JP2006333629A - Vibration wave motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動子の駆動面に進行性振動波を生じさせ、この進行性振動波により振動子に加圧接触した移動子を駆動する振動波モータに関するものである。 The present invention relates to a vibration wave motor that generates a traveling vibration wave on a driving surface of a vibrator and drives a moving element that is in pressure contact with the vibrator by the traveling vibration wave.
従来、この種の振動波モータは、例えば、特許文献1に示されているように、圧電体の伸縮を利用して弾性体の駆動面に進行性振動波(以下、進行波とする)を発生させ、この進行波によって駆動面には楕円運動が生じ、楕円運動の波頭に加圧接触した移動子が駆動される。この様な振動波モータは、低回転でも高トルクを有するといった特徴があるため、適宜の駆動装置に搭載した場合には、この駆動装置のギアを省略することができ、例えば、ギア騒音の静寂化、位置決め精度の向上といった利点がある。
一方、近年は小型化、軽量化という理由から、例えば、振動子や移動子の径が従来の1/3〜1/5倍程度であり、従来の電磁モータよりもやや高トルク出力で、やや低回転出力型である振動波モータ等、従来とは異なった方式の振動波モータが提案されている。
Conventionally, this type of vibration wave motor, for example, as shown in
On the other hand, in recent years, for the reasons of downsizing and weight reduction, for example, the diameter of the vibrator and the moving element is about 1/3 to 1/5 times that of the conventional, slightly higher torque output than the conventional electromagnetic motor, and somewhat. A vibration wave motor of a system different from the conventional one, such as a low rotation output type vibration wave motor, has been proposed.
振動波モータは、その径が小さくなると、発生トルク(トルク=接線力×径)が低下するので、振動波モータの出力(出力=トルク×回転数)が小さくなる。そのため、小型化された振動波モータは、発生トルクが小さくなった分だけ回転数を大きくする必要があるが、回転数を大きくした場合、異音が発生するという問題があった。 When the diameter of the vibration wave motor decreases, the generated torque (torque = tangential force × diameter) decreases, so the output (output = torque × rotation speed) of the vibration wave motor decreases. For this reason, the downsized vibration wave motor needs to increase the rotational speed by the amount that the generated torque is reduced, but there is a problem that abnormal noise occurs when the rotational speed is increased.
また、振動波モータの小型化によって、加圧部材、固定部材、出力部材等も小型化すると、従来の各要素に求められた異音防止機能を十分に発揮できず、新たに異音が発生するというおそれがあった。
さらに、異音が発生するような状態で振動波モータを駆動すると、振動体と移動体との摺動が安定せず、駆動効率が悪くなり、振動波モータの出力が劣る。
そのため、加圧部材、固定部材、出力部材等は、異音防止機能を損なうことなく小型化し、配置することが必要となっている。
Furthermore, when the vibration wave motor is driven in a state where abnormal noise is generated, sliding between the vibration body and the moving body is not stable, driving efficiency is deteriorated, and the output of the vibration wave motor is inferior.
For this reason, the pressure member, the fixing member, the output member and the like need to be downsized and arranged without impairing the noise prevention function.
本発明の課題は、小型化にともない高速回転させた場合にも、異音の発生が小さく、駆動効率のよい振動波モータを提供することである。 An object of the present invention is to provide a vibration wave motor that generates less abnormal noise and has high driving efficiency even when it is rotated at a high speed in accordance with downsizing.
前記課題を解決するために、請求項1の発明は、駆動信号により励振される圧電体と、前記圧電体に接合され、前記励振により駆動面に進行性振動波を生じる弾性体とを有する振動子と、前記弾性体の駆動面に加圧接触され、前記進行性振動波によって回転駆動される移動子と、前記振動子と前記移動子とを加圧接触させる加圧部材と、前記移動子とともに回転する出力軸と、を備えた振動波モータにおいて、前記出力軸の端部に、略円盤形状に突出した形状であり、前記加圧部材が加圧する方向で前記移動子の位置を直接又は間接的に規制するフランジ部を有し、前記フランジ部と直接又は間接的に接触する前記移動子の接触部であって前記フランジ部により位置を規制される部分の外径は、前記移動子及び前記出力軸それぞれの回転中心の相対的な傾きを抑える所定以上の大きさがあること、を特徴とする振動波モータである。
請求項2の発明は、請求項1に記載の振動波モータにおいて、前記弾性体の駆動面に接触して摺動する前記移動子の摺動部の外径の半径をRとし、前記接触部が前記フランジ部により位置を規制される部分の外径の半径をrとしたとき、r/R≧0.5を満たすこと、を特徴とする振動波モータである。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の振動波モータにおいて、前記加圧部材は、前記振動子の前記移動子とは反対側に、前記出力軸の外周面に近接して設けられ、前記出力軸とともに回転すること、を特徴とする振動波モータである。
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の振動波モータにおいて、前記振動子を固定する固定部材と、前記出力軸の前記フランジ部とは反対側の端部付近に設けられ、前記出力軸の回転とともに回転して被駆動部材に駆動力を伝達する出力伝達部材と、前記フランジ部と前記出力伝達部材との間に設けられ、前記固定部材に対して前記出力軸の回転運動の径方向の位置を決め、かつ、前記加圧部材の加圧力を受ける軸受け部とを備え、前記加圧部材は、前記軸受け部と前記出力伝達部材との間に設けられていること、を特徴とする振動波モータである。
In order to solve the above problems, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the vibration wave motor according to the first aspect, an outer diameter radius of a sliding portion of the moving element that slides in contact with the driving surface of the elastic body is R, and the contact portion Is a vibration wave motor characterized by satisfying r / R ≧ 0.5, where r is the radius of the outer diameter of the portion whose position is regulated by the flange portion.
According to a third aspect of the present invention, in the vibration wave motor according to the first or second aspect, the pressing member is adjacent to the outer peripheral surface of the output shaft on a side opposite to the moving element of the vibrator. And a vibration wave motor that rotates with the output shaft.
According to a fourth aspect of the present invention, in the vibration wave motor according to any one of the first to third aspects, the fixing member that fixes the vibrator and the flange portion of the output shaft opposite to the flange portion. An output transmission member provided in the vicinity of the end portion and rotated with the rotation of the output shaft to transmit a driving force to the driven member; and provided between the flange portion and the output transmission member, And determining a radial position of the rotational movement of the output shaft and receiving a pressure force of the pressure member, and the pressure member is interposed between the bearing portion and the output transmission member. The vibration wave motor is characterized by being provided.
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
請求項1によれば、フランジ部は、略円盤形状に突出した形状であり、出力軸の端部に設けられ、加圧部材が加圧する方向で振動子の位置を直接又は間接的に規制し、フランジ部と直接又は間接的に接触する移動子の接触部であってフランジ部により位置を規制される部分の外径は、移動子及び出力軸それぞれの回転中心の相対的な傾きを抑える所定以上の大きさがある。従って、高速回転時等に、移動子が、その回転中心が振れる等により出力軸に対して傾くことを抑制できるので、小型化にともない高速回転させた場合にも、異音の発生が小さく、駆動効率がよく十分な出力を得られる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
According to the first aspect of the present invention, the flange portion protrudes in a substantially disk shape, is provided at the end of the output shaft, and directly or indirectly regulates the position of the vibrator in the direction in which the pressure member pressurizes. The outer diameter of the contact portion of the mover that is in direct or indirect contact with the flange portion and whose position is regulated by the flange portion is a predetermined value that suppresses the relative inclination of the rotation center of each of the mover and the output shaft. There are more sizes. Therefore, since the moving element can be prevented from tilting with respect to the output shaft due to the swing of the center of rotation during high-speed rotation, etc., even when it is rotated at a high speed with downsizing, the occurrence of abnormal noise is small, Good driving efficiency and sufficient output.
請求項2によれば、弾性体の駆動面に接触して摺動する移動子の摺動部の外径の半径Rと、移動子の接触部であってフランジ部により位置を規制される部分の外径の半径rとは、r/R≧0.5を満たすので、移動子及び出力軸それぞれの回転中心の相対的な傾きを抑えることができる。従って、小型化にともない高速回転させた場合にも、異音の発生が小さく、駆動効率がよく十分な出力を得られる。
According to
請求項3によれば、加圧部材は、振動子の移動子とは反対側に、出力軸の外周面に近接して設けられるので、加圧位置が出力軸の回転中心に近くなり、また、出力軸とともに回転するので、加圧位置が安定する。よって、移動子にかかる加圧力のむらが小さく、出力軸に対する移動子の傾きを抑制できる。 According to the third aspect of the present invention, the pressing member is provided on the opposite side of the vibrator to the outer surface of the output shaft, so that the pressing position is close to the rotation center of the output shaft, and Since it rotates together with the output shaft, the pressure position is stabilized. Therefore, the unevenness of the pressure applied to the moving element is small, and the inclination of the moving element with respect to the output shaft can be suppressed.
請求項4によれば、加圧部材は、出力伝達部材と軸受け部との間に設けられているので、移動子の摺動部から離れた位置で加圧力を加えることができる。従って、加圧部材による加圧点のずれ、加圧むら等が移動子に与える影響を小さくできる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the pressure member is provided between the output transmission member and the bearing portion, it is possible to apply pressure at a position away from the sliding portion of the moving element. Accordingly, it is possible to reduce the influence of the displacement of the pressure point by the pressure member, the pressure unevenness, etc. on the moving element.
本発明は、小型化にともない高速回転させた場合にも、異音の発生が小さく、駆動効率のよい振動波モータを提供するという目的を、弾性体の駆動面に接触して摺動する移動子の摺動部の外径の半径をR、出力軸のフランジ部と直接又は間接的に接触する移動子の接触部であってフランジ部により位置を規制される部分の外径の半径をrとしたとき、r/R≧0.5を満たすことにより実現した。 The object of the present invention is to provide a vibration wave motor that is less likely to generate abnormal noise and has good driving efficiency even when rotated at a high speed with downsizing. R is the radius of the outer diameter of the sliding portion of the child, and r is the radius of the outer diameter of the contact portion of the moving element that is in direct or indirect contact with the flange portion of the output shaft and whose position is regulated by the flange portion. This was realized by satisfying r / R ≧ 0.5.
以下、本発明による振動波モータの実施例を添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の各実施例は、振動波モータとして、超音波の振動域を利用した超音波モータを例にとって説明する。
図1は、本発明による振動波モータの実施例1を説明する図である。
本実施例の超音波モータ1は、振動子12側を固定とし、移動子15を回転駆動する形態となっている。
Hereinafter, embodiments of a vibration wave motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, an ultrasonic motor using an ultrasonic vibration region will be described as an example of a vibration wave motor.
FIG. 1 is a diagram for explaining a first embodiment of a vibration wave motor according to the present invention.
The
振動子11は、弾性体12と、弾性体12に接合された圧電体13等を有する略円環形状の部材である。
弾性体12は、共振先鋭度が大きな金属材料によって形成され、その形状は、略円環形状である。この弾性体12は、櫛歯部12a、ベース部12b、弾性体フランジ部12cを有する。
櫛歯部12aは、圧電体13が接合される面とは反対側の面に、複数の溝を切って形成され、この櫛歯部12aの先端面は、移動子15に加圧接触され、移動子15を駆動する駆動面となる。この駆動面にはNi−P(ニッケル−リン)メッキ等の表面処理がなされ
ている。櫛歯部12aを設ける理由は、進行波の中立面をできる限り圧電体側に近づけ、これにより駆動面の進行波の振幅を増幅させるためである。
ベース部12bは、弾性体12の周方向に連続した部分であり、ベース部12bの櫛歯部12aとは反対側の面には、圧電体13が接合されている。弾性体フランジ部12cは、ベース部12bの厚さの中央に位置し、弾性体12の内周側に突出した略鍔状の部分である。この弾性体フランジ部12cにより、振動子11は、固定部材16に固定されている。
The
The
The comb-
The
圧電体13は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電気機械変換素子であり、例えば、圧電素子や電歪素子等が用いられる。圧電体13は、弾性体12の周方向に沿って2つの相(A相、B相)の電気信号が入力される範囲があり、各相には、1/2波長毎に分極が交互となった要素が並べられており、A相とB相との間には1/4波長分間隔があくようにしてある。
フレキシブルプリント基板14は、その配線が圧電体13の各相の電極に接続されており、このフレキシブルプリント基板14に外部から供給された駆動信号により、圧電体13が伸縮する。
振動子11は、この圧電体13の伸縮により、弾性体12の駆動面に進行波が発生する。本実施例では、4波の進行波として説明する。
The
The flexible printed
In the
移動子15は、アルミニウム等の軽金属によって形成され、弾性体12の駆動面に生じた進行波によって回転駆動される部材であり、摺動面15a、嵌合部15b、接続部15c等を有する。
摺動面15aは、後述する接続部15cから振動子11側に突出し、弾性体12の駆動面と加圧接触して摺動する面(摺動部)であり、その表面にはアルマイト等の表面処理が施され、耐摩耗性の向上が図られている。
嵌合部15bは、後述する出力軸18に嵌合する部分であり、出力軸18のフランジ部18aと間接的に接触する接触面15d(接触部)を有する。この接触面15dは、その全面がゴム部材22を介してフランジ部18aと接触するように設けられている。
接続部15cは、摺動面15aと嵌合部15bとを接続する略鍔状の部分である。
The moving
The sliding
The
The
出力軸18は、略円筒形状の部材であり、一方の先端部には略円盤形状のフランジ部18aが設けられ、もう一方の端部には後述するギア部材20が設けられている。この出力軸18は、フランジ部18aがゴム部材22を介して移動子15の接触面15dに接触されることにより、移動子15と一体に回転するように設けられている。本実施例では、フランジ部の半径は、移動子の接触面15dの外径の半径に等しい。
ゴム部材22は、ゴムにより形成された略円環形状の部材である。ゴム部材22は、ゴムによる粘着性で移動子15と出力軸18とを結合する機能と、移動子15からの振動を出力軸18へ伝えないように振動を吸収する機能を有しており、ブチルゴム等が用いられている。
The
The
ギア部材20は、出力軸18の回転とともに回転することにより、不図示の被駆動部材に駆動力を伝達する出力伝達部材である。ギア部材20は、出力軸18に形成されたDカットに嵌められており、Eリング等のストッパ23で固定され、回転方向及び回転中心方向で出力軸18と一体になるように設けられている。
ベアリング17は、フランジ部18aとギア部材20との間に設けられ、出力軸18の回転運動の径方向の位置を決め、かつ、加圧部材19の加圧力を受ける軸受け部である。ベアリング受け部材21は、ベアリング17の内径側に配置され、ベアリング17は、固定部材16の内径側に配置されている。
The
The
加圧バネ19は、振動子11と移動子15とを加圧接触させる加圧部材であり、その一端はベアリング受け部材21を介してベアリング17と接しており、他端は、ギア部材20と接している。本実施例では、この加圧バネ19は、圧縮コイルバネを用いている。
ここで、ベアリング受け部材21は、出力軸18と嵌合する部分を延ばした延長部分21aを有している。ベアリング受け部材21は、延長部分21aを設けなくても、加圧バネ19の加圧力を受けることができるが、延長部分21aを設けて出力軸18との嵌合長を長くすることにより、出力軸18の回転中心の振れをより小さくできる。
The pressurizing
Here, the
図2は、実施例1の超音波モータの駆動装置100を説明するブロック図である。
発振部101は、制御部102の指令により所望の周波数の駆動信号を発生する部分である。移相部103は、発振部101で発生した駆動信号を90°位相の異なる2つの駆動信号に分ける部分である。
増幅部104,105は、移相部103によって分けられた2つの駆動信号をそれぞれ所望の電圧に昇圧する部分である。
増幅部104,105からの駆動信号は、超音波モータ1に伝達され、この駆動信号の印加により振動体11に進行波が発生し、移動子15が駆動される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the ultrasonic
The
The amplifying
Drive signals from the amplifying
検出部106は、光学式エンコーダや磁気エンコーダ等により構成され、移動子15の駆動によって駆動された被駆動部材の位置や速度を検出する。
制御部102は、不図示のCPUからの駆動指令を基に、超音波モータ1の駆動を制御する部分である。制御部102は、検出部106からの検出信号を受け、その値を基に、位置情報と速度情報を得て、目標位置に位置決めされるように発振部101の周波数を制御する部分である。
The
The
本実施例の構成によれば、超音波モータ制御装置100は、以下の様にして動作する。
まず、制御部102に目標位置が伝達される。発振部101からは駆動信号が発生し、その信号から移相部103により、90°位相の異なる2つの駆動信号が生成され、増幅部104,105により所望の電圧に増幅される。
駆動信号は、超音波モータ1の圧電体13に印加され、圧電体13は励振され、その励振によって弾性体12には4次の曲げ振動が発生する。圧電体13は、A相とB相とに分けられており、駆動信号は、それぞれA相とB相に印加される。A相から発生する4次曲げ振動とB相から発生する4次曲げ振動とは、位置的な位相が1/4波長ずれるようになっており、また、A相駆動信号とB相駆動信号とは、90°位相がずれているため、2つの曲げ振動は合成され、4波の進行波となる。
進行波の波頭には、楕円運動が生じている。従って、弾性体12の駆動面に加圧接触された移動子15は、この楕円運動によって摩擦駆動される。
According to the configuration of the present embodiment, the ultrasonic
First, the target position is transmitted to the
The drive signal is applied to the
An elliptical motion is generated at the front of the traveling wave. Therefore, the moving
移動子15の駆動により駆動された被駆動部材には、光学式エンコーダ等の検出部106が配置されており、そこから、電気パルスが発生し、制御部102に伝達される。制御部102は、この信号を基に、現在の位置と現在の速度を得ることが可能となり、発振部101の駆動周波数は、これらの位置情報、速度情報及び目標位置情報を基に制御される。
A
ここで、本実施例の超音波モータ1は、移動子15の接触面15dの外径の半径(接触面15dであってフランジ部18aにより位置を規制される部分の外径の半径)をrとし、移動子15の摺動面15aの外径の半径をRとするとき、r=5.5mm、R=11mmであり、接触面15aの外径の半径rと摺動面15の外径の半径Rとの比率r/Rが、r/R=0.5となるように設けられている。
本実施例の超音波モータ1による異音低減の効果を評価するために、超音波モータ1と略同様の形状であるが、接触面15dの外径の半径rと摺動面15aの外径の半径Rとの比率r/Rのみが異なる超音波モータのサンプルを複数用意し、実際に同一条件下で駆動し、その異音の発生状況を調べた。
Here, the
In order to evaluate the effect of noise reduction by the
図3は、接触面の外径の半径rと摺動面の外径の半径Rとの比率r/Rと、異音の発生に関する測定結果を示す表である。
図3の測定結果が示すように、接触面15dの外径の半径rと摺動面15aの外径の半径Rとの比率r/Rは、0.5以上である場合に、出力軸18の回転中心に対する移動子15の倒れが抑制され、異音の静音化に有効である。
なお、接触面15dの外径の半径rは、r/R>1となるような値となると、超音波モータ1の外径の半径よりも大きくなるので、現実的には、r/Rの値は1以下となる。
ただし、接触面15dの外径の半径rは、大きくなるにつれて慣性モーメントが大きくなるので、起動特性が悪くなる等の問題が生じる。そのため、接触面15dの外径の半径rは、r/R≧0.5を満たし、異音低減の効果と駆動特性への影響とを考慮した大きさとすればよい。
FIG. 3 is a table showing the ratio r / R between the radius r of the outer diameter of the contact surface and the radius R of the outer diameter of the sliding surface, and the measurement results regarding the occurrence of abnormal noise.
As shown in the measurement result of FIG. 3, when the ratio r / R between the radius r of the outer diameter of the
Note that the radius r of the outer diameter of the
However, since the moment of inertia increases as the radius r of the outer diameter of the
本実施例によれば、摺動面15aの外径の半径Rと、接触面15dの外径の半径rとを、r/R≧0.5を満たすように設けることにより、小型化にともない定格回転数が高くなり、移動子15が高速回転する場合にも、移動子15と出力軸18との回転中心の相対的な傾きが抑制され、出力軸18の軸芯に対して移動子15の倒れが発生しない。よって、小型化にともない、従来の出力(回転数×トルク)を得るために高速回転する場合にも、異音の発生を小さくできる。
また、振動子11の駆動面と移動子15の摺動面15aとの摺動が安定するので、安定した駆動特性が得られる。
さらに、本実施例では、ベアリング部材17と出力軸18との間に配置されたベアリング受け部材21の出力軸18との嵌合長を長くしたので、出力軸18を安定して保持できる。よって、フランジ部18aは、移動子15に安定して加圧力を加えることができ、移動子15の出力軸18に対する倒れを抑制できる。
According to the present embodiment, the outer diameter radius R of the sliding
In addition, since the sliding between the driving surface of the
Furthermore, in this embodiment, since the fitting length of the
図4は、本発明による振動波モータの実施例2を説明する図である。
実施例2の超音波モータ2は、コイルバネ24の径が実施例1に示した超音波モータ1と相違する。なお、以下の各実施例において、実施例1の超音波モータ1と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜省略する。
FIG. 4 is a diagram for explaining a second embodiment of the vibration wave motor according to the present invention.
The
本実施例の超音波モータ2では、加圧バネ24は、出力軸18の外周面に近接して配置され、実施例1に示した加圧バネ19と比較してそのコイル径が小さい。また、ベアリング受け部材26と出力軸18との嵌合部分の長さは、実施例1に示したベアリング受け部材21に比べて短く、加圧バネ24とベアリング受け部材26との間には、加圧力調整ワッシャー27を配置した。
In the
本実施例によれば、加圧バネ24は、実施例1の場合よりも、移動子15の回転中心に近い位置で加圧力を加えることができる。従って、移動子15にかかる加圧力の偏りによる移動子15の出力軸18に対する傾きを抑制でき、振動子11の駆動面と移動子15の摺動面15aとが安定して摺動するので、小型化にともない、従来の出力を得るために高速回転する場合にも、異音発生が少なく、駆動効率を向上させることができる。
According to the present embodiment, the pressurizing
図5は、本発明による振動波モータの実施例3を説明する図である。
本実施例の超音波モータ3は、移動子28及び出力軸29の形状が、実施例1の超音波モータ1とは異なる。
移動子28は、振動子12の駆動面と加圧接触して摺動する摺動面28aと、出力軸29と嵌合する嵌合部28bと、ゴム部材30を介して後述する出力軸29のフランジ部29aとその全面で接触する接触面28dと、嵌合部28bに形成されたくびれ部28eと、摺動面28aと嵌合部28bとを接続する接続部28cを有している。
FIG. 5 is a diagram for explaining a third embodiment of the vibration wave motor according to the present invention.
The ultrasonic motor 3 of the present embodiment is different from the
The moving
本実施例の移動子28は、略円筒形状の部材とせず、くびれ部28eを有する形で接続部28cを設けている。その理由は、接続部28cの撓みを利用することにより、出力軸29に対して移動子28が傾いた場合にも、振動子11の駆動面と移動子28の摺動面28aとが角度をなすことなく、安定して摺動できるからである。
出力軸29は、一方の端部に略円盤形状のフランジ部29aを有している。このフランジ部29aの径は、移動子28の接触面28dの外径に等しく、接触面28dがフランジ部29aにより位置を規制される部分の外径の半径は、接触面28aの外径の半径に等しい。
The moving
The
本実施例では、接触面28dの外径の半径(フランジ部29aにより位置を規制される部分の外径の半径)と摺動面28aの外径の半径Rとの比率r/Rは、r/R=0.95とした。
接触面28dの外径の半径rと摺動面28aの外径の半径Rとの比率を大きくすることにより、出力軸18に対する移動子28の倒れをさらに小さくできるので、異音の静音化に有効である。
In this embodiment, the ratio r / R between the radius of the outer diameter of the
By increasing the ratio of the radius r of the outer diameter of the
図6は、本発明による振動波モータの実施例4を説明する図である。
本実施例の超音波モータ4は、移動子31及び出力軸33の形状が、実施例1の超音波モータ1とは異なる。
移動子31は、振動子11の駆動面と加圧接触して摺動する摺動面31aと、後述する出力軸33の出力軸側嵌合部33bと嵌合する嵌合部31bと、ゴム部材32を介して出力軸33のフランジ部33aとその全面で接触する接触面31dとを有する。
出力軸33は、その先端部に略円環形状のフランジ部33aと、移動子31と嵌合する出力軸側嵌合部33bを有する。フランジ部33aは、その径が移動子31の摺動面31a及び接触面31dの外径と等しく、接触面31dの外径の半径(フランジ部33aにより位置が規制される部分の外径の半径)rは、摺動面31aの外径の半径Rと等しく、その比率r/R=1.0である。
本実施例によれば、接触面31dの外径の半径rと摺動面31aの外径の半径Rとが等しいので、移動子31の出力軸33に対する倒れを、さらに小さくできる。従って、異音の発生をさらに小さくできる。
FIG. 6 is a view for explaining a fourth embodiment of the vibration wave motor according to the present invention.
The ultrasonic motor 4 of the present embodiment is different from the
The
The
According to the present embodiment, since the radius r of the outer diameter of the
(変形例)
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
(1)実施例2において、ベアリング受け部材26は、出力軸18との嵌合部分に延長部分を設けず、実施例1のベアリング受け部材21に比べて出力軸18との嵌合部分の長さが短い例を示したが、これに限らず、例えば、実施例1のベアリング部材21と同様に延長部分を設けて嵌合部分を長くし、かつ、加圧バネ24を出力軸18の外周面に近接して設けてもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
(1) In the second embodiment, the
(2)実施例3、実施例4において、加圧バネ19は、その一端が延長部分21aを有するベアリング受け部材21に接している例を示したが、これに限らず、例えば、実施例2に示すように、出力軸の外周面に加圧バネを近接して配置してもよい。
(2) In the third and fourth embodiments, the
(3)各実施例において、加圧バネ19,24は、その一端がギア部材20,25に接して配置される例を示したが、これに限らず、例えば、加圧バネの一端を押さえる押さえリング等に接するように配置してもよい。
(3) In each of the embodiments, the pressure springs 19 and 24 are arranged such that one end of the pressure springs 19 and 24 is in contact with the
1,2,3,4:超音波モータ、11:振動子、12:弾性体、13:圧電体、15,28,31:移動子、15a,28a,31a:摺動面、15d,28d,31d:接触面、16:固定部材、17:ベアリング、18,29,33:出力軸、19,24:加圧バネ、20,25:ギア部材
1, 2, 3, 4: Ultrasonic motor, 11: Vibrator, 12: Elastic body, 13: Piezoelectric body, 15, 28, 31: Mover, 15a, 28a, 31a: Sliding surface, 15d, 28d, 31d: contact surface, 16: fixed member, 17: bearing, 18, 29, 33: output shaft, 19, 24: pressure spring, 20, 25: gear member
Claims (4)
前記弾性体の駆動面に加圧接触され、前記進行性振動波によって回転駆動される移動子と、
前記振動子と前記移動子とを加圧接触させる加圧部材と、
前記移動子とともに回転する出力軸と、
を備えた振動波モータにおいて、
前記出力軸の端部に、略円盤形状に突出した形状であり、前記加圧部材が加圧する方向で前記移動子の位置を直接又は間接的に規制するフランジ部を有し、
前記フランジ部と直接又は間接的に接触する前記移動子の接触部であって前記フランジ部により位置を規制される部分の外径は、前記移動子及び前記出力軸それぞれの回転中心の相対的な傾きを抑える所定以上の大きさがあること、
を特徴とする振動波モータ。 A vibrator having a piezoelectric body excited by a drive signal, and an elastic body bonded to the piezoelectric body and generating a progressive vibration wave on a drive surface by the excitation;
A mover that is in pressure contact with the drive surface of the elastic body and is rotationally driven by the progressive vibration wave;
A pressurizing member that pressurizes and contacts the vibrator and the mover;
An output shaft that rotates with the mover;
In the vibration wave motor with
At the end of the output shaft, it has a shape that protrudes in a substantially disc shape, and has a flange portion that directly or indirectly regulates the position of the moving element in the direction in which the pressure member pressurizes,
The outer diameter of the contact portion of the moving element that is in direct or indirect contact with the flange portion and whose position is regulated by the flange portion is relative to the rotation center of each of the moving element and the output shaft. Be larger than a certain size to suppress the tilt,
Vibration wave motor characterized by
前記弾性体の駆動面に接触して摺動する前記移動子の摺動部の外径の半径をRとし、前記接触部が前記フランジ部により位置を規制される部分の外径の半径をrとしたとき、
r/R≧0.5
を満たすこと、
を特徴とする振動波モータ。 The vibration wave motor according to claim 1,
Let R be the radius of the outer diameter of the sliding part of the slider that slides in contact with the drive surface of the elastic body, and r is the radius of the outer diameter of the part where the position of the contact part is regulated by the flange part. When
r / R ≧ 0.5
Meeting,
Vibration wave motor characterized by
前記加圧部材は、前記振動子の前記移動子とは反対側に、前記出力軸の外周面に近接して設けられ、前記出力軸とともに回転すること、
を特徴とする振動波モータ。 In the vibration wave motor according to claim 1 or 2,
The pressurizing member is provided on the opposite side of the vibrator from the moving element, in proximity to the outer peripheral surface of the output shaft, and rotates together with the output shaft;
Vibration wave motor characterized by
前記振動子を固定する固定部材と、
前記出力軸の前記フランジ部とは反対側の端部付近に設けられ、前記出力軸ともに回転して被駆動部材に駆動力を伝達する出力伝達部材と、
前記フランジ部と前記出力伝達部材との間に設けられ、前記固定部材に対して前記出力軸の回転運動の径方向の位置を決め、かつ、前記加圧部材の加圧力を受ける軸受け部とを備え、
前記加圧部材は、前記軸受け部と前記出力伝達部材との間に設けられていること、
を特徴とする振動波モータ。
In the vibration wave motor according to any one of claims 1 to 3,
A fixing member for fixing the vibrator;
An output transmission member that is provided near an end of the output shaft opposite to the flange portion, rotates together with the output shaft, and transmits a driving force to a driven member;
A bearing portion provided between the flange portion and the output transmission member, determining a radial position of the rotational movement of the output shaft with respect to the fixed member, and receiving a pressure force of the pressure member; Prepared,
The pressure member is provided between the bearing portion and the output transmission member;
Vibration wave motor characterized by
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