CN101325384A - 超声波电动机 - Google Patents
超声波电动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101325384A CN101325384A CNA2008101259554A CN200810125955A CN101325384A CN 101325384 A CN101325384 A CN 101325384A CN A2008101259554 A CNA2008101259554 A CN A2008101259554A CN 200810125955 A CN200810125955 A CN 200810125955A CN 101325384 A CN101325384 A CN 101325384A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mentioned
- ultrasonic motor
- ultrasonic
- execution mode
- push part
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 3
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 3
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 2
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 2
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 235000019994 cava Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000805 composite resin Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/202—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using longitudinal or thickness displacement combined with bending, shear or torsion displacement
- H10N30/2023—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using longitudinal or thickness displacement combined with bending, shear or torsion displacement having polygonal or rectangular shape
-
- 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
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/003—Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with bending modes
- H02N2/004—Rectangular vibrators
-
- 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
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
- H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
-
- 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
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
Abstract
超声波电动机，其具备：超声波振子(2)，具有压电元件(2a)；保持部件(3)，固接在上述超声波振子(2)，并且保持上述超声波振子(2)；推压部件(9)，推压上述保持部件(3)；被驱动部件(4)，由与上述超声波振子(2)之间的摩擦力驱动。这里，上述推压部件(9)具有圆孔部(9c)，上述保持部件(3)具有在上述推压部件(9)的推压的方向上与上述圆孔部(9c)卡合的圆锥形状突起部(3a)。并且，通过上述圆孔部(9c)与上述圆锥形状突起部(3a)抵接，上述推压部件(9)经由上述保持部件(3)及上述超声波振子(2)推压上述被驱动部件(4)，从而驱动上述被驱动部件(4)。
Description
本申请是基于2007年6月11日提出的日本在先专利申请第2007-154550号，并要求享受其优先权，其全部内容被一并记载于本申请。
技术领域
本发明涉及一种超声波电动机。
背景技术
目前，较多地使用比电磁电动机小型、高转矩(torque)、长冲程(stroke)、并且高分辨率的超声波电动机。
超声波电动机是利用通过将超声波振子推压在被驱动部件而在两者间产生的摩擦力驱动上述被驱动体的电动机。并且，作为用来将超声波振子推压在被驱动部件上的推压机构，例如在日本特开平10-327589号公报中公开有如图12所示的推压机构。
即，在日本特开平10-327589号公报中，由振子114、固定在该振子114的下部的突起113、抵接于该突起113的作为可动体的轨道(rail)118、与该轨道118的下面相接触并且导引轨道118的旋转部件112、抵接在上述振子114的上面的弹簧部件117、设置在该弹簧部件117和振子114之间的橡胶板115、贯通上述弹簧部件117及橡胶板115而固定在振子114上的柱状掣子121、以及推压上述弹簧部件117的固定部件119构成。
更具体地讲，上述弹簧部件117具备与上述橡胶板115相接触的平面部117a、和从该平面部117a的两端相对于该平面部117a对称地延长而形成的平面部117b、117c。并且，该平面部117b及平面部117c的前端部被上述固定部件119下压，使上述平面部117a与上述平面部117b、117c的边界线附近变形。由此，上述平面部117a被向下方(上述振子114的方向)推压。
在引用文献1中公开的推压机构中，通过如上所述的构造，产生将上述振子114(上述突起113)推压在作为被驱动体的上述轨道118上的推压力。
在上述弹簧部件117的上述平面部117a，设有矩形状的贯通孔部(未图示)。进而，在夹设在上述弹簧部件117与上述振子114之间的上述橡胶板115，也设有同样的矩形状的贯通孔部(未图示)。并且，上述柱状掣子121贯通设置在上述弹簧部件117及上述橡胶板115的两者上的矩形状的贯通孔部(未图示)，从而固定于上述振子114。
上述柱状掣子121设置为，使该柱状掣子121的侧面部被上述弹簧部件117及上述橡胶板115的贯通孔部(未图示)的截面包围。通过该构造，上述振子114的与上述橡胶板115的接触平面内的位置被限制。
但是，根据在日本特开平10-327589号公报中公开的推压机构，由于将柱状掣子121插入到弹簧部件117及橡胶板115的贯通孔部(未图示)中，所以需要在上述柱状掣子121、上述弹簧部件117及上述橡胶板115之间设置一些间隙。
例如，虽然在日本特开平10-327589号公报中没有进行具体的记载，但例如在轴与孔的间隙配合(バメ)(能够使部件相对地移动的缓冲)的情况下，如果是φ＝3～6mm左右的直径尺寸，则推荐设置最大0.125mm的间隙。
另外，为了提高组装性，上述间隙最好较大，最好设置比上述数值大的间隙。
在使振子振动而通过摩擦力驱动被驱动体的情况下，例如如图12所示，振子114当然从作为被驱动体的上述轨道118受到反作用力，要向与驱动该轨道118的方向相反方向动作。
因而，如图12所示的例子，在上述橡胶板115及上述弹簧部件117与上述振子114之间存在间隙的情况下，产生如下的问题。即，在发生了上述橡胶板115的弹性变形时，产生在上述间隙的范围内(在图12的用虚线表示的振子114的位置)上述振子114进行动作的问题。
并且，在该振子114动作的期间，作为被驱动体的上述轨道118即使从上述振子114受到驱动力也不能运动希望的量。因而，在最差的情况下也会发生上述轨道118完全不运动的情况。
此外，在上述轨道118驱动开始后上述振子114较长时间发生位置偏差后，柱状掣子121的侧面部(未图示)、和设置于弹簧部件117的矩形状的贯通孔部(未图示)的截面部(未图示)成为抵接的状态，才开始限制上述振子114的动作。这里，在上述轨道118向反方向驱动时也发生与上述问题同样的问题。
假设在做成了不经由上述橡胶板115而直接用弹簧部件117推压振子114的构造的情况下，也会发生柱状掣子121的侧面部(未图示)和设置于弹簧部件117的矩形状的贯通孔部(未图示)的截面部(未图示)的抵接面上的滑动，并且发生与上述的位置偏差同样的位置偏差。
如以上说明，在上述结构中，例如存在在驱动希望的微小量时振子114自身发生位置偏差而驱动量不稳定的问题。
另外，假设要在通过不设置柱状掣子121和弹簧部件117的贯通孔部(未图示)的间隙来解决上述问题的情况下，考虑使柱状掣子121变形而插入(即压入)到上述贯通孔部(未图示)中的方法。但是，此时，严格地要求贯通孔部(未图示)及柱状掣子121的尺寸管理。这是因为，这些尺寸偏差产生上述弹簧部件117的压入方向的位置偏差。
并且，这样在发生了上述弹簧部件117的压入方向的位置的偏差时，在上述弹簧部件117的组装时被上述固定部件119推压而上述平面部117a与上述平面部117b、117c的边界线附近变形的量变得不均匀，结果推压作用力不均匀。
上述弹簧部件117如图12所示，平面部117b、117c的前端部经由橡胶板116抵接在固定部件119。因而，即使使柱状掣子121与弹簧部件117无间隙地嵌合，当振子114从作为被驱动体的轨道118受到反作用力时，弹簧部件117与振子114成为一体而要向与轨道118的动作方向相反的方向移动。因此，橡胶板116产生弹性变形，振子114发生位置偏差。
另外，即使在对于上述弹簧部件117，使该弹簧部件117的两端面的前端部不经由橡胶板116而抵接在固定部件119的情况下，在固定部件119与弹簧部件117之间也会发生滑动，因此产生振子114的位置偏差。
如以上说明，在日本特开平10-327589号公报中公开的技术中，在将被驱动体稳定地驱动几μm～几nm的微小驱动中难以得到希望的驱动量。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，目的是提供一种振子能够稳定地微小驱动被驱动体的超声波电动机。
为了达到上述目的，本发明的第1技术方案的超声波电动机具备：超声波振子，具有压电元件；保持部件，固接在上述超声波振子上，并且保持上述超声波振子；推压部件，推压上述保持部件；被驱动部件，受与上述超声波振子之间的摩擦力驱动；上述推压部件具有孔部，上述保持部件具有在上述推压部件的推压的方向上与上述孔部卡合的突起部；通过上述孔部与上述突起部抵接，上述推压部件经由上述保持部件及上述超声波振子推压上述被驱动部件，驱动上述被驱动部件。
为了达到上述目的，本发明的第2技术方案的超声波电动机具备：超声波振子，具有压电元件；保持部件，固接在上述超声波振子上，并且保持上述超声波振子；推压部件，推压上述保持部件；被驱动部件，受与上述超声波振子之间的摩擦力驱动；上述保持部件具有孔部，上述推压部件具有在上述推压部件的推压的方向上与上述孔部卡合的突起部；通过上述孔部与上述突起部抵接，上述推压部件经由上述保持部件及上述超声波振子推压上述被驱动部件，驱动上述被驱动部件。
根据本发明，能够提供振子能够稳定地微小驱动被驱动体的超声波电动机。
本发明的其它目的和优点将在下面的详细说明部分中列出，并且，它们根据说明部分也将是显而易见的，或者可以通过实施本发明来获悉。本发明的目的和优点可以借助于下面具体给出的手段和组合方式来实现和获得。
附图说明
附图是说明书的一部分，它们示出了本发明当前的实施方式，并且，与上面给出的概要说明和下面给出的优选实施方式详细说明一起，阐明本发明的原理。
图1是表示有关本发明的第1实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。
图2是表示压电层叠体的纵振动的图。
图3是表示压电层叠体的弯曲振动的图。
图4是表示压电层叠体及保持部件的形状的立体图。
图5是表示有关本发明的第2实施方式的超声波电动机的保持部件的形状的立体图。
图6是表示有关本发明的第2实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。
图7是表示有关本发明的第3实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。
图8是表示有关本发明的第4实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。
图9是表示有关本发明的第4实施方式的第1变形例的超声波电动机的结构的截面概略图。
图10是表示有关本发明的第4实施方式的第2变形例的超声波电动机的结构的截面概略图。
图11是表示有关本发明的第5实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。
图12是表示用来将超声波振子推压在被驱动部件上的以往的推压机构的图。
具体实施方式
以下，参照附图对有关本发明的实施方式的超声波电动机进行说明。
[第1实施方式]
图1是表示有关本发明的第1实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。如该图所示，有关本第1实施方式的超声波电动机1具备超声波振子2、保持超声波振子2的保持部件3、与超声波振子2接触并对于超声波振子2被相对地驱动的被驱动部件4、配置在被驱动部件4与壳体6之间的传动部件5、壳体7、以及将超声波振子2推压在被驱动部件4上的推压机构8。另外，细节在后面叙述，上述推压机构8具有推压部件9、固定螺钉部件10、推压调节用螺钉部件11、和压缩线圈弹簧12。
上述超声波振子2具有将在矩形板状的压电陶瓷片的单侧面设有片状的内部电极的结构层叠多张而成的长方体状的压电层叠体2a、和粘接在该压电层叠体2a的一侧面并且与上述被驱动部件4密接的两个摩擦触头(以下称作驱动元件)2b。
上述压电层叠体2a通过对内部电极施加规定的图案的交变电压，激励图2所示的纵振动及图3所示的2次弯曲振动。特别是，2次弯曲振动如图3所示，在上述压电层叠体2a的长度方向上隔开间隔地具备3处振动的驻波的波节A1、A2、A3。在波节A1和波节A2之间形成有该振动的驻波的波腹B1，在波节A2与波节A3之间形成有该振动的驻波的波腹B2。
这里，上述压电层叠体2a在与上述纵振动及弯曲振动的驻波的波节A2对应的位置上，通过粘接剂等固接在上述保持部件3。此外，上述驱动元件2b形成为长方体的块状，通过粘接剂等固定在上述超声波振子2的与2次弯曲振动的波腹B1、B2对应的位置上。
另外，上述保持部件3形成为长方体形状，如作为从斜上方观察上述压电层叠体2a及上述保持部件3的情况下的立体图的图4所示，通过粘接剂等粘接并设置在上述超声波振子2的上述压电层叠体2a的上面上。这里，保持部件3在其上面平板部3b上具备作为圆锥形状的突起部的圆锥形状突起部3a。
上述传动部件5形成为球体形状，并且埋嵌夹持在设于上述被驱动部件4中的对置于上述壳体6的面上的槽等。这里，上述被驱动部件4的移动方向的配置位置由例如固定器(未图示)等来限制。通过这样的结构，可以使上述被驱动部件4相对于上述超声波振子2及上述壳体6相对地驱动。
另外，当然也可以在上述壳体6设置用来导引上述传动部件5的部件(例如槽或轨道等)。
上述推压部件9是平板，在其一端部形成有用来贯通固定螺钉部件10的孔部9a，在另一端部形成有用来贯通用来调节该推压部件9的推压的推压调节用螺钉部件11的孔部9b。进而，在上述推压部件9的中央部，形成有比上述保持部件3所具备的上述圆锥形状突起部3a的底面的直径稍小的直径的圆孔部9c。
以下，对有关本第1实施方式的超声波电动机1的组装方法进行说明。另外，上述壳体6预先通过小螺钉等的机构固定在上述壳体7。
首先，在壳体6上载置固定器(retainer)(未图示)，将传动部件5载置于该固定器(未图示)的保持部。
接着，将被驱动部件4载置在传动部件5上，将超声波振子2载置在被驱动部件4之上，以使上述超声波振子2的上述驱动元件2b密接在该被驱动部件4的上面。
接着，将推压部件9从超声波振子2的上方载置在壳体7的上面。此时，将保持部件3的圆锥形状突起部3a插入到设置在推压部件9的中央部的圆孔部9c中，上述圆孔部9c的内周(孔的棱线)与圆锥形状突起部3a的圆锥面无间隙地抵接。
由此，在推压方向上限制了推压部件9的中央部的位置。此时，将两者的相对位置设定成，推压部件9的两端部相对于壳体7的上面稍稍具有间隙。
然后，固定螺钉部件10贯通推压部件9的孔部9a而连接在壳体7。由此，超声波振子2的长度方向的推压部件9的位置被固定。因而，保持部件3的位置也被限制。
接着，推压调节用螺钉部件11贯通推压部件9的孔部9b而与壳体7的螺纹孔螺合。此时，将压缩线圈弹簧12在被推压部件9的上面与推压调节用螺钉部件11的螺钉头(也可以是垫圈(washer))的下面11a夹持的状态下组装。由此，随着紧固推压调节用螺钉部件11，压缩线圈弹簧12被压缩，其反作用力作用在推压部件9的上面。
上述推压部件9如上所述，其一端通过固定螺钉部件10固定于壳体7，而另一端以该固定端为支点被推压，从而推压力经由该推压部件9的中央部的圆孔部9c及圆锥形状突起部3a作用在保持部件3。由此，产生超声波振子2被推压在被驱动部件4的推压力。
此外，通过调节推压调节用螺钉部件11的紧固量，能够调节压缩线圈弹簧12的压缩量。因而，上述推压机构是能够调节推压力的推压机构。
如以上说明，根据有关本第1实施方式的超声波电动机，能够提供超声波振子2能够稳定地微小驱动被驱动部件4的超声波电动机。
即，根据有关本第1实施方式的超声波电动机，即使在利用基于超声波振子2的振动的摩擦力驱动被驱动部件4的期间，也不会发生超声波振子2的位置偏差。因而，在被驱动部件4的精密的驱动中能够得到稳定的驱动量。此外，有关本第1实施方式的超声波电动机可以说是组装作业也简单、并且具备便宜而精密的驱动特性的超声波电动机。
更具体地讲，有关本第1实施方式的超声波电动机发挥如下的效果。
首先，保持部件3的圆锥形状突起部3a无间隙地抵接在推压部件9的圆孔部9c，由此保持超声波振子2。这里，推压部件9通过固定螺钉部件10固定于壳体7。
通过采用这样的构造，即使在通过起因于超声波振子2的振动的摩擦力驱动被驱动部件4的情况下，也不会发生超声波振子2的位置偏差。因而，在微小地驱动被驱动部件4的情况下，能够得到稳定的驱动量。
进而，有关本第1实施方式的超声波电动机与以往的超声波电动机相比具有组装容易的优点。
例如在日本特开平10-327589号公报中，对于推压机构的组装方法及固定方法并没有任何公开，但需要在组装该推压机构(参照图12)时一边将弹簧部件117的平面部117b、117c从自然状态下压而使其变形，一边配置于振子114与固定部件119之间。另外，在提前组装了固定部件119时，必须一边使弹簧部件117变形一边插入于振子114与固定部件119之间，并且使预先固定在振子114的柱状掣子121插入于矩形状的贯通孔部。并且，这样的组装方法是不现实的。
即，在组装日本特开平10-327589号公报中公开的推压机构时，将柱状掣子121插入于设置在橡胶板115及弹簧部件117的矩形状的孔部，并在将橡胶板115及弹簧部件117载置在振子114之后，组装固定部件119。需要使弹簧部件117的平面部117b、117c的前端部与固定部件119抵接，并一边推压固定部件119一边连接到导引部件(未图示)，可以容易地想象到会成为非常困难的作业。
另一方面，在有关本第1实施方式的超声波电动机的组装中，如上所述，只是将各部件简单地依次载置，最后通过固定螺钉部件10及推压调节用螺钉部件11紧固等来固定。即，各部件的载置及紧固可以仅从一个方向作业。即，有关本第1实施方式的超声波电动机的组装容易性非常良好。
另外，上述驱动元件2b例如由以作为耐热性热塑性树脂的PPS(聚苯硫醚，polyphenylene sulfide)为基础填充20～30％wt的钛酸钾(potassiumtitanate)的过滤器(filter)、并且还混合了其他炭素纤维、PTFE(聚四氟乙烯，polytetrafluoroethylene)的复合树脂材料构成。
此外，上述被驱动部件4例如由在内部含有铁的硅酸镁(2MgO·SiO2)构成，对与上述驱动元件2b接触的面进行研磨抛光加工，以使其表面粗糙度成为Ra0.2μm以下。
并且，为了使上述压电层叠体2a的振动不衰减而可靠地向上述被驱动部件4传递，例如使上述驱动元件2b的高度成为离上述压电层叠体2a的端面0.7mm以下的高度。另外，该高度优选为0.4mm。
[第2实施方式]
以下，参照图5及图6，对有关本发明的第2实施方式的超声波电动机进行说明。另外，为了将焦点集中于有关本第2实施方式的超声波电动机的特征部，仅说明与有关上述第1实施方式的超声波电动机的不同点。
在本第2实施方式中，上述保持部件3为如图5及图6所示的构成。图5是表示有关本第2实施方式的超声波电动机的保持部件3的形状的立体图。图6是表示有关本发明的第2实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。
即，在本第2实施方式中，上述保持部件3的上面平板部3b向压电层叠体2a的厚度方向(层叠方向)的两侧均等地露出，并且在该露出的两端部设有与压电层叠体2a的侧面部密接的两个侧面平板部3c。进而，在这两个侧面平板部3c，设有向压电层叠体2a的厚度方向突出的作为圆柱形状的突起部的圆柱形状突起部3d。在上述上面平板部3b上，与上述第1实施方式同样，设有圆锥状的上述圆锥形状突起部3a。
另一方面，在上述壳体7，形成有具有比上述圆柱形状突起部3d的直径稍大的直径的槽部7a。另外，关于其他部件，如在上述第1实施方式中说明那样。
在上述结构的超声波电动机1中，粘接在超声波振子2的保持部件3的圆柱形状突起部3d被插入到上述壳体7的槽部7a而被导引。由此，确定超声波振子2的长度方向的大致的位置。
另外，在将推压部件9固定于壳体7时，确定设置壳体7的上述槽部7a的位置，以使推压部件9的圆孔部9c的位置成为保持部件3的圆锥形状突起部3a的正上方的位置。由此，能够进一步得到能够容易地组装该超声波电动机的效果。
这里，在本第2实施方式中，壳体7的槽部7a仅作为导引机构作用。因而，保持机构与上述第1实施方式相同。即，构成为，通过推压部件9的圆孔部9c与保持部件的圆锥形状突起部3a无间隙地抵接来保持超声波振子2。
如以上说明，根据本第2实施方式，与上述第1实施方式同样，能够提供在驱动被驱动部件4的期间不发生超声波振子2的位置偏差、而能够稳定地微小驱动被驱动部件4的超声波电动机。
[第3实施方式]
以下，参照图7对有关本发明的第3实施方式的超声波电动机进行说明。图7是表示有关本发明的第3实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。另外，为了将焦点集中于有关本第3实施方式的超声波电动机的特征部，仅说明与有关上述第2实施方式的超声波电动机的不同点。
在本第3实施方式中，关于上述保持部件3，在上述上面平板部3b上设有圆柱形状突起部3d，而不是上述圆锥形状突起部3a。
此外，形成在推压部件9的中央部的锥(taper)孔部9d在作为与超声波振子2相对置的面的一个面上形成为，比上述圆柱形状突起部3d的圆柱的直径大的直径、越是接近于作为与上述一个面相反侧的面的另一面、其直径越小(变为比上述圆柱形状突起部3d的直径小的直径)的锥孔。
更具体地讲，形成为这样的锥孔的上述锥孔部9d如图7所示，形成为，其内周的大致圆锥面(孔的棱线)与上述保持部件3的上述圆柱形状突起部3d抵接，从而上述超声波振子2被保持。
另外，在上述第1实施方式及上述第2实施方式中，上述圆孔部9c的内周(孔的棱线)与上述圆锥形状突起部3a的圆锥面抵接，从而超声波振子2被保持。
通过如上述的构造，在本第3实施方式中，与上述第1实施方式及上述第2实施方式同样，能够无位置偏差地保持超声波振子2。
如以上说明，根据本第3实施方式，能够提供发挥与有关上述第1实施方式及上述第2实施方式的超声波电动机同样的效果的超声波电动机。
[第4实施方式]
以下，参照图8对有关本发明的第4实施方式的超声波电动机进行说明。图8是表示有关本发明的第4实施方式的超声波电动机的结构的截面概略图。另外，为了将焦点集中于有关本第4实施方式的超声波电动机的特征部，仅说明与有关上述第3实施方式的超声波电动机的不同点。
在本第4实施方式中，上述保持部件3在上述上面平板部3b上例如粘接固定而设有作为半球状的突起部的半球突起部3e。
另一方面，在推压部件9的中央部，与有关上述第3实施方式的超声波电动机同样，形成有上述的锥孔部9d。
并且，如图8所示，该锥孔部9d形成为，其内周的大致圆锥面(孔的棱线)与上述保持部件3的上述半球突起部3e抵接，从而上述超声波振子2被保持。
通过如上述的构造，在本第4实施方式中，与上述第1实施方式至上述第3实施方式同样，能够无位置偏差地保持超声波振子2。
如以上说明，根据本第4实施方式，能够提供发挥与有关上述第1实施方式至上述第3实施方式的超声波电动机同样的效果的超声波电动机。
另外，关于有关本第4实施方式的超声波电动机，例如可以考虑如下的变形例。
[第1变形例]
例如，如图9所示，当然也可以代替在上述推压部件9形成的上述锥孔部9d而形成该孔部的直径为一定的圆孔部9c。另外，该圆孔部9c的直径是该圆孔部9c的内周(孔的棱线)与设置于上述保持部件3的半球状的上述半球突起部3e抵接的直径。
在此情况下，上述圆孔部9c的内周(孔的棱线)与半球状的上述半球突起部3e抵接，从而上述超声波振子2被保持。即，通过如上述的构造，在本第1变形例中，能够无位置偏差地保持超声波振子2。
如以上说明，根据本第1变形例，能够提供发挥与有关上述第4实施方式的超声波电动机同样的效果的超声波电动机。
[第2变形例]
进而，还可以考虑如下的变形例。
即，如图10所示，在上述推压部件9的中央部，代替孔部，半球状的突起部9e设置成与上述超声波振子2相对置。另外，当然该突起部9e既可以将与推压部件9不同体的半球状的部件例如通过粘接固定而设置在推压部件9，也可以通过拉深加工等使推压部件9的中央部以半球状突出而设置。另一方面，在上述保持部件3，设有作为圆锥状的孔部的圆锥孔部3f。
更具体地讲，如图10所示，上述圆锥孔部3f及上述突起部9e形成为，使设置于上述保持部件3的上述圆锥孔部3f的内周的圆锥面(孔的棱线)抵接在设置于上述推压部件9的上述突起部9e，从而上述超声波振子2被保持。
通过如上述的构造，在本第2变形例中，与上述第4实施方式同样，能够无位置偏差地保持超声波振子2。
通过这样的构造，设置于上述推压部件9的半球状的上述突起部9e抵接在设置于上述保持部件3的圆锥状的上述圆锥孔部3f，从而上述超声波振子2被保持。
如以上说明，根据本第2变形例，能够提供发挥与有关上述第4实施方式的超声波电动机同样的效果的超声波电动机。
[第5实施方式]
以下，参照图11对有关本发明的第5实施方式的超声波电动机进行说明。另外，为了将焦点集中于有关本第5实施方式的超声波电动机的特征部，仅说明与有关上述第1实施方式的超声波电动机的不同点。
在本第5实施方式中，上述推压部件9如图11所示，上述推压调节用螺钉部件11贯通的部位的附近区域被弯曲为曲柄(crank)形状。换言之，上述推压部件9如图11所示，在上述推压调节用螺钉部件11贯通的部位的附近区域中，具备呈曲柄形状的弯曲构造9A。
另一方面，对应于这样的形状的推压部件9，壳体7也具备对应于上述推压部件9的曲柄形状的段差构造7A。
在本第5实施方式中，将上述压缩线圈弹簧12及上述推压调节用螺钉部件11收容在通过设置上述段差构造7A及上述弯曲构造9A而产生的区域、即向上述推压部件9的推压方向凹陷的区域。因此，实现推压方向的部件配置的节省空间化。
另外，本第5实施方式当然也能够应用于上述第1实施方式至第4实施方式的任一个。
如以上说明，根据本第5实施方式，除了发挥与上述第1实施方式同样的效果以外，能够提供节省空间的超声波电动机。
以上，基于第1实施方式至第5实施方式说明了本发明，但本发明并不限于上述实施方式，当然能够在本发明的主旨的范围内进行各种变形及应用。
进而，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，通过公开的多个结构要件的适当的组合能够提取各种发明。例如，从实施方式所示的所有结构要件中删除某几个结构要件也能够解决在本发明要解决的问题的栏中所述的问题，在能够得到在发明的效果栏中所述的效果的情况下，将该结构要件删除后的结构也能够作为发明来提取。
本发明的其他优点和变更对于本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明就其较宽方面而言，并不局限于这里在具体实施方式中表示和描述的特定细节。总之，在不脱离由权利要求书定义的本发明的主旨和范围的前提下可以进行各种变更。
Claims (12)
1、一种超声波电动机(1)，其特征在于，具备：
超声波振子(2)，具有压电元件(2a)；
保持部件(3)，被固接于上述超声波振子(2)，并且保持上述超声波振子(2)；
推压部件(9)，推压上述保持部件(3)；
被驱动部件(4)，其是由与上述超声波振子(2)之间的摩擦力而被驱动的；
上述推压部件(9)具有孔部(9c)，上述保持部件(3)具有在上述推压部件(9)的推压的方向上与上述孔部(9c)卡合的突起部(3a)；
通过上述孔部(9c)与上述突起部(3a)抵接，上述推压部件(9)经由上述保持部件(3)及上述超声波振子(2)推压上述被驱动部件(4)，从而驱动上述被驱动部件(4)。
2、如权利要求1所述的超声波电动机，其特征在于，上述突起部(3a)是圆锥形状或半球形状，上述孔部(9c)是圆孔。
3、如权利要求1所述的超声波电动机，其特征在于，上述突起部(3a)是圆柱形状或半球形状，上述孔部(9c)是圆锥形状的开口或凹陷。
4、一种超声波电动机，其特征在于，具备：
超声波振子(2)，具有压电元件(2a)；
保持部件(3)，被固接于上述超声波振子(2)，并且保持上述超声波振子(2)；
推压部件(9)，推压上述保持部件(3)；
被驱动部件(4)，其是由与上述超声波振子(2)之间的摩擦力而被驱动的；
上述保持部件(3)具有孔部(3f)，上述推压部件(9)具有在上述推压部件(9)的推压的方向上与上述孔部(3f)卡合的突起部(9e)；
通过上述孔部(3f)与上述突起部(9e)抵接，上述推压部件(9)经由上述保持部件(3)及上述超声波振子(2)推压上述被驱动部件(4)，从而驱动上述被驱动部件(4)。
5、如权利要求4所述的超声波电动机，其特征在于，上述突起部(9e)是圆锥形状或半球形状，上述孔部(3f)是圆孔。
6、如权利要求4所述的超声波电动机，其特征在于，上述突起部(9e)是圆柱形状或半球形状，上述孔部(3f)是圆锥形状的开口或凹陷。
7、如权利要求1所述的超声波电动机，其特征在于，上述推压部件(9)对于该超声波电动机(1)的壳体(7)，至少被固定于一个部位，并且至少在一个部位被加压。
8、如权利要求2所述的超声波电动机，其特征在于，上述推压部件(9)对于该超声波电动机(1)的壳体(7)，至少被固定于一个部位，并且至少在一个部位被加压。
9、如权利要求3所述的超声波电动机，其特征在于，上述推压部件(9)对于该超声波电动机(1)的壳体(7)，至少被固定于一个部位，并且至少在一个部位被加压。
10、如权利要求4所述的超声波电动机，其特征在于，上述推压部件(9)对于该超声波电动机(1)的壳体(7)，至少被固定于一个部位，并且至少在一个部位被加压。
11、如权利要求5所述的超声波电动机，其特征在于，上述推压部件(9)对于该超声波电动机(1)的壳体(7)，至少被固定于一个部位，并且至少在一个部位被加压。
12、如权利要求6所述的超声波电动机，其特征在于，上述推压部件(9)对于该超声波电动机(1)的壳体(7)，至少被固定于一个部位，并且至少在一个部位被加压。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007154550A JP2008306907A (ja) | 2007-06-11 | 2007-06-11 | 超音波モータ |
| JP154550/2007 | 2007-06-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101325384A true CN101325384A (zh) | 2008-12-17 |
| CN101325384B CN101325384B (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=39720322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2008101259554A Expired - Fee Related CN101325384B (zh) | 2007-06-11 | 2008-06-11 | 超声波电动机 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7696670B2 (zh) |
| EP (1) | EP2017904A3 (zh) |
| JP (1) | JP2008306907A (zh) |
| CN (1) | CN101325384B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104104265A (zh) * | 2013-04-01 | 2014-10-15 | 佳能株式会社 | 线性超声波马达和使用该马达的镜头装置和摄像设备 |
| CN107959397A (zh) * | 2016-10-17 | 2018-04-24 | 佳能株式会社 | 防止接触构件共振的振动马达和电子设备 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8182501B2 (en) | 2004-02-27 | 2012-05-22 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Ultrasonic surgical shears and method for sealing a blood vessel using same |
| US8057498B2 (en) | 2007-11-30 | 2011-11-15 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Ultrasonic surgical instrument blades |
| JP2009017735A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Olympus Corp | 超音波モータ |
| US8808319B2 (en) | 2007-07-27 | 2014-08-19 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Surgical instruments |
| US8523889B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-09-03 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Ultrasonic end effectors with increased active length |
| US8512365B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-08-20 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Surgical instruments |
| US8430898B2 (en) | 2007-07-31 | 2013-04-30 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Ultrasonic surgical instruments |
| US10010339B2 (en) | 2007-11-30 | 2018-07-03 | Ethicon Llc | Ultrasonic surgical blades |
| JP5246919B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2013-07-24 | オリンパス株式会社 | リニア駆動型超音波モータ |
| US7969065B2 (en) * | 2008-09-09 | 2011-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driving device |
| US8334635B2 (en) | 2009-06-24 | 2012-12-18 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Transducer arrangements for ultrasonic surgical instruments |
| US8951272B2 (en) | 2010-02-11 | 2015-02-10 | Ethicon Endo-Surgery, Inc. | Seal arrangements for ultrasonically powered surgical instruments |
| JP5459192B2 (ja) | 2010-12-06 | 2014-04-02 | 株式会社ニコン | 振動波モータ、レンズ鏡筒及びカメラ |
| CN102226777B (zh) * | 2011-03-28 | 2013-02-06 | 福建工程学院 | 一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法 |
| JP5913857B2 (ja) * | 2011-08-05 | 2016-04-27 | キヤノン株式会社 | 超音波モータ及びそれを有するレンズ装置 |
| CN102307021B (zh) * | 2011-09-15 | 2015-10-07 | 上海大学 | 不同阶弯振模态直线超声电机及其运作方式 |
| JP2013135592A (ja) * | 2011-12-27 | 2013-07-08 | Daicel Corp | 超音波モータ用弾性体及び超音波モータ |
| US9820768B2 (en) | 2012-06-29 | 2017-11-21 | Ethicon Llc | Ultrasonic surgical instruments with control mechanisms |
| US10226273B2 (en) | 2013-03-14 | 2019-03-12 | Ethicon Llc | Mechanical fasteners for use with surgical energy devices |
| US10357303B2 (en) | 2015-06-30 | 2019-07-23 | Ethicon Llc | Translatable outer tube for sealing using shielded lap chole dissector |
| US10245064B2 (en) | 2016-07-12 | 2019-04-02 | Ethicon Llc | Ultrasonic surgical instrument with piezoelectric central lumen transducer |
| US10828056B2 (en) * | 2016-08-25 | 2020-11-10 | Ethicon Llc | Ultrasonic transducer to waveguide acoustic coupling, connections, and configurations |
| JP6788493B2 (ja) * | 2016-12-22 | 2020-11-25 | キヤノン株式会社 | 振動波モータおよびこれを用いた装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2957836B2 (ja) * | 1993-03-31 | 1999-10-06 | アルプス電気株式会社 | 超音波モータおよび直動案内装置 |
| JP3437225B2 (ja) * | 1993-09-30 | 2003-08-18 | オリンパス光学工業株式会社 | 超音波アクチュエータ |
| JPH09285153A (ja) * | 1996-04-10 | 1997-10-31 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
| JP3184117B2 (ja) | 1997-05-23 | 2001-07-09 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 超音波モータ及び超音波モータ付き電子機器 |
| JPH11155290A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-06-08 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
| JP2003097418A (ja) * | 2001-07-18 | 2003-04-03 | Denso Corp | 圧電体素子の変位伝達構造 |
| JP4296041B2 (ja) * | 2002-07-12 | 2009-07-15 | セイコーインスツル株式会社 | 圧電モータ及び圧電モータ付き電子機器 |
| JP2005328594A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Honda Motor Co Ltd | 超音波リニアモータの駆動装置 |
| JP2008178250A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Olympus Corp | 超音波振動子の押圧機構および超音波モータ |
-
2007
- 2007-06-11 JP JP2007154550A patent/JP2008306907A/ja active Pending
-
2008
- 2008-06-10 US US12/136,330 patent/US7696670B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-06-10 EP EP20080157956 patent/EP2017904A3/en not_active Withdrawn
- 2008-06-11 CN CN2008101259554A patent/CN101325384B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104104265A (zh) * | 2013-04-01 | 2014-10-15 | 佳能株式会社 | 线性超声波马达和使用该马达的镜头装置和摄像设备 |
| CN104104265B (zh) * | 2013-04-01 | 2017-04-12 | 佳能株式会社 | 线性超声波马达和使用该马达的镜头装置和摄像设备 |
| US9680399B2 (en) | 2013-04-01 | 2017-06-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Linear ultrasonic motor and lens apparatus and image pickup apparatus using the same |
| CN107959397A (zh) * | 2016-10-17 | 2018-04-24 | 佳能株式会社 | 防止接触构件共振的振动马达和电子设备 |
| CN107959397B (zh) * | 2016-10-17 | 2020-11-06 | 佳能株式会社 | 防止接触构件共振的振动马达和电子设备 |
| US10924037B2 (en) | 2016-10-17 | 2021-02-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration motor that prevents resonance of contact member, and electronic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2017904A3 (en) | 2010-01-27 |
| US7696670B2 (en) | 2010-04-13 |
| CN101325384B (zh) | 2012-07-04 |
| US20080303384A1 (en) | 2008-12-11 |
| JP2008306907A (ja) | 2008-12-18 |
| EP2017904A2 (en) | 2009-01-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101325384B (zh) | 超声波电动机 | |
| US7602104B2 (en) | Ultrasonic motor and pressing mechanism of ultrasonic vibrator | |
| JP4802313B2 (ja) | 圧電振動子の保持装置 | |
| US7633207B2 (en) | Ultrasonic motor | |
| JP6324208B2 (ja) | 超音波モータ | |
| JP2014183724A (ja) | リニア超音波モータ及びこれを用いた光学装置 | |
| US10193473B2 (en) | Actuator | |
| US20040056564A1 (en) | Piezoelectric motor and electronic equipment with piezoelectric motor | |
| JP6598488B2 (ja) | 振動波モータ | |
| JP4494019B2 (ja) | 超音波浮上装置 | |
| JP2008253068A (ja) | 振動波駆動装置 | |
| US8729773B2 (en) | Drive unit | |
| JP6257224B2 (ja) | モータ及びレンズ装置 | |
| Harms et al. | Tool adaptor for active vibration control in turning operations | |
| US8368287B2 (en) | Ultrasonic motor mechanism | |
| CN102629840A (zh) | 振动电机及透镜驱动机构 | |
| JP2007209088A (ja) | 超音波モータ | |
| JP2009027834A (ja) | 超音波モータ | |
| JP3444502B2 (ja) | 超音波リニアモータ | |
| JP6479238B2 (ja) | モータ | |
| JP2008178209A (ja) | 超音波アクチュエータ | |
| JP6659193B2 (ja) | モータ | |
| JP2009071990A (ja) | 駆動装置 | |
| JP2004236445A (ja) | 超音波モータ | |
| WO2009113163A1 (ja) | 移動装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120704 Termination date: 20210611 |