CN1697299A - 振动波电机 - Google Patents
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Abstract
一种摩擦损失小且电机效率高的旋转体的驱动源,即振动波电机。本发明的振动波电机(40)由下列部件构成:在旋转方向上成为一个整体的转子(16、17);环状的定子(15);具有长方体的层叠压电体、支承轴(46)、驱动件(44、45)的振子(41)。支承轴以沿着半径方向的状态安装在定子的外圆周上,驱动件利用弹力与配置在定子轴向的两个侧面上的转子(16、17)抵接并被它们夹持着。当驱动振子(41)被驱动,而在驱动件上激励起由弯曲驻波振动与纵向振动的合成所形成的椭圆运动时,转子被驱动而相对于定子(15)旋转。由于驱动件由成为一个整体的转子所夹持,所以能提供摩擦损失小且转换效率高的振动波电机。
Description
技术领域
本发明涉及利用振子的振动波电机,该振子激励起由弯曲驻波振动与纵向振动的合成而形成的椭圆运动。
背景技术
以往,涉及利用振子的振动波电机,在专利文献1或专利文献2中所记载的超声波电机(振动波电机)是线性超声波电机,该线性超声波电机使弹性体接触由压电元件所构成的振子并对其施力,从而使得被驱动体进行相对移动,上述振子激励由弯曲驻波振动与纵向振动的合成而形成的椭圆运动。在这种线性超声波电机中,存在很难确保保持扭矩,难以提高停止位置的分辨率等问题。
因此,作为驱动旋转体的超声波电机,在专利文献3中提出来的振动电机(振动波电机),是利用行波的圆环型超声波电机,而且是一种适用于镜头筒的电机。上述镜头筒具有:具有圆筒部的固定筒;由定子和作为旋转体的距离环构成的超声波电机(振动波电机);以及由上述距离环驱动而进退的可动镜头部。
【专利文献1】专利公报第2871768号
【专利文献2】专利公开公报平8-182365号
【专利文献3】专利公告公报平7-48087号
在上述专利文献3中所记载的利用行波的圆环型振动波电机中,形成振子的压电体是做成圆环形的,当电机尺寸不同时,压电体的配置形状也各不相同。此外,因为利用的是行波,所以没有振动的波节(中性点),很难获得对振动没有影响的稳定的按压结构,有可能降低电机效率。还有,上述以往的圆环形超声波电机只利用了振子一个侧面的振动作为驱动力,不能说是有效的安装方法。另外,不能避免受到压力的反作用力的表面上的摩擦损失,这一点也成了效率降低的主要原因。
发明内容
本发明就是为解决上述问题而提出来的,其目的是提供一种摩擦损失少且电机效率高,并作为旋转体的驱动源具有良好的结构的振动波电机。
本发明之一的振动波电机具有下列部件:至少一个振子,其激励由弯曲驻波振动与纵向振动合成而形成的椭圆运动;保持上述振子的支承部件;第一旋转体,能绕着轴线相对于上述支承部件自由转动,并配置成能与轴线方向上的上述振子的两个端部中的一个端部接触;第二旋转体,其被支承为能与上述第一旋转体一体地转动,并能绕着轴线相对于上述支承部件自由转动,而且配置成能与轴线方向上的上述振子的两个端部中的另一个端部接触;施力单元,其沿着轴向施加作用力,以使上述第一旋转体和上述第二旋转体始终抵接在上述振子上。
本发明之二的振动波电机,在本发明之一的振动波电机中,上述振子以其圆周方向和径向的位置受到限制的方式安装并支承在上述支承部件上。
本发明之三的振动波电机,在本发明之一的振动波电机中,上述振子支承在上述支承部件上,并且能绕着大致垂直于上述第一和第二旋转体的旋转中心轴线方向的轴线自由转动。
本发明之四的振动波电机,在本发明之一的振动波电机中,在上述第一和第二旋转体的圆周方向上,以大致均等的间隔配置了多个上述振子。
本发明之五的振动波电机,在本发明之四的振动波电机中,在上述第一和第二旋转体的圆周方向上,以大致120°间隔配置了三个上述振子。
本发明之六的振动波电机,在本发明之一的振动波电机中,上述施力单元设置成始终与上述第一和第二旋转体一体地转动。
本发明之七的振动波电机,在本发明之一的振动波电机中,上述振子形成为在轴线方向上具有规定尺寸的长度,并且在上述旋转体的圆周方向上至少配置有一个;此外,还具有配置在上述旋转体的圆周方向上的至少一个隔离部件,该隔离部件的长度尺寸与上述振子的上述规定尺寸大致相同,而且配置在上述支承部件上,并夹持在上述第一旋转体和第二旋转体上,始终与上述第一旋转体和第二旋转体接触;在上述第一和第二旋转体的圆周方向上,以大致均等的间隔配置有上述振子与上述隔离部件。
本发明之八的振动波电机,在本发明之七的振动波电机中,上述隔离部件是配置成沿着上述第一和第二旋转体的轴线方向上重叠多个而构成的滚珠状或者滚柱状的滚动体。
本发明之九的振动波电机,是在本发明之一的振动波电机中,上述振子只在弯曲驻波振动与纵向振动的合成振动的中性点即波节部分上,固定并支承在上述支承部件上。
本发明之十的振动波电机具有下列部件:至少一个振子,其激励由弯曲驻波振动与纵向振动合成而形成的椭圆运动;保持上述振子的支承部件;第一旋转体,能绕着轴线相对于上述支承部件自由转动,并配置成能与轴线方向上的上述振子的两个端部中的一个端部接触;第二旋转体,支承在上述第一旋转体上,始终与上述第一旋转体一体地绕着轴线相对于上述支承部件转动,并且能相对于上述第一旋转体沿着轴向自由移动,配置成能与轴线方向上的上述振子的两个端部中的另一个端部接触;施力部件,被支承为始终与上述第一和第二旋转体一体地转动,并且沿着轴向对上述第二旋转体施力,以便使上述第一旋转体和上述第二旋转体始终抵接在上述振子上。
按照本发明,能提供振动波电机,该振动波电机作为摩擦损失小且电机效率高的旋转体的驱动源具有良好的结构。
附图说明
图1是包含了镜头筒的光轴的纵剖面图,该镜头筒组装有本发明的一个实施例的振动波电机;
图2是组装在图1中的镜头筒中的振动波电机的分解立体图;
图3是图2的振动波电机中的振子和定子的分解立体图;
图4是表示把图2的振动波电机中的振子安装在定子上的状态的分解立体图;
图5是沿图2中的A-A线的部分剖面图,表示上述振子周围的情况;
图6是沿图2中的B-B线的剖面图,表示滚柱部分周围的剖面;
图7是沿图2中的C-C线的剖面图,表示连接销周围的剖面;
图8是沿图6中的箭头G所指方向的向视图,表示上述滚柱部分的接触状态;
图9是从支承轴方向看到的,把挠性印刷电路板紧固在图3的振子上的状态的图;
图10是沿图9中的箭头D所指方向的向视图;
图11是从支承轴方向看到的,把挠性印刷电路板从图9中的振子上拆卸下来的状态的图;
图12是沿图11中的箭头E的向视图;
图13是沿图12中的箭头F的向视图;
图14是构成图11中的振子的压电元件部分和绝缘板在烧结处理之前的分解立体图;
图15是将图11中的振子的弯曲驻波振动与纵向振动的合成振动状态放大后表示的图,表示振子从图15(A)的弯曲状态依次变形到图15(B)的伸长状态、图15(C)的弯曲状态、图15(D)的收缩状态的情况。
标号说明
15:定子(支撑部件)
16:转子(第一旋转体)
17:转子(第二旋转体)
20:施力用板簧(施力单元,施力部件)
23:滚柱(隔离部件,转动体)
40:振动波电机
41:振子
O:光轴(转动中心轴)
具体实施方式
下面,参照附图说明本发明的实施例。
图1是包含了组装有本发明一个实施例的振动波电机的镜头筒光轴的纵剖面图;图2是上述振动波电机的分解立体图;图3是上述振动波电机的振子和定子的分解立体图;图4是表示把上述振子安装在定子上的状态的分解立体图;图5是沿图2中的A-A线的部分剖面图,表示振子周围的情况;图6是沿图2中的B-B线的剖面图,表示滚柱部分周围的剖面;图7是沿图2中的C-C线的剖面图,表示连接销周围的剖面;图8是沿图6中的箭头G所指方向的向视图,表示滚柱部分的接触状态。
另外,在以下说明中,将由第一组~第四组透镜所构成的摄影镜头光轴作为光轴O,将与光轴O平行的方向作为Z方向,将被摄物体的一侧作为+,将成像一侧作为-。将相对于光轴O的半径方向作为R方向,将相对于光轴O的圆周方向的切线方向作为T方向。另外,光轴O基本上与后述的定子、转子等旋转轴心重合。
如图1所示,本实施例的镜头筒1具有下列部分:固定框架2;支承在固定框架2的外圆周部上的凸轮环3;嵌入凸轮环3的外圆周中的变焦环4;保持第一组透镜35的第一组透镜框架5;在第一组透镜框架5的后方,保持第二组透镜36的第二组透镜框架6;在第二组透镜框架6的后方,保持第三组透镜37的第三组透镜框架7;在第三组透镜框架7的后方,保持作为聚焦透镜的第四组透镜38的第四组透镜框架8;作为驱动源的振动波电机部(振动波电机)40。
固定框架2是环状的框架部件,在其环状部分具有:圆周导向槽2c;沿着Z方向的直进导向槽2a;相对于Z方向斜行的凸轮槽2b;另外,在框架部件的后端部设有:振动波电机的转子嵌合用的滑动外圆周部2d;沿着Z方向的连接槽2e;聚焦驱动臂贯穿用缺口2f。并且,固定框架2的后端部,通过端板31、安装架33、螺钉55而形成一个整体。外框架32紧固在端板31上。
凸轮环3是环状的框架部件,其能自由转动地嵌入固定框架2的外圆周,另外,其内圆周一侧的凸出部3c嵌入并支承在固定框架2的圆周导向槽2c中,使得凸轮环3以在Z方向的运动受到限制的状态支承在固定框架2,并能够自由转动。在圆环部分上设有相对于Z方向斜行的两个凸轮槽3a、3b。
变焦环4是环状框架部件,它嵌入凸轮环3的外圆周,在Z方向和T方向上都与其成为一个整体。在变焦环4的外圆周部分上紧固有操作用橡胶环4a。
第一组透镜框架5紧固并支承在固定框架2的前端部上。
第二、第三组透镜框架6、7嵌入并支承在固定框架2的内圆周上,在其外圆周上分别紧固着凸轮从动件11、12。凸轮从动件11、12以直进导向状态贯穿固定框架2的直进导向槽2a,并能自由滑动地嵌入凸轮环3的凸轮槽3a、3b中。因此,当通过变焦环4的变焦转动操作驱动凸轮环3转动时,借助于凸轮槽3a、3b经由凸轮从动件11、12,使第二、第三组透镜框架6、7沿着光轴O前进或后退,移动到各个变焦位置上。
第四组透镜框架8嵌入并支承在固定框架2的内圆周上,在其外圆周上紧固着凸轮从动件13。凸轮从动件13能自由滑动地嵌入固定框架2的凸轮槽2b中。在这个第四组透镜框架8上,设有沿着Z方向的导向槽8a,聚焦驱动臂9的前端部能自由滑动地嵌入该导向槽8a中,所述聚焦驱动臂9紧固在振动波电机部分40一侧的转子16上。因此,在聚焦驱动时,如果驱动振动波电机部分40的转子16转动,则经由聚焦驱动臂9,驱动第四组透镜框架8相对于固定框架2转动。由于上述这种转动,凸轮从动件13在凸轮槽2b中滑动移动,所以第四组透镜框架8就一边转动,一边向光轴O方向的聚焦位置移动。
振动波电机40是由驱动第四组透镜框架8在聚焦时前进和后退的超声波电机构成的驱动装置,如图1、2所示,它具有下列部分:作为支承部件的定子15;作为第一旋转体的转子16;作为第二旋转体的转子17;振子41,其激励由弯曲驻波振动与纵向振动合成而形成的椭圆运动;作为滚柱状转动体的一对滚柱23,其为隔离(spacer)部件;三对轴承用滚珠21;作为施力单元(施力部件)的施力用板簧20;弹簧压板18;弹簧力调节用隔板19;由传感器支承板27、磁性传感器28构成的磁性传感器部等。
转子16是用耐磨性能很好的材料做成的圆环状部件,它具有圆环部16a,和+Z侧凸缘部16b。在圆环部16a上设有沿着圆周方向的两条排油槽16c,和朝向-Z一侧的两个缺口16d。在-Z一侧的端面上设有螺钉孔16e,在凸缘部外圆周的规定位置上设有磁性编码器用的磁性保护膜部分16f,以及在+Z侧的端面上设有驱动臂紧固用的螺钉孔等等。
转子17是用耐磨性能很好的材料做成的环形部件,在内圆周一侧设有两个凸出的凸起部17a。
施力用板簧20是用弹簧板材制成的,呈环形,其上设有通过切开立起而形成的、能沿着轴向产生弹性变形的三个弹性变形部20a,以及在内圆周侧凸出的两个凸起部20b。
弹簧压板18呈环形,具有螺钉贯穿孔18a。
如图2、3所示,定子15是圆环形的部件,设有下列部件:在外圆周部的两个部位上的振子安装用凹部15a;贯通长孔15b,其在R方向上贯通该凹部中央,并且在Z方向上是稍长的孔;沿着Z方向的滚柱插入用贯通槽15d;从该贯通槽15d的两端切开的缺口15e;沿着Z方向在内圆周一侧开口的三条滚珠导向槽15c。
一对滚柱23,如图2、8所示,以该滚柱23的轴部23a能自由旋转地嵌入定子15的缺口15e中的状态而插入滚柱插入用贯通槽15d中。在这种插入状态下,两个滚柱在内侧互相抵接,两个滚柱的外径部从定子15的Z方向的两个端面稍微凸出。此外,两个滚柱23沿着Z方向能一起自由移动。另外,滚柱23并不仅限于一对,只要是由偶数个构成就可以。之所以要把上述滚柱做成一对或者偶数个,是因为如后面所说的,使这些滚柱在抵接在旋转的转子16、17上时保持滚动接触状态。
如图3所示,三对滚珠21在分别隔着保持器22的状态下嵌入滚珠导向槽15c中。上述滚珠的外径在定子15的内侧稍微凸出一点,在把定子15嵌入转子16的外圆周部上时,转子16和定子15在中间隔着滚珠21的状态下相对转动。
上述磁性传感器部的传感器支承板27是由螺钉紧固在定子15的外圆周上。在上述安装状态下,磁性传感器28与转子一侧的磁性保护膜16f滑动接触,以检测转子16的旋转角度。
两个振子41形成振动波电机部分40的驱动部,如图4所示,振子41具有层叠压电体42、驱动件44、45、支承轴46等。
如图5所示,支承轴46具有贯通轴部、凸缘部46a、以及在凸缘侧端部上的螺纹部46b,在成为层叠压电体42的振动波节(中性位置)的位置上,将上述贯通轴部沿着层叠方向贯通,并将其粘接固定。
如图4所示,驱动件44和驱动件45分别由一对凸起构成,并且沿着与支承轴46正交方向的层叠压电体42在Z方向的两侧端面上的长度方向(T方向)进行配置。此外,在定子安装好的状态下,驱动件44和驱动件45比定子15的端面(Z方向)只凸出来一点点。而且,驱动件44、45之间的尺寸(Z方向的尺寸)与两个滚柱23的直径相加的尺寸相同。
要把两个振子41安装到定子15上,首先,从外圆周一侧把振子41插入定子15的振子安装用凹部15a中,并把支承轴46的螺纹部分46b插入贯通长孔15b中。把螺母25从内圆周一侧拧在支承轴46的螺纹部46b上,以由支承轴46的凸缘部46a和螺母25的凸缘部25a夹持着贯通长孔15b的状态,把螺纹部46b粘接固定起来。安装在定子15上的振子41支承在沿着R方向的支承轴46,并能绕着支承轴46自由旋转,而且相对于定子15在Z方向上能稍微移动一点。不过,其以在T方向和R方向上的位置受到限制的状态被支承着。此外,如图3所示,在定子15圆周方向上,上述两个振子41和上述一对滚柱23分别配置在相对于轴心以120°角度进行三等分的位置上。
另外,有关上述振子41的进一步的详细结构和作用,将在下文中说明。
如上所述,组装了振子41、滚柱23、轴承用滚珠21等的定子15,从-Z端面一侧嵌入转子16的外圆周部上。并且,从定子15的-Z端面一侧,以将凸起部分17a、20b嵌入转子16的缺口16d中而处于转动受到限制的状态,把转子17、施力用板簧20嵌入转子16上。另外,插入具有所需厚度的弹簧力调节用隔板19,并把压板18压接在其背面一侧上,再把贯穿螺钉贯穿孔18a的螺钉10拧入转子16的螺孔16e中进行固定。通过这样的固定,转子16和17便在夹持着定子15的状态下、以在Z方向上能稍作滑动且相对旋转受到限制的状态被连接起来。
如上所述,在组装起来的振动波电机部分40中,转子16是在与转子17成为一个整体的状态下,经由滚珠21与定子15的内圆周部分接触并且能够相对转动地被支承着。此外,转子17受到施力用板簧20的作用力F0,而向+Z方向的定子15一侧受力,而且,在与转子16成为一个整体进行旋转的状态下,被支承成能沿着Z方向进行相对移动(图8)。
如图5、6中的上述振子41和滚柱23的夹持状态的剖面所示,振子41的驱动件44、45与一对滚柱23的外径在Z方向上由成为一个整体的转子16、17所夹持。并且,如图3所示,两个振子41和一组滚柱23配置在定子15的圆周方向三等分位置上,由于它们分别被支承为在Z方向仅能够稍微移动,所以振子41的驱动件44、45和一对滚柱23由成为一个整体的转子17和16所夹持,并受到大致均等的Z方向的作用力FO。
具有上述结构的振动波电机部分40,将其转子16的内圆周部能够旋转地嵌入固定框架2的后方部的滑动外圆周部2d中,从而组装在镜头筒1中。在进行这种组装时,要把贯穿转子16的排油槽并拧在定子15的内圆周部上的(图7)连接销14从-Z一侧嵌入固定框架2的连接槽2e中。定子15借助于连接销14被支承为与固定框架2在旋转方向上成为一个整体的状态。此外,转子16、17被支承为在固定框架2的滑动外圆周部2d上能够转动。不过,在压板18和转子16夹持在固定框架2后方的台阶部分与端板31之间的状态下,转子16在Z方向上的位置受到了限制。此外,聚焦驱动臂9借助于螺钉53紧固并安装在转子16的+Z侧端面上,该驱动臂9的前端部能自由滑动地嵌入第四组透镜框架8的导向槽8a中。
在把上述振动波电机部分40组装到镜头筒1上的状态下,在振子41被驱动而激励起椭圆振动时,与驱动件44、45抵接的转子16、17被驱动,而相对于定子15(固定框架2)转动,从而经由聚焦驱动臂9而使第四组透镜框架8转动。由于这种转动,第四组透镜框架8就被驱动,而沿着固定框架2的凸轮槽2b向光轴O方向的聚焦位置移动。
在这里,参照图9~15说明振子41的结构和作用。
图9是从支承轴方向看到的,把挠性印刷电路板48紧固在上述振子上的状态的图;图10是图9中的箭头D所指方向的向视图;图11是从支承轴方向看到的,把挠性印刷电路板48从图9中的振子上拆卸下来的状态的图;图12是图11中的箭头E所指方向的向视图;图13是图11中的箭头F所指方向的向视图;图14是构成上述振子的压电元件部分和绝缘板在烧结处理之前的分解立体图;图15是将上述振子的弯曲驻波振动与纵向振动的合成振动状态放大表示的图,表示振子从图15(A)的弯曲状态依次变形到图15(B)的伸长状态、图15(C)的弯曲状态、图15(D)的收缩状态的情况。
如图11、14等所示,构成上述振动波电机部分40的振子41具有下列部分:层叠压电体42,由多个两种压电薄片42X、42Y和两块绝缘板43A、43B构成;由导电性银膏制成的电极47a、47b、47c、47d、47a’、47b’;一根支承轴46;一对驱动件44;以及一对驱动件45。
两种压电薄片42X、42Y分别由厚度为100μm左右的矩形压电元件构成。在压电薄片42X上,在分割成绝缘的四个区域中,配置着第一内部电极42Xa、42Xc、42Xc’、42Xa’,所述第一内部电极42Xa、42Xc、42Xc’、42Xa’的前面涂敷着厚度为10μm左右的银—钯合金。上述各内部电极的上侧端部一直延伸到压电元件长度方向(T方向)的端面位置(见图14)。
另一方面,在压电元件42Y上,在分割成绝缘的四个区域中,配置了第二内部电极42Yb、42Yd、42Yd’、42Yb’,所述第二内部电极42Yb、42Yd、42Yd’、42Yb’的前面涂敷着厚度为10μm左右的银—钯合金。上述内部电极的下侧端部一直延伸到压电元件长度方向(T方向)的端面位置上(见图14)。
互相邻接的上述压电薄片42X、42Y的第一内部电极42Xa、42Xc、42Xc’、42Xa’和第二内部电极42Yb、42Yd、42Yd’、42Yb’的形状相同,但电极端部做成上下相反,在层叠起来时,矩形的电极面配置在互相重叠的位置上。具有这样的内部电极的两种压电薄片42X、42Y交替地层叠40层左右。
如图14所示,在层叠的压电元件的左侧端面上,形成了使第一内部电极42Xa、42Xc和第二内部电极42Yb、42Yd的端部以层叠状态露出来的内部电极露出部(图中未表示)。在层叠的压电元件的右侧端面上,形成了使第一内部电极42Xc’、42Xa’和第二内部电极42Yd’、42Yb’的端部以层叠的状态露出来的内部电极露出部(图中未表示)。进而,在上述内部电极露出部的两个侧面部分上,分别形成了由导电性银膏构成的各四个独立的外部电极,并且该外部电极与上述内部电极导通(图12)。
在上述层叠的压电元件的前后面上,配置了与压电薄片42X、42Y有相同的矩形形状的绝缘板43A、43B,从而形成了层叠压电体42。在前面一侧的绝缘板43A的表面上,形成了图11所示的由导电性银膏构成的电极47a、47b、47c、47d、47a’、47b’。
上述绝缘板43A上的电极47a、47b、47c、47d、47a’、47b’分别电气连接在处于层叠状态的两侧面内部电极上,该两侧面内部电极在上述每一块层叠后的压电薄片两侧露出。即,第一内部电极42Xa电气连接在电极47a上。第二内部电极42Xb电气连接在电极47b上。第一内部电极42Xc和第一内部电极42Xc’电气连接在电极47c上。第二内部电极42Yd和第二内部电极42Yd’电气连接在电极47d上。第一内部电极42Xa’电气连接在电极47a’上。第二内部电极42Yb’电气连接在电极47b’上。
把绝缘板43A、43B重叠在以上述电极连接状态层叠的压电薄片42X、42Y上,并对处于该状态下的层叠压电体42进行烧结处理,利用上述各电极进行极化,便成为振子41。
在振子41(层叠压电体42)的+Z一侧(与层叠方向正交的方向)端面上的振动中性点与两端的两个中间位置(弯曲驻波振动的波腹位置)上,粘接固定着一对驱动件44。此外,在-Z一侧(与层叠方向正交的方向)的端面上的T方向两端位置上,粘接固定着一对驱动件45。另外,该驱动件44、45都是通过将铝氧粉分散在高分子材料中而形成。
还有,在振子41的大致中央部分,即,在振子的振动中性点即成为波节的位置上,设有在层叠方向(R方向)贯通的贯通孔,用不锈钢材料等制成的支承轴46的贯通轴部沿着R方向贯通该贯通孔,并粘接固定在其中(图12)。
具有接线图的连接挠性电缆(以下,称之为FPC)48以与各电极电气连接的状态安装在设置于振子41的绝缘板43A上的各个电极47a、47b、47c、47d、47a’、47b’上。在上述接线图上连接有驱动电压施加用的导线49(图9)。导线49连接在振子驱动电路上。
另外,上述振子驱动电路具有振荡电路部、移相电路部、驱动电路部等等,并经由上述驱动电路部将相位受到控制的驱动电压施加给振子41。
施加了驱动电压的振子41便产生由如图15(A)、(B)、(C)、(D)所示的弯曲驻波振动与纵向振动合成的振动,使驱动件44、45的前端产生相位移动的椭圆振动(图9中的轨迹E1、E2、E3、E4)。由于被驱动体,即转子17、16被按压在驱动件44、45的前端上,所以经由驱动件44、45来驱动转子17、16在成为一个整体的状态下,相对于定子15向着椭圆振动的旋转方向相对旋转。
在具有上述结构的本实施例的镜头筒1中,在进行聚焦驱动的情况下,在振子41由振子驱动电路驱动,而驱动件44、45沿着椭圆轨迹振动时,则转子17、16便在成为一个整体的状态下被驱动,而相对于定子15和固定框架2向任一个方向转动。由于上述转子的转动,便经由聚焦驱动臂9驱动第四组透镜框架8转动,并使其沿着固定框架2的凸轮槽2b移动到光轴O方向的聚焦位置上。
如上所述,根据组装在本实施例的镜头筒1中的振动波电机40,能获得作为电机驱动源具有良好结构的振动波电机,该旋转体驱动源摩擦损失少、而且电机效率高。即,在上述振动波电机40中,两个振子41和一对滚柱23配置在定子15的圆周方向上的三等分位置上,并利用一体的转子16和17将振子和滚柱夹持住,使其受到作用力FO。因此,转子16、17便在不受不平衡力的状态下,并且在不易产生因上述作用力FO引起的摩擦损失的状态下,驱动该转子。
另外,在上述实施例中,采用了在定子15的圆周方向的三等分位置上配置两个振子41和作为隔离部件的一对滚柱23的结构,但,并不是只限于这一种结构,也可以采用如下的结构,即,在多个等分位置中的至少一个位置上配置振子,而在其他位置上配置滚柱的结构。此外,也可以是在所有等分位置上都配置振子的结构。
此外,上述实施例中的振子41是长方体形状,但是也可以使用沿着定子15的圆周方向的圆弧形状的振子。
此外,在上述实施例中,使用了一对滚柱23作为隔离部件,但,并不是仅限于此,也可以使用一对滚珠。
按照本发明的振动波电机,可用作摩擦损失小且电机效率高的旋转体的驱动源。
Claims (10)
1.一种振动波电机,其特征在于,它具有下列部件:
至少一个振子,其激励起由弯曲驻波振动与纵向振动的合成而形成的椭圆运动;
保持上述振子的支承部件;
第一旋转体,能绕着轴线相对于上述支承部件自由转动,并配置成能与轴线方向上的上述振子的两个端部中的一个端部接触;
第二旋转体,被支承为能与上述第一旋转体一体地转动,并能绕着轴线相对于上述支承部件自由转动,配置成在轴线方向上能与上述振子的两个端部中的一个端部接触;
施力单元,沿着轴向施力,以使上述第一旋转体和上述第二旋转体始终抵接在上述振子上。
2.如权利要求1所述的振动波电机,其特征在于,上述振子以其圆周方向和径向的位置受到限制的方式被安装并支承在上述支承部件上。
3.如权利要求1所述的振动波电机,其特征在于,上述振子支承在上述支承部件上,并且能绕着大致垂直于上述第一和第二旋转体的旋转中心轴线方向上的轴线自由转动。
4.如权利要求1所述的振动波电机,其特征在于,在上述第一和第二旋转体的圆周方向上,以大致均等的间隔配置了多个上述振子。
5.如权利要求4所述的振动波电机,其特征在于,上述振子在上述第一和第二旋转体的圆周方向上,以大致120°间隔配置了三个。
6.如权利要求1所述的振动波电机,其特征在于,上述施力单元被设置成始终与上述第一和第二旋转体一体地转动。
7.如权利要求1所述的振动波电机,其特征在于,
上述振子形成为在轴线方向上具有规定尺寸的长度,而且在上述旋转体的圆周方向上至少配置一个;此外,
还具有配置在上述旋转体的圆周方向上的至少一个隔离部件,其长度尺寸与上述振子的上述规定尺寸大致相同,而且配置在上述支承部件上,并夹持在上述第一旋转体和第二旋转体中,始终与第一旋转体和第二旋转体接触;
上述振子与上述隔离部件,以大致均等的间隔配置在上述第一和第二旋转体的圆周方向上。
8.如权利要求7所述的振动波电机,其特征在于,上述隔离部件是配置成沿着上述第一和第二旋转体的轴线方向上重叠多个而构成的滚珠状或者滚柱状的滚动体。
9.如权利要求1所述的振动波电机,其特征在于,上述振子只在由弯曲驻波振动与纵向振动的合成振动的中性点即波节部分上,被固定和支承在上述支承部件上。
10.一种振动波电机,其特征在于,它具有下列部件:
至少一个振子,其激励起由弯曲驻波振动与纵向振动的合成而形成的椭圆运动;
保持上述振子的支承部件;
第一旋转体,能绕着轴线相对于上述支承部件自由转动,并配置成能与轴线方向上的上述振子的两个端部中的一个端部接触;
第二旋转体,支承在上述第一旋转体上,始终与上述第一旋转体一体地绕着轴线相对于上述支承部件转动,并且能相对于上述第一旋转体沿着轴向自由移动,配置成能与轴线方向上的上述振子的两个端部中的另一个端接触;
施力部件,被支承为始终与上述第一和第二旋转体一体地转动,并且沿着轴向对上述第二旋转体施力,以使上述第一旋转体和上述第二旋转体始终抵接在上述振子上。
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