BR102012019554A2

BR102012019554A2 - motor ultrassânico e aparelho de lente incluindo o motor

Info

Publication number: BR102012019554A2
Application number: BRBR102012019554-2A
Authority: BR
Inventors: Ryo Yamasaki; Makoto Oikawa
Original assignee: Canon Kk
Priority date: 2011-08-05
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2013-10-01
Also published as: EP2555412A3; CN105915108A; US20130033152A1; KR101555903B1; US20150280615A1; KR20160053870A; CN102916609B; KR20150035887A; US9705426B2; BR102012019554B1; KR20130016090A; EP2555412A2; EP3098637B1; KR101685362B1; JP5744670B2; CN102916609A; CN105915108B; KR101617675B1; US9091805B2; JP2013038877A

Abstract

MOTOR ULTRASSâNICO E APARELHO DE LENTE INCLUINDO O MOTOR. É provido um motor ultrassônico compreendendo: um vibrador incluindo uma superfície de contato que é levada para contato com um membro a ser acionado, e incluindo um elemento piezoelétrico fixado à mesma, o vibrador configurado para acionar o membro a ser acionado por uma vibração ultrassônica excitada pelo elemnto piezoelétrico; e uma unidade de pressurização suportada por uma unidade de fixação, a unidade de pressurização configurada para aplicar uma força compressiva ao vibrador de modo a pressionar a superfície de contato contra o membro a ser acionado, onde a unidade de pressurização compreende: um membro de pressurização mantido pela unidade de fixação de modo a se mover em uma direção perpendicular à superfície de contato enquanto é restringido de se mover em uma direção paralela à superfície de contato; e um membro elástico que aplica uma força compressiva na direção perpendicular à superfície de contato ao vibrador, via o membro de pressurização.

Description

"MOTOR ULTRASSÔNICO E APARELHO DE LENTE INCLUINDO O MOTOR"

Campo técnico

A presente invenção refere-se a um motor ultrassônico para acionar um membro a ser acionado pela geração de uma vibração elipsoidal sobre um vibrador pressionado, e a um aparelho de lente usando o motor ultrassônico.

Descrição da técnica anterior

Um motor ultrassônico tem sido convencionalmente usado como uma fonte de acionamento para acionar, por exemplo, um mecanismo de lente ou uma câmera, tirando vantagem de operação silenciosa, capacidade de acionamento de baixa a alta velocidade, e transmissão de troque elevado. Por exemplo, um motor ultrassônico revelado na patente JP 4.652.784 inclui um membro anular a ser acionado, tendo um eixo de rotação e múltiplos vibradores. Cada vibrador fica em uma assim chamada condição de contato pressurizado em relação ao membro a ser acionado, em um estado de ser pressionado contra o membro a ser acionado. Os vibradores são arranjados sobre o membro anular a ser acionado a intervalos predeterminados. Quando uma vibração ultrassônica é excitada sobre o vibrador sob a condição de contato pressurizado, um movimento elipsoidal é gerado sobre o vibrador em uma porção em contato com o membro a ser acionado, de modo que o membro a ser acionado seja acionado para girar ao redor do eixo de rotação do membro a ser acionado. A condição de contato pressurizado do vibrador em relação ao membro a ser acionado é obtida por pressionamento, por meio de uma mola de placa, uma porçãò do vibrador correspondendo a um nó de vibração situado próximo ao centro do vibrador. Uma força de pressão da mola de placa é ajustada por um parafuso e uma arruela de ajuste providos próximo a uma porção de fixação da mola de placa.

Entretanto, o motor ultrassônico revelado na patente JP-4.652.784, inclui um mecanismo de ajuste complicado para ajustar a força compressiva aplicada ao vibrador, com numerosos componentes constituindo o mecanismo de ajuste. Adicionalmente, a mola de placa do mecanismo de ajuste é formada linearmente que pode permanecer dentro da forma anular e, por conseguinte, a mola de placa tem um comprimento total pequeno e uma elevada constante de mola. Como resultado, ajuste ligeiro da mola de placa implica em mudança significativa na força compressiva e, assim, é necessário ajuste fino.

Sumário da invenção

A presente invenção foi feita pensando na situação acima, e em um motor ultrassônico para acionar um membro a ser acionado por uma vibração ultrassônica gerada sobre um vibrador, uma força compressiva apropriada é obtida sem usar um mecanismo para ajustar a força compressiva para fazer com que o vibrador entre em contato pressurizado com uma superfície de contato do membro a ser acionado, obtendo-se, assim, uma condição de contato pressurizado apropriada entre o vibrador e o membro a ser acionado.

De acordo com a presente invenção, é provido um motor ultrassônico compreendendo: um vibrador incluindo uma superfície de contato que é levada para contato com um membro a ser acionado, e incluindo um elemento piezoelétrico fixado à mesma, o vibrador configurado para acionar o membro a ser acionado por uma vibração ultrassônica excitada pelo elemento piezoelétrico; e uma unidade de pressurização suportada por uma unidade de fixação, a unidade de fixação configurada para aplicar uma força compressiva ao vibrador de modo a pressionar a superfície de contato contra o membro a ser acionado, cuja unidade de pressurização compreende: um membro de pressurização suportado pela unidade de fixação de modo a se mover em uma direção perpendicular à superfície de contato enquanto sendo restringida a se mover em uma direção paralela à superfície de contato; e um membro elástico que aplica uma força compressiva na direção perpendicular à superfície de contato ao vibrador, via o membro de pressurização.

Outras características da presente invenção se tornarão visíveis a partir da descrição a seguir de modos de realização exemplificativos, com referência aos desenhos anexos.

Descrição resumida dos desenhos

A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de um motor ultrassônico de acordo com um primeiro modo de realização da presente invenção. A figura 2 é uma vista em perspectiva para ilustrar um estado montado de membros

ilustrados na figura 1.

A figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada para ilustrar um estado unido de um vibrador e uma base menor.

A figura 4A é uma vista em seção transversal ampliada para ilustrar o estado montado dos membros de acordo com o primeiro modo de realização.

A figura 4B é uma vista em seção transversal ampliada para ilustrar o estado montado dos membros de acordo com o primeiro modo de realização.

A figura 4C é uma vista em detalhe ampliada de uma porção A ilustrada na figura 4B, para ilustrar vetores de componentes de uma força de pressão de um membro elástico. A figura 5 é uma vista em seção transversal ampliada para ilustrar um caso no qual

um rotor e uma base de anel são, respectivamente, inclinados.

A figura 6 é uma vista em perspectiva explodida de um motor ultrassônico de acordo com um segundo modo de realização da presente invenção.

A figura 7 é uma vista em seção transversal ampliada ilustrando um estado montado de membros ilustrados na figura 6.

Descrição dos modos de realização

Modos de realização preferidos da presente invenção serão descritos em detalhe de acordo com os desenhos anexos.

Primeiro modo de realização

Modos de realização exemplificativos da presente invenção são descritos a seguir, com referência aos desenhos anexos. Embora um motor do tipo de acionamento rotativo formado em uma unidade como um atuador para acionar um cilindro de lente ou similar de uma câmera digital seja descrito como um exemplo de um motor ultrassônico de acordo com este modo de realização, seu uso não está limitado a este.

A figura 1 é uma vista em perspectiva explodida de um motor ultrassônico de acordo com um primeiro modo de realização da presente invenção. Nas figuras, os mesmos membros são representados pelos mesmos símbolos de referência. Conforme mostrado na figura 1, o motor ultrassônico de acordo com o primeiro modo de realização inclui um rotor 101, um placa de vibração 102, um elemento piezoelétrico 103, uma base menor 104, uma base de anel 105, um membro de pressurização 106 e uma mola de placa 107. O rotor 101 é um membro a ser acionado, incluindo uma superfície de contato 101a com a qual um vibrador 109, descrito adiante, entra em contato pressurizado por uma força de pressionamento. A placa de vibração 102 é um membro em contato com a superfície de contato 101a sob uma condição de contato pressurizado envolvendo uma compressão. O elemento piezoelétrico 103 é fortemente aderido à placa de vibração 102 com um adesivo ou similar. Quando uma voltagem é aplicada ao elemento piezoelétrico 103 em um estado no qual o elemento piezoelétrico 103 fica fortemente aderido à placa de vibração 102, uma vibração ultrassônica é gerada, de modo que um movimento elipsoidal pode ser gerado sobre a placa de vibração 102. A placa de vibração 102 e o elemento piezoelétrico 103 constituem o vibrador 109. Neste modo de realização, o vibrador 109 é provido em tres pontos, acionando, desse modo, a rotação do rotor 101. A base menor 104 é um membro de suporte para suportar o vibrador 109. O anel de base 105 é um membro de fixação para suportar a base menor 104, o membro de pressurização 106 e mola de placa 107. O membro de pressurização 106 é ajustado em uma parte de furo traspassante 105b do anel de base 105, e é contida para se mover apenas em uma direção perpendicular à superfície de contato 101a do rotor 101, fazendo, assim, com que o vibrador 109 entre em contato pressurizado com o rotor 101 via a base menor 104 por uma força de compressão da mola de placa 107 descrita adiante. A mola de placa 107 serve de membro elástico, o qual é fixado à base de anel 105 com um parafuso 108 em cada porção de extremidade sua, e faz com que o vibrador entre em contato pressurizado com o membro a ser acionado por uma força de compressão da mola de placa. O membro de pressurização 106 e a mola de placa 107 constituem uma unidade de pressurização da presente invenção.

Conforme descrito acima, os membros acima mencionados são montados em uma unidade como um motor ultrassônico. A figura 2 é uma vista em perspectiva para ilustrar um estado montado de membros ilustrados na figura 1. Na figura 2, uma configuração ao redor do vibrador 109 é a mesma para todos os tres pontos e, desse modo, para simplificar a figura, os símbolos de referência são adjudicados apenas a um lado frontal na figura. Como ilustrado na figura 2, em cada um dos tres pontos da base de anel 105, uma força compressiva é aplicada ao vibrador 109 pela mola de placa 107, que é fixada com dois parafusos 108, via o membro de pressurização 106 e a base menor 104 e, como resultado, o vibrador 109 e a superfície de contato 101a do rotor 101 ficam em contato pressurizado um com outro. Ao se montar realmente o motor ultrassônico sobre o cilindro de lente ou similar, o rotor 101 é acoplado a um mecanismo de focalização ou a um mecanismo de zoom para o acionamento.

Adiante, detalhes dos membros estruturais do motor ultrassônico serão descritos. A figura 3 é uma vista em perspectiva ampliada para ilustrar um estado de junção da placa de vibração 102 e a base menor 104 ilustrado nas figuras 1 e 2 como vistas pelo lado do rotor 101. Como ilustrado na figura 3, duas partes de projeção 102b são formadas sobre uma parte de placa 102a no centro da placa de vibração 102. Superfícies finais superiores das partes de projeção 102b, ou seja, superfícies que se apoiam sobrea superfície de contato 101a do rotor 101, são formadas sobre o mesmo plano, e de moda obter uma condição e confinamento apropriada em relação à superfície de contato, as superfícies finais de superiores são acabadas como superfícies suaves pelo polimento ou similar em um processo de fabricação.

Por outro lado, o elemento piezoelétrico 103 é fortemente aderido a um lado de superfície posterior da parte de placa 102a ilustrada na figura 3 (um lado de superfície oposto à superfície sobrea qual as duas partes de projeção 102b são formadas) com um adesivo ou similar. O método de aderir fortemente o elemento piezoelétrico 103 ao lado de superfície posterior da parte de placa 102a não é limitado enquanto os dois componentes estiverem aderidos fortemente um ao outro. O elemento piezoelétrico 103 inclui múltiplas películas de elementos piezoelétricos laminadas e integradas. Uma aplicação de uma voltagem de corrente alternada (CA) desejada ao elemento piezoelétrico 103 formado pela laminação de múltiplas películas de elementos piezoelétricos causa uma vibração, excitando, assim, dois modos de vibração sobre a placa de vibração 102 tendo o elemento piezoelétrico 103 fortemente aderido à mesma. Neste momento, pelo ajuste de fases de vibração dos dois modos de vibração para obter uma desejada diferença de fase, um movimento elipsoidal é gerado sobre as partes de projeção 102b como indicado pelas setas ilustradas na figura 3. O movimento elipsoidal é gerado sobre o vibrador 109 nos tres pontos, como ilustrado nas figuras 1 e 2 e transferido para a superfície de contato 101a do rotor 101, de modo que o rotor 101 possa ser acionado ara girar. Detalhes sobre a estrutura laminada acima mencionada do elemento piezoelétrico e do modo de vibração acima mencionado são, substancialmente, os mesmos do conteúdo descrito no pedido de patente japonês em aberto 2004-304.887. O teor total deste pedido de patente é aqui incorporado em sua integralidade como se aqui apresentado.

Duas partes de junção 102c para união às partes superficiais maiores superiores 104a formadas sobre ambos os lados da base menor 104 são formadas sobre ambas as extremidade s da placa de vibração 102. Embora a placa de vibração 102 seja unida à base menor 104 por soldagem ou adesão na parte de junção 102c, o método de unir a placa de vibração 102 e a base menor 104 não está limitado à placa de vibração 102 e a base menor 104 serem unidas uma à outra. Duas partes de braço 102d são formadas respectivamente, entre as duas partes de junção 102c e a parte de placa 102a, e a placa de vibração 102 e o elemento piezoelétrico 103 são fixados à base menor 104 via as partes de braço 102d. As partes de braço 102d são formadas de forma mais estreita do que a parte de placa 102a e a parte de junção 102c, conforme mostrado na figura 3, para se obter tal configuração que transfere com muita dificuldade a vibração gerada sobre a parte de placa 102a para a parte de junção 102c. Em outras palavras, uma configuração de acoplamento para impedir a vibração gerada sobre a parte de placa 102a de ser interrompida pela base menor 104 que é um membro rígido é obtida pelas partes de junção 102c. Adicionalmente, um espaço predeterminado 203 é formado entre uma porção plana 104b próxima ao centro da base menor 104 e uma superfície (não mostrada) do elemento piezoelétrico 103 faceando a porção plana 104b.

As figuras 4A e 4B são vistas em seção transversal ampliadas para ilustrar o estado montado dos membros, nos quais apenas uma área circundante de um dos tres vibradores 109 ilustrados na figura 2 é ilustrado de uma maneira ampliada. Os restantes dois vibradores têm a mesma configuração, e uma sua descrição é omitida. A figura 4A é vista na qual o rotor 101 é localizado sobre o lado superior, tendo um

plano de corte sobre um plano incluindo os respectivos centros de gravidade das superfícies terminais superiores que entram em contato com a superfície de contato 101a do rotor 101 nas duas partes de projeção 102b da placa de vibração 102 e respectivas normais das superfícies finais superiores originadas nos respectivos centros de gravidade. A figura 4B ilustra um plano de corte sobre um plano, incluindo um centro de

gravidade de toda a superfície final superior entrando em contato com a superfície de contato 101a nas partes de projeção 102b da placa de vibração 102 ilustrada na figura 3 e uma norma da superfície de contato 101a, e perpendicular à vista ilustrada na figura 4A. Toda a superfície final superior se refere a uma superfície incluindo todas as duas superfícies finais superiores.

Nas figuras 4A e 4B, uma linha central 201 é uma linha passando pelo centro de gravidade de toda a superfície final superior entrando em contato com a superfície de contato 101a nas partes de projeção 102b da placa de vibração e incluindo a norma à superfície de contato 101a.

As superfícies finais superiores das partes de projeção 102b se apoiam sobre a superfície de contato 101a do rotor 101, e são mantidas em uma condição de contato pressurizado. Adicionalmente as partes de junção 102c sobre ambas as extremidade s da placa de vibração 102 são unidas à base menor 104 nas duas partes superficiais superiores 104a. O espaço predeterminado 203 é, então, formado entre o elemento piezoelétrico 103 e a porção plana 104b da base menor 104.

Uma parte de furo 104c e uma parte de furo alongado 104d são providas sobre o lado de superfície inferior da base menor 104, e as duas partes de eixo 105a formadas sobre a base de anel 105 são, respectivamente, ajustadas à mesma. Uma parte de apoio 104e é provida sobre o centro inferior da base menor 104. A parte de apoio 104e é formada como meio cilindro, no qual uma forma de arco, ilustrada na figura 4A, se estende em uma direção da profundidade da folha de desenho (uma direção lateral na figura 4B). Uma superfície final superior 106a do membro de pressurização 106 entra em contato com a parte de apoio 104e. A superfície final superior 106a é formada como uma superfície plana e, desse modo, o contato com a parte de apoio 104e é uma linha de contato com um comprimento na direção da profundidade da folha de desenho na figura 4A (a direção lateral na figura 4B). Embora a parte de apoio 104e seja formada em meio cilindro, a forma da parte de apoio 104e não é limitada, uma vez que a parte de apoio 104e e a superfície final superior 106a do membro de pressurização 106 pode manter a linha de contato de uma linha reta.

A base de anel 105 inclui a parte de furo traspassante 105b sobre uma superfície faceando a mola de placa 107, conforme mostrado na figura 1, e o membro de pressurização 106 entra em contato com a mola de placa 107 por ser ajustada na parte de furo traspassante 105b, cooperando, assim, com a mola de placa 107. Os eixos centrais da parte de furo traspassante 105b e o membro de pressurização 106 casam substancialmente com a linha central 201, ou seja, uma direção axial perpendicular à superfície de contato 101a. A mola de placa 107 é deformada para ficar em contato com uma parte superficial esférica 106b sobre o lado inferior do membro de pressurização 106 nas figuras 4A e 4B, em um estado em que o membro de pressurização 106 é pressionado contra a base menor 104 por uma força elástica da mola de placa 107.

A mola de placa 107 precisa ter uma constante de mola por certa extensão, de modo a reduzir uma flutuação da força compressiva devido à mudança de um valor de deformação. Por conseguinte, é desejado que a mola de placa 107 seja tão longa quanto possível. A mola de placa 107 de acordo com o primeiro modo de realização é formada com uso de uma placa fina em forma de arco para obter um comprimento de arco tão longo quanto possível no motor ultrassônico anular. Com esta estrutura, a flutuação da força compressiva pela mola de placa 107 pode ser suprimida mesmo quando certo deslocamento do membro de pressurização 106 na direção de compressão é um tanto mudado. Por conseguinte, diferente de um exemplo convencional, um mecanismo para ajustar a força compressiva não é necessário. Com a configuração acima mencionada, o vibrador 109 é comprimido contra o rotor 101 pela mola de placa 107, via a base menor 104 e o membro de pressurização 106.

Uma configuração para transferir a força compressiva pela mola de placa 107 está descrita abaixo com referência às figuras 4A, 4B e 4C. Na descrição a seguir, um vetor de força compressiva é um vetor de força incluindo uma direção e uma magnitude da força compressiva na seção transversal de cada figura.

Como ilustrado na 4A, a base menor 104 é mantida e contato com o membro de pressurização 106 na parte de apoio 104e. A base menor 104 é ainda mantida em contato com o rotor 101 nas duas partes de projeção 102b, o centro de gravidade de cada superfície de contato é localizado à mesma distância da linha central 201 na direção de acionamento do rotor. Por outro lado, com respeito ao contato entre a mola de placa 107 e o membro de pressurização 106, a mola de placa é formada em arco no primeiro modo de realização e, assim, as partes de suporte sobre ambas as extremidades da mola de placa 107 e um ponto de entrada da força compressiva (um ponto de contato ente a mola de placa 107 e o membro de pressurização 106) não existe sobre uma linha reta. Por conseguinte, ia, seção transversal da mola de placa ao ser gerada a força compressiva esta em um estado tendo uma inclinação conforme ilustrada na figura 4B. Como resultado, a entrada do vetor de força compressiva no membro de pressurização 106 pela mola de placa 107 pode ser iniciada por uma seta 206a. O ponto de contato entre o membro de pressurização 106 e a mola de placa 107 não existe sobre a linha central 201 e, na figura 4B, o ponto de contato é mudado para um ponto 205 sobre o lado direito da linha central 201.

A figura 4C é uma vista em detalhe ampliada de uma vizinhança do ponto 205 em uma porção A, ilustrada na figura 4B. A força compressiva aplicada ao membro de pressurização 106 pela mola de placa 107 está representada pelo vetor 206a, que é inclinado em relação à linha central 201. Portanto, o vetor de força compressiva 206a pode ser dividido em um vetor componente 206b em uma direção paralela à linha central 201 e um vetor componente 206c em uma direção perpendicular à linha central 201.

Conforme mostrado nas figuras 4A e 4B, o membro de pressurização 106 é mantido pela base de anel 105 com um grau de liberdade apenas em uma direção substancialmente paralela à linha central 201. Ou seja, a movimentação do membro de pressurização 106 é permitida na direção substancialmente perpendicular ao plano no qual as partes de projeção 102b e a superfície de contato 101a do rotor 101 entram em contato um com outro, enquanto é restringida em uma direção paralela ao plano. Desse modo, o vetor de força compressiva 206a aplicado ao membro de pressurização 106 pela mola de placa 107 é transferido para a base menor 104 com uma força (vetor 204a) correspondendo ao vetor componente 206b na direção da linha central 201.

O contato entre as partes de projeção 102b e a superfície de contato 101a é uma

superfície de contato e, assim, na prática, a força compressiva é uniformemente distribuída sobre o plano. Entretanto, para melhor compreensão, a força compressiva está representada como um vetor de força atuando sobre uma posição do centro de gravidade do plano. Do mesmo modo, o contato entre o membro de pressurização 106 e a parte de apoio 104e da base menor 104 é uma linha de contato e, assim, na prática, o vetor de força compressiva é uniformemente distribuído sobre a linha. Entretanto, o vetor de força compressiva é também representado como um vetor força atuando sobre uma posição do centro de gravidade da linha. Adiante, a força compressiva está representada como um vetor força na posição do centro de gravidade para ambos o contato superficial e o contato de linha.

Em adição, sobre uma parte superficial lateral do membro de pressurização 106, uma força de atrito é gerada pelo vetor componente 206c do vetor de força compressiva 206a de enteada no membro de pressurização 106 pela mola de placa 107, o vetor componente 206c atuando na direção perpendicular à linha central 201. Por outro lado, uma força de atrito é também gerada sobre as porções de fixação das partes de eixo 105a. Estas forças de atrito são ignoradas, devido a serem suficientemente pequenas em relação à força compressiva. Na prática, se o acabamento da superfície lateral for suavizado de certa forma, uma influência das forças de atrito pode ser reduzida a um nível capaz de ser ignorada.

No primeiro modo de realização, como descrito acima, o membro de pressurização 106 é substancialmente mantido sobre a base de anel 105 em um estado de certo grau de liberdade na direção da ice 201. Portanto, o vetor de força compressiva 204 aplicado à base menor 104 pelo membro de pressurização 106 pode ser substancialmente casado coma linha central 201. Neste momento, a magnitude do vetor de força compressiva 204a é igual à do vetor componente 206b do vetor de força compressiva 206a pela mola de placa na direção paralela à linha central 201. Isto se deve apenas ao vetor componente 206b do vetor componente 206a trabalhar como o vetor de força compressiva 204a. O vetor componente 206c do vetor de força compressiva 206a na direção perpendicular à linha central 201 afeta a força de atrito sobre a parte de superfície lateral do membro de pressurização 106. Através do acabamento suave das superfícies, a força de atrito gerada entre a superfície lateral do membro de pressurização 106 e uma superfície interna da parte de furo traspassante 105b é suficientemente pequena em comparação com a força compressiva, e não interfere como uma movimentação reciprocante suave do membro de pressurização 106. Finalmente, o vetor de força compressiva aplicado à superfície de contato 101a por uma das partes de projeção 102b é o vetor de força compressiva 204b, e sua magnitude é a metade do vetor de força compressiva 204a. Isto se deve às partes de projeção 102b existirem em dois pontos, conforme mostrado na figura 4A. Desse modo, com referência às seções transversais ilustradas nas figuras 4A e 4B, o ponto de carga do vetor de força compressiva de entrada 206a é mudado da linha central 201, e a direção do vetor componente 206a não é paralela à linha central 201, mas os vetores de força compressiva 204b e 206b podem manter uma força compressiva apropriada.

Como descrito acima, neste modo de realização, a base menor 104 não é pressionada pela mola de placa 107 de maneira direta, mas pressionada via o membro de pressurização 106 que mantido para ter um grau de liberdade substancialmente apenas na direção perpendicular à superfície de contato 101a, ou seja, uma direção de um vetor de plano da superfície de contato 101a. Com esta configuração, a compressão contra a superfície de contato 101a na direção perpendicular à superfície de contato 101a pode ser obtida com uma pequena flutuação da força compressiva pela mola de placa com reação a uma quantidade de deslocamento na direção de compressão, a despeito de deformação da mola de placa 107 no momento da compressão. Por conseguinte, a mola de placa 107 também pode ser formada em arco, de modo que a mola de placa 107 possa ser colocada dentro do motor ultrassônico anula. Além disso, um comprimento tão grande quanto possível pode ser assegurado e a constante de mola pode ser reduzida. Como resultado, a quantidade de deformação da mola de placa 107 pode ser aumentada no momento da compressão e, assim, a flutuação da força compressiva devido à mudança na quantidade de deformação pode ser reduzida, eliminando a necessidade do mecanismo para ajustar a força compressiva, diferentemente da tecnologia convencional. Por outro lado, a base menor 104 é pressionada via uma parte de contato em forma

de linha da parte de apoio 104e. Por conseguinte, na seção transversal ilustrada na figura 4A, a base menor 104 pode ser inclinada e pode manter uma condição de contato pressurizado apropriada mesmo quando a inclinação de um membro ocorrer devido a um erro de dimensão no momento de fabricação ou de um distúrbio. A figura 5 é uma vista em seção transversal na mesma seção transversal dos

mesmos membros ilustrada na f 4A, para mostrar um caso em que inclinação rotacional relativa ocorre ao redor da parte de apoio 104e da base menor 104 sobre o rotor 101 e a base de anel 105 em comparação com o estado ilustrado na figura 4A. Mesmo na figura 5, as partes de projeção 102b da placa de vibração 202 seguem a superfície de contato 101a do rotor 101, mantendo, assim, uma condição de contato pressurizado apropriada. Embora a base de anel 105 seja ajustada na base menor 104 pela parte de furo 104c, a parte de furo alongada 104d e as partes de eixo 105a, a base menor 104 e a base de anel 105 podem ser relativamente inclinadas devido a haver um espaçamento de ajuste, ou seja, um espaço de fixação. Por conseguinte, a superfície de contato 101a pode ser apropriadamente pressionada nas duas partes de projeção 102b, mesmo quando a inclinação de um membro ocorrer sobre o rotor 101 e a base de anel 105, devido a um erro de dimensão no momento da fabricação, ou mesmo quando a inclinação de um membro ocorrer sobre o rotor 101 e a base de anel 105, devido a uma vibração ou a um distúrbio no momento de acionar.

Ou seja, na seção transversal da figura 4A, mesmo quando a inclinação, como no caso ilustrado na figura 5, ocorrer entre os membros, tal problema é resolvido levando-se a parte de apoio 104e da base menor 104 e o membro de pressurização 106 da figura 4A para o ponto de contato e mantendo-se uma capacidade de seguimento entre as superfícies de contato em relação à inclinação. Por outro lado, na seção transversal ilustrada na figura 4B, a base menor 104 e o membro de pressurização 106 não são inclinados um em relação ao outro na direção lateral na figura 4B pelo deslocamento da parte de apoio 104e da base menor 104 e o membro de pressurização 106 para a linha de contato de uma linha reta. Como descrito acima, neste modo de realização, o vibrador 102 é pressionado

contra o rotor 101 via a base menor 104 à qual o vibrador 102 é unido por ambas as extremidades, possibilitando, desse modo, um contato pressurizado ente eles sem interferir com uma vibração aplicada ao vibrador 102 pelo elemento piezoelétrico 103. Em adição, a compressão sobre a base menor 104 é obtida pelo pressionamento da mola de placa 107 via o membro de pressurização 106 que é mantido tendo um grau de liberdade apenas na direção perpendicular à superfície de contato 101a e, assim, compressão apropriada pode ser obtida a despeito de uma condição de deformação da mola de placa 107. Além disso, a compressão é obtida pela provisão da parte de apoio 104e sobre a base menor 104 e, assim, uma condição de contato pressurizado apropriada pode ser mantida a despeito de inclinação de um membro devido a um erro de dimensão ocorrido no momento da fabricação ou distúrbio.

Embora o vibrador seja mantido pela base menor 104 e pressionado via a base menor 104 no primeiro modo de realização, se o nó de vibração estiver localizado no centro do vibrador como na tecnologia convencional, o vibrador pode ser diretamente pressionado em uma vizinhança do centro sem envolver a base menor.

Segundo modo de realização

Um segundo modo de realização da presente invenção é exemplo de modificação do primeiro modo de realização, no qual as três molas de placa 107, respectivamente correspondentes aos três membros de pressurização 106 são integradas. Com esta configuração a mola de placa 107 e o parafuso 108 podem ser omitidos, levando a um efeito de redução de custo.

A figura 6 é uma vista em perspectiva explodida de um motor ultrassônico de acordo com o segundo modo de realização da presente invenção. Na figura, os mesmos membros representados pelos mesmos símbolos de referência, e também os mesmos membros do primeiro modo de realização, estão representados pelos mesmos símbolos de referência. Conforme mostrado na figura 6, uma base de anel 301 de acordo com o segundo modo de realização inclui apenas partes de eixo 105a para posicionar a base menor 104 e partes de furo traspassante 105b para fixar os membros de pressurização 106. Uma arruela 302 é mantida em contato com os três membros de pressurização 106. Uma arruela de pressão 303 é provida para pressionar a arruela 302. Um membro estacionário (não mostrado) é provido sobre uma porção superior da arruela de pressão 303, e pela colocação da arruela de pressão 303 entre o membro estacionário e a arruela 302, uma forma ondulada da arruela de pressão 303 é apertada por quantidade predeterminada para gerar uma força compressiva.

A figura 7 é uma vista em seção transversal ampliada para ilustrar um estado montado de membros de acordo com o segundo modo de realização. Conforme mostrado na figura 7, a arruela de pressão 303 é apertada pela quantidade predeterminada e, assim, a força compressiva é transferida para o membro de pressurização 106 via a arruela 302. A configuração subsequente para transferir a força compressiva é a mesma do primeiro modo de realização.

A propósito, no primeiro modo de realização, a mola de placa 107 é fixada à base de anel 105 e, assim, uma posição absoluta doa base de anel 105 na direção da linha central 201 ilustrada nas figuras 4A e 4B é determinada, dependendo da quantidade de deformação da mola de placa 107. Entretanto, no segundo modo de realização, a base de anel 301 exerce apenas o papel de suportar a base menor 104 e o membro de pressurização 106, e a arruela de pressão 303 não é fixada. Desse modo, a posição da base de anel 301 na direção da linha central 201 não é determinada. Por conseguinte, ao se montar o motor ultrassônico de acordo com o segundo modo de realização a um cilindro de lente ou similar, por exemplo, a base de anel 301 pode ser fixada para tomar uma posição absoluta desejada em relação a um tubo estacionário no cilindro, de modo que a base de anel 301 não se mova inadvertidamente. Alternativamente a base de anel 301 pode ser integrada ao tubo estacionário, dependendo da configuração.

Por conseguinte, no segundo modo de realização, a única arruela de pressão 303 é normalmente usada para os três membros de pressurização 106 como um membro elástico que exerce pressão contra os três membros de pressurização 106 e, assim, não há necessidade de uma mola de placa e um parafuso, levando à redução de custo. Terceiro modo de realização

Um aparelho de lente tendo o efeito da presente invenção pode ser obtido pelo emprego do motor ultrassônico de acordo com o primeiro ou segundo modo de realização como uma unidade de acionamento para acionar uma lente de focalização ou uma lente de zoom no aparelho de lente.

Como descrito acima, no motor ultrassônico que aciona o membro a ser acionado por uma vibração elipsoidal gerada sobre o vibrador, uma condição de contato pressurizado apropriada pode ser obtida na superfície de contato pela transferência de uma força compressiva do membro elástico para o vibrador, via o membro de pressurização configurado para se mover na direção perpendicular à superfície de contato do vibrador e o membro a ser acionado sem usar o mecanismo para ajustar a força compressiva, que tem sido usado na tecnologia convencional.

Claims

1. Motor ultrassônico caracterizado pelo fato de compreender: um vibrador incluindo um elemento piezoelétrico e uma superfície de contato para ser levada para contato com um membro a ser acionado, o vibrador acionando o membro a ser acionado por uma vibração ultrassônica excitada pelo elemento piezoelétrico; e uma unidade de pressurização suportada por uma unidade de fixação, a unidade de pressurização configurada para aplicar uma força compressiva ao vibrador de modo a pressionar a superfície de contato contra o membro a ser acionado, onde a unidade de pressurização compreende: um membro de pressurização mantido pela unidade de fixação de modo a se mover em uma direção perpendicular à superfície de contato enquanto é restringido de se mover em uma direção paralela à superfície de contato; e um membro elástico que aplica uma força compressiva na direção perpendicular à superfície de contato ao vibrador, via o membro de pressurização.

2. Motor ultrassônico caracterizado pelo fato de compreender: um vibrador incluindo uma superfície de contato que é levada para contato com um membro a ser acionado, e incluindo um elemento piezoelétrico fixado à mesma, o vibrador configurado para acionar o membro a ser acionado por uma vibração ultrassônica excitada pelo elemento piezoelétrico; e uma unidade de pressurização suportada por uma unidade de fixação, a unidade de pressurização configurada para aplicar uma força compressiva ao vibrador de modo a pressionar a superfície de contato contra o membro a ser acionado, onde a unidade de pressurização compreende: múltiplos membros de pressurização mantidos pela unidade de fixação de modo a se mover em uma direção perpendicular à superfície de contato e quanto sendo restringido de se mover em uma direção paralela à superfície de contato; e um membro elástico normalmente usado para pelo menos dois dos múltiplos membros de pressurização e aplicar uma força compressiva na direção perpendicular à superfície de contato ao vibrador, via pelo menos dois dos múltiplos membros de pressurização.

3. Motor ultrassônico caracterizado pelo fato de compreender: um vibrador incluindo uma superfície de contato que é levada para contato com um membro a ser acionado, e incluindo um elemento piezoelétrico fixada à mesma, o vibrador configurado para acionar o membro a ser acionado por uma vibração ultrassônica excitada pelo elemento piezoelétrico; e uma unidade de pressurização suportada por uma unidade de fixação, a unidade de pressurização configurada para aplicar uma força compressiva ao membro a ser acionado, onde a unidade de pressurização compreende: um membro elástico arranjado sobre u lado oposto do vibrador através da unidade de fixação; e um membro de pressurização inserido na unidade de fixação em uma direção perpendicular à superfície de contato pelo membro elástico.

4. Motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de: a unidade de fixação compreender uma parte de furo traspassante tendo uma direção axial perpendicular à superfície de contato; e o membro de pressurização ser ajustado na parte de furo traspassante.

5. Motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do membro de pressurização compreender uma parte de contato que é levada para ponto de contato com o membro elástico.

6. Motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato de compreender uma patê de suporte configurada para suportar o vibrador, onde a parte de suporte compreende uma parte de apoio que é levada para contato em linha com o membro de pressurização em uma direção perpendicular a uma direção de acionamento do membro a ser acionado.

7. Motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato da parte de apoio ter uma seção transversal em forma de meio cilindro.

8. Motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do membro elástico compreender uma mola de placa em forma de arco.

9. Motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do membro elástico compreender uma arruela de pressão.

10. Aparelho de lente, caracterizado pelo fato de compreender o motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 1.

11. Aparelho de lente, caracterizado pelo fato de compreender o motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 2.

12. Aparelho de lente, caracterizado pelo fato de compreender o motor ultrassônico de acordo com a reivindicação 3.