CN101449454B - 振动型致动器 - Google Patents

Abstract

一种振动型致动器，其具有用于变形驱动的振动体，并且安装有具有弹簧功能的接触构件。接触构件由用于与被驱动体接触的突起部和固定到振动体的固定部构成，并且设置有布置在突起部和固定部之间的转换部。转换部均具有相对于接触面倾斜延伸并且朝向接触面的相反侧延伸的部分，该接触面设置在突起部中，用于与被驱动体接触。转换部用于将固定部之间的由振动体的变形引起的相对距离的变化转换成接触面的位移。

Description

振动型致动器

技术领域

本发明涉及一种用于在弹性体中产生振动、并且利用得到的振动能量产生驱动力的如超声波电机等振动型致动器。

背景技术

迄今为止，对于直线状驱动被驱动元件类型的超声波电机，已经提出了各种建议。例如，在日本特开2004-304887号公报中公开了这种超声波电机。下面参照图17、图18A和图18B说明该电动机的驱动原理。

图17是示出直线型超声波电机的外观的立体图。

如图17所示，直线型超声波电机510由振子501和直线滑动部506组成。振子501包括形成为矩形薄板状的压电元件505以及一体地接合到压电元件505的一个表面的振动体502。振动体502具有矩形的基部以及从该基部的上表面突出的两个突起部503-1、503-2。

图18A和图18B是示出在图17的振子中激励的2种振动模式(模式A和模式B)的形式的图。

两种振动模式中的每一种均是沿板状振子501的面外方向激励的弯曲振动模式。振子501被设计成在这些模式中以彼此大致相等的频率共振。

图18A的两个下部部分示出当从Y方向看时的振子501。当在振子501中激励模式A的振动时，如图18A的最下部部分所示，形成三个振动节点α(二次弯曲振动模式)。每一个振动节点均沿振子501的Y方向延伸。

如图18A所示，矩形柱状接触构件503-1、503-2被布置在由模式A的振动形成的节点附近。模式A的振动使接触构件503-1、503-2的接触面504-1、504-2如箭头所示沿X方向往复运动。

图18B的两个下部部分示出当从X方向看时的振子501。当在振子501中激励模式B的振动时，如图18B的最下部部分所示，形成两个振动节点β(一次弯曲振动模式)。每一个振动节点均沿振子501的X方向延伸。从而，在模式A的振动中产生的节点和在模式B的振动中产生的节点在XY面内彼此垂直地延伸。

如图18B所示，接触构件503-1、503-2被布置在由模式B的振动形成的腹点附近。模式B的振动使接触面504-1、504-2沿Z方向往复运动。

通过当向压电元件505输入期望的交流信号时产生的逆压电效果在振子501中激励上述振动模式。当激励使得模式A的振动和模式B的振动之间的相位差大致等于+п/2或-п/2时，在图17中的XZ面内产生接触面504-1、504-2的大致椭圆运动。由于该椭圆运动，在振子501和与接触面504-1、504-2压力接触地布置的直线滑动部506之间产生相对移位运动。

接着，给出当在振子501中激励上述振动模式时在振子501中产生的扭曲的说明。

参照图18A，首先说明产生模式A的振动的情况。图18A中的正号(+)和负号(-)均表示当通过振动使振子501变形时观察到的X方向的扭曲分量的方向(与图18B中相同)。正号(+)表示压电元件505沿X方向伸长，负号(-)表示压电元件505沿X方向收缩。

符号(+)、(-)表明在扭曲方向方面，沿厚度方向将压电元件505的每一半均分割成两个区域。在两个区域的边界处，存在不产生X方向的扭曲的面，该面被称为中立面T1。还应该理解，在压电元件505的关于其X方向中心部的两个半部之间，符号(扭曲方向)是相反的(图18A)。

在产生模式B的振动的情况下，应该理解，在符号(+)、(-)方面，沿厚度方向将压电元件505分割成两个区域，符号(+)、(-)均表示压电元件505的Y方向的扭曲的方向(图18B)。两个区域之间的边界被称为中立面T2。

一般地，已知：当每一个接触构件均具有弹簧功能时，可以在超声波电机中的直线滑动部和与该滑动部压力接触地布置的接触构件之间实现平稳接触。

然而，在现有技术的超声波电机中，直线滑动部506和与振动体502一体设置的两个接触构件503-1、503-2均由结构不具有弹簧功能的无机材料制成，因此，不能实现平稳接触。

本发明人设计了图19所示的具有弹簧功能的接触构件609。接触构件609由突起部603、支撑突起部603的两个固定部607、以及弹簧部608组成。要求突起部603形成为具有与直线滑动部(未示出)接触地布置的接触面604的突起，沿图19中的X方向驱动该直线滑动部。因此，突起部603包括分别从矩形的接触面604的两个长边延伸的肩部613。

沿与直线滑动部的移动方向平行的方向距直线滑动部一定的距离地布置两个固定部607。振动体602形成有槽612，该槽612具有足够的深度，使得从固定部607水平延伸的弹簧部608均可以具有弹簧功能。

然而，对于上述构造的引导，暴露出以下新问题。

如上所述，符号(+)、(-)分别表示在图18A的模式A中，压电元件沿X方向的伸长和收缩。由于沿X方向的伸长和收缩，接触构件609的两个固定部607沿X方向朝向彼此或远离彼此移动。

图20A至图20C是当从图19中的Y方向看时的图，其示出当图19中的固定部607沿面内方向伸长和收缩时，接触构件609如何变形。

图20A示出当在振子601中不产生振动时观察到的接触构件609的形状，图20B示出当固定部607远离彼此移动时观察到的接触构件609的形状，图20C示出当固定部607朝向彼此移动时观察到的接触构件609的形状。较大的箭头均表示接触面604的移位方向。由于肩部613的变形，接触面604与固定部607的移动同步地沿Z方向(图20A至20C中的上下方向)移位。在产生图18A的位移的时刻，右侧突起部位于振动的波峰，从而，布置在此处的接触构件609如图20B所示地变形。另一方面，由于左侧突起部位于振动的波谷，因此，布置在此处的接触构件609如图20C所示地变形。因此，在使用两个接触构件609代替图18A和图18B的振子的接触构件503-1、503-2的配置中，接触构件609沿Z方向彼此反相地移位。

通过使模式A中的沿X方向的往复运动与模式B中的沿Z方向的往复运动之间的相位差大致等于+п/2或-п/2，产生接触面604的大致椭圆运动。然而，在使用接触构件609的配置中，在模式A中，接触面604进行由沿X方向的位移和沿Z方向的位移组合得到的往复运动。

具体地，当从图19的坐标系的Y方向看时，在上述配置中获得图21B的轨迹，该轨迹与图21A所示的现有技术的例子的轨迹不同。此外，在模式A中，两个突起沿Z方向彼此反相地移位。因此，如果两个接触构件609中的一个接触构件的接触面604的轨迹如图21B所示，则另一个接触面604的轨迹变成如图21C所示。

由于上述原因，在使用均具有弹簧功能的接触构件的配置中，模式A中的往复运动方向大大地偏离水平方向，结果，椭圆轨迹被扭曲，从而，除了如增大滑动损失和加速磨损进程等问题之外，还引起不能获得平稳接触并且产生异常噪音的问题。

发明内容

本发明提供一种振动型致动器，其包括：振动体，其用于产生弯曲振动；被驱动体，其用于被振动体中产生的弯曲振动驱动；以及接触构件，其具有突起部，该突起部经由多个固定部固定到振动体并且用于与被驱动体接触，其中，接触构件包括均布置在突起部和多个固定部中的一个之间的转换部，转换部均具有相对于接触面倾斜延伸并且朝向接触面的相反侧延伸的部分，该接触面设置在突起部中，用于与被驱动体接触，以及，转换部用于将多个固定部之间的由振动体的变形引起的沿第一轴向的相对距离的变化转换成接触面的沿与第一轴向垂直的第二轴向的位移。

附图说明

图1是示出用于说明根据本发明的典型实施例的振动型致动器的接触构件、由该接触构件的功能部分形成的结构体的图；

图2A是根据本发明的第一实施例的振动型致动器的立体图；

图2B是振动型致动器的接触构件的立体图；

图3A至图3C是示出图2A和图2B的接触构件的变形状态的图；

图4是示出当图2B的接触构件的固定部朝向彼此和远离彼此移动1μm距离时观察到的转换部的倾斜角度θ和接触面的Z轴方向位移δ之间的关系的图；

图5A是示出在本发明的第二实施例中，模式A中的振动体的X坐标值和振动体的表面的X轴方向的振幅之间的关系的图；

图5B是示出X坐标值和Z轴方向的振幅之间的关系的图；

图6是示出第二实施例的振动体的接触构件的立体图；

图7是图6所示的接触构件的分解立体图；

图8A至图8C是示出图6的接触构件的变形状态的图；

图9是示出当图6的接触构件的固定部朝向彼此和远离彼此移动1μm距离时观察到的转换部的倾斜角度θ和接触面的Z轴方向位移δ之间的关系的图；

图10A和图10B是均示出根据本发明的第三实施例的振动体的立体图；

图11是示出安装有接触构件的环型超声波电机的例子的立体图；

图12是示出当从图10A和图10B的环状振动体的外形方向看时驱动振动和突起组之间的关系的局部图；

图13是示出安装有图6的接触构件的啄木鸟(woodpecker)型致动器的构造的图；

图14是根据第四实施例的振动体的立体图；

图15是示出图14的振动体与被驱动体之间的位置关系的图；

图16是用于说明图14的振动体与被驱动体之间的位移量的图；

图17是示出现有技术的直线型超声波电机的外观的立体图；

图18A和图18B是均示出在图17的振动体中激励的振动模式的图；

图19是安装有具有弹簧功能的接触构件的振动体的立体图；

图20A至图20C是示出图19的接触构件的变形状态的图；

图21A至图21C是示出图19的接触构件的接触面的椭圆轨迹的图。

具体实施方式

现在，下面将参照示出本发明的优选实施例的附图详细说明本发明。

图1是示出用于说明根据本发明的典型实施例的振动型致动器的接触构件、由该接触构件的功能部分形成的结构体的图。

接触构件9由突起部3、固定部7和转换部11组成。突起部3具有形成有接触面4的表面，该接触面4压靠与其接触的被驱动体。固定部7被联接到发生变形以驱动接触构件9的基部(稍后说明的振动体102)，并且设置多个固定部7以从相对方向支撑突起部3。

转换部11均布置在突起3和相关的固定部7之间。当在基部中产生如弯曲振动或纵向振动等变形时，固定部7沿面内方向朝向彼此移动或者远离彼此移动。此时，固定部7之间的相对距离与该振动同步地发生变化。转换部11将相对距离的变化量转换成接触面位移δ。

存在利用在驱动振子时产生的接触面位移δ的两种形式的方法。第一种形式是设置用于抑制可以由用于驱动接触构件9的基部的振动引起的接触面4的不期望的振幅的转换部11。第二种形式是在抑制接触面的不期望的振幅从而获得更大的接触面的振幅的位置处设置转换部11。

在第一实施例中说明第一种形式，在第二实施例中说明第二种形式。此外，说明第三和第四实施例，作为第二实施例的典型应用形式。

图2A是根据本发明的第一实施例的振动型致动器的立体图，图2B是振动型致动器的接触构件的立体图。

本实施例的致动器具有以下构造：具有代替布置在上述现有技术的直线型超声波电机中产生的模式A的振动的节点附近的两个接触构件609的新的接触构件109-1、109-2。接触构件109-1、109-2是独立于作为基部的振动体102的构件，并且在形成为图2B所示的形状之后被固定到振动体102。

接触构件109-1、109-2均由突起部103、支撑突起部103的两个固定部107以及转换部111构成。要求突起部103形成为具有用于与沿图2A中的X方向驱动的直线滑动部106接触的接触面104的突起，因此，突起部103包括分别经由圆角(rounded)部分从矩形的接触面的两个长边沿高度方向(Z方向)延伸的肩部113。

沿与直线滑动部(未示出)的移动方向(X方向)平行的方向以距直线滑动部一定距离地布置两个固定部107。每一个转换部111均布置在肩部113和相关的固定部107之间。每一个转换部111均相对于接触面104倾斜地延伸，并且沿高度方向(Z方向)朝向与接触面104相反的一侧远离接触面104延伸。

振子101的振动体102形成有槽112，该槽112具有足够的深度，使得每一个转换部111均具有弹簧功能。代替形成槽112，振动体102可以在安装固定部107的位置处形成有凸出的突起，或者固定部可以形成为朝向振动体102突出。在该情况下，可以除去槽112。

通过对矩形板施压形成接触构件109-1、109-2，因此，固定部107、转换部111和突起部103彼此形成为一体，接触构件由成形性能优异的不锈钢材料制成，并且形成为固定部107之间的厚度基本上均一，通过焊接或粘接将固定部107固定到作为基部的振动体102。

接着，说明转换部111的功能特征。如上所述，通过用新的接触构件109-1、109-2代替现有技术的接触构件503-1、503-2或609来实现本实施例的构造。布置在模式A的振动的节点附近的接触构件109-1、109-2受到图18A所示的X方向的扭曲分量的影响，并且接触构件109-1、109-2中的每一方的固定部之间的距离沿面内方向增大和减小。

转换部111被构造成沿与突起部103的突出方向相反的方向(-Z方向)相对于固定部107倾斜地延伸。只要涉及突起部103，沿面内方向伸缩的行为就与图20A至图20C中的行为类似，而转换部111示出与突起部103的行为相反的行为。具体地，当固定部107远离彼此移动时，转换部111使接触面104沿Z方向向上移动，当固定部107朝向彼此移动时，转换部111使接触面104沿Z方向向下移动。这样，转换部111将固定部107的沿X方向(更一般地，第一轴向)的伸缩变形转换成接触面104的沿Z方向(更一般地，第二轴向)的往复运动。

上面仅说明了转换部111的功能。下面是当整体考虑转换部111的功能和突起部103的功能二者时观察到的接触构件109-1、109-2的行为的说明。

图3A至图3C是示出从图2A和图2B的坐标系中的Y方向看的图2A和图2B的接触构件的变形状态的图。

图3A示出当振子101中未产生振动时观察到的接触构件109-1、109-2的形状，图3B示出当固定部107远离彼此移动时观察到的接触构件的形状，图3C示出当固定部107朝向彼此移动时观察到的接触构件的形状。较大的箭头均表示接触面104的变形方向。下面是与均示出不具有转换部111的接触构件609的变形的图20A至图20C的比较。

如从图3B和图20B之间的比较理解的那样，当固定部107远离彼此移动时观察到的接触面104的变形方向与当固定部607远离彼此移动时观察到的接触面604的变形方向一致，这两个变形方向都是关于图3B和图20B的纸面的向下方向。如从图3C和图20C看出的那样，当固定部107朝向彼此移动时观察到的接触面104的变形方向与当固定部607朝向彼此移动时观察到的接触面604的变形方向一致，这两个变形方向都是关于图3C和图20C的纸面的向上方向。虽然转换部111的变形方向的符号与突起部103的变形方向的符号相反，但是，由于突起部103的变形的影响比转换部111的变形的影响强，因此，接触面104或604的关于固定部107或607的运动的变形方向的符号在图3B、图3C和图20B、图20C之间是相同的。

图4是分别如实曲线和虚曲线所示，示出当图2B的接触构件的固定部朝向彼此和远离彼此移动1μm时观察到的转换部的倾斜角度θ以及接触面的Z轴方向位移δ之间的关系的图。

如图3A所示，在接触面104水平延伸的情况下，倾斜角度θ是形成在转换部111的倾斜面与垂直方向(Z轴方向)之间的角度。当沿图4中的横坐标取的转换部111的倾斜角度等于90°时，固定部107和转换部111位于与图19的未设置转换部111的接触构件的情况相同的平面内。

假设图4中的θ＝90°，由于不存在转换部111，因此，仅产生突起部103的位移量。应该理解，当满足θ＝90°的关系时，位移量具有最大值。随着倾斜角度的减小，转换部的倾斜面变得更陡峭，并且由转换部111部分地消除沿Z方向的不期望的变形，这导致接触面位移δ减小。

通过减小倾斜角度θ使得位移δ具有足够小的值，将振子101的椭圆轨迹从图21B和图21C的轨迹改进为图21A的轨迹。为了应付使位移δ尽可能接近0的需求，接触构件109的安装位置可以沿X轴方向移位。

可以通过改变转换部111的长度和厚度等来调节如图4所示的由固定部107的沿面内方向的伸缩引起的接触面104的沿面外方向的位移量。图4所示的曲线表示在作为转换部的长度和厚度等的函数而等确定的给定条件下观察到的典型趋势。已经发现，即使转换部111的倾斜部分均形成为除了平面之外的卷曲面/曲面，也可以实现类似的效果。

上述第一实施例示出转换部111被设置成抑制接触构件104的不期望的振幅的例子。在第二实施例中，说明可以在抑制接触面的不期望的振幅、并且可以获得更大的接触面的振幅的位置处布置转换部的构造。在本实施例的振子中，激励与图18A和图18B的两种振动模式(模式A和模式B)相同的振动模式。

图5A是示出在本发明的第二实施例中，模式A中的振动体的X坐标值和振动体的表面的X轴方向的振幅之间的关系的图，图5B是示出X坐标值和Z轴方向的振幅之间的关系的图。

在图5A和图5B中，沿横坐标取振动体的X坐标值。如从图6中的Y轴方向看出的那样，振动体的中心被定位在X轴原点(X＝0)处。图5A所示的节点位置位于图5B所示的波峰位置和波谷位置的附近。

现有技术的突起部503-1、503-2布置在图5B中的不会在模式A中产生接触面的沿Z轴方向的不期望的位移δ的节点位置附近。

如从图5A理解的那样，X方向的振动在X坐标值的绝对值比图5B中的节点位置处的X坐标值的绝对值大的两端部区域具有最大振幅。由于在端部区域中还产生不期望的Z方向的振幅，因此，迄今为止还没有使用这些区域。第二实施例使用图6所示的接触构件，使得可以在端部区域中布置接触面。

图6是示出根据本发明的第二实施例的振动体的接触构件的立体图。如图7所示，接触构件209是由固定部207和转换部211构成的板状制品，突起部203被固定地安装到接触构件209。

除了突起部203的下述变化之外，构造与图2A和图2B的构造相同，因此，省略其说明。在第一实施例中，肩部113被设置成形成突起部103，当两个固定部107沿面内方向朝向彼此或远离彼此移动时，接触面104沿Z方向移位。

在本实施例中，突起部203的位于接触面下方的下部由空心结构变为实心结构，使得突起部203可以被看作是刚体。从而，当固定部207沿面内方向伸缩时，突起部203的接触面不沿Z方向移位。为此，关于当接触构件209沿面内方向伸缩时观察到的变形方向，仅考虑转换部211的行为是足够的。

图8A至图8C是从图6所示的坐标系的Y方向看到的图6的接触构件的变形的图。

图8A示出在振子中未产生振动时观察到的接触构件209的形状，图8B示出当固定部207远离彼此移动时观察到的接触构件的形状，图8C示出当固定部207朝向彼此移动时观察到的接触构件的形状。较大的箭头示出接触面204的变形方向。

当固定部207远离彼此移动时，转换部211使接触面204沿Z方向向上移动(即，沿+Z方向移动)。当固定部207朝向彼此移动时，转换部211使接触面204沿Z方向向下移动(即，沿-Z方向移动)。如从图8A至图8C、图3A至图3C和图20A至图20C之间的比较理解的那样，通过固定部207的动作使本实施例的接触面204变形的方向与在图3A至图3C和图20A至图20C的情况中观察到的方向相反。

这里假设接触构件209布置在图5A和图5B中的X＝X1的位置处。如从图5B看出的那样，模式A中的Z方向的位移在位置X＝X1处大，因此，接触面204具有如图21B或图21C所示的椭圆轨迹。

另一方面，如图18A所示，振动体的表面的扭曲在位置X＝X1处具有负号(-)。这表明在位置X＝X1处，表面沿X方向收缩。从而，接触构件209的固定部207朝向彼此移动，并且如图8C所示，接触面204沿-Z方向移位。通过设定抵消上述两个相互位移，在位置X＝X1处的模式A中的Z方向的振幅可以减小到接近0，椭圆轨迹可以具有如图21A所示的形状。通过以这种方式抑制由振动板表面的沿X方向的面内收缩引起的Z方向的振幅的影响，可以减小振动体表面在Z方向的振幅大的位置X＝X1处的椭圆轨迹的扭曲。结果，与现有技术不同，接触构件209可以布置在振动体表面的Z方向的振幅大的位置X＝X1处。

图9是分别如实曲线和虚曲线所示，示出当图6中的接触构件的固定部朝向彼此和远离彼此移动1μm距离时观察到的转换部的倾斜角度θ和接触面的Z轴方向位移δ之间的关系的图。

如图9所示，在接触面204水平延伸的情况下，倾斜角度θ是形成在转换部211的倾斜面与垂直方向(Z轴方向)之间的角度。当沿图9中的横坐标取的转换部211的倾斜角度等于90°时，固定部207和转换部211位于与图19的未设置转换部211的接触构件的情况相同的平面内。

与第一实施例一样，可以通过改变转换部211的长度和厚度等来调节如图9所示的由固定部207的沿面内方向的伸缩引起的接触面204的沿面外方向的位移量。图9所示的曲线表示在作为转换部的长度和厚度等的函数而确定的给定条件下观察到的典型趋势。

突起部3可以具有可基本上看作刚体的形状。例如，形成图6所示的接触构件209的突起部203的侧壁的肩部的板厚可以足够厚，从而防止由于固定部207的沿X方向的伸缩导致的突起部203的变形。此外，在该情况下，突起部203可以被看作是刚体，因此，可以获得想要的效果。

下面是本发明的第三实施例的说明，第三实施例是将第二实施例中说明的图6的接触构件安装在环形超声波电机上的例子。

图10A和图10B是均示出第三实施例的振动体的上方立体图和下方立体图。

如图10A和图10B所示，环形超声波电机的振子301由环状弹性体315和压电元件305构成。梳状突起组316形成在弹性体315的一个轴向侧。摩擦材料317被粘接到突起组316的上表面。作为电-机械能量转换元件的环状压电元件305被粘接到弹性体315的形成有带图案的电极318的另一轴向侧。

带图案的电极318被等分成多个电极部，电极部的数量等于在振子301的环状部中激励的振动模式的次数的四倍。电极部被顺次供给具有90°的时间相位差的正弦交流电压。

当供给有待激励的振动模式的固有频率附近的频率的交流电压时，压电元件305伸缩，由于施加到弹性体315的弯曲力矩，弹性体315共振。被具有90°的时间相位差的交流电压激励的振动(模式)的形状相同，但相位彼此不同，合成的振动产生前进的振动波(前进波)。

图11是示出接触构件被安装到环形超声波电机的例子的立体图。

如图11所示，每一个接触构件309的两个固定部307分别被安装在突起组316的相邻的突起上，接触构件309的接触面304被布置在相邻的突起之间的中央附近。振子301(参见图10A和图10B)包括接触构件309，接触构件309的数量与梳状突起组316的突起的数量相同。这些接触构件309沿圆周方向布置在振子301的整个圆周上。接触构件309具有与图6所示的接触构件209的构造相同的构造。

在本实施例中，使用均具有一个接触面304的多个接触构件309。作为选择，可以使用环状接触构件，以降低成本并简化制造过程。虽然本实施例中的突起的数量与接触构件309的数量相同，但是，由于根据接触面304的配置方式有时使突起的数量不等于接触构件的数量是有利的，因此，这不是限制性的。

图12是示出当从图10A和图10B所示的环状振动体的外形方向看的驱动振动和突起组之间的关系的局部图。

如图12所示，前进波的一个波长的长度包括多个突起。相邻的突起之间的相对圆周距离根据突起和波峰/波谷之间的位置关系而变化。如图12的由双点划线包围的右侧部分所示，使突起前端在波峰处彼此间隔开，如图12的由双点划线包围的左侧部分所示，使突起前端在波谷处彼此靠近。圆周距离的变化产生与上述第一和第二实施例中的由X方向的伸缩产生的效果相同或类似的效果。

如图12所示，使相邻的突起之间的距离在波峰峰值附近的位置处较大，因此，接触构件9如图8B所示地变形，由此可以增大轴向振幅。由于环状振子301的突起之间的距离足够大，因此，可以使接触构件309的转换部的长度大。结果，可以将固定部间的距离的变化到接触面的位移的转化程度设定得大。

因此，使用上述构造，接触面304可以均具有轴向振幅增大的椭圆轨迹。此外，使用接触构件309，振子301侧的接触面304可以均具有弹簧功能，由此可以实现稳定的驱动。

下面是本发明的第四实施例的说明，第四实施例是将在第二实施例中说明的图6的接触构件安装在啄木鸟型致动器上的例子。

图13是示出安装有图6的接触构件的啄木鸟型致动器的构造的图。

如图13所示，当供给待激励的纵向振动模式的固有频率附近的频率的交流电压时，被振子701保持的压电元件705沿轴向重复伸缩。结果，像啄木鸟那样，振子701的前端部撞击被驱动体719的表面。从而，摩擦驱动力被输送到被驱动体719，并且沿如图13中的箭头所示的方向驱动被驱动体719。

图14是根据第四实施例的振动体的立体图。

如图14所示，压电元件405被固定地安装到形成为四棱柱形状的振动体402的一个表面，接触构件409被布置在振动体402的远离压电元件405一侧的另一个表面上。

图15是示出被驱动体419和图14的振动体402之间的位置关系的图。

如图15所示，被驱动体419与振子401平行地布置，使得二者稍微接触。

为了驱动振子401，例如，以一次纵波的共振频率附近的频率激励振子401。在该情况下，一次纵波的节点形成在振子401的轴向中央附近的位置处，振子401的两端部沿相反方向移位。

图16是用于说明被驱动体和图14的振动体之间的位移量的图。

在图16中，沿横坐标取图14的XYZ坐标系中的X坐标值，并且X轴原点(X＝0)位于振动体的中心(节点位置)，沿纵坐标取X轴方向的位移量。

由于构造与第二实施例中的图6的接触构件209的构造相同的接触构件409被布置在位置X＝X1处，因此，当在振子401的安装接触构件409的前端部附近的侧面中产生变形时，接触构件409的固定部407远离彼此移动。具体地，与一次纵波振动同期地将接触面404朝向被驱动体419推出。

结果，像啄木鸟那样，接触面404沿图15中的箭头所示的方向往复运动，并且向被驱动体419的表面输送驱动力，由此驱动被驱动体419。

与要求振动体相对于被驱动体侧的接触面倾斜布置的现有技术的振动体不同，本实施例的振动体401可以与被驱动体的接触面平行地布置，从而可以极大地减小由振子401占据的空间。此外，通过使用本实施例的接触构件409，振子401侧的接触面404可以具有弹簧功能，从而可以获得平稳的接触，并且可以实现稳定的驱动。

虽然已经参照典型实施例说明了本发明，但是，应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围将符合最宽的解释，以包含所有变形、等同结构和功能。

Claims (5)

1.一种振动型致动器，其包括：

振动体，其用于产生弯曲振动；

被驱动体，其用于被所述振动体中产生的所述弯曲振动驱动；以及

接触构件，其具有突起部，该突起部经由两个固定部固定到所述振动体并且用于与所述被驱动体接触，

其中，所述接触构件包括两个转换部，所述两个转换部分别布置在所述突起部和所述两个固定部中的一个固定部之间，

所述转换部均具有相对于接触面倾斜延伸并且朝向所述接触面的相反侧延伸的部分，所述接触面设置在所述突起部中，用于与所述被驱动体接触，以及，

所述转换部用于将所述两个固定部之间的由所述振动体的变形引起的沿第一轴向的相对距离的变化转换成所述接触面的沿与所述第一轴向垂直的第二轴向的位移。

2.根据权利要求1所述的振动型致动器，其特征在于，所述突起部用于通过所述两个固定部之间的由所述振动体的变形引起的沿所述第一轴向的相对距离的变化而变形，以及，

所述接触面的由所述突起部的变形引起的沿所述第二轴向的位移的方向与所述接触面的由所述转换部引起的沿所述第二轴向的位移的方向相反。

3.根据权利要求1所述的振动型致动器，其特征在于，所述振动体用于产生包括沿所述第一轴向的伸缩和沿所述第二轴向的位移的变形，并且，

所述振动体的沿所述第二轴向的位移的方向与所述接触面的由所述转换部引起的沿所述第二轴向的位移的方向相反。

4.根据权利要求2所述的振动型致动器，其特征在于，所述转换部在所述接触面的法线方向上均具有挠性。

5.根据权利要求1所述的振动型致动器，其特征在于，所述两个固定部沿所述被驱动体的运动方向彼此间隔开。

Images