特許 7026934 駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-18

(45)【発行日】2022-03-01

(54)【発明の名称】駆動装置

(51)【国際特許分類】

   H02N 2/04 20060101AFI20220221BHJP

【ＦＩ】

H02N2/04

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017245354

(22)【出願日】2017-12-21

(65)【公開番号】P2019115111

(43)【公開日】2019-07-11

【審査請求日】2020-12-10

(73)【特許権者】

【識別番号】713013504

【氏名又は名称】株式会社ミクロブ

(74)【代理人】

【識別番号】100134751

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 隆一

(72)【発明者】

【氏名】秦 良彰

【審査官】小林 紀和

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－２７４５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２７４７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２２２８８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／０５２３６０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｎ ２／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動軸の一端に圧電素子を固定した軸状の振動ユニットと、該振動ユニットに摩擦係合して前記振動ユニットの軸方向に移動する移動体とを備える駆動装置であって、
筐体の底面から立設された一対となる支持片の上端に、前記移動体が係合された前記振動ユニット両端それぞれの下面が固着されることで、前記振動ユニットが前記筐体に支持されることを特徴とする駆動装置。

【請求項2】

駆動軸の一端に圧電素子を固定した軸状の振動ユニットと、該振動ユニットに摩擦係合して前記振動ユニットの軸方向に移動する移動体とを備える駆動装置であって、
筐体の底面から立設された一対となる支持片の上端に、前記移動体が係合された前記振動ユニット両端それぞれの下面が接着剤によって固着されることで、前記振動ユニットが前記筐体に支持されることを特徴とする駆動装置。

【請求項3】

駆動軸の一端に圧電素子を固定した軸状の振動ユニットと、該振動ユニットに摩擦係合して前記振動ユニットの軸方向に移動する移動体とを備える駆動装置であって、
筐体の底面から立設された一対となる支持片の上端に、前記移動体が係合された前記振動ユニット両端それぞれの下面が前記支持片に対して前記振動ユニットの軸方向に相対移動不能に固着されることで、前記振動ユニットが前記筐体に支持されることを特徴とする駆動装置。

【請求項4】

駆動軸の一端に圧電素子を固定した軸状の振動ユニットと、該振動ユニットに摩擦係合して前記振動ユニットの軸方向に移動する移動体とを備える駆動装置であって、
筐体の底面から立設された一対となる支持片の上端に、前記移動体が係合された前記振動ユニット両端の下面が固着されることで、前記振動ユニットが前記筐体に支持される構成であって、
前記移動体に設けたアーム部と、前記筐体に設けた固定アームとを有し、前記振動ユニットの振動によって前記アーム部を前記振動ユニットの軸方向に移動させることで、前記アーム部と前記固定アームとを接離させるグリッパを備えていることを特徴とする駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気エネルギーを駆動力に変換する駆動装置に関するものであって、特に、圧電素子といった振動子の駆動により機械的動作を実行する駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気エネルギーを機械的仕事に変換する装置として、圧電素子を利用した駆動装置がある。このような駆動装置として、駆動部材の一端を取り付けた圧電素子を伸縮させることにより、駆動軸に摩擦係合した移動体を移動させるものがある(特許文献１参照)。特許文献１における駆動装置は、固定枠に支持固定された圧電素子の一端に駆動部材の一端を固定し、駆動部材の他端が固定枠の貫通穴で支持されている。当該駆動装置は、駆動部材をその長手方向に往復移動させることで、駆動部材に摩擦係合した移動体を駆動軸に沿って移動させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２５３１０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の駆動装置は、駆動部材を固定枠の貫通穴に挿入させるとともに、支持部材により圧電素子を側方から支持させている。そのため、固定枠に貫通穴を設ける必要があるばかりか、圧電素子を支持させるための支持部材を必要とした構成となる。従って、特許文献１の駆動装置を組み立てる際、その部品点数と組立工数が多くなるだけでなく、構成部品形状が複雑になるとともに組立作業が煩雑になるという問題がある。一方、組立作業の煩雑さを解消する場合には、駆動装置が大型化してしまうという問題もある。更に、駆動部材は固定枠の貫通穴内で往復移動できるように支持されているため、貫通穴に対して駆動部材を挿入する際、貫通穴の径方向にわずかなすき間を設けて径方向の自由度を持たせるべく、すき間ばめの嵌合が必要となる。

【0005】

また、特許文献１の駆動装置では、圧電素子が、支持部材を介して固定枠に弾性的に支持されているため、圧電素子と固定枠の相対位置は外部からの振動、温度変化、温度ショックなどにより変化する恐れがある。そして、圧電素子が固定枠に対し相対位置が変化すると、圧電素子に取り付けられた駆動部材は固定枠に対して自由度を持っているため、固定枠に対する駆動部材の相対位置が変化してしまう。従って、駆動部材に摩擦係合した移動体についても、固定枠に対する相対位置が変化することとなることから、駆動装置をサブミクロンやナノメーターレベルの微細精密操作においては適用困難となる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、組立作業が容易であるとともに微細精密操作にも適用可能な駆動装置を提供することを技術的課題としている。

【0007】

本発明は、駆動軸の一端に圧電素子を固定した軸状の振動ユニットと、該振動ユニットに摩擦係合して前記振動ユニットの軸方向に移動する移動体とを備える駆動装置であって、筐体の底面から立設された一対となる支持片の上端に、前記移動体が係合された前記振動ユニット両端の下面が固着されることで、前記振動ユニットが前記筐体に支持されるものである。

【0008】

上記駆動装置において、前記支持片の上端に、前記振動ユニットの端部の少なくとも一部が配置される切り欠きが設けられているものとしてもよい。

【0009】

上記駆動装置において、前記移動体の係合部が、前記振動ユニットの軸方向から視て前記振動ユニットの外周の一部を覆う形状を有しており、前記係合部を前記振動ユニットの外周に沿わせるとともに前記係合部の両端に弾性体を係止させて、前記移動体を前記振動ユニットに係合させるものとしてもよい。

【0010】

上記駆動装置において、前記筐体には、前記圧電素子と電気的に接続するリード線を外部から導入する導入部を備えており、前記移動体の移動方向に沿って、前記導入部が前記圧電素子と前記駆動軸との境界よりも前記圧電素子側に設けられているものとしてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の駆動機構は、駆動軸の一端に圧電素子を固定した軸状の振動ユニット両端を筐体に固定する構成としているため、筐体に対して振動ユニットを一つの方向から近づけ押し付けて固定するだけで、組み立てすることが可能である。従って、筐体に対して振動ユニットが極めて安定的に固定されると同時に、組み立て時に振動ユニットを筐体に対して一つの方向から設置するだけでよいため、手動組み立て及び自動組み立てのいずれにおいても、駆動機構が微少な構成物でありながらその組立容易性を向上できる。また、剛性部材となる筐体に対して振動ユニットを固着させる構成とするため、移動体を振動ユニットに対して移動させる際、安定した精密な動作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】は、本発明の第１実施形態となる駆動装置の外観を示すもので、（Ａ）が平面図であり、（Ｂ）が正面図である。

【図2】は、同駆動装置の内部構成を示すもので、（Ａ）が左側面図であり、（Ｂ）が右側面図である。

【図3】は、同駆動装置の内部構成を示す斜視図である。

【図4】は、同駆動装置の動作状態を示すもので、（Ａ）がＡ－Ａ断面図であり、（Ｂ）が平面図である。

【図5】は、同駆動装置の振動ユニットの構成を示す分解斜視図である。

【図6】は、同駆動装置の構成を示す分解斜視図である。

【図7】は、本発明の第２実施形態となる駆動装置の外観を示すもので、（Ａ）が平面図であり、（Ｂ）が正面図である。

【図8】は、同駆動装置の内部構成を示すもので、（Ａ）が左側面図であり、（Ｂ）が右側面図である。

【図9】は、同駆動装置の内部構成を示す斜視図である。

【図10】は、同駆動装置の動作状態を示すもので、（Ａ）がＡ－Ａ断面図であり、（Ｂ）が平面図であり、（Ｃ）がＢ－Ｂ断面図である。

【図11】は、同駆動装置の構成を示す分解斜視図である。

【図12】は、本発明の第３実施形態となる駆動装置の内部構成を示すもので、（Ａ）が平面図であり、（Ｂ）が正面図である。

【図13】は、同駆動装置の内部構成を示す左側面図である。

【図14】は、本発明の第４実施形態となる駆動装置の内部構成を示すもので、（Ａ）が平面図であり、（Ｂ）が正面図である。

【図15】は、同駆動装置の内部構成を示す左側面図である。

【図16】は、本発明の第４実施形態となる駆動装置の内部構成を示す左側面図である。

【図17】は、本発明の駆動装置をグリッパに適用した例を示す平面図であり、（Ａ）がグリッパを開いた状態を示し、（Ｂ）がグリッパを当接させた状態を示し、（Ｃ）がグリッパを限界まで閉じた状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明で必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば「左右」「前後」「上下」など）を用いる場合は、図中の矢印に示すように、図１（Ａ）で紙面に直交する方向を平面視とし、この方向を基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0014】

＜第１実施形態＞
以下に、本発明の第１実施形態となる駆動装置について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の駆動装置の構成を示す平面図及び正面図であり、図２は、本実施形態の駆動装置の構成を示す左右側面図である。図３は、本実施形態の駆動装置の構成を示す斜視図であり、図４は、本実施形態の駆動装置の動作を示す図である。図５及び図６は、本実施形態の駆動装置の組立工程を説明するための分解斜視図である。なお、上述したように、以下の説明において、振動ユニット１の軸方向（移動体ユニット２の移動方向）を左右方向とするとともに、移動体ユニット２の出力アーム（移動体）２１の延設された方向を前後方向として、前後、左右、上下の各方向を設定する。

【0015】

図１～図６に示すように、本実施形態の駆動装置は、駆動軸１２の一端に圧電素子１１を固定した軸状の振動ユニット１と、振動ユニット１に摩擦係合して振動ユニット１の軸方向に移動する移動体ユニット２とを備える。そして、筐体３の底面３１から立設された一対の支持片３２Ａ，３２Ｂ上端に、移動体ユニット２が係合された振動ユニット１両端の下面が固着されることで、振動ユニット１が筐体３に支持されている。

【0016】

すなわち、駆動装置は、圧電素子１１の一端に駆動軸１２の一端を固定した振動ユニット１を、圧電素子１１と駆動軸１２の互いに固定された端部とは反対側のニか所の端部で固定枠３２に固定している。筐体３は、底面３１の外周縁より立設させた固定枠３２を有しており、この固定枠３２の左右側壁部分が左右一対の支持片３２Ａ，３２Ｂに相当する。そして、右側の支持片３２Ｂに圧電素子１１の他端が固定される一方、左側の支持片３２Ａに駆動軸１２の他端が固定される。このとき、固定枠３２に対して振動ユニット１を一つの方向（上方向）から押し付けて接着剤３３で接着するなどの方法で、振動ユニット１が固定枠３２へ固定される。また、振動ユニット１の駆動軸１２には、移動体ユニット２が摩擦係合されており、駆動軸１２の軸方向に沿って移動体ユニット２が移動する。

【0017】

圧電素子１１と駆動軸１２は、筐体３の固定枠３２へ固定する前に前工程として圧電素子１１の一端に駆動軸１２の一端を固定し振動ユニット１として組み立てられている。振動ユニット１を構成する圧電素子１１と駆動軸１２は、接着剤により接着されるものとしてもよい。このとき、圧電素子１１と駆動軸１２とを接着する接着剤として、熱伝導接着剤を使用することで、圧電素子１１の熱を駆動軸１２に伝達させて圧電素子１１の温度上昇を低減できるため、移動体ユニット２の移動速度を高速にできると共に圧電素子１１への電気信号のデューティ比を高めることができる。は、駆動軸１２に接触させた状態となる出力アーム２１の基端部（係合部）２３に、弾性を有するアーム固定部材２２を装着することで、駆動軸１２と摩擦係合している。出力アーム２１の基端部２３は、側面視で二股に分岐させたＬ字形状を有しており、一方が後方に延びた上側固定部２３Ａとなり、他方が下方に延びた前側固定部２３Ｂとなる。アーム固定部材２２は、例えば、側面視Ｌ字形状に屈曲された板状の摩擦バネなどの弾性体で構成され、アーム固定部材２２の一端（後方上縁側）が、基端部２３の上側固定部２３Ａと連結される一方、アーム固定部材２２の多端（下方前縁側）が、基端部２３の前側固定部２３Ｂと連結される。

【0018】

出力アーム２１は、基端部２３より前方に延設させたアーム部２４を有しており、アーム部２４は、基端部２３の上側固定部２３Ａの左右一方の辺縁であって前側固定部２３Ｂの前面から前方に向けて延設されている。出力アーム２１の基端部２３は、上側固定部２３Ａの後方縁に上側に突起させた上側係止部２３Ｘを有する一方、前側固定部２３Ｂの下方縁に前側に突起させた前側係止部２３Ｙを有する。すなわち、出力アーム２１の基端部２３は、後方縁に側面視鈎状となる上側係止部２３Ｘを有する上側固定部２３Ａと、下方縁に側面視鈎状となる前側係止部２３Ｙを有する前側固定部２３Ｂとを分岐させて構成されている。

【0019】

アーム固定部材２２は、後側下方端から上方に向かって延びる後方板部２２Ａと、後方板部２２Ａの下方縁から前方に向かって延びる下方板部２２Ｂとを有しており、後方板部２２Ａの上縁にＬ字状に屈曲させた上側係止部２２Ｘが設けられる一方、下方板部２２Ｂの前縁にＬ字状に屈曲させた前側係止部２２Ｙが設けられる。アーム固定部材２２は、後方板部２２Ａの上下中途部を前方に突設させるとともに、下方板部２２Ｂの前後中途部を上方に突設させており、後方板部２２Ａと下方板部２２Ｂとの連結部分が側面視でＵ字状に形成されている。また、上側係止部２２Ｘが、後方板部２２Ａ上縁から前方に延びた後に下方へ屈曲させて構成されており、前側係止部２２Ｙが、下方板部２２Ｂ前縁から上方に延びた後に後方へ屈曲させて構成されている。

【0020】

出力アーム２１は、基端部２３を駆動軸１２の外周面の一部に当接させるようにして、振動ユニット１に取り付けられる。このとき、出力アーム２１の基端部２３において、上側固定部２３Ａ下面が駆動軸１２上面に接触するとともに、基端部２３の前側固定部２３Ｂ後面が駆動軸１２前面に接触する。すなわち、出力アーム２１は、基端部２３が駆動軸１２の左右方向一部における上面及び前面を覆うようにして、振動ユニット１に取り付けられる。また、上側固定部２３Ａ後縁が駆動軸１２後縁よりも後方に突出するとともに、前側固定部２３Ｂ下縁が駆動軸１２下縁よりも下方に突出している。

【0021】

アーム固定部材２２が、基端部２３で覆われた駆動軸１２における露出した外周面を覆うようにして、出力アーム２１が取り付けられた振動ユニット１に取り付けられる。このとき、アーム固定部材２２は、後方板部２２Ａの突設部分前面を駆動軸１２後面に当接させるとともに、下方板部２２Ｂの突設部分上面を駆動軸１２下面に当接させる。すなわち、アーム固定部材２２は、駆動軸１２の出力アーム２１の基端部２３で覆われた箇所の後面及び下面を覆うようにして、振動ユニット１に取り付けられる。また、アーム固定部材２２は、後方板部２２Ａ上縁をアーム固定部材２２の基端部２３上面より上方へ突出させることで、上側係止部２２Ｘを基端部２３の上側係止部２３Ｘに係止させる一方、下方板部２２Ｂ前縁をアーム固定部材２２の基端部２３前面より前方へ突出させることで、前側係止部２２Ｙを基端部２３の前側係止部２３Ｙに係止させる。

【0022】

出力アーム２１は、基端部２３両端における上側係止部２３Ｘ及び前側係止部２３Ｙに、アーム固定部材２２両端の上側係止部２２Ｘ及び前側係止部２２Ｙが引っ掛けられて、駆動軸１２との２か所の接触部で駆動軸１２を押さえつけて、駆動軸１２との聞で摩擦力を発生する。すなわち、出力アーム２１は、アーム固定部材２２により駆動軸１２の方向に引き付けられ、駆動軸１２と接触している二つの面（上面及び前面）において駆動軸１２との間で摩擦力を発生させる。このようにして、出力アーム２１とアーム固定部材２２を組み合わせた移動体ユニット２が振動ユニット１に対して摩擦係合した状態となる。

【0023】

移動体となる出力アーム２１の基端部２３が、振動ユニット１の軸方向から視て振動ユニット１の外周の一部を覆う形状、すなわち、振動ユニット１の軸方向に対して垂直な面上で振動ユニット１の外周の一部を覆う形状を有している。そして、基端部２３を振動ユニット１の外周に沿わせるとともに基端部２３の両端を弾性体であるアーム固定部材２２で連結させて、出力アーム２１を振動ユニット１に係合させている。すなわち、出力アーム２１の基端部２３を、駆動軸１２の前側上方より覆い被せるようにして、駆動軸１２の前面及び上面に当接させて設置する。その後、アーム固定部材２２を広げて、駆動軸１２の後側下方より基端部２３の両端を挟み込むようにして、上側係止部２３Ｘ及び前側係止部２３Ｙそれぞれを上側係止部２２Ｘ及び前側係止部２２Ｙを係止させて、駆動軸１２に対して、出力アーム２１の基端部２３を摩擦係合させる。

【0024】

このように、移動体ユニット２は、出力アーム２１の基端部２３と弾性体となるアーム固定部材２２とで駆動軸１２を挟むようにして振動ユニット１に設置されるため、振動ユニット１に対する移動体ユニット２の組み込みが容易に行えるとともに、移動体ユニット２を適度な力で振動ユニット１に摩擦係合できる。このとき、アーム固定部材２２の弾性力を変更することで、振動ユニット１に対する移動体ユニット２の摩擦力を変更できるものとしてもよいし、アーム固定部材２２の駆動軸１２への接触面積を変更することで、振動ユニット１に対する移動体ユニット２の摩擦力を変更できるものとしてもよい。

【0025】

また、移動体ユニット２は、出力アーム２１のアーム部２４を前方に延設させた構成を有しているが、駆動軸１２を四角柱状とするとともに、出力アーム２１の基端部２３及びアーム固定部材２２をＬ字状に構成することで、アーム部２４による回転モーメントにより移動体ユニット２が振動ユニット１に対して回転することを規制できる。すなわち、出力アーム２１の基端部２３及びアーム固定部材２２それぞれが駆動軸１２の外周面を押圧しながら当接することにより、駆動軸１２に対する出力アーム２１の回転を防止できる。このとき、出力アーム２１の基端部２３及びアーム固定部材２２は、前側固定部２３Ｂと後方板部２２Ａとで駆動軸１２の前後を狭持するとともに、上側固定部２３Ａと下方板部２２Ｂとで駆動軸１２の上下を狭持することで、駆動軸１２に摩擦係合している。

【0026】

上述のようにして、移動体ユニット２を駆動軸１２に挿入させるようにして摩擦係合した振動ユニット１は、筐体３の固定枠３２に対して一つの方向（上方向）から押し付けられて固定枠３２上に載置される。このとき、移動体ユニット２が組み付けられた振動ユニット１は、接着剤３３による接着などで固定枠３２上に固定される。すなわち、固定枠３２の左右側壁となる支持片３２Ａ，３２Ｂ上に、絶縁材料による接着剤３３を塗布した後、移動体ユニット２が係合された振動ユニット１を筐体３の上方から下降させて、振動ユニット１両端を支持片３２Ａ，３２Ｂ上に載置させる。このとき、振動ユニット１を上から押しつけることで、接着剤３３により振動ユニット１を筐体３の固定枠３２上に固着させる。これにより、筐体３の固定枠３２に対して振動ユニット１が極めて安定的に固定されると同時に、組み立て時に振動ユニット１を筐体３に対して一つの方向（上方向）から設置させるだけでよいので、手動組み立て及び自動組み立てのいずれにおいても組立容易性を向上できる。また、接着剤３３は、エポキシ、ウレタン、ゴム、シリコン、シアノアクリレート、ポリイミド系などの接着剤が使用可能であり、駆動装置の仕様や用途に応じて適宜選択できる。更に、接着剤３３は、組立工程にあわせて、常温硬化型、熱硬化型、光硬化型などの各種より適宜選択されるものである。

【0027】

すなわち、移動体ユニット２を組み付けられた振動ユニット１は、固定枠３２の二辺の外周に沿って設けられた凸部となる支持片３２Ａ，３２Ｂそれぞれに、駆動軸１２と圧電素子１１を乗せるようにして固定される。この固定枠３２に対する振動ユニット１の固定は、固定枠３２における支持片３２Ａ，３２Ｂに接着剤３３を必要量塗布しておき、振動ユニット１を位置決め治具により位置決めして、固定枠３２に押し付けて駆動軸１２と圧電素子１１を固定枠３２に接着固定する。このように固定枠３２に振動ユニット１を接着する際、固定枠３２に対する振動ユニット１の位置や姿勢を固定した状態で把持すればよく、固定枠３２に振動ユニット１を押しつけることに限定されるものではない。そして、接着剤３３で振動ユニット１を筐体３に組み付けることで、移動体ユニット２の運動軌跡、位置、及び姿勢に対して最適となる位置に振動ユニット１の取り付け位置を調整できる。なお、固定枠３２に対する振動ユニット１の固定方法は、上述した接着による固定方法以外に、超音波溶着などによる固定方法を用いてもよい。

【0028】

筐体３は、底面３１の外周縁より立設させた外周壁となる固定枠３２を有しており、固定枠３２のうちの左右側壁が、支持片３２Ａ、３２Ｂとして振動ユニット１の左右両端を支持する。すなわち、圧電素子１１の一端が支持片３２Ｂ上に接着剤３３により固着される一方で、駆動軸１２の一端が支持片３２Ｂ上に接着剤３３により固着される。接着剤３３の弾性係数は、筐体３を構成する材料（例えば、金属又は繊維強化樹脂など）の弾性係数よりも低い。従って、接着剤３３が弾性を有する緩衝材として機能するため、圧電素子１１の一端が支持片３２Ａに対して、接着剤３３の弾性による範囲内で変位可能であるとともに、駆動軸１２の一端が支持片３２Ａに対して変位可能となる。そのため、振動ユニット１は、上下方向、左右方向、前後方向の３軸方向だけでなく、当該３軸に対する３回転方向についても、筐体３に対して変位できる自由度（６自由度）を有する。従って、筐体３に外力が加わっても接着剤３３で吸収されることとなり、振動ユニット１に対して外力への影響を抑制できるため、固定枠３２に対して極めて安定的に固定された振動ユニット１上で、動く移動体ユニット２に、固定枠３２に対して安定した精密な動作をさせることができる。

【0029】

筐体３は、固定枠３２のうちの前側壁３２Ｃ及び後側壁３２Ｄの高さを、左右側壁となる支持片３２Ａ，３２Ｂよりも高くなるように構成している。このとき、前側壁３２Ｃ及び後側壁３２Ｄの上端が、振動ユニット１に係合された移動体ユニット２の上端（アーム固定部材２２の上端）よりも高くなる。これにより、天井面４１の左右側縁から下方に左右側壁４２，４３を垂設させたＵ字状（コ字状）のカバー４で、筐体３が覆われたとき、カバー４の天井面４１下面と移動体ユニット２上端との間に間隙を設けて干渉を防ぐことができ、移動体ユニット２が振動ユニット１に対して左右にスライド可能となる。

【0030】

筐体３上方からカバー４を被せたとき、カバー４は、天井面４１の前縁側下面が筐体３の前側壁３２Ｃ上端に当接するとともに、天井面４１の後縁側下面が筐体３の後側壁３２Ｄ上端に当接する。このとき、振動ユニット１が固定された筐体３をカバー４で上方から覆うことで、筐体３の底面３１とカバー４の天井面４１とで上下が被覆された空間３４の前後左右が、筐体３の前後側壁３２Ｃ，３２Ｄ及びカバー４の左右側壁４２，４３で囲まれる。そして、筐体３及びカバー４で囲まれた空間３４内には、筐体３の支持片３２Ａ，３２Ｂに固定支持された振動ユニット１が、移動体ユニット２が駆動軸１２に摩擦係合された状態で左右に延びるように配置されている。振動ユニット１の左右幅は、筐体３の左右幅より短く構成されており、振動ユニット１（圧電素子１１）の右端側面が支持片３２Ｂの外側面（右側面）よりも内側（左側）に位置するとともに、振動ユニット１（駆動軸１２）の左端側面が支持片３２Ａの外側面（左側面）よりも内側（右側）に位置している。これにより、振動ユニット１による左右方向の振動や、上下方向又は前後方向を回転軸とする振動により、振動ユニット１が筐体３やカバー４に干渉することを防止し、振動ユニット１又は筐体３及びカバー４の破損を防止できる。

【0031】

筐体３は、前側壁３２Ｃの一部を切り欠いたアーム用開口部３２Ｅを有しており、出力アーム２１のアーム部２４を外部に突出させている。アーム用開口部３２Ｅは、その左右幅が移動体ユニット２の左右移動幅より大きくなるように、前側壁３２Ｃの上縁左側を切り欠いて構成されており、アーム用開口部３２Ｅ上方及び左側方がカバー４の天井面４１及び左側壁４２により覆われている。また、筐体３は、後側壁３２Ｄの一部を切り欠いたリード線用開口部（導入部）３２Ｆを有しており、移動体ユニット２の圧電素子１１に接続されたリード線５がリード線用開口部３２Ｆより外部に引き出される。リード線用開口部３２Ｆは、後側壁３２Ｄの上縁右側を切り欠いて構成されるとともに、振動ユニット１右端側となる圧電素子１１に対向する位置に設けられ、リード線用開口部３２Ｆ上方がカバー４の天井面４１に覆われている。

【0032】

振動ユニット１において、振動ユニット１の軸方向に対して垂直となる断面が、圧電素子１１の方が駆動軸１２よりも大きい。本実施形態では、圧電素子１１の上下高さが、駆動軸１２の上下高さよりも高く、圧電素子１１上面が駆動軸１２上面よりも高い位置となっている。このとき、圧電素子１１下面と駆動軸１２下面とは、同一高さとなっている。これにより、駆動軸１２に摩擦係合している移動体ユニット２が右側に移動する際、出力アーム２１の基端部２３右側面が、圧電素子１１の左側面と当接することで、移動体ユニット２の右側変位が制限される。一方、左側の支持片３２Ａ上面に駆動軸１２下面が接着剤３３を介して固着されている。これにより、駆動軸１２に摩擦係合している移動体ユニット２が左側に移動する際、出力アーム２１の基端部２３左側面が、筐体３の固定枠３２（支持片３２Ａの右側面）と当接することで、移動体ユニット２の左側変位が制限される。

【0033】

なお、振動ユニット１において、圧電素子１１と駆動軸１２の上下高さを同一とし、前後幅を異なるものとしてもかまわない。すなわち、圧電素子１１の前後幅を駆動軸１２の前後幅よりも広くすることで、出力アーム２１の基端部２３右側面が、圧電素子１１の左側面と当接することで、移動体ユニット２の右側変位が制限される。すなわち、圧電素子１１の外周面（前後面及び上下面）の少なくとも一面が、駆動軸１２の外周面に対して突出するように構成して、圧電素子１１の突出部分の左側面に出力アーム２１の基端部２３右側面を当接させることで、移動体ユニット２の右側変位を制限できる。なお、圧電素子１１下面を駆動軸１２下面よりも下側に突出させた場合、駆動軸１２を固定する支持片３２Ａの高さを、圧電素子１１を固定する支持片３２Ｂの高さより低くすることで、振動ユニット１を筐体３の底面３１に対して平行（水平）に設置できる。

【0034】

筐体３には、圧電素子１１と電気的に接続するリード線５を外部から導入するリード線用開口部（導入部）３２Ｆを備えており、移動体ユニット２の移動方向に沿って、リード線用開口部３２Ｆが圧電素子１１と駆動軸１２との境界よりも圧電素子１１側に設けられている。圧電素子１１は、例えば、振動ユニット１の軸方向（左右方向）に圧電材料が積層された積層型の圧電素子で構成されるとともに、その前後面に一対の電極を有している。そして、２本のリード線５それぞれが、圧電素子１１における前後一対の電極それぞれに半田又は導電接着剤などにより接続されており、圧電素子１１を駆動するための電圧波形が、２本のリード線５を介して外部の駆動回路から印加される。そして、固定枠３２の後側壁３２Ｄには、浅い切欠き部で構成されるリード線用開口部３２Ｆが設けられており、このリード線用開口部３２Ｆより、圧電素子１１に接続された２本のリード線５が外部に引き出される。

【0035】

筐体３の固定枠３２において、後側壁３２Ｄにおけるリード線用開口部３２Ｆが、圧電素子１１の後面に対向する位置に設けられている。従って、圧電素子１１の前後面に設けられた電極とリード線用開口部３２Ｆとの距離が短くなるため、圧電素子１１に接続される２本のリード線５を短くできる。また、リード線用開口部３２Ｆを圧電素子１１上面より上方で開口させた構成とすることで、圧電素子１１に接続されたリード線５の屈曲箇所を少なくでき、リード線５の破損を防止できる。また、リード線用開口部３２Ｆの左縁を、振動ユニット１における圧電素子１１と駆動軸１２との境界位置とすることで、移動体ユニット２の移動幅よりも外側（右側）にリード線５を配線できるため、移動体ユニット２とリード線５との接触を防止して、リード線５の破損や移動体ユニット２の移動に対する干渉を防止できる。

【0036】

圧電素子１１は、変動する電圧波形が印加されることで、振動ユニット１の軸方向に伸縮して、駆動軸１２の軸方向（長手方向）の振動を誘起させる。この振動ユニット１における振動を、時間軸で非対称な周期となる振動とすることで、移動体ユニット２を駆動軸１２の軸方向に沿って移動させることができる。このとき、圧電素子１１には、のこぎり波、非対称三角波、非対称正弦波などといった、時間軸方向に非対称な周期の振動を有する電圧波形による電気信号が与えられる。なお、非対称三角波及び非対称正弦波による電圧波形は、時間軸方向に対称性を持つ三角波や正弦波を時間軸方向に歪ませることで非対称性を与えることで生成される。なお、圧電素子１１は、積層型の圧電素子に限定されるものではなく、バルク型の圧電素子としてもかまわない。また、振動ユニット１において、圧電素子１１の代わりに、磁歪素子などの振動子を駆動軸１２に連結させる構成とし、当該振動子により駆動軸１２への振動を励起させるものとしてもよい。

【0037】

＜第２実施形態＞
以下に、本発明の第２実施形態となる駆動装置について、図面を参照して説明する。本実施形態の駆動装置において、第１実施形態の駆動装置と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図７は、本実施形態の駆動装置の構成を示す平面図及び正面図であり、図８は、本実施形態の駆動装置の構成を示す左右側面図である。図９は、本実施形態の駆動装置の構成を示す斜視図であり、図１０は、本実施形態の駆動装置の構成を示す断面図及び平面図である。図１１は、本実施形態の駆動装置の組立工程を説明するための分解斜視図である。

【0038】

図７～図１１に示すように、本実施形態の駆動装置は、第１実施形態の駆動装置と異なり、筐体３に設けられた左右一対の支持片３２Ａ，３２Ｂそれぞれの上端に、振動ユニット１の端部の少なくとも一部が配置される切り欠きによる振動ユニット設置部３５，３６が設けられている。すなわち、筐体３は、矩形の外形を有する固定枠３２を底面３１外周に立設させている。固定枠３２は、振動ユニット１の駆動軸１２と圧電素子１１を固定するための土手状の凸部となる左右一対の支持片３２Ａ，３２Ｂと、カバー４の左右側壁４２，４３と組み合わされて筐体３の外周壁を構成する前後側壁３２Ｃ，３２Ｄとを備えている。そして、固定枠３２における左右一対の支持片３２Ａ，３２Ｂはそれぞれ、その上面の一部が切り欠かれることで、駆動軸１２の他端が嵌合又は遊嵌される振動ユニット設置部（駆動軸設置部）３５と、圧電素子１１の他端が嵌合又は遊嵌される振動ユニット設置部（圧電素子設置部）３６とが凹設されている。

【0039】

本実施形態の駆動装置は、固定枠３２における支持片３２Ａ，３２Ｂに振動ユニット１の両端を嵌め込む凹部となる振動ユニット設置部３５，３６が設けられている。そして、この振動ユニット設置部３５，３６に振動ユニット１を筐体３の上から嵌め込むようにして設置するため、筐体３に対する振動ユニット１の位置決めが容易となる。振動ユニット設置部３５，３６はそれぞれ、振動ユニット１の両端の前後幅より広く構成された凹部で構成されている。これにより、振動ユニット１による前後方向の振動や、上下方向又は左右方向を回転軸とする振動により、振動ユニット１が筐体３に干渉することを防止し、振動ユニット１又は筐体３の破損を防止できる。また、振動ユニット設置部３５，３６を構成する凹部の深さは、駆動軸１２及び圧電素子１１それぞれの少なくとも一部が嵌る深さであればよい。

【0040】

本実施形態の例では、振動ユニット１において、圧電素子１１と駆動軸１２の前後幅を同一幅で構成しているため、振動ユニット設置部３５，３６を構成する凹部の前後幅を同一幅とする。なお、振動ユニット１が、圧電素子１１の前後幅を駆動軸１２の前後幅より広くなるように構成される場合、振動ユニット設置部３６の前後幅を振動ユニット設置部３５よりも広くなるように構成する。また、本実施形態の例では、振動ユニット１において、圧電素子１１と駆動軸１２の下面を面一に構成しているため、振動ユニット設置部３５，３６を構成する凹部の深さを同一深さとする。なお、振動ユニット１が、圧電素子１１の下面を駆動軸１２の下面より下方に位置するように構成される場合、振動ユニット設置部３６の深さを振動ユニット設置部３５よりも深くなるように構成することで、振動ユニット１を筐体３の底面３１に対して平行に設置できる。

【0041】

本実施形態の駆動装置を組み立てる際、第１実施形態の駆動装置と同様、まず、移動体ユニット２が、出力アーム２１の基端部２３と弾性体となるアーム固定部材２２とで駆動軸１２を挟むようにして、振動ユニット１に組み込まれる。そして、移動体ユニット２が駆動軸１２に摩擦係合された振動ユニット１が、筐体３上方より固定枠３２に対して押しつけられることで、筐体３に組み込まれる。このとき、本実施形態では、支持片３２Ａ、３２Ｂの振動ユニット設置部３５，３６に接着剤３３を塗布した後、振動ユニット１の左右両端が振動ユニット設置部３５，３６に嵌るように、振動ユニット１を筐体３上方より支持片３２Ａ、３２Ｂ上に載置して押圧することで、振動ユニット１を支持片３２Ａ、３２Ｂに固定させる。このように、本実施形態では、支持片３２Ａ，３２Ｂ上に設けた振動ユニット設置部３５，３６を目印として、振動ユニット１を筐体３に組み込むことができるため、組み付け時の振動ユニット１の姿勢を一定なものとでき、組立容易性を向上できる。また、接着剤３３を塗布する箇所が振動ユニット設置部３５，３６に制限できるため、接着剤３３の塗布位置を一定に決めることができるとともに、接着剤３３を無駄に塗布することがなくなる。

【0042】

振動ユニット１が筐体３に固定されると、圧電素子１１の前後面に対して半田付けされた２本のリード線５を後側壁３２Ｄにも受けたリード線用開口部３２Ｆより筐体３外側に引き出す。このとき、リード線用開口部３２Ｆにおいて、リード線５を絶縁材料による接着剤などで固定するものとしても構わない。そして、カバー４を筐体３上方より下降させて、振動ユニット１が左右方向に延設された筐体３をカバー４で被覆し、駆動装置を組み上げる。このとき、振動ユニット１に摩擦係合された移動体ユニット２のアーム部２４が前後方向に延びて、筐体３の前側壁３２Ｃに設けられたアーム用開口部３２Ｅより前方に突出する。

【0043】

＜第３実施形態＞
以下に、本発明の第３実施形態となる駆動装置について、図面を参照して説明する。本実施形態の駆動装置において、第１実施形態の駆動装置と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図１２は、本実施形態の駆動装置の構成を示す平面図及び断面図であり、図１３は、本実施形態の駆動装置の構成を示す左側面図である。

【0044】

図１２及び図１３に示すように、本実施形態の駆動装置は、第１実施形態の駆動装置と異なり、圧電素子１１の電極とワイヤボンディングなどにより２本の金属ワイヤ６で電気的に接続される２つの端子用電極３７を筐体３に設けて、２本のリード線５を筐体３外部で接続する構成を有している。圧電素子１１の前後面の電極部分には、金属片による素子用電極１３が導電性接着剤又は半田などで固着されている。前後一対の素子用電極１３はそれぞれ、圧電素子１１の前後面下端から外側に突出するようにＬ字状に屈曲した形状を有しており、上下に延びる接着固定部１３Ａが圧電素子１１の電極部に固定される一方、前後に延びる突出部分となるワイヤ固定部１３Ｂの上面に金属ワイヤ６の一端（前端）が固着されている。素子用電極１３は、そのワイヤ固定部１３Ｂ下面が圧電素子１１下面と面一になるように、圧電素子１１の前後面の下側に固定されている。

【0045】

筐体３は、圧電素子１１の右端を支持する支持片３２Ｂにより、振動ユニット１における一対の素子用電極１３を支持できるように構成されている。前後一対の素子用電極１３はそれぞれ、圧電素子１１を挟んだ前後位置であって左右方向で異なる位置に設置されている。本実施形態では、一対の素子用電極１３の左右間隔は、ワイヤボンディングによる２本の金属ワイヤ６の設置可能な左右幅で決定されるものであってもよい。そして、筐体３の支持片３２Ｂは、その左右幅が左側の素子用電極１３の左縁から右側の素子用電極１３の右縁より広くなるように構成されている。キャピラリを用いて金属ワイヤ６をワイヤボンディングする際に、素子用電極１３をキャピラリにて押圧しても、筐体３の支持片３２Ｂにより素子用電極１３を支持できる。

【0046】

端子用電極３７は、筐体３の後側壁３２Ｄにおけるリード線用開口部３２Ｆの上面から後面に沿うようなＬ字上を有しており、絶縁性接着剤などにより後側壁３２Ｄに対して左右一対に固着されている。端子用電極３７は、リード線用開口部３２Ｆ上面に固定されたワイヤ固定部３７Ａの上面に、金属ワイヤ６の他端（後端）がワイヤボンディングにより固着されるとともに、３２Ｄ後面に固定されたリード線固定部３７Ｂの後面に、５の一端が半田付けなどにより固着される。一対となる端子用電極３７は、左右に隣接して配置されるとともに、左側の端子用電極３７右端と、右側の端子用電極３７左端とが離間するようにして配置されている。

【0047】

また、一対の端子用電極３７それぞれの左右位置は、振動ユニット１における一対の素子用電極１３の左右位置と同等の位置となっており、２本の金属ワイヤ６が平面視で平行になるように配線される。これにより、振動ユニット１が振動したとしても、２本の金属ワイヤ６同士が接触することがなく、振動ユニット１の電気的又は機械的な故障や破損を防止できる。また、筐体３及びカバー４に囲まれた空間３４内にリード線５を引き込む必要がないため、外部の動作によりリード線５が変形した場合であっても、金属ワイヤ６の断線を防止できる。なお、本実施形態の例では、一対の素子用電極１３が左右方向で重ならないような位置に設置されているものとしているが、素子用電極１３それぞれの一部が左右方向に対して重なるような位置に配置されるものとし、支持片３２Ｂの左右幅を狭くして、圧電素子１１の支持面積を小さくするものとしても構わない。

【0048】

本実施形態の駆動装置は、支持片３２Ｂ上面に塗布した接着剤３３により、圧電素子１１と共に前後一対の素子用電極１３を固着させる。このとき、固化した接着剤３３が弾性を有するものとすることで、圧電素子１１と支持片３２Ｂとの間だけでなく、素子用電極１３と支持片３２Ｂとの間においても、接着剤３３が緩衝材として機能する。なお、本実施形態の例では、支持片３２Ｂにおける圧電素子１１との当接箇所総てに接着剤３３を塗布するものとしたが、圧電素子１１との当接箇所のうち圧電素子１１の右端側に接着剤３３を塗布するようにしても構わない。これにより、圧電素子１１と支持片３２Ｂとの当接箇所総てを接着する場合と比べて、圧電素子１１と支持片３２Ｂとの接着面積が狭くなるため、振動ユニット１の筐体３に対する自由度が大きくなるため、振動ユニット１の動作を安定して実行させることができる。

【0049】

筐体３において、後側壁３２Ｄの右上側を切り欠くことでリード線用開口部３２Ｆが設けられており、リード線用開口部３２Ｆ上面の高さ位置が圧電素子１１上面よりも高い位置となる。これにより、圧電素子１１前面に固定された素子用電極１３に一端が固着された金属ワイヤ６を端子用電極３７まで配線する際、当該金属ワイヤ６による圧電素子１１への接触を防ぎながら、金属ワイヤ６に圧電素子１１を跨がせることができる。なお、配線された金属ワイヤ６の最上部は、筐体３の後側壁３２Ｄの最上面よりも低い位置など、カバー４の天井面４１よりも低くなるように配線することで、金属ワイヤ６がカバー４と接触することなく配線することで、振動ユニット１の振動による金属ワイヤ６の断線などを防止できる。

【0050】

なお、本実施形態において、前後一対の素子用電極１３の左右位置を異なるものとしたが、前後一対の素子用電極１３の左右位置を同一位置としても構わない。これにより、筐体３において、支持片３２Ｂの左右幅を、駆動軸１２を支持する支持片３２Ａの左右幅と同等に構成できる。このとき、前側の素子用電極１３と接続される金属ワイヤ６は、後側の素子用電極１３と右側の端子用電極３７との間で配線される金属ワイヤ６に接触しないように、平面視で斜行させて配線されることで、左側の端子用電極３７に接続される。また、本実施形態において、支持片３２Ｂの左右幅を前後方向に沿って同一幅となるように構成するものを例に挙げたが、一対の素子用電極１３の左右位置が異なる場合において、右側に位置する素子用電極１３を支持される箇所のみ、支持片３２Ｂの左右幅を広く構成するものとしても構わない。

【0051】

更に、本実施形態において、第１実施形態と同様、筐体３の支持片３２Ａ，３２Ｂの上面を平坦に構成するものとしたが、第２実施形態と同様に、支持片３２Ａ，３２Ｂの上面を切り欠いて振動ユニット設置部３５，３６を凹設した構成としても構わない。このとき、素子用電極１３が振動ユニット設置部３６前後となる支持片３２Ｂ上面に設置されるものとしても構わないし、前後の素子用電極１３を含めて振動ユニット設置部３６に圧電素子１１をはめ込むようにするものとしても構わない。なお、前後の素子用電極１３も振動ユニット設置部３６上面に設置される構成とした場合、振動ユニット設置部３６の前後幅について、圧電素子１１の前後に金属ワイヤ６を素子用電極１３にボンディングするためのキャピラリを挿入できる幅とすることが好ましい。

【0052】

＜第４実施形態＞
以下に、本発明の第４実施形態となる駆動装置について、図面を参照して説明する。本実施形態の駆動装置において、第２及び第３実施形態の駆動装置と同一の部分については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。図１４は、本実施形態の駆動装置の構成を示す平面図及び断面図であり、図１５は、本実施形態の駆動装置の構成を示す左側面図である。

【0053】

図１４及び図１５に示すように、本実施形態の駆動装置は、第３実施形態の駆動装置と異なり、前後一対の素子用電極１３それぞれを圧電素子１１の前後面それぞれと上面とに固定させた構成としている。すなわち、前後一対の素子用電極１３は、電極となる圧電素子１１前後面それぞれに導電性接着剤又は半田により固定される接着固定部１３Ａの上縁で屈曲させたワイヤ固定部１３Ｂを、前後方向で互いに近づく方向に延設させている。すなわち、前側の素子用電極１３は、上下に延びた接着固定部１３Ａ上縁から後方に向かって延びるワイヤ固定部１３Ｂを、圧電素子１１上面に固定しており、後側の素子用電極１３は、接着固定部１３Ａ上縁から前方に向かって延びるワイヤ固定部１３Ｂを、圧電素子１１上面に固定している。

【0054】

本実施形態の駆動装置は、第２実施形態と同様、筐体３の支持片３２Ａ，３２Ｂそれぞれに、振動ユニット１の両端を嵌入させる凹部となる振動ユニット設置部３５，３６が設けられている。また、筐体３は、第３実施形態と同様、後側壁３２Ｄの右上側を切り欠くことでリード線用開口部３２Ｆが設けられており、リード線用開口部３２Ｆには、左右一対の端子用電極３７が並設されている。そして、リード線用開口部３２Ｆ上面を、第３実施形態と同様、圧電素子１１上面よりも高い位置とすることで、リード線用開口部３２Ｆの開口面積が小さくなるため、筐体３及びカバー４による空間３４内への塵埃の進入などを防止できる。なお、リード線用開口部３２Ｆ上面を、圧電素子１１上面の高さ位置と同等又は低くするものとしてもよい。これにより、ワイヤボンディングされた金属ワイヤ６の最上部位置が低くなるため、カバー４の高さを低くしたとしても、金属ワイヤ６と天井面４１との接触を防止できるため、駆動装置を小型化できる。

【0055】

本実施形態の駆動装置は、圧電素子１１上面に素子用電極１３のワイヤ固定部１３Ｂを載置した構成となるため、リード線用開口部３２Ｆ上の端子用電極３７のワイヤ固定部３７Ａと素子用電極１３のワイヤ固定部１３Ｂとの距離が短くなり、金属ワイヤ６を短尺に構成できる。また、素子用電極１３のワイヤ固定部１３Ｂの高さ位置と、端子用電極３７のワイヤ固定部３７Ａの高さ位置とを近づけた構成となり、金属ワイヤ６を圧電素子１１上面よりも上方で配線できる。そのため、ボンディングするためのキャピラリを挿入しやすくなり、配線作業が容易になるだけでなく、圧電素子１１への金属ワイヤ６の接触を確実に防止できる。更に、キャピラリにより金属ワイヤ６の一端を素子用電極１３に固着させる際、圧電素子１１を上方から押圧することとなるため、圧電素子１１を接着剤３３により確実に筐体３の支持片３２Ｂに固定できる。

【0056】

なお、本実施形態において、第２実施形態と同様、支持片３２Ａ，３２Ｂの上面を切り欠いて振動ユニット設置部３５，３６を凹設した構成したが、第１実施形態と同様、筐体３の支持片３２Ａ，３２Ｂの上面を平坦に構成するものとしても構わない。また、図１６に示すように、筐体３の支持片３２Ａ，３２Ｂ上面の高さを圧電素子１１上面の高さと同一高さとするとともに、深さを圧電素子１１の高さと同等とする凹部による振動ユニット設置部３５，３６を支持片３２Ａ，３２Ｂに設けるものとしても構わない。このとき、圧電素子１１の前後面に固定された素子用電極１３は、その上部におけるワイヤ固定部１３Ｂを圧電素子１１の前後外側に向かって延設させた構成を有し、振動ユニット設置部３６の前後外側となる支持片３２Ｂ上面にワイヤ固定部１３Ｂが支持される。また、振動ユニット設置部３５，３６の前後幅は、圧電素子１１の前後面に固定される素子用電極１３の接着固定部１３Ａの厚みを含んだ幅よりも広くすることが好ましい。なお、振動ユニット設置部３５については、駆動軸１２の前後幅よりも広い前後幅であればよく、振動ユニット設置部３６の前後幅よりも狭いものとしても構わない。

【0057】

＜適用例＞
本発明の駆動装置をグリッパに適用した例について、図１７を参照して以下に説明する。なお、本例では、第１実施形態における駆動装置をグリッパに適用した構成を例に挙げて説明するが、第２～第４実施形態における駆動装置についても適用可能である。また、図１７は、グリッパの動作を示す図であり、移動体ユニット２の状態を明らかにするため、カバー４をはずした状態での平面図を示している。

【0058】

図１７に示すように、本例に示すグリッパは、移動体ユニット２における出力アーム２１のアーム部２４先端を内側（左側）に屈曲させるとともに、アーム部２４先端部と対称となる先端部を有する固定アーム２５を筐体３における固定枠３２の後側壁３２Ｄに突設させている。グリッパは、振動ユニット１の振動により移動体ユニット２を左右に移動させることで、アーム部２４先端と固定アーム２５先端とを接離させる。１７（Ａ）は、移動体ユニット２を最も左側に位置させて、アーム部２４と固定アーム２５とを開いた状態とし、この開いた状態から移動体ユニット２を右側に移動させることで、アーム部２４先端を固定アーム２５先端に近づけて、アーム部２４と固定アーム２５とを閉じていく。 図１７（Ｂ）に示すように、アーム部２４先端と固定アーム２５先端とが接触した状態となったとき、出力アーム２１の基端部２３は、振動ユニット１の圧電素子１１の左端（圧電素子１１と駆動軸１２の境界）まで到達しておらず、移動体ユニット２は更に右側に移動可能な状態にある。

【0059】

出力アーム２１は、アーム部２４の左右方向の厚みを薄くして、アーム部２４を撓ませることが可能に構成されており、図１７（Ｃ）のように、アーム部２４と固定アーム２５とを接触させた状態のまま、更に移動体ユニット２を右側に移動できる。このように、アーム部２４を可撓する構造とすることで、アーム部２４の撓みによる弾性力がアーム部２４と固定アーム２５との把持力の強度を上げる。また、アーム部２４を撓ませてアーム部２４と固定アーム２５とを閉じた状態とすることで、アーム部２４と固定アーム２５とを開く際に、アーム部２４の撓みによる弾性力が作用し、アーム部２４が固定アーム２５から離れる方向に移動体ユニット２が円滑に移動する。更に、グリッパとして組み立てた際に、固定アーム２５先端と出力アーム２１の先端との位置あわせが容易になる。このとき、出力アーム２１の基端部２３がアーム部２４の撓みに応じて傾くようにしてもよい。なお、本例において、出力アーム２１におけるアーム部２４の左右幅を薄くすることで、アーム部２４を撓ませる構造としたが、出力アーム２１における基端部２３を高剛性材料で構成する一方、アーム部２４を可撓性材料で構成することで、アーム部２４を撓ませることができるものとしても構わない。

【符号の説明】

【0060】

１ 振動ユニット
２ 移動体ユニット
３ 筐体
４ カバー
５ リード線
６ 金属ワイヤ
１１ 圧電素子
１２ 駆動軸
１３ 素子用電極
１３Ａ 接着固定部
１３Ｂ ワイヤ固定部
２１ 出力アーム（移動体）
２２ アーム固定部材（弾性体）
２２Ａ 後方板部
２２Ｂ 下方板部
２２Ｘ 上側係止部
２２Ｙ 前側係止部
２３ 基端部（係合部）
２３Ａ 上側固定部
２３Ｂ 前側固定部
２３Ｘ 上側係止部
２３Ｙ 前側係止部
２４ アーム部
２５ 固定アーム
３１ 底面
３２ 固定枠
３２Ａ 支持片
３２Ｂ 支持片
３２Ｃ 前側壁
３２Ｄ 後側壁
３２Ｅ アーム用開口部
３２Ｆ リード線用開口部（導入部）
３３ 接着剤
３４ 空間
３５ 振動ユニット設置部（駆動軸設置部）
３６ 振動ユニット設置部（圧電素子設置部）
３７ 端子用電極
３７Ａ ワイヤ固定部
３７Ｂ リード線固定部
４１ 天井面
４２ 左側壁
４３ 右側壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】