JP2000060161A - 振動波駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】経時劣化がなく、回転ムラやトルクムラの少な
い振動波駆動装置を提供する。 【解決手段】弾性体１に圧電素子２を接合した振動体４
と、振動体４の駆動面に接触される接触体６と、接触体
６を振動体４に加圧接触させる加圧機構１８と、加圧機
構１８に連結された回転軸１２を備え、圧電素子に交番
信号を印加することにより前記駆動面に振動波を励振
し、前記振動体と前記接触体とを相対回転させる振動波
駆動装置において、前記加圧機構１８は、加圧ばね８に
制振材７を前記接触体６と接触することなく固着した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は振動波駆動装置に係
り、振動波駆動装置の振動体に接触体を加圧接触させる
加圧機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】振動波駆動装置としての振動波モータ
は、例えば円環型の弾性体に電気−機械エネルギー変換
素子としての圧電素子を接着した振動体と、この弾性体
に加圧接触する移動体と、モータ中心に配置され、前記
移動体に連結されたモータ軸（回転軸）と、振動体を保
持する部材（ケースとハウジングで構成される）により
構成され、前記圧電素子に駆動用の周波信号を印加する
ことにより前記弾性体に例えば曲げ振動の合成により進
行波としての駆動波が形成され、この駆動波が形成され
る前記弾性体の駆動面に加圧接触する前記移動体が摩擦
駆動され、その回転力が前記回転軸に伝達されるように
なっている。

【０００３】このような振動波モータは、特公平１−１
７３５４号公報等で知られており、振動体に発生した進
行性振動波エネルギーが振動体に加圧接触させた移動体
としての回転子に摩擦力によって伝えられ、前記回転子
が回転する構造になっている。

【０００４】図３は従来の振動波モータの断面図を示
す。図３において、弾性体１の一方の面に電気−機械エ
ネルギー変換素子としての圧電素子２が接着され、他方
の面には摺動材３が接着されて振動体４を構成してい
る。この振動体４の摺動材３に回転体６を加圧接触させ
るために、制振材７と、加圧ばね８と、回転軸１２に取
り付けられたばね受２０が設けられている。回転軸１２
はハウジング５に装着され軸受１１ａ及びケース１０に
装着された軸受１１ｂによって、回転自在に支持されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の振動波モータでは以下のような欠点があった。

【０００６】従来は制振材７が回転体６に接触してい
て、回転体６の回転は制振材７を介して加圧ばね８に伝
達される構成であったので、ずれ・すべりが生じて回転
軸１２の停止精度を悪くするという問題点があった。

【０００７】また、制振材７には常に加圧力が作用して
おり、経時的に寸法が加圧の低下する方向に変化するへ
たりを起こすことから、モータの特性が経時劣化する問
題点があった。

【０００８】本出願に係る発明の目的は、経時劣化がな
く、回転ムラやトルクムラの少ない振動波駆動装置を提
供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する第１の構成は、弾性体に電気−機械エネルギ
ー変換素子を接合した振動体と、前記振動体の駆動面に
接触される接触体と、前記接触体を前記振動体に加圧接
触させる加圧機構と、を備え、前記電気−機械エネルギ
ー変換素子に交番信号を印加することにより前記駆動面
に振動波を励振し、前記振動体と前記接触体とを相対回
転させる振動波駆動装置において、前記加圧機構は、加
圧ばねに制振材を前記接触体と接触することなく固着し
たものである。

【００１０】本発明の目的を実現する第２の構成は、前
記加圧ばねは、複数の脚部を放射状に配した形状に形成
されていて、前記脚部に前記制振材を固着したものであ
る。本発明の目的を実現する第３の構成は、前記制振材
がゴムとしたものである。上記した第１、第２の構成で
は、従来例と異なり、加圧機構と接触体の中間に制振材
を介在させないために、制振材によるずれ・すべりが無
くなることで、停止精度の高い振動波駆動装置を提供で
きる。

【００１１】また、従来例と異なり加圧機構と回転体の
中間に制振材を介在させないために制振材のへたりが無
くなる。結果、振動波駆動装置特性の経時劣化の無い振
動波駆動装置を提供できる。

【００１２】上記した第３の構成では、制振材がブチル
ゴム・クロロプレーンゴム等のゴムなので、ノイズ振動
を大きく減衰させる作用がある。よって、振動体より加
圧機構に伝わった振動が騒音として周囲空気へ伝搬する
のを大きく阻止する作用がある。

【００１３】また、振動体より加圧機構に伝わった振動
を吸収し加圧機構のノイズ振動が回転体に戻るのを大き
く阻止する。よって、振動体にノイズ振動が伝わらず駆
動振動を乱さない作業がある。

【００１４】結果、駆動騒音の特に少ない振動波駆動装
置を提供できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１、図２は本発明の一実施の形
態を示す。

【００１６】図１は振動波モータの断面図、図２は図１
の加圧機構の断面図である。

【００１７】図１において本実施の形態の概略構成をま
ず簡単に説明すると、弾性体１の一方の面に電気−機械
エネルギー変換素子としての圧電素子２が接着され、他
方の面には摺動材３が接着されて振動体４を構成してい
る。この振動体４の摺動材３に回転体６を加圧接触させ
るための加圧機構１８は、制振材７が取り付けられた加
圧ばね８と、加圧ばね８の内周部に接合される連結部材
９により構成されている。制振材７としては、ブチルゴ
ム・クロロプレーンゴム等のゴムが用いられている。

【００１８】回転軸１２はハウジング５に装着された軸
受１１ａ及びケース１０に装着された軸受１１ｂによっ
て、回転自在に支持されている。

【００１９】本実施の形態の加圧機構１８は、円板状の
板部材で形成された断面略半球状の加圧ばね８と制振材
７からなり、制振材７は回転体６に接触することなく加
圧ばね８に固着されている。

【００２０】加圧ばね８は、外周部で回転体６と接合状
態にある。板状の加圧ばね８は円板形状をしており、出
力軸としての回転軸１２の軸方向にたわませて加圧する
ようになっている。

【００２１】回転軸１２に固定される連結部材９は板状
の加圧ばね８の内周部に接合状態で、かつ、回転方向の
自由度を規制して、それぞれ取り付けられている。この
ような回転軸１２、加圧機構１８および回転体６の構成
では、図１において回転軸１２はハウジング５に装着さ
れた軸受１１ａとケース１０に装着された軸受１１ｂに
よって支えられており、加圧機構１８は回転体６を振動
体４の摺動材３に圧接している。振動体４は弾性体１の
一方の面に圧電素子２が接着され、他方の面には摺動材
３が接着されており、内周部側がハウジング５に固定さ
れている。回転軸１２には、出力ギヤ１３が固着されて
おり、出力ギヤ１３の回転により被駆動体移動機構１４
が駆動されることになる。

【００２２】このような構成において、電気−機械エネ
ルギー変換素子２に交番信号として交流電圧を印加する
と、弾性体１に振動波としての進行波が励振され、加圧
機構１８によって振動体４に圧接されている回転体６が
回転し、その回転力は加圧機構１８を介して出力軸１２
に伝達されて、回転軸１２が回転する。なお、回転体６
を固定して、振動体４の方を回転自在とすれば、振動体
４の方が回転することになる。

【００２３】また、制振材７は回転体６に接触すること
なく加圧ばね８に固着されている。従来は図３に示すよ
うに回転体６と加圧ばね８の間に制振材７が介在してお
り、制振材７による「ずれ」・「すべり」・「へたり」
の発生があった。

【００２４】しかし、本実施の形態では「ずれ」・「す
べり」・「へたり」がなく精度の高い回転性能と経時劣
化の無いモータ特性を得ることができる。

【００２５】なお、本実施の形態では、回転体６と加圧
バネ８とは直接接触するようにしているが、加圧ばね８
自体に制振材７を固着したので、振動体４自体の振動ノ
イズの影響は制振材７によって防ぐことができる。

【００２６】図２のｂに示すように制振材７を固着する
ための接合材１９を両面テープ・弾性接着剤・粘着材等
の減衰性能が高く、且つ接合力を持つ材質とすれば、本
実施の形態の効果を一段と発揮することが出来る。

【００２７】また、制振材７は図２のａに示す本実施の
形態のように加圧ばね８の外面側に設けるだけでなく、
図２のｃに示すように、加圧ばね８の内面側、あるいは
図２のｄにしめすように、加圧ばね８の両面側に設ける
ようにしても良い。

【００２８】また、加圧ばね８としては、本実施の形態
の皿ばねだけではなく、図４に示すように複数の脚部８
ａを突出した分割ばねの場合、振動が集中する脚部８ａ
に制振材７を固着することで同様の効果が得られる。

【００２９】また、制振材７の材質は、ゴムに限られる
ものではなく、フエルト，紙，発泡プラスチック等も用
いることができる。

【００３０】

【発明の効果】請求項１、２、３に係る発明によれば、
加圧ばねに制振材を回転体と接触することなく固着した
構成にしたことで「ずれ」・「すべり」・「へたり」を
なくすことができる。また、制振材の厚みが振動波駆動
装置の厚み寸法に含まないので薄型化ができる。さら
に、振動体の振動ノイズの影響を小さくすることもでき
る。

【００３１】以上の結果、低騒音で回転精度と停止精度
が良く振動波駆動装置特性の経時劣化が無い振動波駆動
装置を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す振動波駆動装置の
断面図

【図２】図１及び他の構成の加圧機構の断面図

【図３】従来の振動波駆動装置としての振動波モータの
断面図

【図４】本発明の他の実施の形態の加圧ばねの平面図

【符号の説明】

１ 弾性体 ２ 圧電素子（電気−機械エネルギー変換素子） ３ 摺動材 ４ 振動体 ５ ハウジング ６ 回転体 ７ 制振材 ８ 加圧ばね ９ ばね受 １０ ケース １１ａ 軸受 １１ｂ 軸受 １２ 回転軸（出力軸） １８ 加圧機構 １９ 接合材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋爪 博和 東京都目黒区中根２丁目４番19号 キヤノ ン精機株式会社内 (72)発明者 鈴木 正晴 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柳 栄一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 5H680 AA02 AA09 AA12 AA18 BB03 BB17 CC07 DD01 DD03 DD23 DD53 DD55 DD75 DD85 EE03 EE07 EE12 FF08 GG19 GG20

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性体に電気−機械エネルギー変換素子
   を接合した振動体と、前記振動体の駆動面に接触される
   接触体と、前記接触体を前記振動体に加圧接触させる加
   圧機構と、を備え、前記電気−機械エネルギー変換素子
   に交番信号を印加することにより前記駆動面に振動波を
   励振し、前記振動体と前記接触体とを相対回転させる振
   動波駆動装置において、 前記加圧機構は、加圧ばねに制振材を前記接触体と接触
   することなく固着したことを特徴とする振動波駆動装
   置。
2. 【請求項２】 前記加圧ばねは、複数の脚部を放射状に
   配した形状に形成されていて、前記脚部に前記制振材を
   固着したことを特徴とする請求項１に記載の振動波駆動
   装置。
3. 【請求項３】 前記制振材がゴムであることを特徴とす
   る請求項１または２に記載された振動波駆動装置。