振動致動器及其調節方法
2023-06-17 11:01:26 2
專利名稱：振動致動器及其調節方法
日本專利申請第8-345479號的全部公開內容，包括說明書，權利要求書，附圖和總結，在此一併作為參考。
本發明涉及一個振動致動器，該振動致動器包含產生拉伸、收縮振動(縱向)和彎曲振動的振動單元，在振動單元和相對運動單元之間產生相對運動，該相對運動單元以一定的壓力與振動單元相接觸。
一個振動致動器應具有諸如高扭矩、良好可控制性、高制動力(防止運動單元外移的力)和高剛度等特點。作為振動致動器，環形和直線振動致動器已為人們熟知。環形振動致動器用在例如照相機中的自動對焦馬達等方面。另一方面，已為人們熟知的直線振動致動器有如下結構。
自推進振動致動器的一個熟知的例子是刊載於「第五屆電磁力動力專題討論會記錄彙編，393-398頁」的「用於運動光拾取器的222壓電直線馬達」一文中所描述的「縱向L1-彎曲B4模式平板馬達」。
圖5A至5C為縱向L1-彎曲B4模式平板馬達1的示意圖，其中圖5A為前視圖，圖5B為側視圖，圖5C為平面圖。
彈性部件2包括一個矩形平板支承部件2a和兩個在支承部件2a的一個平面上形成的凸出的驅動力輸出部件2b和2c。壓電部件3和4粘結在支承部件2a的另一個平面上。壓電部件3和4是電-機轉換單元，根據施加的電壓使彈性部件2產生縱向振動L1模式和彎曲振動B4模式。
驅動力輸出部件2b和2c位於彈性部件2的一個平面的對應於彎曲振動B4模式的波腹位置的部分上，並以一定的壓力P擠壓相對運動單元5。
如圖5A至5C的振動致動器的設計使得在彈性部件中產生的一階縱向振動(L1模式)和四階(或2n階，n為整數)彎曲振動(B4模式)有非常相近的固有頻率。頻率相近於兩個固有頻率的第一交變電壓(驅動電壓)加在壓電部件3上，相對於第一交變電壓有90°或-90°相移的第二交變電壓加在壓電部件4上。因此，兩個振動一致，從而使彈性部件2產生橢圓運動。由此產生的橢圓運動經由驅動力輸出部件2b和2c輸出作為推力，從而在振動單元和相對運動單元之間產生相對運動。為了使相對運動反向，只須將第一和第二交變電壓的相差改變至90°或-90°。
彈性部件2中產生的一階縱向振動和四階彎曲振動的共振頻率由下面方程(1)和方程(2)給出。
一階縱向振動共振頻率fL1＝1/2ξ(E/ρ)1/2 …(1)四階彎曲振動共振頻率fB4＝(λ4ξ)2t/(2πξ2)·(E/12ρ)1/2…(2)其中E楊氏模量，ρ密度，ξ彈性部件的長度，t彈性部件的厚度。
如圖5A至5C所示，將振動致動器設計為對稱的形狀。因此，當組成單元按設計尺寸進行加工和裝配時，即使將輸出給壓電部件3和4的兩相交變電壓的相差改變至90°或-90°，使得振動致動器1向相反方向運動，振動致動器1的左右方向的速度也不會產生差別。
然而事實上，振動致動器1不可避免地要有諸如在彈性部件2按預定形狀加工時產生的製造誤差，粘結在彈性部件2上的壓電部件3和4特性的不同以及粘結在彈性部件2上的壓電部件3和4位置的差別。因此，彈性部件2上產生的振動形狀在兩相交變電壓的相差為90°和相差為-90°時有時不同。所以，振動致動器1左右方向的速度不總是相同的。
如果左右方向的速度差別的不一致性和不對稱性程度超過了允許的範圍，則振動致動器1的生產產量將降低，而生產成本將增高。本發明的目的在於解決這個問題。
本發明意在通過將一質體加至振動單元的彈性部件的適當位置或從彈性部件的適當位置除去一質體，來消除或減少振動致動器在僅經過裝配的情況下左右方向速度的差別。
本發明的一個實施例提供了一種振動致動器，該振動致動器包括一個具有一個電-機轉換單元，可產生縱向振動和彎曲振動的振動單元；一個以一定壓力和振動單元相接觸的相對運動單元，由于振動單元的振動，相對運動單元在至少兩個方向相對于振動單元運動；以及一個彎曲振動的振幅調節部分，它至少位于振動單元彎曲振動的多個波腹的一部分，可以部分地改變振動單元的剛度，從而減少或消除相對運動的不對稱性。
振動單元的形狀可呈長方形平行管狀，振幅調節部分可以至少通過向振動單元平面的一部分加一質體或從振動單元平面的一部分除去一質體來形成。也可能在振動單元的一個平面安裝一電-機轉換裝置而在振動單元的另一平面形成振幅調節部分和驅動力輸出部分，並且允許振動單元藉助於驅動輸出部分而以一定的壓力和相對運動單元接觸。
另外，相對運動可以是往復式的運動，電-機轉換單元可以沿著相對運動的方向來安排第一電-機轉換部分和第二電-機轉換部分。每個電-機轉換部分在相對運動方向產生的振動驅動力可以根據相對運動的方向改變。在這種情況下，在第一和第二電-機轉換部分中，振動單元相對運動方向後面的電-機轉換部分對於相對運動方向上的驅動力作用更大。
而且，振動致動器也可產生往復式的運動作為相對運動，並且電-機轉換單元可以具有在振動單元相對運動方向圍繞中心線按軸對稱方式安裝的第一、第二、第三和第四電-機轉換單元。其中被安裝在後面和在振動單元的相對運動方向與中心線距離最近的電-機轉換單元產生的振動在相對運動方向所形成的驅動力最大。
當彈性部件拉伸和收縮方向和相對運動方向大致平行時產生縱向振動，當彈性部件在與縱向振動大致垂直的方向進行彎曲時產生彎曲振動。
本發明的另一實施例提供了一種振動致動器調節方法，包括以下步驟向安裝于振動單元上的電-機轉換裝置發送一驅動信號，使振動單元產生縱向和彎曲振動；在相對運動單元和振動單元之間產生至少兩個方向的相對運動，該相對運動單元以一定的壓力與振動單元相接觸；通過處理振動單元，部分地改變它的剛度，在彎曲振動的波腹位置上分別地調整振幅，從而減少或消除兩個方向相對運動的不對稱性。這種處理可以至少是向振動單元的某部分添加一質體或從振動單元的某部分除去一質體來實現。
圖1A、1B、1C和1D是第一個實施例中超聲致動器的結構示意圖，其中圖1A為振動單元的透視圖，1B為振動單元裝配情況下的側視圖，1C為本實施例振動單元的側視圖，其中一塊金屬板被安裝在彈性部件上，該圖還顯示了彈性部件產生的彎曲振動的情況，圖1D是振動單元的底視圖。
圖2為第一個實施例中超聲致動器驅動電路的框圖。
圖3A和3B為第二個實施例中超聲致動器的結構示意圖，其中圖3A為振動單元裝配情況下的側視圖，圖3B為本實施例中振動單元的側視圖，其中在彈性部件上形成一個槽作為彎曲振幅調節部分，該圖還顯示了彈性部件中所產生的彎曲振動情況；圖4為第三個實施例超聲致動器振動單元的示意圖，其中(A)說明了振動單元中產生的振動模式，圖B為振動單元的結構示意平面圖。
圖5A、5B和5C為傳統的縱向L1-彎曲B4模式平板馬達(振動致動器)1的示意圖，其中圖5A為前視圖，圖5B為側視圖，圖5C為平面圖。
參考附圖，下面將對根據本發明的超聲致動器的實施例進行詳細說明。每一個實施例都將以使用超聲振動頻段的超聲致動器作為振動致動器的例子進行說明。
圖1A至1D為第一個實施例中超聲振動器10的結構示意圖。圖1A為振動單元11的透視圖。圖1B為振動單元在裝配後的側視圖。圖1C為本實施例中振動單元的側視圖，其中金屬板15被安裝在彈性部件12上，該圖還顯示了彈性部件12中產生彎曲振動的情況。圖1D為振動單元11的底視圖。注意圖1B和1C中箭頭指示了振動單元和相對運動裝置之間在箭頭所指方向相對速度的幅值。
本實施例的振動單元11和先前參照圖5A至5C說明的傳統的振動致動器有著大致相同的結構，因此下面簡要地介紹一下其結構。
本實施例所採用的振動單元包括彈性部件12和在彈性部件部件的平面12a上所安裝的壓電部件13。
彈性部件12是採用金屬材料或諸如塑性材料等彈性材料製成的一長方形平板。彈性部件12的尺寸依據它產生的縱向和彎曲振動模式來適當確定。有著半圓區域的凹槽12c和12d形成於彈性部件12側面縱向方向的中心部分，並沿著彈性部件12的厚度方向延伸。支承部件(圖中未示)的支承銷子裝在凹槽12c和12d中以支承振動單元11。這些支承銷子允許振動單元11在圖1A中所示的壓力P方向運動。
在本實施例中，壓電部件13包括振動產生壓電部件13a和13b以及振動檢測壓電部件13p和13p′。壓電部件13a、13b、13p和13p′均用PZT(鋯鈦酸鉛)製成薄板狀。
在本實施例中，壓電部件13粘結在彈性部件的平面12a上。並且，如圖1C所示，壓電部件13如此粘結，以至它們在彈性部件縱向方向的中心位置與彈性部件12中產生的四階彎曲振動的波腹位置P1、P2、P3和P4大體上一致。
如圖1C和1D所示，驅動力輸出部件14a、14b、14c和14d在彈性部件12的另一平面12b上形成。這些驅動力輸出部件14a至14d是在總共四個位置形成的，這些位置與產生的四階彎曲振動波腹位置P3和P4大體一致，即每兩個位置分別對應著波腹位置P3和P4。驅動力輸出部件14可以用樹脂如工程塑料製成。
另外，在本實施例的振動單元11中，用作彎曲振幅調節部分的金屬板15位於彈性部件12的另一平面12b上，其位置大體與四階彎曲振動的波腹位置P1相一致。金屬板15被用作一質體，並不局限於某種特殊的材料。
本實施例中所使用的超聲致動器的振動單元11按上述說明的進行安裝。
圖2是本實施例超聲致動器10驅動電路20的示意框圖。如圖2所示，從振動器21中產生的輸出驅動信號(交變電壓)的其中一個(下文稱為第一驅動信號)被放大器22放大，並且被輸入至振動產生壓電部件13b中。另外一個驅動信號被輸入至移相器23，而將該驅動信號(在下文中稱第二驅動信號)轉換為與第一驅動信號相差90°(或-90°)，並且被輸入至放大器24中。第二驅動信號被放大器24放大且被輸入至振動產生壓電部件13a中。
分別輸入第一和第二驅動信號的振動產生壓電部件13b和13a激勵彈性部件12從而諧振產生縱向振動和彎曲振動。
彈性部件12產生的縱向和彎曲振動使粘結於彈性部件12上的振動檢測壓電部件13p和13p′產生電能。產生的電能作為電信號輸入控制電路25。
控制電路25檢查檢測信號是否正確，並且根據檢查結果向振動器21輸出一反饋信號。因此，從振動器21中輸出的輸出驅動信號是經過優化的。注意彈性部件12要和地電位相連。
在具有上述結構的本實施例的超聲致動器10中，當驅動電路20將第一驅動信號輸出給振動產生壓電部件13b，將第二驅動信號輸出給振動產生壓電部件13a時，彈性部件12將諧振產生縱向和彎曲振動。因此，在彈性部件12的驅動力輸出部件14a至14d的底面將產生橢圓運動。既然驅動力輸出部件14a至14b的底面和相對運動單元18以一定壓力相接觸，例如軌道和滾軸，在振動單元11和相對運動單元18之間將產生相對運動，並輸出驅動力。即，當振動單元11固定時，相對運動單元18運動，而當相對運動單元18固定時振動單元11運動。
儘管驅動力輸出部件14a至14d可以製成和彈性部件12一體的凸出物，平面部件也可以通過將諸如工程塑料等滑動部件粘結了相應位置來形成以代替凸出物。即使使用平面部件，在這些平面部件的位置上也將產生橢圓運動，從而使得平面部件和以一定壓力與平面部件相接觸的相對運動單元之間產生相對運動。
下面將說明本實施例中消除或限制振動單元11產生的左右向相對運動的差別的原因。
如圖1B所示，假定振動單元11在裝配以後，向右的相對速度大小VR和向左的相對速度大小VL不等，即相對速度VR＞VL。
當振動單元11在本實施例的超聲致動器中如圖1B向右運動時，和振動產生壓電部件13b產生的振動相比，振動產生壓電部件13a產生的振動對振動單元11的運動有直接的影響。相反地，當振動單元11如圖1B向左運動時，振動產生壓電部件13b是驅動力的主要來源。即，在超聲致動器10中，沿驅動方向處於後面的驅動力輸出部件將產生絕大部分的驅動力，反之，沿驅動方向處於前面位置的驅動力輸出部件幾乎沒用。
因比，當振動單元11的相對速度如圖1B所示滿足相對速度VR＞相對速度VL的關係時，意味著振動產生壓電部件13a產生的振動要大于振動產生壓電部件13b產生的振動。正如先前所述，振動產生壓電部件13a和13b之間的這個差別是由諸如振動產生壓電部件13a和13b的壓電特性的不同，粘結於彈性部件12上的振動產生壓電部件13a和13b位置的偏差和偏移，以及彈性部件12的不對稱性等原因造成的。
所以，在本實施例中，作為彎曲振動調節單元，質體例如金屬板15被加在另一平面12b離振動產生壓電部件13a下表面最近一個位置(對應四階彎曲振動的波腹位置P1)。此質體減少了振動產生壓電部件13b所產生的振動的振幅。這樣，振動產生壓電部件13a和13b所產生的振動的振幅大體上相等，從而消除了振動單元11左右向相對速度的差別。當彎曲振動振幅調節單元接近彈性部件12所產生的四階彎曲振動的波腹位置時，它的效果最大。
和圖1B對比，當裝配後振動單元11中的相對速度VR＜相對速度VL時，只需將金屬板15作為彎曲振幅調節部分安裝在關於超聲致動器10的對稱軸(圖1C中的直線A-A)與上述實施例中的位置相反的與波腹位置P2接近的地方即可。
本發明的第二個實施例將在下面說明。在該實施例中，將只說明與第一個實施例不同之處。即，與第一實施例中相同的參考數字意味著與本實施例中相同的部分，與此有關的具體闡述將省略。
圖3A和3B是第二個實施例超聲致動10-1結構示意圖。圖3A是裝配的振動單元11-1的側視圖。圖3B是本實施例中振動單元11-1的側視圖，其中在彈性部件12上挖了一槽作為振幅調節部分，該圖還顯示了彈性部件12-1中產生的彎曲振動的情況。注意圖3A和3B中的箭頭指示了振動單元和相對運動單元之間在箭頭方向上的相對速度的大小。
在第一個實施例中，質體被安裝在彈性部件的某部分來調節彎曲振動振幅。在本實施例中，通過適當的處理去掉一塊質體，例如將彈性部件去除一部分而形成一個槽16來達到同樣的效果。
在本實施例中，上面所述的槽16，在彈性部件12-1的另一平面12b上，對應於彈性部件12-1所產生的四階彎曲振動的波腹位置P2。
正如第一個實施例，槽16的構成位置不需要和波腹位置完全一致，即可以和波腹位置略微有些偏差。然而，希望其位置和四階彎曲振動的波腹位置一致，因為在這個位置彎曲振動的振幅調節效果最好。
當振動單元11-1的左向和右向的相對速度差與圖3A所示相反時，僅須將彎曲振幅調節單元16的位置放在波腹位置P1處，該位置關於超聲致動器10-1的對稱軸(圖3B中直線A-A)與本實施例的位置相反。
本實施例中，振動單元11-1的左向和右向的相對速度差的調節過程參照如下的說明。
當左向和右向的相對速度差如圖3A所示時，正如前所述，這意味著振動產生壓電部件13a產生的振動要強于振動產生壓電部件13b產生的振動。
因此，通過去除在振動產生壓電器件13b正下方的振動單元11-1的另一平面12b的一部分(四階彎曲振動的波腹位置P2)，振動產生壓電部件13b產生的振動增強了。結果，振動產生壓電部件13a和13b產生的振動大體上相等。採用這種方式，左向和右向相對速度的差異消除了。
圖4中(A)和(B)為第三實施例的超聲致動器的振動單元與該振動單元產生的振動模式的關係示意圖。圖4中(A)是闡述振動單元的振動模式示意圖。圖4中(B)是振動單元的結構平面示意圖。本實施例中，只對圖4中(A)和(B)所示的超聲致動器10-2與第一和第二實施例的差異加以闡述。即，本實施例中與第一和第二實施例中相同的參考數字指示相同的部分，與此有關的具體闡述將省略。
本超聲振動致動器10-2的振動單元11-2包括彈性部件12-2和緊貼於彈性部件12-2的平面12a的壓電部件42。壓電部件為薄板狀，在其上表面具有電極42a，42b，42c，42d，42p和42p′。電極42a至42d是用於接收驅動信號的振動產生電極。電極42p和42p′是用於檢測彈性部件12-1的振動狀態的振動檢測電極。
圖4中(A)給出了振動單元11-1的不同位置的四階彎曲振動的幅度AP和這些位置的一階縱向振動的應變ST。節點B4a，B4b，B4c，B4d和B4e的彎曲振幅為零，波腹B4f和B4g的彎曲振幅最大。
如圖4中(A)和(B)所示，振動產生電極42a至42d的長度設置為使這些電極大體位於彈性單元12-2產生的四階彎曲振動的振幅節點間。例如，振動產生電極42a縱向長度大體上等於四階彎曲振動節點B4a和B4b間的距離，即，彎曲振動的半波長。
振動檢測電極42p和42p′為半圓形，所處區域通過局部刻蝕鄰近彈性單元12-2長邊的振動產生電極42a至42d而形成的，並與彈性部件12-2的彎曲振動的節點B4b和B4d的位置相對應。振動檢測電極42p在彈性部件12-2的一個長邊上對稱設置在節點B4b旁。振動檢測電極42p′在彈性部件12-2的另一個長邊上對稱設置在節點B4d旁。因此，電極42a至42d，42p和42p′大體上以振動部件11-2的中心對稱設置。
如上述設置的超聲致動器10-2，圖2中驅動電路20的放大器22發出的一個第一驅動信號輸入振動產生電極42a和42c。圖2中驅動電路20的放大器22發出的一個第二驅動信號輸入振動產生電極42b和42d。結果，壓電部件42激勵彈性部件12-2同時產生縱向振動和彎曲振動，因而產生橢圓形運動。這使得振動單元11-2和相對運動單元(圖中未示)間產生了相對運動。由於彈性部件12-2產生的縱向振動和彎曲振動，振動檢測電極42p和42p′產生的電能取決於壓電部件42。如第一實施例，這些產生的電能以電信號輸入控制電路25，並作為驅動信號的反饋控制。
當本實施例的超聲致動器10-2的振動單元11-2在圖4的(A)和(B)中向右運動時，與振動產生電極42a，42c和42d所處區域的壓電部件42產生的振動對于振動單元11-2的運動的影響相比較，振動產生電極42b所處區域的壓電部件42產生的振動對于振動單元11-2的運動有著直接的影響。相反，振動單元11-2在圖4的(A)和(B)中向左運動時，振動產生電極42c所處區域的壓電部件42是驅動力的主要來源。如第一和第二實施例，左向和右向相對速度的差別可以通過形成彎曲振幅調節部分來調節。
本實施例中，壓電部件42粘結在彈性部件12-2上，電極形成於壓電部件42的表面。這導致的優點在於，其結構比第一和第二實施例更易製造。另外，由於產生振動的壓電部件42的面積可以增大，所以超聲致動器的輸出可以增大。再則，由于振動產生電極間的邊界大體上與彎曲振動的節點相符合，彎曲振動比第一和第二實施例能更有效地實現。結果，也改善了超聲致動器的效率。
以上的每個實施例均給出了採用超聲振動頻段的超聲致動器作為振動致動器的例子。然而，根據本發明的振動致動器並不僅局限於這些實施例。即，本發明同樣適用於採用其它振動頻段的振動致動器。
而且，以上各實施例中的振動致動器採用了一階的縱向振動和四階的彎曲振動。然而，根據本發明的振動致動器並不僅局限於這些實施例。即，採用一階或更高階的縱向振動和一階或更高階彎曲振動的振動致動器的相對速度的各向異性可以採用這些實施例中相同的裝置加以調節。
以上各實施例中，壓電部件作為電-機轉換單元。然而，根據本發明的振動致動器並不僅局限於這些實施例。即，可以採用任何能夠將電能轉換為機械位移的單元。例如，電伸縮單元可以取代壓電部件。
以上各實施例中，彎曲振動振幅調節部件的中心位置與振動單元所產生的彎曲振動的波腹位置相重合。然而，根據本發明的振動致動器，這兩個位置並不必如實施例中完全重合。即，即使在振動單元縱向上的彎曲振幅調節部件的中心偏離了彎曲振動的波腹位置，仍可以調節彎曲振動的幅度。然而，作為彎曲振幅調節單元的質體的中心線最好是安裝在與彎曲振動的波腹位置相重合的位置上，這是因為該位置由質體調節的彎曲振幅的量增大。
以上各實施例中，彎曲振幅調節單元位于振動單元的另一平面。然而，彎曲振幅調節單元也可以位於壓電部件13所處的平面上。如果是這樣的情況，彎曲振幅調節單元所處的位置就不會與壓電部件13的位置相衝突。例如，彎曲振幅調節單元可以傾斜地位於平面和側面相交的位置。
以上各實施例中形成了長方形平行管狀彎曲振幅調節部件。然而，根據本發明的振動致動器並不僅局限於這些實施例。即，有可能採用能夠部分地改變彈性單元的當量厚度的任何形狀。例如，柱狀或金字塔形狀可以取代長方形平行管狀。
另外，儘管第一和第二驅動信號間的電壓相位差設置為90°或-90°，但相位差也不僅局限於這些取值。例如，有可能設置的相位差使得效率最大，並能控制該狀態的驅動頻率。
再則，第一實施例添加了質體，第二實施例移去了質體。然而，這兩種實施例也可以合併。
權利要求
1.一個振動致動器包括一個具有電-機轉換單元並產生縱向和彎曲振動的振動單元；一個以一定壓力與上述振動單元相接觸的相對運動單元，由于振動單元的振動，該相對運動單元可相對于振動單元在至少兩個方向運動；用於彎曲振動的振幅調節部分至少形成於上述振動單元彎曲振動中的多個波腹的一部分，它部分地改變了上述振動單元的剛度，因而減少或消除了相對運動的不對稱性。
2.根據權利要求1的振動致動器，其中上述振動單元形成為長方形平行管狀，以及上述振幅調節部分的形成是通過至少在上述振動單元的平面的一部分上添加質體和從上述振動單元的平面的一部分上移去質體兩者之一。
3.根據權利要求2的振動致動器，其中所述電-機轉換單元安裝在上述振動單元的一個平面上，上述振幅調節部件和驅動力輸出部件形成於上述振動單元的另一個平面，通過驅動力輸出部件，上述振動單元與上述相對運動單元以一定壓力相接觸。
4.根據權利要求2的振動致動器，其中上述相對運動是往復式運動，上述電-機轉換單元具有第一電-機轉換部件和第二電-機轉換部件，它們沿著上述相對運動的方向而安裝，由上述電-機轉換部件所產生的振動對於上述相對運動方向上的驅動力的作用，隨著相對運動方向而改變。
5.根據權利要求4的振動致動器，其中處于振動單元的相對運動方向的後面位置上的第一電-機轉換部件和第二電-機轉換部件之一對於相對運動方向上的驅動力的作用比上述第一電-機轉換部件和第二電-機轉換部件中的另一個要大。
6.根據權利要求5的振動致動器，其中上述縱向振動中，彈性部件大體上平行於上述相對運動拉伸和收縮，以及上述彎曲振動中，上述彈性部件大體上在垂直於上述縱向振動的方向彎曲。
7.根據權利要求2的振動致動器，其中上述的相對運動為往復式運動，上述的電-機轉換單元包括第一電-機轉換單元，第二電-機轉換單元，第三電-機轉換單元和第四電-機轉換單元，它們在上述振動單元的相對運動方向上圍繞中心線軸對稱設置，以及上述的電-機轉換單元中，在振動單元相對運動方向上位於中心線後面並且距其最近的電-機轉換單元對於相對運動方向上的驅動力有著最大的作用。
8.根據權利要求7的振動致動器，其中上述縱向振動中，彈性部件的拉伸和收縮大體上平行於上述相對運動，以及上述彎曲振動中，彈性部件大體上在垂直於上述的縱向振動的方向彎曲。
9.振動致動器包括一個具有電-機轉換單元並產生縱向和彎曲振動的振動單元；一個以一定壓力與上述振動單元相接觸的相對運動單元，由于振動單元的振動，該相對運動單元相對于振動單元在至少兩個方向運動；彎曲振幅調節裝置形成於上述振動單元彎曲振動中的多個波腹位置的全部或一部分，它部分地改變了上述振動單元的剛度，因而減少或消除了相對運動的不對稱性。
10.振動致動器的調節方法包括以下步驟向安裝在振動單元上的電-機轉換單元提供驅動信號，因而使該振動單元產生縱向振動和彎曲振動；在相對運動單元和上述振動單元之間在至少兩個方向上產生相對運動，其中，相對運動單元是以一定的壓力與振動單元相接觸的；通過處理上述振動單元部分地改變振動單元的剛度而分別地在上述彎曲振動的多個波腹位置調節幅值，因而減少或消除了兩個方向上相對運動的不對稱性。
11.根據權利要求10的方法，其中所述處理至少是在振動單元的一部分上添加質體和從振動單元的一部分上移去質體兩者之一。
全文摘要
一個振動致動器包括一個振動單元和一個相對運動單元。振動單元是通過粘貼四片壓電部件而形成,同時地產生一階的拉伸、收縮振動和四階的彎曲振動。相對運動單元以一定的壓力與振動單元相接觸,並在兩個方向上產生相對運動。彎曲振幅的調節部件位於彈性部件的彎曲振動的波腹位置,通過部分地改變彈性部件的當量厚度而減少了在兩個方向上相對運動的各向異性。
文檔編號H02N2/02GK1187711SQ9712568
公開日1998年7月15日 申請日期1997年12月25日 優先權日1997年12月25日
發明者戶部通宏 申請人:株式會社尼康