JP2691966B2 - 超音波モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は超音波モータに関するも
のであり、特に、支持構造を有する超音波モータに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】従来、回転型の超音波モータとしては、
例えば特開昭 59-213286号公報に開示されたものがあ
る。すなわち、回転型の超音波モータは、同公報の明細
書と第２図に開示されているように、固定子であるリン
グ状弾性体の中立軸部材を複数のスプリングで支持し、
このスプリングの端部は回転子を支持するモータフレー
ムに固定されていた。 【０００３】このスプリングを用いることにより、固定
子の振動を被回動体に効率よく伝達していた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の回転
型の超音波モータでは、固定子の振動により固定子と複
数のスプリングとの間で騒音が発生するという問題点が
あった。 【０００５】また、複数のスプリングをもちいるため、
超音波モータの構造が複雑になるという問題点があっ
た。 【０００６】そこで、本発明では、固定子に相当する振
動子の振動による騒音が発生することなく、かつ、構造
が簡単な超音波モータを提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、電気機械変換素子に
よって励振される振動子と、前記振動子に生じる振動に
よって回動される回転子とを備えた超音波モータにおい
て、前記振動子は、前記回転子と加圧接触され、前記電
気機械変換素子によって励振されることで振動を発生す
る励振部と、該振動子を固定するための固定部と、前記
励振部を支持するために、前記励振部と前記固定部との
間に位置して前記励振部の振動を減衰させる薄板状の振
動減衰部とが一体に形成された構成を有していることを
特徴とする超音波モータに存する。 【０００８】 【作用】振動子は、励振部と固定部とこれらの間に位置
する薄板状の振動減衰部とが一体に形成された構成を有
するので、振動子の振動による騒音が発生することがな
く、構造が複雑になることもない。 【０００９】 【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。 【００１０】第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し
ており、第１図は超音波モータの斜視図、第３図は超音
波モータが組み込まれたレンズ鏡筒の縦断面図である。
第１図および第２図に示すように、超音波モータ1 は、
電気機械変換素子としての圧電体2 によって励振される
振動子の一部を構成し、該圧電体2 によって励振され表
面波を生じるリング状の励振部3 と、励振部3 に生じる
進行波によって回転するリング状の回転子4 と、緩衝材
5 および薄い円板6 を介して励振部3 を回転子4 に摩擦
接触させる付勢部材7 と、上記各部材 2〜7 を挾持すべ
く互いに連結された外筒8,9 とから構成されている。回
転子4 と外筒9 との間には、回転子4 が外筒9 に対して
円滑に回転できるようにボールベアリング10が介装され
ている。 【００１１】励振部3 の内周面3aには振動減衰部11が一
体的に形成されており、かつ振動減衰部11には外筒8 の
支持部（レンズ鏡筒の固定部）8aの外周に嵌合した剛体
の固定部12が一体的に形成されている。振動減衰部11
は、励振部3 に生じる振動を減衰するためのもので、励
振部3 の振幅に対して振幅が十分小さくなるようなバネ
定数を有する形状に形成されている。 【００１２】前記振動子は、前記励振部3 と、振動減衰
部11と、固定部12とを一体に形成することにより構成さ
れている。 【００１３】回転子4 の筒部4aの内周面には光軸方向に
延びた係合溝4bが数ヶ所に形成されている。 【００１４】上述したように、超音波モータ1 は一つの
アセンブリーとして組み立てられている。 【００１５】次に、上記超音波モータ1 が組み込まれた
レンズ鏡筒13について第３図および第４図に基づいて説
明する。なお、第３図および第４図において超音波モー
タ1はその内部構造を略して示されている。 【００１６】第３図に示すように、超音波モータ1 は、
外筒8 がレンズ鏡筒13の固定筒14に回動および摺動可能
にレンズ鏡筒13内に組み込まれている。 【００１７】固定筒14は固定胴15に固定されており、固
定胴15にはマウント16が固定されている。固定胴15には
第２光学系L2を保持した固定レンズ枠17が固定されてい
る。固定レンズ枠17のヘリコイドネジ17a には移動レン
ズ枠18のヘリコイドネジ18aが噛み合っている。この移
動レンズ枠18には焦点整合用光学系（以下、第１光学系
と称す）L1が保持されている。移動レンズ枠18の外周に
は、超音波モータ1 の回転子4 の係合溝4bに嵌合する係
合部材たる係合突部18b が光軸方向に延びて数ケ所に形
成されている。移動レンズ枠18にはピン18c が固設され
ている。このピン18c に当接して移動レンズ枠18の回転
角（光軸方向の移動量）を制限するストッパ19が固定筒
14に固設されている。さらに、移動レンズ枠18の後端部
には被写体距離を示す表示部20a を有する目盛板20が固
定されている。この表示部20a の距離目盛は固定筒14に
設けられた窓部21を通して視認できる。 【００１８】固定筒14の先端部には手動環22が回動可能
に支持されている。 【００１９】固定筒14には、移動レンズ枠18が超音波モ
ータ1 の回動力によって駆動される自動モード（第３図
に示すモードで、以下Ａモードと称す）と、手動環22の
回動力によって移動レンズ枠18が駆動される手動モード
（第４図に示すモードで、以下Ｍモードと称す）とに切
換える切換機構30が設けられている。 【００２０】切換機構30のモードセレクタ31は、リング
状に形成されており、固定筒14の外周に摺動可能に嵌合
しており、Ａモード位置とＭモード位置との間で切換え
可能になっている。モードセレクタ31は固定筒14の長孔
14a に貫通したネジ32によって移動リング33に連結され
ている。この移動リング33は固定筒14と外筒8 との間で
光軸方向に摺動可能に配設されており、該移動リング33
と固定筒14との間には、移動リング33の端面が外筒8 の
被挾持部8b端面に当接させる方向に該移動リング33を付
勢するばね部材34が設けられている。該移動リング33と
外筒8 との間には円環35およびばね部材36が設けられて
いる。さらに、切換機構30には、モードセレクタ31をＡ
モード位置あるいはＭモード位置に切換えた際に、各位
置でモードセレクタ31を係止するストッパ37が設けられ
ている。このストッパ37は、固定筒14の長孔14a に貫通
するとともに固定筒14の案内溝（図示省略）によって光
軸方向に摺動可能なピン部材37a で構成されている。こ
のピン部材37a はばね部材37b によって突出方向に付勢
されており、先端には係合部37c が形成されている。こ
の係合部37c は第３図のＡモード位置では固定筒14の内
周面に当接し、第４図のＭモード位置では前記不図示の
案内溝の端部に形成され係止穴14b に嵌入するようにな
っている。 【００２１】なお、モードセレクタ31をＡモード位置に
切換えた際には、自動焦点整合用の制御機構（不図示が
作動状態になって超音波モータ1 への電源の供給が可能
になり、モードセレクタ31をＭモード位置に切換えた際
には、前記不図示の制御機構が不作動状態になって超音
波モータ1 への電源の供給が不能になるように構成され
ている。 【００２２】なお、前記ばね部材34,36 は、第３図のＡ
モードにおいて移動レンズ枠18が超音波モータ1 の回動
力によって駆動される際に、外筒8 が固定筒14に対して
回転しないように外筒8 の被挾持部8bを固定筒14に圧接
させている。ばね部材36の付勢力は、第４図のＭモード
において手動環22と外筒9 との接触面における摩擦力が
移動レンズ枠18を駆動する駆動力より大きくなるように
設定されている。 【００２３】以下に動作を説明する。 【００２４】第３図に示すようにモードセレクタ31をＡ
モード位置に切換えた際には、外筒8 の被挾持部8bはば
ね部材34,36 の付勢力によって固定筒14と移動リング33
との間で挾持されており、かつストッパ37の係合部37c
が固定筒14の内周面に当接することによってモードセレ
クタ31がＡモード位置で係止されている。この時、前記
制御機構（不図示）が作動状態になっており、該制御機
構（不図示）によって超音波モータ1 へ電源が供給され
ると励振部3 に進行波が発生するので回転子４が光軸中
心に回転する。回転子４ は固定筒14および外筒8 に対
して回転することとなり、回転子4 の回転は係合溝4bと
係合突部18b との係合によって移動レンズ枠18に伝達さ
れる。移動レンズ枠18のヘリコイドネジ18a は固定レン
ズ枠17のヘリコイドネジ17a に螺合しているので、移動
レンズ枠18は回転しながら光軸方向に移動し、焦点整合
が成される。 【００２５】なお、第３図のＡモード位置では、超音波
モータ1 の外筒9 は手動環22から離している。 【００２６】次に、第３図においてモードセレクタ31を
前方（図の左方）へＭモード位置まで摺動させると、移
動リング33が同方向に摺動し、ばね部材34,36 が押し縮
められ、ばね部材36の付勢力によって円環35および外筒
8,9 が前方に変位し、外筒9が手動環22にばね部材36の
付勢力によって圧接される（第４図に示す状態）。この
ようにモードセレクタ31をＭモード位置に切換えた際
に、ストッパ37の係合部37c はばね部材37b の付勢力に
よって固定筒14の係止穴14b に嵌入し、これによってモ
ードセレクタ31がＭモード位置で係止される。この時、
前記制御機構（不図示）は不作動状態になっており、超
音波モータ1 には、電源は供給されない。 【００２７】第４図の状態で手動環22を回動させると、
前記振動子は外筒8 に固定されているとともに振動子の
励振部3 は回転子4 に圧接されているので、手動環22の
回動は外筒9,外筒8,付勢部材7,薄い円板6,緩衝材5,励振
部3 および回転子4 が一体で回動することにより移動レ
ンズ枠18に伝達される。 【００２８】そして、第４図のＭモードにおいてストッ
パ37を押し込み、モードセレクタ31を後方（図の右方
９) へ摺動させると、モードセレクタ31が上記Ａモード
位置に切換わる。 【００２９】なお、上記実施例では、前記剛体の固定部
12を外筒8 の支持部8aに支持させたが、該剛体の固定部
12をレンズ鏡筒13側の支持部、例えば固定筒14に支持さ
せるように構成してもよいことは言うまでもない。 【００３０】さらに、上記実施例において、剛体の固定
部12および外筒8 の支持部8aのいづれか一方に係合溝を
他方に該係合溝を係合する係合突部をそれぞれ設けれ
ば、振動子に強いトルクが加えられても該振動子が回転
してしまうことはない。 【００３１】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、振動子
は、励振部と固定部とこれらの間に位置する薄板状の振
動減衰部とが一体に形成された構成を有するので、振動
子の振動による騒音が発生することがない。 【００３２】また、励振部と固定部と振動減衰部とを一
体にして振動子を形成しているので、超音波モータの構
造が簡単である。 【００３３】更に、旋盤により同時加工ができるので、
超音波モータ（振動子）を安価に製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例を示し、超音波モータの斜視
図である。 【図２】本発明の一実施例を示し、主要部の拡大斜視図
である。 【図３】本発明の一実施例を示し、レンズ鏡筒の縦断面
図である。 【図４】本発明の一実施例を示し、レンズ鏡筒の縦断面
図である。 【符号の説明】 1 …超音波モータ 2 …圧電素子（電気機械変換素子） 3 …励振部 3a…内周面 4 …回転子 8a…外筒の支持部（レンズ鏡筒の固定部) 11…振動減衰部 12…固定部 13…レンズ鏡筒 L1…第１光学系（撮影レンズ）

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．電気機械変換素子によって励振される振動子と、 前記振動子に生じる振動によって回動される回転子とを
   備えた超音波モータにおいて、 前記振動子は、前記回転子と加圧接触され、前記電気機
   械変換素子によって励振されることで振動を発生する励
   振部と、該振動子を固定するための固定部と、前記励振
   部を支持するために、前記励振部と前記固定部との間に
   位置して前記励振部の振動を減衰させる薄板状の振動減
   衰部とが一体に形成された構成を有していることを特徴
   とする超音波モータ。