驱动装置的制作方法

专利名称：驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动装置，特别是涉及使用了压电元件的驱动装置。
背景技术：
在数码相机中，为了进行透镜单元的变焦和聚焦等，使透镜单元的透镜向光轴方 向移动。作为其动力源，使用电磁式电动机(例如，参照专利文献1 :JP特开2005-91782号 公报)。但是，由于电磁式电动机在驱动时会产生杂音，因此若在动画摄影时通过电磁式电 动机来使透镜移动，则存在电磁式电动机的杂音被录音的问题。另一方面，在透镜的移动中 使用杂音少的超声波电动机。但是，由于在超声波电动机中利用压电元件的谐振现象，因此 制造超声波电动机时在压电元件的大小、形状、尺寸等方面要求高精度性。因此，难以做到 以低廉的价格大量生产超声波电动机。此外，专利文献2 (JP特开2005-130637号公报)记载了使用压电元件的电动机。 具体而言，压电元件la、lb重叠在旋转体3上，反复进行压电元件la、lb的弯曲和复原。其 中，通过低速弯曲压电元件la、lb,从而在压电元件la、Ib与旋转体3之间不会产生滑动，旋 转体3旋转。之后，通过使压电元件la、lb高速复原，从而在压电元件la、lb与旋转体3之 间产生滑动，旋转体3不旋转。但是，在专利文献2中所记载的技术中，通过在旋转体3的旋转轴方向上将压电元 件la、lb设置得较长，从而实现压电元件la、lb的弯曲。因此，作为装置整体，会增加旋转 轴方向的厚度。此外，若压电元件la、lb弯曲，则沿着旋转体3的旋转轴方向的压电元件la、lb的 长度会移位，因此旋转体3会在旋转轴方向上振动。

发明内容
因此，本发明要解决的课题是能够减小沿着旋转体3等转子的旋转轴方向的驱动 装置的长度，并且不会产生这样的转子的旋转轴方向的振动。在本发明中，驱动装置的特征在于，具备定子；驱动部件，其设置为能够旋转；压 电元件；其在所述驱动部件的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在所述定子与所述驱动部件 之间，且在所述切线方向上伸缩，并且伸长时的伸长速度与收缩时的收缩速度不同；转子， 其被设置为与所述驱动部件呈同心状，且压接在所述驱动部件上。


图1是本发明的第一实施方式的驱动装置的俯视图。图2是第一实施方式的驱动装置的电路框图。图3A和B是第一实施方式的驱动装置的控制部输出的控制信号的图。图4是本发明的第二实施方式的驱动装置的立体图。图5A和B是第二实施方式的驱动装置的驱动部件的俯视图和侧视图。
图6是沿着图5A所示的VI - VI的面的剖视图。图7是本发明的第三实施方式的驱动装置的俯视图。图8是本发明的第四实施方式的驱动装置的俯视图。图9是第四实施方式的驱动装置的概略立体图。图10是第四实施方式的驱动装置的转子的侧视图。图11是第四实施方式的驱动装置的转子的仰视图。
具体实施例方式以下，利用

用于实施本发明的方式。其中，在以下所记载的实施方式中， 为了实施本发明而附加了技术上优选的各种限定，但是并非将发明的范围限定在以下的实 施方式和图示例中。[第一实施方式]图1是表示了驱动装置1的俯视图。如图1所示，互相隔着间隔而配置定子2、4，在这些定子2、4之间配置压电元件6、 8、压缩弹簧10、12、转子14和驱动部件20。将驱动部件20设置为圆环状或圆筒状。该驱动部件20能够相对于定子2、4进行 相对旋转。驱动部件20在其外周面上具有驱动臂对、30。这些驱动臂M、30从驱动部件 20向外径方向延伸。驱动臂M、30相对于驱动部件20的中心22配置在180°的位置上。 驱动臂M的定子2侧的面沈上凸设有半球状的突起28。驱动臂30的定子4侧的面32上 凸设有半球状的突起；34。在驱动部件20的内周面上凸设有半球状的弹性体36、38、40、42。这些弹性体36、 38,40,42相对于驱动部件20的中心22沿着圆周方向隔开90°而配置。压电元件6、8配置在驱动部件20的径向方向外侧。一边的压电元件6在驱动部 件20的旋转轨迹圆(由驱动部件20的外周面规定的圆)的切线方向上被夹持在定子2与 驱动臂M之间。压电元件6的一端固定在定子2上，该压电元件6朝向对面的定子4沿着 驱动部件20的旋转轨迹圆的切线方向延伸而出，且压电元件6的另一端抵接于突起观。另 一边的压电元件8在驱动部件20的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在定子4与驱动臂30 之间。压电元件8的一端固定在定子4上，该压电元件8朝向对面的定子2沿着驱动部件 20的旋转轨迹圆的切线方向延伸而出，且压电元件8的另一端抵接于突起34。构成为可向压电元件6、8施加电压，压电元件6、8随着施加电压进行伸缩。具体 而言，压电元件6、8在平行于驱动部件20的旋转面(与驱动部件20的旋转轴正交的面) 的方向上，即在驱动部件20的旋转轨迹圆的切线方向上进行伸缩。压电元件6、8在伸缩方向上层叠了多个单位压电体。因此，即使在压电元件6、8 上施加的电压的变化较小，也能够使压电元件6、8伸缩的位移较大。压缩弹簧10是按照沿着驱动部件20的旋转轨迹圆的切线方向压缩压电元件6的 方式对驱动部件20施压的施压部。压缩弹簧12是按照沿着驱动部件20的旋转轨迹圆的 切线方向压缩压电元件8的方式对驱动部件20施压的施压部。具体而言，压缩弹簧10被夹持在定子4与驱动臂M之间，压缩弹簧12被夹持在 定子2与驱动臂30之间。压缩弹簧10只要处于稍微的压缩状态，压缩元件6就会受到压缩弹簧10的压缩负荷。压缩弹簧12只要处于稍微的压缩状态，压缩元件8就会受到压缩 弹簧12的压缩负荷。由此，获得负荷的平衡。 此外，从图1的图示方向观察时，驱动部件20通过压缩弹簧10、12受到逆时针旋 转的力矩，通过压电元件6、8和定子2、4受到该力矩，获得力矩的平衡。
将转子14设置为圆环状、圆筒状、圆板状或者圆柱状。转子14嵌入到驱动部件20 内，转子14内接于驱动部件20。将驱动部件20和转子14设置为同心状。转子14相对于 定子2、4能够进行相对旋转。弹性体36、38、40、42的顶点与转子14的外周面点接触，转子 14和驱动部件20以在它们之间夹住弹性体36、38、40、42的状态被压接。通过夹住弹性体 36、38、40、42，能够将摩擦力设为适当的程度。另外，与驱动部件20 —体设置了弹性体36、38、40、42，但是也可以分开设置驱动 部件20和弹性体36、38、40、42。此时，在驱动部件20和转子14之间夹持弹性体36、38、40、 42。此外，在驱动部件20的内周面凸设了弹性体36、38、40、42，但是也可以在转子14的外 周面凸设弹性体36、38、40、42。在驱动部件20为圆环状、转子14为圆环状或圆板状的情况下，优选沿着驱动部件 20和转子14的旋转轴的方向的厚度(与图1纸面垂直的方向的长度)相等，且驱动部件 20和转子14的旋转轴方向的两端面一致。通过这样设置，能够减小沿着驱动部件20或转 子14的旋转轴的方向的驱动装置1的长度，能够使驱动装置1变薄。在驱动部件20为圆 筒状、转子14为圆筒状或圆柱状的情况下，优选驱动部件20和转子14的旋转轴方向的两 端面一致。图2是表示了驱动装置1的电路的框图。控制部50是具有CPU、RAM等的计算机，根据记录在存储器52中的程序，向压电 元件6、8输出控制信号，使压电元件6、8伸缩。传感器M检测转子14的旋转角度和位置。 例如，传感器M是每次转子14旋转规定单位角度时向控制部50输出脉冲信号的编码器。 控制部50基于传感器M检测出的检测结果，开始或者停止向压电元件6、8输出控制信号。 另外，控制部50也可以不是计算机，而是逻辑电路或电子电路。图3A和B是表示了由控制部50向压电元件6、8输出的控制信号的图。控制部50 通过向压电元件6、8输出控制信号，从而向压电元件6、8施加电压。控制信号是相对于压 电元件6、8的施加电压在高电压和低电压之间振动的波形信号，一个周期内的施加电压的 上升速度和下降速度不同。在图3A中，相对于压电元件6、8的施加电压的上升速度比下降 速度慢，在图3B中，相对于压电元件6、8的施加电压的上升速度比下降速度快。另外，优选 控制信号的频率为超声波区域(例如，16kHz以上)。若由控制部50向压电元件6、8输出如图3A所示的控制信号，则在图1中，转子14 向顺时针方向旋转。另一方面，若由控制部50向压电元件6、8输出如图:3B所示的控制信 号，则在图1中，转子14向逆时针方向旋转。以下，进行具体的说明。如图3A所示，若控制部50使相对于压电元件6、8的施加电压上升，则压电元件6、 8抵抗压缩弹簧10、12的负荷而伸长。随着压电元件6、8的伸长，驱动部件20向顺时针方 向旋转，此时，由于相对于压电元件6、8的施加电压的上升速度慢，因此压电元件6、8的伸 长速度慢，驱动部件20的旋转速度也慢。因此，通过弹性体36、38、40、42与转子14之间的 摩擦，转子14也向顺时针方向旋转。
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之后，若相对于压电元件6、8的施加电压变成高电压，则控制部50使相对于压电 元件6、8的施加电压下降。通过使相对于压电元件6、8的施加电压下降，压电元件6、8收 缩。若压电元件6、8收缩，则驱动部件20因压缩弹簧10、12的负荷而急剧反转，从而向逆 时针方向旋转。此时，由于相对于压电元件6、8的施加电压急剧下降，因此压电元件6、8急 剧收缩，且收缩速度快，比驱动部件20的旋转速度还快。因此，在弹性体36、38、40、42与转 子14之间产生滑动，转子14不会向逆时针方向旋转(根据条件的不同，转子14会稍微向 逆时针方向旋转，但是该旋转角度远小于之前的顺时针方向的旋转角度)。因此，如图3A所示，控制部50通过反复执行以低速使相对于压电元件6、8的施 加电压上升之后，以高速使相对于压电元件6、8的施加电压下降，从而转子14向顺时针方 向旋转。另一方面，如图:3B所示，若控制部50使相对于压电元件6、8的施加电压上升，则 压电元件6、8抵抗压缩弹簧10、12的负荷而伸长。若压电元件6、8伸长，驱动部件20向顺 时针方向旋转。此时，由于相对于压电元件6、8的施加电压急剧上升，因此压电元件6、8急 剧伸长，且身上速度快，比驱动部件20的旋转速度还快。因此，在弹性体36、38、40、42与转 子14之间产生滑动，转子14不会向顺时针方向旋转(根据条件的不同，转子14会稍微向 时针方向旋转，但是该旋转角度足够小)。之后，若相对于压电元件6、8的施加电压变成高电压，则控制部50使相对于压电 元件6、8的施加电压下降，则压电元件6、8收缩。随着压电元件6、8的收缩，驱动部件20 因压缩弹簧10、12的负荷而向逆时针方向旋转。此时，由于相对于压电元件6、8的施加电 压的下降速度慢，因此压电元件6、8的收缩速度慢，比驱动部件20的旋转速度还慢。因此， 通过弹性体36、38、40、42与转子14之间的摩擦，转子14也向逆时针方向旋转。因此，如图;3B所示，控制部50通过反复执行以高速使相对于压电元件6、8的施 加电压上升之后，以低速使相对于压电元件6、8的施加电压下降，从而转子14向逆时针方 向旋转。另外，控制部50也可以基于传感器M检测出的检测结果，控制相对于压电元件6、 8的控制信号的振幅(高电压和低电压之差)，或者控制控制信号的周期、频率。通过控制 控制信号的振幅或周期和频率，从而控制转子14的转速。能够将该驱动装置1用作透镜单元的聚焦机构、变焦机构、收缩/伸长机构 (retracting and extending mechanism)的动力源。为了将驱动装置1用作透镜单元的动 力源，例如透镜单元的镜筒或凸轮筒与转子14构成同心状且与转子14 一体设置，或者将镜 筒或凸轮筒作为转子14嵌入到驱动部件20的内侧。若这样设置，则通过压电元件6、8的 伸缩来使转子14(镜筒或凸轮筒)旋转，从而镜筒灯沿着转子14的旋转轴方向移动。如上所述，根据本实施方式，由于将压电元件6、8配置在驱动部件20的外侧，因此 能够使驱动装置1变薄。即，能够减小垂直于图1的纸面的方向的驱动装置1的长度。此外，由于压电元件6、8的伸缩方向是平行于驱动部件20和转子14的旋转面的 方向，因此能够使驱动装置1变薄。特别是，即使为了使压电元件6、8的伸缩位移增大而将压电元件6、8构成为层叠 型，压电元件6、8并不是在垂直于图1的纸面的方向上变长，而是在平行于驱动部件20和 转子14的旋转面的方向上变长。因此，能够实现驱动装置1的薄型化。
此外，通过使压电元件6、8在平行于驱动部件20和转子14的旋转面的方向上进 行伸缩，从而驱动部件20和转子14旋转，因此能够防止因压电元件6、8的变形而引起驱动 部件20和转子14沿着它们的旋转轴的方向移动。此外，由于压电元件6、8的端部没有固定在驱动臂M、30上，因此压电元件6、8的 端部相对于驱动臂对、30能够在驱动部件20的径向方向上移动。特别是，在驱动臂M、30 上设置突起观、34，且压电元件6、8的端部与突起观、34的接触面积小，压电元件6、8的端 部易向突起观、；34滑动。因此，即使压电元件6、8伸缩而使驱动部件20旋转，由于压电元 件6、8的端部相对于突起观、34向径向方向相对移动，因此能够防止在压电元件6、8中产 生弯曲。此外，若向压电元件6、8输出的控制信号的频率为超声波区域，则由于噪声不会 进入人的耳朵，因此能够提高动作音安静的驱动装置1。此外，由于利用压电元件6、8的伸缩来使转子14旋转，因此与利用谐振的超声波 电动机相比，即使转子14和驱动部件20的设置位置、大小、形状等的精度不高，也能够制造 驱动装置1。因此，能够降低驱动装置1的制造成本。此外，由于控制信号是在高电压与低电压之间振动的信号，因此能够削减驱动装 置1的功耗。此外，在将驱动部件20或转子14设置为圆筒状的情况下，除了设置驱动臂对、30、 压电元件6、8和压缩弹簧10、12的地方之外，没有向驱动部件20的外侧伸出的部件。因此， 除了设置驱动臂对、30、压电元件6、8和压缩弹簧10、12的地方之外，能够将驱动部件20的 外周面设为圆柱面。此外，在将该驱动装置1用在透镜单元的情况下，由于驱动装置1的转子14的旋 转运动被转换为镜筒等的平行运动，因此能够细微地控制沿着转子14的旋转轴的方向的 镜筒等的位置。即，由于该驱动装置1并不是直接使镜筒等平行运动，因此能够细微地控制 镜筒等的位置。[第二实施方式]图4是第二实施方式的驱动装置IA的立体图。在第二实施方式的驱动装置IA与 第一实施方式的驱动装置1之间互相对应的部分附加相同的附图标记。如图4所示，定子2、4安装在基板60的一个面上，互相隔着间隔而设置这些定子 2、4。定子2、4的长边方向的中央部弯曲为圆弧状，将定子2的被弯曲的圆弧部3和定子4 的被弯曲的圆弧部5设置为同心状。在基板60的中央部形成圆孔62，圆孔62从基板60的一个面贯通到另一个面。圆 孔62配置在定子2、4之间，将圆孔62和定子2、4的圆弧部3、5设置为同心状。在定子2、4的圆弧部3、5之间的基板60上放置驱动部件20。驱动部件20的外周 面与圆弧部3、5的内周面接触，圆弧部3、5接受驱动部件20的径向负荷，驱动部件20以能 够旋转的方式被圆弧部3、5支承。如图4所示，驱动臂M配置在定子2、4的长边方向的一端部之间，驱动臂30配置 在定子2、4的长边方向的另一端部之间。在定子2的长边方向一端部与驱动臂M之间夹 持压电元件6，在定子4的长边方向一端部与驱动臂M之间夹持压缩弹簧10。在定子4的 长边方向的另一端部与驱动臂30之间夹持压电元件8，在定子2的长边方向的另一端部与驱动臂30之间夹持压缩弹簧12。压电元件6固定在定子2上，并且抵接于驱动臂M。压 电元件8固定在定子4上，并且抵接于驱动臂30。另外，在驱动臂M的、与压电元件6接触的部分，也可以设置半球状的突起。此外， 在驱动臂30的、与压电元件8接触的部分，也可以设置半球状的突起。图5A是驱动部件20的俯视图，图5B是驱动部件20的侧视图。图6是沿着图5 所示的VI -VI的面的剖视图。如图5A、图6所示，在驱动部件20的内周面侧设有薄片状的 弹性体36、38、40、42。这些弹性体36、38、40、42沿着驱动部件20的内周面弯曲为圆弧状， 这些弹性体36、38、40、42的中央部与驱动部件20的内周面相连。在这些弹性体36、38、40、 42的两端部的内表面上凸设有圆柱状的突起37、39、41、43。在驱动部件20的内周面形成 多个螺纹孔44，这些螺纹孔44 一直贯通到驱动部件20的外周面。调整螺钉46与这些螺纹 孔44螺合，这些调整螺钉46的前端向驱动部件20的内周侧突出，且调整螺钉46的前端抵 接于弹性体36、38、40、42。调整螺钉46的头部插入到螺纹孔44中，且调整螺钉46的头部 不会向驱动部件20的外周侧突出。转子14嵌入到驱动部件20内，将驱动部件20和转子14设置为同心状。弹性体 36、38、40、42是板簧，弹性体36、38、40、42的突起37、39、41、43抵接于转子14的外周面。 通过调整螺钉46，能够调整转子14与突起37、39、41、43之间的压力。即，若拧紧调整螺钉 46，则调整螺钉46向驱动部件20的内侧延伸，因此能够使转子14与突起37、39、41、43之 间的压力变大，若松弛调整螺钉46，则调整螺钉46进入螺纹孔44中，因此能够减小转子14 与突起37、39、41、43之间的压力。除了以上所说明的部分之外，第二实施方式的驱动装置IA与第一实施方式的驱 动装置1之间相互对应的部分的设置相同。在该驱动装置IA中，也与第一实施方式的驱动装置1同样地，由控制部50向压电 元件6、8输出如图3A所示的控制信号时，转子14向顺时针方向旋转。另一方面，由控制部 50向压电元件6、8输出如图:3B所示的控制信号时，转子14向逆时针方向旋转。在第二实施方式中也起到与第一实施方式的情况相同的作用效果。并且，由于通 过定子2、4的圆弧部3、5来支承驱动部件20，因此驱动部件20稳定地旋转。进而，通过调 整螺钉46来调整对转子14的紧固力，从而能够使转子14适当旋转。另外，将弹性体36、38、40、42设置在驱动部件20的内周面，但是也可以设置在转 子14的外周面。此时，设置为螺纹孔44从转子14的内周面向外周面贯通，该螺纹孔44螺 合于调整螺钉46。调整螺钉46的前端向转子14的外周侧突出，从而抵接于弹性体36、38、 40、42。通过拧紧/松弛调整螺钉46，能够调整弹性体36、38、40、42的压力。[第三实施方式]图7是第三实施方式的驱动装置IB的俯视图。如图7所示，在基板60B的中央部形成圆孔62B，圆孔62B从基板60B的一个面贯
通到另一个面。将薄板状的定子2B安装在基板60B的一个面上，将定子2B设置为相对于基板60B 而直立的状态。定子2B配置在圆孔62B的边缘附近。圆环状或圆筒状的转子14B按照包围圆孔62B的方式被放置在基板60B上，并且 转子14B与圆孔62B配置为同心状。转子14B能够以其中心轴为中心相对于定子2B和基
8板60B进行相对旋转。另外，在基板60B上设有轴承，该轴承接受转子14B的径向负荷，且 转子14B以能够旋转的方式被该轴承支承。圆环状或圆筒状的驱动部件20B按照包围圆孔62B的方式被放置在基板60B上。 驱动部件20B嵌入到转子14B内，且驱动部件20B内接于转子14B。将驱动部件20B与转子 14B设为同心状。驱动部件20B能够相对于定子2B和基板60B进行相对旋转。驱动部件20B的一部分形成切口 21B，从轴方向观察时，驱动部件20B被设置为C 字状。定子2B配置在该切口 21B内。并且，压电元件6B和压缩弹簧IOB配置在切口 21B 内。其中，压电元件6B在驱动部件20B的的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在驱动部件 20B的圆周方向一端部与定子2B之间，压缩弹簧IOB在驱动部件20B的的旋转轨迹圆的切 线方向上被夹持在驱动部件20B的圆周方向的另一端部与定子2B之间。压电元件6B的一 端部固定在定子2B上，压电元件6B的另一端部抵接于驱动部件20B的圆周方向端部。也 可以在驱动部件20B的圆周方向端部的与压电元件6B接触的部位设置半球状的突起。压缩弹簧IOB成为稍微的压缩状态，压电元件6B就会因压缩弹簧IOB而受到压缩 负荷。压缩弹簧IOB是按照沿着驱动部件20B的旋转轨迹圆的切线方向压缩压电元件6B 的方式对驱动部件20B施压的施压部。向压电元件6B施加电压时，该压电元件6B随着施加电压而伸缩。具体而言，压电 元件6B在平行于与驱动部件20B的旋转轴正交的面的方向上，即驱动部件20B的旋转轨迹 圆的切线方向上进行伸缩。压电元件6B在伸缩方向上层叠了多个单位压电体。在驱动部件20B从转子14B远离的状态下，驱动部件20B的外周的直径仅比转子 14B的内周的直径大一点。而且，在驱动部件20B在径向方向上被压缩的状态下，驱动部件 20B与转子14B被压接。该驱动装置IB也与第一或第二实施方式中的驱动装置1、1A同样地，具有图2所 示的控制部50、存储器52和传感器M。若由控制部50向压电元件6B输出如图3A所示的控制信号，则压电元件6B反复进 行伸缩，且压电元件6B的伸长速度比收缩速度慢。因此，转子14B向顺时针方向旋转。另 一方面，若由控制部50向压电元件6B输出如图;3B所示的控制信号，则压电元件6B反复进 行伸缩，且压电元件6B的伸长速度比收缩速度快。因此，转子14B向逆时针方向旋转。另 外，从防止噪声的观点来看，优选从控制部50向压电元件6B输出的控制信号的频率为超声 波区域。能够将该驱动装置1用作透镜单元的聚焦机构、变焦机构、收缩/伸长机构的动力 源。在本实施方式中，在驱动部件20B的切口 21B内配置压电元件6B、压缩弹簧IOB和 定子2B，因此能够做到驱动装置IB的薄型化/小型化。特别是与第一实施方式的情况相 比，能够缩短驱动部件20B的径向方向的长度。此外，压电元件6B的伸缩方向是平行于驱动部件20B和转子14B的旋转面的方 向，因此能够使驱动装置IB变薄。此外，通过压电元件6B在平行于驱动部件20B和转子14B的旋转面的方向上进行 伸缩，从而驱动部件20B和转子14B进行旋转，因此能够防止因压电元件6B的变形而引起 驱动部件20M!转子14B沿着它们的旋转轴的方向移动。
此外，由于利用压电元件6B的伸缩来使转子14B旋转，因此即使转子14B和驱动 部件20B的设置位置、大小、形状等的精度不高，也能够使转子14B旋转。此外，由于控制信号是在高电压与低电压之间振动的信号，因此能够削减驱动装 置IB的功耗。另外，在驱动部件20B从转子14B远离的状态下，驱动部件20B的外周的直径仅 比转子14B的内周的直径小一点。此时，第一或第二实施方式中的弹性体36、38、40、42形 成在转子14B的内周面和驱动部件20B的外周面的任一方，转子14B和驱动部件20B在它 们之间夹住弹性体36、38、40、42的状态下被压接。此外，在转子14B的内周面设置弹性体 36、38、40、42的情况下，与第二实施方式中的驱动部件20同样地，在转子14B中形成螺纹 孔44，并在螺纹孔44中螺合调整螺钉46，调整螺钉46的前端向转子14B的内周侧突出，且 调整螺钉46的前端抵接于弹性体36、38、40、42。另一方面，在将第二实施方式中的弹性体 36、38、40、42设置在驱动部件20B的外周面的情况下，与第二实施方式中的驱动部件20同 样地，在驱动部件20B中形成螺纹孔44，并在螺纹孔44中螺合调整螺钉46，调整螺钉46的 前端向驱动部件20B的外周侧突出，且调整螺钉46的前端抵接于弹性体36、38、40、42。通 过拧紧/松弛调整螺钉46，能够调整弹性体36、38、40、42的压力。[第四实施方式]图8是第四实施方式的驱动装置IC的俯视图。图9是该驱动装置IC的立体图。如图8、图9所示，在基板60C的一个面上安装定子2C、4C，互相隔着间隔而设置这 些定子2C、4C。分别与第二实施方式中的定子2、4和基板60同样地设置定子2C、4C和基 板60C。另外，在图9中，为了便于观察配置在定子2C、4C之间的部件，省略定子2C、4C的图
7J\ ο在定子2C、4C的圆弧部3C、5C之间的基板60C上放置圆环状的驱动部件20C。驱 动部件20C的外周面与圆弧部3C、5C的内周面接触，由圆弧部3C、5C接受驱动部件20C的 的径向负荷，且驱动部件20C以能够旋转的方式被圆弧部3C、5C支承。另外，也可以将驱动 部件20C设置为圆筒状、圆板状或者圆柱状。驱动部件20C在其外周面具有驱动臂MC、30C。这些驱动臂MC、30C从驱动部件 20C向径外方向延伸。这些驱动臂MC、30C相对于驱动部件20C的中心配置在180°的位 置上。驱动臂24C配置在定子2C、4C的长边方向的一端部之间，驱动臂30C配置在定子2C、 4C的长边方向的另一端部之间。压电元件6C在驱动部件20C的旋转轨迹圆的切线方向上，被夹持在定子2C的长 边方向一端部与驱动臂24C之间。固定压电元件6C和定子2C，且压电元件6C抵接于驱动 臂MC。另外，也可以在驱动臂MC的与压电元件6C接触的部位设置半球状的突起。压电元件8C在驱动部件20C的旋转轨迹圆的切线方向上，被夹持在定子4C的长 边方向的另一端部与驱动臂30C之间。固定压电元件8C和定子4C，且压电元件8C抵接于 驱动臂30C。另外，也可以在驱动臂30C的与压电元件6C接触的部位设置半球状的突起。压电元件6C、8C在平行于与驱动部件20C的旋转轴正交的面的方向上，即驱动部 件20C的旋转轨迹圆的切线方向上进行伸缩。压电元件6C、8C在伸缩方向上层叠了多个单 位压电体。另外，在图9中，为了便于观察，省略压电元件6C、8C的图示。压缩弹簧IOC被夹持在定子4C的长边方向一端部与驱动臂24C之间。压缩弹簧12C被夹持在定子2C的长边方向的另一端部与驱动臂30C之间。压缩弹簧10C、12C呈稍微 的压缩状态。压电元件6C受到压缩弹簧IOC的压缩负荷，压电元件8C受到压缩弹簧12C 的压缩负荷。另外，在图9中，为了便于观察，省略压缩弹簧10C、12C的图示。圆环状的转子14C在驱动部件20C的旋转轴方向上重叠在驱动部件20C上，并且 将转子14C与驱动部件20C配置为同心状。转子14C的内径等于驱动部件20C的内径，转 子14C的外径等于驱动部件20C的外径。另外，也可以将转子14C设置为圆板状或者圆柱 状。转子14C的外周面与圆弧部3C、5C的内周面接触，由圆弧部3C、5C接受转子14C 的径向负荷，转子14C以能够旋转的方式被圆弧部3C、5C支承。转子14C和驱动部件20C因磁力而互相被吸引，由此转子14C和驱动部件20C被 压接。例如，转子14C和驱动部件20C这两者为磁铁，由此转子14C和驱动部件20C互相吸 弓丨。或者，转子14C和驱动部件20C中的一方为磁铁，另一方为磁性体，由此转子14C和驱动 部件20C互相吸引。或者，在转子14C的下表面和驱动部件20C的上表面这两处粘贴磁性 带(magnetic tape)，由此转子14C和驱动部件20C互相吸引。或者，在转子14C的下面和 驱动部件20C的上面的任一方粘贴磁性带，另一方为磁性体，由此转子14C和驱动部件20C 互相吸引。图10是转子14C的侧视图，图11是转子14C的仰视图。如图10、图11所示，转子14C的下表面上设有薄片状的弹性体36C、38C、40C。这 些弹性体36C、38C、40C的中央部连接在转子14C的下表面上。按照弹性体36C、38C、40C的 两端部远离转子14C的下表面的方式弯曲这些弹性体36C、38C、40C。这些弹性体36C、38C、 40C的两端部的下表面上凸设有突起37C、39C、41C。弹性体36C、38C、40C被夹持在转子14C与驱动部件20C之间。弹性体36C、38C、 40C是板簧，弹性体36C、38C、40C的突起37C、39C、41C压接在驱动部件20C的上表面上。另外，弹性体36C、38C、40C也可以不被设置在转子14C的下表面上，而是设置在驱 动部件20C的上表面上。该驱动装置IC也与第一、第二或第三实施方式中的驱动装置1、1A、1B同样地，具 有图2所示的控制部50、存储器52和传感器M。若由控制部50向压电元件6C、8C输出如图3A所示的控制信号，则压电元件6C、8C 反复进行伸缩，压电元件6C、8C的伸长速度比收缩速度慢。因此，转子14C向顺时针方向旋 转。另一方面，若由控制部50向压电元件6C、8C输出如图;3B所示的控制信号，则压电元件 6C、8C反复进行伸缩，压电元件6C、8C的伸长速度比收缩速度快。因此，转子14C向逆时针 方向旋转。能够将该驱动装置IC用作透镜单元的聚焦机构、变焦机构、收缩/伸长机构的动 力源。该实施方使中的驱动装置IC也起到与第一、第二或第三实施方式的驱动装置1、 1A、1B相同的作用效果。[变形例]另外，本发明并非限于上述实施方式，在不超出本发明的宗旨的范围内，可以进行 各种改良以及设计的变更。
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例如，也可以代替压缩弹簧10、10B、10C而使用拉伸弹簧。在第一、第二、第四实施 方式中，若将拉伸弹簧的一端挂在驱动臂M、24C上、将该拉伸弹簧的另一端挂在定子2、2C 上，使得该拉伸弹簧沿着压电元件6、6C而在驱动部件20、20C的切线方向上延伸，从而拉伸 弹簧处于稍微伸展的状态，则该拉伸弹簧会向压电元件6、6C施加压缩负荷。在第三实施方 式中，将拉伸弹簧的一端挂在定子2B上，将该拉伸弹簧的另一端挂在驱动部件20B的圆周 方向端部(压电元件6B触及的端部)上，使得该拉伸弹簧处于稍微伸展的状态，则该拉伸 弹簧会向压电元件6B施加压缩负荷。同样地，也可以代替压缩弹簧12、12C而使用拉伸弹
ο此外，在上述第一 第四实施方式中，设置压缩弹簧10、12、10B、10C、12C，并在压 电元件6、8、6B、6C、8C收缩时，驱动部件20、20B、20C通过压缩弹簧10、12、10B、10C、12C的 负荷而进行了旋转。相对于此，也可以不设置压缩弹簧10、12、10B、10C、12C。此时，在第一、 第二、第四实施方式中，若将压电元件6、6C固定在驱动臂M、24C上，并且将压电元件8、8C 固定在驱动臂30、30C上，则通过使压电元件6、8、6C、8C收缩，驱动臂M、30、MC、30C会因 压电元件6、8、6C、8C而被拉伸，驱动部件20、20C会旋转。在第三实施方式中，若将压电元 件6B的两端部分别固定在定子2B和驱动部件20B上，则通过压电元件6B收缩，驱动部件 20B会因压电元件6B而被拉伸，从而进行旋转。此外，在上述第一 第二实施方式中，在转子14与驱动部件20之间夹住了弹性体 36、38、40、42，但是也可以不在转子14与驱动部件20之间夹住了弹性体36、38、40、42，而是 直接压接转子14和驱动部件20。
权利要求
1.一种驱动装置，其特征在于，具备 定子；驱动部件，其设置为能够进行旋转；压电元件，其在所述驱动部件的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在所述定子与所述驱 动部件之间，且在切线方向上进行伸缩，并且伸长时的伸长速度和收缩时的收缩速度不同； 和转子，其与所述驱动部件设置为同心状，并被压接在所述驱动部件上。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还具备施压部，该施压部按照沿着所述驱动部件的旋转轨迹圆的切线方 向使所述压电元件收缩的方式，对所述驱动部件施压，所述压电元件的一端固定在所述定子上，所述压电元件的另一端抵接于所述驱动部件。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动部件在与所述压电元件接触的部位上具有半球状的突起。
4.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还具备控制部，该控制部按照向所述压电元件施加电压，并且使该施加 电压的上升速度和下降速度不同的方式，使该施加电压升降。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其特征在于，所述控制部交替地反复进行对所述压电元件施加的施加电压的上升和下降。
6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还具备弹性体，该弹性体介于所述驱动部件与所述转子之间。
7.根据权利要求6所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还具备调整螺钉，该调整螺钉与形成在所述驱动部件和所述转子的一方 上的螺纹孔螺合，并且从该螺纹孔朝向所述驱动部件和所述转子的另一方侧突出，且抵接 于所述弹性体。
8.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，将所述驱动部件设置为圆环状或圆筒状，所述转子内接于所述驱动部件。
9.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，将所述转子设置为圆环状或圆筒状，所述驱动部件内接于所述转子。
10.根据权利要求9所述的驱动装置，其特征在于，将所述转子设置为圆环状或圆筒状，在所述转子中形成切口，在所述切口内配置所述 压电元件和所述定子。
11.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于， 所述转子和所述驱动部件重叠在它们的旋转轴方向上。
12.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于， 通过所述转子的旋转来移动透镜单元的镜筒。
全文摘要
本发明提供一种驱动装置。驱动装置(1)具备定子(2、4)；驱动部件(20)，其设置为能够进行旋转；压电元件(6)，其在驱动部件(20)的旋转轨迹圆的切线方向上被夹持在定子(2)与驱动部件(20)之间，且在该切线方向上进行伸缩，并且伸长时的伸长速度和收缩时的收缩速度不同；和转子(14)，其与驱动部件(20)设置为同心状，并被压接在驱动部件(20)上。由此，能够减小沿着转子的旋转轴方向的驱动装置的长度，并且不会产生转子的旋转轴方向的振动。
文档编号G02B7/04GK102064733SQ20101053723
公开日2011年5月18日 申请日期2010年11月5日 优先权日2009年11月12日
发明者水品隆广, 高桥宏毅 申请人:卡西欧计算机株式会社