JP2021072649A - 振動型駆動装置および光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】振動型駆動装置において、可動部を大型化せずに可動部の移動長さを長くする。【解決手段】振動型駆動装置１５０において、可動部が固定部に対して移動する方向を第１の軸方向、振動子１１１を摩擦部材１０３に加圧する方向を第２の軸方向、第１および第２の軸方向に直交する方向を第３の軸方向、第１の軸方向に延びる軸回りでの回転方向および第２の軸方向に延びる軸回りでの回転方向をそれぞれ第１の回転方向および第２の回転方向とする。可動部は、固定部に対して、第２の軸方向での変位と第１の回転方向での回転が制限され、第１の軸方向での移動と第３の軸方向での変位と第２の回転方向での回転が許容されるように組み付けられている。可動部は、第１の軸方向に移動可能な被駆動部材に対して、第２の軸方向での変位と第１の回転方向での回転が許容され、第１および第３の軸方向での変位と第２の回転方向での回転が制限されるように連結される。【選択図】図１

Description

本発明は、リニア駆動用の振動型駆動装置（振動型モータ）に関する。

リニア駆動用の振動型駆動装置としては、特許文献１に、圧電素子と弾性体とにより構成された振動子と、該振動子が接触する摩擦部材と、振動子を摩擦部材に対して加圧する加圧部材と、加圧部材の加圧反力を受けて振動子の移動を直進案内する案内部材とにより構成されたものが開示されている。この特許文献１の振動型駆動装置では、案内部材として２つのボール部材が振動子の移動方向に並べて配置されており、該ボール部材が振動子を保持する可動部と摩擦部材を保持する固定部のそれぞれに移動方向に延びるように形成されたＶ溝部内で転動することによって、可動部が移動方向にて滑らかに案内される。

特許第６１２２４５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された振動型駆動装置他では、可動部の移動長さが長くなるとＶ溝部に必要な長さも長くなる。この結果、Ｖ溝部が設けられた可動部の移動方向での寸法が大きくなり、これにより振動型駆動装置が大型化する。

本発明は、可動部を大型化することなく該可動部の移動長さを長くすることが可能な振動型駆動装置を提供する。

本発明の一側面としての振動型駆動装置は、振動子と摩擦部材とが加圧接触し、振動子が振動することで該振動子と摩擦部材とのうち一方を保持する可動部が他方を保持する固定部に対して移動する。該振動型駆動装置において、振動子の振動により可動部が固定部に対して移動する方向を第１の軸方向とし、振動子を摩擦部材に対して加圧する方向を第２の軸方向とし、第１および第２の軸方向に直交する方向を第３の軸方向とし、第１の軸方向に延びる軸回りでの回転方向および第２の軸方向に延びる軸回りでの回転方向をそれぞれ第１の回転方向および第２の回転方向とする。このとき、可動部は、固定部に対して、第２の軸方向での変位と第１の回転方向での回転とが制限され、第１の軸方向での移動と第３の軸方向での変位と第２の回転方向での回転が許容されるように組み付けられている。また可動部は、第１の軸方向に移動可能な被駆動部材に対して、第２の軸方向での変位と第１の回転方向での回転とが許容され、第１および第３の軸方向での変位と第２の回転方向での回転が制限されるように連結されていることを特徴とする。

また本発明の他の一側面としての振動型駆動装置は、振動子と摩擦部材とが加圧接触し、振動子が振動することで該振動子と摩擦部材とのうち一方を保持する可動部が他方を保持する固定部に対して移動する。該振動型駆動装置において、振動子の振動により可動部が固定部に対して移動する方向を第１の軸方向とし、振動子を摩擦部材に対して加圧する方向を第２の軸方向とし、第１および第２の軸方向に直交する方向を第３の軸方向とする。このとき、可動部は、固定部に対して当接して転動しながら可動部と一体として第１の軸方向に移動する回転部材を有する。回転部材は、第３の軸方向において摩擦部材を間に挟んだ両側に少なくとも２つ設けられている。そして固定部のうち回転部材が当接して転動する当接面が、第２の軸方向において摩擦部材が設けられた範囲内に設けられていることを特徴とする。

なお、上記振動型駆動装置によりレンズを保持するレンズ保持部材を移動させる光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、可動部を大型化することなく該可動部の移動長さを長くすることが可能であり、可動部の大型化による振動型駆動装置の大型化を回避することができる。

本発明の実施例１である振動型モータの構成を示す図。 実施例１におけるレンズ駆動装置の構成を示す図。 実施例１における連結部の構成を示す図。 実施例１の振動型モータと上記連結部との連結状態を示す図。 実施例１の変形例を示す図。 従来の振動型モータの構成を示す図。 実施例１の振動型モータの効果を示す図。 本発明の実施例２である振動型モータの構成を示す図。 実施例２の振動型モータの転動機構の構成を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。以下の説明において、後述する振動子と摩擦部材の相対移動方向をＸ方向とし、振動子を摩擦部材に対して加圧する加圧方向をＺ方向とする。Ｚ方向において、摩擦部材から振動子への向きを＋Ｚ方向とし、振動子から摩擦部材への向きを−Ｚ方向とする。またＸ方向およびＺ方向と直交する方向をＹ方向とする。相対移動方向（Ｘ方向）、加圧方向（Ｚ方向）およびこれらに直交する方向（Ｙ方向）はそれぞれ、第１の軸方向、第２の軸方向および第３の軸方向に相当する。さらに、Ｘ方向に延びるＸ軸回りの回転方向をロール方向とし、Ｚ方向に延びるＺ軸回りの回転方向をヨー方向とし、Ｙ方向に延びるＹ軸回りの回転方向をピッチ方向とする。ロール方向、ヨー方向およびピッチ方向はそれぞれ、第１の回転方向、第２の回転方向および第３の回転方向に相当する。

図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例１の振動型駆動装置としての振動型モータ１５０の構成を示す。図１（ａ）は振動型モータ１５０の組み立て状態を示し、図１（ｂ）と図１（ｃ）はそれぞれ、振動型モータ１５０を分解して−Ｚ方向と＋Ｚ方向から見て示している。

振動子１００は、２つの突起部を有する弾性体としての振動板１０１と、フレキシブル基板１１０を通じて周波電圧が印加されることによって振動する圧電素子１０２とにより構成されている。圧電素子１０２は振動板１０１に接着等により固定されており、圧電素子１０２の振動により振動板１０１に振動が励起される。振動板１０１には２つの突起部が設けられており、振動板１０１に励起された振動によりそれぞれの突起部に楕円運動が発生する。

摩擦部材１０３は、振動子１００と接触する接触部材であり、摩擦部材１０３を保持するベース部材１１４にねじにより固定されている。振動板１０１の突起部が後述する４つの加圧部材１０９の付勢力によって摩擦部材１０３に対して加圧接触すると、楕円運動する突起部と摩擦部材１０３との間の摩擦によって振動子１００と摩擦部材１０３とがＸ方向に相対移動する。本実施例では、振動子１００が固定された摩擦部材１０３に対して移動する。

保持部材１０４は、振動子１００が接着やねじ等により固定されることでこれを保持する。可動部材１０５は保持部材１０４を保持し、可動部材１０５と保持部材１０４はＸ方向に一体として移動する。すなわち、振動子１００、保持部材１０４および可動部材１０５は、摩擦部材１０３に対して一体として移動する。可動部材１０５と後述する可動板金１０６は、保持部材１０４を介して振動子１００を保持する可動部を構成し、摩擦部材１０３を保持するベース部材１１４と後述する固定板金１０７とにより固定部が構成される。

振動型モータ１５０の組み立て途中においては、保持部材１０４と可動部材１０５は固定部に対してＺ方向に変位可能である。これにより部品のばらつきや組立誤差等があっても保持部材１０４に保持された振動子１００が固定部により保持された摩擦部材１０３に対してＺ方向に変位して摩擦部材１０３に安定的に接触する。

４つの加圧部材１０９はそれぞれ、引張バネにより構成され、その付勢力（加圧力）によって振動子１００を摩擦部材１０３に対して加圧する。加圧部材１０９からの加圧力は、加圧板１０８と可動板金１０６に作用し、加圧板１０８から緩衝部材１１１を介して振動子１００に与えられる。加圧板１０８と振動子１００との間に緩衝部材１１１を設けることにより、加圧板１０８が振動子１００に直接接触することによる振動子１００の振動の減衰を防いでいる。

可動板金１０６は、可動部材１０５にねじによって固定されて可動部材１０５と一体として移動する。固定板金１０７は、ベース部材１１４にねじによって固定される。可動板金１０６は、加圧部材１０９の付勢力によって固定板金１０７に対して付勢される。

シャフト１１３には、可動部材１０５とＸ方向に一体として移動する２つの回転部材１１２が嵌合固定されている。回転部材１１２は、ベアリングにより構成されている。シャフト１１３は、可動板金１０６に設けられたＵ字形状のシャフト受け部１０６ａにより回転可能に支持されている。可動板金１０６と固定板金１０７との間には、シャフト１１３に固定された回転部材１１２が挟持されている。回転部材１１２は固定板金１０７の転動面１０７ａに当接している。２つの回転部材１１２はＹ方向において摩擦部材１０３を間に挟んだ両側に設けられている。可動板金１０６がＸ方向に移動する際に回転部材（ベアリングの回転部）１１２が転動面１０７ａ上を転動する。これにより、可動板金１０６は、固定板金１０７に摺動することなく（つまりは低い移動負荷で）滑らかに移動することが可能となる。

なお、回転部材１１２は、可動板金１０６の固定板金１０７に対するＸ方向での移動に伴って回転することで移動負荷を低減できればベアリング以外の部材であってもよい。

次に、図２を用いて、上述した振動型モータ１５０を含むレンズ駆動装置１６０の構成について説明する。レンズ駆動装置１６０は、交換レンズ装置やレンズ一体型撮像装置等の光学機器に搭載される。

振動型モータ１５０は、不図示の部材にねじ等によって固定されている。レンズ１２０は被駆動部材としてのレンズ保持部材１２１によって保持されている。レンズ保持部材１２１は、２つのガイドバー１２２に係合してＸ方向としての光軸方向に直進案内される。レンズ保持部材１２１には、連結部１３０がねじ等によって固定されている。レンズ保持部材１２１は、連結部１３０を介して可動部材１０５と連結されており、これによりレンズ保持部材１２１と可動部材１０５とが光軸方向に一体として移動する。振動型モータ１５０において振動子１００が振動して可動部材１０５を含む可動部が固定部に対して移動することで、レンズ保持部材１２１（つまりはレンズ１２０）を光軸方向に移動させることができる。

次に、図３（ａ）〜（ｃ）を用いて、連結部１３０の構成について説明する。図３（ａ）は連結部１３０の組み立て状態を示し、図３（ｂ）は連結部１３０を分解して示している。図３（ｃ）は連結部１３０のうち第１のラック部材１１５の構成を示している。

連結部１３０は、第１のラック部材１１５、第２のラック部材１１６、圧縮付勢バネ１１７、回転付勢バネ１１８および連結部材１１９により構成される。第１のラック部材１１５に設けられた係合軸部１１５ｃは、第２のラック部材１１６に設けられた係合穴部１１６ｂに回転可能に係合する。第１のラック部材１１５の係合軸部１１５ｃは、連結部材１１９の係合穴部１１９ａにも回転可能に係合しており、これにより第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６は連結部材１１９により回転可能に支持される。

圧縮付勢バネ１１７は、第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６を連結部材１１９に対してＸ方向のうち一方に付勢している。これにより、第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６と連結部材１１９との間のＸ方向でのガタがなくなり、これらはＸ方向に一体として移動可能となる。

回転付勢バネ１１８は、その２つの腕部１１８ａがそれぞれ第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６に当接して、これら第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６に係合軸部１１５ｃ回りでの回転方向における互いに反対向きの付勢力を与える。第１のラック部材１１５には、図１（ｂ）に示すように可動部材１０５の−Ｚ方向を向いた面にＸ方向に並んで設けられた球突起１０５ａと球突起１０５ｂのそれぞれに係合する円錐穴部１１５ａとＸ方向に延びるＶ溝部１１５ｂとがＸ方向に並んで設けられている。第２のラック部材１１６には、可動部材１０５における＋Ｚ方向を向いた面にＸ方向に並んで設けられた球突起１０５ｃと球突起１０５ｄと当接する当接面１１６ａが設けられている。

図４（ａ）〜（ｄ）は、振動型モータ１５０（）と連結部１３０との連結状態を示示している。図４（ａ）は振動型モータ１５０と連結部１３０をＺ方向から見て示し、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ−Ａ線での断面（ＹＺ断面）をＸ方向から見て示している。図４（ｃ）は、図４（ａ）におけるＢ−Ｂ線での断面（ＸＺ断面）をＹ方向から見て示し、図４（ｄ）は、図４（ａ）におけるＣ−Ｃ線での断面（ＸＺ断面）をＹ方向から見て示している。

前述したように、可動部材１０５の球突起１０５ａ，１０５ｂはそれぞれ第１のラック部材１１５の円錐穴部１１５ａおよびＶ溝部１１５ｂと係合し、可動部材１０５の球突起１０５ｃ，１０５ｄは第１２のラック部材１１６の当接面１１６ａに当接する。第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６は、前述したように回転付勢バネ１１８から係合軸部１１５ｃ回りの回転方向の付勢力を受けている。この回転方向の付勢力により、第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６が可動部材１０５を挟持することで、振動型モータ１５０と連結部１３０とが連結される。

第１のラック部材１１５の円錐穴部１１５ａが可動部材１０５の球突起１０５ａに向かって付勢された状態で該球突起１０５ａと係合しているため、第１のラック部材１１５と可動部材１０５はＸ方向にガタなく一体として移動可能である。前述したように第１のラック部材１１５と連結部材１１９はＸ方向に一体として移動可能であるため、可動部材１０５と連結部材１１９もＸ方向に一体として移動可能である。さらに連結部材１１９はレンズ保持部材１２１に固定されているため、可動部材１０５を連結部１３０を介してレンズ保持部材１２１と連結することにより、振動型モータ１５０において可動部を駆動する駆動力をレンズ保持部材１２１へとガタなく伝達することができる。

円錐穴部１１５ａ、Ｖ溝部１１５ｂおよび球突起１０５ａ〜１０５ｄはそれぞれ、係合部に相当する。

次に、可動部材１０５（つまりは可動部）の固定板金１０７（つまりは固定部）に対する移動または変位の可否について説明する。前述したように可動部材１０５は可動板金１０６に固定されており、可動板金１０６に支持されたシャフト１１３に固定された２つの回転部材１１２が固定板金１０７に当接している。回転部材１１２が固定板金１０７上の転動面１０７ａを転動するため、可動部材１０５は固定板金１０７に対してＸ方向に移動可能である。

Ｙ方向に並んで設けられた２つの回転部材１１２が固定板金１０７に当接しているため、回転部材１１２と一体として移動する可動部材１０５の固定板金１０７に対するロール方向での変位（回転）が制限（阻止）される。

図４（ｃ）において、回転部材１１２はＸ方向において１箇所にしか設けられていないため、可動部材１０５は固定板金１０７に対してシャフト１１３回りで回転が可能である。すなわち、可動部材１０５は固定板金１０７に対するピッチ方向での変位（回転）が許容されている。

また、２つの回転部材１１２が当接している固定板金１０７の転動面１０７ａが平面であるため、回転部材１１２とシャフト１１３は固定板金１０７に対してＹ方向に変位することができ、さらにヨー方向に回転することができる。すなわち、可動部材１０５は、固定板金１０７に対するＹ方向とヨー方向への変位が許容されている。

さらに、可動部材１０５のＺ方向での位置は、回転部材１１２が転動面１０７ａと固定板金１０７とに当接することにより決まる。これにより、振動型モータ１５０の組み立て完了後における可動部材１０５の固定板金１０７に対するＺ方向での変位は制限される。

以上のように、可動部は、固定部に対して、Ｘ方向（第１の軸方向）、Ｙ方向（第３の軸方向）、ヨー方向（第２の回転方向）およびピッチ方向（第３の回転方向）での移動、変位や回転が許容され、Ｚ方向（第２の軸方向）とロール方向（第１の回転方向）での変位や回転が制限されるように組み付けられている。

次に、可動部材１０５とレンズ保持部材１２１との相対変位の許否について説明する。レンズ保持部材１２１には連結部１３０が固定されており、これらは一体としてＸ方向に移動する。このため以下では、可動部材１０５と連結部１３０との相対変位の許否について説明する。

前述したように第１のラック部材１１５の円錐穴部１１５ａと可動部材１０５の球突起１０５ａとが係合しているため、可動部材１０５と連結部１３０とのＸ方向での相対変位は制限される。また円錐穴部１１５ａと球突起１０５ａとの係合に加え、可動部材１０５の球突起１０５ｂは第１のラック部材１１５においてＸ方向に延びるＶ溝部１１５ｂに係合している。このため、球突起１０５ａと円錐穴部１１５ａとのＹ方向での相対変位と球突起１０５ｂとＶ溝部１１５ｂとのＹ方向での相対変位がともに制限される。つまりは可動部材１０５と連結部１３０とのＹ方向での相対変位は制限される。

このように、第１のラック部材１１５には、可動部材１０５と連結部１３０およびレンズ保持部材１２１とのＸ方向での相対変位を制限する１つの第１の制限部としての円錐穴部１１５ａと、可動部材１０５と連結部１３０およびレンズ保持部材１２１とのＹ方向での相対変位を制限する２つの第２の制限部としての円錐穴部１１５ａおよびＶ溝部１１５ｂとが設けられている。また第１のラック部材１１５には、円錐穴部１１５ａとＶ溝部１１５ｂとがＸ方向に並んで設けられているため、可動部材１０５と連結部１３０とのヨー方向での相対変位も制限される。可動部材１０５の球突起１０５ａ，１０５ｂはＸ方向に並び、球突起１０５ｃ，１０５ｄもＸ方向に並んでおり、これらを円錐穴部１１５ａ、Ｖ溝部１１５ｂおよび当接面１１６ａで挟持している。このため、可動部材１０５と連結部１３０とのピッチ方向での相対変位も制限されている。

第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６は、連結部材１１９に対してＸ軸（係合軸部１１５ｃ）回りで回転可能である。このため、第１のラック部材１１５と第２のラック部材１１６が連結部材１１９に対して回転することにより、可動部材１０５と連結部１３０はＺ方向とロール方向にて相対変位が許容される。

以上のように、可動部は、レンズ保持部材１２１に対して、Ｘ方向（第１の軸方向）、Ｙ方向（第３の軸方向）、ヨー方向（第１の回転方向）およびピッチ方向（第３の回転方向）での変位や回転が制限され、Ｚ方向（第２の軸方向）とロール方向（第１の回転方向）での変位や回転が許容されるように連結されている。

つまり、可動部材１０５と固定板金１０７とが相対変位可能であるＸ方向、Ｙ方向、ピッチ方向およびヨー方向については、可動部材１０５とレンズ保持部材１２１との相対変位が制限される。一方、可動部材１０５と固定板金１０７との相対変位が制限されるＺ方向とロール方向については、可動部材１０５とレンズ保持部材１２１との相対変位が許容される。

また、レンズ保持部材１２１はガイドバー１２２によってＸ方向に直進案内されており（すなわちＸ方向に移動可能であり）、Ｘ方向以外のＹ方向、Ｚ方向、ピッチ方向、ヨー方向およびロール方向での変位は制限されている。すなわち、Ｘ方向以外の方向の変位が制限されたレンズ保持部材１２１と固定されている固定板金１０７との間に介在する部品のうちいずれかの部品がＹ方向、Ｚ方向、ピッチ方向、ヨー方向の相対変位が許容されるように構成されている。そのため、各部品の加工誤差や組立て誤差がある場合でも、レンズ保持部材１２１をＸ方向にガタなく滑らかに（低負荷で）駆動することができる。

ここで、図６（ａ）〜（ｃ）を用いて従来の振動型モータ９５０の構成について説明する。図６（ａ）は従来の振動型モータ９５０の組み立て状態を示し、図６（ｂ）は振動型モータ９５０を分解して示している。ただし、図６（ｂ）は摩擦部材９０３、可動板金９０６、固定板金９０７、回転部材９１２およびベース部材９１４のみを示している。図６（ｃ）は振動型モータ９５０のＹＺ断面を示す。

従来の振動型モータ９５０においては、可動板金９０６と固定板金９０７との間に３つの転動部材（ボール）９１２が配置されている。３つの転動部材９１２のうち２つは可動板金９０６のＶ曲げ部（Ｖ溝部）９０６ａと固定板金９０７のＶ曲げ部９０７ａとの間で挟持され、１つは可動板金９０６のＶ曲げ部９０６ｂと固定板金９０７の平面部９０７ｂとの間で挟持されている。可動板金９０６が固定板金９０７に対してＸ方向に移動すると３つの転動部材９１２が可動板金９０６と固定板金９０７との間で転動する。これにより、可動板金９０６が固定板金９０７に対して滑らかに移動する。

次に、図７（ａ），（ｂ）を用いて、本実施例の振動型モータ１５０により得られる効果について説明する。図７（ａ）は図６（ａ）〜（ｃ）に示した従来の振動型モータ９５０を＋Ｚ方向から見て示している。図７（ｂ）は本実施例の振動型モータ１５０を＋Ｚ方向から見て示している。

従来の振動型モータ９５０では、可動板金９０６のＸ方向への移動に伴って可動板金９０６と固定板金９０７との間で転動部材９１２が転動すると、可動板金９０６と転動部材９１２とのＸ方向での相対位置が変化する。このため、可動板金９０６に、転動部材９１２が転動するためのＸ方向長さが少なくとも必要があり、この転動長さＬ_Ｂ９は可動部材９０５の移動長さＬ_Ｓ９に応じて決定する。可動部材９０５の移動長さＬ_Ｓ９が長い場合には、これに応じて転動長さＬ_Ｂ９も長くなり、この結果、可動部材９０５のＸ方向の寸法が増加する。移動長さＬ_Ｓ９が一定以上になると、可動部材９０５がその移動端に位置した際に可動板金９０６がベース部材９１４からはみ出し、振動型モータ１５０のＸ方向の全長Ｌ_９が増加する。すなわち、振動型モータ９５０が大型化する。また移動長さＬ_Ｓ９の増加に応じて可動板金９０６も大きくなり、重量が増加する。

これに対して、本実施例の振動型モータ１５０では、可動板金９０６のＸ方向への移動に伴って、回転部材１１２は可動板金１０６と一体として移動しながら固定板金１０７上を転動する。このため、可動板金１０６のＸ方向の寸法はその移動長さＬ_Ｓ１によらず一定となる。したがって、可動部材１０５がその移動端に位置した際にも可動板金１０６がベース部材１１４からはみ出すことがないため、移動長さＬ_Ｓ１が長くなっても振動型モータ１５０のＸ方向の全長Ｌ_１は長くならない。また可動板金１０６の大きさも移動長さＬ_Ｓ１によって変わらないため、可動板金１０６の重量が増加しない。

このように可動板金１０６と一体として移動する回転部材１１２の転動によって可動板金１０６が固定板金１０７に対して移動する際の負荷を低減する構成を採ることにより、可動部のＸ方向の寸法や重量の増加を回避しつつ、可動部のＸ方向の移動長さを長くすることができる。すなわち、可動部の移動長さを長くした結果として可動部が大型化することによる振動型モータ１５０の大型化を回避することができる。

なお、上記実施例１では、振動型モータ１５０が可動部（可動部材１０５）に設けられた球突起１０５ａ，１０５ｂが連結部１３０（第１のラック部材１１５）に設けられた円錐穴部１１５ａとＶ溝部１１５ｂに係合する構成を有する場合について説明した。しかし、可動部と連結部のＸ方向での相対変位を制限する１つの第１の制限部と、可動部と連結部のＹ方向での相対変位を制限する２つの第２の制限部が設けられていれば、他の構成であってもよい。

図５（ａ），（ｂ）は上記実施例１に対する変形例としての振動型モータ１５０′の構成を示しており、それぞれ図４（ｂ），（ｄ）に対応する図である。可動部材２０５における＋Ｚ方向を向いた面上にＸ方向に並んで設けられた２つの球突起２０５ａ，２０５ｂが設けられ、これら球突起２０５ａ，２０５ｂは第１のラック部材２１５に１つ設けられたＸ方向に長いＶ溝部２１５ａと係合している。Ｖ溝部２１５ａに球突起２０５ａ，２０５ｂが係合する２箇所において、可動部材２０５と連結部２３０とのＹ方向での相対変位が制限される。

また、可動部材２０５における−Ｚ方向を向いた面上にＸ方向に並んで設けられた２つの球突起２０５ｃ，２０５ｄがそれぞれ、第２のラック部材２１６に設けられたＸ方向に延びるＶ溝部２１６ａと円錐穴部２１６ｂと係合している。円錐穴部２１６ｂに球突起２０５ｄが係合する１箇所において、可動部材２０５と連結部２３０とのＸ方向での相対変位が制限される。

このように、本変形例の振動型モータ１５０′も可動部と連結部のＸ方向での相対変位を制限する少なくとも１つの第１の制限部と、可動部と連結部のＹ方向での相対変位を制限する少なくとも２つの第２の制限部とを有し、可動部材２０５と連結部２３０との各方向での相対変位の可否は実施例１の振動型モータ１５０と同様である。このため、本変形例の振動型モータ１５０′でも、部品の加工誤差や組立て誤差による負荷を生じることなく滑らかに可動部を駆動することができる。

図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施例２の振動型モータ１５０″を分解して−Ｚ方向と＋Ｚ方向から見て示している。また図９（ａ）は組み立て状態の振動型モータ１５０″のＹＺ断面（図４（ａ）のＡ−Ａ線での断面に相当する）を示し、図９（ｂ）は振動型モータ１５０″のＸＺ断面（図４（ａ）のＢ−Ｂ線での断面に相当する）を示している。また図（ｃ）は振動型モータ１５０″の他のＸＺ断面（図４（ａ）のＣ−Ｃ線での断面に相当する）を示している。

本実施例の振動型モータ１５０″の基本的な構成は実施例１の振動型モータ１５０と同じであるので、本実施例では実施例１との相違点について説明する。

本実施例でも、シャフト１１３は可動板金１０６のシャフト受け部１０６ａによって回転可能に支持されている。ただし、図８（ｂ）および図９（ｃ）に示すようにシャフト受け部１０６ａはＶ字状に形成されており、これにより可動板金１０６に対するシャフト１１３のＸ方向での位置を決めている。またＶ字形状のシャフト受け部１０６ａでシャフト１１３の円柱部分を２点で受けることで、シャフト１１３とシャフト受け部１０６ａ間の面圧が上がり、可動部がＸ方向に移動する際にシャフト１１３は回転せずに回転部材（ベアリングの回転部）１１２のみがスムーズに回転することができる。

また図８（ａ）および図９（ａ）に示すように、シャフト１１３のうち回転部材１１２が嵌合する嵌合部１１３ａを結ぶ連結部分１１３ｂの径が、嵌合部１１３ａの径よりも小さくなっている。これにより、嵌合部１１３ａの径が大きくても、図９（ａ）に示すように回転部材１１２が転動する固定板金１０７の転動面１０７ａを摩擦部材１０３のＺ方向での厚みの範囲内に配置することができる。この構成により、転動面１０７ａが摩擦部材１０３の厚みの範囲外に配置される場合に比べて振動型モータ１５０″のＺ方向の厚みを小さくすることができる。

固定板金１０７は、Ｚ方向における可動板金１０６と加圧板１０８との間に配置されている。固定板金１０７の転動面１０７ａがＸ方向に延びているため、図９（ｂ）に示すように、加圧部材１０９は固定板金１０７よりもＹ方向の外側に配置される。同図に示すように、振動子１００を摩擦部材１０３に対して加圧する加圧部材１０９の加圧力Ｆ_１は固定板金１０７（転動面１０７ａ）を介して２つの回転部材１１２に与えられる。この加圧力の反力Ｆ_２は、可動板金１０６を介してシャフト受け部１０６ａに与えられる。これらの加圧力Ｆ_１と加圧反力Ｆ_２とが回転部材１１２とシャフト受け部１０６ａを介してシャフト１１３に加わり、シャフト１１３を変形させるように作用する。

このため本実施例では、Ｙ方向において、２つの回転部材１１２の間の距離に対して回転部材１１２とシャフト受け部１０６ａとの間の距離の方が短くなるように構成されている。これにより、加圧力Ｆ_１の作用点と加圧反力Ｆ_２の作用点とが近くなり、加圧力Ｆ_１と加圧反力Ｆ_２によるシャフト１１３の変形を防止することができる。

なお、実施例２では、２つの回転部材１１２がＹ方向に並んで設けられる場合について説明したが、可動板金１０６と一体として移動できる回転部材１１２であれば、３つ以上設けてもよい。例えば、回転部材１１２が３つ設けられた際には、可動板金１０６と固定板金１０７の姿勢が３つの回転部材１１２によって決められるため、安定した姿勢で可動部を駆動することができる。

また実施例２では回転部材１１２と転動面１０７ａのそれぞれの当接面が平面である場合について説明したが、例えば、回転部材１１２の当接面が曲面で、転動面１０７ａがＶ曲げ面であってもよい。例えば、３つの回転部材１１２の２つの当接面が曲面で、転動面１０７ａがＶ曲げ面になっていれば、可動板金１０６は固定板金１０７に対して直進案内されながらＸ方向に移動することができる。

上記各実施例では、振動子を可動部が保持し、摩擦部材を固定部が保持する場合について説明したが、摩擦部材を可動部が保持し、振動子を固定部が保持してもよい。すなわち、振動子と摩擦部材のうち一方を可動部が保持し、他方を固定部が保持すればよい。

また上記各実施例では、被駆動部材としてのレンズ保持部材を駆動する場合について説明したが、レンズ保持部材以外の被駆動部材を駆動する場合にも、上記各実施例で説明した構成を採用することができる。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１００ 振動子
１０１ 振動板
１０２ 圧電素子
１０３ 摩擦部材
１０４ 保持部材
１０５ 可動部材
１０６ 可動板金
１０７ 固定板金
１０８ 加圧板
１０９ 加圧部材
１１２ 回転部材
１１３ シャフト
１１４ ベース部材
１１５ 第１のラック部材
１１６ 第２のラック部材
１１７ 圧縮付勢バネ
１１８ 回転付勢バネ
１１９ 連結部材
１３０ 連結部
１５０，１５０′，１５０″ 振動型モータ

Claims (10)

1. 振動子と摩擦部材とが加圧接触し、前記振動子が振動することで該振動子と摩擦部材とのうち一方を保持する可動部が他方を保持する固定部に対して移動する振動型駆動装置であって、
   前記振動子の振動により前記可動部が前記固定部に対して移動する方向を第１の軸方向とし、前記振動子を前記摩擦部材に対して加圧する方向を第２の軸方向とし、前記第１および第２の軸方向に直交する方向を第３の軸方向とし、前記第１の軸方向に延びる軸回りでの回転方向および前記第２の軸方向に延びる軸回りでの回転方向をそれぞれ第１の回転方向および第２の回転方向とするとき、
   前記可動部は、前記固定部に対して、前記第２の軸方向での変位と前記第１の回転方向での回転とが制限され、前記第１の軸方向での移動と前記第３の軸方向での変位と前記第２の回転方向での回転が許容されるように組み付けられ、
   前記可動部は、前記第１の軸方向に移動可能な被駆動部材に対して、前記第２の軸方向での変位と前記第１の回転方向での回転とが許容され、前記第１および第３の軸方向での変位と前記第２の回転方向での回転が制限されるように連結されていることを特徴とする振動型駆動装置。
2. 前記可動部と前記被駆動部材との間に、
   前記第１の軸方向での変位を制限する第１の制限部が１つ設けられ、
   前記第３の軸方向の変位を制限する第２の制限部が前記第１の軸方向に２つ設けられていることを特徴とする振動型駆動装置。
3. 前記第３の軸方向に延びる軸回りでの回転方向を第３の回転方向とするとき、
   前記可動部は、前記固定部に対して、前記第３の回転方向での回転が許容されるように組み付けられ、
   前記可動部は、前記被駆動部材に対して、前記第３の回転方向での回転が制限されるように連結されていることを特徴とする請求項１または２に記載の振動型駆動装置。
4. 前記可動部は、前記固定部に対して当接して転動しながら前記可動部と一体として前記第１の軸方向に移動する回転部材を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の振動型駆動装置。
5. 前記回転部材が少なくとも２つ以上、前記第３の軸方向に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の振動型駆動装置。
6. 振動子と摩擦部材とが加圧接触し、前記振動子が振動することで該振動子と摩擦部材とのうち一方を保持する可動部が他方を保持する固定部に対して移動する振動型駆動装置であって、
   前記振動子の振動により前記可動部が前記固定部に対して移動する方向を第１の軸方向とし、前記振動子を前記摩擦部材に対して加圧する方向を第２の軸方向とし、前記第１および第２の軸方向に直交する方向を第３の軸方向とするとき、
   前記可動部は、前記固定部に対して当接して転動しながら前記可動部と一体として前記第１の軸方向に移動する回転部材を有し、
   前記回転部材は、前記第３の方向において前記摩擦部材を間に挟んだ両側に少なくとも２つ設けられており、
   前記固定部のうち前記回転部材が当接して転動する当接面が、前記第２の軸方向において前記摩擦部材が設けられた範囲内に設けられていることを特徴とする振動型駆動装置。
7. 前記振動子を前記摩擦部材に対して加圧する加圧部材が、前記第３の軸方向における前記回転部材よりも外側に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の振動型駆動装置。
8. 前記当接面が、平面であることを特徴とする請求項６または７に記載の振動型駆動装置。
9. 前記可動部に連結された被駆動部材を前記第１の方向に移動させることを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の振動型駆動装置。
10. 請求項１から５および請求項９のいずれか一項に記載の振動型駆動装置を有し、
    前記被駆動部材が、レンズを保持して光軸方向に移動可能なレンズ保持部材であることを特徴とする光学機器。

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