CN1870413A - 振动致动器和驱动振动致动器的方法 - Google Patents

Abstract

一种振动致动器包括：振荡器，该振荡器产生振动能；动子，该动子通过振动能绕第一轴线被旋转驱动；输出轴，该输出轴通过利用从动子传递来的旋转力绕第二轴线旋转；和沿着与第二轴线交叉的方向从输出轴伸出的凸缘部，该凸缘部与输出轴一起旋转。在位于凸缘部和振荡器之间的位置处对动子施加压力。从第一轴线到动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分的距离被设置成大到足以防止第一轴线和第二轴线相对于彼此倾斜的值。

Description

振动致动器和驱动振动致动器的方法

参考引用

这里引入下列在先申请的公开作为参考：

2005年5月26日提交的日本专利申请No.2005-153784

2005年5月27日提交的日本专利申请No.2005-155782

2005年5月30日提交的日本专利申请No.2005-157244

技术领域

本发明涉及振动致动器。更具体地说，本发明涉及通过引起弹性体的振动来产生振动能并通过提取该振动能作为输出来获得驱动力的振动致动器。

背景技术

日本特开昭专利公布No.S59-96881公开一种振动波马达，该振动波马达在压电构件膨胀/收缩时在弹性体的驱动表面处产生前进振动波(以下称为前进波)。在该驱动表面处，出现可归因于该前进波的椭圆运动，并且与该椭圆运动的波前挤压接触的动子因此被驱动。通过在某些类型的驱动装置中安装这种即使在低旋转速率下也保持高转矩的振动波马达，可以消除在该驱动装置处对齿轮的需求。因此，实现例如消除齿轮噪声和提高定位精度的优点。

如果为了小型化而减小振动波马达的直径，则在振动波马达处产生的转矩(转矩＝切向力×直径)变小，导致该振动波马达的输出(输出＝转矩×旋转速度)变小。这就是说，需要使具有较低转矩的较紧凑的振动波马达的旋转速度升高。然而，旋转速度的这种增加可能导致异常噪声的问题。

发明内容

根据本公开的第一方面的振动致动器包括：振荡器，该振荡器产生振动能；动子，该动子通过振动能绕第一轴线被旋转驱动；输出轴，该输出轴通过利用从动子传递来的旋转力绕第二轴线旋转；和沿着与第二轴线交叉的方向从输出轴伸出的凸缘部，该凸缘部与输出轴一起旋转，其中：在位于凸缘部和振荡器之间的位置处对动子施加压力；并且从第一轴线到动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分的距离被设置成大到足以防止第一轴线和第二轴线相对于彼此倾斜的值。

当r表示从第一轴线到动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分的距离、而R表示从第一轴线到动子在动子被挤压在振荡器上的区域上的外部部分的距离时，可以满足表示为r/R≥0.5的关系。

优选输出轴和动子确保允许输出轴和动子相对于彼此在关于由第一轴线和第二轴线形成的角度的预定角度范围内摇动的自由度水平。凸缘部能够相对于输出轴移动。还可以提供调节构件，该调节构件对凸缘部和输出轴沿着对动子施加压力的方向相对于彼此的位置进行调节。调节构件可以是配合在形成于输出轴处的凹槽内部的保持环。

优选动子包括通孔，输出轴至少部分地配合在该通孔中。输出轴可以包括配合部和凹进部，该配合部与通孔的内壁的一部分配合，该凹进部呈现小到足以确保凹进部不与通孔的内壁接触的外部尺寸。配合部可以形成在凸缘部和凹进部之间，并与通孔内壁的朝向凸缘部的部分配合。

优选振荡器包括由驱动信号激励的压电体和结合到该压电体上的弹性体，当压电体受激励时，弹性体在驱动表面处产生振动能。

还可以提供压力施加构件，该压力施加构件将振荡器挤压成与动子接触，其中：压力施加构件在振荡器的与设置动子的一侧相反的一侧上与输出轴的外周表面接近地设置，在凸缘部和振荡器之间的位置处对动子施加压力，并与输出轴一起旋转。优选还提供：固定构件，该固定构件锁定振荡器；输出传动构件，该输出传动构件与输出轴一起旋转，并将驱动力传递给从动构件；和设置在凸缘部和输出传动构件之间的轴承部，该轴承部决定输出轴沿着输出轴相对于固定构件的旋转运动的半径的位置，并受到由压力施加构件施加的压力，并且压力施加构件可以设置在轴承部和输出传动构件之间。

还可以提供降噪构件，该降噪构件设置于夹在动子和凸缘部之间的位置处。降噪构件可以由包含乙丙橡胶的材料构成。该乙丙橡胶可以是EPDM(三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-diene-methylenelinkage))。优选降噪构件的肖氏硬度等于或小于50。对降噪构件通过将施加给降噪构件的表面压力除以压缩弹性模量计算出的压缩率可以在0.002～0.25的范围内。

在根据本发明第二方面的驱动振动致动器的方法中，用振荡器处产生的振动能绕第一轴线旋转驱动动子；通过利用该动子的旋转力使输出轴绕第二轴线旋转；在位于与输出轴一起旋转的凸缘部和振荡器之间的位置处对动子施加压力；并且驱动动子，从而通过利用动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分来防止第一轴线和第二轴线相对于彼此倾斜。

在根据第二方面的方法中，当r表示从第一轴线到动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分的距离、而R表示从第一轴线到动子在动子被挤压在振荡器上的区域上的外部部分的距离时，可以满足表示为r/R≥0.5的关系。优选输出轴和动子确保允许输出轴和动子相对于彼此在关于由第一轴线和第二轴线形成的角度的预定角度范围内摇动的自由度水平。凸缘部能够相对于输出轴移动。降噪构件可以设置于夹在动子和凸缘部之间的位置处。

附图说明

图1图示本发明第一实施方案中实现的振动致动器；

图2示出包括第一实施方案中实现的振动致动器的驱动装置；

图3是显示与比率r/R及噪声产生有关的测量结果的表格；

图4图示第二实施方案中实现的振动致动器；

图5图示第三实施方案中实现的振动致动器；

图6图示第四实施方案中实现的振动致动器；

图7是示意地示出第五实施方案中实现的振动致动器的剖面图；

图8是用于和第五实施方案中的振动致动器比较的实例的示意剖面图；

图9是示意地示出第六实施方案中实现的振动致动器的剖面图；

图10是示意地示出第七实施方案中实现的振动致动器的剖面图；

图11是显示与肖氏硬度及噪声产生有关的测量结果的表格；

图12是显示与压缩率及噪声产生有关的测量结果的表格；

图13是示意地示出第八实施方案中实现的振动致动器的剖面图；并且

图14显示由第一实施方案中实现的超声马达控制装置执行的用于驱动超声马达的驱动处理过程的流程图。

具体实施方式

第一实施方案

以下是参考附图给出的根据本发明一实施方案的振动马达(振动致动器)的详细说明。应当注意：在该实施方案及其它实施方案的说明中，参考各实施方案说明的振动马达是利用超声振动范围内的振动波的超声马达。

图1图示根据本发明第一实施方案的振动波马达。

第一实施方案中实现的超声马达100包括固定振荡器11和被旋转驱动的动子15。

该振荡器(定子)11可以是大致环状的构件，它包括弹性体12和结合到该弹性体12上的压电体13。

弹性体12通过使用具有高水平的谐振锐度的金属材料形成，并呈现大致环状形状。弹性体12包括齿梳部12a、基部12b和弹性凸缘部12c。

通过在与压电体13所结合的那一侧相反的那一侧上的表面中切入多个凹槽来形成该齿梳部12a。齿梳部12a的前端表面构成驱动表面，该驱动表面与动子(转子)15挤压接触以驱动动子15。该驱动表面通过Ni-P(镍-磷)镀等进行处理。齿梳部12a形成为使得：将前进振动波(振动能)的中性平面设置得尽可能靠近压电体13，并因此将驱动表面处的前进波的振幅放大。

基部12b沿着弹性体12的周边连续地分布，并且压电体13结合到基部12b的在与齿梳部12a相反的那一侧上的表面上。位于沿着基部12b的厚度的中心处的弹性凸缘部12c呈现大致挡圈形状，并向弹性体12的内周伸出。振荡器11通过弹性凸缘部12c锁定到固定构件16上。

压电体13是将电能转换为机械能的电机转换元件，并且可以由压电元件或电致伸缩元件构成。压电体13包括沿着周向的输入电信号的两个相位(A相位和B相位)的范围。在与任一相位对应的范围上，以半波长间隔设置具有交变极性的元件，其中在A相位和B相位之间形成与1/4波长对应的间隔。

在压电体13的位于与弹性体12相反的那一侧上的表面处，连接柔性印刷电路板14，从该柔性印刷电路板14提供用于激励压电体13的驱动信号。柔性印刷电路板14的布线连接到压电体13处的电极上，每个电极对应于特定相位，并且从外部供应给柔性印刷电路板14的驱动信号使得压电体13膨胀和收缩。

当压电体13膨胀和收缩时，振荡器11在弹性体12的驱动表面处产生前进波。参考第一实施方案给出产生四波前进波的实例的说明。

动子15绕第一轴线X1旋转。由轻金属例如铝构成的动子15是相对运动构件，该相对运动构件通过椭圆运动而被旋转驱动，该椭圆运动可归因于在弹性体12的驱动表面处产生的前进波。动子15包括滑动表面15a、配合部15b、连接部15c等。

从稍后将详述的连接部15c向振荡器11伸出的该滑动表面(滑动部)15a在它与弹性体12的驱动表面挤压接触的同时滑动。滑动表面15a已进行耐蚀铝膜表面处理等以便确保较好的耐磨性。

与稍后将详述的输出轴18配合的配合部15b包括接触表面15d(接触部)，该接触表面15d直接或间接被输出轴18的凸缘部18a挤压，并与凸缘部18a直接或间接接触。在该图示出的实施方案中，接触表面15d通过在其整个表面上方的橡胶构件22间接地与凸缘部18a接触。

连接部15c是呈现大致挡圈状形状的部分，通过该部分连接滑动表面15a和配合部15b。

输出轴18可以是例如绕第二轴线X2旋转的大致圆柱形的构件。呈现大致盘形的凸缘部18a设置在输出轴18的端部中的一个端部处，而稍后将详述的齿轮构件20设置在另一个端部处。当凸缘部18a通过橡胶构件22与动子15的接触表面15d接触时，使输出轴18与动子15一体地旋转。在第一实施方案中，凸缘部18a的半径设置为与动子15处的接触表面15d的外径的半径相等。

橡胶构件22是由橡胶构成的大致环状形状的构件。橡胶构件22具有通过橡胶的粘着性将动子15与输出轴18相连的功能、和吸收来自动子15的振动以便不将振动进一步传递给输出轴18的功能。这种橡胶构件可以由丁基橡胶等构成。

齿轮构件20是输出传动构件，该输出传动构件在它与输出轴18一起旋转时将驱动力传递给从动构件(未示出)。齿轮构件20配合在形成于输出轴18处的D切口中，并被止动器23例如E环锁定，以便与输出轴18一体地沿着同一个旋转方向且绕同一个旋转中心旋转。

沿着第一轴线X1和第二轴线X2设置在凸缘部18a与齿轮构件20之间的轴承17决定输出轴18沿着输出轴18的旋转的径向的位置，并受到由压力施加弹簧19施加的压力。轴承接受器构件21设置在轴承17的内径侧上，而轴承17设置在固定构件16的内径侧上。

压力施加弹簧19是压力施加构件，它将振荡器11和动子15彼此接触地相互压靠，其中压力施加弹簧19的一端通过轴承接受器构件21接触轴承17，并且压力施加弹簧19的另一端接触齿轮构件20。该实施方案中的压力施加弹簧19由压缩卷簧构成。

轴承接受器构件21包括通过延伸其与输出轴18配合的区域而形成的延伸部21a。尽管即使没有延伸部21a也能够在轴承接受器构件21处受到由压力施加弹簧19所施加的压力，但是通过形成延伸部21a从而增大轴承接受器构件21与输出轴18配合的长度，能够减小输出轴18的旋转中心的偏移程度。

图2是对第一实施方案中实现的超声马达100进行驱动和控制的超声马达控制装置900的框图。

振荡单元101响应于来自控制单元102的命令而产生具有所期望频率的驱动信号。相位偏移单元103将振荡单元101处产生的驱动信号分成具有彼此偏移90°的相位的两个驱动信号。

放大单元104和105单独地将来自相位偏移单元103的这两个驱动信号的电压升压以便实现所期望的电压水平。

来自放大单元104和105的驱动信号传递给超声马达100，在超声马达100处，当施加驱动信号时在振荡器11处产生前进波，从而驱动动子15。

由光学编码器、磁性编码器等构成的检测单元106检测在驱动动子15时从动构件的位置和速度。

控制单元102基于CPU(未示出)发出的驱动命令来控制超声马达100的驱动。已经接收到检测单元106所提供的检测信号的控制单元102基于该检测信号中指示的值来获得位置信息和速度信息，并控制振荡单元101的频率以便将从动构件设置在目标位置处。

第一实施方案中实现的采用上述结构的超声马达控制装置900如以下说明的那样进行操作。

首先，将目标位置通知给控制单元102。在相位偏移单元103处将振荡单元101处产生的驱动信号分成具有彼此偏移90°的相位的两个驱动信号。放大单元104和105放大各个驱动信号以便实现所期望的电压水平。

当将驱动信号施加给超声马达100处的压电体13时，压电体13被激励，并且由于压电体被如此激励而在弹性体12处发生四阶弯曲振动。压电体13包括不同的相位部分即A相位部分和B相位部分，并且驱动信号被单独地施加给A相位部分和B相位部分。从A相位部分产生的四阶弯曲振动和从B相位部分产生的四阶弯曲振动的位置相位彼此偏移1/4波长，并且A相位驱动信号和B相位驱动信号的相位相对于彼此偏移90°。因此，当这两个弯曲振动组合时，它们成为四波前进波。

在该前进波的波前处发生椭圆运动。通过该椭圆运动，与弹性体12的驱动表面挤压接触的动子15被摩擦驱动。

检测单元106例如光学编码器设置在随着动子15被驱动而被驱动的从动构件处。检测单元106处产生的电脉冲信号被传递给控制单元102。基于该信号，控制单元102能够断定从动构件的当前位置和当前速度。控制单元102然后基于目标位置信息以及如此获得的位置信息和速度信息来控制振荡单元101处的驱动频率。

以下概述第一实施方案中采用的通过超声马达控制装置900来驱动超声马达100的方法。图14显示由超声马达控制装置900执行的用于驱动超声马达100的驱动处理过程的流程图。

利用在振荡器11处产生的振动能，超声马达控制装置900绕第一轴线X1旋转驱动动子15(步骤S1)。此时，对在与输出轴18一起旋转的凸缘部18a与振荡器11之间的动子15施加压力。动子15的旋转力使得输出轴18绕第二轴线X2旋转(步骤S2)。驱动动子15使得：动子15的被压向凸缘部18a的部分即接触表面15d的外缘防止第一轴线X1和第二轴线X2相对于彼此倾斜。

第一实施方案中的凸缘部18a形成为呈现大致盘状形状的凸起。凸缘部18a设置在输出轴18的一端处，从而沿着由压力施加弹簧19施加压力的方向直接或间接调节动子15的位置。半径r(见图1)是在动子15的与凸缘部18a直接或间接接触的接触区域中动子15的由凸缘部18a调节位置的部分的外径的一半，该半径r设置成等于或大于防止动子15和输出轴18的旋转中心相对于彼此倾斜的预定值。这就是说，即使当动子15以高速旋转时，也不允许动子15由于它的旋转中心的偏转等而相对于输出轴18倾斜。因此，即使当设置为紧凑单元的马达以高速旋转时，也不出现相当大的噪声，并且通过确保高驱动效率来获得足够大的输出。

在第一实施方案的超声马达100中，作为动子15的接触表面15d的外径的一半的半径r(从第一轴线X1到动子15的被压向凸缘部18a的区域的外缘或外部部分的距离)和作为动子15的滑动表面15a的外径的一半的半径R(从第一轴线X1到动子15的被压向振荡器11的外缘的距离)可以分别设置为5.5mm和11mm。换句话说，半径r即接触表面15d处的外径的一半和半径R即滑动表面15a处的外径的一半被设置成使得比率r/R是0.5。

为了评估第一实施方案的超声马达100所实现的降噪效果，准备多个超声马达样品，这些超声马达样品呈现与超声马达100的形状大致相同的形状，并且对应于接触表面15d处的外径的半径r与对应于滑动表面15a处的外径的半径R的比率r/R采用不同的值。在相同条件下驱动它们，并研究噪声出现的状况。

图3是显示与对应于接触表面15d处的外径的半径r和对应于滑动表面15a处的外径的半径R的比率r/R有关的噪声测量结果的表格。

如图3中显示的测量结果所示，当对应于接触表面15d处的外径的半径r与对应于滑动表面15a处的外径的半径R的比率r/R等于或大于0.5时，防止动子15相对于输出轴18的旋转中心平倒，从而有效衰减噪声。

应当注意：如果半径r即接触表面15d的外径的一半采取将比率r/R设置为大于1的值，则半径r不得不大于与超声马达100的外径对应的半径，因此，应该确保比率r/R总是等于或小于1。

然而，随着与接触表面15d处的外径对应的半径r采取较大的值，惯性矩也增加，这必然导致例如起动特性较差的问题。为此，与接触表面15d处的外径对应的半径r应该设置成如下值，该值将比率r/R设置成等于或大于0.5，以便实现相当大的降噪效果但不会不利地影响驱动特性。

在第一实施方案中，半径R即滑动表面15a处的外径的一半和半径r即接触表面15d处的外径的一半被设置成使得比率r/R等于或大于0.5。结果，即使在动子15以较高速度旋转的具有较高额定旋转速度的较紧凑的马达中，也不允许动子15和输出轴18的旋转中心相对于彼此倾斜，并且防止动子15相对于输出轴18的轴心平倒。因此，即使在为了确保单位输出功率(旋转速度×转矩)而需要以较高速度旋转的较紧凑的马达中，也使噪声的出现最小化。另外，通过采用第一实施方案，提供确保足够大的输出的具有高驱动效率的振动波马达。

此外，因为允许振荡器11的驱动表面和动子15的滑动表面15a以稳定的方式在彼此上面滑动，所以确保了更稳定的驱动特性。

而且，通过采用其中允许设置在轴承构件17和输出轴18之间的轴承接受器构件21在较大的范围上与输出轴18配合的第一实施方案，稳定地保持了输出轴18。结果，能够从凸缘部18a向动子15施加稳定的压力，这样防止动子15相对于输出轴18平倒。

能够由设置在齿轮构件20和轴承17之间的压力施加弹簧19在远离动子15的滑动部的位置处施加压力。因此，例如压力施加弹簧19的压力施加点的偏移和不一致的压力施加的因素不会不利地影响动子15。

第二实施方案

图4图示本发明第二实施方案中实现的振动波马达。

第二实施方案中实现的超声马达200包括压力施加弹簧(卷簧)24，该压力施加弹簧24具有采取与第一实施方案中实现的超声马达100中的压力施加弹簧19的直径不同的值的直径。应当注意：对下述第二实施方案的具有与第一实施方案中的超声马达100的功能类似的功能的部件指定相同的附图标记，从而避免对这些部件重复说明。

第二实施方案中的超声马达200中的压力施加弹簧24与输出轴18的外周表面接近地设置，并且压力施加弹簧24的带卷直径小于第一实施方案中的压力施加弹簧19的带卷直径。另外，轴承接受器构件26和输出轴18在比第一实施方案中的轴承接受器构件21的配合范围短的范围上彼此配合。压力施加调整垫圈27设置在压力施加弹簧24和轴承接受器构件26之间。

允许第二实施方案中的压力施加弹簧24在与第一实施方案中的压力施加位置相比靠近动子15旋转中心即第一轴线X1的位置处施加压力。这就是说，使动子15由于对动子15的不均匀的压力施加而相对于输出轴18倾斜的程度最小化。因为允许振荡器11的驱动表面和动子15的滑动表面15a以稳定的方式在彼此上面滑动，所以，即使在为了达到单位输出功率而需要以较高速度旋转的较紧凑的马达中，也不容易出现噪声，并且确保较好的驱动效率。

第三实施方案

图5图示本发明第三实施方案中实现的振动波马达。

第三实施方案中实现的超声马达3包括动子28和输出轴29，动子28和输出轴29呈现与第一实施方案中的超声马达100中的动子15和输出轴18的形状不同的形状。

动子28包括：滑动表面28a，该滑动表面28a与振荡器11的驱动表面挤压接触，并在该驱动表面上滑动；配合部28b，该配合部28b与输出轴29配合；接触表面28d，该接触表面28d在它的整个表面上通过橡胶构件30与输出轴29的稍后将详述的凸缘部29a接触；瓶颈部28e，该瓶颈部28e形成在配合部28b处；和连接部28c，该连接部28c将滑动表面28a与配合部28b连接起来。

第三实施方案中的动子28不呈现大致圆柱形的形状，它包括与瓶颈部28e结合地形成的连接部28c。在该结构中，连接部28c的挠曲用来有助于使得：即使在动子28相对于输出轴29倾斜的情况下，仍允许振荡器11的驱动表面和动子28的滑动表面28a不形成角度地以稳定的方式在彼此上面滑动。

输出轴29包括形成在其一端处的大致盘形的凸缘部29a。凸缘部29a的直径与动子28的接触表面28d的外径相等。与凸缘部29a调节接触表面28d位置的部分的外径对应的半径大致等于作为滑动表面28a的外径的一半的半径。

在第三实施方案中，对应于接触表面28d处的外径的半径r(从第一轴线X1到动子28的被凸缘部29a挤压的部分的外缘的距离)和对应于滑动表面28a处的外径的半径R设置成使得比率r/R等于例如0.95。

由于对应于接触表面28d处的外径的半径r与对应于滑动表面28a处的外径的半径R的比率进一步增大，能够进一步减小允许动子28相对于输出轴18平倒的程度，从而能够有效地降低噪声。

第四实施方案

图6图示本发明第四实施方案中实现的振动波马达。

第四实施方案中实现的超声马达4包括动子31和输出轴33，动子31和输出轴33呈现与第一实施方案中的超声马达100中的动子15和输出轴18的形状不同的形状。

动子31包括：滑动表面31a，该滑动表面31a与振荡器11的驱动表面挤压接触，并在该驱动表面上滑动；配合部31b，该配合部31b与稍后将详述的输出轴33的输出轴侧配合部33b配合；和接触表面31d，该接触表面31d在它的整个表面上通过橡胶构件32与输出轴33的凸缘部33a接触。

输出轴33包括呈现大致环状形状且形成在其前端处的凸缘部33a、和与动子31配合的输出轴侧配合部33b。凸缘部33a的直径与动子31的滑动表面31a及接触表面31d处的外径相等。对应于接触表面31d处的外径的半径r(作为由凸缘部33a调节位置的区域的外径的一半的半径)和对应于滑动表面31a处的外径的半径R相等，从而比率r/R等于1.0。

通过采用其中将对应于接触表面31d处的外径的半径r和对应于滑动表面31a处的外径的半径R设置成相等的第四实施方案，能够进一步减小允许动子31相对于输出轴33平倒的程度。结果，噪声出现程度甚至更小。

变体的实例

本发明不局限于以上说明的第一到第四实施方案，并且允许许多变体和变型，这些变体和变型被同样认为是在本发明的范围内。

(1)第二实施方案中的轴承接受器构件26不包括在它与输出轴18配合的区域上的延伸部，从而轴承接受器构件26与输出轴18配合的范围比第一实施方案中的轴承接受器构件21与输出轴18配合的范围短。然而，本发明不局限于该实例，并且轴承接受器构件26也可以包括与第一实施方案中的轴承接受器构件21中的延伸部类似的延伸部，以便使配合范围变长。另外，压力施加弹簧24可以与输出轴18的外周表面接近地设置。

(2)在第三和第四实施方案中，压力施加弹簧19的一端设置成与包括延伸部21a的轴承接受器构件21接触。然而，本发明不局限于该实例，并且压力施加弹簧可以替代地如已经参考第二实施方案说明的那样与输出轴的外周表面接近地设置。

(3)在第一到第四实施方案中，压力施加弹簧19和24分别在其一端处与齿轮构件20和25接触地设置。然而，本发明不局限于该实例，并且压力施加弹簧19或24的一端可以设置成与保持环接触，该保持环保持压力施加弹簧19或24的一端。

第五实施方案

图7是本发明第五实施方案中实现的振动致动器的示意剖面图。

第五实施方案中实现的振动致动器300包括固定振荡器11、被旋转驱动的转子(动子)5等。

当压电体13被激励时，在振荡器11处产生前进振动波(以下称为“前进波”)。通过假设振荡器11处产生的前进波每周期包含4个波来给出以下说明。

振荡器11通过弹性凸缘部2b安装在定子安装基座6处。稍后将详述的输出轴81通过轴承7以可旋转的方式安装在定子安装基座6处。

转子5是绕设置在它的旋转中心处的中心轴线(第一轴线X1)形成的旋转元件，其中在其中心处形成大致圆柱形的通孔5a。输出轴81配合在通孔5a内部，并且通孔5a的直径比输出轴81的直径大对应于公差的程度。

绕第二轴线X2旋转的输出轴81是由例如树脂构成的大致圆柱形的构件。输出轴81配合在转子5处的通孔5a内部，并用作在输出轴与转子5一起旋转时提取转子5的旋转运动的输出提取构件。输出轴81的配合在转子5的通孔5a中的那一端的至少一部分是D切口，并且输出轴81的另一端结合到将输出传递给从动构件的齿轮等(未示出)上。

凸缘环86与输出轴81配合，并且允许该凸缘环86沿着输出轴81的旋转中心线(第二轴线X2)移动，凸缘环86与输出轴81一起旋转。缓冲构件84设置在凸缘环86和转子5之间。呈现大致环状形状且由例如橡胶等构成的缓冲构件84与输出轴81配合，并且吸收转子5沿着转子5的旋转中心线(第一轴线X1)的振动。

配合在形成于输出轴81的一端处的凹槽13a中的E环85b是调节构件，该调节构件对凸缘环86和转子5沿着稍后将详述的压力施加部9施加压力的方向相对于输出轴81的位置进行调节。

压力施加部9是将振荡器11和转子5挤压成彼此接触的机构，并且设置在输出轴81处。压力施加部9包括：弹簧9a，该弹簧9a产生要施加的压力；保持环9b，该保持环9b与轴承7接触地设置，并保持弹簧9a的一端；保持环9c，该保持环9c保持弹簧9a的另一端；和E环85a，该E环85a插入在形成于输出轴81处的凹槽中，并调节保持环9c的位置。

压力施加部9沿着输出轴81的旋转中心线将振荡器11挤压到转子5上。

允许第五实施方案中的输出轴81和转子5在相对于彼此摇动的同时自由旋转，即使在输出轴81的旋转中心线(第二轴线X2)和转子5的旋转中心线(第一轴线X1)形成预定范围内的角度时也是如此。结果，能够提供噪声出现程度较小的紧凑的振动致动器。

换句话说，即使当沿着与旋转中心线延伸的方向不同的方向对输出轴81施加外力、和输出轴81的旋转中心线(第二轴线X2)相对于转子5的旋转中心线(第一轴线X1)形成角度时，也允许第五实施方案中的转子5的滑动表面在振荡器11的驱动表面上不形成角度地以稳定的方式滑动。结果，提高了起动特性和驱动效率，并且减少了噪声的出现。另外，即使在振荡器11由于不协调的装配、尺寸缺陷等而没有与输出提取构件即输出轴81垂直地固定的情况下，或者即使在振荡器11的驱动表面由于温度变化而倾斜的情况下，也允许振荡器11处的驱动表面和转子5的滑动表面以稳定的方式在彼此上面滑动，由此提供不容易出现异常噪声的具有理想的起动性能和驱动效率的致动器。

第五实施方案中的凸缘环86与输出轴81配合，被允许沿着输出轴81的旋转中心线移动，并与输出轴81一起旋转。例如E环85b的调节构件对凸缘环86和转子5沿着压力施加部9施加压力的方向相对于输出轴81的位置进行调节。通过采用这样的结构，即使当例如沿着与输出轴81的旋转中心线延伸的方向不同的方向对输出轴81施加外力以允许输出轴81的旋转中心线和转子5的旋转中心线形成角度、从而输出轴81的旋转中心线不再垂直于振荡器11处的驱动表面时，设置为独立于输出轴81的单独构件的凸缘环86也不容易跟随输出轴81的倾斜运动而倾斜。因此，振荡器11的驱动表面和动子5处的滑动表面能够以稳定的方式在彼此上面滑动。

另外，调节构件例如配合在形成于输出轴81处的凹槽13a中的作为保持环的E环85b能够由通用构件构成，这使得降低生产成本成为可能。

此外，设置在凸缘环86和转子5之间的缓冲构件84吸收转子5沿着转子5的旋转中心线的振动。结果，减少了在转子5被驱动并随着它沿着它的旋转中心线振动而产生噪声时的异常噪声出现。同时，使转子5的旋转运动稳定，这样又提高了驱动效率。

接着，与另一振动致动器相比进一步详细说明第五实施方案中实现的振动致动器300的优点。应当注意提供以下说明是为了描述第五实施方案的突出的优点，并且它的意图不是否定如比较例所提出的振动致动器的性能耐久性。

图8是代表用于和根据本发明的振动致动器比较的实例的振动致动器的示意剖面图。

该比较例中的振动致动器500与图7示出的第五实施方案中的振动致动器300的不同之处在于它的输出轴82所采用的形状等。因此，对该比较例的具有与图7示出的第五实施方案中的振动致动器300的功能大致相同的功能的部件指定相同的附图标记，从而避免对这些部件重复说明。

图8中的呈现大致圆柱形形状的输出轴82是输出提取构件，该输出提取构件配合在转子5处的通孔5a中，与转子5一起旋转，并提取转子5的旋转运动作为输出。大致盘形的凸缘部8a形成在输出轴82的配合在通孔5a中的那一端处，而将输出传递给从动构件(未示出)的齿轮等(未示出)结合到输出轴82的另一端上。

吸收转子5沿着转子5的旋转中心线的振动的缓冲构件84设置在凸缘环8a和转子5之间。

一般而言，当输出轴的旋转中心线(第二轴线)和转子的旋转中心线(第一轴线)彼此对准、并且驱动力垂直于定子的驱动表面时，允许这种振动致动器中的转子的驱动表面和弹性体的驱动表面以稳定的方式在彼此上面滑动。换言之，这些是理想条件，在这些理想条件下，该振动致动器不会产生任何异常噪声，并且实现理想的起动性能和驱动效率。

然而，在图8示出的比较例的振动致动器500中，输出轴82的凸缘部8a通过缓冲构件84等对转子5沿着转子5的旋转中心线的移动进行调节，并且输出轴8的配合在通孔5a中的部分也对转子5沿着转子5的旋转运动半径的移动进行调节。

为此，如果沿着与输出轴82的旋转中心线延伸的方向不同的方向对输出轴82施加外力，例如，如果输出轴82受到图中箭头F所指示的外力，则输出轴82的旋转中心线(第二轴线X2)相对于转子5的旋转中心线(第一轴线X1)倾斜从而形成角度。结果，输出轴线不再垂直于弹性体12的驱动表面。在偏移载荷下，转子5同样跟随输出轴82的倾斜运动而倾斜。因此，它的滑动表面相对于弹性体12的驱动表面形成角度，这可能在某种程度上使弹性体12处的驱动表面和转子5处的滑动表面在彼此上面的滑动运动的稳定性降低。

当在该状态下驱动比较例中的振动致动器500时，弹性体12处的前进波没有充分传递给转子5，这导致的顾虑是：该比较例中的振动致动器500的驱动效率可能在某种程度上降低，并且在振动致动器500中可能出现噪声。

另一方面，第五实施方案中的振动致动器300包括设置为独立于输出轴81的单独构件的凸缘环86。因此，即使在从与输出轴81的旋转中心线延伸的方向不同的方向对输出轴81施加外力从而输出轴81倾斜的情况下，凸缘环86也不容易跟随输出轴81的倾斜移位。因为凸缘环86不倾斜，所以转子5也不倾斜。

简言之，在上述包括输出轴81、凸缘环86等的致动器300中，允许转子5和输出轴81在它们一起旋转的同时相对于彼此摇动。因此，允许转子5的滑动表面和弹性体12的驱动表面以稳定的方式在彼此上面滑动，这使得提供在无论驱动转子5的速度范围如何都确保不容易出现噪声的同时具有高起动性能和高驱动效率的紧凑的振动致动器成为可能。

此外，即使当弹性体12由于不协调的装配、尺寸缺陷等而没有与输出轴81垂直地固定、或者弹性体12的驱动表面由于温度变化等而倾斜时，在第五实施方案的振动致动器300中也能够实现类似的操作效果。

如果弹性体12的驱动表面由于在制造过程期间可能出现的不协调的装配、尺寸缺陷等而没有与输出轴82的旋转中心线垂直地固定，或者如果弹性体12的驱动表面由于温度变化等而倾斜，则转子5的滑动表面同样将跟随弹性体12的驱动表面的倾斜运动而倾斜。当转子5倾斜时，输出轴82的旋转中心线也将倾斜。在这样的状况下，在振动致动器500中可能出现噪声，或者可能在某种程度上降低振动致动器500的起动性能或驱动效率。

在第五实施方案中实现的振动致动器300中，输出轴81和凸缘环86形成为分开的独立构件。通过采用这种结构，确保了输出轴81和凸缘环86之间的自由度水平，因此，即使当例如弹性体12的驱动表面倾斜从而使得转子5的滑动表面和凸缘环86倾斜时，输出轴81也不容易跟随倾斜的转子5而倾斜。

第六实施方案

图9是本发明第六实施方案中实现的振动致动器的示意剖面图。

第六实施方案中实现的振动致动器400包括输出轴83，该输出轴83呈现与第五实施方案中的振动致动器300中的输出轴81的形状不同的形状。对具有与图7示出的第五实施方案中的振动致动器300的功能大致相同的功能的部件指定相同的附图标记，从而避免对这些部件重复说明。

输出轴83是由树脂构成的大致圆柱形的构件，它具有：形成在其一端处的凸缘部73、配合部87和凹进部88；以及结合到其另一端上的齿轮等(未示出)，所述齿轮等将输出传递给从动构件。换句话说，输出轴83是一体化构件，它包括形成为其一体的部件的凸缘部73、配合部87和凹进部88。

位于输出轴83的一端处的凸缘部73呈现大致盘状形状，并对转子5沿着从压力施加部9施加压力的方向相对于输出轴83的位置进行调节。缓冲构件84设置在凸缘部73和转子5之间。

位于凸缘部73和稍后将详述的凹进部88之间的配合部87与转子5处的通孔5a的内壁的一部分配合。

凹进部88形成为确保它的外部尺寸小到足以不接触通孔5a的内壁。

如图9所示，输出轴83和转子5仅通过配合部87和通孔5a在通孔5a的朝向凸缘部73的那一端处的内壁彼此配合。在输出轴83处相对于配合部87进一步朝向轴承7形成凹进部88，从而输出轴83在凹进部88上不接触通孔5a的内壁。

采用如上所述构造的输出轴83，配合部87对转子5沿着转子5的旋转运动半径的移动进行调节的点、和凸缘部73对转子5沿着转子5的旋转中心线的移动进行调节的点设置成彼此靠近。因此，允许输出轴83和转子5在维持较高水平的自由度的同时一起旋转以传递驱动力。

另外，即使在包括配合部87和凹进部88的输出轴83相对于转子5倾斜从而导致由转子5的旋转中心线(第一轴线X1)和输出轴83的旋转中心线(第二轴线X2)形成角度的情况下，输出轴83除了配合部87之外没有任何部分与转子5处的通孔5a的内壁接触。结果，转子5能够以稳定的方式滑动而它的驱动表面相对于弹性体12的驱动表面不形成角度。

此外，在第六实施方案中实现的结构中，即使当输出轴83的旋转中心线和转子5的旋转中心线形成角度时，输出轴83也不与转子5处的通孔5a的内壁接触而使转子5倾斜。因此，允许振荡器11的驱动表面和转子5的滑动表面以稳定的方式在彼此上面滑动，从而在减少噪声的出现的同时提高起动性能和驱动效率。

另外，形成在凸缘部73和凹进部88之间的配合部87在朝向凸缘部73的区域上与通孔5a的内壁配合。结果，当输出轴83的旋转中心线和转子5的旋转中心线形成角度时，配合部87对转子5的移动进行调节的点、和凸缘部73对转子5的移动进行调节的点设置成彼此靠近。因此，允许输出轴83和转子5在维持较高水平的自由度的同时一起旋转以传递驱动力。

而且，致动器400包括缓冲构件84，缓冲构件84设置在凸缘部73和相对运动构件例如转子5之间，并吸收转子5沿着转子5的旋转中心线的振动。结果，防止了可能由转子5沿着转子5的旋转中心线的振动引起的任何噪声，同时通过使转子5的旋转运动稳定而提高驱动效率。

允许第六实施方案中的转子5和输出轴83在它们都如第五实施方案中的振动致动器300中那样旋转的同时相对于彼此摇动。因此，能够提供不容易出现噪声的具有优良的起动性能和驱动效率的振动致动器。

此外，因为第六实施方案中的振动致动器400与第五实施方案中的振动致动器300相比能够用较少的部件来实现，能够使它的制造过程简单，这又导致生产成本的降低。

变体的实例

本发明不局限于以上说明的第五和第六实施方案，并且允许许多变体和变型，这些变体和变型被同样认为是在本发明的范围内。

(1)尽管第五和第六实施方案中的输出轴81和83通过采用树脂而形成，但是在构成输出轴的材料方面没有强加特别的限制。例如，输出轴可以由金属等构成。

(2)尽管第五实施方案中的输出轴81包括凸缘环86和E环85b而第六实施方案中的输出轴83包括凸缘部73、配合部87和凹进部88，但是可以使用包括优化组合的以上列出的特征的输出轴。

(3)尽管第六实施方案中的输出轴83是由树脂构成的一体化构件，但是本发明不局限于该实例，并且凸缘部73可以替代地形成为独立于输出轴的单独部件。

第七实施方案

以下是参考附图给出的本发明第七实施方案的详细说明。应当注意，通过假设振动马达(振动致动器)是在超声振动范围内操作的超声马达来给出对本实施方案及随后的实施方案的说明。

图10是本发明第七实施方案中实现的振动致动器的示意剖面图。

超声马达600包括振荡器11、移动体92、降噪构件96、支撑体16A和16B、压力施加部74等。

振荡器11的弹性体12是由例如不锈钢的铁合金或殷钢材料构成的大致环状的构件。压电体13通过导电性胶粘剂等结合到弹性体12的一个表面上，而通过切出多个凹槽形成的齿梳部(未示出)设置在另一表面处。

呈现大致环状形状的移动体92是相对运动构件，它通过稍后将详述的压力施加部74而与弹性体12挤压接触，并被弹性体12的驱动表面处产生的前进波摩擦驱动。

降噪构件96是由EPDM(三元乙丙橡胶(ethylene-propylene-diene-methylene linkage))即一种乙丙橡胶构成的大致环状的构件，它设置于沿着稍后将详述的压力施加部74施加压力的方向夹在移动体92和支撑体16A之间的位置处。支撑体16A是支撑移动体92的相对运动构件侧支撑构件。支撑体16A和移动体92通过接合部(未示出)彼此接合，从而支撑体16A和移动体92一体地一起旋转。支撑体16A将移动体92的旋转运动传递给从动构件(未示出)。

通过压力施加将振荡器11和移动体92设置成彼此接触的压力施加部74包括压力施加板78、盘簧98a等。压力施加板78是被施加由盘簧98a所产生的压力的板。

由非织布或毡构成的缓冲构件61阻止振荡器11的振动使得振动不传递给压力施加部74，并且缓冲构件61设置在压电体13和压力施加板78之间。

支撑体16B是将超声马达600锁定到例如照相机的透镜镜筒等上的振荡器侧支撑构件。

接着，进一步详细说明第七实施方案中实现的超声马达600的降噪构件96。

弹性体12由不锈钢(SUS304)构成。压电体13用环氧胶粘剂结合到弹性体12的位于与弹性体12的驱动表面相反的那一侧上的表面上。

另一方面，移动体92由Al合金(A6063)构成，并且通过阳极化过程在移动体的表面处形成氧化膜例如防蚀铝膜。

通过对由EPDM构成的片材进行冲压形成的降噪构件96具有光滑表面。第七实施方案中实现的降噪构件96的肖氏硬度等于或小于50，通过将施加给降噪构件96的表面压力除以压缩弹性模量计算出的压缩率设置在0.002～0.25的范围内。

为了评估第七实施方案中实现的降噪效果，准备多个降噪构件样品，这些降噪构件样品呈现与该实施方案中的降噪构件96的形状大致相同的形状，但是由不同的材料构成并具有不同的肖氏硬度水平、压缩率水平等，对配备有这些降噪构件的与超声马达600类似的超声马达进行驱动，并测量在驱动期间的噪声状况。

肖氏硬度和噪声产生之间的关系

图11是显示与肖氏硬度及噪声产生有关的测量结果的表格。

该测量中使用的降噪构件样品1到8都呈现大致环状形状并具有0.5mm的厚度。样品1到6由EPDM构成，分别具有10、20、30、40、50和60的肖氏硬度水平，而样品7和8由IIR(丁基橡胶)构成，分别具有40和60的肖氏硬度水平。当驱动这些超声马达时，各样品都受到0.4MPa的表面压力。

如图11所示，在具有等于或低于50的肖氏硬度水平的降噪构件样品1到5中，在整个温度范围上没有出现异常噪声。

然而，在低温环境中对由EPDM构成的具有设置在60或60以上的肖氏硬度的降噪构件样品6和对由IIR构成且具有40到60的肖氏硬度水平的降噪构件样品7及8进行的试验中观测到噪声出现。

这些测量结果表明：由EPDM构成的具有等于或小于50的肖氏硬度的降噪构件96例如第七实施方案中实现的降噪构件96在必须在低温环境中降低噪声的应用中很有效。

尽管在相关技术中已知可以通过利用橡胶隔振器构成移动体的一部分来降低噪声，但是，存在众多不同类型的橡胶材料，并且存在顾虑：如果不使用正确类型的橡胶，噪声实际上可能增大。

例如，如果将由丁基橡胶构成的橡胶构件设置在移动体和驱动元件之间，则会出现严重的噪声问题，丁基橡胶的物理特性倾向于容易随着温度变化而变化，而且丁基橡胶的振动吸收性能在低温环境中特别容易衰退。

压缩率和噪声产生之间的关系

图12是显示与压缩率及噪声产生有关的测量结果的表格。

该测量中使用的降噪构件样品由EPDM构成，并具有40的肖氏硬度。它的10％压缩弹性模量是3.0MPa。在室温下执行该测量，并且通过调整从盘簧98a施加的压力来改变压缩率。

图12中显示的测量结果表明：通过使用压缩率在0.002～0.25的范围内的降噪构件能够有效地降低噪声。

图11和12中显示的结果表明：降噪构件96应该由EPDM构成，它的肖氏硬度应该等于或小于50，并且它的压缩率在0.002～0.25的范围内，以确保它能够有效地用于在任何操作环境中降低噪声。

另外，由于通过降低噪声降低了能量损失的程度，所以提高了超声马达600的驱动效率。

此外，因为EPDM是轻质材料，所以该产品本身能够设置为轻质单元。

我们对配备有具有40的肖氏硬度和0.1的压缩率的降噪构件96的超声马达600进行驱动作为试验。该试验的结果证实：当在倾向于容易出现噪声的低温环境中驱动超声马达时，没有出现异常噪声，展示出优于相关技术中的振动马达的性能。

第八实施方案

图13是本发明第八实施方案中实现的超声马达的示意剖面图。

第八实施方案中实现的超声马达700包括振荡器91、移动体93、固定构件72、轴承99、输出轴95、压力施加部75等。

该振荡器91是大致环状的构件，它包括弹性体12、结合到该弹性体12上的压电体94等。当该压电体94膨胀和收缩时，在振荡器91处产生前进波。

由具有高水平的谐振锐度的金属例如不锈钢构成的弹性体12呈现大致环状形状。弹性体12包括：齿梳部22a，该齿梳部22a具有沿着周向形成的多个梳齿；和基部22b，该基部22b沿着周向连续地形成。齿梳部22a的前端表面构成驱动表面，该驱动表面与稍后将详述的移动体93挤压接触。

在弹性体12处，凸缘部22c设置在基部22b的内周侧上，并且弹性体12通过凸缘部22c支撑和固定在固定构件72处。

压电体94是将电能转换为机械能的电机转换元件，例如压电元件或电致伸缩元件。压电体94包括沿着周向的输入电信号的两个相位(A相位和B相位)的范围。在与任一相位对应的范围上，以半波长间隔设置具有交变极性的元件，其中在A相位和B相位之间形成与1/4波长对应的间隔。

另外，柔性印刷电路板71的布线连接到压电体94处的具有各个相位的电极上，从而，当从外部给柔性印刷电路板71提供驱动信号时，压电体94膨胀和收缩，由此引起弹性体12的振动。

移动体93是与弹性体12的驱动表面挤压接触的构件，并且驱动表面处产生的前进波引起旋转驱动的椭圆运动。移动体93与输出轴95配合，并由轻金属例如铝构成。

呈现大致圆柱形形状的输出轴95包括形成在其一端处的大致盘形的凸缘部95a，并通过轴承99以可旋转的方式安装在固定构件72处。通过D切口彼此配合的输出轴95和移动体93一体地旋转，从而输出轴95将移动体93的旋转运动传递给从动构件(未示出)。

另外，输出轴95沿着压力施加部75对移动体93和振荡器91施加压力的方向调节移动体93的位置，并且输出轴95也用作支撑移动体93的相对运动构件侧支撑构件。

降噪构件97是大致环状的构件，它设置于沿着稍后将详述的压力施加部75施加压力的方向封在输出轴95的凸缘部95a与移动体93之间的位置处。如第七实施方案中实现的降噪构件96那样，通过对由EPDM构成的片材进行冲压形成降噪构件97，它具有光滑表面和0.5mm的厚度。降噪构件97的肖氏硬度等于或小于50，并且压缩率设置在0.002～0.25的范围内。

压力施加部75是对振荡器91和移动体93施加压力的机构，并且设置在输出轴95处。压力施加部75包括：盘簧98b，该盘簧98b产生要施加的压力；保持环76，该保持环76与轴承99接触地设置，并保持盘簧98b的一端；保持环77，该保持环77保持盘簧98b的另一端；和E环29d，该E环29d插入在形成于输出轴95处的凹槽中，用于调节保持环77的位置。

通过使第八实施方案中实现的超声马达700配备有降噪构件97，降低了噪声，并最终如第七实施方案中一样提高了超声马达700的驱动效率。

变体的实例

本发明不局限于以上说明的第七和第八实施方案，并且允许许多变体和变型，这些变体和变型被同样认为是在本发明的范围内。

(1)第七实施方案中实现的降噪构件96设置于沿着从压力施加部74施加压力的方向夹在移动体92和支撑体16A之间的位置处。然而，本发明不局限于该实例，并且这种降噪构件可以设置于例如沿着从压力施加部74施加压力的方向夹在振荡器11与支撑体16B之间的位置(缓冲构件61的位置)处。

另外，降噪构件可以设置于两个位置处，即，设置于沿着压力施加部74施加压力的方向夹在移动体92和支撑体16A之间的位置处，和设置于沿着压力施加部74施加压力的方向夹在振荡器11和支撑体16B之间的位置处。

(2)第八实施方案中实现的降噪构件97设置在移动体93和输出轴95的凸缘部95a之间。然而，本发明不局限于该实例，并且降噪构件97可以设置在例如固定构件72和振荡器91(柔性印刷电路板71)之间。

(3)第七和第八实施方案中实现的降噪构件96和97都通过冲压形成且具有光滑表面。然而，本发明不局限于该实例，并且可以使用通过其它方法例如注模形成的降噪构件。另外，在降噪构件96和97的表面光洁度方面没有强加特别的限制，并且它们可以替代地具有不光滑表面。

(4)第七和第八实施方案中实现的降噪构件96和97仅由EPDM构成。然而，本发明不局限于该实例，并且可以使用包括结合到EPDM上的薄膜、胶粘剂等的降噪构件。

(5)尽管第七和第八实施方案中实现的降噪构件96和97都被采用在旋转超声马达600和700中，但是本发明不局限于该实例，并且根据本发明的降噪构件同样可以用在线性振动波马达中。

(6)第七和第八实施方案中实现的降噪构件96和97安装在分别以前进振动的方式驱动移动体92和93的超声马达600和700中，然而，本发明不局限于该实例，并且降噪构件96或降噪构件97都可以用在通过扭转振荡器的振动驱动移动体的振动波马达中。

(7)尽管第七和第八实施方案中实现的降噪构件96和97都被采用在超声马达600和700中，但是本发明不局限于该实例，并且根据本发明的降噪构件可以用在不使用超声范围内的振动的振动波马达中。还可用波形垫圈来代替盘簧98b。

上述实施方案是实例，并且在不偏离本发明的范围的情况下能够作出各种变型。

Claims (22)

1.振动致动器，包括：

振荡器，该振荡器产生振动能；

动子，该动子通过振动能绕第一轴线被旋转驱动；

输出轴，该输出轴通过利用从动子传递来的旋转力绕第二轴线旋转；和

沿着与第二轴线交叉的方向从输出轴伸出的凸缘部，该凸缘部与输出轴一起旋转，其中：

在位于凸缘部和振荡器之间的位置处对动子施加压力；并且

从第一轴线到动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分的距离被设置成大到足以防止第一轴线和第二轴线相对于彼此倾斜的值。

2.根据权利要求1的振动致动器，其中：

当r表示从第一轴线到动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分的距离、而R表示从第一轴线到动子在动子被挤压在振荡器上的区域上的外部部分的距离时，满足表示为r/R≥0.5的关系。

3.根据权利要求1或权利要求2的振动致动器，其中：

输出轴和动子确保允许输出轴和动子相对于彼此在关于由第一轴线和第二轴线形成的角度的预定角度范围内摇动的自由度水平。

4.根据权利要求3的振动致动器，其中：

凸缘部能够相对于输出轴移动。

5.根据权利要求4的振动致动器，还包括：

调节构件，该调节构件对凸缘部和输出轴沿着对动子施加压力的方向相对于彼此的位置进行调节。

6.根据权利要求5的振动致动器，其中：

调节构件是配合在形成于输出轴处的凹槽内部的保持环。

7.根据权利要求3的振动致动器，其中：

动子包括通孔，输出轴至少部分地配合在该通孔中。

8.根据权利要求7的振动致动器，其中：

输出轴包括配合部和凹进部，该配合部与通孔的内壁的一部分配合，该凹进部采用小到足以确保凹进部不与通孔的内壁接触的外部尺寸。

9.根据权利要求8的振动致动器，其中：

配合部形成在凸缘部和凹进部之间，并与通孔内壁的朝向凸缘部的部分配合。

10.根据权利要求1的振动致动器，其中：

振荡器包括由驱动信号激励的压电体和结合到该压电体上的弹性体，当压电体受激励时，弹性体在驱动表面处产生振动能。

11.根据权利要求1的振动致动器，还包括：

压力施加构件，该压力施加构件将振荡器挤压成与动子接触，其中：

压力施加构件在振荡器的与设置动子的一侧相反的一侧上与输出轴的外周表面接近地设置，在凸缘部和振荡器之间的位置处对动子施加压力，并与输出轴一起旋转。

12.根据权利要求11的振动致动器，还包括：

固定构件，该固定构件锁定振荡器；

输出传动构件，该输出传动构件与输出轴一起旋转，并将驱动力传递给从动构件；和

设置在凸缘部和输出传动构件之间的轴承部，该轴承部决定输出轴沿着输出轴相对于固定构件的旋转运动的半径的位置，并受到由压力施加构件施加的压力，其中：

压力施加构件设置在轴承部和输出传动构件之间。

13.根据权利要求1的振动致动器，还包括：

降噪构件，该降噪构件设置于夹在动子和凸缘部之间的位置处。

14.根据权利要求13的振动致动器，其中：

降噪构件由包含乙丙橡胶的材料构成。

15.根据权利要求14的振动致动器，其中：

所述乙丙橡胶是EPDM(三元乙丙橡胶)。

16.根据权利要求13到15中任一项权利要求的振动致动器，其中：

降噪构件的肖氏硬度等于或小于50。

17.根据权利要求13到15中任一项权利要求的振动致动器，其中：

对降噪构件通过将施加给降噪构件的表面压力除以压缩弹性模量计算出的压缩率在0.002～0.25的范围内。

18.驱动振动致动器的方法，包括：

用振荡器处产生的振动能绕第一轴线旋转驱动动子；

通过利用该动子的旋转力使输出轴绕第二轴线旋转；

在位于与输出轴一起旋转的凸缘部和振荡器之间的位置处对动子施加压力；和

驱动动子，从而通过利用动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分来防止第一轴线和第二轴线相对于彼此倾斜。

19.根据权利要求18的驱动振动致动器的方法，其中：

当r表示从第一轴线到动子在动子被挤压在凸缘部上的区域上的外部部分的距离、而R表示从第一轴线到动子在动子被挤压在振荡器上的区域上的外部部分的距离时，满足表示为r/R≥0.5的关系。

20.根据权利要求18或权利要求19的驱动振动致动器的方法，其中：

输出轴和动子确保允许输出轴和动子相对于彼此在关于由第一轴线和第二轴线形成的角度的预定角度范围内摇动的自由度水平。

21.根据权利要求20的驱动振动致动器的方法，其中：

凸缘部能够相对于输出轴移动。

22.根据权利要求18或权利要求19的驱动振动致动器的方法，其中：

降噪构件设置于夹在动子和凸缘部之间的位置处。

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