JP2005143277A - Vibration-type actuator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration-type actuator that can mainly absorb unnecessary vibration. <P>SOLUTION: The vibration-type actuator is provided with a vibrating body that comprises at least an electricity-mechanical energy conversion element (4), and excites vibration by the application of a frequency signal to the electricity-mechanical energy conversion element; a contact body (7) that contacts with the vibrating body; and an energization means (10) that energizes the contact body to the vibrating body. The vibration-type actuator relatively rotates the vibrating body and the contact body around a specified axis by vibration excited by the vibrating body. The energization means is formed by being wound with a long-length member alternately having peaks and bottoms around the specified axis, at least the three peaks or the three bottoms are positioned in a plane that is orthogonal to the specified axis, and the peaks and the bottoms are in contact with each other in the direction of the specified axis. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧電素子等の電気−機械エネルギ変換素子に周波信号を印加して振動体に振動を励起させ、振動体および接触体を相対駆動させる振動型アクチュエータに関するものである。   The present invention relates to a vibration type actuator that applies a frequency signal to an electro-mechanical energy conversion element such as a piezoelectric element to excite vibration in a vibrating body and relatively drives the vibrating body and a contact body.

振動波モータは、振動体に振動を励起させ、この振動体に加圧接触させたロータを振動体およびロータ間の摩擦力によって駆動させるものである。   The vibration wave motor excites vibration in a vibrating body and drives a rotor brought into pressure contact with the vibrating body by frictional force between the vibrating body and the rotor.

ここで、従来の振動波モータにおいては、図2に示すように、コイルスプリング10の付勢力によってロータ7を、圧電素子4および弾性体5で構成される振動体に加圧接触させているものがある(例えば、特許文献1参照)。また、図3に示すように、板バネ108を用いてロータ106を圧電素子102および弾性体101で構成される振動体に加圧接触させているものもある(例えば、特許文献2参照)。
特開2002−354849号公報(段落番号0018、図1等) 特開2003−47263号公報(段落番号0029、図1等)
Here, in the conventional vibration wave motor, as shown in FIG. 2, the rotor 7 is brought into pressure contact with the vibrating body composed of the piezoelectric element 4 and the elastic body 5 by the biasing force of the coil spring 10. (For example, refer to Patent Document 1). In addition, as shown in FIG. 3, there is a type in which the rotor 106 is pressed and brought into contact with a vibrating body composed of the piezoelectric element 102 and the elastic body 101 using a leaf spring 108 (see, for example, Patent Document 2).
JP 2002-354849 A (paragraph number 0018, FIG. 1 etc.) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-47263 (paragraph number 0029, FIG. 1, etc.)

しかしながら、上述したコイルスプリングを用いた振動波モータでは、コイルスプリングの端面を研削加工したとしても、コイルスプリングの両端面のうち円周上での各点での加圧力が異なってしまうため、ロータの端面に対して均一な加圧力を与えることができない。また、コイルスプリングの巻数を増やせば、コイルスプリングが出力軸に対して傾いてしまい、ロータの端面に対して均一な加圧力を与えることができない。   However, in the above-described vibration wave motor using the coil spring, even if the end surface of the coil spring is ground, the applied pressure at each point on the circumference of the both end surfaces of the coil spring is different. It is impossible to apply a uniform pressure to the end face. Further, if the number of turns of the coil spring is increased, the coil spring is inclined with respect to the output shaft, and a uniform pressure cannot be applied to the end face of the rotor.

これにより、振動体からロータに伝わる進行波以外の不要振動によって加圧分布ムラが生じ、異常振動や回転スリップを誘発するとともに、動作音として共鳴してしまう。   As a result, pressure distribution unevenness is caused by unnecessary vibrations other than traveling waves transmitted from the vibrating body to the rotor, causing abnormal vibrations and rotational slips, and resonating as operation sounds.

また、板バネを用いた振動波モータでは、ロータにかかる加圧力が安定せず、加圧力を安定化させるために加圧調整機構を別途設ける必要があるため、部品点数が増えてしまうという問題がある。しかも、板バネでは、コイルスプリング等に比べてバネ定数が大きいため、ロータへの加圧による急激なトルク変化が生じ、振動波モータの寿命を向上させる上で問題となる。   Further, in the vibration wave motor using a leaf spring, the pressure applied to the rotor is not stable, and a separate pressure adjusting mechanism is required to stabilize the pressure, which increases the number of parts. There is. Moreover, since the spring constant of the leaf spring is larger than that of a coil spring or the like, a sudden torque change occurs due to the pressure applied to the rotor, which causes a problem in improving the life of the vibration wave motor.

本発明は、少なくとも電気−機械エネルギ変換素子を有し、該電気−機械エネルギ変換素子への周波信号の印加によって振動を励起する振動体と、該振動体に接触する接触体と、該接触体を振動体に付勢する付勢手段とを備え、振動体で励起される振動によって振動体および接触体を特定の軸周りに相対回転させる振動型アクチュエータであって、付勢手段は、山部および谷部を交互に有する長尺状の部材が特定の軸周りに多重巻きされて形成されており、少なくとも3つの山部又は谷部が特定の軸と直交する面内において位置しているとともに、特定の軸方向において山部および谷部が互いに接触していることを特徴とする。   The present invention includes at least an electro-mechanical energy conversion element, a vibration body that excites vibrations by applying a frequency signal to the electro-mechanical energy conversion element, a contact body that contacts the vibration body, and the contact body And a biasing means that biases the vibrating body relative to a specific axis by vibration excited by the vibrating body, the biasing means comprising: And a long member having alternating troughs is formed by multiple winding around a specific axis, and at least three crests or troughs are located in a plane perpendicular to the specific axis. The crest and trough are in contact with each other in a specific axial direction.

本発明の振動型アクチュエータによれば、付勢手段における少なくとも3つの山部又は谷部が特定の軸と直交する面内において位置しているため、接触体に対して均一な付勢力を与えて、接触体および振動体が相対回転する際の回転ムラを抑制することができるため、回転ムラによって生じる鳴きや、接触体および振動体の接触部分における摩耗を低減(振動型アクチュエータの寿命を向上)させることができる。ここで、少なくとも3つの山部や谷部を特定の軸周りにおいて等しい間隔を空けて位置させれば、接触体に対して均一な付勢力を与えることができる。   According to the vibration type actuator of the present invention, since at least three peaks or valleys in the biasing means are located in a plane perpendicular to the specific axis, a uniform biasing force is applied to the contact body. Rotation unevenness when the contact body and the vibration body rotate relative to each other can be suppressed, thereby reducing noise caused by rotation unevenness and wear at the contact portion between the contact body and the vibration body (improving the life of the vibration actuator) Can be made. Here, if at least three peaks and valleys are positioned at equal intervals around a specific axis, a uniform biasing force can be applied to the contact body.

しかも、付勢手段における山部および谷部は、特定の軸方向において互いに接触しているため、従来のコイルスプリングに比べて付勢手段内での接触部分を増やすことができるため、この接触部分において振動を熱エネルギに変換でき、振動型アクチュエータを駆動した際の不要振動を吸収することができる。   Moreover, since the ridges and the valleys in the urging means are in contact with each other in a specific axial direction, the contact portion in the urging means can be increased as compared with the conventional coil spring. The vibration can be converted into thermal energy in step 1, and unnecessary vibration when the vibration type actuator is driven can be absorbed.

また、本発明の付勢手段の構造では、長尺状の部材を特定の軸周りに多重巻きして形成されており、従来の振動型アクチュエータ内に設けられた板バネに比べてバネ定数を小さくすることができるため、加圧調整機構を設ける必要がなくなり、振動型アクチュエータの小型化や低コスト化を図ることができる。   Further, in the structure of the urging means of the present invention, a long member is formed by multiple winding around a specific axis, and the spring constant is larger than that of a leaf spring provided in a conventional vibration type actuator. Since the pressure can be reduced, it is not necessary to provide a pressure adjusting mechanism, and the vibration type actuator can be reduced in size and cost.

さらに、本発明の付勢手段の構造では、特定の軸方向において山部および谷部が接触しているため、特定の軸方向における付勢手段の長さを従来のコイルスプリングに比べて短くすることができ、この構造の付勢手段を振動型アクチュエータに設ければ振動型アクチュエータの小型化を図ることも可能となる。   Furthermore, in the structure of the urging means according to the present invention, the peak portion and the valley portion are in contact with each other in the specific axial direction, so that the length of the urging means in the specific axial direction is shorter than that of the conventional coil spring. If the biasing means having this structure is provided in the vibration type actuator, the vibration type actuator can be reduced in size.

ここで、付勢手段を構成する長尺状の部材の断面を、この付勢手段の径方向における長さが特定の軸方向における長さよりも長くなるように形成すれば、山部および谷部の接触面積を大きくすることができ、不要振動等の吸収効果を高めることができる。   Here, if the cross section of the long member constituting the urging means is formed so that the length in the radial direction of the urging means is longer than the length in the specific axial direction, the peak portion and the valley portion The contact area can be increased, and the effect of absorbing unwanted vibrations can be enhanced.

また、振動型アクチュエータ内に、投光部および受光部を有する光センサと、投光部からの光を受光部側に反射させ、振動体および接触体の相対駆動に応じて動作する反射部材とを設ければ、反射部材を挟んで両側に投光部および受光部を設けた構成に比べて振動型アクチュエータ内の部品配置スペースを小さくすることができ、振動型アクチュエータの小型化を図ることができる。   In addition, an optical sensor having a light projecting unit and a light receiving unit in the vibration type actuator, a reflecting member that reflects light from the light projecting unit to the light receiving unit side, and operates according to relative driving of the vibrating body and the contact body, Can reduce the component placement space in the vibration type actuator and reduce the size of the vibration type actuator compared to the configuration in which the light projecting part and the light receiving part are provided on both sides of the reflecting member. it can.

また、少なくとも接触体に加圧手段を収納するための溝部を設けることで、振動型アクチュエータ内においてスペース効率良く加圧手段を配置でき、少なくとも溝部を設けた分だけ振動型アクチュエータの小型化を図ることができる。   Further, by providing at least a groove portion for accommodating the pressurizing means in the contact body, the pressurizing means can be arranged in a space-efficient manner in the vibration type actuator, and the vibration type actuator can be reduced in size by at least the provision of the groove portion. be able to.

本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described.

図1は、本発明の実施例1である振動波モータの断面図を示す。本実施例の振動波モータは、出力軸を有するタイプのモータである。   FIG. 1 is a sectional view of a vibration wave motor that is Embodiment 1 of the present invention. The vibration wave motor of this embodiment is a type of motor having an output shaft.

図1において、1は後述する部材が取り付けられるハウジングである。2は、出力軸14の一端を支持する軸受け部材であり、振動波モータの外装を構成する外筒13に形成された凹部に対して圧入によって固定されている。また、外筒13はハウジング1に圧入によって固定されている。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a housing to which members described later are attached. Reference numeral 2 denotes a bearing member that supports one end of the output shaft 14, and is fixed by press-fitting into a recess formed in the outer cylinder 13 that constitutes the exterior of the vibration wave motor. The outer cylinder 13 is fixed to the housing 1 by press fitting.

弾性体5は円環状に形成されており、この弾性体5のうちロータ(接触体)7側の面にはスライダー(摩擦材)6が接着によって固定され、ロータ7側とは反対側の面には、圧電素子(電気−機械エネルギ変換素子)4が接着によって固定されている。この弾性体5は、ハウジング1にカシメ固定されている。   The elastic body 5 is formed in an annular shape, and a slider (friction material) 6 is fixed to the surface of the elastic body 5 on the rotor (contact body) 7 side by adhesion, and the surface on the opposite side to the rotor 7 side. A piezoelectric element (electro-mechanical energy conversion element) 4 is fixed by adhesion. The elastic body 5 is fixed to the housing 1 by caulking.

ここで、弾性体5の径方向内側の領域は、後述するように外側の領域(圧電素子4と接触する領域)よりも厚みが薄くなっており、弾性体5は上記の内側の領域を介してハウジング1に固定されている。これにより、弾性体5における内側の領域の厚みを厚くする場合に比べて、弾性体5に発生する屈曲振動の減衰を最小限に抑えることができる。   Here, the radially inner region of the elastic body 5 is thinner than the outer region (the region in contact with the piezoelectric element 4) as will be described later, and the elastic body 5 passes through the inner region. The housing 1 is fixed. Thereby, compared with the case where the thickness of the inner area | region in the elastic body 5 is thickened, attenuation | damping of the bending vibration which generate | occur | produces in the elastic body 5 can be suppressed to the minimum.

圧電素子4には、公知の分極処理によって2相の駆動相が形成されている。また、圧電素子4には、不図示の駆動回路からの駆動信号(周波信号)を圧電素子4に伝達するためのフレキシブルプリント基板3が貼り付けられている。   The piezoelectric element 4 has a two-phase driving phase formed by a known polarization process. In addition, a flexible printed board 3 for transmitting a drive signal (frequency signal) from a drive circuit (not shown) to the piezoelectric element 4 is attached to the piezoelectric element 4.

出力軸14にはスプリング受け部材11が圧入によって固定されている。軸受け部材16は、出力軸14の他端側を支持している。また、出力軸14には、軸受け部材16に隣接してC型リング15が取り付けられており、このC型リング15によって、出力軸14は、この長手方向への移動が阻止されている。すなわち、C型リング15は、外部から出力軸14に加わるスラスト方向の負荷や、後述するようにスプリング10による加圧力の変動を抑制する。   A spring receiving member 11 is fixed to the output shaft 14 by press fitting. The bearing member 16 supports the other end side of the output shaft 14. Further, a C-shaped ring 15 is attached to the output shaft 14 adjacent to the bearing member 16, and the output shaft 14 is prevented from moving in the longitudinal direction by the C-shaped ring 15. That is, the C-shaped ring 15 suppresses a load in the thrust direction applied to the output shaft 14 from the outside and fluctuations in the applied pressure by the spring 10 as will be described later.

ロータ7およびロータ受け部材9はカシメにより一体的に構成されている。ここで、ロータ7およびスプリング受け部材11のうち互いに向かい合う面には、凹部が形成されており、この凹部によって形成されたスペース内に、後述するスプリング10が収納されている。スプリング10は、ロータ7の回転軸方向において圧縮された状態で、一端側がロータ7の凹部の底面に接触し、他端側がスプリング受け部材11の凹部の底面に接触している。これにより、ロータ7は、スプリング10の付勢力を受けることによって、弾性体5(スライダー6)に加圧接触する。   The rotor 7 and the rotor receiving member 9 are integrally formed by caulking. Here, a concave portion is formed on the surfaces of the rotor 7 and the spring receiving member 11 facing each other, and a spring 10 described later is accommodated in a space formed by the concave portion. In a state where the spring 10 is compressed in the rotation axis direction of the rotor 7, one end side is in contact with the bottom surface of the concave portion of the rotor 7, and the other end side is in contact with the bottom surface of the concave portion of the spring receiving member 11. Thus, the rotor 7 is brought into pressure contact with the elastic body 5 (slider 6) by receiving the urging force of the spring 10.

上記のようなスプリング10の収納構造によって、スプリング10の出力軸14に対する倒れや位置ずれを防止することができる。しかも、ロータ7およびスプリング受け部材11に上記の凹部を形成しない場合に比べて、振動波モータの小型化(回転軸方向の小型化)を図ることができる。   With the storage structure of the spring 10 as described above, the spring 10 can be prevented from being tilted or displaced with respect to the output shaft 14. In addition, the vibration wave motor can be downsized (downsized in the direction of the rotation axis) as compared with the case where the concave portion is not formed in the rotor 7 and the spring receiving member 11.

ロータ受け部材9の外周上に形成された突部9aは、スプリング受け部材11の外周平面上に形成された凹部11aに係合しており、この凹部11a内において出力軸14の長手方向に変位可能となっている。ここで、突部9aは、ロータ受け部材9の周方向複数の位置に設けられており、スプリング受け部材11には、複数の突部9aと同位相となる位置に凹部11aが設けられている。   The protrusion 9a formed on the outer periphery of the rotor receiving member 9 is engaged with a recess 11a formed on the outer peripheral plane of the spring receiving member 11, and is displaced in the longitudinal direction of the output shaft 14 in the recess 11a. It is possible. Here, the protrusions 9a are provided at a plurality of positions in the circumferential direction of the rotor receiving member 9, and the spring receiving member 11 is provided with recesses 11a at positions that are in phase with the plurality of protrusions 9a. .

複数の突部9aを位相を合わせた状態で凹部11aに組み込むことによって、ロータ受け部材9は、スプリング10の加圧力に拘わらず凹部11aに連結され、ロータ7の回転力をスプリング受け部材11および出力軸14に伝達させることができる。   By incorporating the plurality of protrusions 9a into the recess 11a in phase, the rotor receiving member 9 is coupled to the recess 11a regardless of the pressure applied by the spring 10, and the rotational force of the rotor 7 is applied to the spring receiving member 11 and It can be transmitted to the output shaft 14.

軸受け部材16とハウジング1との間に形成されたスペースには、出力軸14の外周面に接触するゴムリング8が配置されており、このゴムリング8、ハウジング1および外筒13によって形成された空間が密閉状態となっている。そして、この密閉された空間内には、乾燥剤18が配置されており、密閉空間内の湿気等を除去するようになっている。これにより、弾性体5およびロータ7が湿気等の環境変化に応じて固着してしまうのを防止することができる。   In a space formed between the bearing member 16 and the housing 1, a rubber ring 8 that is in contact with the outer peripheral surface of the output shaft 14 is disposed. The rubber ring 8, the housing 1, and the outer cylinder 13 are formed. The space is sealed. And in this sealed space, the desiccant 18 is arrange | positioned and the moisture etc. in sealed space are removed. Thereby, it can prevent that the elastic body 5 and the rotor 7 adhere according to environmental changes, such as moisture.

反射式の光センサモジュール17は外筒13に固定されており、光センサモジュール17と対向する位置には、スプリング受け部材11に固定されたエンコーダ12が設けられている。この構成により、光センサモジュール17は、エンコーダ12からの反射光を受けてスプリング受け部材11(ロータ7)の回転に応じた信号を出力するようになっている。   The reflective optical sensor module 17 is fixed to the outer cylinder 13, and an encoder 12 fixed to the spring receiving member 11 is provided at a position facing the optical sensor module 17. With this configuration, the optical sensor module 17 receives the reflected light from the encoder 12 and outputs a signal corresponding to the rotation of the spring receiving member 11 (rotor 7).

本実施例では、反射式の光センサモジュール17を設けているため、互いに向かい合う位置に投光素子および投光素子からの光を受光する受光素子を設ける場合に比べて振動波モータの小型化(出力軸14の長手方向の小型化)を図ることができる。
上述した本実施例の振動波モータの構造において、圧電素子4に形成された2相の領域に対して互いに位相の異なる交流電圧を印加すると、弾性体5に進行性の振動波が発生し、弾性体5に加圧接触しているロータ7が弾性体5での進行波によって出力軸14周りに回転することになる。
In the present embodiment, since the reflection type optical sensor module 17 is provided, the vibration wave motor can be reduced in size as compared with the case where a light projecting element and a light receiving element that receives light from the light projecting element are provided at positions facing each other. The size of the output shaft 14 in the longitudinal direction can be reduced.
In the structure of the vibration wave motor of the above-described embodiment, when alternating voltages having different phases are applied to the two-phase regions formed in the piezoelectric element 4, a progressive vibration wave is generated in the elastic body 5, The rotor 7 in pressure contact with the elastic body 5 rotates around the output shaft 14 by the traveling wave in the elastic body 5.

このロータ7の回転力は、ロータ受け部材9およびスプリング受け部材11を介して出力軸14に伝達され、出力軸14が回転することになる。ここで、出力軸14は、不図示の動力伝達機構を介して被駆動部材20に連結されており、被駆動部材20は出力軸14からの駆動力を受けて動作する。この被駆動部材20としては、例えば、レンズ鏡筒内に設けられたレンズを駆動するためのレンズ駆動部材、画像形成装置内に設けられた感光ドラムやカメラをパン方向およびチルト方向に回転させるための駆動部材がある。   The rotational force of the rotor 7 is transmitted to the output shaft 14 via the rotor receiving member 9 and the spring receiving member 11, and the output shaft 14 rotates. Here, the output shaft 14 is connected to the driven member 20 via a power transmission mechanism (not shown), and the driven member 20 operates by receiving a driving force from the output shaft 14. Examples of the driven member 20 include a lens driving member for driving a lens provided in a lens barrel, and a photosensitive drum and a camera provided in the image forming apparatus for rotating in a pan direction and a tilt direction. There are drive members.

次に、本実施例におけるスプリング(付勢手段)10の構造について説明する。図4(A)は本実施例のスプリング10の上面図を示し、図4(B)はスプリング10の側面図を示している。   Next, the structure of the spring (biasing means) 10 in this embodiment will be described. 4A shows a top view of the spring 10 of this embodiment, and FIG. 4B shows a side view of the spring 10.

スプリング10は、波形状に形成された長尺状の部材を出力軸14周りに多重巻きした構造となっており、このスプリング10の両端面(図4(B)に示すA面およびB面)は凹凸状に形成されている。そして、スプリング10の両端面には、図4(A)に示すように波形の山となる部分Cが、スプリング10の周方向において略等しい間隔を空けた3箇所に設けられている。また、波形の谷となる部分も、スプリング10の周方向において略等しい間隔を空けた3箇所の位置に設けられている。   The spring 10 has a structure in which a long member formed in a wave shape is wound around the output shaft 14, and both ends of the spring 10 (the A and B surfaces shown in FIG. 4B). Are formed in an uneven shape. Further, on both end faces of the spring 10, as shown in FIG. 4A, there are provided portions C that are corrugated peaks at three locations with substantially equal intervals in the circumferential direction of the spring 10. Further, the corrugated valleys are also provided at three positions at substantially equal intervals in the circumferential direction of the spring 10.

これら3箇所に設けられた山や谷となる部分はそれぞれ、出力軸14の長手方向と直交する面内に位置している。   Each of these three portions, which are peaks and valleys, is located in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the output shaft 14.

スプリング10の両端面における3箇所の山となる部分Cは、ロータ7やロータ受け部材11に当接することになる。このように、スプリング10が、この周方向において等間隔の3箇所の領域において、ロータ7やロータ受け部材11に当接することにより、ロータ7やロータ受け部材11に対して均一な加圧力を与えることができる。   Portions C that are three crests on both end faces of the spring 10 come into contact with the rotor 7 and the rotor receiving member 11. As described above, the spring 10 abuts against the rotor 7 and the rotor receiving member 11 at three equally spaced regions in the circumferential direction, thereby applying a uniform pressure to the rotor 7 and the rotor receiving member 11. be able to.

なお、本実施例では、スプリング10が3箇所の領域においてロータ7等に接触しているが、この接触領域は、少なくとも3箇所以上設ける(特に、スプリング10の周方向において等間隔となる複数の位置に設ける)ようにすれば、ロータ7等に対して均一な加圧力を与えることができる。   In this embodiment, the spring 10 is in contact with the rotor 7 or the like in three regions, but at least three or more contact regions are provided (particularly, a plurality of equidistant intervals in the circumferential direction of the spring 10). If it is provided at a position), a uniform pressure can be applied to the rotor 7 and the like.

また、図4(B)に示すように、スプリング10の中間層Dでは、出力軸14の長手方向において互いに隣り合い、波形の変極点を含む領域(図4(B)において、波形の山となる領域と、谷となる領域)が接触している。   Further, as shown in FIG. 4B, in the intermediate layer D of the spring 10, adjacent to each other in the longitudinal direction of the output shaft 14, the region including the waveform inflection point (in FIG. Area and a valley area) are in contact with each other.

一方、スプリング10を構成する線状部材の断面形状は、図4に示すように、スプリング10の径方向における長さが出力軸14の長手方向における長さよりも長くなるように形成されている。この線状部材の断面形状としては、例えば、矩形形状や楕円形状とすることができる。   On the other hand, the cross-sectional shape of the linear member constituting the spring 10 is formed such that the length of the spring 10 in the radial direction is longer than the length of the output shaft 14 in the longitudinal direction, as shown in FIG. As a cross-sectional shape of the linear member, for example, a rectangular shape or an elliptical shape can be used.

上述したスプリング10の構造において、弾性体5に発生させた進行波がロータ7に伝達されると、スプリング10は、この両端面(3箇所の山となる領域)とロータ7やロータ受け部材11との間において滑り摩擦が生じるとともに、スプリング10の中間層Dにおいて線状部材(上記の山となる領域および谷となる領域)同士の滑り摩擦が生じる。   In the structure of the spring 10 described above, when the traveling wave generated in the elastic body 5 is transmitted to the rotor 7, the spring 10 has the both end surfaces (regions that form three peaks), the rotor 7, and the rotor receiving member 11. In addition, sliding friction occurs between the two members, and linear friction between the linear members (the above-described region serving as a mountain and the region serving as a valley) occurs in the intermediate layer D of the spring 10.

このようにスプリング10における複数の接触領域において滑り摩擦が生じることにより、ロータ7での振動が熱エネルギに変換され、ロータ7に生じる不要振動や異常振動を吸収することができる。   As described above, sliding friction is generated in a plurality of contact regions in the spring 10, whereby vibration in the rotor 7 is converted into thermal energy, and unnecessary vibration and abnormal vibration generated in the rotor 7 can be absorbed.

これに似た現象は、図3に示す板バネ構造にも見られ、板バネ201に板状のゴムリング205を貼り付けて弾性体に進行波を伝えたときに、ゴムを構成する分子間において熱エネルギに変換され、不要振動を吸収する特性と同じ特性をスプリング10にもたせることができる。   A phenomenon similar to this is also observed in the leaf spring structure shown in FIG. 3, and when a plate-like rubber ring 205 is attached to the leaf spring 201 and a traveling wave is transmitted to the elastic body, the intermolecular molecules constituting the rubber The spring 10 can have the same characteristic as that of absorbing the unnecessary vibration.

ここで、図2に示すコイルスプリング101を用いた従来の振動波モータにおいては、コイルスプリング101が螺旋状に形成され、ロータ102に加圧力を与えている。このコイルスプリング101の構造では、本実施例におけるスプリング10に比べて滑り摩擦が生じる接触部分が少ないため、熱エネルギの変換が少なく、不要振動等を十分に吸収することができない。しかも、上述したように、コイルスプリング101ではロータ102に対して均一な加圧力を与えることができず、いわゆる鳴きが発生してしまう。   Here, in the conventional vibration wave motor using the coil spring 101 shown in FIG. 2, the coil spring 101 is formed in a spiral shape and applies pressure to the rotor 102. In the structure of this coil spring 101, since there are few contact parts which produce sliding friction compared with the spring 10 in a present Example, there is little conversion of thermal energy and it cannot fully absorb unnecessary vibration. Moreover, as described above, the coil spring 101 cannot apply a uniform pressure to the rotor 102, and so-called squealing occurs.

本実施例のスプリング10では、上述したようにロータ7に対して均一な加圧力を与えることができるため、ロータ7の回転ムラによって生じるスライダー6の摩耗を低減することができる。   In the spring 10 of this embodiment, since the uniform pressure can be applied to the rotor 7 as described above, the wear of the slider 6 caused by the rotation unevenness of the rotor 7 can be reduced.

また、スプリング10のバネ定数を従来の板バネのバネ定数よりも低く設定すれば、ロータ7に対して所定の加圧力を容易に与えることができ、板バネを用いた従来の振動波モータのように加圧調整機構を設ける必要がなくなる。このように、加圧調整機構を不要とすることで、振動波モータの小型化および低コスト化を図ることができる。   Also, if the spring constant of the spring 10 is set lower than the spring constant of the conventional leaf spring, a predetermined pressure can be easily applied to the rotor 7, and the conventional vibration wave motor using the leaf spring can be applied. Thus, there is no need to provide a pressure adjusting mechanism. Thus, by eliminating the need for the pressure adjusting mechanism, the vibration wave motor can be reduced in size and cost.

本発明の実施例1である振動波モータの断面図である。It is sectional drawing of the vibration wave motor which is Example 1 of this invention. コイルスプリングを用いた従来の振動波モータの断面図である。It is sectional drawing of the conventional vibration wave motor using a coil spring. 板バネを用いた従来の振動波モータの断面図である。It is sectional drawing of the conventional vibration wave motor using a leaf | plate spring. 実施例1におけるスプリングの上面図(A)および側面図(B)である。It is the upper side figure (A) and side view (B) of the spring in Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1:ハウジング
2:軸受部材
3:フレキシブルプリント基板
4:圧電素子
5:ステータ
6:スライダー
7:ロータ
8:ゴムリング
9:ロータ受け部材
10:スクロールウェイブスプリング
11:スプリング受け部材
12:エンコーダ
13:外筒
14:出力軸
15:C型リング
16:軸受け部材
17:光センサモジュール



1: Housing 2: Bearing member 3: Flexible printed circuit board 4: Piezoelectric element 5: Stator 6: Slider 7: Rotor 8: Rubber ring 9: Rotor receiving member 10: Scroll wave spring 11: Spring receiving member 12: Encoder 13: Outside Tube 14: Output shaft 15: C-shaped ring 16: Bearing member 17: Optical sensor module



Claims (1)

少なくとも電気−機械エネルギ変換素子を有し、該電気−機械エネルギ変換素子への周波信号の印加によって振動を励起する振動体と、該振動体に接触する接触体と、該接触体を前記振動体に付勢する付勢手段とを備え、
前記振動体で励起される振動によって前記振動体および前記接触体を特定の軸周りに相対回転させる振動型アクチュエータであって、
前記付勢手段は、山部および谷部を交互に有する長尺状の部材が前記特定の軸周りに多重巻きされて形成されており、少なくとも3つの前記山部又は前記谷部が前記特定の軸と直交する面内において位置しているとともに、前記特定の軸方向において前記山部および前記谷部が互いに接触していることを特徴とする振動型アクチュエータ。
A vibrating body having at least an electro-mechanical energy conversion element and exciting vibrations by applying a frequency signal to the electro-mechanical energy conversion element, a contact body in contact with the vibrating body, and the contact body as the vibrating body And a biasing means for biasing
A vibration type actuator that relatively rotates the vibrating body and the contact body around a specific axis by vibration excited by the vibrating body,
The biasing means is formed by multiple windings of elongated members alternately having peaks and valleys around the specific axis, and at least three peaks or valleys are the specific A vibration type actuator, wherein the vibration type actuator is located in a plane orthogonal to an axis, and the peak portion and the valley portion are in contact with each other in the specific axial direction.
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