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JP5316075B2 - Fastening structure of vibration actuator - Google Patents
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JP5316075B2 - Fastening structure of vibration actuator - Google Patents

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Description

本発明は、振動アクチュエータの締結構造に関する。   The present invention relates to a fastening structure for a vibration actuator.

超音波振動を利用してロータを回転させる振動アクチュエータが実用化されている。振動アクチュエータは、圧電素子を用いてステータの表面に定在波又は進行波を発生させ、ステータにロータを加圧接触させることにより、これら両者間の摩擦力を介してロータを回転させる。   A vibration actuator for rotating a rotor using ultrasonic vibration has been put into practical use. The vibration actuator uses a piezoelectric element to generate a standing wave or traveling wave on the surface of the stator, presses the rotor against the stator, and rotates the rotor via a frictional force therebetween.

振動アクチュエータを実際の産業用途に適用する際には、振動アクチュエータを何らかの取り付け対象部材に締結して固定する必要がある。このとき、振動アクチュエータを取り付け対象部材に単に直付けして締結すると振動アクチュエータと取り付け対象部材とを含めた振動系となり、振動アクチュエータの共振周波数が変化してしまう。そのため、振動アクチュエータの締結構造には、取り付け対象部材に締結して固定したときに振動アクチュエータの振動に及ぼす影響が小さいことが要求される。また、振動アクチュエータの振動及び外力に対して高い剛性を有することが望ましい。   When the vibration actuator is applied to an actual industrial application, it is necessary to fasten and fix the vibration actuator to some attachment target member. At this time, when the vibration actuator is simply directly attached to the attachment target member and fastened, the vibration system includes the vibration actuator and the attachment target member, and the resonance frequency of the vibration actuator changes. Therefore, the fastening structure of the vibration actuator is required to have a small influence on the vibration of the vibration actuator when fastened and fixed to the attachment target member. Moreover, it is desirable to have high rigidity with respect to the vibration and external force of the vibration actuator.

例えば、特許文献1には、Z軸方向の縦振動、X軸方向のたわみ振動、及びY軸方向のたわみ振動を発生する複数の圧電素子を含むステータを備えることにより、多自由度の駆動力を生成する円筒形状の振動アクチュエータが記載されている。この振動アクチュエータでは、設計段階においてZ軸方向の縦振動の節の位置と、X軸及びY軸方向のたわみ振動の節の位置とをほぼ一致させると共に、振動アクチュエータの径方向外側に延びるフランジ形状の支持板を振動の節の位置付近に設け、この支持板を取り付け対象部材に締結して固定する。振動アクチュエータが振動する際には、フランジ形状の支持板がたわむことにより、取り付け対象部材に締結して固定したときの振動アクチュエータの振動に及ぼす影響が抑えられる。   For example, Patent Document 1 includes a stator including a plurality of piezoelectric elements that generate longitudinal vibration in the Z-axis direction, flexural vibration in the X-axis direction, and flexural vibration in the Y-axis direction. A cylindrical vibration actuator is described which produces In this vibration actuator, the position of the longitudinal vibration node in the Z-axis direction and the position of the flexural vibration node in the X-axis and Y-axis directions substantially coincide with each other in the design stage, and the flange shape extends outward in the radial direction of the vibration actuator. The support plate is provided in the vicinity of the position of the vibration node, and the support plate is fastened and fixed to the attachment target member. When the vibration actuator vibrates, the flange-shaped support plate bends, so that the influence on the vibration of the vibration actuator when fastened to the member to be attached is fixed.

特開平11−220892号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-220892

しかしながら、特許文献1に記載されているように、設計段階においてZ軸方向の縦振動の節の位置と、X軸及びY軸方向のたわみ振動の節の位置とをほぼ一致させると共に、振動アクチュエータの径方向外側に延びるフランジ形状の支持板を振動の節の位置付近に設ける締結構造では、振動アクチュエータの設計の自由度は大きく制限を受ける。また、振動アクチュエータの振動に及ぼす影響を抑えるために支持板を薄く形成して剛性を低くしなければならないが、支持板の剛性が低いと振動アクチュエータを長時間使用した際に劣化、破損等が起きやすくなる。   However, as described in Patent Document 1, the position of the longitudinal vibration node in the Z-axis direction and the position of the flexural vibration node in the X-axis and Y-axis directions are substantially matched in the design stage, and the vibration actuator In the fastening structure in which the flange-shaped support plate extending radially outward is provided near the position of the vibration node, the degree of freedom in designing the vibration actuator is greatly limited. In addition, in order to suppress the influence on the vibration of the vibration actuator, it is necessary to reduce the rigidity by forming a thin support plate. However, if the rigidity of the support plate is low, the vibration actuator may deteriorate or be damaged when used for a long time. It becomes easy to get up.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、振動アクチュエータの設計の自由度に制限を与えることなく、取り付け対象部材に締結して固定したときに振動アクチュエータの振動に及ぼす影響が抑えられる、振動アクチュエータの締結構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve such a problem, and does not limit the freedom of design of the vibration actuator. An object of the present invention is to provide a fastening structure of a vibration actuator that can suppress the influence of the vibration actuator.

上記の課題を解決するために、本発明に係る振動アクチュエータの締結構造は、基部ブロックと固定子との間に振動子が挟持されて形成されるステータと、ステータに接するロータと、ロータに予圧を付与する予圧手段とから構成される、振動アクチュエータと、振動アクチュエータが取り付けられる取り付け対象部材と、振動アクチュエータを取り付け対象部材に締結するボルトとを備え、振動アクチュエータのステータの一部を構成する基部ブロックには雌ネジ部が設けられ、取り付け対象部材には貫通孔が形成され、ボルトの軸部が取り付け対象部材の貫通孔を貫通して振動アクチュエータの基部ブロックの雌ネジ部に螺合することにより、振動アクチュエータの基部ブロックが取り付け対象部材に締結され、振動アクチュエータの基部ブロックと取り付け対象部材との間には第1の振動絶縁部材が挟持され、取り付け対象部材とボルトの頭部との間には第2の振動絶縁部材が挟持されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the fastening structure of the vibration actuator according to the present invention includes a stator formed by sandwiching a vibrator between a base block and a stator, a rotor in contact with the stator, and a preload on the rotor. Comprising a vibration actuator, a mounting target member to which the vibration actuator is attached, and a bolt for fastening the vibration actuator to the mounting target member, and constituting a part of the stator of the vibration actuator. The block is provided with a female screw portion, a through hole is formed in the attachment target member, and the bolt shaft portion passes through the through hole of the attachment target member and is screwed into the female screw portion of the base block of the vibration actuator. by, it is fastened to the target member mounting base block of the vibration actuator, groups of the vibration actuator The first vibration isolation member is provided between the block and the mounting target member is sandwiched, between the head portion of the mounting object member and the bolt, characterized in that the second vibration isolation member is sandwiched.

第1の振動絶縁部材は薄板状であってもよい。
これにより、振動アクチュエータを締結して固定する際に、非常に小さく省スペースとなる。
The first vibration insulating member may be a thin plate.
Thereby, when fastening and fixing a vibration actuator, it becomes very small and space-saving.

第2の振動絶縁部材は薄板状であってもよい。
これにより、振動アクチュエータを締結して固定する際に、非常に小さく省スペースとなる。
The second vibration insulating member may have a thin plate shape.
Thereby, when fastening and fixing a vibration actuator, it becomes very small and space-saving.

基部ブロックの底部が、取り付け対象部材に締結されてもよい。   The bottom of the base block may be fastened to the attachment target member.

基部ブロックの側部が、取り付け対象部材に締結されてもよい。   The side part of the base block may be fastened to the attachment target member.

ステータは、複数の圧電素子を含んでもよい。   The stator may include a plurality of piezoelectric elements.

基部ブロックの外径は、ステータの振動子の外径よりも大きくてもよい。
これにより、振動アクチュエータが振動する際にステータの基部ブロックの変位がロータと接触する部分の変位に比べて小さくなり、取り付け対象部材に締結して固定したときに振動アクチュエータの振動に及ぼす影響がさらに抑えられる。
The outer diameter of the base block may be larger than the outer diameter of the vibrator of the stator.
As a result, when the vibration actuator vibrates, the displacement of the base block of the stator is smaller than the displacement of the portion in contact with the rotor, and the influence on the vibration of the vibration actuator is further increased when fastened to the member to be attached and fixed. It can be suppressed.

本発明に係る振動アクチュエータの締結構造は、振動アクチュエータを取り付け対象部材に締結する締結部材と、振動アクチュエータの基部ブロックと取り付け対象部材との間に挟持される第1の振動絶縁部材とを備える。これにより、取り付け対象部材に締結して固定したときに振動アクチュエータの振動に及ぼす影響が抑えられる。また、振動アクチュエータの設計の自由度に制限を与えることもない。   The vibration actuator fastening structure according to the present invention includes a fastening member that fastens the vibration actuator to the attachment target member, and a first vibration insulating member that is sandwiched between the base block of the vibration actuator and the attachment target member. Thereby, the influence which it has on the vibration of a vibration actuator when it fastens to the attachment object member and is fixed is suppressed. Further, there is no limit on the degree of freedom in designing the vibration actuator.

本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the vibration actuator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの締結構造を示す正面部分断面図である。It is a front fragmentary sectional view which shows the fastening structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの締結構造を示す底面図である。It is a bottom view which shows the fastening structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る振動アクチュエータの締結構造を示す正面部分断面図である。It is a front fragmentary sectional view which shows the fastening structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る振動アクチュエータの締結構造を示す底面図である。It is a bottom view which shows the fastening structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る振動アクチュエータの締結構造を示す正面部分断面図である。It is a front fragmentary sectional view which shows the fastening structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る振動アクチュエータの締結構造を示す底面図である。It is a bottom view which shows the fastening structure of the vibration actuator which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの締結構造について、図1〜図3を用いて説明する。
まず先に、実施の形態1に係る振動アクチュエータ10の構成を説明する。図1に示されるように、振動アクチュエータ10は、基部ブロック11と固定子12との間に振動子13が挟持されており、これらによりほぼ円柱状の外形を有するステータ14が形成されている。固定子12には、振動子13に接する面とは反対側に凹部15が形成されており、この凹部15内に球体状のロータ16のほぼ下半部が収容され回転可能に支持されている。
固定子12の上部には、支持部材17が配置されている。この支持部材17は、固定子12の上面の上に固定される環状部18と、環状部18から上方に延びる逆L字形のアングル部19を有し、アングル部19の先端に予圧部20が設けられている。
また、ステータ14の基部ブロック11の外径は振動子13の外径よりも大きく形成されており、基部ブロック11の底部には、雌ネジが切られたタップ穴11aがステータ14の中心軸Oの周りの同一円周上に均等に4箇所設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
A fastening structure for a vibration actuator according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the vibration actuator 10 according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, in the vibration actuator 10, a vibrator 13 is sandwiched between a base block 11 and a stator 12, thereby forming a stator 14 having a substantially cylindrical outer shape. The stator 12 has a recess 15 formed on the side opposite to the surface in contact with the vibrator 13, and the lower half of the spherical rotor 16 is accommodated in the recess 15 and is rotatably supported. .
A support member 17 is disposed on the top of the stator 12. The support member 17 has an annular portion 18 fixed on the upper surface of the stator 12 and an inverted L-shaped angle portion 19 extending upward from the annular portion 18, and a preload portion 20 is provided at the tip of the angle portion 19. Is provided.
Further, the outer diameter of the base block 11 of the stator 14 is formed larger than the outer diameter of the vibrator 13, and a tapped hole 11 a in which a female screw is cut is formed at the bottom of the base block 11. Are equally provided at four locations on the same circumference.

ここで、説明の便宜上、基部ブロック11から固定子12に向かうステータ14の中心軸OをZ軸と規定し、Z軸に対して垂直方向にX軸が、Z軸及びX軸に対して垂直にY軸がそれぞれ延びているものとする。
予圧部20は、ロータ16の+Z軸方向の最高点である頂点付近に接触している。支持部材17のアングル部19は弾性を有し、これにより予圧部20がロータ16に加圧され、ロータ16に−Z軸方向の予圧を付与している。
Here, for convenience of explanation, the central axis O of the stator 14 from the base block 11 toward the stator 12 is defined as the Z axis, and the X axis is perpendicular to the Z axis and perpendicular to the Z axis and the X axis. It is assumed that the Y-axis extends respectively.
The preload portion 20 is in contact with the vicinity of the apex that is the highest point in the + Z-axis direction of the rotor 16. The angle portion 19 of the support member 17 has elasticity, whereby the preload portion 20 is pressed against the rotor 16 to apply a preload in the −Z-axis direction to the rotor 16.

振動子13は、固定子12に超音波の振動を発生させてロータ16をX軸回りに回転させるためのものであり、Z軸方向の縦振動を発生する第1の圧電素子13a及びY軸方向のたわみ振動を発生する第2の圧電素子13bから構成されている。   The vibrator 13 is for generating ultrasonic vibrations in the stator 12 and rotating the rotor 16 about the X axis. The first piezoelectric element 13a and the Y axis generate longitudinal vibration in the Z axis direction. It comprises a second piezoelectric element 13b that generates a directional deflection vibration.

次に、上記振動アクチュエータ10を取り付け対象部材に締結する構造について説明する。
図2及び図3に示されるように、円板形状の固定板30には、ボルト40の軸部40aを貫通させるためのボルト貫通孔31が、ステータ14の中心軸Oの周りの同一円周上に均等に4箇所設けられており、ボルト40の軸部40aの先端には雄ネジが切られている。そして、4本のボルト40の軸部40aが、それぞれ固定板30のボルト貫通孔31を貫通して振動アクチュエータ10の基部ブロック11のタップ穴11aに螺合することにより、振動アクチュエータ10の基部ブロック11の底部が固定板30に締結されている。また、基部ブロック11と固定板30との間には、円板形状で内部が円形にくり抜かれた薄板状(すなわちシート状)の振動絶縁シート50が挟持され、固定板30とボルト40の頭部40bとの間には、同じく円板形状で内部が円形にくり抜かれた薄板状の振動絶縁シート60が挟持されている。
Next, a structure for fastening the vibration actuator 10 to the attachment target member will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the disk-shaped fixing plate 30 has a bolt through hole 31 for allowing the shaft portion 40 a of the bolt 40 to pass therethrough, and has the same circumference around the central axis O of the stator 14. Four portions are equally provided on the top, and a male screw is cut at the tip of the shaft portion 40 a of the bolt 40. The shaft portions 40a of the four bolts 40 respectively pass through the bolt through holes 31 of the fixing plate 30 and are screwed into the tap holes 11a of the base block 11 of the vibration actuator 10, whereby the base block of the vibration actuator 10 is obtained. 11 is fastened to the fixed plate 30. Further, between the base block 11 and the fixing plate 30, a thin plate-like (ie, sheet-like) vibration insulating sheet 50 in which the inside is cut out in a circular shape is sandwiched, and the head of the fixing plate 30 and the bolt 40 is sandwiched. A thin plate-like vibration insulating sheet 60, which is also disk-shaped and hollowed out in a circular shape, is sandwiched between the portion 40b.

続いて、本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの締結構造の作用について説明する。
いま、振動アクチュエータ10のステータ14における第1の圧電素子13aと第2の圧電素子13bとに、位相差90度の交流電圧をそれぞれ印加すると、第1の圧電素子13aによるZ軸方向の縦振動と第2の圧電素子13bによるY軸方向のたわみ振動とが組み合わされてロータ16と接触する固定子12にYZ面内の楕円運動が発生し、ロータ16がX軸回りに回転する。このとき、振動アクチュエータ10の振動は、振動絶縁シート50,60において減衰されることにより絶縁されるため、固定板30はほとんど振動しない。
Next, the operation of the vibration actuator fastening structure according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
Now, when an AC voltage having a phase difference of 90 degrees is applied to each of the first piezoelectric element 13a and the second piezoelectric element 13b in the stator 14 of the vibration actuator 10, longitudinal vibration in the Z-axis direction is generated by the first piezoelectric element 13a. And the flexural vibration in the Y-axis direction by the second piezoelectric element 13b combine to generate elliptical motion in the YZ plane in the stator 12 that contacts the rotor 16, and the rotor 16 rotates about the X-axis. At this time, since the vibration of the vibration actuator 10 is insulated by being attenuated by the vibration insulating sheets 50 and 60, the fixing plate 30 hardly vibrates.

以上説明したように、本発明の実施の形態1に係る振動アクチュエータの締結構造によれば、振動アクチュエータ10が振動する際に、振動絶縁シート50,60により振動が絶縁されるため、固定板30はほとんど振動しない。そのため、固定板30に締結して固定したときの振動アクチュエータ10の振動に及ぼす影響が抑えられる。
また、振動アクチュエータ10の基部ブロック11は、ボルト40により固定板30に締結されているため、高い締結力を持つ。そのため、振動アクチュエータ10の振動及び外力に対して高い剛性を有する。
また、固定板30を含めた振動系を考慮して振動アクチュエータ10を設計する必要はないため、振動アクチュエータ10の設計の自由度が制限を受けることはない。
さらに、特別な支持機構等を用いないため、非常に小さく省スペースとなる。
尚、振動アクチュエータ10の基部ブロック11の外径は振動子13の外径よりも大きく形成されているため、基部ブロック11の変位はロータ16と接触する部分の変位に比べて小さくなる。このことも、固定板30に締結して固定したときの振動アクチュエータ10の振動に及ぼす影響を抑えることに寄与している。
As described above, according to the fastening structure of the vibration actuator according to the first embodiment of the present invention, when the vibration actuator 10 vibrates, the vibration is insulated by the vibration insulating sheets 50 and 60. Hardly vibrate. Therefore, the influence on the vibration of the vibration actuator 10 when the fastening plate 30 is fastened and fixed is suppressed.
Further, since the base block 11 of the vibration actuator 10 is fastened to the fixing plate 30 by the bolt 40, it has a high fastening force. Therefore, it has high rigidity with respect to the vibration and external force of the vibration actuator 10.
In addition, since it is not necessary to design the vibration actuator 10 in consideration of the vibration system including the fixed plate 30, the degree of freedom in designing the vibration actuator 10 is not limited.
Furthermore, since no special support mechanism or the like is used, the space is very small.
Since the outer diameter of the base block 11 of the vibration actuator 10 is formed larger than the outer diameter of the vibrator 13, the displacement of the base block 11 is smaller than the displacement of the portion in contact with the rotor 16. This also contributes to suppressing the influence on the vibration of the vibration actuator 10 when fastened to the fixed plate 30 and fixed.

実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2に係る振動アクチュエータの締結構造について、図4及び図5を用いて説明する。尚、以降の実施の形態の説明において、図1〜図3の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a fastening structure for a vibration actuator according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the following description of the embodiments, the same reference numerals as those in FIG. 1 to FIG. 3 are the same or similar components, and the detailed description thereof will be omitted.

実施の形態1に係る振動アクチュエータの締結構造では、振動アクチュエータの基部ブロックの底部が取り付け対象部材に締結されていた。これに対して、実施の形態2に係る振動アクチュエータの締結構造では、振動アクチュエータの基部ブロックの側部が取り付け対象部材に締結される。   In the vibration actuator fastening structure according to the first embodiment, the bottom of the base block of the vibration actuator is fastened to the attachment target member. In contrast, in the vibration actuator fastening structure according to the second embodiment, the side portion of the base block of the vibration actuator is fastened to the attachment target member.

詳細には、図4及び図5に示されるように、振動アクチュエータ210において、ステータ214の基部ブロック211の側部には、タップ穴211aがステータ214の中心軸Oの周りに均等に4箇所設けられている。また、上下が開口した箱状部材230が振動アクチュエータ210の側面を囲うように配置され、箱状部材230の各辺の中央部にはボルト貫通孔231が設けられている。そして、4本のボルト240の軸部240aが、それぞれ箱状部材230のボルト貫通孔231を貫通して振動アクチュエータ210の基部ブロック211のタップ穴211aに螺合することにより、振動アクチュエータ210の基部ブロック211の側部が箱状部材230に締結されている。また、基部ブロック211と箱状部材230との間には、振動絶縁シート250が挟持され、箱状部材230とボルト240の頭部240bとの間には、振動絶縁シート260が挟持されている。
このような振動アクチュエータの締結構造を用いても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, in the vibration actuator 210, tapped holes 211 a are equally provided around the central axis O of the stator 214 in the side portion of the base block 211 of the stator 214. It has been. In addition, a box-shaped member 230 that is open at the top and bottom is disposed so as to surround the side surface of the vibration actuator 210, and a bolt through hole 231 is provided at the center of each side of the box-shaped member 230. The shaft portions 240a of the four bolts 240 respectively pass through the bolt through holes 231 of the box-like member 230 and are screwed into the tap holes 211a of the base block 211 of the vibration actuator 210, whereby the base portion of the vibration actuator 210 is obtained. A side portion of the block 211 is fastened to the box-shaped member 230. A vibration insulation sheet 250 is sandwiched between the base block 211 and the box-shaped member 230, and a vibration insulation sheet 260 is sandwiched between the box-shaped member 230 and the head 240 b of the bolt 240. .
Even if such a fastening structure of the vibration actuator is used, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3に係る振動アクチュエータの締結構造について、図6及び図7を用いて説明する。
Embodiment 3 FIG.
Next, a vibration actuator fastening structure according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.

実施の形態1又は2に係る振動アクチュエータの締結構造では、ボルトが取り付け対象部材を貫通して振動アクチュエータの基部ブロックの底部又は側部に設けられたタップ孔に螺合することにより、振動アクチュエータが取り付け対象部材に締結されていた。これに対して、実施の形態3に係る振動アクチュエータの締結構造では、ボルトが取り付け対象部材及び振動アクチュエータの基部ブロックの側部を貫通してナットと螺合することにより、振動アクチュエータが取り付け対象部材に締結される。   In the vibration actuator fastening structure according to the first or second embodiment, the bolt passes through the attachment target member and is screwed into the tap hole provided in the bottom or side of the base block of the vibration actuator, whereby the vibration actuator is It was fastened to the attachment target member. On the other hand, in the fastening structure of the vibration actuator according to the third embodiment, the bolt passes through the side of the attachment target member and the base block of the vibration actuator and is screwed to the nut, so that the vibration actuator is attached to the member. To be concluded.

詳細には、図6及び図7に示されるように、振動アクチュエータ310において、ステータ314の基部ブロック311の側部には、Y軸方向に沿ってボルト貫通孔311aが設けられている。また、上下が開口した箱状部材330が振動アクチュエータ310の側面を囲うように配置され、箱状部材330のY軸方向に垂直な対向する2辺の中央部には、ボルト貫通孔331a,331bがそれぞれ設けられている。そして、1本のボルト340の軸部340aが、箱状部材330のボルト貫通孔331a、振動アクチュエータ310の基部ブロック311のボルト貫通孔311a、及び箱状部材330のボルト貫通孔331bを貫通してナット370と螺合することにより、振動アクチュエータ310の基部ブロック311が箱状部材330に締結されている。また、基部ブロック311と箱状部材330との間には、振動絶縁シート350が挟持され、箱状部材330とボルト340の頭部340b及びナット370との間には、振動絶縁シート360が挟持されている。   Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, in the vibration actuator 310, a bolt through hole 311 a is provided in the side portion of the base block 311 of the stator 314 along the Y-axis direction. In addition, a box-shaped member 330 whose upper and lower sides are opened is arranged so as to surround the side surface of the vibration actuator 310, and bolt through holes 331a and 331b are provided at the center portions of two opposite sides perpendicular to the Y-axis direction of the box-shaped member 330. Are provided. Then, the shaft portion 340a of one bolt 340 passes through the bolt through hole 331a of the box-shaped member 330, the bolt through hole 311a of the base block 311 of the vibration actuator 310, and the bolt through hole 331b of the box-shaped member 330. By screwing with the nut 370, the base block 311 of the vibration actuator 310 is fastened to the box-shaped member 330. Further, a vibration insulation sheet 350 is sandwiched between the base block 311 and the box-shaped member 330, and a vibration insulation sheet 360 is sandwiched between the box-shaped member 330 and the head 340 b and the nut 370 of the bolt 340. Has been.

このような振動アクチュエータの締結構造では、振動アクチュエータ310の基部ブロック311とボルト340及びナット370とが直接螺合しないため、振動アクチュエータ310が振動する際にボルト340及びナット370を含まない振動系となる。そのため、ボルト340及びナット370が振動アクチュエータ310の振動に及ぼす影響が抑えられる。また、振動アクチュエータ310の基部ブロック311と締結部材との間で振動エネルギーの損失が発生することがない。   In such a fastening structure of the vibration actuator, since the base block 311 of the vibration actuator 310 and the bolt 340 and the nut 370 are not directly screwed together, a vibration system that does not include the bolt 340 and the nut 370 when the vibration actuator 310 vibrates. Become. Therefore, the influence of the bolt 340 and the nut 370 on the vibration of the vibration actuator 310 is suppressed. Further, no vibration energy is lost between the base block 311 of the vibration actuator 310 and the fastening member.

その他の実施の形態. Other embodiments.

実施の形態1〜3において、ロータ16がX軸の回りに回転する振動アクチュエータ(いわゆる超音波モータ)を例に説明したが、その他の振動アクチュエータに対しても本発明の実施の形態1〜3に係る締結構造を用いることができる。例えば、特許文献1に記載されているような、Z軸方向の縦振動、X軸方向のたわみ振動、及びY軸方向のたわみ振動を発生するステータを備える振動アクチュエータに対して、本発明の実施の形態1〜3に係る締結構造を用いてもよい。   In the first to third embodiments, the vibration actuator (so-called ultrasonic motor) in which the rotor 16 rotates around the X axis has been described as an example, but the first to third embodiments of the present invention are also applied to other vibration actuators. The fastening structure which concerns on can be used. For example, the present invention is applied to a vibration actuator including a stator that generates longitudinal vibration in the Z-axis direction, flexural vibration in the X-axis direction, and flexural vibration in the Y-axis direction as described in Patent Document 1. The fastening structure according to the first to third embodiments may be used.

実施の形態1〜3において、振動アクチュエータ10,210,310は、複数の圧電素子13a〜13bを含むステータ14,214,314を備えていたが、一つの圧電素子のみを含むステータを備える振動アクチュエータに対して、本発明の実施の形態1〜3に係る締結構造を用いてもよい。   In the first to third embodiments, the vibration actuators 10, 210, and 310 include the stators 14, 214, and 314 including the plurality of piezoelectric elements 13a to 13b. However, the vibration actuator includes the stator including only one piezoelectric element. On the other hand, you may use the fastening structure which concerns on Embodiment 1-3 of this invention.

実施の形態1〜3において、振動アクチュエータ10,210,310におけるステータ14,214,314の基部ブロック11,211,311の外径は、振動子13の外径よりも大きく形成されることが好ましいが、同一又は小さく形成されてもよい。   In the first to third embodiments, the outer diameters of the base blocks 11, 211, 311 of the stators 14, 214, 314 in the vibration actuators 10, 210, 310 are preferably formed larger than the outer diameter of the vibrator 13. May be the same or smaller.

実施の形態1〜3において、振動絶縁シート50,250,350、60,260,360の直径は、図2、図4、図6に示されるようにボルト40,240,340の頭部40b,240b,340bの直径よりも小さいが、それより大きくてもよい。また、振動絶縁シート50,250,350、60,260,360の形状は、長方形状等の他の形状でもよい。   In the first to third embodiments, the vibration insulating sheets 50, 250, 350, 60, 260, and 360 have the diameters of the heads 40b of the bolts 40, 240, and 340 as shown in FIGS. Although it is smaller than the diameter of 240b, 340b, it may be larger. Further, the vibration insulating sheets 50, 250, 350, 60, 260, and 360 may have other shapes such as a rectangular shape.

実施の形態1〜3において、振動絶縁シート50,250,350、60,260,360の材質としては、ゴム、樹脂、フェルト等を用いることができる。   In the first to third embodiments, the vibration insulating sheets 50, 250, 350, 60, 260, and 360 can be made of rubber, resin, felt, or the like.

実施の形態1〜3において、振動絶縁シート60,260,360は省略してもよい。   In the first to third embodiments, the vibration insulating sheets 60, 260, and 360 may be omitted.

実施の形態1及び2において、締結部材はボルト40,240以外にピンやリベット等でもよい。   In the first and second embodiments, the fastening member may be a pin, a rivet or the like in addition to the bolts 40 and 240.

実施の形態1〜3を組み合わせて、振動アクチュエータの基部ブロックの底部及び側部が共に取り付け対象部材に締結されるようにしてもよい。例えば、実施の形態2における箱状部材230の底部に矩形板を配置し、振動アクチュエータ210の基部ブロック211の底部が矩形板に締結されるようにしてもよい。   The first to third embodiments may be combined so that the bottom and side portions of the base block of the vibration actuator are both fastened to the attachment target member. For example, a rectangular plate may be disposed at the bottom of the box-shaped member 230 in the second embodiment, and the bottom of the base block 211 of the vibration actuator 210 may be fastened to the rectangular plate.

10,210,310 振動アクチュエータ、11,211,311 基部ブロック、11a,211a タップ穴(雌ネジ部)、311a ボルト貫通孔、13 振動子、13a〜13b 圧電素子、14,214,314 ステータ、30,230,330 固定板,箱状部材(取り付け対象部材)、31,231,331a,331b ボルト貫通孔、40,240,340 ボルト(締結部材)、50,250,350 振動絶縁シート(第1の振動絶縁部材)、60,260,360 振動絶縁シート(第2の振動絶縁部材)、370 ナット(締結部材)。   10, 210, 310 Vibration actuator, 11, 211, 311 Base block, 11a, 211a Tap hole (female thread), 311a Bolt through hole, 13 vibrator, 13a-13b Piezoelectric element, 14, 214, 314 Stator, 30 , 230, 330 Fixing plate, box-shaped member (member to be attached) 31, 231, 331a, 331b bolt through hole, 40, 240, 340 bolt (fastening member), 50, 250, 350 vibration insulating sheet (first Vibration insulation member), 60, 260, 360 vibration insulation sheet (second vibration insulation member), 370 nut (fastening member).

Claims (7)

動アクチュエータの締結構造であって、
基部ブロックと固定子との間に振動子が挟持されて形成されるステータと、該ステータに接するロータと、該ロータに予圧を付与する予圧手段とから構成される、振動アクチュエータと、
前記振動アクチュエータが取り付けられる取り付け対象部材と、
前記振動アクチュエータを前記取り付け対象部材に締結するボルトと
を備え、
前記振動アクチュエータの前記ステータの一部を構成する前記基部ブロックには雌ネジ部が設けられ、前記取り付け対象部材には貫通孔が形成され、前記ボルトの軸部が前記取り付け対象部材の前記貫通孔を貫通して前記振動アクチュエータの前記基部ブロックの前記雌ネジ部に螺合することにより、前記振動アクチュエータの前記基部ブロックが前記取り付け対象部材に締結され、
前記振動アクチュエータの基部ブロックと前記取り付け対象部材との間には第1の振動絶縁部材が挟持され、前記取り付け対象部材と前記ボルトの頭部との間には第2の振動絶縁部材が挟持されることを特徴とする、振動アクチュエータの締結構造。
A fastening structure vibration actuator,
A vibration actuator comprising a stator formed by sandwiching a vibrator between a base block and a stator, a rotor in contact with the stator, and preload means for applying preload to the rotor;
An attachment target member to which the vibration actuator is attached;
Bolts and fastening the vibration actuator to the attachment object member
With
The base block that constitutes a part of the stator of the vibration actuator is provided with a female screw portion, a through hole is formed in the attachment target member, and a shaft portion of the bolt is the through hole of the attachment target member. And the base block of the vibration actuator is fastened to the attachment target member by screwing into the female screw portion of the base block of the vibration actuator.
Between the base block and the mounting target member of said vibration actuator is clamped the first vibration isolation member, a second vibration isolation member is sandwiched between the head portion of the mounting object member and the bolt characterized in that that fastening structure of the vibration actuator.
前記第1の振動絶縁部材は薄板状であることを特徴とする、請求項に記載の振動アクチュエータの締結構造。 The fastening structure for a vibration actuator according to claim 1 , wherein the first vibration insulating member is a thin plate. 前記第2の振動絶縁部材は薄板状であることを特徴とする、請求項1または2に記載の振動アクチュエータの締結構造。 Said second vibration isolation member characterized in that it is a thin plate, the fastening structure of the vibration actuator according to claim 1 or 2. 前記基部ブロックの底部が、前記取り付け対象部材に締結されることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の振動アクチュエータの締結構造。 The bottom of the base block, characterized in that it is fastened to the mounting object member, the fastening structure of the vibration actuator according to any one of claims 1-3. 前記基部ブロックの側部が、前記取り付け対象部材に締結されることを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の振動アクチュエータの締結構造。 It said side of the base block, characterized in that it is fastened to the mounting object member, the fastening structure of the vibration actuator according to any one of claims 1-3. 前記ステータは、複数の圧電素子を含むことを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の振動アクチュエータの締結構造。 The stator is characterized in that it comprises a plurality of piezoelectric elements, fastening structure of a vibration actuator according to any one of claims 1-5. 前記基部ブロックの外径は、前記ステータの振動子の外径よりも大きいことを特徴とする、請求項1〜のいずれか一項に記載の振動アクチュエータの締結構造。 The outer diameter of the base block, and greater than the outer diameter of the transducers in the stator, the fastening structure of the vibration actuator according to any one of claims 1-6.
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