JP4882279B2 - 振動波モータ - Google Patents

Description

本発明は、振動子の駆動面に振動波を生じさせ、この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。

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。

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。

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。
特公平１−１７３５４号公報

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。

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、駆動面に振動波を生じる振動子と、前記駆動面に加圧接触され、前記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り、前記移動子は、前記出力軸と嵌合する嵌合部を備え、前記嵌合部の内径は、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内径より小さいこと、を特徴とする振動波モータである。
請求項２の発明は、駆動信号により励振され、駆動面に振動波を生じる振動子と、前記駆動面に加圧接触され、前記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り、前記移動子は、くびれ部を有する形で接続部を備え、前記接続部の外径は、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より大きいこと、を特徴とする振動波モータである。
請求項３発明は、駆動信号により励振され、駆動面に振動波を生じる振動子と、前記駆動面に加圧接触され、前記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側の前記移動子の外径は、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り、前記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、前記移動子の、前記フランジ部により位置を規制される側の面の外径の半径をｒとしたとき、０．５≦ｒ／Ｒ≦０．８２を満たすこと、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又は請求項２に記載の振動波モータにおいて、前記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、前記移動子の、前記フランジ部により位置を規制される側の面の外径の半径をｒとしたとき、ｒ／Ｒ≦１を満たすこと、を特徴とする振動波モータである。
請求項５の発明は、請求項１から請求項４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、前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部とを備えることを特徴とする振動波モータである。
請求項６の発明は、請求項１から請求項５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７の発明は、請求項１から請求項６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、前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部とを備え、前記加圧部材の少なくとも一部は、前記軸受け部の内径より前記出力軸側に配置されることを特徴とする振動波モータである。
請求項８の発明は、請求項１から請求項７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。
請求項９の発明は、請求項１から請求項８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、前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部とを備え、前記軸受け部は、ベアリングであることを特徴とする振動波モータである。
請求項１０の発明は、請求項１から請求項９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、前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部と、前記軸受け部と前記出力軸との間に配置される前記軸受け部の受け部材とを備えることを特徴とする振動波モータである。
請求項１１発明は、請求項１０に記載の振動波モータにおいて、前記加圧部材の少なくとも一部は、前記受け部材と前記出力伝達部材との間であって、前記受け部材の外径側に配置されることを特徴とする振動波モータである。

本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。
このように加圧バネ１９は、ギア部材２０とベアリング受け部材２１との間に設けられているので、移動子１５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、加圧バネ１９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。
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

（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。

（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。

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。 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。 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。 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。 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

符号の説明

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

Claims (11)

1. 駆動信号により励振され、駆動面に振動波を生じる振動子と、前記駆動面に加圧接触され、前記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り、
   前記移動子は、前記出力軸と嵌合する嵌合部を備え、前記嵌合部の内径は、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内径より小さいこと、
   を特徴とする振動波モータ。
2. 駆動信号により励振され、駆動面に振動波を生じる振動子と、前記駆動面に加圧接触され、前記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り、
   前記移動子は、くびれ部を有する形で接続部を備え、前記接続部の外径は、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より大きいこと、
   を特徴とする振動波モータ。
3. 駆動信号により励振され、駆動面に振動波を生じる振動子と、前記駆動面に加圧接触され、前記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側の前記移動子の外径は、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り、
   前記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、前記移動子の、前記フランジ部により位置を規制される側の面の外径の半径をｒとしたとき、
   ０．５≦ｒ／Ｒ≦０．８２
   を満たすこと、
   を特徴とする振動波モータ。
4. 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、前記移動子の、前記フランジ部により位置を規制される側の面の外径の半径をｒとしたとき、
   ｒ／Ｒ≦１
   を満たすこと、
   を特徴とする振動波モータ。
5. 請求項１から請求項４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、
   前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部とを備えること
   を特徴とする振動波モータ。
6. 請求項１から請求項５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。
7. 請求項１から請求項６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、
   前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部とを備え、
   前記加圧部材の少なくとも一部は、前記軸受け部の内径より前記出力軸側に配置されること、
   を特徴とする振動波モータ。
8. 請求項１から請求項７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。
9. 請求項１から請求項８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、
   前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部とを備え、
   前記軸受け部は、ベアリングであること
   を特徴とする振動波モータ。
10. 請求項１から請求項９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、
    前記出力軸と前記固定部材との位置関係を決める１つの軸受け部と、
    前記軸受け部と前記出力軸との間に配置される前記軸受け部の受け部材とを備えること
    を特徴とする振動波モータ。
11. 請求項１０に記載の振動波モータにおいて、
    前記加圧部材の少なくとも一部は、前記受け部材と前記出力伝達部材との間であって、前記受け部材の外径側に配置されること
    を特徴とする振動波モータ。

Images