JP3167394B2 - 振動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置 - Google Patents
振動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/106—Langevin motors
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、棒状弾性体に設けられ
た電気−機械エネルギー変換素子に電気エネルギーを供
給することにより、棒状振動子としての弾性体を振動さ
せ振動子の表面粒子に円または楕円運動を生じさせ、振
動子に押圧した移動体を摩擦駆動する振動波駆動装置、
特にカメラ等の光学機器、プリンタ等の事務機器に好適
な振動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置に
関するものである。
た電気−機械エネルギー変換素子に電気エネルギーを供
給することにより、棒状振動子としての弾性体を振動さ
せ振動子の表面粒子に円または楕円運動を生じさせ、振
動子に押圧した移動体を摩擦駆動する振動波駆動装置、
特にカメラ等の光学機器、プリンタ等の事務機器に好適
な振動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】棒状振動波駆動装置は棒型の振動子の表
面粒子に円又は楕円運動を励起せしめ、これに押圧され
た移動体を摩擦駆動するものである。
面粒子に円又は楕円運動を励起せしめ、これに押圧され
た移動体を摩擦駆動するものである。
【０００３】ところでこの円又は楕円運動の大きさは、
高々数μｍ程度であるため、振動子と全周にわたって接
触を保つためには、振動子及びロータの接触面精度を、
その大きさ以上に仕上げなければならない。しかし、現
実には加工コストとの兼ね合いからここまで高精度には
できずロータ側接触部にバネ性を付与し、全周にわたり
接触を保てるような構造としている。
高々数μｍ程度であるため、振動子と全周にわたって接
触を保つためには、振動子及びロータの接触面精度を、
その大きさ以上に仕上げなければならない。しかし、現
実には加工コストとの兼ね合いからここまで高精度には
できずロータ側接触部にバネ性を付与し、全周にわたり
接触を保てるような構造としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上の駆動原理により
駆動される振動波駆動装置は、低速において高トルクの
モータ特性を持っている。
駆動される振動波駆動装置は、低速において高トルクの
モータ特性を持っている。
【０００５】したがって、ギア等により減速する必要が
ないため、ギア音等が問題となる静粛性の要求のある製
品、例えばカメラ等に利用される。
ないため、ギア音等が問題となる静粛性の要求のある製
品、例えばカメラ等に利用される。
【０００６】しかし、振動波駆動装置は駆動中に鳴きを
発生することがある。
発生することがある。
【０００７】そしてその原因は駆動中に発生する駆動に
供する振動とは別の振動が振動子中に発生していること
にあった。しかもその振動は進行波であった。
供する振動とは別の振動が振動子中に発生していること
にあった。しかもその振動は進行波であった。
【０００８】この対策として、本出願人は種々の解決案
を提案した。しかし、まだわずかに別の鳴きが発生する
ことが判明した。
を提案した。しかし、まだわずかに別の鳴きが発生する
ことが判明した。
【０００９】図２に、駆動中に鳴きを発生しているとき
の振動スペクトルをマイクロフォンにより観察した結果
を示す。
の振動スペクトルをマイクロフォンにより観察した結果
を示す。
【００１０】１ｆは振動子の駆動周波数、２ｆは１ｆの
倍の周波数成分であり、４ｆは可聴域周波数つまり２０
ｋＨｚ以下に存在するが鳴きを発生する周波数である。
倍の周波数成分であり、４ｆは可聴域周波数つまり２０
ｋＨｚ以下に存在するが鳴きを発生する周波数である。
【００１１】また、各周波数間には３ｆ−１ｆ＝４ｆな
る関係が存在する。
る関係が存在する。
【００１２】ところで、駆動周波数は駆動振動を発生す
るために供せられる交流信号の周波数であるので、その
周波数をΔｆシフトすることができる。つまり、シフト
後の周波数をｆS とすると、１ｆS ＝１ｆ＋Δｆ，２ｆ
S ＝２ｆ＋２Δｆと変化する。一方、４ｆ，３ｆの周波
数変化を調べて見ると、４ｆS ＝４ｆ−Δｆ，３ｆS＝
３ｆとなっていた。
るために供せられる交流信号の周波数であるので、その
周波数をΔｆシフトすることができる。つまり、シフト
後の周波数をｆS とすると、１ｆS ＝１ｆ＋Δｆ，２ｆ
S ＝２ｆ＋２Δｆと変化する。一方、４ｆ，３ｆの周波
数変化を調べて見ると、４ｆS ＝４ｆ−Δｆ，３ｆS＝
３ｆとなっていた。
【００１３】したがって、鳴きの振動スペクトルは、３
ｆと駆動周波数との差周波数（４ｆS ＝３ｆ−１ｆ−Δ
ｆ）であり、３ｆは何らかの固有振動であると考えるこ
とができる。
ｆと駆動周波数との差周波数（４ｆS ＝３ｆ−１ｆ−Δ
ｆ）であり、３ｆは何らかの固有振動であると考えるこ
とができる。
【００１４】そしてこの固有振動を調べてみると、図３
に示すロータ本環２の曲げ振動であることがわかった。
図４の実線で、ロータ本環２の変形前斜視図、点線に曲
げの振動モード図を示す。尚、接触バネ２ａ（図３を参
照）は不図示であるが、本環部２にならって曲げ変形を
している。
に示すロータ本環２の曲げ振動であることがわかった。
図４の実線で、ロータ本環２の変形前斜視図、点線に曲
げの振動モード図を示す。尚、接触バネ２ａ（図３を参
照）は不図示であるが、本環部２にならって曲げ変形を
している。
【００１５】したがって、このロータ本環２の振動の発
生を防止すれば、鳴きの発生を防止することができる。
生を防止すれば、鳴きの発生を防止することができる。
【００１６】また、以上述べた鳴きの他、別の鳴きが発
生することもあった。
生することもあった。
【００１７】この振動スペクトルを図５に示す。１ｆ，
２ｆ，３ｆ，４ｆは図２の記号と同様に各々、駆動振動
（１ｆ）、駆動の２倍の周波数の振動（２ｆ）、鳴きの
原因となる固有振動（３ｆ）、鳴きの振動（Δｆ）、の
夫々のスペクトルである。ただし、４ｆ＝１ｆ−（２ｆ
−３ｆ）である。
２ｆ，３ｆ，４ｆは図２の記号と同様に各々、駆動振動
（１ｆ）、駆動の２倍の周波数の振動（２ｆ）、鳴きの
原因となる固有振動（３ｆ）、鳴きの振動（Δｆ）、の
夫々のスペクトルである。ただし、４ｆ＝１ｆ−（２ｆ
−３ｆ）である。
【００１８】固有振動３ｆを調べてみると、図３に示す
ようなロータ接触バネ２ａの曲げ振動であることが判明
した。振動モード図を図６に示す。
ようなロータ接触バネ２ａの曲げ振動であることが判明
した。振動モード図を図６に示す。
【００１９】このモードは図４に示した曲げモードと異
なり、ロータ本環２の変形は非常に小さく、接触部バネ
２ａのみが曲げ変形する振動モードである。
なり、ロータ本環２の変形は非常に小さく、接触部バネ
２ａのみが曲げ変形する振動モードである。
【００２０】ところで、これらの鳴きを発生させる曲げ
振動は、進行波である。
振動は、進行波である。
【００２１】そして、進行波は直交する２つの固有振
動、つまりｓｉｎモードとｃｏｓモードの合成であるか
ら、これらの固有振動の振動数を異ならしむることで鳴
きの原因となるその振動、つまり進行波の発生を防止す
ることができる。
動、つまりｓｉｎモードとｃｏｓモードの合成であるか
ら、これらの固有振動の振動数を異ならしむることで鳴
きの原因となるその振動、つまり進行波の発生を防止す
ることができる。
【００２２】本出願に係る発明の目的は、以上述べたロ
ータ本環部の曲げ振動、及びロータ接触バネ部の曲げ振
動の発生を防止し、これらの鳴きの発生を防止できる振
動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置を提供
しようとするものである。
ータ本環部の曲げ振動、及びロータ接触バネ部の曲げ振
動の発生を防止し、これらの鳴きの発生を防止できる振
動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置を提供
しようとするものである。
【００２３】
【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する振動波駆動装置の第１の構成は、棒状振動体
に設けられた電気−機械エネルギー変換素子に周波数信
号を印加することによって、前記振動体の軸を含む異な
る複数の平面内に、屈曲振動を励起させ、かつ各々の振
動に時間的に所定の位相差を持たせることにより、前記
振動体の表面に回転運動を生じさせ、前記振動体に圧接
した移動体を摩擦駆動する振動波駆動装置に於て、前記
電気−機械エネルギー変換素子に供給される周波数信号
とは異な る周波数での曲げ振動に係る進行波の発生を防
止するために 、 前記進行波における固有振動モードのｓ
ｉｎモードとｃｏｓモードの固有振動数に差を設けたも
のである。
を実現する振動波駆動装置の第１の構成は、棒状振動体
に設けられた電気−機械エネルギー変換素子に周波数信
号を印加することによって、前記振動体の軸を含む異な
る複数の平面内に、屈曲振動を励起させ、かつ各々の振
動に時間的に所定の位相差を持たせることにより、前記
振動体の表面に回転運動を生じさせ、前記振動体に圧接
した移動体を摩擦駆動する振動波駆動装置に於て、前記
電気−機械エネルギー変換素子に供給される周波数信号
とは異な る周波数での曲げ振動に係る進行波の発生を防
止するために 、 前記進行波における固有振動モードのｓ
ｉｎモードとｃｏｓモードの固有振動数に差を設けたも
のである。
【００２４】本出願に係る発明の目的を実現する振動波
駆動装置の第２の構成は、上記した第１の構成におい
て、前記固有振動モードが前記移動体の本体部の振動モ
ードとするものである。
駆動装置の第２の構成は、上記した第１の構成におい
て、前記固有振動モードが前記移動体の本体部の振動モ
ードとするものである。
【００２５】本出願に係る発明の目的を実現する振動波
駆動装置の第３の構成は、上記した第１の構成におい
て、前記移動体が前記振動体と接触する部分に接触部バ
ネ構造を有すものであって、前記固有振動モードが、該
接触バネの固有振動モードであるとするものである。
駆動装置の第３の構成は、上記した第１の構成におい
て、前記移動体が前記振動体と接触する部分に接触部バ
ネ構造を有すものであって、前記固有振動モードが、該
接触バネの固有振動モードであるとするものである。
【００２６】本出願に係る発明の目的を実現する振動波
駆動装置の第４の構成は、上記いずれかの構成で、前記
移動体の周上に溝加工又は面取りを施したものである。
駆動装置の第４の構成は、上記いずれかの構成で、前記
移動体の周上に溝加工又は面取りを施したものである。
【００２７】本出願に係る発明の目的を実現する振動波
駆動装置の第５の構成は、上記した第１、第２または第
３の構成のいずれかにおいて、前記移動体の周上に質量
を付加したものである。
駆動装置の第５の構成は、上記した第１、第２または第
３の構成のいずれかにおいて、前記移動体の周上に質量
を付加したものである。
【００２８】本出願に係る発明の目的を実現する振動波
駆動装置の第６の構成は、上記したいずれかの構成にお
いて、非軸対称形状とするための溝，付加質量等の剛性
変化部分が、前記固有振動モードにおける曲げ振動の半
波長の整数倍のピッチで設けられているものである。
駆動装置の第６の構成は、上記したいずれかの構成にお
いて、非軸対称形状とするための溝，付加質量等の剛性
変化部分が、前記固有振動モードにおける曲げ振動の半
波長の整数倍のピッチで設けられているものである。
【００２９】本出願に係る発明の目的を実現する振動波
駆動装置を有する装置は、上記したいずれかの構成の棒
状振動波駆動装置を有する装置に於て、前記移動体から
駆動力を得る被駆動部材を有することを特徴とする振動
波駆動装置を有するものである。
駆動装置を有する装置は、上記したいずれかの構成の棒
状振動波駆動装置を有する装置に於て、前記移動体から
駆動力を得る被駆動部材を有することを特徴とする振動
波駆動装置を有するものである。
【００３０】すなわち、軸対称形状を有するロータ本
環、ロータ接触バネを非軸対称形状とすることで、前記
振動モードのｓｉｎ及びｃｏｓモードの固有振動数に大
きな差を与え、同一周波数にて両モード（ｓｉｎモー
ド、ｃｏｓモード）が励起されること、つまり進行波の
励起を起こしづらくし、鳴きの発生を抑えることができ
ることになる。
環、ロータ接触バネを非軸対称形状とすることで、前記
振動モードのｓｉｎ及びｃｏｓモードの固有振動数に大
きな差を与え、同一周波数にて両モード（ｓｉｎモー
ド、ｃｏｓモード）が励起されること、つまり進行波の
励起を起こしづらくし、鳴きの発生を抑えることができ
ることになる。
【００３１】
【実施例】図１は本発明による振動波駆動装置を適用し
た一実施例の超音波モータのロータで、（ａ）はロータ
上面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。５は、ロ
ータ本環２の上部に周上２カ所に施されている直線状の
溝である。
た一実施例の超音波モータのロータで、（ａ）はロータ
上面図、（ｂ）は（ａ）のＡＡ断面図である。５は、ロ
ータ本環２の上部に周上２カ所に施されている直線状の
溝である。
【００３２】なお、図１においては、ロータを進行波に
よって駆動する棒状のステータ、並びにステータに進行
波を発生させる他の要素については特開平３−４０７６
７号、ＵＳＰ４５６２３７４のＦｉｇ２に記したものと
実質上同じであるので、その説明は省略する。
よって駆動する棒状のステータ、並びにステータに進行
波を発生させる他の要素については特開平３−４０７６
７号、ＵＳＰ４５６２３７４のＦｉｇ２に記したものと
実質上同じであるので、その説明は省略する。
【００３３】不図示の棒状ステータに発生した進行波に
よって駆動されるロータ２、２ａに上記の溝５を形成す
ることによって、図１の（ｃ）に示すように、図示の位
置にｓｉｎモード，ｃｏｓモードは発生し、ｓｉｎモー
ドにとっては振動の腹の位置に溝５があり、モード剛性
の低下が著しく、したがってｓｉｎモードのその固有振
動数は大きく下がるが、ｃｏｓモードにとっては溝５は
節位置であり、ｃｏｓモードの固有振動数の低下の大き
さは相対的に小さい。
よって駆動されるロータ２、２ａに上記の溝５を形成す
ることによって、図１の（ｃ）に示すように、図示の位
置にｓｉｎモード，ｃｏｓモードは発生し、ｓｉｎモー
ドにとっては振動の腹の位置に溝５があり、モード剛性
の低下が著しく、したがってｓｉｎモードのその固有振
動数は大きく下がるが、ｃｏｓモードにとっては溝５は
節位置であり、ｃｏｓモードの固有振動数の低下の大き
さは相対的に小さい。
【００３４】この結果、両固有振動数に差が発生する。
具体的には溝形成前において、両モードの固有振動数が
５４ｋＨｚで一致していたものが溝形成後、ｓｉｎモー
ドは５１ｋＨｚ、ｃｏｓモードは５３ｋＨｚとなり、２
ｋＨｚの周波数差が発生した。このロータを前述の公知
のステータ（振動子）によって駆動した結果、ロータ本
環の曲げの固有振動の発生を原因とする鳴きはなくなっ
た。尚、本例では溝５を２カ所としているが、等ピッチ
４カ所とすれば、両モードの周波数差はより大きくなり
鳴き防止に対する効果は大きくなる。
具体的には溝形成前において、両モードの固有振動数が
５４ｋＨｚで一致していたものが溝形成後、ｓｉｎモー
ドは５１ｋＨｚ、ｃｏｓモードは５３ｋＨｚとなり、２
ｋＨｚの周波数差が発生した。このロータを前述の公知
のステータ（振動子）によって駆動した結果、ロータ本
環の曲げの固有振動の発生を原因とする鳴きはなくなっ
た。尚、本例では溝５を２カ所としているが、等ピッチ
４カ所とすれば、両モードの周波数差はより大きくなり
鳴き防止に対する効果は大きくなる。
【００３５】図７は本発明を適用したモータの第２実施
例で、円環状ロータ部の要部断面図である。６はＦｅ又
は亜鉛等の金属でできたロータ２、２ａを加圧するバネ
（不図示）を受ける部材であり、ロータ２、２ａと接着
され両者は一体化している。なお、ＣＡはロータ２、２
ａ、６、５０の中心軸である。
例で、円環状ロータ部の要部断面図である。６はＦｅ又
は亜鉛等の金属でできたロータ２、２ａを加圧するバネ
（不図示）を受ける部材であり、ロータ２、２ａと接着
され両者は一体化している。なお、ＣＡはロータ２、２
ａ、６、５０の中心軸である。
【００３６】そして、このバネ受け部材６の上部に周溝
５０を施し、前記と同様な効果を得ている。
５０を施し、前記と同様な効果を得ている。
【００３７】このようにロータと一体化した他部品を利
用しても同様の効果を得られる。
用しても同様の効果を得られる。
【００３８】図８は、本発明の第３実施例を示す。本実
施例は、円環状ロータの接触部バネの曲げ振動の発生を
原因とする鳴き発生の対策で、図８の（ａ）は振動体と
接触する側から見た図、（ｂ）は一部縦断面図である。
ロータのロータ接触バネの角部に溝部５１が形成され、
前述同様の理屈により鳴きは防止される。なお、ＣＡは
リング状ロータ２、２ａ、５１の中心軸である。
施例は、円環状ロータの接触部バネの曲げ振動の発生を
原因とする鳴き発生の対策で、図８の（ａ）は振動体と
接触する側から見た図、（ｂ）は一部縦断面図である。
ロータのロータ接触バネの角部に溝部５１が形成され、
前述同様の理屈により鳴きは防止される。なお、ＣＡは
リング状ロータ２、２ａ、５１の中心軸である。
【００３９】以上の各実施例は溝形成によりロータに発
生する振動の２成分、ｓｉｎモードとｃｏｓモードの固
有振動数を異ならせ、ロータに進行波が発生することを
防止し、鳴きの防止を図っているが、図９に示したよう
に、ロータ２、２ａの側面に面取り部９を形成すること
により、ロータを非軸対称形状とし、前述のｓｉｎモー
ドとｃｏｓモードの固有周波数を異ならせ、ロータ本環
２と接触バネ２ａに同時に鳴きの防止対策を施したり、
又図１０に示したようにロータ２、２ａビス等の質量１
０等を付加することによっても可能である。
生する振動の２成分、ｓｉｎモードとｃｏｓモードの固
有振動数を異ならせ、ロータに進行波が発生することを
防止し、鳴きの防止を図っているが、図９に示したよう
に、ロータ２、２ａの側面に面取り部９を形成すること
により、ロータを非軸対称形状とし、前述のｓｉｎモー
ドとｃｏｓモードの固有周波数を異ならせ、ロータ本環
２と接触バネ２ａに同時に鳴きの防止対策を施したり、
又図１０に示したようにロータ２、２ａビス等の質量１
０等を付加することによっても可能である。
【００４０】又各実施例では全周２カ所の溝により鳴き
対策を施したが、鳴きの原因となるモードが３次の曲げ
又は４次の曲げである場合全周等ピッチで３コ又は６
コ、４コ又は８コの溝を設けることが望ましく、２次と
３次の鳴きが発生した場合、２コの等ピッチ溝及び３コ
の等ピッチ溝を併用し、両鳴きに対し同時に対策するこ
とも可能である。
対策を施したが、鳴きの原因となるモードが３次の曲げ
又は４次の曲げである場合全周等ピッチで３コ又は６
コ、４コ又は８コの溝を設けることが望ましく、２次と
３次の鳴きが発生した場合、２コの等ピッチ溝及び３コ
の等ピッチ溝を併用し、両鳴きに対し同時に対策するこ
とも可能である。
【００４１】又、例えば４次曲げに対し、８コの等ピッ
チ溝１１−１〜１１−８を形成しなくても、図１１に示
すように、一部の溝１１−４，１１−６，１１−７が欠
落しても、同様の効果を得ることができる。
チ溝１１−１〜１１−８を形成しなくても、図１１に示
すように、一部の溝１１−４，１１−６，１１−７が欠
落しても、同様の効果を得ることができる。
【００４２】図１２はリング状の溝５０Ａをバネケース
ｉの外周部に有する本発明による振動波駆動装置の組立
状態を示す一実施例、及びこの振動波駆動装置を駆動源
とする装置（本実施例ではカメラ）の概略図を示してい
る。
ｉの外周部に有する本発明による振動波駆動装置の組立
状態を示す一実施例、及びこの振動波駆動装置を駆動源
とする装置（本実施例ではカメラ）の概略図を示してい
る。
【００４３】ｂ1 ，ｂ2 振動子構造体で、Ａ相圧電素子
ａ1 ，Ｂ相圧電素子ａ2 及び電極板を介装してボルトｃ
により締結され、これらにより棒状振動子を構成してい
る。
ａ1 ，Ｂ相圧電素子ａ2 及び電極板を介装してボルトｃ
により締結され、これらにより棒状振動子を構成してい
る。
【００４４】なお、圧電素子ａ1 、ａ2 に時間的に位相
差をもった電気信号が与えられると、前記振動子の軸を
含む異なる複数の平面内には、屈曲振動が発生し、前記
振動子の表面には回転運動が生じる、という駆動原理は
公知である。
差をもった電気信号が与えられると、前記振動子の軸を
含む異なる複数の平面内には、屈曲振動が発生し、前記
振動子の表面には回転運動が生じる、という駆動原理は
公知である。
【００４５】ｒはロータ本環２およびロータ接触バネ２
ａからなるロータで、加圧バネｈおよびバネケースｉを
介して振動子の駆動面に押圧されている。ｆは外周部に
歯車部が形成された回転出力部材で、ベアリングｅによ
り軸支される一方、バネケースｉと摩擦接触し、ロータ
ｒと共に一体的回転する。ｇは固定部材で、ボルトｃの
先端部に固定され、ビス等により固定体（例えばレンズ
鏡筒の固定筒）ｊにゴムシートｋを介して取り付けられ
る。
ａからなるロータで、加圧バネｈおよびバネケースｉを
介して振動子の駆動面に押圧されている。ｆは外周部に
歯車部が形成された回転出力部材で、ベアリングｅによ
り軸支される一方、バネケースｉと摩擦接触し、ロータ
ｒと共に一体的回転する。ｇは固定部材で、ボルトｃの
先端部に固定され、ビス等により固定体（例えばレンズ
鏡筒の固定筒）ｊにゴムシートｋを介して取り付けられ
る。
【００４６】５４は大歯車部５４ａと小歯車部５４ｂか
ら構成される歯車で、大歯車部５４ａと回転出力部材ｆ
の歯車部と噛合し、棒状振動波駆動装置の出力が取り出
される。５５は被駆動部材、例えばカメラのレンズ鏡筒
で、外周部に形成された歯車部５５ａに小歯車部５４ｂ
が噛合し、例えばオートフォーカス（ＡＦ）のために振
動波駆動装置により回転駆動される。５６は歯車５４と
一体に回転するスリット板、５７はフォトカップラー
で、歯車５４の回転を検出する。
ら構成される歯車で、大歯車部５４ａと回転出力部材ｆ
の歯車部と噛合し、棒状振動波駆動装置の出力が取り出
される。５５は被駆動部材、例えばカメラのレンズ鏡筒
で、外周部に形成された歯車部５５ａに小歯車部５４ｂ
が噛合し、例えばオートフォーカス（ＡＦ）のために振
動波駆動装置により回転駆動される。５６は歯車５４と
一体に回転するスリット板、５７はフォトカップラー
で、歯車５４の回転を検出する。
【００４７】なお、上述の各実施例は、振動子を固定
し、ロータを移動するようにしているが、逆に振動子を
移動させるようにしても本発明を適用することができ、
この場合は固定子側にｓｉｎモードとｃｏｓモードの固
有振動数を離すための溝等を設けるものである。
し、ロータを移動するようにしているが、逆に振動子を
移動させるようにしても本発明を適用することができ、
この場合は固定子側にｓｉｎモードとｃｏｓモードの固
有振動数を離すための溝等を設けるものである。
【００４８】
【発明の効果】以上述べてきたように、電気−機械エネ
ルギー変換素子に供給される周波数信号とは異なる周波
数での曲げ振動に係る進行波の発生を防止するために 、
前記進行波における固有振動モードのｓｉｎモードとｃ
ｏｓモードの固有振動数に差を設けたので、鳴きの発生
を防止することができる。
ルギー変換素子に供給される周波数信号とは異なる周波
数での曲げ振動に係る進行波の発生を防止するために 、
前記進行波における固有振動モードのｓｉｎモードとｃ
ｏｓモードの固有振動数に差を設けたので、鳴きの発生
を防止することができる。
【図１】本発明による振動波駆動装置の第１実施例を示
すロータの平面、断面、振動モードを示す図。
すロータの平面、断面、振動モードを示す図。
【図２】鳴きの振動スペクトルを示す図。
【図３】従来のロータの断面図。
【図４】鳴きの原因となる従来のロータ本環の振動モー
ド図。
ド図。
【図５】鳴きの振動スペクトルを示す図。
【図６】鳴きの原因となる従来のロータ接触バネの曲げ
振動モード図。
振動モード図。
【図７】本発明の振動波駆動装置の第２実施例のロータ
の断面図。
の断面図。
【図８】本発明の振動波駆動装置の第３実施例のロータ
の断面図。
の断面図。
【図９】本発明の振動波駆動装置の第４実施例のロータ
を示す図。
を示す図。
【図１０】本発明の振動波駆動装置の第５実施例の振動
子を示す図。
子を示す図。
【図１１】本発明の振動波駆動装置の第６実施例の振動
子を示す図。
子を示す図。
【図１２】本発明による振動波駆動装置を駆動源とする
装置の概略図。
装置の概略図。
【図１３】本発明による振動波駆動装置を駆動源とする
装置の概略図。
装置の概略図。
２…ロータ本環 ２ａ…ロータ接触バ
ネ １ｆ…駆動用振動の振動スペクトル ２ｆ…駆動の２倍の周波数の振動スペクトル ３ｆ，４ｆ…鳴きの原因となる固有振動スペクトル ５，５０，５１，５２…溝
ネ １ｆ…駆動用振動の振動スペクトル ２ｆ…駆動の２倍の周波数の振動スペクトル ３ｆ，４ｆ…鳴きの原因となる固有振動スペクトル ５，５０，５１，５２…溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−70480（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214274（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−115183（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−113991（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02N 2/00
Claims (7)
- 【請求項１】 棒状振動体に設けられた電気−機械エネ
ルギー変換素子に周波数信号を印加することによって、
前記振動体の軸を含む異なる複数の平面内に、屈曲振動
を励起させ、かつ各々の振動に時間的に所定の位相差を
持たせることにより、前記振動体の表面に回転運動を生
じさせ、前記振動体に圧接した移動体を摩擦駆動する振
動波駆動装置に於て、前記電気−機械エネルギー変換素
子に供給される周波数信号とは異なる周波数での曲げ振
動に係る進行波の発生を防止するために 、 前記進行波に
おける固有振動モードのｓｉｎモードとｃｏｓモードの
固有振動数に差を設けたことを特徴とする振動波駆動装
置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記固有振動モード
が前記移動体の本体部の振動モードであることを特徴と
する振動波駆動装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記移動体が前記振
動体と接触する部分に接触部バネ構造を有すものであっ
て、前記固有振動モードが、該接触バネの固有振動モー
ドであることを特徴とする振動波駆動装置。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３において、前記移動
体の周上に溝加工又は面取りを施したことを特徴とする
振動波駆動装置。 - 【請求項５】 請求項１、２又は３において、前記移動
体の周上に質量を付加したことを特徴とする振動波駆動
装置。 - 【請求項６】 請求項１、２、３、４又は５において、
非軸対称形状とするための溝，付加質量等の剛性変化部
分が、前記固有振動モードにおける曲げ振動の半波長の
整数倍のピッチで設けられていることを特徴とする振動
波駆動装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１つに記載し
た棒状振動波駆動装置を有する装置に於て、前記移動体
から駆動力を得る被駆動部材を有することを特徴とする
振動波駆動装置を有する装置。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP01382492A JP3167394B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 振動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置 |
| CA002088239A CA2088239C (en) | 1992-01-29 | 1993-01-27 | Vibration driven actuator |
| US08/009,994 US5359251A (en) | 1992-01-29 | 1993-01-27 | Vibration driven actuator |
| AU32091/93A AU665389B2 (en) | 1992-01-29 | 1993-01-28 | A vibration driven actuator |
| DE69321742T DE69321742T2 (de) | 1992-01-29 | 1993-01-28 | Vibrationsgetriebener Antrieb |
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|---|---|---|---|
| JP01382492A JP3167394B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 振動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置 |
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Family
ID=11844026
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01382492A Expired - Lifetime JP3167394B2 (ja) | 1992-01-29 | 1992-01-29 | 振動波駆動装置および振動波駆動装置を有する装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0553827B1 (ja) |
| JP (1) | JP3167394B2 (ja) |
| KR (1) | KR0138074B1 (ja) |
| AU (1) | AU665389B2 (ja) |
| CA (1) | CA2088239C (ja) |
| DE (1) | DE69321742T2 (ja) |
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| JP3059031B2 (ja) * | 1993-09-22 | 2000-07-04 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置及び振動波駆動装置を備えた装置 |
| US5850117A (en) * | 1995-06-15 | 1998-12-15 | Nikon Corporation | Vibration Actuator and adjustment method therefor |
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| US6930436B2 (en) * | 2001-01-22 | 2005-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration element and vibration wave driving apparatus |
| US6460489B1 (en) | 2001-04-17 | 2002-10-08 | O'byrne Timothy | Device for handling livestock using vibration and noise as a stimulation on external portions of the body |
| JP4756916B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2011-08-24 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
| JP5843469B2 (ja) * | 2011-04-26 | 2016-01-13 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
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|---|---|---|---|---|
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| US4812697A (en) * | 1986-04-09 | 1989-03-14 | Taga Electric Co., Ltd. | Ultrasonic vibrator and a method of controllingly driving same |
| JPS62247870A (ja) * | 1986-04-21 | 1987-10-28 | 多賀電気株式会社 | 超音波振動子の駆動制御方法 |
| DE3920726A1 (de) * | 1988-06-29 | 1990-01-04 | Olympus Optical Co | Ultraschalloszillator |
| JP2611813B2 (ja) * | 1988-07-15 | 1997-05-21 | 株式会社 エイ・ティ・アール通信システム研究所 | 回転制御機構 |
| JP2935504B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1999-08-16 | キヤノン株式会社 | モータ |
| JP2669916B2 (ja) * | 1990-02-02 | 1997-10-29 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
| JPH0426385A (ja) * | 1990-05-18 | 1992-01-29 | Furuno Electric Co Ltd | 超音波モータ |
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| JP2766387B2 (ja) * | 1990-08-24 | 1998-06-18 | アルプス電気株式会社 | 摩擦材の製造方法及びその摩擦材を使用した超音波モータ |
-
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- 1992-01-29 JP JP01382492A patent/JP3167394B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-01-27 US US08/009,994 patent/US5359251A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-27 CA CA002088239A patent/CA2088239C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-01-28 DE DE69321742T patent/DE69321742T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-28 AU AU32091/93A patent/AU665389B2/en not_active Ceased
- 1993-01-28 EP EP93101335A patent/EP0553827B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-29 KR KR1019930001164A patent/KR0138074B1/ko not_active IP Right Cessation
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