CN107342704A - 马达及使用该马达的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马达，包括：第一振动器；多个偏压部件，所述多个偏压部件围绕第一振动器布置并且将第一振动器按压在与第一振动器接触的接触构件上；被所述多个偏压部件偏压并且包括按压部件的第一按压构件，按压部件通过所述多个偏压部件的偏压力按压第一振动器；和被所述多个偏压部件偏压的第二按压构件。第一振动器和接触构件通过在第一振动器中发生的振动而相对运动。第一按压构件和第二按压构件在第一振动器运动时一体地运动。第一按压构件和第一振动器能够围绕第一方向倾斜，所述第一方向与第一振动器的运动方向和所述多个偏压部件的偏压方向两者正交。本发明还公开了一种包括所述马达的装置。

Description

马达及使用该马达的装置

技术领域

本发明涉及一种马达以及使用该马达的装置。

背景技术

作为驱动源，基于压电元件的压电效应使用变形的摩擦驱动型超声马达(振动波马达)具有比电磁马达大的生成力、并且能够在不提供减速机构的情况下驱动被驱动部件。此外，所述摩擦驱动型超声马达利用摩擦来驱动被驱动部件，因此使得驱动能够具有大的保持力以及优异的静音性。日本专利公开No.2015-136205公开了一种包括振动器和被接触构件的线性振动型马达，该振动器包括压电元件和设置有两个压力接触部件的弹性构件，该被接触构件接触被压簧按压的压力接触部件。另外，日本专利公开No.2011-72130公开了一种振动波马达机构，该振动波马达机构的构造不同于在日本专利公开No.2015-136205中公开的马达的构造。

摩擦驱动型振动波马达可以通过将压力接触部件的按压力维持处于预定值而提供期望的性能。大的按压力增大了生成力，但抑制了振动器的驱动振动，因此增大了为保持相同速度所消耗的功率，从而使得机电转换效率降低。相反地，小的按压力降低了生成力。特别地，当设置有两个压力接触部件时，两个压力接触部件上的按压力的平衡很重要。两个压力接触部件上的按压力失衡会产生不对称的变形(而所述变形相对于驱动方向通常应当是对称的)、降低效率、并且根据驱动方向增大各种特性的差异。

在日本专利公开No.2015-136205中，将两个压力接触部件按压到被接触构件上的压簧紧挨地布置在振动器的上方，因此实现了对两个压力接触部件的稳定按压。然而，由于压簧紧挨地布置在振动器的上方，因此增大了马达的厚度。

在日本专利公开No.2011-72130中，围绕层压的压电元件布置的多个张力盘簧按压滑动构件和摩擦构件，以致使滑动构件和摩擦构件彼此接触。然而，由于张力盘簧拉曳滑动构件和外壳构件，它们的位移被限制得较小，并且变得难以维持滑动构件和外壳构件按压至摩擦构件上的稳定按压状态。此外，也没有考虑所述多个张力盘簧的特性之间的差异。

发明内容

鉴于所述问题，本发明的一个目的是提供一种较薄且具有稳定性能的马达。

根据本发明的一个方面的马达包括：第一振动器；多个偏压部件，所述多个偏压部件围绕第一振动器布置并且布置成将第一振动器按压在与第一振动器接触的接触构件上；第一按压构件，所述第一按压构件被所述多个偏压部件偏压并且包括按压部件，所述按压部件布置成通过所述多个偏压部件的偏压力而按压第一振动器；和第二按压构件，所述第二按压构件被所述多个偏压部件偏压。第一振动器和接触构件布置成通过在第一振动器中发生的振动而相对运动。第一按压构件和第二按压构件布置成在第一振动器运动时与第一振动器一体地运动。第一按压构件和第一振动器布置成能够围绕第一方向倾斜，所述第一方向与第一振动器的运动方向和所述多个偏压部件的偏压方向两者正交。

参考附图，根据下文对示例性实施例的描述，本发明的其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是包括根据本发明的一个实施例的振动波马达单元的图像拾取装置的剖视图。

图2A和2B是根据第一示例的振动器的平面图和侧视图。

图3A和3B是根据第一示例的振动波马达单元的透视图。

图4是根据第一示例的振动波马达单元的分解透视图。

图5A至5C是根据第一示例的振动波马达单元的平面图和剖视图。

图6A至6E是根据第一示例的振动器的运动自由度的说明图。

图7是根据第一示例的按压板和运动构件之间的关系的说明图。

图8A和8B是根据第一示例的笔直引导构件的透视图。

图9A至9D是根据第一示例的笔直引导构件的说明图。

图10A和10B是组装根据第一示例的笔直引导构件的说明图。

图11A至11D是根据第一示例的透镜驱动单元的透视图。

图12A和12B是根据第二示例的振动波马达单元的透视图。

图13是根据第二示例的振动波马达单元的分解透视图。

图14A至14C是根据第二示例的振动波马达单元的平面图和剖视图。

图15A至15C是根据第二示例的振动器的自由度的说明图。

图16是根据第二示例的按压板和运动构件之间的关系的说明图。

图17是根据第二示例的笔直引导构件的透视图。

图18A和18B是根据第二示例的透镜单元和振动波马达单元的联接部件的说明图。

图19A和19B是根据第三示例的振动波马达单元的透视图。

图20是根据第三示例的振动波马达单元的分解透视图。

图21A至21C是根据第三示例的振动波马达单元的平面图和剖视图。

图22A和22B是根据第三示例的振动器的自由度的说明图。

图23是根据第三示例的第一按压板和第二按压板之间的关系的说明图。

图24A和24B是根据第三示例的透镜驱动单元的透视图。

具体实施方式

现在参照附图，将详细地描述本发明的实施例。在每张图中为对应元件的那些元件将用相同的附图标记指代，并且将省略其描述。

图1是根据本发明的一个实施例的图像拾取装置(光学装置)的剖视图，图像拾取装置包括振动波马达单元(振动波马达或超声马达单元，下文称为“马达单元”)1000。根据这个实施例的图像拾取装置包括图像拾取透镜单元2000和摄像机本体3000。在图像拾取透镜单元2000内部，设置有马达单元1000和附接至马达单元1000的聚焦透镜单元4000。在摄像机本体3000内部，设置有图像拾取元件5000。在捕获图像时，马达单元1000沿着光学轴线O移动聚焦透镜4000。在图像拾取元件5000的位置处，物体图像被成像，并且图像拾取元件5000产生聚焦图像。在该实施例中，图像拾取装置包括马达单元1000，但是本发明不限于此。例如，马达单元1000可以安装在其它光学装置(例如透镜单元)上，或者可以安装在与光学装置不同的装置上。此外，在该实施例中，图像拾取透镜单元2000和摄像机本体3000一体地构造，但是本发明不限于此。图像拾取透镜单元2000能够可拆卸地附接至摄像机本体3000。换言之，本发明中的装置是包括在每个示例中阐述的振动波马达、以及被来自振动波马达的驱动力所驱动的构件的装置。

第一示例

参照图2A和2B，将描述根据该示例包括在马达单元1000A中的振动器2。图2A和2B是振动器2的平面图和侧视图。图2A和2B分别是振动器2的平面图和侧视图。振动器2包括驱动突出部2a和2b以及被固定臂部件2c和2d。振动板(弹性板)3和压电元件4利用粘合剂固定至振动器2。压电元件4通过被施加两相高频电压而激发超声振动，在驱动突出部2a和2b的端部处激励在图2B中示出的x-y平面上的椭圆形运动。在这种状态下，当摩擦构件与驱动突出部2a和2b摩擦接触时，振动器2和摩擦构件相对运动。在该示例中，面对摩擦构件(接触构件)7并且包括驱动突出部2a和2b的矩形区域A×B是驱动力产生区域(面对区域)。此外，与矩形区域A×B和x轴线正交并且对称地划分矩形区域A×B的平面C是前/后对称平面(第一平面)，与矩形区域A×B和z轴线正交并且对称地划分矩形区域A×B的平面D是左/右对称平面(第二平面)。前/后对称平面C包括与运动部件的运动方向和加压器(偏压部件)的按压方向(偏压方向)两者正交的方向(如下文所述)、以及加压器的按压方向。此外，左/右对称平面D包括运动部件的运动方向和加压器的按压方向。

参照图3A、3B、4和5A至5C，将描述马达单元1000A的构造。图3A和3B是马达单元1000A的透视图。图3A是从顶侧观看时的透视图，图3B是从底侧观看时的透视图。图4是马达单元1000A的分解透视图。图5A至5C是马达单元1000A的平面图和剖视图。图5A是平面图，图5B和5C是分别沿着图5A的x-x线和z-z线截取的剖视图。

基部构件5通过螺钉固定至固定构件(未示出)，并且利用螺钉固定摩擦构件7。摩擦构件7利用张力盘簧10的按压力(偏压力)而与振动器2的驱动突出部2a和2b摩擦地接触。挠性基底6通过各向异性的导电胶而机械地且电学地连接至压电元件4，并且将两相高频电压施加至压电元件4。振动器保持框架8通过利用粘合剂固定所述被固定臂部件2c和2d而与振动器2集成。中间按压构件9包括接触振动器2的毡制物9a、和例如金属的高刚性板9b，所述高刚性板接收张力盘簧10的按压力。毡制物9a将张力盘簧10的按压力传递至振动器2，而不妨碍在振动器2中激励的振动。在该示例中，四个张力盘簧(偏压构件)10布置在振动器2周围，并且作为加压器沿着y轴线的负方向(按压方向)产生按压力。按压板(第一按压构件)11被张力盘簧10偏压。按压板11还包括球形突出部(按压部件)11a，所述球形突出部在振动器2的前/后对称平面C和左/右对称平面D的交叉线上抵靠中间按压构件9。联接金属片12通过螺钉固定至振动器保持框架8。引导构件13经由穿过被固定金属片16的螺钉而固定至基部构件5，所述被固定金属片16平行于摩擦构件7接触驱动突出部2a和2b的接触表面。运动构件(第二按压构件)14被张力盘簧10所偏压。滚动球(滚动构件)19x、19y和19z中的每一个均夹在引导构件13和运动构件14之间，并且接收张力盘簧10的按压力。集成弹簧15是偏压振动器保持框架8和移动构件14的张力盘簧，所述振动器保持框架和移动构件通过联接金属片12沿着x轴线方向集成在一起。在该示例中，运动部件(包括振动器2、振动器保持框架8、中间按压构件9、张力盘簧10、按压板11、联接金属片12和运动构件14)相对于摩擦构件7沿着x轴线相对运动。

接下来，参照图6A至6E，将描述根据该示例的振动器2的运动自由度。图6A至6E是振动器2的运动自由度的说明图。在图6A至6E中，省略了马达单元1000A的对于说明而言非必须的部件。图6A示出了振动器保持框架8和运动构件14，所述振动器保持框架和运动构件通过集成弹簧15的偏压力经由联接金属片12而集成在一起。集成弹簧15钩接在设置于振动器保持框架8上的钩部件8a和设置于运动构件14上的钩部件14b之间。参考球17夹在形成于联接金属片12上的锥形孔部件12a和形成于运动构件14上的锥形孔部件14a之间。滚动球18夹在形成于振动器保持框架8上的V形沟槽8b和形成于运动构件14上的平面部件14c之间。将滚动球18夹在V形沟槽8b和平面部件14c之间限制了振动器保持框架8和运动构件14以参考球17为中心围绕y轴线沿着旋转方向(偏航(yaw)方向)的旋转。

图6B示出了马达单元1000A的在包含集成弹簧15、参考球17和滚动球18的安置中心的平面上剖切的剖视图。箭头A至C中的每一个表示作用在振动器保持框架8上的力。箭头A所表示的力是通过集成弹簧15偏压振动器保持框架8以使振动器保持框架8围绕参考球17旋转的力。箭头B所表示的力是从平面部件14c通过滚动球18作用在V形沟槽8b上的力。将滚动球18夹在V形沟槽8b和平面部件14c之间限制了振动器保持框架8和运动构件14围绕参考球17的旋转，即，限制了振动器保持框架8沿着偏航方向的旋转。于是，力A和B围绕参考球17的力矩得以平衡。

力C是通过联接金属片12作用于振动器保持框架8上的力，其与力A和B的合力相平衡，如图6C中所示。因此，限制了振动器保持框架8在x轴线方向(x轴线平移方向)和z轴线方向(z轴线平移方向)上的运动自由度。此外，由于参考球17夹在锥形孔部件12a和锥形孔部件14a之间，还限制了振动器保持框架8在y轴线方向(y轴线平移方向)上的运动自由度。

如上所述，在该示例中，与振动器2集成的振动器保持框架8的相对于运动构件14的运动具有在围绕x轴线的旋转方向(翻滚(roll)方向)和在围绕z轴线的旋转方向(俯仰(pitch)方向)上的两个自由度。在该示例中，由于振动器2具有在翻滚方向和俯仰方向上的两个运动自由度，因此振动器2的驱动突出部2a和2b能够确定地抵靠摩擦构件7。另外，限制振动器2的运动自由度的力A至C在一个平面中相平衡，因此不对驱动突出部2a和2b产生不必要的力的失衡。

图6D和6E分别示出了振动器保持框架8在翻滚方向以及在俯仰方向上围绕参考球17旋转的状态。如图6D和6E所示，在翻滚方向上的旋转沿着y轴线方向上下移动驱动突出部2a和2b，在俯仰方向上的旋转可以对应于在y轴线方向上的各位置之间的差。

图7是按压板11和运动构件14之间的关系的说明图。四个张力盘簧10接合按压板11的弹簧钩部件和运动构件14的弹簧钩部件中的每一个。随着由马达单元1000A的未示出部件确定按压板11和运动构件14之间的沿着y轴线方向的距离，四个张力盘簧10偏压按压板11和运动构件14。四个张力盘簧10以距离球形突出部11a具有相等间隔的方式对称地布置并且具有相同的规格。然而，由于制造公差，每个张力盘簧在预定长度处的偏压力不必然相同，并且由于单个部件的制造精度和介入部件的制造误差，还引发了按压板11和运动构件14的每个弹簧钩部件的位置误差。在该示例中，按压板11通过球形突出部11a抵靠中间按压构件9，并且按压板利用球形突部处11a作为支点具有在翻滚方向和俯仰方向上的运动(倾斜)自由度。

换言之，按压部件11能够在左/右对称平面D中围绕与前/后对称平面C正交的轴线倾斜，以及在前/后对称平面C中围绕与左/右对称平面D正交的轴线倾斜。按压部件不需要能够严格地围绕每个轴线倾斜，而是即使在偏离每个轴线几毫米时也看作能够围绕每个轴线倾斜。例如，尽管根据性能和用途有所不同，但是所述偏离可以为大约±0.2mm。结果，四个张力盘簧10的从球形突出部11a通过中间按压构件9而作用在驱动突出部2a和2b上的按压力各个相对于制造公差被最佳地调整。

在倾斜按压板11时作为中心的轴线可以如下地限定。即，当与第一振动器的运动方向和多个加压器的按压方向正交的方向为第一方向(z轴线方向)时，第一按压构件能够围绕第一方向倾斜。这种限定共用于下文各示例。

此外，按压板11相对于包含中间按压构件9的振动器保持框架8具有在翻滚方向和俯仰方向上的运动自由度，按压板11相对于运动构件14的姿态被调节至最佳状态，而不管振动器保持框架8的倾斜以及该倾斜的变化如何。因此，四个张力盘簧10中的每个张力盘簧的从球形突出部11a通过中间按压构件9而作用在驱动突出部2a和2b上的按压力变得稳定而不发生变化。另外，尽管按压板11和运动构件14之间的在y轴线方向上的距离可能改变，但是张力盘簧10的弹簧常数可以小于板簧的弹簧常数，这有利于按压力的稳定。

此外，由于设置在按压板11上的突出部11b接合形成在振动器保持框架8上的沟槽部件8c(如图6B中所示)，因此按压板11和运动构件14沿着x轴线方向被集成在一起。结果，在运动部件沿着x轴线移动时，张力盘簧10的按压力变得稳定，并且张力盘簧10、按压板11和运动构件14之间的位置关系不发生变化。

图8A和8B是笔直引导构件的透视图，所述笔直引导构件包括引导构件13、运动构件14、以及夹在所述引导构件和运动构件之间的滚动球19x、19y和19z。图9A至9D是笔直引导构件的说明图。在运动构件14上，分别接合滚动球19x、19y和19z的笔直引导沟槽14x、14y和14z形成为平行于x轴线方向(运动部件的运动方向)。笔直引导沟槽14x和14y沿着x轴线串联地形成，也就是说，分开地形成在与x轴线平行的同一直线上。笔直引导沟槽14z也沿着x轴线形成，以在z轴线方向上与笔直引导沟槽14x和14y分开。当滚动球19x、19y和19z滚动时，运动构件14沿着x轴线相对于引导构件13平滑地运动，同时接收张力盘簧10的按压力。

图9A示出了引导构件13和运动构件14抵靠滚动球19x、19y和19z的状态。图9B还示出了包括处于图9A的状态中的滚动球19y和19z的平面的剖视图。在笔直引导沟槽14x、14y和14z中的每一个的部分上，具有60度的开口角度的表面形成为能够与各个滚动球相接合。在引导构件13上，引导壁13x-y沿着x轴线连续地形成，以与笔直引导沟槽14x和14y相对并且与滚动球19x和19y接合。引导壁13x-y具有120度的开口角度，以便能够与各滚动球接合。另外，在引导构件13上，引导平面部件13z沿着x轴线与x-z平面平行地形成，以与笔直引导槽14z相对并且与滚动球19z接合。在该示例中，具有60度的开口角度的表面形成在每个笔直引导沟槽的部分上，但是本发明不限于此。例如，相对于x-z平面具有预定角度的平面可以沿着x轴线形成在每个笔直引导沟槽的部分上，并且整个笔直引导沟槽可以形成为具有预定开口角度的V形沟槽。另外，在该示例中，引导壁13x-y具有120度的开口角度，但是本发明不限于此。例如，引导壁13x-y可以沿着x轴线形成为相对于x-z平面具有预定的角度，只要能够与各滚动球接合即可。

在引导构件13上，形成了平面部件13v和13w。如上所述，运动构件14包括四个弹簧钩部件(接合部件)，每个弹簧钩部件接合张力盘簧10。在图9A的状态中，限制部件14v(其为四个弹簧钩部件中的两个弹簧钩部件中的每一个的部分)设置成在y轴线方向上离平面部件13v具有间距“a”。在运动构件14上，在图9A的状态中，两个止动件14w也设置成在y轴线方向上离平面部件13v具有间距“a”。

图9C示出了引导构件13在y轴线方向上抵靠运动构件14的状态，即，平面部件13v和13w分别接合两个限制部件14v和两个止动件14w的状态。图9D还示出了包括处于图9C的状态中的滚动球19z的平面的剖视图。在图9C中，滚动球19x、19y和19z分别接合笔直引导沟槽14x、14y和14z，但是不接触引导构件13。而且，在图9D中，滚动球19x、19y和19z接触引导构件13，但是不接触运动构件14。如图9D中所示，当滚动球19z接触引导构件13时，滚动球19z与笔直引导沟槽14z在z轴线方向上重合一间距“b”，从而防止从笔直引导沟槽14z掉落。另外，滚动球19x和19y每个与笔直引导沟槽14x和14y在z轴线方向上重合一间距“b”，从而防止从笔直引导沟槽14x和14y掉落。

如上所述，提供分别与平面部件13v和13w接合的多个限制部件14v和止动件14w可以防止滚动球19x、19y和19z掉落。特别地，限制部件14v和止动件14w可以设置成使得间距“a”比间距c要短，所述间距c是从运动构件14的安置表面14e到每个滚动构件接合相应的笔直引导沟槽时的位置的间距。在该示例中，限制部件14v和止动件14w设置成使得当引导构件13在y轴线方向上运动时，每个滚动球与运动构件14重合一间距“b”，也就是说，使得每个滚动球的一部分定位在各笔直引导沟槽的内部。在该示例中，根据该示例的马达单元1000A包括三个滚动球19x、19y和19z，但是本发明不限于此。例如，可以设置三个或更多个滚动球，并且可以根据滚动球而形成引导构件13的引导部件和运动构件14的笔直引导沟槽。然而，当设置了三个或更多个滚动球时，由于滚动球和笔直引导沟槽的制造误差，一些滚动球无法与引导部件和笔直引导沟槽接合，因此运动构件14难以高度精确地运动。因此，为了使运动构件14高度精确地运动，滚动球的数量优选为三个。

此外，在该示例中，如图8B所示，运动构件14的弹簧钩部件布置在沿着引导构件13的y轴线方向的投影平面中。具体地说，弹簧钩部件布置成包夹笔直引导沟槽14x、14y和14z、以及引导壁13x-y、和引导平面部件13z。这种布置能够有效地利用位于引导构件13的y轴线的正侧处的空间(在设置有引导壁13x-y和引导平面部件13z的表面的背侧面处的空间)。稍后描述的接合参考球17的锥形孔部件14a、接合集成弹簧15的钩部件14b、以及互锁部件14d也布置在沿着引导构件13的y轴线方向的投影平面中。特别地，每个构件布置成包夹笔直引导沟槽14x、14y和14z、引导壁13x-y以及引导平面部件13z。利用位于引导构件13的y轴线的正侧处的空间能够使马达单元1000A最小化。

在该示例中，利用上述构造，不能够沿着y轴线方向组装引导构件13、运动构件14、以及滚动球19x、19y和19z。因此，在该示例中，当位于运动构件14的笔直引导沟槽14x、14y和14z上的滚动球19x、19y和19z通过沿着箭头S的方向滑动而插入到引导构件13中时，图10A或10B的状态变成图8A中示出的装入状态。

图11A是处于附接了马达单元1000A的状态中的透镜驱动单元的透视图。图11B是处于未附接马达单元1000A的状态中的透镜驱动单元的透视图。图11C是示出了马达单元1000A和透镜单元300的联接部件的图。图11D是联接部件的剖视图。透镜单元300通过杆和套筒的构造而被支撑成能够沿着光学轴线(x轴线)移动。引导杆301和302形成为平行于x轴线、由未示出的构件支撑。互锁构件303通过互锁偏压弹簧304沿着光学轴线方向与透镜单元300集成，并且沿着箭头R的方向的旋转力被施加至联接构件303。

如图11D所示，在设置于运动构件14上的互锁部件14d上，形成了具有60度的开口角度的沟槽形状。通过图11B中示出的沿着箭头R的方向的旋转力，设置于互锁构件303上的球形互锁部件303a接合形成于互锁部件14d上的沟槽形状，并且马达单元1000A的驱动力通过互锁构件303被传递至透镜单元300。互锁构件303的沿着箭头R的方向的旋转力还通过滚动球19x、19y和19z而被引导构件13接收。另外，马达单元1000A和透镜单元300之间的在y轴线方向上的位置误差被互锁构件303沿着箭头R的方向的旋转所吸收，马达单元1000A和透镜单元300之间的在z轴线方向上的位置误差通过沿着z轴线方向移动形成在互锁部件14d上的沟槽形状和球形互锁部件303a之间的接合位置而被吸收。因此，即使在制造中存在误差时，马达单元1000A也能够使透镜单元300沿着光学轴线平滑且确定地运动。

第二示例

参照图12A、12B、13和14A至14C，将描述根据该示例的振动波马达单元(超声马达单元，下文称为“马达单元”)1000B的构造。图12A和12B是马达1000B的透视图。图12A是从顶侧观看时的透视图，图12B是从底侧观看时的透视图。图13是马达单元1000B的分解透视图。图14A至14C是马达单元1000B的平面图和剖视图。图14A是平面图，而图14B和14C分别是沿着图14A的x-x线和z-z线截取的剖视图。

根据该示例包括在马达单元1000B中的振动器2与第一示例的振动器2相同。基部构件105通过螺钉固定至固定构件(未示出)，并且利用螺钉固定摩擦构件107。摩擦构件107通过张力盘簧110的按压力而与驱动突出部2a和2b摩擦地接触。与第一示例一样，挠性基底106通过各向异性的导电胶而机械地且电学地连接至振动器2的压电元件4，并且将两相高频电压施加至压电元件4。振动器保持框架108通过利用粘合剂固定被固定臂部件2c和2d而与振动器2集成。中间按压构件109包括接触振动器2的毡制物109a和例如金属的高刚性板109b，所述高刚性板接收张力盘簧110的按压力。毡制物109a将张力盘簧110的按压力传递至振动器2，而不妨碍在振动器2中激励的振动。在该示例中，四个张力盘簧(偏压构件)110布置在振动器2周围，并且如上所述作为加压器产生按压力。按压板(第一按压构件)111被张力盘簧110所偏压。按压板111还包括两个球形突出部(按压部件)111a，所述两个球形突出部抵靠中间按压构件109，并且在y轴线方向上同样地定位。两个球形突出部111a设置成在振动器2的前/后对称平面C中相对于左/右对称平面D对称。运动构件外框架112通过螺钉与运动构件(第二按压构件)114集成。引导构件113经由穿过被固定金属片116的螺钉而固定至基部构件105，所述被固定金属片平行于摩擦构件107接触驱动突出部2a和2b的接触表面。运动构件114被张力盘簧110所偏压。滚动球(滚动构件)119x、119y和119z每个均夹在引导构件113和运动构件114之间，并且接收张力盘簧110的按压力。在该示例中，运动部件(包括振动器2、振动器保持框架108、中间按压构件109、张力盘簧110、按压板111、运动构件外框架112和运动构件114)相对于摩擦构件107沿着x轴线相对运动。

接下来，参照图15A至15C，将描述根据该示例的振动器2的运动自由度。图15A至15C是振动器2的运动自由度的说明图。在图15A至15C中，省略了马达单元1000B的对于说明而言不必要的部件。图15A示出了运动构件外框架112和运动构件114，所述运动构件外框架和运动构件与振动器保持框架108集成。图15B示出了图15A中所示构造的在包含参考杆117、被偏压杆118的平面上剖切的剖视图。图15C示出了图15A中所示构造的在振动器2的左/右对称平面D上剖切的剖视图。

集成弹簧115是固定到设置于运动构件外部件112上的弹簧附接部件112b上的板簧，并且所述集成弹簧通过所述被偏压杆118沿着箭头D的方向偏压形成于振动器保持框架108上的平面部件108b。而且，形成于振动器保持框架108上的平面部件108a通过参考杆117接收沿着箭头E的方向的反作用力，所述反作用力与沿着箭头D的方向的偏压力相平衡，所述参考杆夹在平面部件108a和形成于运动构件外部件112上的平面部件112a之间。因此，振动器保持框架108和运动部件外框架112通过集成弹簧115的偏压力经由参考杆117和被偏压杆118而沿着x轴线方向被集成在一起。另外，将参考杆117夹在平面部件112a和平面部件108a之间还限制了振动器保持部件108在偏航方向上的旋转。另外，振动器保持框架108沿着z轴线方向装配在运动构件外框架112内，因此限制了振动器保持框架108在z轴线方向(z轴线平移方向)和翻滚方向上的旋转。

如上所述，相对于运动构件114与振动器2集成的振动器保持框架108的运动具有在y轴线方向(y轴线平移方向)和俯仰方向上的两个自由度。在该示例中，振动器2具有在y轴线方向和俯仰方向上的两个自由度，因而使得振动器2的驱动突出部2a和2b能够确定地抵靠摩擦构件107。另外，驱动突出部2a和2b以及摩擦构件107借助参考杆117和被偏压杆118的旋转而运动，因此能够降低运动的摩擦。另外，沿着箭头D的方向的偏压力和沿着箭头E的方向的反作用力在一个平面内相平衡，因此不对驱动突出部2a和2b产生不必要的力的失衡。

图16是按压板111和运动构件114之间的关系的说明图。四个张力盘簧110接合按压板111的弹簧钩部件和运动构件114的弹簧钩部件中的每一个。随着由马达单元1110B的未示出部件确定按压板111和运动构件114之间的在y轴线方向上的距离，四个张力盘簧110偏压按压板111和运动构件114。在该示例中，在y轴线方向上相同地定位的两个球形突出部111a抵靠中间按压构件109，并且按压板111利用两个球形突出部111a作为支点具有在俯仰方向上的运动(倾斜)自由度。换言之，按压部件111能够在前/后对称平面C中围绕与左/右对称平面D正交的轴线倾斜。按压部件不需要能够严格地围绕上述轴线倾斜，而是即使在偏离上述轴线几毫米的情况下也看作能够围绕上述轴线倾斜。例如，尽管根据性能和用途而有所不同，但是所述偏离可以为大约±0.2mm。因此，四个张力盘簧110的从两个球形突出部111a通过中间按压构件109作用在驱动突出部2a和2b上的按压力各个被最佳地调节。

此外，由于按压板111相对于包括中间按压构件109的振动器保持框架108具有在俯仰方向上的运动自由度，因此按压板111相对于运动构件114的姿态被调整至最佳状态，而不管振动器保持框架108的倾斜以及该倾斜的变化如何。另外，尽管按压板111和运动构件114之间的在y轴线方向上的距离可能改变，但是张力盘簧110的弹簧常数可以比板簧的弹簧常数小，并且这有利于按压力的稳定。

此外，由于设置在按压板111上的突出部111b接合形成在振动器保持框架108上的沟槽部件108c(如图15B中所示)，所以按压板111和运动构件114通过振动器保持框架108在x轴线方向上被集成在一起。所以，在马达单元1000B沿着x轴线运动时，张力盘簧110的按压力变得稳定，并且不改变张力盘簧110、按压板111和运动构件114之间的位置关系。

图17是笔直引导构件的透视图，所述笔直引导构件包括引导构件113、运动构件114、以及夹在引导构件和运动构件两者之间的滚动球119x、119y和119z。引导构件113、形成于运动构件114上的笔直引导沟槽114x、114y和114z、以及滚动球119x、119y和119z之间的关系与第一示例中的关系相同，并且因此省略对其的说明。在引导构件113上，形成有平面部件113v和113w。如上所述那样，运动构件114包括四个弹簧钩部件，每个弹簧钩部件均接合张力盘簧110。如第一示例那样，限制部件114v为四个弹簧钩部件中的两个弹簧钩部件的每一个的部分，所述限制部件设置成在引导构件113和运动构件114抵靠每个滚动球的状态下在y轴线方向上离平面部件113v具有间距“a”。

在运动构件114上，两个止动件114w还设置成在引导构件113和运动构件114抵靠每个滚动球的状态下在y轴线方向上离平面部件113w具有间距“a”。上述构造防止了滚动球119x、119y和119z掉落。此外，在该示例中，如第一示例那样，运动构件114的弹簧钩部件布置在沿着引导构件113的y轴线方向的投影平面中。这种布置能够有效地利用位于引导构件113的y轴线的正侧处的空间，并且能够使马达单元1000B小型化。

根据该示例的马达单元1000B用作透镜驱动单元的部件，以沿着光学轴线驱动透镜单元。图18A和18B是马达单元1000B和透镜单元的联接部件的说明图。如第一示例那样，通过沿着图11B中的箭头R方向的旋转力，设置在运动部件外框架112上的球形互锁部件112c接合互锁沟槽401a，所述互锁沟槽形成在设置于透镜单元上的互锁构件401上并且具有60度的开口角度。因此，来自马达单元1000B的驱动力通过运动构件外框架112被传递至互锁构件401。而且，由于与第一示例中沿着图11B中所示的箭头R方向的驱动力相同的驱动力通过运动构件114(所述运动构件与运动构件外框架112集成)以及滚动球119x、119y和119z而被引导构件113接收，因此不必要的力不会被传递至振动器保持框架108。

第三示例

参照图19A、19B、20和21A至21C，将描述根据该示例的振动波马达单元(超声马达单元，下文称为“马达单元”)1000C的构造。图19A和19B是马达单元1000C的透视图。图19A是从顶侧观看时的透视图，图19B是从底侧观看时的透视图。图20是马达单元1000C的分解透视图。图21A至21C是马达单元1000C的平面图和剖视图。图21A是平面图，而图21B和21C分别是沿着图21A的x-x线和z-z线截取的剖视图。

根据该示例的马达单元1000C包括第一振动器2_1和第二振动器2_2。第一振动器2_1和第二振动器2_2每个均与第一示例和第二示例中的振动器2相同。第一振动器2_1和第二振动器2_2包夹摩擦构件207。第一振动器2_1的驱动突出部2a_1和2b_1在摩擦构件207的第一振动器2_1侧上抵靠第一抵接表面207_1。第二振动器2_2的驱动突出部2a_2和2b_2在摩擦构件207的第二振动器2_2侧上抵靠第二抵接表面207_2。

基部构件205通过螺钉固定至固定构件(未示出)。挠性基底206_1和206_2分别机械地且电学地连接至第一振动器2_1和第二振动器2_2，以使第一振动器2_1和第二振动器2_2振动。第一振动器保持框架208_1通过利用粘合剂固定第一振动器2_1的被固定臂部件而与第一振动器2_1集成，第二振动器保持框架208_2通过利用粘合剂固定第二振动器2_2的被固定臂部件而与第二振动器2_2集成。中间按压构件209包括接触第一振动器2_1的毡制物209a以及例如金属的高刚性板209b，所述高刚性板接收张力盘簧210的按压力。毡制物209a将张力盘簧210的按压力传递至第一振动器2_1，而不妨碍在第一振动器2_1中激励的振动。在该示例中，两个张力盘簧(偏压构件)210布置在第一振动器2_1和第二振动器2_2周围，并且如上所述作为加压器产生按压力。第一按压板(第一按压构件)211被张力盘簧210偏压。第一按压板211还包括球形突出部(按压部件)211a，所述球形突出部在第一振动器2_1的前/后对称平面C和左/右对称平面D的交叉线上抵靠中间按压构件209。

第一联接金属片212_1和第二联接金属片212_2分别通过螺钉固定至第一振动器保持框架208_1和第二振动器保持框架208_2。第二按压板(第二按压构件)213被张力盘簧210偏压。毡制物214将张力盘簧210的按压力传递至第二振动器2_2，而不妨碍在第二振动器2_2中激励的振动。集成弹簧215是钩接在设置于第一联接金属片212_1上的钩部件212b_1和设置于第二联接金属片212_2上的钩部件212b_2之间的张力盘簧。集成弹簧215通过第一联接金属片212_1和第二联接金属片212_2偏压第一振动器保持框架208_1和第二振动器保持框架208_2。被集成弹簧215偏压的第一振动器保持框架208_1和第二振动器保持框架208_2在x轴线方向上与基部构件205集成。

在该示例中，运动部件(包括每个振动器、每个振动器保持框架、中间按压构件209、张力盘簧210、每个按压板、每个联接金属片和毡制物214)相对于摩擦构件207沿着x轴线相对运动。第一振动器2_1、第一振动器保持框架208_1和第一联接金属片212_1分别与第二振动器2_2、第二振动器保持框架208_2和第二联接金属片212_2相同。

接下来，将描述根据该示例的第一振动器2_1和第二振动器2_2的运动自由度。图22A和22B是第二振动器2_2的说明图。在图22A和22B中，省略了马达单元1000C的对于说明而言不必要的部件。

图22A示出了第二振动器保持构件208_2和基部构件205，所述第二振动器保持构件和基部构件经由第二联接金属片212_2通过集成弹簧215集成在一起。参考球217_2被夹在形成于第二联接金属片212_2的锥形孔部件212a_2和形成于基部构件205上的锥形孔部件205a_2之间。球218_2被夹在第二振动器保持框架208_2的平面部件208a_2和形成于基部构件205上的锥形孔部件205b_2之间。将球218_2夹在平面部件208a_2和锥形孔部件205b_2之间限制了第二振动器保持框架208_2相对于基部构件205围绕参考球217_2的旋转。

图22B示出了马达单元1000C的在包含集成弹簧215、参考球217_2和球218_2的安置中心的平面上剖切的剖视图。箭头A至C每个表示作用在第二振动器保持框架208_2上的力。箭头A所表示的力是通过集成弹簧215偏压第二振动器保持框架208_2以使得第二振动器保持框架208_2以参考球217_2为中心围绕y轴线在旋转方向(偏航方向)上旋转的力。箭头B所表示的力是通过球218_2作用在第二振动器保持框架208_2上的力。如上所述，将球218_2夹在平面部件208a_2和锥形孔部件205b_2之间限制了第二振动器保持框架208_2相对于基部构件205围绕参考球217_2的旋转。因此，限制了第二振动器保持框架208_2在偏航方向上的旋转。于是，力A和B围绕参考球217_2的力矩得以平衡。

力C是通过第二联接金属片212_2作用在第二振动器保持框架208_2上的力，其与力A和B的合力相平衡，如图22C中所示。因此，限制了第二振动器保持框架208_2在x轴线方向(x轴线平移方向)和z轴线方向(z轴线平移方向)上的运动自由度。此外，由于参考球217_2被夹在锥形孔部件212a_2和锥形孔部件205a_2之间，还限制了第二振动器保持框架208_2在y轴线方向(y轴线平移方向)上的运动自由度。

如上所述，在该示例中，与第二振动器2_2集成的第二振动器保持框架208_2的运动相对于基部构件205具有在围绕x轴线的旋转方向(翻滚方向)和围绕z轴线的旋转方向(俯仰方向)上的两个自由度。在该示例中，由于第二振动器2_2具有在翻滚方向和俯仰方向上的两个运动自由度，因此第二振动器2_2的驱动突出部2a_2和2b_2能够确定地抵靠摩擦构件207的第二抵接表面207_2。另外，限制第二振动器2_2的运动自由度的力A至C在一个平面内相平衡，因此不对驱动突出部2a_2和2b_2产生不必要的力的失衡。第二振动器保持框架208_2相对于基部构件205围绕参考球217_2的旋转与在第一示例的图6D至6E中示出的振动器保持框架8围绕参考球17在翻滚方向和俯仰方向上的旋转相同。

尽管在图22A和22B中未示出，但是第一振动器2_1、第一振动器保持框架208_1和第一联接金属片212_1布置在其中第二振动器2_2、第二振动器保持框架208_2和第二联接金属片212_2围绕z轴线旋转180度所在的位置处。参考球217_1被夹在形成于第一联接金属片212_1上的锥形孔部件和形成于基部构件205上的锥形孔部件205a_1之间。球218_1也被夹在第一振动器保持框架208_1的平面部件208a_1和形成于基部构件205上的锥形孔部件205b_1之间。另外，参考球217_1和217_2布置在图22B所示的同一剖视图上。因此，在该示例中，与第一振动器2_1集成的第一振动器保持框架208_1相对于基部构件205的自由度具有在翻滚方向和俯仰方向上的两个自由度。在该示例中，由于第一振动器2_1具有在翻滚方向和俯仰方向上的运动自由度，因此第一振动器2_1的驱动突出部2a_1和2b_1能够确定地抵靠摩擦构件207的第一抵接表面207_1。

在该示例中，与驱动一个振动器的情况相比，同时驱动包夹摩擦构件207的第一振动器2_1和第二振动器2_2能够产生更大的推力。根据所产生的推力增大集成弹簧215的偏压力是必要的，但是与板簧相比，使用张力盘簧作为集成弹簧215能够节省空间，并且能够使得设置偏压力的自由度更大。由于张力盘簧210(每个振动器通过张力盘簧而抵靠摩擦构件207)的每个按压力还在摩擦构件207上相平衡，因此在该示例中不需要在第一示例和第二示例中说明的、用于在接收按压力的同时平滑地引导运动的笔直引导部件。

图23是第一按压板211和第二按压板213之间的关系的说明图。两个张力盘簧210接合第一按压板211和第二按压板213的每个钩部件。随着由马达单元1000C的未示出部件确定第一按压板211和第二按压板213之间的在y轴线方向上的距离，两个张力盘簧210偏压第一按压板211和第二按压板213。两个张力盘簧210均布置在相对于球形突出部211a彼此斜对角的位置处并且具有相同的规格。然而，由于制造公差，每个张力盘簧在预定长度处的偏压力不必然相同；并且由于单个部件中的制造精度和介入部件的制造误差，还会引发第一按压板211和第二按压板213的每个弹簧钩部件的位置误差。在该示例中，第一按压板211通过球形突出部211a抵靠中间按压构件209，并且利用球形突出部211a作为支点具有在翻滚方向和俯仰方向上的运动(倾斜)自由度。换言之，第一按压板211能够在左/右对称平面D中围绕与前/后对称平面C正交的轴线倾斜以及在前/后对称平面C中围绕与左/右对称平面D正交的轴线倾斜。第一按压部件不需要能够严格地围绕每个轴线倾斜，而是即使在偏离每个轴线几毫米时也看作能够围绕每个轴线倾斜。例如，尽管根据性能和用途有所不同，但是所述偏离可以为大约±0.2mm。因此，两个张力盘簧210的从球形突出部211a通过中间按压构件209作用在驱动突出部2a_1和2b_1上的按压力各个相对于制造公差被最佳地调整。由于第二振动器2_2还接收来自第二按压板213的反作用力，因此最佳地调整的处理力被施加至驱动突出部2a_2和2b_2上。

而且，第一按压板211相对于第一振动器保持框架208_1和第二振动器保持框架208_2相对地具有在翻滚方向和俯仰方向上的运动自由度。因此，不管第一振动器保持框架208_1和第二振动器保持框架208_2的倾斜以及该倾斜的变化如何，第一按压板211的姿态都被调整至最佳状态，并且两个张力盘簧210中的每一个的按压力变得稳定而不发生变化。

设置在第一按压板211上的突出部211b接合形成在第一振动器保持框架208_1上的沟槽208c_1(图19A中所示)。设置在第二按压板213上的突出部213b也接合形成在第二振动器保持框架208_2上的沟槽208c_2(图19B中所示)。因此，第一按压板211和第二按压板213通过第一振动器保持框架208_1和第二振动器保持框架208_2在x轴线方向上被集成在一起。因此，在运动部件沿着x轴线运动时，张力盘簧210、第一按压板211和第二按压板213之间的位置关系不改变，并且张力盘簧210的按压力变得稳定。

图24A和24B是透镜驱动单元的透视图。图24A示出了附接有马达单元1000C的透镜驱动单元。图24B示出了没有附接马达单元1000C的透镜驱动单元。透镜单元500被杆和套筒的构造支撑成能够沿着光学轴线(x轴线)运动。引导杆501和502形成为平行于x轴线、由未示出的构件支撑。设置在马达单元1000C上的摩擦构件207通过螺钉并利用粘合剂与透镜单元500集成，从而允许推力沿着光学轴线方向运动，以作用于透镜单元500上。

张力盘簧110的数量在第一示例和第二示例中为四个，在第三示例中为两个，但是可以为其它数量。此外，在第三示例中，第一按压板211和第二按压板213之间的接合关系可以在高度方向上转换，并且压缩盘簧可以替代张力盘簧用作加压器。

另外，每个示例中的表述“每个构件存在于平面中”可以解释为该构件的至少一部分与表面相交。

尽管已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。下列权利要求的范围应当给予最宽泛的解释，以便涵盖所有的此类修改和等同结构及功能。

Claims (11)

1.一种马达，包括：

第一振动器；

多个偏压部件，所述多个偏压部件围绕第一振动器布置并且布置成将第一振动器按压在与第一振动器接触的接触构件上；

第一按压构件，所述第一按压构件被所述多个偏压部件偏压并且包括按压部件，所述按压部件布置成通过所述多个偏压部件的偏压力而按压第一振动器；和

第二按压构件，所述第二按压构件被所述多个偏压部件偏压，

其特征在于，

所述第一振动器和所述接触构件布置成通过在第一振动器中发生的振动而相对运动，

所述第一按压构件和第二按压构件布置成在第一振动器运动时与第一振动器一体地运动，以及

所述第一按压构件和第一振动器布置成能够围绕第一方向倾斜，所述第一方向与第一振动器的运动方向和所述多个偏压部件的偏压方向两者正交。

2.根据权利要求1所述的马达，其特征在于，所述按压部件布置在第一表面的平面中，所述第一表面平行于所述第一方向和所述偏压方向两者，并且所述第一表面对称地划分第一振动器的面对所述接触构件的面对区域。

3.根据权利要求2所述的马达，其特征在于，所述第一按压构件布置成能够围绕与第二表面正交并且定位在所述第一表面的平面中的直线倾斜，所述第二表面平行于所述运动方向和所述偏压方向两者并且对称地划分所述面对区域。

4.根据权利要求3所述的马达，其特征在于，

所述按压部件布置在所述第二表面的平面中，以及

所述第一按压构件布置成能够围绕与所述第一表面正交并且定位在所述第二表面的平面中的直线倾斜。

5.根据权利要求1或2所述的马达，还包括第二振动器，所述第二振动器在所述第一振动器与接触构件接触的表面的后侧处接触所述接触构件，

其特征在于，所述第二按压构件布置成通过所述多个偏压部件的偏压力而将第二振动器按压到所述接触构件上。

6.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，所述多个偏压部件中的每一个均为盘簧。

7.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，所述多个偏压部件中的每一个均为张力盘簧。

8.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，所述第一振动器包括抵靠所述接触构件的两个驱动突出部。

9.根据权利要求1或2所述的马达，其特征在于，所述第一振动器包括接触所述接触构件的振动板、以及布置成通过被施加电压而激起振动的压电元件。

10.一种装置，包括：

根据权利要求1或2所述的马达；以及

由来自马达的驱动力驱动的构件。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述装置是包括透镜的光学装置。