JP2001145376A - 振動波駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】全長をより短くできる安価な振動波駆動装置を
提供する。 【解決手段】圧電素子板３を弾性体の内径部１ｄと弾性
体２の間に挟み、ボルト４により固定し、圧電素子板３
に交番信号を印加することにより摩擦摺動部に駆動振動
を形成する振動体１の弾性体は、内径部１ｄの周囲に空
間部１ｃを有して外径部１ｅが形成されると共に、前記
内径部１ｄと前記外径部１ｅとが薄肉の連結部１ａを介
して連結され、圧電素子板３は前記内径部１ｄに設けら
れ、前記摩擦摺動部は前記圧電素子板３の外径より外側
位置するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気−機械エネルギ
ー変換素子を振動源として弾性体に駆動振動を形成する
振動体を有する振動波駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の振動波駆動装置としては、例えば
特開平06−327270号公報等が知られており、その一例を
図１０に示す。この振動波駆動装置は、棒状の振動体に
移動体ｄＡが接触部Ａで加圧接触し、該振動体に形成さ
れる駆動振動により該移動体ｄＡを回転させる，いわゆ
る棒状振動波モータである。

【０００３】前記振動体は、フランジ部３ｂを有するピ
ン部材１０３の中心軸部３ａに、中心部に軸穴が形成さ
れた電気−機械エネルギー変換素子としての円板形状の
圧電素子板ａ１〜ａ５が装着され、ピン部材１０３の中
心軸部３ａに形成されたおねじ部３ｃに螺合する第１の
弾性部材１０２をこの中心軸部３ａにねじ込むことによ
り、複数の圧電素子板ａ１〜ａ５を挟持している。

【０００４】また、中心軸部３ａの先端部にもおねじ部
３ｄが形成されており、先端質量部材としての第２の弾
性部材１０１がこのおねじ部３ｄに螺着されている。

【０００５】第２の弾性部材１０１は、中心軸部３ａに
固定された状態において、第１の弾性部材１０２と軸方
向において空間部ｂ１を有している。また、第２の弾性
部材１０１は、内周部に中心軸部３ａとの間にも隙間を
有する空間部ｂ２を有している。１０４は振動体を支持
する支持ピンで、ピン部材１０３の中心軸部３ａの先端
部に固定されている。

【０００６】圧電素子板ａ１〜ａ４は駆動用であり、圧
電素子板ａ５は振動検出用であって、これらの圧電素子
板は、例えば直径部分を挟んだ両側の領域の分極方向を
異ならせたもので、圧電素子板ａ１とａ２とは同位相に
配置され、また圧電素子板ａ３とａ４とは同位相で圧電
素子板ａ１（ａ２）とは９０度の位相差を有して配置さ
れ、また振動検出用の圧電素子板ａ５は例えば圧電素子
板ａ１と同位相に配置されている。圧電素子ａ１とａ２
には不図示の駆動回路より交流電圧等のＡ相交番信号が
印加され、また圧電素子板ａ３とａ４にはＡ相交番信号
と位相がずれた交流電圧等のＢ相交番信号が印加され、
振動体に時間的及び位置的に位相のずれた２つの屈曲振
動を励振させ、両屈曲振動の合成により駆動部に楕円運
動の駆動波が形成されることになる。

【０００７】ところで、前記駆動回路は、振動検出用の
圧電素子板ａ５からの検出信号と駆動信号の位相差をフ
ィードバックすることにより振動体の駆動制御を行って
おり、前記検出信号と駆動信号の周波数が高いと正確な
位相差が検出できず、精度の良い制御ができなくなる。

【０００８】また、振動体の駆動面に対して移動体を全
周に渡り接触させるため、前記移動体が前記振動体に接
触する先端部はフランジ部を介して小径の筒部を形成
し、この小径の筒部の先端を前記振動体の駆動面に接触
させるように形成しており、その際、該フランジ部がバ
ネの役割を果たし、このバネにより、前記振動体に形成
差れる駆動振動に対して移動体が追従できるようにして
いる。しかし、このバネの受ける加振力の成分として、
駆動振動数の２倍の成分を多く含むので、この振動数付
近に該バネの固有振動数が存在すると、振幅が拡大し、
正常な回転が妨げられたり、駆動中に鳴きが発生する。

【０００９】このようなことは、振動波モータの小型化
を図る場合に生じるので、図１に示す振動波モータで
は、第１の弾性部材１０２と第２の弾性部材１０１との
間に空間部ｂ１を設けると共に、第２の弾性部材の内周
部に中心軸部３ａに対して隙間（空間部）ｂ２を設け、
第２の弾性部材の質量を殆ど減らすことなく振動体全体
の剛性を下げ、振動体の固有振動数を下げることを可能
としている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記した振動波駆動装
置としての振動波モータにおいては、振動体の全長を短
くするのに伴って振動体の固有振動数が高くなることを
避ける構成としたものである。

【００１１】しかしながら、移動体が振動体と接する摩
擦摺動部ｄＡＡの中心からの位置は、圧電素子板の外径
より内側に存在する。すなわち、前記摩擦駆動部ｄＡＡ
が内径側に位置するほど、固有振動数が高くなり、固有
振動数を下げるためには前記空間部ｂ１の軸方向の長さ
を長くする必要が生じる。

【００１２】そのため、振動体は軸心方向に長さを有し
てしまい、結局振動体の全長は依然として長くなってし
まう。

【００１３】また、空間部１０１ｂを設けるためには、
弾性体を第１の弾性部材と第２の弾性部材の２つに部材
が必要となっていた。

【００１４】そのため、本出願に係る発明の目的は、全
長をより短くできる安価な振動波駆動装置を提供しよう
とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、電気−機
械エネルギー変換素子を複数の弾性体の間に挟み、締結
部材により固定し、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摩擦摺動部に駆動振動
を形成する振動体と、前記振動体の駆動部に加圧接触す
る接触体とを有し、前記振動体と前記接触体とを相対移
動させる振動波駆動装置において、前記摩擦摺動部を有
する弾性体は、内径部の周囲に空間部を有して外径部が
形成されると共に、前記内径部と前記外径部とが薄肉の
連結部を介して連結され、前記電気−機械エネルギー変
換素子は前記内径部に設けられ、前記摩擦摺動部は前記
電気−機械エネルギー変換素子の外径より外側位置する
ことを特徴とする。

【００１６】第２の発明は、上記第１の発明で、前記連
結部は前記電気−機械エネルギー変換素子の外径よりも
径方向外方まで延びていることを特徴とする。

【００１７】第３の発明は、上記いずれかの発明で、前
記電気−機械エネルギー変換素子の片側に配置されてい
る弾性体に駆動部が形成されていることを特徴とする。

【００１８】第４の発明は、上記いずれかの発明で、前
記薄肉の連結部は前記摩擦摺動部側に設けられているこ
とを特徴とする。

【００１９】第５の発明は、上記１、２または３の発明
で、前記薄肉の連結部は前記摩擦摺動部とは反対側に設
けられていることを特徴とする。

【００２０】第６の発明は、上記いずれかの発明で、前
記振動体は、前記内径部と同軸に設けられた支持軸の回
りに前記接触体を配置し、前記支持軸に対して回転可能
に保持されたギヤ部材とに前記接触体とを一体的に回転
可能に連結したことを特徴とする。

【００２１】第７の発明は、上記第６の発明で、前記支
持軸は中間部が先端部よりも細径に形成されていること
を特徴とする。

【００２２】第８の発明は、上記第５の発明で、前記薄
肉の連結部には、前記電気−機械エネルギー変換素子か
ら延びる信号線が通る孔部が形成されていることを特徴
とする。

【００２３】第９の発明は、上記第１または第２の発明
で、前記振動体は、前記電気−機械エネルギー変換素子
の両側に配置されている弾性体に前記摩擦摺動部が夫々
形成されていることを特徴とする。

【００２４】第１０の発明は、上記第９の発明で、前記
振動体を軸方向に沿って回転軸が貫通し、前記電気−機
械エネルギー変換素子の両側に配置されている前記各弾
性体の摩擦摺動部に加圧接触する前記各接触体と一体に
前記回転軸が回転することを特徴とする。

【００２５】第１１の発明は、上記いずれかの発明で、
前記振動体の弾性体は、連結部の内径端が前記電気−機
械エネルギー変換素子の外径端よりも内周側に位置する
ように前記空間部が形成されていることを特徴とする。

【００２６】第１２の発明は、上記第１ないし第１０の
発明のいずれかにおいて、前記振動体の弾性体は、内径
部の外周に前記空間部に臨む溝部が周方向に形成されて
いることを特徴とする。

【００２７】第１３の発明は、上記第１ないし第１０の
発明のいずれかにおいて、前記振動体の弾性体は、前記
連結部が軸方向と直交する方向に平坦な第１の連結部
と、テーパー面の第２の連結部とにより構成され、前記
第１の連結部は内径端が前記電気−機械エネルギー変換
素子の外径端よりも内周側に位置するように前記内径部
に連接されていることを特徴とする。

【００２８】第１４の発明は、上記第１３の発明で、前
記連結部に複数の孔部を形成したことを特徴とする。

【００２９】第１５の発明は、第１ないし第１０の発明
のいずれかにおいて、前記振動体の弾性体は、外端面が
軸方向外方に向かうに従って径方向に広がっていること
を特徴とする。

【００３０】第１６の発明は、第１ないし第１０の発明
のいずれかにおいて、前記振動体の弾性体は、連結部が
蛇腹状に形成されていることを特徴とする。

【００３１】第１７の発明は、上記第１６の発明で、前
記連結部は前記内径部とは別部材に形成され、前記外径
部と一体に形成されていることを特徴とする。

【００３２】上記の発明において、前記摩擦摺動部は前
記電気−機械エネルギー変換素子の外径より外側にあ
り、前記弾性体の薄肉部を該摩擦摺動部と該弾性体の内
径との間に設けたことにより、従来例において空間部１
０１ｂに相当する部分は、従来例における挟持用の第１
の弾性体１０２と軸方向で重ね合わせて設けることが可
能になるため、全長をより短くすることが出来る。

【００３３】なお、全長の長短を比較するにあたって
は、摩擦摺動部の直径を基準にすることが公平である。

【００３４】なぜなら、振動波モータ等の振動波駆動装
置の特徴は高トルクを発生出来る点にあり、これは摩擦
摺動部の直径に関係しているからである。

【００３５】本発明と従来例を比較する時、同等のトル
クを発生するモータ同士で比べることが適当である。

【００３６】つまり、同じ直径の摩擦摺動部を有するモ
ータ同士で比較する。その時、電気−機械エネルギー変
換素子の外径は本発明では小さくなるが、この点は低コ
スト化に寄与しむしろ望しい。

【００３７】本発明の振動波駆動装置では、電気−機械
変換素子（圧電素子）で発生した微小な変位を摩擦摺動
部で拡大して、前記回転体へ伝達している。その時、電
気−機械変換素子と弾性体との間には隙間がなく確実に
密着していることが必要である。

【００３８】そのため、本発明の振動波駆動装置の振動
体はボルトなどの挟持部材により、電気−機械エネルギ
ー変換素子と弾性体との一体化を確実にしている。

【００３９】それでも、振動体の振動振幅を大きくして
回転体の回転数を高くしていくと、電気−機械エネルギ
ー変換素子の変位が弾性体に伝達されにくくなり、モー
タ効率が低下する。これを極力回避するには、摩擦摺動
部付近だけが大きな変位を生じる様、振動体を設計する
ことが望しい。本発明では薄肉の連結部を摩擦摺動部近
傍に設けられるので、この点でも優れている。

【００４０】また、前記連結部を前記電気−機械エネル
ギー変換素子の外径よりも径方向外方まで延びるように
構成することにより、前記弾性体の製作を容易にするこ
とができる。すなわち、第１の発明に基づき振動体の全
長を短くした上、薄肉の連結部の全てを前記電気−機械
エネルギー変換素子の外径より内径側に配置するとなる
と、前記弾性体を従来例でいうところの第１の弾性体と
第２の弾性体に分割するか、ななめの空間部を製作する
という特殊で困難な加工法が必要になってくるが、第２
の発明では不要となる。

【００４１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は第１
の実施の形態の断面図である。

【００４２】本実施の形態の振動体１は、円筒形の第１
の弾性体本体１ｅの内部に、一端部に形成した薄肉の連
結部１ａを介して小径でかつ短尺の内径部１ｄを空間部
１ｃを隔てて同軸的に設けたものを第１の弾性体とし、
複数枚の電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素
子板（あるいは積層圧電素子）３を第２の弾性体２と内
径部１ｄの一端の間に配置し、ボルト４を内径部１ｄの
中心部に形成されたねじ穴にねじ込んでこれらを一体的
に締結することにより構成されている。

【００４３】なお、本実施の形態では、第２の弾性体２
を使用しているが、ボルト４のフランジ部等を利用する
ことも可能であり、圧電素子３を内径部３の端部に固定
できるようにすれば良い。

【００４４】本実施の形態における振動体は、２つの曲
げ振動を合成して首ふり運動を生じさせるものであり、
移動体５との摩擦摺動部１ｂを大径の第１の弾性体本体
１ｅの一端面としている。なお、本実施の形態の振動波
駆動装置としての棒状振動波モータの駆動原理の概略に
ついては上述したが、この駆動原理は特開平０３−０１
１９８１号公報等に記載されている様に公知であるた
め、その詳しい説明は省略する。

【００４５】本実施の形態における振動体は、圧電素子
３がボルト４を介して第２の弾性体２と挟持される内径
部１ｄが、薄肉の連結部１ａを介して摩擦摺動部１ｂを
有する第１の弾性体本体１ｅに連結した構成としている
ので、この薄肉の連結部１ａにより摩擦摺動部１ｂの変
位が拡大される。なお、拡大する比率は薄肉の連結部１
ａの幅や厚さなどを調整することで変えられる。

【００４６】薄肉の連結部１ａより外径側にある摩擦摺
動部を有する第１の弾性体本体１ｅは、以上の構成によ
り大きな質量を有することが出来る。そのため、振動体
の共振周波数を低くすることが出来る。

【００４７】摩擦摺動部１ｂで発生した変位は、摩擦力
を介して接触体としての回転体５に伝えられる。

【００４８】ボルト４の細軸部４ａの回りに配置されて
いる筒状のバネケース６は回転体５に接着されており、
回転体５と一体になって回転する。加圧バネ７は回転体
５を摩擦摺動部１ｂに圧接するためのもので、バネケー
ス６の内周部に配置され、出力部材としてのギヤ８の筒
部８ａと当接して所定のバネ力が付与される。

【００４９】バネケース６は内周部に嵌合するギヤ８の
筒部８ａに形成した不図示の爪を介して軸方向移動可
能、かつ軸回りに回転不能にかみ合っている。したがっ
て、ギヤ８は軸方向には可動であるが、バネケース６と
一体で回転する。

【００５０】ボルト４の先端軸部に固定のフランジ１０
に取り付けられたボールベアリング９はアウターレース
部にギヤ８が取り付けられ、前記摩擦摺動部１ｂへの圧
接力の反力を軸方向に受ける。

【００５１】なお、ボルト４の軸部の中間部を細い細軸
部４ａとしているが、これは振動体１の振動をフランジ
１０に伝えない様にするためである。なお、フランジ１
０を不図示の機器等にネジ止めすることにより、振動体
１を該機器に固定できるようにしている。

【００５２】（第２の実施の形態）図２は第２の実施の
形態を示す断面図である。

【００５３】本第２の実施の形態は、振動体の構成を第
１の実施の形態における振動体と逆の構成、すなわち、
第１の弾性体本体１ｅの内側に薄肉の連結部１ａを介し
て設けられた内径部１ｄを摩擦摺動部１ｂとは反対側に
設けたものである。

【００５４】本実施の形態において、薄肉の連結部１ａ
には孔部１ｆが設けられており、圧電素子３への配線の
ためのフレキシブルプリント基板１１を通している。

【００５５】また、該孔部１ｆは後述するが摩擦摺動部
１ｂの変位を拡大する役割も達成出来る。第１の実施の
形態に比べて、前記孔部１ｆがない場合でも、摩擦摺動
部１ｂで大きな変位が得られる。

【００５６】上記実施の形態では、薄肉部１ａと摩擦摺
動部１ｂは互いに対向する位置に配置されている。つま
り、ちょうど薄肉部から折り返した様な形状になってい
る。摩擦摺動部は薄肉部を略支点位置として振動変位す
るので、摩擦摺動部の変位方向は振動子の軸心方向と４
５°前後に出来る。回転体５の回転速度を与えるのは、
振動子の軸心に垂直な方向の振動変位ベクトル分であ
る。一方、接触部と摩擦摺動部１ｂを分離するための変
位ベクトル分は振動子の軸心方向である。

【００５７】経験的に該振動波モータでは、垂直方向と
軸心方向のベクトル分の大きさが等しい、すなわち振動
変位方向が４５°程度が望ましい。ところが、従来例で
もわかる様に、棒状振動体の長さが短くなると、振動変
位の方向が軸心方向寄りになり、モータの回転数が上が
らない傾向になる。本実施の形態では、前述した形状に
なっているので、振動体の長さが短くても、振動変位方
向を４５°前後に出来る。

【００５８】回転体５にはステンレス製の薄板をプレス
絞り成形で製作した接触部５ａが３ケ略同軸状に配置さ
れている。回転体５には、かしめ部材１９を圧入するこ
とで固定してある。該かしめ部材１９は、回転体５や接
触部と熱膨張係数が略同等の比較的延性のある材料を選
定している。接触部を接着などで固定する方法と異なり
同時に複数の接触部を固定できる上、接着剤の様に熱に
対して弱いこともないので、耐熱性が向上する。又、製
作工程も簡単である。接触部を複数設けたのは、モータ
のトルク向上のためである。摩擦摺動部にかかる面圧が
高くなると摩耗が激しくなるので、必要なトルクに応じ
て、接触部の数を増減させる。単に摩擦摺動部を広くす
ると、その中で振動変位と一致しない部分が増えて、摩
耗や鳴きなどの原因になってしまう。各摩擦接触部が独
立に変位するので、大トルクのモータを簡単に設計可能
となった。

【００５９】（第３の実施の形態）図３は第３の実施の
形態の断面図である。

【００６０】本実施の形態の振動波モータは、第１の実
施の形態に示す第１の弾性体を２つ用いてモータ両側の
回転体５を回転させ、軸中心に配置した回転軸１２を両
側の回転体５により回転駆動するようにしている。

【００６１】本実施の形態における振動体は、第１の実
施の形態に示す第１の弾性体１ｅの摩擦摺動部１ｂを外
側にして向かい合わせに配置し、両方の第１の弾性体１
ｅの内径部の間に圧電素子板３を配置している。そし
て、中心に軸孔を有し、外周面におねじ部が形成された
管ネジの締結用ボルト４を両方の内径部のネジ孔にねじ
込んで圧電素子板３を挟持固定した構成としている。

【００６２】本実施の形態において、移動体としての回
転体は、薄板をプレス加工して形成され、先端部の径を
小径として接触バネ部が形成された摩擦部材からなる接
触部５ａを回転体本体５に接合して形成されている。そ
してこの回転体を前記各第１の弾性体１ｅに対向して配
置し、前記各回転体の接触部５ａを前記各第１の弾性体
１ｅの摩擦摺動部１ｂに接触させている。

【００６３】各回転体本体５の外側には、回転力伝達部
材１４が軸方向移動可能、かつ軸回り回転不能に夫々取
り付けられていて、回転体本体５の内周部に配置された
加圧バネ７を押して適切な加圧力を接触部５ａに付与す
る。

【００６４】本実施の形態において、管ネジ状の締結用
ボルト４の軸心に形成された貫通孔には回転軸１２が回
転可能に貫通し、各回転力伝達部材１４に圧入され、両
方の回転体と一体に夫々回転する回転力伝達部材１４を
介して回転軸１２が回転駆動される。

【００６５】本実施の形態において、上記した構成のモ
ータはふた１６を有するケース１５内に収納され、ふた
１６に形成された軸孔により回転軸１２を軸支し、また
ケース１５の底部に設けられた軸受１７により回転軸１
２を軸支する。前記第１の弾性部材の間には、ケース１
５の内径よりも大径の薄板で形成されたバネ性を有する
支持部材１３が固定され、上記振動体をケース１５に振
動に影響を与えないように支持する。

【００６６】なお、ふた１６をケース１５に接合した
時、回転力伝達部材１４に対して軸受１７及びふた１６
との間に大きな隙間を生じないように、樹脂製スペーサ
１８が設けられている。スペーサ１８の厚さは次の点で
調整されている。つまり、軸１２に軸方向の力が加わっ
た時でも支持部材１３が変形せず、一方スペーサの端面
に軸の回転による摩擦力を生じない程度である。

【００６７】本実施の形態では、振動体が１つで回転体
が２つあるため、上記した第１の実施の形態及び第２の
実施の形態に比べて発生トルクが２倍になる一方、コス
トは２倍未満におさえられる。

【００６８】また、前記２つの回転体は、回転軸１２に
回転力を伝達する構造になっており、出力はこの回転軸
１２で取り出せる。１１は圧電素子板３に駆動用の信号
を供給すると共に、振動検出信号を不図示の駆動回路に
送信するフレキシブルプリント板である。

【００６９】（第４の実施の形態）図４は第４の実施の
形態の断面図である。本実施の形態は、上記した第３の
実施の形態と同様に、２つの第１の弾性体により１つの
振動体を構成するもので、上記した第１及び第３の実施
の形態における第１の弾性体１ｅにおける空間部１ｃは
軸方向に沿って同軸的に形成されているが、本実施の形
態の空間部１ｃは円錐状に形成され、したがって内径部
１ｄはテーパ形状に形成されている。

【００７０】これは摩擦摺動部の変位方向を調節するた
めに施されたものである。

【００７１】本第４の実施の形態では、上記した第３の
実施の形態に比べて摩擦摺動部の変位方向は軸方向寄り
になる。これにより、回転体の回転数は低くなるが、回
転ムラは小さくなる。

【００７２】（第５の実施の形態）図５は第５の実施の
形態を示している。

【００７３】本実施の形態は上記した第３の実施の形態
と同様の振動波モータで、異なる点は第１の弾性体１ｅ
の空間部１ｃの形状だけなので、図５には一対の第１の
弾性体等で構成される振動体のみを示す。

【００７４】本実施の形態における空間部１ｃは、内径
部１ｄの外周面に周方向に溝部１ｃ１を形成したもの
で、この溝部１ｃ１は軸心に対して略垂直な方向に設け
られているので、これも変位拡大率を増大させ、摩擦摺
動部の変位方向を変えることができる。

【００７５】（第６の実施の形態）図６は第６の実施の
形態を示す。

【００７６】本実施の形態は上記した第３の実施の形態
と同様の振動波モータで、異なる点は第１の弾性体１ｅ
の形状だけなので、図６には一対の第１の弾性体等で構
成される振動体のみを示す。

【００７７】本第６の実施の形態の最大の特徴は、内径
部１ｄと第１の弾性体本体１ｅとの間に形成された薄肉
の連結部１ａを、内径部１ｄに繋がる平坦な（円板状
の）第１の連結部１ａと、第１の連結部１ａに連接され
て第１の弾性体本体１ｅに繋がる斜め方向（テーパ形
状）に形成された第２の連結部１ａ２により構成し、ま
た内径部１ｄを内側に絞ったテーパ形状に形成し、第２
の連結部１ａ２の内周側と外周側に斜め方向の空間部１
ｃ１と１ｃ２を形成した点である。

【００７８】本実施の形態によれば、摩擦摺動部の変位
方向は大きく変化させることが出来る。

【００７９】（第７の実施の形態）図７は第７の実施の
形態を示す。

【００８０】本実施の形態は上記した第６の実施の形態
の変形例で、図７には一対の第１の弾性体等で構成され
る振動体のみを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）
の矢視断面図を示す。

【００８１】本実施の形態の振動体を構成する第１の弾
性体は、薄肉の連結部１ａの一部をなす第１の連結部１
ａ１に孔部１ｇを周方向に複数設けており、これにより
摩擦摺動部の変位方向を大きく変化調整することが可能
である。

【００８２】なお、本実施の形態において、孔部１ｇは
円形孔としているが、角孔などでも良い。

【００８３】また、孔部１ｇは、斜めの薄肉の第２の連
結部１ａ２に開けるようにしてもかまわない。孔部１ｇ
の大きさと数を変えることで、変位拡大の割合及び変位
方向を大きく変えることができ、設計の自由度が大幅に
増す。

【００８４】（第８の実施の形態）図８は第８の実施の
形態を示す。

【００８５】本実施の形態は上記した第３の実施の形態
と同様の振動波モータで、異なる点は第１の弾性体１ｅ
の形状だけなので、図８には一対の第１の弾性体等で構
成される振動体のみを示す。

【００８６】上記したいずれの実施の形態の振動体にお
いても、第１の弾性体を構成する弾性体本体１ｅに形成
される摩擦摺動部と内径部１ｄの端面は軸方向と直交す
る平面内で同じ位置に存在するようにしているが、本実
施の形態においては、弾性体本体１ｅの外端面を内径部
１ｄの外端面より軸方向外側に位置させ、内径部１ｄと
弾性体本体１ｅを連結する薄肉の連結部１ａを振動体の
両端部に向かって広がった形状としている。

【００８７】これにより、摩擦摺動部１ｂは軸心方向か
ら大きく傾いた方向になる。

【００８８】その結果、回転体の回転数は増大させるこ
とが出来る。

【００８９】（第９の実施の形態）図９は第９の実施の
形態を示す。

【００９０】本実施の形態は上記した第３の実施の形態
と同様の振動波モータで、異なる点は第１の弾性体の形
状だけなので、図９には一対の第１の弾性体等で構成さ
れる振動体のみを示す。

【００９１】本実施の形態は、第１の弾性体の弾性体本
体１ｅと内径部１ｄとを連結する薄肉の連結部１ａを内
径部１ｄとは別部材とし、弾性体本体１ｅと一体に形成
しており、またこの連結部はじゃばら状に形成すること
で著しい変位拡大率を実現している。

【００９２】なお、本実施の形態の薄肉の連結部１ａは
弾性体本体１ｅと共にプレス加工により形成している。

【００９３】上記した第４〜第９の実施の形態に示す振
動体を構成する第１の弾性体を、図１の第１の実施の形
態に示す第１の弾性体に代えて用いるようにしても良
い。

【００９４】

【発明の効果】以上、説明した様に本発明によれば、同
等のトルクを発生する振動波モータ等の振動波駆動装置
で比較した時、従来より大幅に全長を短縮することが可
能になった。さらに弾性体の加工も容易になり、安価な
振動波モータ等の振動波駆動装置が達成出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態を示す縦断面図

【図２】第２の実施の形態を示す縦断面図

【図３】第３の実施の形態を示す縦断面図

【図４】第４の実施の形態を示す縦断面図

【図５】第６の実施の形態を示す振動体の縦断面図

【図６】第６の実施の形態を示す振動体の縦断面図

【図７】第７の実施の形態の振動体を示し、（ａ）は上
面図、（ｂ）は（ａ）の矢視断面図

【図８】第８の実施の形態を示す振動体の縦断面図

【図９】第９の実施の形態を示す振動体の縦断面図

【図１０】従来例を示す振動波モータの縦断面図

【符号の説明】

１…弾性体 １ａ…薄肉の連結部 １ｂ…摩擦摺動部 １ｃ…空間部 １ｄ…内径部 １ｅ…第１の弾性体
本体 ２…弾性体（挟持用） ３…圧電素子（電気−機械エネルギー変換素子） ４…ボルト ５…回転体 ５ａ…接触部 ６…バネケース ７…加圧バネ ８…ギヤ ９…ボールベアリン
グ １０…フランジ １１…フレキシブ
ルプリント基板 １２…軸 １３…支持部材 １４…回転力伝達部材 １５…ケース １６…ふた １７…軸受 １８…スペーサ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気−機械エネルギー変換素子を複数の
   弾性体の間に挟み、締結部材により固定し、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
   り摩擦摺動部に駆動振動を形成する振動体と、前記振動
   体の駆動部に加圧接触する接触体とを有し、前記振動体
   と前記接触体とを相対移動させる振動波駆動装置におい
   て、 前記摩擦摺動部を有する弾性体は、内径部の周囲に空間
   部を有して外径部が形成されると共に、前記内径部と前
   記外径部とが薄肉の連結部を介して連結され、前記電気
   −機械エネルギー変換素子は前記内径部に設けられ、前
   記摩擦摺動部は前記電気−機械エネルギー変換素子の外
   径より外側位置することを特徴とする振動波駆動装置。
2. 【請求項２】 前記連結部は前記電気−機械エネルギー
   変換素子の外径よりも径方向外方まで延びていることを
   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】 前記電気−機械エネルギー変換素子の片
   側に配置されている弾性体に駆動部が形成されているこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の振動波駆動装
   置。
4. 【請求項４】 前記薄肉の連結部は前記摩擦摺動部側に
   設けられていることを特徴とする請求項１、２または３
   に記載の振動波駆動装置。
5. 【請求項５】 前記薄肉の連結部は前記摩擦摺動部とは
   反対側に設けられていることを特徴とする請求項１、２
   または３に記載の振動波駆動装置。
6. 【請求項６】 前記振動体は、前記内径部と同軸に設け
   られた支持軸の回りに前記接触体を配置し、前記支持軸
   に対して回転可能に保持されたギヤ部材とに前記接触体
   とを一体的に回転可能に連結したことを特徴とする請求
   項１ないし５のいずれか一つに記載の振動波駆動装置。
7. 【請求項７】 前記支持軸は中間部が先端部よりも細径
   に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の振
   動波駆動装置。
8. 【請求項８】 前記薄肉の連結部には、前記電気−機械
   エネルギー変換素子から延びる信号線が通る孔部が形成
   されていることを特徴とする請求項５に記載の振動波駆
   動装置。
9. 【請求項９】 前記振動体は、前記電気−機械エネルギ
   ー変換素子の両側に配置されている弾性体に前記摩擦摺
   動部が夫々形成されていることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の振動波駆動装置。
10. 【請求項１０】 前記振動体を軸方向に沿って回転軸が
    貫通し、前記電気−機械エネルギー変換素子の両側に配
    置されている前記各弾性体の摩擦摺動部に加圧接触する
    前記各接触体と一体に前記回転軸が回転することを特徴
    とする請求項９に記載の振動波駆動装置。
11. 【請求項１１】 前記振動体の弾性体は、連結部の内径
    端が前記電気−機械エネルギー変換素子の外径端よりも
    内周側に位置するように前記空間部が形成されているこ
    とを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一つに記
    載の振動波駆動装置。
12. 【請求項１２】 前記振動体の弾性体は、内径部の外周
    に前記空間部に臨む溝部が周方向に形成されていること
    を特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一つに記載
    の振動波駆動装置。
13. 【請求項１３】 前記振動体の弾性体は、前記連結部が
    軸方向と直交する方向に平坦な第１の連結部と、テーパ
    ー面の第２の連結部とにより構成され、前記第１の連結
    部は内径端が前記電気−機械エネルギー変換素子の外径
    端よりも内周側に位置するように前記内径部に連接され
    ていることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか
    一つに記載の振動波駆動装置。
14. 【請求項１４】 前記連結部に複数の孔部を形成したこ
    とを特徴とする請求項１３に記載の振動波駆動装置。
15. 【請求項１５】 前記振動体の弾性体は、外端面が軸方
    向外方に向かうに従って径方向に広がっていることを特
    徴とする請求項１ないし１０のいずれか一つに記載の振
    動波駆動装置。
16. 【請求項１６】 前記振動体の弾性体は、連結部が蛇腹
    状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし１
    ０のいずれか一つに記載の振動波駆動装置。
17. 【請求項１７】 前記連結部は前記内径部とは別部材に
    形成され、前記外径部と一体に形成されていることを特
    徴とする請求項１６に記載の振動波駆動装置。