特許 7581100 振動型アクチュエータ、雲台、および電子機器

(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】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】振動型アクチュエータ、雲台、および電子機器

(51)【国際特許分類】

   H02N 2/16 20060101AFI20241105BHJP

   G03B 17/56 20210101ALI20241105BHJP

   H04N 5/222 20060101ALI20241105BHJP

   G02B 7/04 20210101ALN20241105BHJP

【ＦＩ】

H02N2/16

G03B17/56 B

H04N5/222 100

G02B7/04 E

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2021047085

(22)【出願日】2021-03-22

(65)【公開番号】P2022146230

(43)【公開日】2022-10-05

【審査請求日】2024-01-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】北島 暁

(72)【発明者】

【氏名】土屋 聡司

【審査官】三澤 哲也

(56)【参考文献】

【文献】特許第３４５０５２４（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００９－２０１３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０８６８８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｎ ２／１６

Ｇ０３Ｂ １７／５６

Ｈ０４Ｎ ５／２２２

Ｇ０２Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状の弾性体及び電気－機械エネルギー変換素子を有する振動体と、
前記振動体と接する環状の接触体を備え、
前記接触体は、前記振動体と接する第１摩擦部と、前記第１摩擦部と隣接し前記振動体と接触していない第１非接触部を有し、
前記弾性体は、前記第１摩擦部と接する第２摩擦部と、前記第２摩擦部と隣接し前記接触体と接触していない第２非接触部を有し、
前記第１摩擦部は、前記第２摩擦部よりも硬度が低く、前記第１非接触部は前記第２非接触部よりも二乗平均粗さが小さい振動型アクチュエータ。

【請求項2】

前記接触体は、基底部と、前記基底部と前記第１摩擦部を結ぶ前記環状の接触体の径方向に沿って環状に延出した支持部を有し、
前記第１摩擦部は前記支持部の端部に設けられている請求項１に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項3】

前記第１摩擦部は、前記基底部および前記支持部とは別部材である請求項２に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項4】

前記第１摩擦部と前記第１非接触部は連続した一つの部材である請求項１乃至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】

前記第１摩擦部と前記第１非接触部は前記環状の接触体の径方向に曲率を有する、請求項４に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項6】

前記第１摩擦部と前記第１非接触部は前記環状の接触体の径方向に沿って曲面を形成する請求項５に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項7】

前記環状の弾性体は、前記第２摩擦部を含む表層と、前記表層と隣接する母材を備え、
前記表層の硬度は前記母材の硬度より高い請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項8】

前記第１摩擦部は前記支持部に保持されるとともに、前記第１摩擦部の前記環状の接触体の径方向に対する両端部は、
前記接触体および前記振動体のいずれにも接触しない部位を有する請求項３に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項9】

前記第１摩擦部は、前記支持部に対して前記環状の接触体の径方向に対して、
内嵌合および／または外嵌合する請求項３に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項10】

前記第１摩擦部は、前記第２摩擦部と接する湾曲部を備える請求項３に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項11】

前記接触体は前記径方向に対して断面がＶ状の溝を有し、前記溝に前記前記第１摩擦部が収まる請求項２、請求項５、および請求項６のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項12】

前記第１摩擦部は、環状の線材である請求項３に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項13】

前記第１摩擦部は、前記接触体の基底部と一体である請求項４に記載の振動型アクチュエータ。

【請求項14】

環状の弾性体及び電気－機械エネルギー変換素子を用いて振動体を得る工程と、
環状の部材に対して化学研磨、電解研磨、またはバフ研磨を施し環状の接触体を得る工程と、
前記振動体および前記接触体を用いて請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータを得る工程を備える振動型アクチュエータの製造方法。

【請求項15】

前記化学研磨及び前記電解研磨はリン酸系または硫酸系の溶液にて表面改質を施す請求項１４に記載の振動型アクチュエータの製造方法。

【請求項16】

回転台と、前記回転台に設けられた請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータを備える雲台。

【請求項17】

部材と、前記部材に設けられた請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータを備える電子機器。

【請求項18】

レンズと、前記レンズを移動させる請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の振動型アクチュエータを備える装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動体と接触体を備えた、振動型アクチュエータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

振動型アクチュエータは低速・大トルクなどの特徴から、例えば一眼レフカメラの撮影レンズにおけるオートフォーカスの駆動用モータとして実用化されており、近年はカメラ以外のさまざまな電子機器への適用も期待されている。例えば、ロボットアームの関節駆動やロボットハンドの回転駆動、監視カメラ等の撮像装置の雲台の回転駆動、画像形成装置の感光体ドラムの回転駆動への振動型アクチュエータの適用が期待されている。

【0003】

このような他用途への適用に向けて、振動型アクチュエータの生産性の向上とローコスト化、これらの要求に対して、振動体が備える摩擦摺動部材を別部材で構成する技術が提案されている。（特許文献１参照）。これは、振動体の本体部とは別に摩擦摺動部材を製造し、のちに両者を接着させるものである。また同様に移動体（接触体）が備える摩擦摺動部材を別部材で構成する技術も提案されている。

【0004】

特許文献１に記載された技術では、振動体と接触体共に別部材を接合後、摩擦摺動部をラップなどの後工程で加工を行い平滑化することを提案している。近年求められている静粛性におけるより低い音圧レベル基準を達成することを振動型アクチュエータに求められており、また、雲台やロボットハンドの回転駆動など高い位置制御性基準の観点においては、スムーズな動作を行うためである。

【0005】

しかしながら、摩擦摺動部を平滑化させるためのラップなどは、加工時間がかかりコストが高くなる原因となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第３４５０５２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで本発明は、大きなコストをはらうことなく静音でムラがすくなくスムーズな回転動作を実現する振動型アクチュエータを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

環状の弾性体及び電気－機械エネルギー変換素子を有する振動体と、前記振動体と接する環状の接触体を備え、前記接触体は、前記振動体と接する第１摩擦部と、前記第１摩擦部と隣接し前記振動体と接触していない第１非接触部を有し、前記弾性体は、前記第１摩擦部と接する第２摩擦部と、前記第２摩擦部と隣接し前記接触体と接触していない第２非接触部を有し、前記第１摩擦部は、前記第２摩擦部よりも硬度が低く、前記第１非接触部は前記第２非接触部よりも二乗平均粗さが小さい振動型アクチュエータを提供する。

【発明の効果】

【0009】

上記発明により、低コストで、異音の発生を抑制しスムーズな回転動作を実現する、振動型アクチュエータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１実施形態に係る振動型アクチュエータの構成を概略的に示す断面図である。

【図2】図１における振動体に励起される駆動振動の変形の様態を説明するための図である。

【図3】図１における接触体と振動体の構成を概略的に示す図及び詳細図である。

【図4】図１における摩擦部材と弾性体の摩耗状態を概略的に示す図である。

【図5】図１における接触体の第１の変形例の構成を概略的に示す図である。

【図6】図１における接触体の第２の変形例の構成を概略的に示す図である。

【図7】図１における接触体の第３の変形例の構成を概略的に示す図である。

【図8】図１における接触体の第４の変形例の構成を概略的に示す図である。

【図9】図１における接触体の第５の変形例の構成を概略的に示す図である。

【図10】図１における接触体の第６の変形例の構成を概略的に示す図である。

【図11】本発明の実施形態に係る振動型アクチュエータを搭載した雲台と、雲台に搭載された撮像装置の構成を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［実施例１］
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【0012】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る振動型アクチュエータ１０の構成を概略的に示す断面図である。振動型アクチュエータ１０における振動体２０および接触体３００（移動体、被駆動体）および加圧機構４０等の機械的構成は、例えば特開２０１７－１０８６１５号公報に記載の振動型アクチュエータと機能的には同等である。

【0013】

本実施形態の振動型アクチュエータは、弾性体および電気－機械エネルギー変換素子を有する振動体と、振動体と接する接触体を備えている。加えて、電気－機械エネルギー変換素子に給電する給電部材（フレキシブルプリント基板）を備えている。

【0014】

図１において、振動型アクチュエータ１０は、円環状に形成された振動体２０、円環状に形成された接触体３００、および加圧機構４０を備える。また、振動型アクチュエータ１０は、シャフト、ハウジング、ベアリングを備える。

【0015】

振動体２０は、弾性体２１と、弾性体２１に接合された電気－機械エネルギー変換素子である圧電素子２２と、圧電素子２２に接合されて圧電素子２２に交流電圧である駆動電圧を印加するための給電部材１００を有する。

【0016】

加圧機構４０は制振ゴム４１、加圧ばね受け部材４２、加圧ばね受けゴム４３、加圧ばね４４及び加圧ばね固定部材４５を有する。振動体２０及び接触体３００はシャフトを中心軸として同心円状に配置され、シャフトに固定された加圧機構４０によってシャフトのスラスト方向に関して互いに加圧接触（摩擦接触）する。具体的には、シャフトに固定された加圧ばね固定部材４５によって移動を規制された加圧ばね４４が、制振ゴム４１、加圧ばね受け部材４２及び加圧ばね受けゴム４３を介して接触体３００をスラスト方向に押圧する。このように構成されることにより、接触体３００と振動体２０は安定的に接触する。

【0017】

振動型アクチュエータ１０では、給電部材１００を通して圧電素子２２へ交流電圧である駆動電圧を印加することにより、振動体２０に駆動振動を励起させる。駆動振動の態様は圧電素子２２が有する複数の電極の数や配置形態に依存するが、励起される駆動振動が振動体１０の周方向に進むｎ次（本実施形態ではｎ＝９）の進行波となるように、圧電素子２２が設計される。なお、ｎ次の駆動振動とは振動体２０の周方向における波数がｎ個となる曲げ振動である。圧電素子２２に発生した駆動振動は振動体２０の接触部２５に生じた進行波によって、接触体３００をシャフト回りの周方向へ駆動する。すなわち、接触体３００は振動体２０と同心を保ったまま、相対的に回転運動する。接触体３００に発生した回転力は加圧機構４０とシャフトを通して外部へ出力される。

【0018】

図１に描かれている本実施形態の振動型アクチュエータ１０は、例えばハウジングを所望の部材に固定し、シャフトの下方に末広がりに構成されているフランジ面にカメラ等の可動対象を固定することで、可動対象を自由に回転駆動させることができる。他方で、シャフトを固定してハウジングを回転駆動させることも可能である。

【0019】

図２は、振動体２０に励起される駆動振動の変形の様態を説明するための図である。なお、図２では、振動体２０において励起される駆動振動の変位に対する理解を容易にするために、変位を実際よりも誇張している。

【0020】

図３（ａ）は、接触体３００の構成と前出の振動体と異なる形態の振動体２０の構成を概略的に示す断面図であり、本実施形態の振動体２０は断面が台形形状である弾性体２１を備えている。弾性体２１には電気－機械エネルギー変換素子である圧電素子２２が接合させている。なお、駆動電圧を圧電素子２２に印加するための給電部材をはじめとするその他の部材は前出の振動アクチュエータと同等であるため、不図示とする。接触体３００は、本体部材３０１と、本体部材３０１と別の部材である摩擦部材３０２を有する。本体部材３０１と摩擦部材３０２は接着又は接合により連結されている。

【0021】

本体部材３０１は、基底部３０１ａと、接触体３００の径方向に延出した支持部３０１ｂを有する。支持部３０１ｂは断面がＬ字形状をしており、端部に摩擦部材３０２が連結している。本体部材３０１は円環状に構成される。

【0022】

図３（ｂ）は接触体３００と、弾性体２１が接触する摩擦接触部の詳細断面図である。摩擦部材３０２には弾性体２１と接触する第１接触部３０２ａ、第１摩擦部３０２ａと隣接し弾性体２１と接触していない第１非接触部３０２ｂを有する。弾性体２１は、第１摩擦部３０２ａと接する第２摩擦部２１ａと、第２摩擦部２１ａと隣接し摩擦部材３０２と接触していない第２非接触部２１ｂを有する。つまり、第１摩擦部は支持部に保持されるとともに、第１摩擦部の環状の接触体の径方向に対する両端部は、接触体および前記振動体のいずれにも接触しない部位を有するように構成されている。

【0023】

摩擦部材３０２は弾性体２１に対し硬度が低く、第２摩擦部２０ｂは弾性体の第２摩擦部２１ｂよりも二乗平均粗さが小さい。簡単に表現すると摩擦部材３０２は弾性体２１に対し柔らかく滑らかな表面性状であり、弾性体２１は摩擦部材３０２に対し硬く粗い表面性状を有している。

【0024】

摩擦部材３０２は弾性体２１に対し断面形状が曲率を有する凸形状をしており、円環状に構成される。本実施形態での曲率の大きさはＲ０．６であり凸形状全域で同一の曲率であるが、位置により曲率が変化する可変曲率でも良く、使用する環境や製品寿命により、曲率を選択しても良い。摩耗していない初期状態の摩擦部材３０２の凸形状先端は、弾性体２１の粗い面に点接触するが、摩擦摺動をすることにより摩擦部材３０２の凸形状先端の摩耗が進み且つ弾性体２１の粗い面も摩耗し、共に平坦な部分が形成される。また摩擦部材３０２は円環状に構成されるため初期状態の周上では線接触であり、摩耗が進むと平面接触となる。

【0025】

図４は摩擦部材３０２と弾性体２１の摩擦接触状態を模式的に示した断面図であり、図４ａは摩耗していない摩擦摺動部の初期状態、図４ｂは初期摩耗が進み定常状態になった摩擦摺動部を示している。図４ａに示すように初期状態では、摩擦部材３０２、弾性体２１共に摩耗していないため摩擦部材３０２の凸形状先端と弾性体２１の粗い面の突出した部分が点で接触した面圧の高い状態である。図４ｂに示すように複数回動作させると、摩擦材３０２の凸形状先端が摩耗し、弾性体２１の硬い粗い面も摩耗して平坦な部分が形成され、面圧が低下している状態になる。摩擦材３０２は径方向に曲率を有しており、摩耗が徐々に進行していっても滑らかな表面性状をしているため常に平滑な面が弾性体２１と接触し、スムーズな回転と静粛さを維持することが可能となる。

【0026】

また製造工程における出荷検査の動作確認時に、定常使用する回転数や負荷よりも大きい回転と負荷を与えるため、振動体に大きな振幅が発生し定常使用時の接触領域よりも広い範囲で接触、初期摩耗し、それに応じた弾性体２１の硬い粗い面が平坦になる。そのため摩擦材３０２の摩耗が進んでも弾性体２１の初期摩耗が終了した平坦な部分と接触するためスムーズな回転と静粛さを維持することが出来る。弾性体２１が摩擦部材３０２より柔らかく摩耗し易いと、溝状に摩耗し摩擦部材３０２がその溝に嵌ってしまうためスムーズな回転を阻害する原因となる。本実施形態における摩擦部材３０２はＳＵＳ４２０ｊ２の板材をプレスにより所望の形状に成形した後、焼入れ処理を行う。硬度はビッカース硬さで５８０Ｈｖ程であり、初期摩耗が起こる前の第１接触部３０２ａ及び第１非接触部３０２ｂの二乗平均粗さＲｑは０．２１３μｍであった。また、弾性体２１は鉄鋼系の材料に窒化処理が施してあり、コストアップに繋がるラップなど滑らかな表面性状へ改質する処理は施されていない。弾性体の表層硬度はビッカース硬さで１１００Ｈｖ程であり、初期摩耗が起こる前の第２接触部２１ａ及び第２非接触部２１ｂの二乗平均粗さＲｑは０．４６１μｍであった。複数台のモータの観察をしたところ初期摩耗が起こる前の第１接触部３０２ａ及び第１非接触部と初期摩耗が起こる前の第２接触部及び第２非接触部の硬度は４＜＝５、二乗平均粗さは２＜＝２．５の関係であることが良好であることが分かった。窒化処理は塩浴窒化、ガス窒化、イオン窒化などが挙げられいずれの処理でも良い。窒化処理は部品表層に窒素を侵入拡散させ硬化させるため表層と母材との間に硬度差が生じる。そのため硬化層以上に摩耗すると加速的に摩耗が進行するため摩擦部材３０２の方の硬度が低く相対的に摩耗し易いことが好ましいのである。

【0027】

なお前記摩擦部については、第１摩擦部は、支持部に対して環状の接触体の径方向に対して、内嵌合および／または外嵌合するように構成してもよい。第１摩擦部は、環状の線材を用いてよい。

【0028】

接触体３００は、摩擦面３０２ａで振動体２０と接触し、支持部３０１ｂが接触ばねの機能を持つ。接触ばねのばね剛性のバラツキは振動アクチュエータの異音（鳴き）に原因となる。そのため、接触ばねである支持部３０１ｂは、加工誤差があってもばね剛性にバラツキが発生しないように、アルミニウム合金や真鍮等の低ヤング率の材料で構成することが好ましい。一方、摩擦部材３０２は振動体２０と摩擦接触するため弾性体２１よりも硬度が低いものの耐摩耗性の高い鉄鋼等の材料が好ましい。一般的に、鉄鋼等の耐摩耗性の高い材料は、アルミニウム合金や真鍮等の材料と比較し、硬くてヤング率が高い。つまり、支持部３０１ｂを構成する材料のヤング率は、摩擦部材３０２を構成する材料よりもヤング率が低いことが好ましい。

【0029】

また、基底部３０１ａは、制振ゴム４１と接触し、減衰効果により振動アクチュエータの異音を抑制する。

【0030】

本体部材３０１と摩擦部材３０２の材料と加工方法について説明する。摩擦部材３０２は、耐摩耗性の高い材料が好ましく、ステンレス等の鉄鋼材料の板材を用いて、プレス加工と焼入れ処理で製造することができる。一方、本体部材３０１は、振動減衰の機能が求められるため、減衰性が高い材料であり、さらに、高精度に加工できる快削材料が好ましく、摩擦部材３０２よりも快削性の高いアルミニウム合金や真鍮等を用いて、切削加工で製造することができる。本体部材３０１は表面処理されていても良く、例えば、アルミニウム合金であれば、アルマイト処理されていても良い。なお、摩擦部材３０２と本体部材３０１の製造方法は上記挙げた方法に限らない。摩擦部材３０２の加工方法としては、レーザー加工、放電加工、切削、エッチング等、又はそれらを複合した方法が考えられる。また、摩擦部材３０２の熱処理としては、窒化、浸炭等でもよく、熱処理以外にもメッキなどの硬化処理でもよい。また、本体部材３０１の加工方法としては、ダイキャスト、鍛造等、又はそれらを複合した方法が考えられる。

【0031】

本体部材３０１と摩擦部材３０２の組立について説明する。本体部材３０１は部品の剛性が高いため、摩擦部材３０２よりも高精度に製造することができる。特に高い位置決め精度を求められる雲台やロボットハンドにおいては、スムーズな動作を行うために接触体と振動体との接触する面の高い平面度が求められる。本体部材３０１は部品の剛性が高いため、振動体２０と接触する側の面３０１ｃが高い平面度を得ることが出来る。

【0032】

一方、摩擦部材３０２は、プレス加工や焼入れ処理などの製造過程で大きな歪みが発生する。しかし摩擦部材３０２は部品としての剛性が低いため、容易に弾性変形させることができる。したがって、高精度な本体部材３０１を基準として、摩擦部材３０２を弾性変形させながら、摩擦面３０２ａが高い平面度の状態になる。

【0033】

本実施形態では摩擦部材３０２は焼入れ処理後化学研磨処理を施しており、ラップなどの平滑化処理は行っていない。摩擦部材３０２の製造方法を上記に挙げているが、切削痕やプレス時に発生するバリなどを除去するためにラップなどの平滑化処理を行いスムーズな回転や静粛さを得ており、この工程に時間がかかることがコストアップに繋がっている。化学研磨処理は短時間で切削痕、バリなどを除去することができ、平滑な表面性状を得ることによりスムーズな回転や静粛さを得ることが可能となる。また化学研磨処理に限らず、電解研磨でも良い。化学研磨及び電解研磨はリン酸系または硫酸系の溶液にて表面改質を施すものであってよい。これら以外の表面性状を平滑にする方法として、バフ研磨が挙げられる。布状の柔らかい素材で磨くため曲率を有する部品でも平滑な表面性状を得ることが可能である。このように振動体２０と接触する側の面３０１ｃが高い平面度であることにより、それに倣った摩擦部材３０２は、加工時間がかかるラップなどの処理を行うことなく、曲率を有したまま平滑な表面性状と高い平面度を得ることが出来る。

【0034】

また、本体部材３０１と摩擦部材３０２は金属同士の摩擦を避けるため、接着、接合により連結させることが好ましい。これにより、振動型アクチュエータに異音（鳴き）を抑制することができる。

【0035】

図５は、本実施形態の変形例の一例を示す図である。接触体３１０は、本体部材３１１と、本体部材３１１とは別部材の摩擦部材３１２を有する。本体部材３１１は、基底部３１１ａと、接触体３１０の径方向に延在した端部断面形状がＬ字の支持部３１１ｂを有し、円環状に構成される。摩擦部材３１２は、弾性体２１（図示せず）の接触する第１摩擦部３１２ａ、第１摩擦部３１２ａと隣接し弾性体２１と接触していない第１非接触部３１２ｂ、接触体３１０の中心軸に沿う方向に延在し、支持部３１１ｂと嵌合する篏合部３１２ｃを有している。なお、第１摩擦部と前記第１非接触部は連続した一つの部材で構成されていてもよい。また前記第１摩擦部と前記第１非接触部は前記環状の接触体の径方向に沿って曲面を形成していてもよい。

【0036】

摩擦部材３１２は、プレス加工や焼入れ処理等の製造過程で大きな歪みが発生することがある。しかし摩擦部材３１２は部品としての剛性が低いため、容易に弾性変形させることが可能である。したがって、高精度な本体部材３１１の支持部３１１ｂを基準として、摩擦部材３１２を弾性変形させながら、篏合部３１２ｃを内径嵌合させる。そのことで、摩擦面３１２ａが高い平面度の状態で、かつ摩擦部材３１２の貼りずれを抑制し、摩擦面３１２ａの真円度を向上させることが可能である。図６のように外径篏合でも同様の効果が得られる。

【0037】

図７は、本実施形態の変形例の一例を示す図である。接触体３２０は、本体部材３２１と、本体部材とは別部材の摩擦部材３２２を有する。本体部材３２１は、弾性体２１（図示せず）側の面に溝３２１ｃが設けられており、溝３２１ｃの両側に保持部３２１ｄが設けられている。摩擦部材３２２が保持部３２１ｄに両持梁状に配置されることにより、摩擦部材３２２が接触ばねの機能を持つ。摩擦部材３２２に接触ばねの機能を持たせているため、摩擦部材３２２の板厚と溝３２１ｃを変えることにより、接触ばねの剛性を調整することができる。摩擦部材３２２は第２摩擦部と接触する第１摩擦部と第１非接触部を有する湾曲部を備えており、化学研磨などにより平滑な表面性状を得ることにより、スムーズな回転と静粛性を実現することが出来る。

【0038】

図８は、本実施形態の変形例の一例を示す図である。本体部材３３１は、基底部３３１ａと、接触体３３０の径方向に延在した支持部３３１ｂを有する。支持部３３１ｂ先端の弾性体２１（図示せず）と接触する面にはＶ状の溝３３１ｅが形成されており、線状の摩擦部材３３２がＶ状の溝３３１ｅに嵌め込まれ接合されている。本実施形態ではＳＵＳ４２０ｊ２のワイヤ両端を溶接し環状にした摩擦部材３３２を使用しているが、接着、拡散接合などでワイヤ両端を接合しても良い。またワイヤ両端を接合せずＶ溝３３１ｃに嵌め込んでも良い。溝はＶ状以外にも矩形状、Ｕ字溝状でも良いが位置決めが容易であるＶ状が好ましい。このように化学研磨などにより平滑な表面性状を得たワイヤの側面を摩擦部材として使用してもスムーズな回転と静粛性を実現することが出来る。図９は支持部３３１ｂの先端の断面がＬ字形状をしており、その外径側に線状の摩擦部材３３２が嵌合されている。このような形態でも同様な効果が得られる。

【0039】

図１０は、本実施形態の変形例の一例を示す図である。本実施形態では本体部材３４１と摩擦部材３４２を一体としている。そのため接触体３４０全体が耐摩耗性の高いＳＵＳ４２０ｊ２を焼入れした材料を使用している。切削加工により製造されているため第１摩擦部に切削痕が残るが、後工程にて化学研磨などを施すことにより表面性状が平滑となりスムーズな回転と静粛性を実現することが出来る。

【0040】

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、第１実施形態で説明した振動型アクチュエータ１０を備える装置の一例としての監視カメラ等の撮像装置の雲台の構成について説明する。

【0041】

本実施形態では、回転台と、回転台に設けられた振動型アクチュエータを備える雲台を以下説明する。

【0042】

図６は、雲台８００と、雲台８００に搭載された撮像装置８４０の構成を概略的に示す図である。雲台８００は、ベース８２０と、２つの振動型アクチュエータ８７０、８８０を備えるヘッド８１０と、撮像装置８４０を固定するためのＬアングル８３０を備える。パン軸に設けられた振動型アクチュエータ８８０は、ヘッド８１０とＬアングル８３０と撮像装置８４０を、ベース８２０に対してパン軸まわりに回転させるためのアクチュエータである。また、チルト軸に設けられた振動型アクチュエータ８７０は、Ｌアングル８３０と撮像装置８４０を、ヘッド８１０に対してチルト軸まわりに回転させるためのアクチュエータである。

【0043】

雲台８００に２つの振動型アクチュエータ８７０、８８０を用いることにより、撮像装置８４０の向きを高速、高応答、静粛、高精度に変える事が可能となる。また、振動型アクチュエータは無通電時でも高い保持トルクを持つため、撮像装置８４０のチルト軸まわりの重心ずれがあっても振動型アクチュエータの電力を消費することなく撮像装置４０の向きを維持することができる。

【0044】

その他、本発明の利用者が所望する部材と、その部材に設けられた振動型アクチュエータを備える電子機器を提供することができる。

【符号の説明】

【0045】

１０ 振動型アクチュエータ
２０ 振動体
２１ 弾性体
２１ａ 第２接触部
２１ｂ 第２非接触部
２２ 圧電素子
１００ 給電部材
３００，３１０，３２０，３３０，３４０ 接触体
３０１，３１１，３２１，３３１，３４１ 本体部材
３０１ａ，３１１ａ，３３１ａ，３４１ａ 基底部
３０１ｂ，３１１ｂ，３３１ｂ，３４１ｂ 支持部
３２１ｃ 溝
３２１ｄ 保持部
３３１ｅ Ｖ状の溝
３０２，３１２，３２２，３３２，３４２ 摩擦部材
３０２ａ，３１２ａ，３２２ａ，３３２ａ，３４２ａ 第１接触部
３０２ｂ，３１２ｂ，３２２ｂ，３３２ｂ，３４２ｂ 第１非接触部
３１２ｃ 嵌合部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】