CN109698637A - 振动致动器和包括该振动致动器的电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种振动致动器和包括该振动致动器的电子设备。该振动致动器包括:振动器,包括轴;被轴穿透的输出传送构件,被构造为围绕轴的轴线旋转;以及固定构件,被构造为不相对于轴移动并被构造为相对于输出传送构件移动。固定构件包括底座部分和突起部分,突起部分从底座部分突出到输出传送构件侧,振动致动器包括在轴的轴向上在底座部分和输出传送构件之间的压力接收构件,突起部分和输出传送构件在与轴的轴向正交的方向上彼此接触,并且突起部分和输出传送构件在轴的轴向上彼此不接触。

Description

振动致动器和包括该振动致动器的电子设备
技术领域
本发明涉及一种包括振动器的振动致动器和通过该振动器激起的振动而被摩擦地驱动的旋转体,并且还涉及一种包括该振动致动器的电子设备。
背景技术
一般来说,振动致动器被应用于产品以驱动例如照相机镜头。日本专利申请公开No.2016-13009讨论了杆式振动致动器。
图7是例示说明常规的杆式振动致动器的构造的示意图。该杆式振动致动器包括激起驱动振动的振动器214。该杆式振动致动器通过振动器214激起的驱动振动使振动器214和与振动器214压力接触的转子(旋转体)207相对于彼此移动。
振动器214包括至少两个弹性体201和202以及夹持在弹性体201和201之间的压电元件203。为了高效地使振动器214振动,压电元件203被拉紧以使得预定的夹紧力被施加于压电元件203。
然后,电场被施加于压电元件203以使振动器214激励彼此正交的两个弯曲振动,这在弹性体201中引起椭圆运动。转子207被使得与弹性体201压力接触,使得弹性体201的椭圆运动以在振动器214和转子207之间的摩擦力的方式,作为驱动力而被传递到转子207。转子207包括接触部分207a和转子主环207b。所述构造使得转子207被压力弹簧209加压,以使振动器214和转子207彼此压力接触。
齿轮210接收压力弹簧209的压力的反作用力。齿轮210在与凸缘帽211接触滑动的同时与转子207同步旋转,凸缘帽211被压合到凸缘212。如果不包括凸缘帽211,并且凸缘212和齿轮210彼此直接接触,则凸缘213可能磨损。因此,提供凸缘帽211用来防止凸缘212磨损。这使凸缘212的寿命延长。
目前,存在将日本专利申请公开No.2016-13009中讨论的振动致动器进一步缩小的商业需求。这是因为如果振动致动器缩小,则包括振动致动器的产品也可以缩小。
此外,日本专利申请公开No.2016-13009中讨论的振动致动器具有滑动轴承结构,在该滑动轴承结构中,齿轮210和凸缘帽211彼此接触滑动。在这样的构造中,齿轮210和凸缘帽211之间的间隙以及凸缘帽211和凸缘212之间的间隙的宽度影响振动致动器的驱动性能。具体地说,如果间隙太小,则负载增大。如果间隙太大,则齿轮210和转子207的离心回转变大,这使旋转的速度不均匀。因此,在如日本专利申请公开No.2016-13009中的凸缘帽211被压合装配到凸缘212的构造中,有必要以高度的尺寸精度制造三个装配组件中的每个,即,齿轮210、凸缘帽211和凸缘212。因此,制造振动致动器是不容易的。
鉴于这样的常规技术,本发明针对提供可以比常规方法进一步缩小的并且解决常规方法制造中的困难的振动致动器。
发明内容
根据本发明的一方面,一种振动致动器包括:振动器,其包括轴、被轴穿透的电机能量转换元件和弹性体;被轴穿透的旋转体,其与振动器接触,并且被构造为通过弹性体的振动而围绕轴的轴线旋转;被轴穿透的输出传送构件,其与旋转体啮合,并且被构造为通过旋转体的旋转而围绕轴的轴线旋转;固定构件,其被构造为不相对于轴移动,并且被构造为相对于输出传送构件移动;以及压力构件,其被构造为将输出传送构件压到固定构件侧并且将旋转体压到振动器侧。固定构件包括底座部分和突起部分,突起部分从底座部分突出到输出传送构件侧,振动致动器包括在轴的轴向上在底座部分和输出传送构件之间的压力接收构件,并且其中,突起部分和输出传送构件在与轴的轴向正交的方向上彼此接触,并且突起部分和输出传送构件在轴的轴向上彼此不接触。
从以下参照附图对示例性实施例进行的描述,本发明的进一步的特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示说明根据第一示例性实施例的振动致动器的构造的示意性截面图。
图2A和2B是例示说明根据第一示例性实施例的凸缘的构造的示意图。
图3A和3B是例示说明根据第二示例性实施例的凸缘的构造的示意图。
图4是例示说明根据第三示例性实施例的凸缘和齿轮的构造的示意性截面图。
图5是例示说明根据第四示例性实施例的凸缘和齿轮的构造的示意性截面图。
图6是例示说明根据第五示例性实施例的数字照相机的构造的示意性透视图。
图7是常见例子中的振动致动器的示意性截面图。
具体实施方式
参照图1,描述根据第一示例性实施例的振动致动器100。图1是例示说明振动致动器(振动驱动设备)100的构造的示意性截面图。
振动致动器100包括转子(旋转体)16、橡胶9、压力弹簧(压力构件)10、齿轮(输出传送构件)11、凸缘帽(压力接收构件)12、凸缘(固定构件)13、第一螺母14和振动器15。振动致动器100是旋转振动致动器。
振动器15包括第一弹性体1、第二弹性体2、压电元件(电机能量转换元件)3、柔性印刷电路板4、轴5和第二螺母6。在这种情况下,振动致动器100中包括的多个构件被轴5穿透。被轴5穿透的所述多个构件可以至少包括旋转体16、输出传送构件(齿轮)11、第一弹性体1和电机能量转换元件(压电元件)3。此外,轴5和固定构件(凸缘)13可以是独立构件,或者可以形成集成构件。在以下描述中,在振动致动器100中,第一螺母14侧被称为“上侧”,第二螺母6侧被称为“下侧”。因此,在以下描述中,第一螺母14偶尔将被称为“上螺母14”,第二螺母6偶尔将被称为“下螺母6”。第一弹性体1、第二弹性体2、压电元件3和柔性印刷电路板4被用轴5和下螺母6拧紧,以使得预定夹紧力(压缩力)被施加于这些组件,由此形成具有杆形的振动器15。
在压电元件3中,提供每个均包括两个电极的电极组(A相和B相)。如果电源供应器(未例示说明)经由柔性印刷电路板4将相位彼此不同的交流电场施加于电极组,则彼此正交的两个弯曲振动被振动器15激起。围绕这两种振动模式的轴向的空间相位彼此偏移90度。因此,施加的交流电场的相位被调整,由此可以对这两个弯曲振动给予90度的暂时相位差。结果,振动器15的弯曲振动围绕轴线旋转,并且在第一弹性体1上发生椭圆运动。振动致动器100的驱动原理类似于常规技术中的和例如日本专利申请公开No.2016-13009的出版物中讨论的驱动原理。
压电元件3可以是通过交替地层压并且同时烧结多个压电层和电极层而形成的层压压电元件,或者可以通过层压多个单片压电元件并且将所述多个单片压电元件夹持在弹性体之间而构成。此外,在压电元件3的A相的一部分中,提供传感器相位以用于通过振动器15的弯曲振动引起畸变、通过直接压电效应产生电荷、并且检测该电荷以监视振动器15的振动状态。在此时的频率上,施加于处于A相的压电元件3的电压和传感器相位的输出信号之间的相位差关系在谐振频率上为90度,并且在高于谐振频率的频率上逐渐地移位。因此,当振动被给予时,相位差的值被检测到,由此可以监视振动体的输入频率和谐振频率之间的关系并且稳定地驱动振动体。
转子16包括接触部分(滑动接触构件)7和转子主环8。接触部分7的振动器15侧(下侧)的表面与第一弹性体1的上侧的表面接触。接触部分7具有接触面积小并且弹簧性质适度的结构。转子主环8支撑接触部分7,转子主环8和接触部分7以集成的方式转转。
期望的是,接触部分7的材料应是具有耐磨性、强度和耐腐蚀性的不锈钢。更期望的是,接触部分7的材料应是SUS420J2。接触部分7可以通过车床加工或三维(3D)打印机制造,或者可以通过冲压制造。就制造精度和成本而言,冲压是期望的。接触部分7通过用树脂粘合剂结合、金属钎焊(诸如软钎焊)、焊接(诸如激光焊或电阻焊)、压合或机械接合(诸如堵缝)而被固定到转子主环8。
转子主环8通过作为压力构件的压力弹簧10而经由橡胶9抵靠振动器15加压。压力弹簧10被放置在齿轮11和转子16之间。转子主环8因此被加压,由此齿轮(输出传送构件)11被凸缘帽12按压(被压到固定构件(凸缘)13侧)。然后,齿轮11在推力方向上的位置被确定,转子16被压到下侧(振动器15的第一弹性体1侧)。因此,在接触部分7和第一弹性体1(振动器15)之间发生摩擦力,接触部分7可以通过以上的在第一弹性体1中激起的椭圆运动而围绕轴5的轴线旋转。如上所述,转子16通过振动器15的振动而被摩擦地驱动。橡胶9用于使压力弹簧10的压力均衡化。
齿轮11被放置在转子主环8的上侧。在转子主环8的上表面上,凹陷部分形成在转子主环8的内周侧。设置在转子主环8的上侧的凹陷部分和设置在齿轮11的下侧的突出部分彼此啮合,由此齿轮11通过转子16(转子主环8)的旋转与转子主环8一起围绕轴5的轴线旋转。然后,齿轮11将振动致动器100的输出传送到外部。在齿轮11的上侧的与底座部分13b相对的表面上,提供沿着齿轮11的圆周方向的凹槽部分11a。提供凹槽部分11a,由此可以改进齿轮11的模制精度。此外,提供凹槽部分11a,由此可以调整齿轮11的相对于凹槽部分11a而言更加位于内周侧的表面和凸缘帽12之间的滑动接触表面的滑动接触面积。因此,可以使滑动接触面积均衡化。尽管滑动接触面积也可以通过将凸缘帽12做得很小来调整,但是更期望的是使用凹槽部分11a来调整滑动接触面积,因为更高的组装成品率得以实现。
期望的是,齿轮11的材料应为满足强度和耐磨性的材料。在本示例性实施例中,使用含有增强纤维的树脂。此外,期望的是,调整树脂的底座材料和增强纤维以使得齿轮11和凸缘13的线性膨胀系数彼此相等。
振动器15被用轴5和上螺母14固定到作为固定构件的凸缘(固定构件)13(固定构件13被固定到轴5并且不相对于轴5移动)。凸缘13是用于将振动致动器100附连到外部构件(未例示说明)(诸如装置的其上安装振动致动器100的框架)的构件。凸缘13被用上螺母14固定在轴5在推力方向上的预定位置处。如果振动致动器100被驱动,则转子16和齿轮(输出传送构件)11通过振动器15的振动而被旋转,并且相对于轴5、凸缘(固定构件)13和振动器15移动。
凸缘13包括突起部分13a和底座部分13b,突起部分13a在凸缘13的内周侧向下突出,底座部分13b垂直于轴5的轴线。提供突起部分13a,由此可以使凸缘13、轴5和齿轮11之间的装配长度延长。突起部分13a的外围面和齿轮11的内围面彼此接触滑动,这用作滑动轴承。因为凸缘13的形状相对复杂,所以期望的是用诸如树脂模制、锌模铸、铝膜铸或金属烧结之类的方法来制造凸缘13。在本示例性实施例中,凸缘13是考虑到尺寸精度、成本和强度之间的平衡而制造的。
如果突起部分13a的外围面和齿轮11的内围面之间的间隙太小,则滑动负载增大。如果该间隙太大,则转子主环8的离心回转变大,这使速度不均匀。因此,期望的是管理该间隙的适当值。
凸缘帽12由凸缘13支撑,并且被放置在齿轮11和底座部分13b之间。凸缘帽12是用于接收抵靠底座部分13b的压力的压力接收构件。期望的是,凸缘帽12的硬度应高于凸缘13的硬度。期望的是用粘合剂将凸缘帽12固定到凸缘13。期望的是,凸缘帽12的材料应为具有耐磨性的材料。该材料的特定例子包括不锈钢。在使用不锈钢的情况下,更期望的是通过冲压来制造凸缘帽12,因为尺寸精度和生产率高。凸缘帽12的在输出传送构件侧(齿轮11侧或下侧)的表面与齿轮11的上侧的表面的内周侧接触。凸缘帽12和齿轮11之间的接触表面是滑动接触表面。因此,期望的是,滑动接触表面的摩擦系数应是很小的。
在本示例性实施例中,如果不提供凸缘帽12,则凸缘13的底座部分13b的下侧的表面与齿轮11直接接触。凸缘13接收推力方向上的压力弹簧10的压力。因此,凸缘13的下侧的表面由于齿轮11的旋转而磨损。为了减小这样的磨损,凸缘帽12被放置在推力方向上凸缘13和齿轮11之间。另一方面,在径向方向(与轴5的轴向正交的方向)上,凸缘13的突起部分13a的侧表面(平行于轴5的轴线的表面)与齿轮11接触(突起部分13a与输出传送构件(齿轮)11接触)。突起部分13a(其在轴5的轴向上与输出传送构件(齿轮)11不接触)仅从齿轮11接收侧向力。来自齿轮11的侧向力远小于促使磨损的表面压力。因此,突起部分13a可以与齿轮11直接接触滑动。
通常,压力是经由凸缘帽211在凸缘212的突起部分的下侧的表面和齿轮210的压力接收部分210a之间接收的。相反,在根据本示例性实施例的振动致动器100中,凸缘帽12被放置在凸缘13的底座部分13b的下侧的表面和齿轮11之间,并且在该位置处接收压力弹簧10的压力。因此,不需要如常规方法中那样提供齿轮210的压力接收部分210a和凸缘帽211的R形部分211a。结果,基于根据本示例性实施例的振动致动器100,可以缩小振动致动器100在轴向上的大小。
在凸缘帽211如图7所示的常规的振动致动器中那样被压合装配到凸缘212的情况下,三个组件(即,凸缘212、凸缘帽211和齿轮210)彼此装配。因此,所述三个组件(即,凸缘212、凸缘帽211和齿轮210)的公差影响振动致动器的驱动性能。因此,管理尺寸是麻烦的。另一方面,基于根据本示例性实施例的振动致动器100,在径向方向上彼此装配的装配构件是两个组件,即,齿轮11和凸缘13。因此,控制装配构件之间的距离比常规方法更容易。此外,管理装配构件的尺寸也比常规方法更容易。因此,振动致动器100可以被比常规方法更容易地制造。
参照图2A和2B,描述凸缘13的构造。图2A是凸缘13的示意性侧视图。图2B是凸缘13从下侧看的示意图。在凸缘13的突起部分13a的与齿轮11形成滑动接触表面的侧表面上,提供沿着推力方向的多个凹槽13c。提供所述多个凹槽13c,由此可以缩小齿轮11和突起部分13a的侧表面之间的滑动接触面积。因此,可以减小由于齿轮11和突起部分13a的侧表面之间的摩擦力而导致的滑动损耗。通常,使用具有杯形的凸缘帽211,该杯形是通过使用压力机的深拉制造的。因此,难以在凸缘帽211的侧表面上形成凹槽。通过如本示例性实施例中的其中使用具有板形的凸缘帽12并且凸缘13的侧表面和齿轮11在径向方向上彼此接触的构造,形成滑动接触表面的凸缘13和齿轮11中的至少一个被加工,由此可以容易地减小滑动损耗。
如上所述,根据本示例性实施例,可以提供可以比常规方法更缩小的并且比常规方法更容易制造的振动致动器100。此外,根据振动致动器100,可以比常规方法更加减小由于齿轮11和凸缘13之间的滑动而导致的滑动损耗。
在第二示例性实施例中,图3A和3B所示的凸缘33被用来代替根据第一示例性实施例的凸缘13。除了凸缘33之外的组件类似于第一示例性实施例的那些组件,因此这里不做详细描述。图3A和3B是例示说明根据本示例性实施例的凸缘33的构造的示意图。
凸缘33包括突起部分33a和底座部分33b。在突起部分33a中,提供沿着突起部分33a的圆周方向的凹槽部分33c。提供凹槽部分33c,由此可以减小齿轮11和突起部分33a的侧表面之间的滑动接触面积。因此,可以减小由于齿轮11和突起部分33a的侧表面之间的摩擦力而导致的滑动损耗。如上所述,通过其中使用具有板形的凸缘帽12并且凸缘13的侧表面和齿轮11在径向方向上彼此接触的构造,形成滑动接触表面的凸缘13和齿轮11中的至少一个被加工,由此可以容易地减小滑动损耗。
如上所述,根据本示例性实施例,可以提供可以比常规方法更缩小的并且比常规方法更容易制造的振动致动器。此外,基于根据本示例性实施例的振动致动器,可以比常规方法更加减小由于齿轮11和凸缘13之间的滑动而导致的滑动损耗。
参照图4,描述第三示例性实施例的构造。图4是例示说明根据本示例性实施例的齿轮41和凸缘43的构造的示意性截面图。在本示例性实施例中,图4所示的凸缘43被用来代替根据第一示例性实施例的凸缘13。此外,图4所示的齿轮41被用来代替根据第一示例性实施例的齿轮11。除了齿轮41和凸缘43之外的组件类似于第一示例性实施例的那些组件,因此在这里不做详细描述。
在齿轮41中,被轴5穿透的通孔的侧表面具有两个台阶。通孔在推力方向在下侧的内径较大,通孔在推力方向在上侧的内径较小。换句话说,在齿轮41中,提供突出到凸缘43的突起部分43a侧的突出部分41a,在突出部分41a中,通孔的内径与通孔的另一部分相比相对较小。突出部分41a在推力方向上被放置为比以下部分更加位于下侧:在该部分中,通孔的内径与突出部分41a相比相对较大(被放置在离底座部分43b比离该部分更远的位置处)。
此外,凸缘43的突起部分43a的侧表面也具有两个台阶。突起部分43a在推力方向在上侧的外径较大,突起部分43a在推力方向在下侧的外径较小。换句话说,在凸缘43的突起部分43a中,在推力方向的底座侧(底座部分43b侧)提供突出部分43c,在突出部分43c中,突起部分43a的外径与突起部分43a的另一部分相比相对较大。
在本示例性实施例中,齿轮41的突出部分41a和突起部分43a彼此接触滑动。此外,齿轮41和突起部分43a的突出部分43c彼此接触滑动。于是,在以上两个滑动接触部分之间,存在齿轮41和突起部分43a彼此不接触的空间。结果,可以进一步缩小滑动接触面积和减小滑动损耗。
如上所述,根据本示例性实施例,可以提供可以比常规方法更缩小的并且比常规方法更容易制造的振动致动器。此外,基于根据本示例性实施例的振动致动器,可以比常规方法更加减小由于齿轮11和凸缘13之间的滑动而导致的滑动损耗。
参照图5,描述第四示例性实施例的构造。图5是例示说明根据本示例性实施例的凸缘53和齿轮51的构造的示意性截面图。在本示例性实施例中,图5所示的凸缘53被用来代替根据第一示例性实施例的凸缘13。此外,图5所示的齿轮51被用来代替根据第一示例性实施例的齿轮11。除了齿轮51和凸缘53之外的组件类似于第一示例性实施例的那些组件,因此在这里不做详细描述。
根据本示例性实施例的凸缘53包括突起部分53a和底座部分53b。在底座部分53b在推力方向的在下侧的表面上,提供凹陷部分53c,凹陷部分53c在推力方向上向上侧凹陷。于是,在凹陷部分53c中,凸缘帽12被放置为与凸缘53接触。通过这样的构造,可以缩小振动致动器在推力方向上的长度并且进一步缩小振动致动器。
为了防止振动制动器倾斜,期望的是,凸缘53的底座部分53b在推力方向上的厚度应是恒定的,并且凸缘534的刚度应在期望的范围内。在本示例性实施例中,与凸缘帽12接触的部分的厚度被做得很小,并且进一步,螺母(未例示说明)被放置在该部分的上方。因此,由于厚度缩小而导致的刚度降低很小。
如果轴承的长度太小,则齿轮51可能倒下,并且功率的传送可能变得不稳定。相反,如果轴承的长度太大,则滑动损耗增大。然而,根据本示例性实施例,可以通过调整底座部分53b的厚度来控制轴承的长度。
如上所述,根据本示例性实施例,可以提供可以比常规方法更缩小的并且比常规方法更容易制造的振动致动器。此外,可以在保持轴承的长度的同时在推力方向上缩短整个振动致动器。
在第五示例性实施例中,参照图6,给出了成像设备的描述,该成像设备是包括以上振动致动器中的每个的电子设备的例子。图6是例示说明数字照相机101的总体结构的透视图,数字照相机101是成像设备的例子。
透镜镜筒102被附连到数字照相机101的前表面。在透镜镜筒102内,放置了在光轴方向上可移动的光学透镜组(未例示说明)。根据第一示例性实施例的振动致动器100是经由齿轮链(未例示说明)连接到放置在透镜镜筒102中的透镜组的驱动单元。振动致动器100被驱动,由此透镜镜筒102的透镜组被驱动。即,透镜组是将被振动致动器100驱动的从动单元。例如,振动致动器100可以可选地用于驱动变焦透镜和/或驱动聚焦透镜。
虽然已经描述了本发明的期望的示例性实施例,但是本发明不限于这些示例性实施例,而是可以在本发明的范围内被以各种方式修改和改变。此外,以上示例性实施例的构造可以在本发明的范围内彼此组合。
例如,第一示例性实施例至第三示例性实施例的构造可以与第四示例性实施例的构造组合。
此外,在以上每个示例性实施例中,振动致动器被固定到凸缘。此外,可以在凸缘上提供将与齿轮11紧密配合的减速齿轮或用于读取振动致动器的驱动速度的编码器。
根据作为本发明的一方面的振动致动器,可以提供可以比常规方法更缩小的并且比常规方法更容易制造的振动致动器。
虽然已经参照示例性实施例描述了本发明,但是要理解本发明不限于所公开的示例性实施例。

Claims (15)

1.一种振动致动器,包括:
振动器,所述振动器包括轴、被所述轴穿透的电机能量转换元件和弹性体;
被所述轴穿透的旋转体,所述旋转体与所述振动器接触,并且被构造为通过所述弹性体的振动而围绕所述轴的轴线旋转;
被所述轴穿透的输出传送构件,所述输出传送构件与所述旋转体啮合,并且被构造为通过所述旋转体的旋转而围绕所述轴的轴线旋转;
固定构件,所述固定构件被构造为不相对于所述轴移动,并且被构造为相对于所述输出传送构件移动;以及
压力构件,所述压力构件被构造为将所述输出传送构件压到所述固定构件侧并且将所述旋转体压到所述振动器侧;
其中,所述固定构件包括底座部分和突起部分,所述突起部分从所述底座部分突出到所述输出传送构件侧,
其中,所述振动致动器包括在所述轴的轴向上在所述底座部分和所述输出传送构件之间的压力接收构件,并且
其中,所述突起部分和所述输出传送构件在与所述轴的轴向正交的方向上彼此接触,并且所述突起部分和所述输出传送构件在所述轴的轴向上彼此不接触。
2.根据权利要求1所述的振动致动器,
其中,所述突起部分设置在所述底座部分的内周侧,并且
其中,所述轴穿透所述突起部分。
3.根据权利要求1所述的振动致动器,其中,沿着所述轴的轴向的凹槽部分设置在所述突起部分的侧表面上。
4.根据权利要求3所述的振动致动器,其中,多个凹槽部分设置在所述突起部分的侧表面上。
5.根据权利要求1所述的振动致动器,其中,在所述突起部分的侧表面上,提供沿着所述突起部分的侧表面的圆周方向的凹槽部分。
6.根据权利要求1所述的振动致动器,
其中,在所述突起部分中,提供突出部分,在所述突出部分中,所述突起部分的外径与所述突起部分的另一部分相比相对较大,并且
其中,所述突起部分的所述突出部分与所述输出传送构件接触。
7.根据权利要求6所述的振动致动器,其中,所述突起部分的所述突出部分在所述轴的轴向上的底座部分侧被设置为比以下部分更远:在该部分中所述突起部分的外径与所述突起部分的另一部分相比相对较小。
8.根据权利要求1所述的振动致动器,
其中,在所述输出传送构件中,提供突出部分,在所述突出部分中,包括在所述输出传送构件中的并且被所述轴穿透的通孔的内径与所述通孔的另一部分相比相对较小,并且
其中,所述输出传送构件的突出部分与所述突起部分的侧表面的一部分接触。
9.根据权利要求8所述的振动致动器,其中,所述输出传送构件的突出部分在所述轴的轴向上被设置在离所述底座部分比以下部分远的位置处:在该部分中所述通孔的内径与所述通孔的另一部分相比相对较大。
10.根据权利要求1所述的振动致动器,
其中,在所述底座部分中,凹陷部分设置在所述底座部分的输出传送构件侧的表面上,并且
其中,所述压力接收构件被放置在所述凹陷部分中。
11.根据权利要求1所述的振动致动器,其中,所述压力接收构件的硬度高于所述固定构件的硬度。
12.根据权利要求1所述的振动致动器,其中,在所述输出传送构件的与所述底座部分相对的表面上,提供沿着所述表面的圆周方向的凹陷部分。
13.根据权利要求1所述的振动致动器,其中,所述轴和所述固定构件是独立构件。
14.一种电子设备,包括:
根据权利要求1所述的振动致动器;以及
从动单元,所述从动单元被构造为通过所述振动致动器的驱动而被驱动。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其中,光学透镜设置在所述从动单元中。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11862008B2 (en) * 2021-06-14 2024-01-02 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods, devices, and computer readable media for perceptual closed-loop control and equalization of vibrotactile systems

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0543360A1 (en) * 1991-11-20 1993-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Vibration driven motor
US5557157A (en) * 1989-11-30 1996-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Vibration driven motor
JP2014017908A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Nikon Corp 振動波モータ
JP2016013009A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 キヤノン株式会社 振動子の駆動方法及び電子機器
JP2016182018A (ja) * 2015-03-25 2016-10-13 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ、レンズ鏡筒及び撮像装置
CN106062625A (zh) * 2014-05-23 2016-10-26 奥林巴斯株式会社 光调节装置
CN205720820U (zh) * 2016-03-21 2016-11-23 长春工业大学 一种螺纹副超声电机驱动的光学元件安装座

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3133543B2 (ja) * 1993-03-23 2001-02-13 三洋電機株式会社 駆動力伝達機構
JP4027090B2 (ja) * 2001-12-27 2007-12-26 キヤノン株式会社 振動体および振動波駆動装置
JP4683884B2 (ja) * 2004-08-31 2011-05-18 キヤノン株式会社 振動型駆動装置および作動装置
JP5373166B2 (ja) * 2011-11-29 2013-12-18 株式会社ミツバ スタータ
KR20130094123A (ko) * 2012-02-15 2013-08-23 삼성전자주식회사 진동 액추에이터 조립체 및 이를 구비한 디지털 영상 처리 장치
JP5932402B2 (ja) * 2012-03-07 2016-06-08 キヤノン株式会社 振動波駆動装置
JP6025446B2 (ja) * 2012-08-10 2016-11-16 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ、撮像装置および、振動型アクチュエータを備えた装置
JP6442917B2 (ja) * 2014-08-21 2018-12-26 リコーイメージング株式会社 レンズ鏡筒
JP6961383B2 (ja) * 2017-04-26 2021-11-05 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5557157A (en) * 1989-11-30 1996-09-17 Canon Kabushiki Kaisha Vibration driven motor
EP0543360A1 (en) * 1991-11-20 1993-05-26 Canon Kabushiki Kaisha Vibration driven motor
JP2014017908A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Nikon Corp 振動波モータ
CN106062625A (zh) * 2014-05-23 2016-10-26 奥林巴斯株式会社 光调节装置
JP2016013009A (ja) * 2014-06-30 2016-01-21 キヤノン株式会社 振動子の駆動方法及び電子機器
JP2016182018A (ja) * 2015-03-25 2016-10-13 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ、レンズ鏡筒及び撮像装置
CN205720820U (zh) * 2016-03-21 2016-11-23 长春工业大学 一种螺纹副超声电机驱动的光学元件安装座

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