DE102017108865A1

DE102017108865A1 - Motor und Gerät, das diesen verwendet

Info

Publication number: DE102017108865A1
Application number: DE102017108865.2A
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Noguchi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2017-04-26
Publication date: 2017-11-02
Anticipated expiration: 2037-04-27
Also published as: CN107342704B; US20190379302A1; GB2552051A; GB2571629B; JP6818428B2; US20170317612A1; CN111293923A; CN107342704A; GB2552051B; CN111293923B; GB2571629A; US10425019B2; JP2017200400A; GB201901033D0; DE102017108865B4; GB201706540D0; US10804820B2

Abstract

Ein Motor (1000A, 1000B, 1000C) hat einen ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1), eine Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210), die um den ersten Schwingungserzeuger herum angeordnet sind und die den ersten Schwingungserzeuger an ein Kontaktbauteil (7, 107, 207) in Kontakt mit dem ersten Schwingungserzeuger drücken, ein erstes Druckbauteil (11, 111, 211), das durch die Vielzahl von Vorspannteilen vorgespannt wird und das einen Druckteil (11a, 111a, 211a) hat, der den ersten Schwingungserzeuger durch eine Vorspannkraft der Vielzahl von Vorspannteilen drückt, und ein zweites Druckbauteil (14, 114, 214), das durch die Vielzahl von Vorspannteilen vorgespannt wird. Der erste Schwingungserzeuger und das Kontaktbauteil bewegen sich relativ durch Schwingungen, die in dem ersten Schwingungserzeuger auftreten. Das erste und zweite Druckbauteil bewegen sich einstückig, während sich der erste Schwingungserzeuger bewegt. Das erste Druckbauteil und der erste Schwingungserzeuger sind um eine erste Richtung herum senkrecht zu sowohl einer Bewegungsrichtung des ersten Schwingungserzeugers als auch einer Vorspannrichtung der Vielzahl von Vorspannbauteilen neigbar.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor und ein Gerät, das diesen verwendet.
Beschreibung des Stands der Technik
Ein Ultraschallmotor (Vibrationswellenmotor) der Reibungsbauart, der eine Verformung auf der Basis eines piezoelektrischen Effekts eines piezoelektrischen Elements als eine Antriebsquelle verwendet, hat eine Erzeugungskraft, die größer ist als die eines elektromagnetischen Motors, und kann einen angetriebenen Teil antreiben, ohne einen Verzögerungsmechanismus vorzusehen. Darüber hinaus treibt er den angetriebenen Teil unter Verwendung von Reibung an, wodurch ein Antrieb mit einer großen Haltekraft und einer exzellenten Geräuscharmut ermöglicht wird. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-136205 offenbart einen Motor der Linearschwingungsbauart, der einen Schwingungserzeuger hat, der ein elastisches Bauteil, das mit zwei Druckkontaktteilen und einem piezoelektrischen Element versehen ist, und ein Kontaktbauteil hat, das die Druckkontaktteile berührt, die durch eine Druckfeder gedrückt werden. Des Weiteren offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-72130 einen Schwingungswellenmotormechanismus mit einer Gestaltung, die sich von der des Motors unterscheidet, der in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-136205 offenbart ist.
Der Schwingungswellenmotor der Reibungsantriebsbauart kann eine gewünschte Leistung durch Aufrechterhalten der Druckkraft eines Druckkontaktteils bei einem vorbestimmten Wert vorsehen. Eine große Druckkraft erhöht die Erzeugungskraft, aber unterdrückt Antriebsschwingungen eines Schwingungskörpers, wodurch verbrauchte Leistung erhöht wird, um die gleiche Geschwindigkeit zu halten, wodurch sich ein elektromechanischer Umwandlungswirkungsgrad verringert. Im Gegensatz dazu verringert eine kleine Druckkraft die erzeugende Kraft. Insbesondere, wenn zwei Druckkontaktteile vorgesehen sind, ist ein Gleichgewicht der Druckkraft für beide Druckkontaktteile wichtig. Eine unausgewogene Druckkraft an beiden Druckkontaktteilen führt zu einer asymmetrischen Verformung, die normalerweise symmetrisch mit Bezug auf eine Antriebsrichtung sein sollte, verringert einen Wirkungsgrad und erhöht Unterschiede verschiedener Charakteristiken gemäß der Antriebsrichtung.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2015-136205 ist die Druckfeder, die die zwei Druckkontaktteile auf das Kontaktbauteil drückt, unmittelbar oberhalb des Schwingungserzeugers angeordnet, und somit wird eine stabile Druckaufbringung auf die zwei Druckkontaktteile realisiert. Jedoch erhöht sich, wenn die Druckfeder unmittelbar oberhalb des Schwingungserzeugers angeordnet ist, eine Dicke des Motors.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2011-72130 drückt eine Vielzahl von Schraubenzugfedern, die um ein laminiertes piezoelektrisches Element herum angeordnet sind, ein Gleitbauteil und ein Reibungsbauteil, um einen Kontakt von diesen miteinander zu bewirken. Wenn jedoch die Schraubenzugfedern das Gleitbauteil und ein Gehäusebauteil ziehen, sind solche Verschiebungen auf geringe Beträge beschränkt, und es wird schwierig, einen stabilen Druckzustand der zwei Bauteile gegen das Reibungsbauteil aufrechtzuerhalten. Darüber hinaus werden Unterschiede zwischen Charakteristiken der Vielzahl von Schraubenzugfedern nicht berücksichtigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Anbetracht des Problems ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Motor vorzusehen, der dünn ist und der eine stabile Leistung hat.
Die vorliegende Erfindung sieht in ihrem ersten Aspekt einen Motor vor, wie er in Ansprüchen 1 bis 9 spezifiziert ist.
Die vorliegende Erfindung sieht in ihrem zweiten Aspekt ein Gerät vor, wie es in Ansprüchen 10 und 11 spezifiziert ist.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden offensichtlich von der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht eines Bildaufnahmegeräts, das eine Schwingungswellenmotoreinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat.
2A und 2B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Schwingungserzeugers gemäß einem ersten Beispiel.
3A und 3B sind perspektivische Ansichten einer Schwingungswellenmotoreinheit gemäß dem ersten Beispiel.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Schwingungswellenmotoreinheit gemäß dem ersten Beispiel.
5A bis 5C sind eine Draufsicht und Schnittansichten der Schwingungswellenmotoreinheit gemäß dem ersten Beispiel.
6A bis 6E sind erklärende Diagramme eines Bewegungsfreiheitsgrads des Schwingungserzeugers gemäß dem ersten Beispiel.
7 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen einer Druckplatte und einem Bewegungsbauteil gemäß dem ersten Beispiel.
8A und 8B sind perspektivische Ansichten eines geraden Führungsbauteils gemäß dem ersten Beispiel.
9A bis 9D sind erklärende Diagramme des geraden Führungsbauteils gemäß dem ersten Beispiel.
10A und 10B sind erklärende Diagramme eines Zusammenbaus des geraden Führungsbauteils gemäß dem ersten Beispiel.
11A bis 11D sind perspektivische Ansichten einer Linsenantriebseinheit gemäß dem ersten Beispiel.
12A und 12B sind perspektivische Ansichten einer Schwingungswellenmotoreinheit gemäß einem zweiten Beispiel.
13 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Schwingungswellenmotoreinheit gemäß dem zweiten Beispiel.
14A bis 14C sind eine Draufsicht und Schnittansichten der Schwingungswellenmotoreinheit gemäß dem zweiten Beispiel.
15A bis 15C sind erklärende Diagramme eines Freiheitsgrads eines Schwingungserzeugers gemäß dem zweiten Beispiel.
16 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen einer Druckplatte und einem Bewegungsbauteil gemäß dem zweiten Beispiel.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines geraden Führungsbauteils gemäß dem zweiten Beispiel.
18A und 18B sind erklärende Diagramme eines Kopplungsteils der Schwingungswellenmotoreinheit und einer Linseneinheit gemäß dem zweiten Beispiel.
19A und 19B sind perspektivische Ansichten einer Schwingungswellenmotoreinheit gemäß einem dritten Beispiel.
20 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Schwingungswellenmotoreinheit gemäß dem dritten Beispiel.
21A bis 21C sind eine Draufsicht und Schnittansichten der Schwingungswellenmotoreinheit gemäß dem dritten Beispiel.
22A und 22B sind erklärende Diagramme eines Freiheitsgrads eines Schwingungserzeugers gemäß dem dritten Beispiel.
23 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen einer ersten Druckplatte und einer zweiten Druckplatte gemäß dem dritten Beispiel.
24A und 24B sind perspektivische Ansichten einer Linsenantriebseinheit gemäß dem dritten Beispiel.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nun detailliert beschrieben. Diejenigen Elemente in jeder Figur, die entsprechende Elemente sind, werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und eine Beschreibung von diesen wird weggelassen.
1 ist eine Schnittansicht eines Bildaufnahmegeräts (eines optischen Geräts), das eine Schwingungswellenmotoreinheit (einen Schwingungswellenmotor oder eine Ultraschallmotoreinheit; nachstehend als „Motoreinheit“ bezeichnet) 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat. Das Bildaufnahmegerät gemäß dieser Ausführungsform hat eine Bildaufnahmelinseneinheit 2000 und einen Kamerakörper 3000. Im Inneren der Bildaufnahmelinseneinheit 2000 sind die Motoreinheit 1000 und eine Fokussierlinseneinheit 4000, die an der Motoreinheit 1000 befestigt ist, vorgesehen. Im Inneren des Kamerakörpers 3000 ist ein Bildaufnahmeelement 5000 vorgesehen. Die Motoreinheit 1000 bewegt die Fokussierlinse 4000 entlang einer optischen Achse O, während ein Bild aufgenommen wird. Ein Objektbild wird an einer Position des Bildaufnahmeelements 5000 abgebildet, und das Bildaufnahmeelement 5000 erzeugt ein fokussiertes Bild. In dieser Ausführungsform hat das Bildaufnahmegerät die Motoreinheit 1000, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann die Motoreinheit 1000 an dem anderen optischen Gerät montiert sein, wie einer Linseneinheit, oder kann an einem Gerät montiert sein, das sich von einem optischen Gerät unterscheidet. Darüber hinaus sind in dieser Ausführungsform die Bildaufnahmelinseneinheit 2000 und der Kamerakörper 3000 einstückig gestaltet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Die Bildaufnahmelinseneinheit 2000 kann an dem Kamerakörper 3000 abnehmbar befestigt sein. Mit anderen Worten gesagt ist ein Gerät in der vorliegenden Erfindung ein Gerät, das einen Schwingungswellenmotor, der in jedem Beispiel erklärt wird, und ein Bauteil hat, das durch eine Antriebskraft von dem Schwingungswellenmotor angetrieben wird.
ERSTES BEISPIEL
Mit Bezug auf 2A und 2B wird ein Schwingungserzeuger 2 beschrieben, der in einer Motoreinheit 1000A gemäß diesem Beispiel umfasst ist. 2A und 2B sind eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Schwingungserzeugers 2. 2A und 2B sind eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht des Schwingungserzeugers 2. Der Schwingungserzeuger 2 hat Antriebsvorsprünge 2a und 2b und feste Armteile 2c und 2d. An dem Schwingungserzeuger 2 sind eine Schwingungsplatte (elastische Platte) 3 und ein piezoelektrisches Element 4 mit dem Klebemittel fixiert. Das piezoelektrische Element 4 erregt eine Ultraschallschwingung, indem es mit zweiphasigen Hochfrequenzspannungen beaufschlagt wird, und eine elliptische Bewegung in einer x-y-Ebene, die in 2B dargestellt ist, wird an Enden der Antriebsvorsprünge 2a und 2b erregt. In diesem Zustand, wenn ein Reibungsbauteil mit den Antriebsvorsprüngen 2a und 2b in Reibungskontakt kommt, bewegen sich der Schwingungserzeuger 2 und das Reibungsbauteil relativ. In diesem Beispiel ist eine rechteckige Fläche A × B, die einem Reibungsbauteil (Kontaktbauteil) 7 zugewandt ist und die Antriebsvorsprünge 2a und 2b umfasst, eine Antriebskrafterzeugungsfläche (zugewandte Fläche). Darüber hinaus ist eine Ebene C, die senkrecht zu der rechteckigen Fläche A × B und der x-Achse ist und die die rechteckige Fläche A × B symmetrisch teilt, eine symmetrische Vorne/Hinten-Ebene (erste Ebene), und eine Ebene D, die senkrecht zu der rechteckigen Fläche A × B und der z-Achse ist und die die rechteckige Fläche A × B symmetrisch teilt, ist eine symmetrische Links/Rechts-Ebene (zweite Ebene). Die symmetrische Vorne/Hinten-Ebene C umfasst eine Richtung senkrecht zu sowohl einer Bewegungsrichtung eines Bewegungsteils als auch einer Druckrichtung (Vorspannrichtung) von Druckeinrichtungen (Vorspannteilen), wie nachstehend beschrieben ist, und die Druckrichtung der Druckeinrichtungen. Des Weiteren umfasst die symmetrische Links/Rechts-Ebene D die Bewegungsrichtung des Bewegungsteils und die Druckrichtung der Druckeinrichtungen.
Mit Bezug auf 3A, 3B, 4 und 5A bis 5C wird eine Gestaltung der Motoreinheit 1000A beschrieben. 3A und 3B sind perspektivische Ansichten der Motoreinheit 1000A. 3A ist eine perspektivische Ansicht aus Sicht von einer oberen Seite, und 3B ist eine perspektivische Ansicht aus Sicht von einer unteren Seite. 4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Motoreinheit 1000A. 5A bis 5C sind eine Draufsicht und Schnittansichten der Motoreinheit 1000A. 5A ist eine Draufsicht und 5B und 5C sind Schnittansichten entlang einer Linie x-x bzw. einer Linie z-z von 5A.
Ein Basisbauteil 5 ist an einem Fixierungsbauteil (nicht dargestellt) durch Schrauben fixiert und fixiert ein Reibungsbauteil 7 mit Hilfe der Schrauben. Das Reibungsbauteil 7 kommt mit den Antriebsvorsprüngen 2a und 2b des Schwingungserzeugers 2 durch eine Druckkraft (Vorspannkraft) von Schraubenzugfedern 10 in Reibungskontakt. Ein flexibles Substrat 6 ist mit dem piezoelektrischen Element 4 durch die anisotropische leitende Paste mechanisch und elektrisch verbunden und bringt die zweiphasigen Hochfrequenzspannungen auf das piezoelektrische Element 4 auf. Ein Schwingungserzeugerhalterahmen 8 ist mit dem Schwingungserzeuger 2 durch Fixieren der festen Armteile 2c und 2d mit dem Klebemittel integriert. Ein Druckzwischenbauteil 9 hat einen Filz 9a, der den Schwingungserzeuger 2 berührt, und eine hochsteife Platte 9b, wie ein Metall, die die Druckkraft der Schraubenzugfedern 10 aufnimmt. Der Filz 9a überträgt die Druckkraft der Schraubenzugfedern 10 zu dem Schwingungserzeuger 2, ohne die Schwingungen zu verhindern, die in dem Schwingungserzeuger 2 erregt werden. Die vier Schraubenzugfedern (Vorspannbauteile) 10 sind um den Schwingungserzeuger 2 herum angeordnet und erzeugen die Druckkraft in einer negativen Richtung (Druckrichtung) der y-Achse als Druckeinrichtungen in diesem Beispiel. Eine Druckplatte (erstes Druckbauteil) 11 wird durch die Schraubenzugfedern 10 vorgespannt. Die Druckplatte 11 hat auch einen kugeligen Vorsprung (Druckteil) 11a, der an dem Druckzwischenbauteil 9 an einer Schnittlinie der symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C und der symmetrischen Links/Rechts-Ebene D des Schwingungserzeugers 2 anliegt. Ein Kopplungsblech 12 ist durch Schrauben an dem Schwingungserzeugerhalterahmen 8 fixiert. Ein Führungsbauteil 13 ist an dem Basisbauteil 5 durch die Schrauben über ein fixiertes Blech 16 fixiert, um parallel zu einer Kontaktfläche des Reibungsbauteils 7 mit den Antriebsvorsprüngen 2a und 2b zu sein. Ein Bewegungsbauteil (zweites Druckbauteil) 14 wird durch die Schraubenzugfedern 10 vorgespannt. Wälzkugeln (Wälzbauteile) 19x, 19y und 19z sind jeweils zwischen dem Führungsbauteil 13 und dem Bewegungsbauteil 14 angeordnet und nehmen die Druckkraft der Schraubenzugfedern 10 auf. Eine integrierte Feder 15 ist eine Schraubenzugfeder, die den Schwingungserzeugerhalterahmen 8 und das Bewegungsbauteil 14 über das Kopplungsblech 12 vorspannt, um in der X-Achsenrichtung integriert zu sein. In diesem Beispiel bewegt sich ein Bewegungsteil, der den Schwingungserzeuger 2, den Schwingungserzeugerhalterahmen 8, das Druckzwischenbauteil 9, die Schraubenzugfedern 10, die Druckplatte 11, das Kopplungsblech 12 und das Bewegungsbauteil 14 hat, entlang der x-Achse relativ mit Bezug auf das Reibungsbauteil 7.
Als nächstes wird mit Bezug auf 6A bis 6E ein Bewegungsfreiheitsgrad des Schwingungserzeugers 2 gemäß diesem Beispiel beschrieben. 6A bis 6E sind erklärende Diagramme des Bewegungsfreiheitsgrads des Schwingungserzeugers 2. In 6A bis 6E sind Komponenten der Motoreinheit 1000A, die für die Erklärung unnötig sind, weggelassen. 6A stellt den Schwingungserzeugerhalterahmen 8 und das Bewegungsbauteil 14 dar, die durch eine Vorspannkraft der integrierten Feder 15 über das Kopplungsblech 12 integriert sind. Die integrierte Feder 15 ist zwischen einen Hakenteil 8a, der an dem Schwingungserzeugerhalterahmen 8 vorgesehen ist, und einen Hakenteil 14b gehakt, der an dem Bewegungsbauteil 14 vorgesehen ist. Eine Referenzkugel 17 ist zwischen einem konischen Lochteil 12a, der an dem Kopplungsblech 12 ausgebildet ist, und einem konischen Lochteil 14a sandwichartig angeordnet, der an dem Bewegungsbauteil 14 ausgebildet ist. Eine Wälzkugel 18 ist zwischen einer Vförmigen Nut 8b, die an dem Schwingungserzeugerhalterahmen 8 ausgebildet ist, und einem ebenen Teil 14c angeordnet, der an dem Bewegungsbauteil 14 ausgebildet ist. Ein sandwichartiges Anordnen der Wälzkugel 18 zwischen der Vförmigen Nut 8b und dem ebenen Teil 14c beschränkt eine Drehung des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 und des Bewegungsbauteils 14 in der Drehrichtung (Gierrichtung), um die y-Achse herum, die die Referenzkugel 17 zentriert.
6B stellt eine Schnittansicht der Motoreinheit 1000A dar, die an einer Ebene geschnitten ist, die Festlegungszentren der integrierten Feder 15, der Referenzkugel 17 und der Wälzkugel 18 enthält. Pfeile A bis C stellen jeweils eine Kraft dar, die auf den Schwingungserzeugerhalterahmen 8 wirkt. Die Kraft, die durch den Pfeil A dargestellt ist, ist eine Kraft zum Vorspannen des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 durch die integrierte Feder 15, um den Schwingungserzeugerhalterahmen 8 um die Referenzkugel 17 herum zu drehen. Die Kraft, die durch den Pfeil B dargestellt ist, ist eine Kraft, die auf die V-förmige Nut 8b von dem ebenen Teil 14c über die Wälzkugel 18 wirkt. Ein sandwichartiges Anordnen der Wälzkugel 18 zwischen der V-förmigen Nut 8b und dem ebenen Teil 14c beschränkt die Drehung des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 und des Bewegungsbauteils 14 um die Referenzkugel 17 herum, d. h. die Drehung des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 in der Gierrichtung ist beschränkt. Dann sind Momente der Kräfte A und B um die Referenzkugel 17 herum im Gleichgewicht.
Die Kraft C ist eine Kraft, die auf den Schwingungserzeugerhalterahmen 8 über das Kopplungsblech 12 wirkt, und ist im Gleichgewicht mit einer resultierenden Kraft der Kräfte A und B, wie in 6C dargestellt ist. Somit ist der Bewegungsfreiheitsgrad in der x-Achsenrichtung (x-Achsenverschiebungsrichtung) und der z-Achsenrichtung (z-Achsenverschiebungsrichtung) des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 beschränkt. Darüber hinaus, da die Referenzkugel 17 zwischen dem konischen Lochteil 12a und dem konischen Lochteil 14a angeordnet ist, ist der Bewegungsfreiheitsgrad in der y-Achsenrichtung (y-Achsenverschiebungsrichtung) des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 auch beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat in diesem Beispiel die Bewegung des Schwingungserzeugerhalterahmens 8, der mit dem Schwingungserzeuger 2 integriert ist, bezüglich des Bewegungsbauteils 14 zwei Freiheitsgrade in der Drehrichtung (Rollrichtung) um die x-Achse und der Drehrichtung (Nickrichtung) um die z-Achse herum. In diesem Beispiel, da der Schwingungserzeuger 2 die zwei Bewegungsfreiheitsgrade in der Rollrichtung und in der Nickrichtung hat, können die Antriebsvorsprünge 2a und 2b des Schwingungserzeugers 2 sicher an dem Reibungsbauteil 7 anliegen. Darüber hinaus sind die Kräfte A bis C, die den Bewegungsfreiheitsgrad des Schwingungserzeugers 2 beschränken, in einer Ebene im Gleichgewicht, und erzeugen somit kein Ungleichgewicht einer unnötigen Kraft an den Antriebsvorsprüngen 2a und 2b.
6D und 6E stellen jeweils Zustände dar, wo der Schwingungserzeugerhalterahmen 8 in der Rollrichtung und in der Nickrichtung um die Referenzkugel 17 herum dreht. Wie in 6D und 6E dargestellt ist, bewegt die Drehung in der Rollrichtung die Antriebsvorsprünge 2a und 2b hoch und runter entlang der y-Achsenrichtung, und die Drehung in der Nickrichtung kann Unterschieden zwischen Positionen in der y-Achsenrichtung entsprechen.
7 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen der Druckplatte 11 und dem Bewegungsbauteil 14. Die vier Schraubenzugfedern 10 greifen mit jedem von Federhakenteilen der Druckplatte 11 und des Bewegungsbauteils 14 ein. Da ein Abstand in der y-Achsenrichtung zwischen der Druckplatte 11 und dem Bewegungsbauteil 14 durch nicht dargestellte Komponenten der Motoreinheit 1000A bestimmt ist, spannen die vier Schraubenzugfedern 10 die Druckplatte 11 und das Bewegungsbauteil 14 vor. Die vier Schraubenzugfedern 10 sind symmetrisch in gleichen Abständen von dem kugeligen Vorsprung 11a angeordnet und haben die gleiche Spezifikation. Jedoch ist eine Vorspannkraft von jeder Schraubenzugfeder mit einer vorbestimmten Länge nicht notwendigerweise die gleiche aufgrund einer Herstellungstoleranz, und ein Positionsfehler von jedem von Federhakenteilen der Druckplatte 11 und des Bewegungsbauteils 14 wird auch aufgrund einer Herstellungspräzision in einem einzelnen Teil und einem Herstellungsfehler von eingreifenden Teilen verursacht. In diesem Beispiel liegt die Druckplatte 11 an dem Druckzwischenbauteil 9 über den kugeligen Vorsprung 11a an und hat einen Bewegungsfreiheitsgrad (Neigung) in der Rollrichtung und der Nickrichtung mit dem kugeligen Vorsprung 11a als einen Drehpunkt.
Mit anderen Worten gesagt kann sich der Druckteil 11 um die Achse senkrecht zu der symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C in der symmetrischen Links/Rechts-Ebene D und um die Achse senkrecht zu der symmetrischen Links/Rechts-Ebene D in der symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C neigen. Der Druckteil muss nicht um jede Achse herum genau neigbar sein und er wird als neigbar um jede Achse herum angesehen, selbst wenn es eine Verschiebung um ein paar mm von jeder Achse gibt. Beispielsweise können Verschiebungen, obwohl sie gemäß einer Leistung und einer Verwendung unterschiedlich sind, ungefähr ± 0,2 mm sein. Demzufolge werden die Druckkräfte der vier Schraubenzugfedern 10, die auf die Antriebsvorsprünge 2a und 2b von dem kugeligen Vorsprung 11a über das Druckzwischenbauteil 9 wirken, jeweils optimal mit Bezug auf die Herstellungstoleranz eingestellt.
Die Achse als eine Mitte bei einem Neigen der Druckplatte 11 kann wie folgt definiert werden. Das heißt, wenn eine Richtung senkrecht zu einer Bewegungsrichtung eines ersten Schwingungserzeugers und einer Druckrichtung einer Vielzahl von Druckeinrichtungen eine erste Richtung (z-Achsenrichtung) ist, ist das erste Druckbauteil um die erste Richtung herum neigbar. Diese Definition ist den folgenden Beispielen gemeinsam.
Darüber hinaus hat die Druckplatte 11 den Bewegungsfreiheitsgrad in der Rollrichtung und der Nickrichtung relativ zu dem Schwingungserzeugerhalterahmen 8, der das Druckzwischenbauteil 9 hat, und eine Lage der Druckplatte 11 mit Bezug auf das Bewegungsbauteil 14 wird auf einen optimalen Zustand ungeachtet einer Neigung des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 und einer Änderung der Neigung eingestellt. Somit wird die Druckkraft von jeder der vier Schraubenzugfedern 10, die auf die Antriebsvorsprünge 2a und 2b von dem kugeligen Vorsprung 11a über das Druckzwischenbauteil 9 wirkt, stabil ohne Schwankungen.
Darüber hinaus, obwohl der Abstand in der y-Achsenrichtung zwischen der Druckplatte 11 und dem Bewegungsbauteil 14 sich ändern kann, kann eine Federkonstante der Schraubenzugfedern 10 kleiner sein als die von Blattfedern, und dies ist vorteilhaft hinsichtlich einer Stabilisierung der Druckkraft.
Darüber hinaus sind, da ein Vorsprung 11b, der an der Druckplatte 11 vorgesehen ist, mit einem Nutteil 8c in Eingriff ist, wie in 6B dargestellt ist, der an dem Schwingungserzeugerhalterahmen 8 ausgebildet ist, die Druckplatte 11 und das Bewegungsbauteil 14 in der x-Achsenrichtung integriert. Demzufolge wird die Druckkraft der Schraubenzugfedern 10 stabil, ohne eine positionale Beziehung zwischen den Schraubenzugfedern 10, der Druckplatte 11 und dem Bewegungsbauteil 14 zu ändern, während sich der Bewegungsteil entlang der x-Achse bewegt.
8A und 8B sind perspektivische Ansichten eines geraden Führungsbauteils, das das Führungsbauteil 13, das Bewegungsbauteil 14 und die Wälzkugeln 19x, 19y und 19z umfasst, die zwischen beiden Bauteilen sandwichartig angeordnet sind. 9A bis 9D sind erklärende Diagramme des geraden Führungsbauteils. An dem Bewegungsbauteil 14 sind gerade Führungsnuten 14x, 14y und 14z, die jeweils mit den Wälzkugeln 19x, 19y und 19z in Eingriff sind, ausgebildet, um parallel zu der x-Achsenrichtung (Bewegungsrichtung des Bewegungsteils) zu sein. Die geraden Führungsnuten 14x und 14y sind hintereinander entlang der x-Achse ausgebildet, d. h. sie sind getrennt an der gleichen geraden Linie parallel zu der x-Achse ausgebildet. Die gerade Führungsnut 14z ist auch entlang der x-Achse ausgebildet, um von den geraden Haltenuten 14x und 14y in der z-Achsenrichtung beabstandet zu sein. Wenn die Wälzkugeln 19x, 19y und 19z wälzen, bewegt sich das Bewegungsbauteil 14 sanft entlang der x-Achse mit Bezug auf das Führungsbauteil 13, während es die Druckkraft der Schraubenzugfedern 10 aufnimmt.
9A stellt einen Zustand dar, in dem das Führungsbauteil 13 und das Bewegungsbauteil 14 an den Wälzkugeln 19x, 19y und 19z anliegen. 9B stellt auch eine Schnittansicht einer Ebene dar, die die Wälzkugeln 19y und 19z in dem Zustand von 9A umfasst. An einem Teil von jeder der geraden Führungsnuten 14x, 14y und 14z ist eine Fläche, die einen Öffnungswinkel von 60 Grad hat, ausgebildet, um mit jeder Wälzkugel in Eingriff kommen zu können. An dem Führungsbauteil 13 ist eine Führungswand 13x-y fortlaufend entlang der x-Achse ausgebildet, um entgegengesetzt zu den geraden Führungsnuten 14x und 14y zu sein, und um mit den Wälzkugeln 19x und 19y einzugreifen. Die Führungswand 13x-y hat einen Öffnungswinkel von 120 Grad, um mit jeder Wälzkugel in Eingriff kommen zu können. Darüber hinaus ist an dem Führungsbauteil 13 ein ebener Führungsteil 13z entlang der x-Achse parallel zu der x-z-Ebene ausgebildet, um entgegengesetzt zu der geraden Führungsnut 14z zu sein und um mit der Wälzkugel 19z einzugreifen. In diesem Beispiel ist die Fläche, die den Öffnungswinkel von 60 Grad hat, an einem Teil von jeder geraden Führungsnut ausgebildet, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann eine Ebene, die einen vorbestimmten Winkel mit Bezug auf die x-z-Ebene hat, entlang der x-Achse an einem Teil von jeder geraden Führungsnut ausgebildet sein, und die gesamte gerade Führungsnut kann als eine V-förmige Nut ausgebildet sein, die einen vorbestimmten Öffnungswinkel hat. Des Weiteren hat in diesem Beispiel die Führungswand 13x-y den Öffnungswinkel von 120 Grad, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann die Führungswand 13x-y entlang der x-Achse ausgebildet sein, um einen vorbestimmten Winkel mit Bezug auf die x-z-Ebene zu haben, solange sie mit jeder Wälzkugel in Eingriff kommen kann.
An dem Führungsbauteil 13 sind ebene Teile 13v und 13w ausgebildet. Das Bewegungsbauteil 14, das vorstehend beschrieben ist, hat die vier Federhakenteile (Eingriffsteile), die jeweils mit den Schraubenzugfedern 10 eingreifen. In dem Zustand von 9A ist ein Beschränkungsteil 14v, der ein Teil von jedem von zwei der vier Federhakenteile ist, vorgesehen, um einen Abstand „a“ zu dem ebenen Teil 13v in der y-Achsenrichtung zu haben. An dem Bewegungsbauteil 14 sind auch zwei Anschläge 14w vorgesehen, um einen Abstand „a“ zu dem ebenen Teil 13w in der y-Achsenrichtung in dem Zustand von 9A zu haben.
9C stellt einen Zustand dar, in dem das Führungsbauteil 13 an dem Bewegungsbauteil 14 in der y-Achsenrichtung anliegt, d. h. einen Zustand, in dem die ebenen Teile 13v und 13w jeweils mit den zwei Beschränkungsteilen 14v und den zwei Anschlägen 14w in Eingriff sind. 9D stellt auch eine Schnittansicht einer Ebene dar, die die Wälzkugel 19z in dem Zustand von 9C umfasst. In 9C greifen die Wälzkugeln 19x, 19y und 19z jeweils mit den geraden Führungsnuten 14x, 14y und 14z ein, aber berühren nicht das Führungsbauteil 13. Darüber hinaus berühren in 9D die Wälzkugeln 19x, 19y und 19z das Führungsbauteil 13, aber berühren nicht das Bewegungsbauteil 14. Wie in 9D dargestellt ist, überlappt die Wälzkugel 19z mit der geraden Führungsnut 14z um einen Abstand „b“ in der z-Achsenrichtung, wenn sie das Führungsbauteil 13 berührt, wodurch ein Herausfallen aus der geraden Führungsnut 14z verhindert wird. Darüber hinaus überlappen die Wälzkugeln 19x und 19y jeweils mit den geraden Führungsnuten 14x und 14y um einen Abstand „b“ in der z-Achsenrichtung, wodurch ein Herausfallen aus der geraden Führungsnut 14x und 14y verhindert wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, kann durch Vorsehen der Vielzahl der Beschränkungsteile 14v und der Anschläge 14w, die jeweils mit den ebenen Teilen 13v und 13w in Eingriff sind, ein Herausfallen der Wälzkugeln 19x, 19y und 19z verhindert werden. Insbesondere können die Beschränkungsteile 14v und die Anschläge 14w so vorgesehen sein, dass der Abstand „a“ kürzer ist als ein Abstand c von einer Festlegungsfläche 14e des Bewegungsbauteils 14 zu einer Position, wo jedes Wälzbauteil mit der entsprechenden geraden Führungsnut in Eingriff ist. In diesem Beispiel sind die Beschränkungsteile 14v und die Anschläge 14w so vorgesehen, dass jede Wälzkugel mit dem Bewegungsbauteil 14 durch den Abstand „b“ überlappt, wenn sich das Führungsbauteil 13 in der y-Achsenrichtung bewegt, d. h. so, dass ein Teil von jeder Wälzkugel im Inneren jeder geraden Führungsnut positioniert ist. In diesem Beispiel hat die Motoreinheit 1000A gemäß diesem Beispiel die drei Wälzkugeln 19x, 19y und 19z, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Beispielsweise können drei oder mehr Wälzkugeln vorgesehen sein, und der Führungsteil des Führungsbauteils 13 und die gerade Führungsnut des Bewegungsbauteils 14 können gemäß den Wälzkugeln ausgebildet sein. Wenn jedoch die drei oder mehr Wälzkugeln vorgesehen sind, greifen einige Wälzkugeln nicht mit dem Führungsteil und der geraden Führungsnut aufgrund eines Herstellungsfehlers der Wälzkugeln und der geraden Führungsnuten ein, und somit bewegt sich das Bewegungsbauteil 14 kaum mit hoher Genauigkeit. Demzufolge ist die Anzahl der Wälzbauteile bevorzugt drei, um das Bewegungsbauteil 14 mit hoher Genauigkeit zu bewegen.
Darüber hinaus sind in diesem Beispiel, wie in 8B dargestellt ist, die Federhakenteile des Bewegungsbauteils 14 in einer Projektionsebene in der y-Achsenrichtung des Führungsbauteils 13 angeordnet. Im Speziellen sind die Federhakenteile angeordnet, um die geraden Führungsnuten 14x, 14y und 14z, die Führungswand 13x-y und den ebenen Führungsteil 13z sandwichartig zu umgeben. Solch eine Anordnung kann einen Raum (Raum an einer hinteren Seite einer Fläche, die mit der Führungswand 13x-y und dem ebenen Führungsteil 13z versehen ist) an einer positiven Seite der y-Achse des Führungsbauteils 13 effektiv nutzen. Der konische Lochteil 14a, der mit der Referenzkugel 17 eingreift, der Hakenteil 14b, der mit der integrierten Feder 15 eingreift, und ein Sperrteil 14d, das später beschrieben wird, sind auch in der Projektionsebene in der y-Achsenrichtung des Führungsbauteils 13 angeordnet. Insbesondere ist jedes Bauteil angeordnet, um die geraden Führungsnuten 14x, 14y und 14z, die Führungswand 13x-y und den ebenen Führungsteil 13z sandwichartig zu umgeben. Ein Ausnützen des Raums an der positiven Seite der y-Achse des Führungsbauteils 13 kann die Motoreinheit 1000A miniaturisieren.
In diesem Beispiel ist es mit der vorstehenden Gestaltung unmöglich, das Führungsbauteil 13, das Bewegungsbauteil 14 und die Wälzkugeln 19x, 19y und 19z in der y-Achsenrichtung zusammenzubauen. Somit wird in diesem Beispiel, wenn die Wälzkugeln 19x, 19y und 19z an den geraden Führungsnuten 14x, 14y und 14z des Bewegungsbauteils 14 in das Führungsbauteil 13 durch Gleiten in eine Richtung eines Pfeils S eingesetzt werden, ein Zustand von 10A oder 10B ein eingebauter Zustand, der in 8A dargestellt ist.
11A ist eine perspektivische Ansicht einer Linsenantriebseinheit in einem Zustand, in dem die Motoreinheit 1000A befestigt ist. 11B ist eine perspektivische Ansicht der Linsenantriebseinheit in einem Zustand, in dem die Motoreinheit 1000A nicht befestigt ist. 11C ist ein Diagramm, das einen Kopplungsteil der Motoreinheit 1000A und einer Linseneinheit 300 darstellt. 11D ist eine Schnittansicht des Kopplungsteils. Die Linseneinheit 300 ist gestützt, um entlang der optischen Achse (x-Achse) beweglich zu sein, und zwar durch eine Gestaltung aus einer Stange und einer Hülse. Führungsstangen 301 und 302 sind ausgebildet, um parallel zu der x-Achse zu sein, und sind durch ein nicht dargestelltes Bauteil gestützt. Ein Sperrbauteil 303 ist mit der Linseneinheit 300 in der Richtung der optischen Achse über eine Sperrvorspannfeder 304 integriert, und eine Drehkraft in einer Richtung eines Pfeils R wird auf das Kopplungsbauteil 303 aufgebracht.
Wie in 11D dargestellt ist, ist an dem Sperrteil 14d, der an dem Bewegungsbauteil 14 vorgesehen ist, eine Nutform, die einen Öffnungswinkel von 60 Grad hat, ausgebildet. Durch die Drehkraft in der Richtung des Pfeils R, der in 11B dargestellt ist, greift ein kugeliger Sperrteil 303a, der an dem Sperrbauteil 303 vorgesehen ist, mit der Nutform ein, die an dem Sperrteil 14d ausgebildet ist, und eine Antriebskraft der Motoreinheit 1000A wird über das Sperrbauteil 303 zu der Linseneinheit 300 übertragen. Die Drehkraft in der Richtung des Pfeils R des Sperrbauteils 303 wird auch durch das Führungsbauteil 13 über die Wälzkugeln 19x, 19y und 19z aufgenommen. Darüber hinaus wird ein Positionsfehler in der y-Achsenrichtung zwischen der Motoreinheit 1000A und der Linseneinheit 300 durch die Drehung des Sperrbauteils 303 in der Richtung des Pfeils R absorbiert, und ein Positionsfehler in der z-Achsenrichtung zwischen diesen wird durch Bewegen der Eingriffsposition der Nutform, die an dem Sperrteil 14d ausgebildet ist, und des kugeligen Sperrteils 303a in der z-Achsenrichtung absorbiert. Somit ermöglicht die Motoreinheit 1000A, selbst wenn ein Herstellungsfehler vorhanden ist, ein sanftes und sicheres Bewegen der Linseneinheit 300 entlang der optischen Achse.
ZWEITES BEISPIEL
Mit Bezug auf 12A, 12B, 13 und 14A bis 14C wird eine Gestaltung einer Schwingungswellenmotoreinheit (einer Ultraschallmotoreinheit, nachstehend als „Motoreinheit“ bezeichnet) 1000B gemäß diesem Beispiel beschrieben. 12A und 12B sind perspektivische Ansichten des Motors 1000B. 12A ist eine perspektivische Ansicht aus Sicht von einer oberen Seite, und 12 ist eine perspektivische Ansicht aus Sicht von einer unteren Seite. 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Motoreinheit 1000B. 14A bis 14C sind eine Draufsicht und Schnittansichten der Motoreinheit 1000B. 14A ist eine Draufsicht, und 14B und 14C sind Schnittansichten entlang einer Linie x-x bzw. einer Linie z-z von 14A.
Der Schwingungserzeuger 2, der in der Motoreinheit 1000B gemäß diesem Beispiel umfasst ist, ist identisch mit dem Schwingungserzeuger 2 des ersten Beispiels. Ein Basisbauteil 105 ist an einem Fixierungsbauteil (nicht dargestellt) durch Schrauben fixiert und fixiert ein Reibungsbauteil 107 unter Verwendung der Schrauben. Das Reibungsbauteil 107 kommt mit den Antriebsvorsprüngen 2a und 2b durch eine Druckkraft der Schraubenzugfedern 110 in Reibeingriff. Wie bei dem ersten Beispiel ist ein flexibles Substrat 106 mechanisch und elektrisch mit dem piezoelektrischen Element 4 des Schwingungserzeugers 2 durch eine anisotropische leitende Paste verbunden und bringt die zweiphasigen Hochfrequenzspannungen auf das piezoelektrische Element 4 auf. Ein Schwingungserzeugerhalterahmen 108 ist mit dem Schwingungserzeuger 2 durch Fixieren der festen Armteile 2c und 2d mit dem Klebemittel integriert. Ein Druckzwischenbauteil 109 hat einen Filz 109a, der den Schwingungserzeuger 2 berührt, und eine hochsteife Platte 109b, wie das Metall, die die Druckkraft der Schraubenzugfedern 110 aufnimmt. Der Filz 109a überträgt die Druckkraft der Schraubenzugfedern 110 zu dem Schwingungserzeuger 2, ohne die Schwingungen zu verhindern, die in dem Schwingungserzeuger 2 erregt werden. Die vier Schraubenzugfedern (Vorspannbauteile) 110 sind um den Schwingungserzeuger 2 herum angeordnet und erzeugen, wie vorstehend beschrieben ist, die Druckkraft als Druckeinrichtungen in diesem Beispiel. Eine Druckplatte (erstes Druckbauteil) 111 wird durch die Schraubenzugfedern 110 vorgespannt. Die Druckplatte 111 hat auch zwei kugelige Vorsprünge (Druckteile) 111a, die an dem Druckzwischenbauteil 109 anliegen und die in der y-Achsenrichtung gleich positioniert sind. Die zwei kugeligen Vorsprünge 111a sind vorgesehen, um symmetrisch mit Bezug auf die symmetrische Links/Rechts-Ebene D in der symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C des Schwingungserzeugers 2 zu sein. Ein Bewegungsbauteilaußenrahmen 112 ist mit einem Bewegungsbauteil (zweites Druckbauteil) 114 durch die Schrauben integriert. Ein Führungsbauteil 113 ist an dem Basisbauteil 105 durch die Schrauben über ein fixiertes Blech 116 fixiert, um parallel zu einer Kontaktfläche des Reibungsbauteils 107 mit den Antriebsvorsprüngen 2a und 2b zu sein. Das Bewegungsbauteil 114 wird durch die Schraubenzugfedern 110 vorgespannt. Wälzkugeln (Wälzbauteile) 119x, 119y und 119z sind jeweils sandwichartig zwischen dem Führungsbauteil 113 und dem Bewegungsbauteil 114 angeordnet und nehmen die Druckkraft der Schraubenzugfedern 110 auf. In diesem Beispiel bewegt sich ein Bewegungsteil, der den Schwingungserzeuger 2, den Schwingungserzeugerhalterahmen 108, das Druckzwischenbauteil 109, die Schraubenzugfedern 110, die Druckplatte 111, den Bewegungsbauteilaußenrahmen 112 und das Bewegungsbauteil 114 hat, entlang der x-Achse relativ mit Bezug auf das Reibungsbauteil 107.
Als nächstes wird mit Bezug auf 15A bis 15C ein Bewegungsfreiheitsgrad des Schwingungserzeugers 2 gemäß diesem Beispiel beschrieben. 15A bis 15C sind erklärende Diagramme des Bewegungsfreiheitsgrads des Schwingungserzeugers 2. In 15A bis 15C sind Komponenten der Motoreinheit 1000B, die für die Erklärung unnötig sind, weggelassen. 15A stellt den Bewegungsbauteilaußenrahmen 112 und das Bewegungsbauteil 114 dar, die mit dem Schwingungserzeugerhalterahmen 108 integriert sind. 15B stellt eine Schnittansicht der Gestaltung dar, die in 15A dargestellt ist und die an einer Ebene geschnitten ist, die eine Referenzstange 117 und eine vorgespannte Stange 118 enthält. 15C stellt eine Schnittansicht der Gestaltung dar, die in 15A dargestellt ist und an der symmetrischen Links/Rechts-Ebene D des Schwingungserzeugers 2 geschnitten ist.
Eine integrierte Feder 15 ist eine Blattfeder, die an einem Federbefestigungsteil 112b fixiert ist, der an dem Bewegungsbauteilaußenteil 112 vorgesehen ist, und spannt einen ebenen Teil 108b, der an dem Schwingungserzeugerhalterahmen 108 ausgebildet ist, in eine Richtung eines Pfeils D über die vorgespannte Stange 118 vor. Darüber hinaus nimmt ein ebener Teil 108a, der an dem Schwingungserzeugerhalterahmen 108 ausgebildet ist, eine Reaktionskraft in einer Richtung eines Pfeils E, die im Gleichgewicht mit der Vorspannkraft in der Richtung des Pfeils D ist, über die Referenzstange 117 auf, die sandwichartig zwischen dem ebenen Teil 108a und einem ebenen Teil 112a angeordnet ist, der an dem Bewegungsbauteilaußenteil 112 ausgebildet ist. Somit sind der Schwingungserzeuger 108 und der Bewegungsteilaußenrahmen 112 in der x-Achsenrichtung durch die Vorspannkraft der integrierten Feder 115 über die Referenzstange 117 und die vorgespannte Stange 118 integriert. Darüber hinaus beschränkt ein sandwichartiges Anordnen der Referenzstange 117 zwischen dem ebenen Teil 112a und dem ebenen Teil 108a auch die Drehung des Schwingungserzeugerhalteteils 108 in der Gierrichtung. Des Weiteren passt der Schwingungserzeugerhalterahmen 108 in den Bewegungsteilaußenrahmen 112 in der z-Achsenrichtung, wodurch die Drehung des Schwingungserzeugerhalterahmens 108 in der z-Achsenrichtung (z-Achsenverschiebungsrichtung) und der Rollrichtung beschränkt wird.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat die Bewegung des Schwingungserzeugerhalterahmens 108, der mit dem Schwingungserzeuger 2 mit Bezug auf das Bewegungsbauteil 114 integriert ist, zwei Freiheitsgrade in der y-Achsenrichtung (y-Achsenverschiebungsrichtung) und der Nickrichtung. In diesem Beispiel hat der Schwingungserzeuger 2 die zwei Freiheitsgrade in der y-Achsenrichtung und der Nickrichtung, wodurch ein sicheres Anliegen der Antriebsvorsprünge 2a und 2b des Schwingungserzeugers 2 an dem Reibungsbauteil 107 ermöglicht wird. Darüber hinaus bewegen sich die Antriebsvorsprünge 2a und 2b und das Reibungsbauteil 107 durch eine Drehung der Referenzstange 117 und der vorgespannten Stange 118 und können somit eine Reibung der Bewegung verringern. Des Weiteren sind die Vorspannkraft in der Richtung des Pfeils D und die Reaktionskraft in der Richtung des Pfeils E in einer Ebene im Gleichgewicht, wodurch kein Ungleichgewicht einer unnötigen Kraft an den Antriebsvorsprüngen 2a und 2b erzeugt wird.
16 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen der Druckplatte 111 und dem Bewegungsbauteil 114. Die vier Schraubenzugfedern 110 greifen mit jedem von Federhakenteilen der Druckplatte 111 und des Bewegungsbauteils 114 ein. Da ein Abstand in der y-Achsenrichtung zwischen der Druckplatte 111 und dem Bewegungsbauteil 114 durch nicht dargestellte Komponenten der Motoreinheit 1000B bestimmt ist, spannen die vier Schraubenzugfedern 110 die Druckplatte 111 und das Bewegungsbauteil 114 vor. In diesem Beispiel liegen die zwei kugeligen Vorsprünge 111a, die gleich in der y-Achsenrichtung positioniert sind, an dem Druckzwischenbauteil 109 an, und die Druckplatte 111 hat den Bewegungsfreiheitsgrad (Neigung) in der Nickrichtung, wobei die zwei kugeligen Vorsprünge 111a als ein Drehpunkt dienen. Mit anderen Worten gesagt kann sich der Druckteil 111 um die Achse senkrecht zu der symmetrischen Links/Rechts-Ebene D in der symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C neigen. Der Druckteil muss nicht genau um die vorstehende Achse neigbar sein, und er wird selbst dann als neigbar um die vorstehende Achse betrachtet, wenn er um ein paar mm von der vorstehenden Achse verschoben ist. Obwohl es gemäß einer Leistung und einer Verwendung unterschiedlich ist, können Verschiebungen beispielsweise ungefähr ± 0,2 mm sein. Demzufolge werden die Druckkräfte der vier Schraubenzugfedern 110, die auf die Antriebsvorsprünge 2a und 2b von den zwei kugeligen Abschnitten 111a über das Druckzwischenbauteil 109 wirken, jeweils optimal eingestellt.
Darüber hinaus, da die Druckplatte 111 den Bewegungsfreiheitsgrad in der Nickrichtung relativ zu dem Schwingungserzeugerhalterahmen 108 hat, der das Druckzwischenbauteil 109 hat, wird eine Lage der Druckplatte 111 mit Bezug auf das Bewegungsbauteil 114 auf einen optimalen Zustand eingestellt, ungeachtet einer Neigung des Schwingungserzeugerhalterahmens 108 und einer Änderung der Neigung. Darüber hinaus kann, obwohl der Abstand in der y-Achsenrichtung zwischen der Druckplatte 111 und dem Bewegungsbauteil 114 sich ändern kann, eine Federkonstante der Schraubenzugfedern 110 kleiner sein als die einer Blattfeder, und dies ist vorteilhaft hinsichtlich einer Stabilisierung der Druckkraft.
Darüber hinaus sind, da ein Vorsprung 111b, der an der Druckplatte 111 vorgesehen ist, mit einem Nutteil 108c eingreift, wie in 15B dargestellt ist, der an dem Schwingungserzeugerhalterahmen 108 ausgebildet ist, die Druckplatte 111 und das Bewegungsbauteil 114 in der x-Achsenrichtung über den Schwingungserzeugerhalterahmen 108 integriert. Demzufolge wird die Druckkraft der Schraubenzugfedern 110 stabil, ohne eine positionale Beziehung zwischen den Schraubenzugfedern 110, der Druckplatte 111 und dem Bewegungsbauteil 114 zu ändern, während sich die Motoreinheit 1000B entlang der x-Achse bewegt.
17 ist eine perspektivische Ansicht eines geraden Führungsbauteils, das das Führungsbauteil 113, das Bewegungsbauteil 114 und die Wälzkugeln 119x, 119y und 119z hat, die zwischen beiden Bauteilen sandwichartig angeordnet sind. Eine Beziehung zwischen dem Führungsbauteil 113, den geraden Führungsnuten 114x, 114y und 114z, die an dem Bewegungsbauteil 114 ausgebildet sind, und den Wälzkugeln 119x, 119y und 119z ist die gleiche wie die in dem ersten Beispiel, und somit wird eine Erklärung von dieser weggelassen. An dem Führungsbauteil 113 sind ebene Teile 113v und 113w ausgebildet. Das Bewegungsbauteil 114 hat, wie vorstehend beschrieben ist, die vier Federhakenteile, die jeweils mit den Schraubenzugfedern 110 eingreifen. Wie bei dem ersten Beispiel ist ein Beschränkungsteil 114v, der ein Teil von jedem von zwei der vier Federhakenteile ist, vorgesehen, um einen Abstand „a“ zu dem ebenen Teil 113v in der y-Achsenrichtung in dem Zustand haben, in dem das Führungsbauteil 113 und das Bewegungsbauteil 114 an jeder Wälzkugel anliegen.
An dem Bewegungsbauteil 114 sind auch zwei Anschläge 114w vorgesehen, um einen Abstand „a“ zu dem ebenen Teil 113w in der y-Achsenrichtung in dem Zustand zu haben, in dem das Führungsbauteil 113 und das Bewegungsbauteil 114 an jeder Wälzkugel anliegen. Die vorstehende Gestaltung verhindert ein Herausfallen der Wälzkugeln 119x, 119y und 119z. Darüber hinaus sind in diesem Beispiel, wie bei dem ersten Beispiel, die Federhakenteile des Bewegungsbauteils 114 in einer Projektionsebene in der y-Achsenrichtung des Führungsbauteils 113 angeordnet. Solch eine Anordnung kann einen Raum an einer positiven Seite der y-Achse des Führungsbauteils 113 effektiv nutzen und kann die Motoreinheit 1000B miniaturisieren.
Die Motoreinheit 1000B gemäß diesem Beispiel dient als ein Teil einer Linsenantriebseinheit, um eine Linseneinheit entlang der optischen Achse anzutreiben. 18B und 18B sind erklärende Diagramme eines Kopplungsteils der Motoreinheit 1000B und der Linseneinheit. Wie bei dem ersten Beispiel greift durch eine Drehkraft in der Richtung des Pfeils R in 11B ein kugeliger Sperrteil 112c, der an dem Bewegungsteilaußenrahmen 112 vorgesehen ist, mit einer Sperrnut 401a ein, die an einem Sperrbauteil 401 ausgebildet ist, das an der Linseneinheit vorgesehen ist, und die einen Öffnungswinkel von 60° hat. Demzufolge wird die Antriebskraft von der Motoreinheit 1000B zu dem Sperrbauteil 401 über den Bewegungsbauteilaußenrahmen 112 übertragen. Darüber hinaus wird, da die gleiche Antriebskraft in der Richtung des Pfeils R, der in 11B dargestellt ist, in dem ersten Beispiel durch das Führungsbauteil 113 über das Bewegungsbauteil 114, das mit dem Bewegungsbauteilaußenrahmen 112 integriert ist, und die Wälzkugeln 119x, 119y und 119z aufgenommen wird, eine unnötige Kraft nicht zu dem Schwingungserzeugerhalterahmen 108 übertragen.
DRITTES BEISPIEL
Mit Bezug auf 19A, 19B, 20 und 21A bis 21C wird eine Gestaltung einer Schwingungswellenmotoreinheit (eine Ultraschallmotoreinheit, nachstehend als „Motoreinheit“ bezeichnet) 1000C gemäß diesem Beispiel beschrieben. 19A und 19B sind perspektivische Ansichten der Motoreinheit 1000C. 19A ist eine perspektivische Ansicht aus Sicht von einer oberen Seite, und 19B ist eine perspektivische Ansicht aus Sicht von einer unteren Seite. 20 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Motoreinheit 1000C. 21A bis 21C sind eine Draufsicht und Schnittansichten der Motoreinheit 1000C. 21A ist eine Draufsicht, und 21B und 21C sind Schnittansichten entlang einer Linie x-x beziehungsweise einer Linie z-z von 21A.
Die Motoreinheit 1000C gemäß diesem Beispiel hat einen ersten Schwingungserzeuger 2_1 und einen zweiten Schwingungserzeuger 2_2. Der erste und zweite Schwingungserzeuger 2_1 und 2_2 sind jeweils die gleichen wie der Schwingungserzeuger 2 in dem ersten und zweiten Beispiel. Der erste und zweite Schwingungserzeuger 2_1 und 2_2 umgeben ein Reibungsbauteil 207 sandwichartig. Antriebsvorsprünge 2a_1 und 2b_2 des ersten Schwingungserzeugers 2_1 liegen an einer ersten Anlagefläche 207_1 an einer dem ersten Schwingungserzeuger 2_1 zugewandten Seite des Reibungsbauteils 207 an. Antriebsvorsprünge 2a_2 und 2b_2 des zweiten Schwingungserzeugers 2_2 liegen an einer zweiten Anlagefläche 207_2 an einer dem zweiten Schwingungserzeuger 2_2 zugewandten Seite des Reibungsbauteils 207 an.
Ein Basisbauteil 205 ist an einem Fixierungsbauteil (nicht dargestellt) durch Schrauben fixiert. Flexible Substrate 206_1 und 206_2 sind mechanisch und elektrisch mit dem ersten und zweiten Schwingungserzeuger 2_1 und 2_2 verbunden, um den ersten und zweiten Schwingungserzeuger 2_1 und 2_2 schwingen zu lassen. Ein erster Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 ist mit dem ersten Schwingungserzeuger 2_1 durch Fixieren von festen Armteilen des ersten Schwingungserzeugers 2_1 mit Klebemittel integriert, und ein zweiter Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 ist mit dem zweiten Schwingungserzeuger 2_2 durch Fixieren von festen Armteilen des zweiten Schwingungserzeugers 2_2 mit Klebemittel integriert. Ein Druckzwischenbauteil 209 hat einen Filz 209a, der den ersten Schwingungserzeuger 2_1 berührt, und eine hochsteife Platte 209b, wie das Metall, die eine Druckkraft von Schraubenzugfedern 210 aufnimmt. Der Filz 209a überträgt die Druckkraft der Schraubenzugfedern 210 zu dem ersten Schwingungserzeuger 2_1, ohne die Schwingungen zu verhindern, die in dem ersten Schwingungserzeuger 2_1 erregt werden. Die zwei Schraubenzugfedern (Vorspannbauteile) 210 sind um den ersten und zweiten Schwingungserzeuger 2_1 und 2_2 herum angeordnet und erzeugen, wie vorstehend beschrieben ist, die Druckkraft als Druckeinrichtungen in diesem Beispiel. Eine erste Druckplatte (erstes Druckbauteil) 211 wird durch die Schraubenzugfedern 210 vorgespannt. Die erste Druckplatte 211 hat auch einen kugeligen Vorsprung (Druckteil) 211a, der an dem Druckzwischenbauteil 209 an einer Schnittlinie einer symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C und einer symmetrischen Links/Rechts-Ebene D des ersten Schwingungserzeugers 2_1 anliegt.
Ein erstes Kopplungsblech 212_1 und ein zweites Kopplungsblech 212_2 sind an dem ersten beziehungsweise zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 beziehungsweise 208_2 durch Schrauben fixiert. Eine zweite Druckplatte (zweites Druckbauteil) 213 ist durch die Schraubenzugfedern 210 vorgespannt. Ein Filz 214 überträgt die Druckkraft der Schraubenzugfedern 210 zu dem zweiten Schwingungserzeuger 2_2, ohne die Schwingungen zu verhindern, die in dem zweiten Schwingungserzeuger 2_2 erzeugt werden. Eine integrierte Feder 215 ist eine Schraubenzugfeder, die zwischen einen Hakenteil 212b_1, der an dem ersten Kopplungsblech 212_1 vorgesehen ist, und einem Hakenteil 212b_2 gehakt ist, der an dem zweiten Kopplungsblech 212_2 vorgesehen ist. Die integrierte Feder 215 spannt den ersten und zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 und 208_2 über das erste und zweite Kopplungsblech 212_1 und 212_2 vor. Der erste und zweite Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 und 208_2, die durch die integrierte Feder 215 vorgespannt werden, sind mit dem Basisbauteil 205 in der x-Achsenrichtung integriert.
In diesem Beispiel bewegt sich ein Bewegungsteil, der jeden Schwingungserzeuger, jeden Schwingungserzeugerhalterahmen, das Druckzwischenbauteil 209, die Schraubenzugfedern 210, jede Druckplatte, jedes Kopplungsblech und den Filz 214 hat, entlang der x-Achse relativ mit Bezug auf das Reibungsbauteil 207. Der erste Schwingungserzeuger 2_1, der erste Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 und das erste Kopplungsblech 212_1 sind identisch mit dem zweiten Schwingungserzeuger 2_2, dem zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 bzw. dem zweiten Kopplungsblech 212_2.
Als nächstes wird ein Bewegungsfreiheitsgrad des ersten und zweiten Schwingungserzeugers 2_1 und 2_2 gemäß diesem Beispiel beschrieben. 22A und 22B sind erklärende Diagramme des zweiten Schwingungserzeugers 2_2. In 22A und 22B sind Komponenten der Motoreinheit 1000C, die für eine Erklärung unnötig sind, weggelassen.
22A stellt das zweite Schwingungserzeugerhaltebauteil 208_2 und das Basisbauteil 205 dar, die durch die integrierte Feder 215 über das zweite Kopplungsblech 212_2 integriert sind. Eine Referenzkugel 217_2 ist zwischen einem konischen Lochteil 212a_2, der an dem zweiten Kopplungsblech 212_2 ausgebildet ist, und einem konischen Lochteil 205a_2 sandwichartig angeordnet, der an dem Basisbauteil 205 ausgebildet ist. Eine Kugel 218_2 ist sandwichartig zwischen einem ebenen Teil 208a_2 des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 und einem konischen Lochteil 205b_2 angeordnet, der an dem Basisbauteil 205 ausgebildet ist. Ein sandwichartiges Anordnen der Kugel 218_2 zwischen dem ebenen Teil 208b_2 und dem konischen Lochteil 205c_2 beschränkt die Drehung des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 um die Referenzkugel 217_2 herum mit Bezug auf das Basisbauteil 205.
22B stellt eine Schnittansicht der Motoreinheit 1000C dar, die an einer Ebene geschnitten ist, die ein Festlegungszentrum der integrierten Feder 215, der Referenzkugel 217_2 und der Kugel 218_2 enthält. Pfeile A bis C stellen jeweils eine Kraft dar, die auf den zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 wirkt. Die Kraft, die durch den Pfeil A dargestellt ist, ist eine Kraft zum Vorspannen des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 durch die integrierte Feder 215, um den zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 in der Drehrichtung (Gierrichtung) um die y-Achse herum zu drehen, die die Referenzkugel 217_2 zentriert. Die Kraft, die durch den Pfeil B dargestellt ist, ist eine Kraft, die durch die Kugel 218_2 auf den zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 wirkt. Wie vorstehend beschrieben ist, beschränkt ein sandwichartiges Anordnen der Kugel 218_2 zwischen dem ebenen Teil 208b_2 und dem konischen Lochteil 205c_2 die Drehung des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 um die Referenzkugel 217_2 herum mit Bezug zu dem Basisbauteil 205. Somit ist die Drehung des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 in der Gierrichtung beschränkt. Des Weiteren sind Momente der Kräfte A und B um die Referenzkugel 217_2 herum im Gleichgewicht.
Die Kraft C ist eine Kraft, die auf den zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 über das zweite Kopplungsblech 212_2 wirkt, und ist mit einer resultierenden Kraft der Kräfte A und B im Gleichgewicht ist, wie in 22C dargestellt ist. Somit ist der Bewegungsfreiheitsgrad in der x-Achsenrichtung (x-Achsenverschiebungsrichtung) und der z-Achsenrichtung (z-Achsenverschiebungsrichtung) des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 beschränkt. Darüber hinaus ist, da die Referenzkugel 217_2 zwischen dem konischen Lochteil 212a_2 und dem konischen Lochteil 205a_2 sandwichartig angeordnet ist, der Bewegungsfreiheitsgrad in der y-Achsenrichtung (y-Achsenverschiebungsrichtung) des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 auch beschränkt.
Wie vorstehend beschrieben ist, hat in diesem Beispiel die Bewegung des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2, der mit dem zweiten Schwingungserzeuger 2_2 integriert ist, mit Bezug auf das Basisbauteil 205 zwei Freiheitsgrade in einer Drehrichtung (Rollrichtung) um die x-Achse herum und einer Drehrichtung (Nickrichtung) um die z-Achse herum. In diesem Beispiel können, da der zweite Schwingungserzeuger 2_2 die zwei Bewegungsfreiheitsgrade in der Rollrichtung und in der Nickrichtung hat, die Antriebsvorsprünge 2a_2 und 2b_2 des zweiten Schwingungserzeugers 2_2 an der zweiten Anlagefläche 207_2 des Reibungsbauteils 207 sicher anliegen. Darüber hinaus sind die Kräfte A bis C, die den Bewegungsfreiheitsgrad des zweiten Schwingungserzeugers 2_2 beschränken, in einer Ebene im Gleichgewicht, wodurch kein Ungleichgewicht einer unnötigen Kraft an den Antriebsvorsprüngen 2a_2 und 2b_2 erzeugt wird. Die Drehung des zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_2 um die Referenzkugel 217_2 herum mit Bezug auf das Basisbauteil 205 ist identisch mit der Drehung des Schwingungserzeugerhalterahmens 8 in der Rollrichtung und der Nickrichtung um die Referenzkugel 17 herum, die in 6D und 6E des ersten Beispiels dargestellt ist.
Obwohl es in 22A und 22B nicht dargestellt ist, sind der erste Schwingungserzeuger 2_1, der erste Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 und das erste Kopplungsblech 212_1 an einer Position angeordnet, wo der zweite Schwingungserzeuger 2_2, der zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 und das zweite Kopplungsblech 212_2 um 180 Grad um die z-Achse herum gedreht sind. Die Referenzkugel 217_1 ist sandwichartig zwischen einem konischen Lochteil, der an dem ersten Kopplungsblech 212_1 ausgebildet ist, und einem konischen Lochteil 205a_1 angeordnet, der an dem Basisbauteil 205 ausgebildet ist. Die Kugel 218_1 ist auch sandwichartig zwischen einem ebenen Teil 208a_1 des ersten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_1 und einem konischen Lochteil 205b_1 angeordnet, der an dem Basisbauteil 205 ausgebildet ist. Des Weiteren sind die Referenzkugeln 217_1 und 217_2 an der gleichen Schnittansicht angeordnet, die in 22B dargestellt ist. Somit hat in diesem Beispiel der Freiheitsgrad des ersten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_1, der mit dem ersten Schwingungserzeuger 2_1 integriert ist, mit Bezug auf das Basisbauteil 205 zwei Freiheitsgrade in der Rollrichtung und der Nickrichtung. In diesem Beispiel können, da der erste Schwingungserzeuger 2_1 den Bewegungsfreiheitsgrad in der Rollrichtung und in der Nickrichtung hat, die Antriebsvorsprünge 2a_1 und 2b_1 des ersten Schwingungserzeugers 2_1 an der ersten Anlagefläche 207_1 des Reibungsbauteils 207 sicher anliegen.
In diesem Beispiel kann ein gleichzeitiges Antreiben des ersten und zweiten Schwingungserzeugers 2_1 und 2_2, die das Reibungsbauteil 207 sandwichartig umgeben, eine größere Druckkraft im Vergleich zu einem Fall des Antreibens eines Schwingungserzeugers erzeugen. Ein Erhöhen der Vorspannkraft der integrierten Feder 215 gemäß der erzeugten Druckkraft ist notwendig, aber ein Verwenden der Schraubenzugfeder als die integrierte Feder 215 kann einen Raum einsparen und kann den Freiheitsgrad zum Festlegen der Vorspannkraft größer machen im Vergleich zu der Blattfeder. Da jede Druckkraft der Schraubenzugfedern 210, durch die jeder Schwingungserzeuger an dem Reibungsbauteil 207 anliegt, auch über das Reibungsbauteil 207 im Gleichgewicht ist, ist der gerade Führungsteil, der in dem ersten und zweiten Beispiel erklärt ist und dazu dient, um die Bewegung sanft zu führen, während er die Druckkraft aufnimmt, in diesem Beispiel unnötig.
23 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen der ersten und zweiten Druckplatte 211 und 213. Die zwei Schraubenzugfedern 210 greifen mit jedem Hakenteil der ersten und zweiten Druckplatte 211 und 213 ein. Da ein Abstand in der y-Achsenrichtung zwischen der ersten und zweiten Druckplatte 211 und 213 durch nicht dargestellte Komponenten der Motoreinheit 1000C bestimmt ist, spannen die zwei Schraubenzugfedern 210 die erste und zweite Druckplatte 211 und 213 vor. Die zwei Schraubenzugfedern 210 sind jeweils an der Position diagonal zueinander mit Bezug auf den kugeligen Vorsprung 211a angeordnet und haben die gleiche Spezifikation. Jedoch ist eine Vorspannkraft von jeder Schraubenzugfeder mit einer vorbestimmten Länge nicht notwendigerweise die gleiche aufgrund einer Herstellungstoleranz, und ein Positionsfehler von jedem Federhakenteil der ersten und zweiten Druckplatte 211 und 213 wird auch aufgrund einer Herstellungspräzision in einem einzelnen Teil und eines Herstellungsfehlers von ineinander greifenden Teilen verursacht. In diesem Beispiel liegt die erste Druckplatte 211 an dem Druckzwischenbauteil 209 durch den kugeligen Vorsprung 211a an und hat den Bewegungsfreiheitsgrad (Neigungsfreiheitsgrad) in der Rollrichtung und der Nickrichtung mit dem kugeligen Vorsprung 211a als ein Drehzentrum. Mit anderen Worten gesagt kann sich der erste Druckteil 211 um die Achse senkrecht zu der symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C in der symmetrischen Links/Rechts-Ebene D und um die Achse senkrecht zu der symmetrischen Links/Rechts-Ebene D in der symmetrischen Vorne/Hinten-Ebene C neigen. Der erste Druckteil muss nicht genau um jede Achse herum neigbar sein, und er wird selbst dann als neigbar um jede Achse herum betrachtet, wenn er um ein paar mm von jeder Achse verschoben ist. Obwohl es beispielsweise gemäß einer Leistung und einer Verwendung verschieden ist, können Verschiebungen beispielsweise ungefähr ± 0,2 mm sein. Demzufolge werden die Druckkräfte der zwei Schraubenzugfedern 210, die auf die Antriebsvorsprünge 2a_1 und 2b_1 von dem kugeligen Vorsprung 211a über das Druckzwischenbauteil 209 wirken, jeweils optimal mit Bezug auf die Herstellungstoleranz eingestellt. Da der zweite Schwingungserzeuger 2_2 auch die Reaktionskraft von der zweiten Druckplatte 213 aufnimmt, wird die optimal eingestellte Druckkraft auf die Antriebsvorsprünge 2a_2 und 2b_2 aufgebracht.
Darüber hinaus hat die erste Druckplatte 211 den Bewegungsfreiheitsgrad in der Rollrichtung und der Nickrichtung mit Bezug auf den ersten und zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 und 208_2. Somit wird ungeachtet einer Neigung des ersten und zweiten Schwingungserzeugerhalterahmens 208_1 und 208_2 und einer Änderung der Neigung eine Lage der ersten Druckplatte 211 eingestellt, um ein optimaler Zustand zu sein, und die Druckkraft von jeder der zwei Schraubenzugfedern 210 wird stabil ohne Schwankungen.
Ein Vorsprung 211b, der an der ersten Druckplatte 211 vorgesehen ist, greift mit einer Nut 208c_1 ein, die an dem ersten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 ausgebildet ist, wie in 19A dargestellt ist. Ein Vorsprung 213b, der an der zweiten Druckplatte 213 vorgesehen ist, greift auch mit einer Nut 208c_2 ein, die an dem zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_2 ausgebildet ist, wie in 19B dargestellt ist. Somit sind die erste und zweite Druckplatte 211 und 213 in der x-Achsenrichtung über den ersten und zweiten Schwingungserzeugerhalterahmen 208_1 und 208_2 integriert. Demzufolge wird eine Positionsbeziehung zwischen den Schraubenzugfedern 210, der ersten Druckplatte 211 und der zweiten Druckplatte 213 nicht geändert, während sich der Bewegungsteil entlang der x-Achse bewegt, und die Druckkraft der Schraubenzugfedern 210 wird stabil.
24A und 24B sind perspektivische Ansichten einer Linsenantriebseinheit. 24A stellt die Linsenantriebseinheit dar, an der die Motoreinheit 1000C befestigt ist. 24B stellt die Linsenantriebseinheit dar, an der die Motoreinheit 1000C nicht befestigt ist. Eine Linseneinheit 500 ist durch eine Gestaltung aus einer Stange und einer Hülse gestützt, um entlang der optischen Achse (x-Achse) beweglich zu sein. Führungsstangen 501 und 502 sind ausgebildet, um parallel zu der x-Achse zu sein, und sind durch ein nicht dargestelltes Bauteil gestützt. Das Reibungsbauteil 207, das an der Motoreinheit 1000C vorgesehen ist, ist mit der Linseneinheit 500 durch Schrauben und Klebemittel integriert, wodurch ein Wirken einer Druckkraft auf die Linseneinheit 500 für eine Bewegung in der Richtung der optischen Achse gestattet wird.
Die Anzahl der Schraubenzugfedern 110 ist in dem ersten und zweiten Beispiel vier und ist in dem dritten Beispiel zwei, aber sie kann eine andere Anzahl sein. Darüber hinaus kann in dem dritten Beispiel eine Eingriffsbeziehung zwischen der ersten und zweiten Druckplatte 211 und 213 in einer Höhenrichtung gewechselt sein, und eine Schraubendruckfeder kann anstelle der Schraubenzugfeder als die Druckeinrichtungen verwendet werden.
Des Weiteren kann ein Ausdruck „jedes Bauteil befindet sich in einer Ebene“ in jedem Beispiel so interpretiert werden, dass wenigstens ein Teil des Bauteils die Fläche schneidet.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten beispielhaften Ausführungsformen begrenzt ist. Der Umfang der folgenden Ansprüche ist gemäß der breitesten Interpretation auszulegen, um alle solche Modifikationen und äquivalente Aufbauten und Funktionen zu umfassen.
Ein Motor (1000A, 1000B, 1000C) hat einen ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1), eine Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210), die um den ersten Schwingungserzeuger herum angeordnet sind und die den ersten Schwingungserzeuger an ein Kontaktbauteil (7, 107, 207) in Kontakt mit dem ersten Schwingungserzeuger drücken, ein erstes Druckbauteil (11, 111, 211), das durch die Vielzahl von Vorspannteilen vorgespannt wird und das einen Druckteil (11a, 111a, 211a) hat, der den ersten Schwingungserzeuger durch eine Vorspannkraft der Vielzahl von Vorspannteilen drückt, und ein zweites Druckbauteil (14, 114, 214), das durch die Vielzahl von Vorspannteilen vorgespannt wird. Der erste Schwingungserzeuger und das Kontaktbauteil bewegen sich relativ durch Schwingungen, die in dem ersten Schwingungserzeuger auftreten. Das erste und zweite Druckbauteil bewegen sich einstückig, während sich der erste Schwingungserzeuger bewegt. Das erste Druckbauteil und der erste Schwingungserzeuger sind um eine erste Richtung herum senkrecht zu sowohl einer Bewegungsrichtung des ersten Schwingungserzeugers als auch einer Vorspannrichtung der Vielzahl von Vorspannbauteilen neigbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-136205 [0002, 0002, 0004]
JP 2011-72130 [0002, 0005]

Claims

Motor (1000A, 1000B, 1000C) mit: einem ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1); einer Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210), die um den ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1) herum angeordnet sind, und die angeordnet sind, um den ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1) an ein Kontaktbauteil (7, 107, 207) in Kontakt mit dem ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1) zu drücken; einem ersten Druckbauteil (11, 111, 211), das durch die Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210) vorgespannt wird und das ein Druckteil (11a, 111a, 211a) hat, das angeordnet ist, um den ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1) durch die Vorspannkraft der Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210) zu drücken; und einem zweiten Druckbauteil (14, 114, 214), das durch die Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210) vorgespannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwingungserzeuger (2, 2_1) und das Kontaktbauteil (7, 107, 207) angeordnet sind, um sich durch Schwingungen, die in dem ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1) auftreten, relativ zu bewegen, das erste und zweite Druckbauteil (11, 111, 211, 14, 114, 214) angeordnet sind, um sich einstückig mit dem ersten Schwingungserzeuger (2, 2_1) zu bewegen, während sich der erste Schwingungserzeuger (2, 2_1) bewegt, und das erste Druckbauteil (11, 111, 211) und der erste Schwingungserzeuger (2, 2_1) angeordnet sind, um um eine erste Richtung senkrecht zu sowohl einer Bewegungsrichtung des ersten Schwingungserzeugers (2, 2_1) als auch einer Vorspannrichtung der Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210) neigbar zu sein.
Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckteil in einer Ebene einer ersten Fläche angeordnet ist, die parallel zu sowohl der ersten Richtung als auch der Vorspannrichtung ist und die einen zugewandten Bereich des ersten Schwingungserzeugers (2, 2_1) teilt, der dem Kontaktbauteil (7, 107, 207) zugewandt ist.
Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Druckbauteil (11, 111, 211) angeordnet ist, um um eine gerade Linie herum neigbar zu sein, die senkrecht zu einer zweiten Fläche, die parallel zu sowohl der Bewegungsrichtung als auch der Vorspannrichtung ist und den zugewandten Bereich symmetrisch teilt, ist und die in der Ebene der ersten Fläche positioniert ist.
Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckteil in einer Ebene der zweiten Fläche angeordnet ist, und das erste Druckbauteil (11, 111, 211) angeordnet ist, um um eine gerade Linie herum neigbar zu sein, die senkrecht zu der ersten Fläche ist und die in der Ebene der zweiten Fläche positioniert ist.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, des Weiteren mit einem zweiten Schwingungserzeuger (2_1), der das Kontaktbauteil (7, 107, 207) an einer hinteren Seite einer Fläche berührt, wo der erste Schwingungserzeuger (2, 2_1) das Kontaktbauteil (7, 107, 207) berührt, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Druckbauteil (14, 114, 214) angeordnet ist, um den zweiten Schwingungserzeuger an das Kontaktbauteil (7, 107, 207) durch die Vorspannkraft der Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210) zu drücken.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210) jeweils eine Schraubenfeder sind.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Vorspannteilen (10, 110, 210) jeweils eine Schraubenzugfeder sind.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwingungserzeuger (2, 2_1) zwei Antriebsvorsprünge hat, die an dem Kontaktbauteil (7, 107, 207) anliegen.
Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwingungserzeuger (2, 2_1) eine Schwingungsplatte (3), die das Kontaktbauteil (7, 107, 207) berührt, und ein piezoelektrisches Element (4) hat, das angeordnet ist, um eine Schwingung zu erregen, indem es mit einer Spannung beaufschlagt wird.
Gerät (2000) mit: einem Motor (1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 9; und einem Bauteil (4000), das durch eine Antriebskraft von dem Motor angetrieben wird.
Gerät nach Anspruch 10, wobei das Gerät ein optisches Gerät mit einer Linse ist.