図１及び図２に示すように、振動型のアクチュエータ本体１は、振動筒体４と、この振動筒体４の内部に挿入される移動体２を有している。
【００３３】
振動筒体４は４つの側面を有しており、Ｘ１方向又はＸ２方向から見た端面の形状は略正方形状をしている。振動筒体４の中心には軸方向に貫通する貫通穴４ａが形成されており、この貫通穴４ａの内周面には雌ねじ部４ａ１が形成されている。なお、振動筒体４は一対のノード（振動節）をそれぞれ有している、一方のノードは長尺状の振動筒体４の一端側に設けられ、他方のノードは長尺状の振動筒体４の他端側に設けられている。
【００３４】
また振動筒体４の４つの側面には、駆動素子として機能する４つの圧電素子６，７，８，９がそれぞれ取り付けられている。圧電素子６，７，８，９は電歪効果を発揮する圧電セラミックで形成されており、それぞれの圧電素子６，７，８，９の誘電分極の向きは厚み方向（Ｚ方向）である。
【００３５】
圧電素子６と圧電素子８は、振動筒体４の対向する側面４Ａ，４Ｃにそれぞれ設けられ、圧電素子７と圧電素子９はこれと直交する他の側面４Ｂ，４Ｄにそれぞれに設けられている。圧電素子６，７，８，９には、外側の面に外側電極６ａ，７ａ，８ａ，９ａが、側面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと対向する内側の面に内側電極６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂがそれぞれ設けられている。
【００３６】
４つの圧電素子６，７，８，９の周囲には、フレキシブルケーブル５０が巻き付けられている。フレキシブルケーブル５０は、絶縁性及び可撓性を備えたポリイミドなどからなるフィルムで形成され、フィルムの内部には複数の導電パターンが配線されている。
【００３７】
フレキシブルケーブル５０は、帯状に延びるケーブル本体５０Ａと、先端側のケーブル本体５０ＡからＸ１方向に突出する４つの突出部５１，５２，５３および５４とを有して構成される。突出部５１，５２，５３および５４はそれぞれ所定の間隔を有して形成されている。突出部５１，５２，５３および５４には貫通孔５５がそれぞれ形成されており、貫通孔４４の内面側の周囲には内部のいずれかの配線パターンと接続された接続電極（図示せず）が形成されている。
【００３８】
そして、フレキシブルケーブル５０が巻き付けつけると、４つの突出部５１，５２，５３および５４が４つの圧電素子６，７，８，９に対向する。このとき、突出部５１，５２，５３および５４に形成された接続電極が、圧電素子６，７，８，９の外面側の外側電極６ａ，７ａ，８ａ，９ａに対向する。このため、各貫通孔５５に半田５６を流し込むことにより、圧電素子６，７，８，９の外面側の外側電極６ａ，７ａ，８ａ，９ａと突出部５１，５２，５３および５４の各接続電極とをそれぞれ半田付けすることができる。なお、圧電素子６，７，８，９の内面側の内側電極６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂはグランド用であり、例えばワイヤ線（図示せず）を介してフレキシブルケーブル５０上に設けられたグランド電極（図示せず）に接続されている。
【００３９】
移動体２は軸体であり、その軸中心は直線状である。そして、移動体２の外周面には、軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に連続する雄ねじ部２ａが形成されている。
【００４０】
雄ねじ部２ａは、振動筒体４の内周面に形成された雌ねじ部４ａ１と同じピッチを有しているが、雄ねじ部２ａの有効径は雌ねじ部４ａ１の有効径よりもやや小さい。そのため、移動体２の雄ねじ部２ａが、振動筒体４の雄ねじ部４ａ１に嵌合したときに、移動体２は軸中心Ｏ１と直交する方向へ若干のがたつき（クリアランス）を有しているが、移動体２を軸中心Ｏ１に沿う方向へ移動させようとしても、雄ねじ部２ａのねじ山が、雌ねじ部４ａ１のねじ山を越えることはない。すなわち、移動体２は、振動筒体４に対して軸方向にがたつきを生じるように嵌合されているが、移動体２が振動筒体４に対して軸方向へ抜き出ることはない。
【００４１】
なお、雌ねじ部４ａ１は、上記のように振動筒体４側の貫通穴４ａ内にその全長に渡って形成されていてもよいが、貫通穴４ａ内の両端のノード近傍のみにそれぞれ形成される構成でもよい。このようにすると、雌ねじ部４ａ１と雄ねじ部２ａとの間の摩擦抵抗を低減することができるため、ねじ送りを効率良くスムースに行うことができるようになる。
あるいは、貫通穴４ａの中心部にのみ雌ねじ部４ａ１を形成する構成であってもよい。
【００４２】
各圧電素子６，７，８，９には、所定の駆動信号が図示しない駆動回路からフレキシブルケーブル５０を介して与えられる。すなわち、圧電素子６に伸び力を発生させる駆動振動が与えられるときには、これと対向する位置に設けられた圧電素子８に縮み力を発生させる駆動信号が与えられる。次に、圧電素子６に隣接する圧電素子７に伸び力を発生させる駆動信号が与えられるときには、これと対向する位置に設けられた圧電素子９に縮み力を発生させる駆動信号が与えられる。
【００４３】
以下同様に、互いに対向する一方の圧電素子に伸び力を与えると同時に他方の圧電素子に縮み力を与えるようにし、これを一定の周期で時計回り方向、または反時計回り方向に切り換えると、すなわち９０°位相の異なる駆動信号を各圧電素子６，７，８，９に与えると、振動筒体４に屈曲運動を繰り返して発生させることができる。このため、振動筒体４を屈曲運動が可能な状態で支持しておくことにより、貫通穴４ａ内に設けられた移動体２を軸方向にねじ送りすることができる。すなわち、移動体２は振動筒体４の内部に移動方向に沿って進退自在に設けられている。
【００４４】
このようなアクチュエータ本体１は、移動体２を軸方向にねじ送りすることにより、大きな駆動力を発生することができる。このため、例えばカメラ装置においてレンズを移動させるフォーカス機構などへの応用が見込まれる。
【００４５】
次に、上記振動型アクチュエータの支持部材について説明する。
図３は振動型アクチュエータ（振動型のアクチュエータ本体が支持部材により支持された状態）を示す斜視図、図４は図３の振動型アクチュエータの分解斜視図、図５は振動型アクチュエータを図３の矢視Ｖ方向から見た状態を示す正面図、図６は振動型アクチュエータの取付けの概略を示す正面図である。
【００４６】
図３ないし図６に示すように、本発明のアクチュエータ本体１は、一組のホルダ１１とカバー１２とからなる枠状の支持部材１０を有し、これら支持部材１０からなる枠体の内部に支持されている。
ホルダ１１及びカバー１２は、金属板を板金加工することにより形成されている。
【００４７】
ホルダ１１は、底部１１Ａと、前方（Ｘ１側）の位置で底板１１Ａの両側からそれぞれ垂直に立設された一対の前側板１１Ｂ，１１Ｂと、後方（Ｘ２側）の位置で底板１１Ａの両側からそれぞれ垂直に立設された一対の後側板１１Ｃ，１１Ｃと、底板１１Ａの一部が前側板１１Ｂ，１１Ｂと後側板１１Ｃ，１１Ｃの間から一方のＹ１方向に延びた取付部１１Ｄと、他方のＹ２方向に延びた延出部１１Ｅと有しており、これらは金属板を板金加工することにより一体に形成されている。
【００４８】
底部１１Ａの内面には凹部１１ａが、外面には凸部１１ｂが形成されている。凹部１１ａと凸部１１ｂとは、底部１１Ａをプレス加工することにより、表裏一体の関係を有して形成されている（図５参照）。
【００４９】
また前側板１１Ｂ，１１Ｂ及び後側板１１Ｃ，１１Ｃの外面には掛止凸部１１ｃ，１１ｃ，１１ｃ，１１ｃがそれぞれ形成されている。さらに取付部１１Ｄには取付穴１１ｄが穿設されている。また図５に示すように、延出部１１Ｅは基端から先端に向かって湾曲形成されており、その先端は水平面ＨＰよりも下方に位置している。また延出部１１Ｅの先端には、平面視略Ｔ字形状からなる掛止部１１Ｆが形成されている。なお、掛止部１１Ｆは先端の幅寸法は、フレキシブルケーブル５０のケーブル本体５０Ａの幅寸法よりも広い。このため、上方から見たときに、延出部１１Ｅの上に配置されたケーブル本体５０Ａにより、延出部１１Ｅが隠れることがあっても、掛止部１１Ｆをケーブル本体５０Ａの両側（Ｘ１及びＸ２方向）に突出させることができるため、後述するように取付時の作業を良好にできる。
【００５０】
カバー１２は、上部１２Ａと、上部１２Ａの両側が下方に垂直に折り曲げられて形成された一対の側部１２Ｂ，１２Ｂを有している。上部１２Ａの長手方向の両端には、略Ｕ字形状に切り欠かれた逃げ部１２ａ，１２ａが形成されている。また上部１２Ａの内面には、プレス加工時の圧痕によって形成された逃げ凹部１２ｂ，１２ｂが設けられている。一対の側部１２Ｂ，１２Ｂの前後の位置には、掛止穴１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ，１２ｃが形成され、その近傍には逃げ穴１２ｄ，１２ｄ，１２ｄ，１２ｄが穿設されている。また側部１２Ｂ，１２Ｂの下端には、一部を切り欠くことによりなる段差部１２ｆ，１２ｆがそれぞれ一体に形成されている。
【００５１】
ホルダ１１の前側板１１Ｂ，１１Ｂと後側板１１Ｃ，１１Ｃの外側に、カバー１２の側面１２Ｂ，１２Ｂを装着し、ホルダ１１側の掛止凸部１１ｃ，１１ｃ，１１ｃ，１１ｃをカバー１２側の掛止穴１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ，１２ｃにそれぞれ凹凸嵌合させることにより、支持部材１０を組み立てることができる。
【００５２】
次に、支持部材１０を利用してアクチュエータ本体１を支持することにより形成される、振動型アクチュエータの製造方法について説明する。
【００５３】
図４に示すように、アクチュエータ本体１を、図示しない冶具を用いて中空状態に保持する。続いて、アクチュエータ本体１を挟んでその一方にホルダ１１を、他方にカバー１２を対向配置する。
【００５４】
次に、ディスペンサを用いて、カバー１２の上部１２Ａの内面またはフレキシブルケーブル５０の突出部５１の表面の一方に接着剤２１を塗布する。同様に、ホルダ１１の底部１１Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５３の表面の一方に接着剤２２を塗布する。この状態で、ホルダ１１とカバー１２とを嵌合させる。そして、接着剤２１，２２が硬化することにより、支持部材１０（ホルダ１１とカバー１２と）の内部に、アクチュエータ本体１を中空状態で弾性支持することができる。
【００５５】
なお、アクチュエータ本体１から移動体２を取り外した状態のもの、すなわち圧電素子６，７，８，９およびフレキシブルケーブル５０を備えた振動筒体４を、ホルダ１１とカバー１２とが対向する空間に配置し、これらの隙間を接着剤２１，２２で固定した後に、すなわち接着剤２１，２２の硬化後に、移動体２を振動筒体４内に装着するようにしてもよい。
【００５６】
あるいは、あらかじめホルダ１１とカバー１２とを嵌合させた状態の支持部材１０の内部にアクチュエータ本体１、または移動体２を取り外したアクチュエータ本体１を、図示しない冶具を用いてホルダ１１及びカバー１２の内面に触れることなく浮かせた中空状態に保持する。そして、ディスペンサを用いて、カバー１２の上部１２Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５１との対向する隙間に接着剤２１を塗布し、同様にホルダ１１の底部１１Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５３とが対向する隙間に接着剤２２を塗布するようにしてもよい。
【００５７】
なお、フレキシブルケーブル５０のケーブル本体５０Ａは、図３に示すように延出部１１Ｅと段差部１２ｆとの間に形成される隙間を介して、支持部材１０の外部に引き出される。
【００５８】
ここで、接着剤２１，２２は、硬化後はなるべく柔らかい状態を保って弾性力を発揮することが可能なものが好ましい。接着剤２１，２２の硬さとしてはデュロメータＡによる硬さが４３程度のものが好ましい。またディスペンサを用いる場合には、一液性でペースト状を有するものが好ましく、加えて常温で硬化し且つ硬化時間の短いものが好ましい。このような接着剤２１，２２としては、例えばシリコーンゴムなどが好適であるが、シリコーンゴムに限定されるものではない。
【００５９】
上記のように、ホルダ１１の底部１１Ａの内面には凹部１１ａ，１１ａが形成され、カバー１２の上部１２Ａの内面には逃げ凹部１２ｂ，１２ｂが形成されている。このため、塗布された接着剤２１及び接着剤２２を、凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂに溜めることができ、余計な部分に流れ込むことによる接着剤の無駄を防止することができる。すなわち凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂは硬化前の接着剤２１，２２を保持する機能を有している。よって、接着剤２１，２２の量が必要以上に増大することを防止することができ、少ない量で確実にアクチュエータ本体１を支持部材１０内に保持・固定することができる。
【００６０】
なお、ホルダ１１の凹部１１ａ，１１ａとカバー１２の逃げ凹部１２ｂ，１２ｂとは双方に形成されている構成が好ましいが、少なくとも一方に形成される構成であってもよい。また硬化前の接着剤２１，２２の粘度が高く流動性が低いものである場合には、凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂを有さない構成とすることもできるが、凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂを有する構成の方が接着剤２１，２２を塗布する位置を視覚的に規定することができる点で好ましい。
【００６１】
アクチュエータ本体１は、支持部材１０とアクチュエータ本体１との間に形成される隙間に、上下方向から柔らかい接着剤２１，２２で挟まれた状態で、硬化後の接着剤２１，２２が有する接着力によって弾性支持される。
【００６２】
このように、本発明では、接着剤２１，２２が有する接着力によりアクチュエータ本体１が保持される構造であり、加圧力によって保持する構造ではないため、従来のように加圧力の大小に起因する問題を解消することができる。つまり接着剤２１，２２は、硬化後も弾性を有してアクチュエータ本体１を支持することができる。このため、振動駆動中のアクチュエータ本体１を安定的に支持することができ、推進力の低下を防止することができる。
【００６３】
また隙間に接着剤を塗布することにより支持することができため、あらかじめ弾性部材を配置するための専用のスペースを支持部材１０の中に確保しておく必要がない。このため、振動型アクチュエータを小型化することができる。
【００６４】
接着剤を塗布する位置は、大きな推進力を得るためには、振動筒体４のノード（振動節）の部分が好ましいが、必ずしもノード（振動節）部分でなくてもよい。また接着面積は、接着剤２１のように互いの対向面（カバー１２の上部１２Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５１の面）同士が一点で接着される構成であってもよいし、接着剤２２のように互いの対向面（ホルダ１１の底部１１Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５３の面）同士が所定の面積を有して接着される構成であってもよい。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、４つの圧電素子６，７，８，９の周囲に巻き付けたフレキシブルケーブル５０の突出部５１，５３の表面に接着剤２１，２２を塗布する構成を示しているが、フレキシブルケーブル５０を巻き付けない構成からなるアクチュエータの場合には、４つの圧電素子６，７，８，９のうち対向するいずれか２つの圧電素子の外側電極（例えば、外側電極６ａ，８ａ）の表面に接着剤２１，２２が塗布される構成であってもよい。
【００６６】
あるいは、接着剤２１，２２が振動筒体４に直接塗布される構成であってもよい。この場合、振動筒体４に４つの面取り部分（例えば、隣接する側面４Ａと側面４Ｂとの間の部分）のうち、互いに対向するいずれか２つの面取り部分に接着剤を塗布することで上記同様に中空状態で支持することが可能となる。
【００６７】
アクチュエータ本体１が、支持部材１０の内部に保持された状態では、フレキシブルケーブル５０の突出部５２の表面に形成されている半田５６が、ホルダ１１のＸ１側の凹部１１ａに対向し、同様に突出部５４の表面に形成されている半田５６が、カバー１２のＸ１側の逃げ部１２ａに対向する。さらに、突出部５１，５３の表面に形成されている半田５６が、ホルダ１１の側部１２Ｂ，１２Ｂに形成された逃げ穴（逃げ部）１２ｄ，１２ｄに対向する。このため、アクチュエータ本体１が移動方向と直交する方向に屈曲運動しても、各半田５６の頂部が、支持部材１０を形成するホルダ１１の底部１１Ａ、前側面１１Ｂ，１１Ｂおよびカバー１２の上部１２Ａの各内面に当接することがない。よって、振動駆動中のアクチュエータ本体１と支持部材１０との干渉を避けることができるため、推進力の低下を防止することができる。
【００６８】
次に、振動型アクチュエータを他の電子機器への固定方法について説明する。
本発明の振動型アクチュエータのホルダ１１は、例えばカメラなどの電子機器の筐体内に固定される。
【００６９】
図６に示すように、電子機器内の筐体３０には、掛止部３１と、凹部３２と、螺子穴３３が設けられている。振動型アクチュエータは、Ｙ１方向に張り出した掛止部１１Ｆを、筐体３０側の掛止部３１に挿入して係止させるとともに、ホルダ１１の底部１１Ａの外面に突出している凸部１１ｂを筐体３０側の凹部３２に嵌合させる。
【００７０】
このとき図３に示すように、掛止部１１Ｆの幅広部分がフレキシブルケーブル５０のケーブル本体５０Ａの両側に露出しており、視認しながら掛止部１１Ｆを掛止部３１に挿入することが可能となり、取付時の作業を良好とすることが可能である。
【００７１】
上記においては、ホルダ１１側の凸部１１ｂを筐体３０側の凹部３２に嵌合させることにより、支持部材１０を位置決めされた状態で筐体３０に高精度に取り付けることができる。またホルダ１１側の外面の凸部１１ｂは、その内面の凹部１１ａと表裏一体の関係にあるところ、外面では凸部１１ｂが筐体３０に対する支持部材１０の取付位置を規定し、内面では凹部１１ａが接着剤２２の塗布位置として規定される。すなわち、本発明では、凹部１１ａと凸部１１ｂとが、振動型アクチュエータ全体を筐体３０に対して精度良く取り付けるための取付基準部として機能している。
【００７２】
次に、取付部１１Ｄに形成された取付穴１１ｄと筐体３０側の螺子穴３３とを重ねる。そして、取付穴１１ｄ及び螺子穴３３を螺子３５で螺着する。螺子３５で締め付ける際、湾曲形成さられた取付部１１Ｄが水平状態に変形されて加圧力が発生するため、スプリングワッシャー（ばね座金）やウェーブワッシャー（波形座金）を用いなくとも振動型アクチュエータを筐体に強固に固定することが可能である。
【００７３】
また取付部１１Ｄ及び延出部１１Ｅは、移動方向（Ｘ方向）に対し直交するＹ方向に張り出すように形成されている。このため、振動型アクチュエータの筐体３０への取付け作業の際に、螺子３５を締め付けるドライバーなどの工具が、移動方向に延びる移動体２に当接するなどの干渉を避けることができる。このため、振動型アクチュエータを筐体にスムース且つ確実に取り付けることが可能となる。
【符号の説明】
【００７４】
１ アクチュエータ本体
２ 移動体
４ 振動筒体
４ａ 貫通穴
６，７，８，９ 圧電素子
６ａ，７ａ，８ａ，９ａ 圧電素子の外側電極
６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂ 圧電素子の内側電極
１０ 支持部材
１１ ホルダ（支持部材）
１１Ａ 底部
１１Ｂ 前側板
１１Ｃ 後側板
１１Ｄ 取付部
１１Ｅ 延出部
１１Ｆ 掛止部
１１ａ 凹部
１１ｂ 凸部
１１ｃ 掛止凸部
１１ｄ 取付穴
１２ カバー（支持部材）
１２Ａ 上部
１２Ｂ 側部
１２ａ 逃げ部
１２ｂ 逃げ凹部
１２ｃ 掛止穴
１２ｄ 逃げ穴
１２ｆ 段差部
２１，２２ 接着剤
３０ 筐体
３１ 掛止部
３２ 凹部
３３ 螺子穴
５０ フレキシブルケーブル
５０Ａ ケーブル本体
５１，５２，５３，５４ 突出部
５６ 半田
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子などの駆動素子によって駆動子を加振させることで、ねじ部を介して駆動子と嵌合している移動体を移動させる振動型アクチュエータの支持部材に係わり、特に外形が長尺形状からなる振動型アクチュエータに関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、ねじ部を介して互いに嵌合している駆動子と移動子および前記駆動子を加振する圧電素子を有する振動型アクチュエータが開示されている。
【０００３】
前記圧電素子の駆動子に２軸且つ位相差のある屈曲運動（または屈曲振動、以下同じ）が繰り返されると、駆動子の運動は回転運動を行い、移動子に伝達されて、移動子が回転させられる。移動子は駆動子とねじ部を介して嵌合しているため、移動子は自らの回転力で、ねじの軸方向へ移動させられる。この種の振動型アクチュエータは、移動子が比較的低速で回転しながら前記中心軸に沿う方向へ進退移動でき、且つ大きな駆動トルクを得て大きな進退移動力（推進力）を発揮できるという利点を有する。
【０００４】
このような屈曲運動する長尺形状からなるアクチュエータの支持部材としては、例えば以下の特許文献２などが存在する。
【０００５】
特許文献２は、外周面に、駆動用、検出、及び共通アース用の電極パターンが形成され、各電極間に所定の電圧を印加すると全体として屈曲運動を行う長尺状の円柱圧電セラミックスからなる圧電振動子を利用した振動ジャイロに関するものである。
【０００６】
圧電振動子は、その両端から所定の距離を隔てた２箇所の位置に屈曲運動を行うためのノード（振動節）を有しており、このノードの近傍に弾性材質からなる環状支持部材がそれぞれ外挿され、この環状支持部材がホルダに立設された２箇所の鍔部の取り付け穴内にそれぞれ装着されることにより支持固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５０５５９９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようなアクチュエータは他の電子機器内に組み込まれるが、この際以下に示すような問題がある。
【０００９】
長尺形状からなるアクチュエータは、その長手方向が移動方向でもある。
このため、アクチュエータの端部に取付け部材が配置される構成では、振動子が取付け部材と干渉することがあり、振動子の支持・固定が不安定になって振動子の推進力が低下するという問題があった。
【００１０】
またアクチュエータを電子機器内に強固に固定することが難しく、取付精度を高めることも困難であるという問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、外形が長尺形状からなる振動子（移動体）を、推進力を低下させることなく安定的に支持することのできる振動型アクチュエータを提供することを目的としている。
【００１２】
また本発明は、強固且つ高い精度で取り付けることを可能とした振動型アクチュエータを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、長尺状の筒体、前記筒体の内部に進退自在に設けられた移動体及び前記筒体の周囲に設けられて前記筒体に屈曲運動を与える圧電素子とを有するアクチュエータ本体とを備えた振動型アクチュエータであって、
前記アクチュエータ本体を支持する支持部材が設けられており、前記支持部材には、前記移動体が進退する移動方向と直交する方向に張り出した取付部が形成されており、この取付部を介して固定されることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明では、支持部材を固定するための取付部を移動方向と直交する方向に配置することができるため、進退移動する移動体が取付用の部材と干渉することを避けることができ、推進力の低下を防止することが可能となる。
【００１５】
上記において、前記直交する方向の一方に取付部が設けられ、他方に掛止部が設けられているものが好ましい。
上記手段では、支持部材を確実に固定することができる。
【００１６】
また前記掛止部は、前記基端から先端に向かって湾曲形成されているものが好ましい。
上記手段では、スプリングワッシャー（ばね座金）やウェーブワッシャー（波形座金）を用いなくとも強固に固定することができる。
【００１７】
さらには、前記取付部に螺子止め用の取付穴が形成されているものである。
上記手段では、簡単且つ確実に固定することができる。
【００１８】
また前記支持部材が、一組のホルダとカバーとからなり、前記アクチュエータ本体が前記ホルダと前記カバーとが組み合わされて形成される枠体の内側に支持されているものとして構成できる。
【００１９】
前記ホルダと前記カバーの少なくとも一方の内面に凹部が形成されており、この凹部に塗布された接着剤により、前記アクチュエータ本体が支持されるものが好ましい。
【００２０】
上記手段では、凹部で接着剤を保持することができるため、接着剤の無駄を防止できる。
【００２１】
また前記ホルダの、前記凹部が形成された面の裏面に凸部が形成されており、この凸部を介して前記支持部材が外部の機器に対して位置決めされるものが好ましく、さらには前記凹部と前記凸部とが表裏一体をなしており、前記凹部と前記凸部とが取付基準部として機能するものが好ましい。
【００２２】
上記手段では、凹部を基準としてアクチュエータ本体を支持することができ、また凸部を基準として筐体に対して支持部材を固定することができるため、取付け精度を高めることができる。
【００２３】
さらには、フレキシブルケーブルが前記圧電素子の周囲に設けられ、フレキシブルケーブル内の導電パターンと前記圧電素子の電極とが半田で固定されており、前記ホルダ及びカバー上の前記半田と対向する部分に逃げ部が形成されているものが好ましい。
【００２４】
上記手段では、アクチュエータ本体１が屈曲運動したときに、フレキシブルケーブルの周囲に形成された半田が支持部材の内面に接触することを避けることができ、推進力の低下を有効に防止できる。
【００２５】
また前記ホルダと前記カバーには、前記フレキシブルケーブルを外部に引き出す段差部が形成されているものが好ましい。
【００２６】
上記手段では、アクチュエータ本体が屈曲運動したときに、フレキシブルケーブルが拘束されることを防止できるため、推進力の低下を有効に防止できる。
また組み込み作業を容易化することもできる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では、アクチュエータ本体を支持する支持部材に、取付部を移動方向と直交する方向に配置することにより、進退移動する移動体が取付用の他の部材と干渉することを避けることができる。
【００２８】
また支持部材を他の電子機器の筐体に対して強固且つ確実に取り付けることができる。
さらには支持部材の一方の面に形成した凹部を基準としてアクチュエータ本体を支持し、且つ他方の面に形成した凸部を基準として筐体に対して支持部材を固定することにより、振動型アクチュエータの取付け精度を高めることができる。
よって、推進力を低下させることなく安定的に支持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態としての振動型のアクチュエータ本体を示す斜視図、
【図２】図１の振動型のアクチュエータ本体の分解斜視図、
【図３】振動型アクチュエータ（振動型のアクチュエータ本体が支持部材により支持された状態）を示す斜視図、
【図４】図３の振動型アクチュエータの分解斜視図、
【図５】振動型アクチュエータを図３の矢視Ｖ方向から見た状態を示す正面図、
【図６】振動型アクチュエータの取付けの概略を示す正面図、
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は本発明の実施の形態としての振動型のアクチュエータ本体を示す斜視図、図２は図１の振動型のアクチュエータ本体の分解斜視図である。
【００３１】
先ず、図１及び図２を参照しつつ振動型のアクチュエータ本体の基本的構造について説明する。
【００３２】
図１及び図２に示すように、振動型のアクチュエータ本体１は、振動筒体４と、この振動筒体４の内部に挿入される移動体２を有している。
【００３３】
振動筒体４は４つの側面を有しており、Ｘ１方向又はＸ２方向から見た端面の形状は略正方形状をしている。振動筒体４の中心には軸方向に貫通する貫通穴４ａが形成されており、この貫通穴４ａの内周面には雌ねじ部４ａ１が形成されている。なお、振動筒体４は一対のノード（振動節）をそれぞれ有している、一方のノードは長尺状の振動筒体４の一端側に設けられ、他方のノードは長尺状の振動筒体４の他端側に設けられている。
【００３４】
また振動筒体４の４つの側面には、駆動素子として機能する４つの圧電素子６，７，８，９がそれぞれ取り付けられている。圧電素子６，７，８，９は電歪効果を発揮する圧電セラミックで形成されており、それぞれの圧電素子６，７，８，９の誘電分極の向きは厚み方向（Ｚ方向）である。
【００３５】
圧電素子６と圧電素子８は、振動筒体４の対向する側面４Ａ，４Ｃにそれぞれ設けられ、圧電素子７と圧電素子９はこれと直交する他の側面４Ｂ，４Ｄにそれぞれに設けられている。圧電素子６，７，８，９には、外側の面に外側電極６ａ，７ａ，８ａ，９ａが、側面４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄと対向する内側の面に内側電極６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂがそれぞれ設けられている。
【００３６】
４つの圧電素子６，７，８，９の周囲には、フレキシブルケーブル５０が巻き付けられている。フレキシブルケーブル５０は、絶縁性及び可撓性を備えたポリイミドなどからなるフィルムで形成され、フィルムの内部には複数の導電パターンが配線されている。
【００３７】
フレキシブルケーブル５０は、帯状に延びるケーブル本体５０Ａと、先端側のケーブル本体５０ＡからＸ１方向に突出する４つの突出部５１，５２，５３および５４とを有して構成される。突出部５１，５２，５３および５４はそれぞれ所定の間隔を有して形成されている。突出部５１，５２，５３および５４には貫通孔５５がそれぞれ形成されており、貫通孔４４の内面側の周囲には内部のいずれかの配線パターンと接続された接続電極（図示せず）が形成されている。
【００３８】
そして、フレキシブルケーブル５０が巻き付けつけると、４つの突出部５１，５２，５３および５４が４つの圧電素子６，７，８，９に対向する。このとき、突出部５１，５２，５３および５４に形成された接続電極が、圧電素子６，７，８，９の外面側の外側電極６ａ，７ａ，８ａ，９ａに対向する。このため、各貫通孔５５に半田５６を流し込むことにより、圧電素子６，７，８，９の外面側の外側電極６ａ，７ａ，８ａ，９ａと突出部５１，５２，５３および５４の各接続電極とをそれぞれ半田付けすることができる。なお、圧電素子６，７，８，９の内面側の内側電極６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂはグランド用であり、例えばワイヤ線（図示せず）を介してフレキシブルケーブル５０上に設けられたグランド電極（図示せず）に接続されている。
【００３９】
移動体２は軸体であり、その軸中心は直線状である。そして、移動体２の外周面には、軸方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に連続する雄ねじ部２ａが形成されている。
【００４０】
雄ねじ部２ａは、振動筒体４の内周面に形成された雌ねじ部４ａ１と同じピッチを有しているが、雄ねじ部２ａの有効径は雌ねじ部４ａ１の有効径よりもやや小さい。そのため、移動体２の雄ねじ部２ａが、振動筒体４の雄ねじ部４ａ１に嵌合したときに、移動体２は軸中心Ｏ１と直交する方向へ若干のがたつき（クリアランス）を有しているが、移動体２を軸中心Ｏ１に沿う方向へ移動させようとしても、雄ねじ部２ａのねじ山が、雌ねじ部４ａ１のねじ山を越えることはない。すなわち、移動体２は、振動筒体４に対して軸方向にがたつきを生じるように嵌合されているが、移動体２が振動筒体４に対して軸方向へ抜き出ることはない。
【００４１】
なお、雌ねじ部４ａ１は、上記のように振動筒体４側の貫通穴４ａ内にその全長に渡って形成されていてもよいが、貫通穴４ａ内の両端のノード近傍のみにそれぞれ形成される構成でもよい。このようにすると、雌ねじ部４ａ１と雄ねじ部２ａとの間の摩擦抵抗を低減することができるため、ねじ送りを効率良くスムースに行うことができるようになる。
あるいは、貫通穴４ａの中心部にのみ雌ねじ部４ａ１を形成する構成であってもよい。
【００４２】
各圧電素子６，７，８，９には、所定の駆動信号が図示しない駆動回路からフレキシブルケーブル５０を介して与えられる。すなわち、圧電素子６に伸び力を発生させる駆動振動が与えられるときには、これと対向する位置に設けられた圧電素子８に縮み力を発生させる駆動信号が与えられる。次に、圧電素子６に隣接する圧電素子７に伸び力を発生させる駆動信号が与えられるときには、これと対向する位置に設けられた圧電素子９に縮み力を発生させる駆動信号が与えられる。
【００４３】
以下同様に、互いに対向する一方の圧電素子に伸び力を与えると同時に他方の圧電素子に縮み力を与えるようにし、これを一定の周期で時計回り方向、または反時計回り方向に切り換えると、すなわち９０°位相の異なる駆動信号を各圧電素子６，７，８，９に与えると、振動筒体４に屈曲運動を繰り返して発生させることができる。このため、振動筒体４を屈曲運動が可能な状態で支持しておくことにより、貫通穴４ａ内に設けられた移動体２を軸方向にねじ送りすることができる。すなわち、移動体２は振動筒体４の内部に移動方向に沿って進退自在に設けられている。
【００４４】
このようなアクチュエータ本体１は、移動体２を軸方向にねじ送りすることにより、大きな駆動力を発生することができる。このため、例えばカメラ装置においてレンズを移動させるフォーカス機構などへの応用が見込まれる。
【００４５】
次に、上記振動型アクチュエータの支持部材について説明する。
図３は振動型アクチュエータ（振動型のアクチュエータ本体が支持部材により支持された状態）を示す斜視図、図４は図３の振動型アクチュエータの分解斜視図、図５は振動型アクチュエータを図３の矢視Ｖ方向から見た状態を示す正面図、図６は振動型アクチュエータの取付けの概略を示す正面図である。
【００４６】
図３ないし図６に示すように、本発明のアクチュエータ本体１は、一組のホルダ１１とカバー１２とからなる枠状の支持部材１０を有し、これら支持部材１０からなる枠体の内部に支持されている。
ホルダ１１及びカバー１２は、金属板を板金加工することにより形成されている。
【００４７】
ホルダ１１は、底部１１Ａと、前方（Ｘ１側）の位置で底板１１Ａの両側からそれぞれ垂直に立設された一対の前側板１１Ｂ，１１Ｂと、後方（Ｘ２側）の位置で底板１１Ａの両側からそれぞれ垂直に立設された一対の後側板１１Ｃ，１１Ｃと、底板１１Ａの一部が前側板１１Ｂ，１１Ｂと後側板１１Ｃ，１１Ｃの間から一方のＹ１方向に延びた取付部１１Ｄと、他方のＹ２方向に延びた延出部１１Ｅと有しており、これらは金属板を板金加工することにより一体に形成されている。
【００４８】
底部１１Ａの内面には凹部１１ａが、外面には凸部１１ｂが形成されている。凹部１１ａと凸部１１ｂとは、底部１１Ａをプレス加工することにより、表裏一体の関係を有して形成されている（図５参照）。
【００４９】
また前側板１１Ｂ，１１Ｂ及び後側板１１Ｃ，１１Ｃの外面には掛止凸部１１ｃ，１１ｃ，１１ｃ，１１ｃがそれぞれ形成されている。さらに取付部１１Ｄには取付穴１１ｄが穿設されている。また図５に示すように、延出部１１Ｅは基端から先端に向かって湾曲形成されており、その先端は水平面ＨＰよりも下方に位置している。また延出部１１Ｅの先端には、平面視略Ｔ字形状からなる掛止部１１Ｆが形成されている。なお、掛止部１１Ｆは先端の幅寸法は、フレキシブルケーブル５０のケーブル本体５０Ａの幅寸法よりも広い。このため、上方から見たときに、延出部１１Ｅの上に配置されたケーブル本体５０Ａにより、延出部１１Ｅが隠れることがあっても、掛止部１１Ｆをケーブル本体５０Ａの両側（Ｘ１及びＸ２方向）に突出させることができるため、後述するように取付時の作業を良好にできる。
【００５０】
カバー１２は、上部１２Ａと、上部１２Ａの両側が下方に垂直に折り曲げられて形成された一対の側部１２Ｂ，１２Ｂを有している。上部１２Ａの長手方向の両端には、略Ｕ字形状に切り欠かれた逃げ部１２ａ，１２ａが形成されている。また上部１２Ａの内面には、プレス加工時の圧痕によって形成された逃げ凹部１２ｂ，１２ｂが設けられている。一対の側部１２Ｂ，１２Ｂの前後の位置には、掛止穴１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ，１２ｃが形成され、その近傍には逃げ穴１２ｄ，１２ｄ，１２ｄ，１２ｄが穿設されている。また側部１２Ｂ，１２Ｂの下端には、一部を切り欠くことによりなる段差部１２ｆ，１２ｆがそれぞれ一体に形成されている。
【００５１】
ホルダ１１の前側板１１Ｂ，１１Ｂと後側板１１Ｃ，１１Ｃの外側に、カバー１２の側面１２Ｂ，１２Ｂを装着し、ホルダ１１側の掛止凸部１１ｃ，１１ｃ，１１ｃ，１１ｃをカバー１２側の掛止穴１２ｃ，１２ｃ，１２ｃ，１２ｃにそれぞれ凹凸嵌合させることにより、支持部材１０を組み立てることができる。
【００５２】
次に、支持部材１０を利用してアクチュエータ本体１を支持することにより形成される、振動型アクチュエータの製造方法について説明する。
【００５３】
図４に示すように、アクチュエータ本体１を、図示しない冶具を用いて中空状態に保持する。続いて、アクチュエータ本体１を挟んでその一方にホルダ１１を、他方にカバー１２を対向配置する。
【００５４】
次に、ディスペンサを用いて、カバー１２の上部１２Ａの内面またはフレキシブルケーブル５０の突出部５１の表面の一方に接着剤２１を塗布する。同様に、ホルダ１１の底部１１Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５３の表面の一方に接着剤２２を塗布する。この状態で、ホルダ１１とカバー１２とを嵌合させる。そして、接着剤２１，２２が硬化することにより、支持部材１０（ホルダ１１とカバー１２と）の内部に、アクチュエータ本体１を中空状態で弾性支持することができる。
【００５５】
なお、アクチュエータ本体１から移動体２を取り外した状態のもの、すなわち圧電素子６，７，８，９およびフレキシブルケーブル５０を備えた振動筒体４を、ホルダ１１とカバー１２とが対向する空間に配置し、これらの隙間を接着剤２１，２２で固定した後に、すなわち接着剤２１，２２の硬化後に、移動体２を振動筒体４内に装着するようにしてもよい。
【００５６】
あるいは、あらかじめホルダ１１とカバー１２とを嵌合させた状態の支持部材１０の内部にアクチュエータ本体１、または移動体２を取り外したアクチュエータ本体１を、図示しない冶具を用いてホルダ１１及びカバー１２の内面に触れることなく浮かせた中空状態に保持する。そして、ディスペンサを用いて、カバー１２の上部１２Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５１との対向する隙間に接着剤２１を塗布し、同様にホルダ１１の底部１１Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５３とが対向する隙間に接着剤２２を塗布するようにしてもよい。
【００５７】
なお、フレキシブルケーブル５０のケーブル本体５０Ａは、図３に示すように延出部１１Ｅと段差部１２ｆとの間に形成される隙間を介して、支持部材１０の外部に引き出される。
【００５８】
ここで、接着剤２１，２２は、硬化後はなるべく柔らかい状態を保って弾性力を発揮することが可能なものが好ましい。接着剤２１，２２の硬さとしてはデュロメータＡによる硬さが４３程度のものが好ましい。またディスペンサを用いる場合には、一液性でペースト状を有するものが好ましく、加えて常温で硬化し且つ硬化時間の短いものが好ましい。このような接着剤２１，２２としては、例えばシリコーンゴムなどが好適であるが、シリコーンゴムに限定されるものではない。
【００５９】
上記のように、ホルダ１１の底部１１Ａの内面には凹部１１ａ，１１ａが形成され、カバー１２の上部１２Ａの内面には逃げ凹部１２ｂ，１２ｂが形成されている。このため、塗布された接着剤２１及び接着剤２２を、凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂに溜めることができ、余計な部分に流れ込むことによる接着剤の無駄を防止することができる。すなわち凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂは硬化前の接着剤２１，２２を保持する機能を有している。よって、接着剤２１，２２の量が必要以上に増大することを防止することができ、少ない量で確実にアクチュエータ本体１を支持部材１０内に保持・固定することができる。
【００６０】
なお、ホルダ１１の凹部１１ａ，１１ａとカバー１２の逃げ凹部１２ｂ，１２ｂとは双方に形成されている構成が好ましいが、少なくとも一方に形成される構成であってもよい。また硬化前の接着剤２１，２２の粘度が高く流動性が低いものである場合には、凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂを有さない構成とすることもできるが、凹部１１ａ，１１ａ及び逃げ凹部１２ｂ，１２ｂを有する構成の方が接着剤２１，２２を塗布する位置を視覚的に規定することができる点で好ましい。
【００６１】
アクチュエータ本体１は、支持部材１０とアクチュエータ本体１との間に形成される隙間に、上下方向から柔らかい接着剤２１，２２で挟まれた状態で、硬化後の接着剤２１，２２が有する接着力によって弾性支持される。
【００６２】
このように、本発明では、接着剤２１，２２が有する接着力によりアクチュエータ本体１が保持される構造であり、加圧力によって保持する構造ではないため、従来のように加圧力の大小に起因する問題を解消することができる。つまり接着剤２１，２２は、硬化後も弾性を有してアクチュエータ本体１を支持することができる。このため、振動駆動中のアクチュエータ本体１を安定的に支持することができ、推進力の低下を防止することができる。
【００６３】
また隙間に接着剤を塗布することにより支持することができため、あらかじめ弾性部材を配置するための専用のスペースを支持部材１０の中に確保しておく必要がない。このため、振動型アクチュエータを小型化することができる。
【００６４】
接着剤を塗布する位置は、大きな推進力を得るためには、振動筒体４のノード（振動節）の部分が好ましいが、必ずしもノード（振動節）部分でなくてもよい。また接着面積は、接着剤２１のように互いの対向面（カバー１２の上部１２Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５１の面）同士が一点で接着される構成であってもよいし、接着剤２２のように互いの対向面（ホルダ１１の底部１１Ａの内面とフレキシブルケーブル５０の突出部５３の面）同士が所定の面積を有して接着される構成であってもよい。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、４つの圧電素子６，７，８，９の周囲に巻き付けたフレキシブルケーブル５０の突出部５１，５３の表面に接着剤２１，２２を塗布する構成を示しているが、フレキシブルケーブル５０を巻き付けない構成からなるアクチュエータの場合には、４つの圧電素子６，７，８，９のうち対向するいずれか２つの圧電素子の外側電極（例えば、外側電極６ａ，８ａ）の表面に接着剤２１，２２が塗布される構成であってもよい。
【００６６】
あるいは、接着剤２１，２２が振動筒体４に直接塗布される構成であってもよい。この場合、振動筒体４に４つの面取り部分（例えば、隣接する側面４Ａと側面４Ｂとの間の部分）のうち、互いに対向するいずれか２つの面取り部分に接着剤を塗布することで上記同様に中空状態で支持することが可能となる。
【００６７】
アクチュエータ本体１が、支持部材１０の内部に保持された状態では、フレキシブルケーブル５０の突出部５２の表面に形成されている半田５６が、ホルダ１１のＸ１側の凹部１１ａに対向し、同様に突出部５４の表面に形成されている半田５６が、カバー１２のＸ１側の逃げ部１２ａに対向する。さらに、突出部５１，５３の表面に形成されている半田５６が、ホルダ１１の側部１２Ｂ，１２Ｂに形成された逃げ穴（逃げ部）１２ｄ，１２ｄに対向する。このため、アクチュエータ本体１が移動方向と直交する方向に屈曲運動しても、各半田５６の頂部が、支持部材１０を形成するホルダ１１の底部１１Ａ、前側面１１Ｂ，１１Ｂおよびカバー１２の上部１２Ａの各内面に当接することがない。よって、振動駆動中のアクチュエータ本体１と支持部材１０との干渉を避けることができるため、推進力の低下を防止することができる。
【００６８】
次に、振動型アクチュエータを他の電子機器への固定方法について説明する。
本発明の振動型アクチュエータのホルダ１１は、例えばカメラなどの電子機器の筐体内に固定される。
【００６９】
図６に示すように、電子機器内の筐体３０には、掛止部３１と、凹部３２と、螺子穴３３が設けられている。振動型アクチュエータは、Ｙ１方向に張り出した掛止部１１Ｆを、筐体３０側の掛止部３１に挿入して係止させるとともに、ホルダ１１の底部１１Ａの外面に突出している凸部１１ｂを筐体３０側の凹部３２に嵌合させる。
【００７０】
このとき図３に示すように、掛止部１１Ｆの幅広部分がフレキシブルケーブル５０のケーブル本体５０Ａの両側に露出しており、視認しながら掛止部１１Ｆを掛止部３１に挿入することが可能となり、取付時の作業を良好とすることが可能である。
【００７１】
上記においては、ホルダ１１側の凸部１１ｂを筐体３０側の凹部３２に嵌合させることにより、支持部材１０を位置決めされた状態で筐体３０に高精度に取り付けることができる。またホルダ１１側の外面の凸部１１ｂは、その内面の凹部１１ａと表裏一体の関係にあるところ、外面では凸部１１ｂが筐体３０に対する支持部材１０の取付位置を規定し、内面では凹部１１ａが接着剤２２の塗布位置として規定される。すなわち、本発明では、凹部１１ａと凸部１１ｂとが、振動型アクチュエータ全体を筐体３０に対して精度良く取り付けるための取付基準部として機能している。
【００７２】
次に、取付部１１Ｄに形成された取付穴１１ｄと筐体３０側の螺子穴３３とを重ねる。そして、取付穴１１ｄ及び螺子穴３３を螺子３５で螺着する。螺子３５で締め付ける際、湾曲形成さられた取付部１１Ｄが水平状態に変形されて加圧力が発生するため、スプリングワッシャー（ばね座金）やウェーブワッシャー（波形座金）を用いなくとも振動型アクチュエータを筐体に強固に固定することが可能である。
【００７３】
また取付部１１Ｄ及び延出部１１Ｅは、移動方向（Ｘ方向）に対し直交するＹ方向に張り出すように形成されている。このため、振動型アクチュエータの筐体３０への取付け作業の際に、螺子３５を締め付けるドライバーなどの工具が、移動方向に延びる移動体２に当接するなどの干渉を避けることができる。このため、振動型アクチュエータを筐体にスムース且つ確実に取り付けることが可能となる。
【符号の説明】
【００７４】
１ アクチュエータ本体
２ 移動体
４ 振動筒体
４ａ 貫通穴
６，７，８，９ 圧電素子
６ａ，７ａ，８ａ，９ａ 圧電素子の外側電極
６ｂ，７ｂ，８ｂ，９ｂ 圧電素子の内側電極
１０ 支持部材
１１ ホルダ（支持部材）
１１Ａ 底部
１１Ｂ 前側板
１１Ｃ 後側板
１１Ｄ 取付部
１１Ｅ 延出部
１１Ｆ 掛止部
１１ａ 凹部
１１ｂ 凸部
１１ｃ 掛止凸部
１１ｄ 取付穴
１２ カバー（支持部材）
１２Ａ 上部
１２Ｂ 側部
１２ａ 逃げ部
１２ｂ 逃げ凹部
１２ｃ 掛止穴
１２ｄ 逃げ穴
１２ｆ 段差部
２１，２２ 接着剤
３０ 筐体
３１ 掛止部
３２ 凹部
３３ 螺子穴
５０ フレキシブルケーブル
５０Ａ ケーブル本体
５１，５２，５３，５４ 突出部
５６ 半田
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の筒体、前記筒体の内部に進退自在に設けられた移動体及び前記筒体の周囲に設けられて前記筒体に屈曲運動を与える圧電素子とを有するアクチュエータ本体とを備えた振動型アクチュエータであって、
前記アクチュエータ本体を支持する支持部材が設けられており、前記支持部材には、前記移動体が進退する移動方向と直交する方向に張り出した取付部が形成されており、この取付部を介して固定されることを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項２】
前記直交する方向の一方に取付部が設けられ、他方に掛止部が設けられている請求項１記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３】
前記掛止部は、前記基端から先端に向かって湾曲形成されている請求項２記載の振動型アクチュエータ。
【請求項４】
前記取付部に螺子止め用の取付穴が形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項５】
前記支持部材が、一組のホルダとカバーとからなり、前記アクチュエータ本体が前記ホルダと前記カバーとが組み合わされて形成される枠体の内側に支持されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項６】
前記ホルダと前記カバーの少なくとも一方の内面に凹部が形成されており、この凹部に塗布された接着剤により、前記アクチュエータ本体が支持されている請求項５記載の振動型アクチュエータ。
【請求項７】
前記ホルダに形成された凹部の裏面に凸部が形成されており、前記支持部材が前記凸部を介して外部の機器に対して位置決めされる請求項６記載の振動型アクチュエータ。
【請求項８】
前記凹部と前記凸部とが表裏一体をなしており、前記凹部と前記凸部とが取付基準部として機能する請求項７記載の振動型アクチュエータ。
【請求項９】
フレキシブルケーブルが前記圧電素子の周囲に設けられ、フレキシブルケーブル内の導電パターンと前記圧電素子の電極とが半田で固定されており、前記ホルダ及びカバー上の前記半田と対向する部分に逃げ部が形成されている請求項５記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１０】
前記ホルダと前記カバーには、前記フレキシブルケーブルを外部に引き出す段差部が形成されている請求項５記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１】
長尺状の筒体、前記筒体の内部に進退自在に設けられた移動体及び前記筒体の周囲に設けられて前記筒体に屈曲運動を与える圧電素子とを有するアクチュエータ本体とを備えた振動型アクチュエータであって、
前記アクチュエータ本体を支持する支持部材が設けられており、前記支持部材には、前記移動体が進退する移動方向と直交する方向に張り出した取付部が形成されており、この取付部を介して固定されることを特徴とする振動型アクチュエータ。
【請求項２】
前記直交する方向の一方に取付部が設けられ、他方に掛止部が設けられている請求項１記載の振動型アクチュエータ。
【請求項３】
前記掛止部は、前記基端から先端に向かって湾曲形成されている請求項２記載の振動型アクチュエータ。
【請求項４】
前記取付部に螺子止め用の取付穴が形成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項５】
前記支持部材が、一組のホルダとカバーとからなり、前記アクチュエータ本体が前記ホルダと前記カバーとが組み合わされて形成される枠体の内側に支持されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。
【請求項６】
前記ホルダと前記カバーの少なくとも一方の内面に凹部が形成されており、この凹部に塗布された接着剤により、前記アクチュエータ本体が支持されている請求項５記載の振動型アクチュエータ。
【請求項７】
前記ホルダに形成された凹部の裏面に凸部が形成されており、前記支持部材が前記凸部を介して外部の機器に対して位置決めされる請求項６記載の振動型アクチュエータ。
【請求項８】
前記凹部と前記凸部とが表裏一体をなしており、前記凹部と前記凸部とが取付基準部として機能する請求項７記載の振動型アクチュエータ。
【請求項９】
フレキシブルケーブルが前記圧電素子の周囲に設けられ、フレキシブルケーブル内の導電パターンと前記圧電素子の電極とが半田で固定されており、前記ホルダ及びカバー上の前記半田と対向する部分に逃げ部が形成されている請求項５記載の振動型アクチュエータ。
【請求項１０】
前記ホルダと前記カバーには、前記フレキシブルケーブルを外部に引き出す段差部が形成されている請求項５記載の振動型アクチュエータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２５９２１４（Ｐ２０１０−２５９２１４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０６１０５（Ｐ２００９−１０６１０５）
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２４日（２００９．４．２４）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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