JP2010057362A - Vibration wave driver - Google Patents

Vibration wave driver Download PDF

Info

Publication number
JP2010057362A
JP2010057362A JP2009282280A JP2009282280A JP2010057362A JP 2010057362 A JP2010057362 A JP 2010057362A JP 2009282280 A JP2009282280 A JP 2009282280A JP 2009282280 A JP2009282280 A JP 2009282280A JP 2010057362 A JP2010057362 A JP 2010057362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output shaft
vibrating body
vibration
bearing
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009282280A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4574731B2 (en
Inventor
Atsushi Tamai
淳 玉井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009282280A priority Critical patent/JP4574731B2/en
Publication of JP2010057362A publication Critical patent/JP2010057362A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4574731B2 publication Critical patent/JP4574731B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration wave driver that drives stably, even if an external force is applied to an output shaft from various directions. <P>SOLUTION: The vibration wave driver is provided with a case, including a vibrating body and a rotating body, the case supporting the vibrating body with a vibrating body supporting member; a plurality of bearings provided in the case that support an output shaft; a means for deciding a position of the output shaft in relation to the case, and for sandwiching the bearings from both sides; and a bearing that supports the output shaft, the bearing being provided in a through-hole formed in the vibrating body and being provided in contact with the output shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は出力軸を有する振動波駆動装置に関するものである。   The present invention relates to a vibration wave driving device having an output shaft.

従来より、出力軸を有する振動モータ(振動波駆動装置)はいくつか知られている。例えば図4に示すように、特許文献1に開示されているモータがある。このモータは、中空筒状の弾性体としての金属ブロック150と金属ブロック152の間に圧電素子142と144とを配置し、これら金属ブロック150,152の内周側に配置した筒状の結合ボルト154により両金属ブロック150,152を結合したものを振動体140としている。一方、モータハウジング(外側ケース)は、モータ中心部の筒部がモータ支持部をなしており、該モータ支持部には軸受172が配置されて出力軸134を軸支し、さらに結合ボルト154の内径部に設けられたリング状ツバ部175が固定され、振動体140を支持している。また、振動体140の片側には、接触体としてのロータ部130が配置されており、このロータ部130は、出力軸134に回転方向において固定のロータ本体(円板)132と支持プレート136との間にバネ133を配置した構成で、バネ133のバネ力によりロータ本体132を金属ブロック152の端面に加圧接触させるようにしている。 Conventionally, several vibration motors (vibration wave driving devices) having an output shaft are known. For example, as shown in FIG. 4, there is a motor disclosed in Patent Document 1 . In this motor, piezoelectric elements 142 and 144 are arranged between a metal block 150 and a metal block 152 as a hollow cylindrical elastic body, and cylindrical coupling bolts arranged on the inner peripheral side of these metal blocks 150 and 152. A combination of the metal blocks 150 and 152 by 154 is used as the vibrating body 140. On the other hand, in the motor housing (outer case), the cylinder portion at the center of the motor forms a motor support portion, and a bearing 172 is disposed on the motor support portion to support the output shaft 134, and the coupling bolt 154 A ring-shaped brim portion 175 provided on the inner diameter portion is fixed and supports the vibrating body 140. In addition, a rotor part 130 as a contact body is disposed on one side of the vibrating body 140, and the rotor part 130 includes a rotor body (disk) 132 fixed to the output shaft 134 in the rotation direction, a support plate 136, and the like. In this configuration, the rotor 133 is placed in pressure contact with the end face of the metal block 152 by the spring force of the spring 133.

特開平5−38170号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-38170

しかしながら、上記従来例では、軸受が1つであるため、出力軸に側面からの力が加わると、前記軸受を支点にして出力軸が傾き、前記ロータ部が振動体に対してずれる。その結果、ロータ本体132が金属ブロック152と接するロータ接触面160での摩擦接触状態が不均一になり、モータの効率低下、鳴き発生及び接触面の摩耗(モータの寿命低下)といった問題を生じた。   However, in the conventional example, since there is one bearing, when a force from a side surface is applied to the output shaft, the output shaft is tilted with the bearing as a fulcrum, and the rotor portion is displaced from the vibrating body. As a result, the frictional contact state at the rotor contact surface 160 where the rotor body 132 is in contact with the metal block 152 becomes non-uniform, resulting in problems such as reduced motor efficiency, squealing, and contact surface wear (reduced motor life). .

本出願に係る発明の目的は、出力軸に種々の方向から外力が作用しても、安定に駆動することができる振動波駆動装置を提供しようとするものである。   An object of the invention according to the present application is to provide a vibration wave driving device that can be stably driven even when an external force acts on the output shaft from various directions.

本出願に係る発明の目的を実現する構成は、電気−機械エネルギー変換素子と振動体支持部材を弾性部材に固定し2つの曲げ振動を合成して円または楕円運動を形成する振動体と、前記振動体に加圧接触し前記円または楕円運動により回転する回転体と、前記振動体および前記回転体に設けられた貫通孔を貫通する出力軸と、を有し、該出力軸が前記回転体と一体になって回転する振動波駆動装置において、前記振動体及び回転体を内蔵し、前記振動体支持部材を介して前記振動体を支持するケースと、前記ケースに設けられ、前記出力軸を軸支する複数の軸受と、前記軸受を両側からはさみ、前記出力軸の前記ケースに対する位置を決める手段と、前記振動体の貫通孔に設けられ、前記出力軸を軸支する軸受と、を有することを特徴とする。 Configuration for realizing the object of the invention according to this application, electrical - a vibration body to form a circular or elliptic motion by combining the mechanical energy conversion element and the vibrating body support member is fixed to the elastic member two bending vibrations, the a rotary body rotating by pressure contact with the circular or elliptical motion to the vibrating body, the vibrating body and having a, an output shaft passing through the through hole provided in the rotating body, the output shaft is the rotator In the vibration wave drive device that rotates integrally with the case, the vibration body and the rotation body are built in, the case supports the vibration body via the vibration body support member, the case is provided with the output shaft Yes a plurality of bearings for supporting, scissors the bearing from both sides, and means for determining the position relative to the casing of said output shaft, provided in the through-hole of the vibrating body, a bearing for rotatably supporting said output shaft, a characterized in that it

以上の構成により、出力軸にギヤなどを取り付けて外部に出力を取り出す場合の様に、出力軸に側面からの力が作用する場合にも、前記回転体がずれたり、傾いたりすることがないため、振動体の振動が安定して回転体に伝達され、優れた性能のモータになる。   With the above configuration, even when a force from the side acts on the output shaft, such as when a gear is attached to the output shaft and the output is taken out to the outside, the rotating body does not shift or tilt. Therefore, the vibration of the vibrating body is stably transmitted to the rotating body, and the motor has excellent performance.

なお、軸受と出力軸はすべて遊嵌(隙ばめ、出力軸が軸受に対して回転可能)しているため、振動体は出力軸に対して傾かない。   Since the bearing and the output shaft are all loosely fitted (gap fit, the output shaft can rotate with respect to the bearing), the vibrating body does not tilt with respect to the output shaft.

さらに、前記軸受と前記出力軸が遊嵌する部分において、互いに接触する表面の部材のうち少なくとも一方を樹脂で形成すれば、金属同士である場合のように、振動体の振動が出力軸に伝達されて騒音の原因になりやすいが、このようなことはない。   Furthermore, if at least one of the surface members that contact each other is formed of resin at the part where the bearing and the output shaft are loosely fitted, the vibration of the vibrating body is transmitted to the output shaft, as in the case of metal. Is likely to cause noise, but this is not the case.

また、潤滑油を前記遊嵌する部分に与えることは一般には避けなければならない。なぜなら、その潤滑油が摩擦接触面に移動した場合、著しくモータのトルクが減少してしまうからである。軸受部の摩擦損失や摩耗を低減させたい時は、含油金属や含油樹脂を使用することが望しい。   In general, it is necessary to avoid applying lubricating oil to the loosely fitting portion. This is because when the lubricating oil moves to the friction contact surface, the torque of the motor is remarkably reduced. It is desirable to use oil-impregnated metal or oil-impregnated resin to reduce the friction loss and wear of the bearing.

以上説明した様に本発明によれば、振動体の貫通孔及びケースに対して出力軸の位置関係が決まるため、たとえ出力軸に種々の方向から力が加わったとしても摩擦摺動面の接触状態が安定するので、高効率、長寿命の振動波駆動装置になった。 As described above, according to the present invention, since the positional relationship of the output shaft with respect to the through hole and the case of the vibrating body is determined, even if force is applied to the output shaft from various directions , the contact of the friction sliding surface Since the state is stable, the vibration wave drive device has high efficiency and long life.

また、回転体の貫通孔にも軸受を設けることで、回転体が回転する時、振動体軸心に対する偏心も減少するので、より優れたモータになった。さらにすべり軸受の軸受面、あるいは該軸受面に軸支される出力軸の表面を樹脂にすることで、騒音の発生も抑えられた。   In addition, by providing a bearing in the through hole of the rotating body, when the rotating body rotates, the eccentricity with respect to the vibrating body axis decreases, so that the motor is more excellent. Furthermore, the occurrence of noise was suppressed by using a resin for the bearing surface of the slide bearing or the surface of the output shaft that is supported by the bearing surface.

第1の実施の形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 1st Embodiment. 第2の実施の形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 2nd Embodiment. 第3の実施の形態を示す断面図。Sectional drawing which shows 3rd Embodiment. 従来の振動モータの断面図。Sectional drawing of the conventional vibration motor.

(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態を示す。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.

本実施の形態の振動波駆動装置は、電気−機械エネルギー変換素子としての円環形状の圧電素子4及び金属等の薄板で形成された振動体支持部材3を2つの弾性体としての棒状の中空金属部材5,6で挟み、この金属部材5,6を締結部材である金属製の中空ボルト1とナット7により挟持固定して振動体を構成している。   The vibration wave driving device according to the present embodiment includes a ring-shaped piezoelectric element 4 as an electromechanical energy conversion element and a vibrating body support member 3 formed of a thin plate of metal or the like, and a rod-like hollow as two elastic bodies. The vibrating members are configured by sandwiching the metal members 5 and 6 between the metal hollow bolts 1 and nuts 7 serving as fastening members.

本実施の形態の振動体は、2つの曲げ振動を合成して、駆動面に円または楕円運動を形成するものであり、その駆動原理については特開平3−011981号公報等に記載され周知であるため説明は省略する The vibrating body according to the present embodiment combines two bending vibrations to form a circular or elliptical motion on the driving surface. The driving principle is described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-011981 and the like. Since there is, explanation is omitted .

本実施の形態の振動波駆動装置において、前記振動体の片側には回転体8が配置され、回転体8の外周部に筒状の摺動部材8aが固定されていて、この回転体側の摩擦摺動部材8aの先端部が振動体を構成する金属部材5の端面の外周端部に設けられた振動体側の摩擦摺動部材5aに接触するようになっている。回転体8は、かしめ部材12によって出力軸2との同軸度及び傾きを規制された皿バネの加圧バネ9の外径部と嵌合し、加圧バネ9のバネ力により回転体8の摺動部材8aと振動体側の摩擦摺動部材5aとが加圧接触するようになっている。   In the vibration wave driving device according to the present embodiment, a rotating body 8 is disposed on one side of the vibrating body, and a cylindrical sliding member 8a is fixed to the outer peripheral portion of the rotating body 8. The tip of the sliding member 8a comes into contact with the friction sliding member 5a on the vibrating body side provided at the outer peripheral end of the end surface of the metal member 5 constituting the vibrating body. The rotating body 8 is fitted to the outer diameter portion of the pressure spring 9 of a disc spring whose coaxiality and inclination with the output shaft 2 are regulated by the caulking member 12. The sliding member 8a and the friction sliding member 5a on the vibrating body side are brought into pressure contact.

本実施の形態の振動体は、圧電素子4と同時に振動体支持部材3を挟持固定して構成している。振動体支持部材は円板形状で、その外周部は外側の2分割構成のケースのケース部15及び16の突き合わせ面に接合される。この接合は電気抵抗溶接、レーザ溶接、接着剤による接着あるいはろう付けなどで実施する。   The vibrating body of the present embodiment is configured by sandwiching and fixing the vibrating body support member 3 simultaneously with the piezoelectric element 4. The vibrating body support member has a disk shape, and its outer peripheral portion is joined to the butted surfaces of the case portions 15 and 16 of the outer two-divided case. This joining is performed by electric resistance welding, laser welding, bonding with an adhesive or brazing.

振動体支持部材3の役割は振動体を支持することであるが、該振動体支持部材が厚すぎて剛性が大きすぎると、振動体で発生する振動が前記ケースに伝達してしまい、効率の高い振動エネルギーを発生しなくなる。そのため、前記振動体支持部材3は適当な柔軟性を有している。それが原因で、振動体は外側ケースに対してその空間的位置がしっかりとは決まらず、傾いたり、偏心したりする。   The role of the vibrating body support member 3 is to support the vibrating body. However, if the vibrating body support member is too thick and too rigid, vibration generated in the vibrating body is transmitted to the case, and the efficiency is improved. High vibration energy is not generated. Therefore, the vibrating body support member 3 has appropriate flexibility. As a result, the spatial position of the vibrating body is not firmly determined with respect to the outer case, and is inclined or eccentric.

その結果、回転体8の摩擦摺動部材8aに振動体の振動が効率よく伝達されず、次の様な問題を生じてしまう。
1.モータ騒音の発生
2.摩擦摺動部材が偏摩耗し、モータ寿命の低下3.モータ効率の低下
これらの弊害を防止するため、本実施の形態では、中空ボルト1の貫通孔1aが出力軸2を軸支する軸受の役割を果すようにしている。
As a result, the vibration of the vibrating body is not efficiently transmitted to the frictional sliding member 8a of the rotating body 8, resulting in the following problems.
1. 1. Generation of motor noise 2. Friction sliding member wears unevenly and motor life decreases. Reduction of motor efficiency In order to prevent these problems, in the present embodiment, the through hole 1a of the hollow bolt 1 serves as a bearing that supports the output shaft 2.

本実施の形態において、一方の外側ケース部15には焼結金属含油軸受11がかしめられており、反対側には他方の外側ケース16にボールベアリング軸受10が圧入されている。それら2つの軸受10,11により出力軸2が軸支されている。   In the present embodiment, a sintered metal oil-impregnated bearing 11 is caulked in one outer case portion 15, and the ball bearing bearing 10 is press-fitted in the other outer case 16 on the opposite side. The output shaft 2 is pivotally supported by these two bearings 10 and 11.

さらに、2つの止めリング17がボールベアリング軸受10を両側からはさむように配置しているため、出力軸2は前記外側ケースに対してその空間的位置が決定する。つまり、前記外側ケースに対してまず出力軸2の位置が決まり、出力軸2に対しては貫通孔1aが軸受として作用するため、前記振動体の位置が決まることになる。   Further, since the two retaining rings 17 are arranged so as to sandwich the ball bearing 10 from both sides, the spatial position of the output shaft 2 is determined with respect to the outer case. That is, the position of the output shaft 2 is first determined with respect to the outer case, and the through hole 1a acts as a bearing with respect to the output shaft 2, so that the position of the vibrating body is determined.

一方、回転体8は、かしめ部材12によって出力軸2との同軸度及び傾きを規制された加圧バネ9の外径部と嵌合している。よって、出力軸2に対して回転体8は略その空間的位置を決められる。   On the other hand, the rotating body 8 is fitted to the outer diameter portion of the pressure spring 9 whose coaxiality and inclination with the output shaft 2 are regulated by the caulking member 12. Accordingly, the rotational position of the rotating body 8 can be determined with respect to the output shaft 2.

以上より、前記振動体と回転体8は出力軸2を基準にして、互いの位置が決定するので、回転体側摩擦摺動部材8aと振動体側摩擦摺動部材5aは互いに安定した接触が可能になった。   As described above, since the position of the vibrating body and the rotating body 8 is determined based on the output shaft 2, the rotating body-side frictional sliding member 8a and the vibrating body-side frictional sliding member 5a can stably contact each other. became.

なお、本実施の形態では、回転体8と加圧バネ9との間に防振ゴム23を介在させており、これにより回転体8の振動が出力軸2に伝搬するのを防ぐことができ、回転体8と加圧バネ9を接合する役割も果している。   In the present embodiment, the vibration isolating rubber 23 is interposed between the rotating body 8 and the pressure spring 9, thereby preventing the vibration of the rotating body 8 from propagating to the output shaft 2. Also, the rotating body 8 and the pressure spring 9 are joined.

ボールベアリング軸受10の近傍には、回転位置を検出するためのエンコーダ部品である回転板13が出力軸2に固定されている。回転板13には放射方向に多数の孔があけられており、ケース16の内側に固定されているフォトインターラプター14からの光の遮断と通過によって、該回転をカウントすることで位置を検出する。なお、フォトインターラプター14はファイバー型の細い光線が得られるものなら分解能が向上し、位置決め精度も高められるのでさらに望しい。本実施の形態では光検出型のセンサーを用いたが、電気抵抗値の変化で回転位置を検出するポテンショメータなどをケースに内蔵しても良い。   In the vicinity of the ball bearing 10, a rotating plate 13 that is an encoder component for detecting the rotational position is fixed to the output shaft 2. A number of holes are formed in the rotating plate 13 in the radial direction, and the position is detected by counting the rotation by blocking and passing light from the photo interrupter 14 fixed inside the case 16. . The photo interrupter 14 is more desirable because it can improve the resolution and increase the positioning accuracy if a fiber type thin light beam can be obtained. Although a light detection type sensor is used in the present embodiment, a potentiometer or the like that detects a rotational position by a change in electric resistance value may be incorporated in the case.

(第2の実施の形態)
図2は本発明の第2の実施の形態を示す。
(Second Embodiment)
FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.

本実施の形態の振動体は、第1の実施の形態とは異なり締結部材である中空ボルトは使用していない。2つの弾性部材としての金属部材5,6と、振動体支持部材3及び圧電素子4は接着剤により接着されて結合されている。   Unlike the first embodiment, the vibrating body of the present embodiment does not use a hollow bolt that is a fastening member. The metal members 5 and 6 as two elastic members, the vibrating body support member 3 and the piezoelectric element 4 are bonded and bonded by an adhesive.

本実施の形態において、摩擦摺動部は振動体の両端にあり、回転体8も2つ設けてある。これにより、通常は回転体が1ヶのモータに比べて、発生トルクは2倍になる。また、回転体8の軸心には大径の孔部が外端側から形成され、内端部側を小径とし、加圧用のコイルバネ9がこの大径の孔部内に抜け落ちることがないように配置されている。   In the present embodiment, the friction sliding portions are provided at both ends of the vibrating body, and two rotating bodies 8 are also provided. As a result, the generated torque is usually doubled compared to a motor with a single rotating body. In addition, a large-diameter hole is formed in the shaft center of the rotating body 8 from the outer end side, and the inner end side is set to a small diameter so that the pressurizing coil spring 9 does not fall out into the large-diameter hole. Has been placed.

また、各回転体8の外端部側の前記大径の孔部には回転止め12が取り付けられており、回転止め12の外周にはスプラインが切ってあり、回転体8に嵌合している。回転止め12は、出力軸2に圧入されて加圧バネ9を圧縮させながら回転体8の内側スプライン部に挿入される。回転体8は回転止め12に対して、回転は拘束されるが、軸方向へは自由にスライド出来る。よって、回転体8の回転力だけを出力軸2に伝達出来る。   Further, a rotation stopper 12 is attached to the large-diameter hole on the outer end side of each rotating body 8, and a spline is cut on the outer periphery of the rotation stopper 12, so that the rotating body 8 is fitted. Yes. The rotation stopper 12 is inserted into the inner spline portion of the rotating body 8 while being pressed into the output shaft 2 and compressing the pressure spring 9. The rotating body 8 is restrained from rotating with respect to the rotation stopper 12, but can freely slide in the axial direction. Therefore, only the rotational force of the rotating body 8 can be transmitted to the output shaft 2.

弾性部材5,6の内径端部には、フランジ付きのすべり軸受タイプのすべり軸受18が設けられている。本実施の形態において、すべり軸受18の軸受部はポリアセタール製のものを用いているが、モータの使用温度によってはナイロン、テフロン(登録商標)、PPSなどの様に耐熱温度が高いものの方がよい場合もある。   At the inner diameter ends of the elastic members 5 and 6, a slide bearing type slide bearing 18 with a flange is provided. In the present embodiment, the bearing portion of the slide bearing 18 is made of polyacetal, but depending on the operating temperature of the motor, it is better to have a high heat-resistant temperature such as nylon, Teflon (registered trademark), PPS or the like. In some cases.

本実施の形態において、すべり軸受18は弾性部材としての金属部材5及び6の外側に固定され、出力軸2はすべり軸受18に対して回転するが、出力軸2とすべり軸受18を固定して、該すべり軸受18と前記金属部材5及び6との間で回転自在にしてもよい。この場合、出力軸2に樹脂製の熱収縮チューブなどをかぶせてもよいし、又出力軸2にテフロン(登録商標)などの樹脂をコーティングしてもよい。さらに、樹脂の内部には油が含有されている方が、出力軸2がよりスムーズに回転出来るので望しい。   In the present embodiment, the slide bearing 18 is fixed to the outside of the metal members 5 and 6 as elastic members, and the output shaft 2 rotates relative to the slide bearing 18, but the output shaft 2 and the slide bearing 18 are fixed. The slide bearing 18 and the metal members 5 and 6 may be rotatable. In this case, the output shaft 2 may be covered with a heat shrinkable tube made of resin, or the output shaft 2 may be coated with a resin such as Teflon (registered trademark). Further, it is desirable that oil is contained in the resin because the output shaft 2 can rotate more smoothly.

この油は外部に流れ出すものではないので、振動体又は回転体の摩擦摺動部への油の回り込みの心配もない。又、すべり軸受18の位置は振動体の振動の節となる位置に配置することが振動もれが少なくてよい。すべり軸受18は含油焼結金属製でもよいが、振動体の振動により騒音が発生しやすいので樹脂の方が望しい。   Since this oil does not flow out to the outside, there is no fear of oil sneaking around the frictional sliding part of the vibrating body or the rotating body. Further, the sliding bearing 18 may be arranged at a position that becomes a vibration node of the vibrating body so that vibration leakage is small. The slide bearing 18 may be made of oil-impregnated sintered metal, but a resin is preferable because noise is easily generated due to vibration of the vibrating body.

振動体と回転体とは、回転止め12を出力軸2に圧入して、予めケース外で組立てておき、プレス絞りで成形した外側ケース30の中に挿入する。   The vibrating body and the rotating body are press-fitted with the rotation stopper 12 into the output shaft 2, assembled in advance outside the case, and inserted into the outer case 30 formed by a press drawing.

振動体支持板3は、放射状に3本の足が外側に向かって延びており、図2に示す様に先端部が折り曲げられているので、外側ケース30内への挿入はスムーズに出来る。回転止め12がすべり軸受タイプのすべり軸受11につき当たると、振動体を出力軸を中心に外側ケースに対して回転させ、外側ケース30に設けられた3ヶの孔30aに振動体支持部材3の3本の足をそれらの弾性復元力を利用してはめ込む。   Since the vibrating body support plate 3 has three legs extending radially outward and the distal end is bent as shown in FIG. 2, the insertion into the outer case 30 can be performed smoothly. When the rotation stopper 12 hits the slide bearing type slide bearing 11, the vibrating body is rotated with respect to the outer case around the output shaft, and the vibrating body support member 3 is inserted into the three holes 30 a provided in the outer case 30. Fit the three legs using their elastic restoring force.

前記振動体支持部材の足は3本に限られず、1本でも良い。前記支持部材の役割は、振動体の振動をケースに伝達させずに、振動体に加わるねじれ力に抵抗することである。振動体の中央付近の変位は微小で、出力軸に対して略直角なので、前記支持部材はこの方向に柔らかく、振動体のねじれ方向に剛く設計している。   The number of legs of the vibrating body support member is not limited to three, and may be one. The role of the support member is to resist torsional force applied to the vibrating body without transmitting the vibration of the vibrating body to the case. Since the displacement near the center of the vibrating body is minute and substantially perpendicular to the output shaft, the support member is designed to be soft in this direction and stiff in the torsional direction of the vibrating body.

そして、蓋体31を外側ケース30にはめ込むが、この時樹脂製スペーサ19を出力軸2に入れる。このスペーサ19により、出力軸2に軸方向の力が加わった時でも、振動体支持部材3等に無理な力がかからない。   Then, the lid 31 is fitted into the outer case 30, and at this time, the resin spacer 19 is put into the output shaft 2. Even when an axial force is applied to the output shaft 2 by the spacer 19, an excessive force is not applied to the vibrating body support member 3 and the like.

最後に、振動体支持部材3を外側ケース30の孔30aにハンダ付けし、外側ケース30と蓋体31を接着剤により接合した。これらの場合、接合は溶接などでも勿論かまわない。なお、本実施の形態では、加圧バネ9で回転体8を振動体側摩擦摺動部材5aに圧接させているが、その反力は出力軸2に圧入された2つの回転止め12でそれぞれ受けているので、軸受11に軸方向に生じる力による摩擦損失がない。   Finally, the vibrating body support member 3 was soldered to the hole 30a of the outer case 30, and the outer case 30 and the lid body 31 were joined with an adhesive. In these cases, of course, welding may be used. In the present embodiment, the rotating body 8 is pressed against the vibrating body side frictional sliding member 5a by the pressurizing spring 9, but the reaction force is received by the two rotation stoppers 12 press-fitted into the output shaft 2, respectively. Therefore, there is no friction loss due to the force generated in the axial direction in the bearing 11.

上記した第1の実施の形態にあっては、加圧バネ9を加圧することで生じる反力は外側ケースの外部にある止めリング17を介して、ボールベアリングタイプのボールベアリング軸受10で受けている。そのため、このボールベアリング軸受10は摩擦損失を低減させるため高価なボールベアリングを使用していたが、本第2の実施の形態ではボールベアリングを使用する必要はない。   In the first embodiment described above, the reaction force generated by pressurizing the pressure spring 9 is received by the ball bearing type ball bearing 10 through the retaining ring 17 outside the outer case. Yes. For this reason, this ball bearing 10 uses an expensive ball bearing in order to reduce friction loss. However, in the second embodiment, it is not necessary to use a ball bearing.

また、回転体側摩擦摺動部材8aは摺動部にあたる所が折り曲げられている。これは摩擦摺動面積を広くして、摩擦摺動面の面圧を低減して、摩擦材の摩耗を減らし、モータの寿命を長くする手段である。   Further, the rotating body side frictional sliding member 8a is bent at a position corresponding to the sliding portion. This is a means for widening the friction sliding area, reducing the surface pressure of the friction sliding surface, reducing wear of the friction material, and extending the life of the motor.

(第3の実施の形態)
図3は第3の実施の形態を示す。
(Third embodiment)
FIG. 3 shows a third embodiment.

本第3の実施の形態では、第2の実施の形態と同様に、振動体の両端部に回転体8を設けた形式で、それぞれの回転体8の内端側の小径部側の孔部に第2の実施の形態のすべり軸受18と同様のすべり軸受で構成されたすべり軸受22を設けている。このすべり軸受22は、樹脂製で各回転体8の前述した内径に圧入されている。このすべり軸受22により、各回転体8も出力軸2に対して偏心せずに回転することが可能になった。そのためモータの回転ムラが少なくなった。   In the third embodiment, similarly to the second embodiment, the rotating body 8 is provided at both ends of the vibrating body, and the holes on the small diameter side on the inner end side of each rotating body 8 are provided. Further, a slide bearing 22 composed of a slide bearing similar to the slide bearing 18 of the second embodiment is provided. The slide bearing 22 is made of resin and press-fitted into the aforementioned inner diameter of each rotating body 8. With this slide bearing 22, each rotating body 8 can also rotate without being eccentric with respect to the output shaft 2. As a result, the rotation unevenness of the motor is reduced.

また、本実施の形態においては、中空ボルト1の内径部の両端に、すべり軸受タイプのすべり軸受32をそれぞれ圧入している。   Further, in the present embodiment, slide bearing type slide bearings 32 are press-fitted into both ends of the inner diameter portion of the hollow bolt 1.

振動体支持部材3は外側ケース部15と21の間にはさみ込まれて固定されている。   The vibrating body support member 3 is sandwiched and fixed between the outer case portions 15 and 21.

2つの弾性部材5,6の間には、圧電素子4、振動体支持部材3の他、フレキシブルプリント基板20が挟持固定され、外側ケース部15,21の内面に沿って外部へ延出している。このフレキシブルプリント基板20は、圧電素子4への電流供給、圧電素子で発生した電圧で生じた電流、さらにはポテンショメータの様な回転位置検出素子への電流供給のための配線として使用される。   In addition to the piezoelectric element 4 and the vibrating body support member 3, the flexible printed board 20 is sandwiched and fixed between the two elastic members 5 and 6, and extends to the outside along the inner surfaces of the outer case portions 15 and 21. . This flexible printed circuit board 20 is used as wiring for supplying current to the piezoelectric element 4, current generated by the voltage generated by the piezoelectric element, and further supplying current to a rotational position detecting element such as a potentiometer.

1 中空ボルト
2 出力軸
3 振動体支持部材
4 圧電素子
5,6 弾性部材
5a,6a 振動体側摩擦摺動部材
7 ナット
8 回転体
8a 回転体側摩擦摺動部材
9 加圧バネ
10 ボールベアリング軸受
11 すべり軸受
12 回転止め
13 回転板
14 フォトインターラプター
15 外側ケース
16 外側ケース
17 止めリング
18 すべり軸受
19 スペーサ
20 フレキシブルプリント基板
21 外側ケース
22 すべり軸受
23 防振ゴム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow bolt 2 Output shaft 3 Vibration body support member 4 Piezoelectric element 5,6 Elastic member 5a, 6a Vibration body side friction sliding member 7 Nut 8 Rotating body 8a Rotating body side friction sliding member 9 Pressure spring 10 Ball bearing bearing 11 Sliding Bearing 12 Rotation stop 13 Rotating plate 14 Photo interrupter 15 Outer case 16 Outer case 17 Stop ring 18 Slide bearing 19 Spacer 20 Flexible printed circuit board 21 Outer case 22 Slide bearing 23 Anti-vibration rubber

Claims (6)

電気−機械エネルギー変換素子と振動体支持部材を弾性部材に固定し2つの曲げ振動を合成して円または楕円運動を形成する振動体と、前記振動体に加圧接触し前記円または楕円運動により回転する回転体と、前記振動体および前記回転体に設けられた貫通孔を貫通する出力軸と、を有し、該出力軸が前記回転体と一体になって回転する振動波駆動装置において、
前記振動体及び回転体を内蔵し、前記振動体支持部材を介して前記振動体を支持するケースと、
前記ケースに設けられ、前記出力軸を軸支する複数の軸受と、
前記軸受を両側からはさみ、前記出力軸の前記ケースに対する位置を決める手段と、
前記振動体の貫通孔に設けられ、前記出力軸を軸支する軸受と、を有することを特徴とする振動波駆動装置。
Electrical - the vibration body to form a circular or elliptic motion by combining the mechanical energy conversion element and the vibrating body support member is fixed to the elastic member two bending vibrations, the pressure contact the circular or elliptic motion in said vibration member a rotating body that rotates, has an output shaft which passes through a through hole provided in said vibration member and said rotary member, in the vibration wave driving apparatus output shaft rotates in unison with the rotary member,
A case containing the vibrating body and the rotating body, and supporting the vibrating body via the vibrating body support member;
Provided in the casing, a plurality of bearings for rotatably supporting said output shaft,
Means for sandwiching the bearing from both sides and determining the position of the output shaft relative to the case;
Provided in the through-hole of the vibrating member, the vibration wave driving apparatus, characterized by chromatic and a bearing for supporting the output shaft.
前記回転体の貫通孔に設けられ、前記出力軸を軸支する軸受を有することを特徴とする請求項1に記載の振動波駆動装置。   The vibration wave driving device according to claim 1, further comprising a bearing provided in the through hole of the rotating body and supporting the output shaft. 前記振動体の貫通孔に設けられた前記軸受は、すべり軸受であ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。The vibration wave driving device according to claim 1, wherein the bearing provided in the through hole of the vibrating body is a sliding bearing. 前記振動体の貫通孔に設けられた前記軸受は、樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の振動波駆動装置。4. The vibration wave driving device according to claim 1, wherein the bearing provided in the through hole of the vibrating body is made of resin. 5. 前記振動体の貫通孔に設けられた前記軸受は、前記2つの曲げ振動の振動の節となる位置に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の振動波駆動装置。5. The vibration according to claim 1, wherein the bearing provided in the through hole of the vibrating body is disposed at a position that becomes a node of vibration of the two bending vibrations. 6. Wave drive device. 前記弾性部材に固定された、前記電気−機械エネルギー変換素子に電流を供給するためのプリント基板が、前記ケースの内面に沿って外部へ延出するように設けられていることを特徴とする。A printed circuit board fixed to the elastic member for supplying a current to the electromechanical energy conversion element is provided so as to extend to the outside along the inner surface of the case.
JP2009282280A 2009-12-11 2009-12-11 Vibration wave drive Expired - Lifetime JP4574731B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009282280A JP4574731B2 (en) 2009-12-11 2009-12-11 Vibration wave drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009282280A JP4574731B2 (en) 2009-12-11 2009-12-11 Vibration wave drive

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16818599A Division JP4444395B2 (en) 1999-06-15 1999-06-15 Vibration wave drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010057362A true JP2010057362A (en) 2010-03-11
JP4574731B2 JP4574731B2 (en) 2010-11-04

Family

ID=42072680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009282280A Expired - Lifetime JP4574731B2 (en) 2009-12-11 2009-12-11 Vibration wave drive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4574731B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101682962B1 (en) * 2015-10-13 2016-12-06 한국세라믹기술원 Vibration energy harvesting device having drum head structure
JP2022518058A (en) * 2019-01-25 2022-03-11 フィジック インストゥルメント(ピーアイ)ゲーエムベーハー アンド ツェーオー.カーゲー Electromechanical linear drive

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0443396U (en) * 1990-08-08 1992-04-13
JPH0538170A (en) * 1991-07-26 1993-02-12 Asmo Co Ltd Oscillation motor
JPH10225148A (en) * 1997-02-10 1998-08-21 Nikon Corp Oscillatory actuator
JPH1146486A (en) * 1997-07-28 1999-02-16 Canon Inc Vibration actuator and manufacture of vibration-body tightening member in the actuator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0443396U (en) * 1990-08-08 1992-04-13
JPH0538170A (en) * 1991-07-26 1993-02-12 Asmo Co Ltd Oscillation motor
JPH10225148A (en) * 1997-02-10 1998-08-21 Nikon Corp Oscillatory actuator
JPH1146486A (en) * 1997-07-28 1999-02-16 Canon Inc Vibration actuator and manufacture of vibration-body tightening member in the actuator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101682962B1 (en) * 2015-10-13 2016-12-06 한국세라믹기술원 Vibration energy harvesting device having drum head structure
JP2022518058A (en) * 2019-01-25 2022-03-11 フィジック インストゥルメント(ピーアイ)ゲーエムベーハー アンド ツェーオー.カーゲー Electromechanical linear drive
US11716035B2 (en) 2019-01-25 2023-08-01 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Electromechanical linear drive with transmission element
JP7373574B2 (en) 2019-01-25 2023-11-02 フィジック インストゥルメント(ピーアイ)ゲーエムベーハー アンド ツェーオー.カーゲー electromechanical linear drive

Also Published As

Publication number Publication date
JP4574731B2 (en) 2010-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3825890B2 (en) Vibration actuator
KR100592684B1 (en) Reducer
KR100341720B1 (en) Vibration Drive
JP4444395B2 (en) Vibration wave drive
KR20020062592A (en) Vibration element and vibration wave driving apparatus
JP2008039113A (en) Spring seat and spring assembly
JP4574731B2 (en) Vibration wave drive
JP4299718B2 (en) Electric power steering device
US8513857B2 (en) Vibrational wave motor, lens barrel and camera
JP2001008472A5 (en)
JP4959639B2 (en) Electric brake device
JP5049523B2 (en) Vibration wave drive
JP2008017603A (en) Cylindrical ultrasonic motor
JP2006280139A (en) Driving device having vibration wave motor and rotary member support mechanism
JP5637736B2 (en) Vibration wave motor
JP2011010539A (en) Vibration actuator and electric device
JP5745239B2 (en) Drive device
JP2020089236A (en) Vibration wave motor and electronic device having the same
JP5737195B2 (en) Vibration actuator
JP4095301B2 (en) Vibration wave drive
JP2007097266A (en) Vibrating actuator
JP2023042041A (en) piezoelectric motor
JP2006280047A (en) Oscillation actuator device and lens barrel
JP4543723B2 (en) Vibration actuator
JP2016048986A (en) Vibration actuator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091211

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100309

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100507

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20100630

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100817

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100818

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4574731

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 3

EXPY Cancellation because of completion of term