JP6164874B2 - 振動型駆動装置、および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動体に移動体を加圧接触させ摩擦駆動するいわゆる回転型の振動型駆動装置（振動波モータ）に関し、特に振動型駆動装置の冷却手段に関するものである。

一般に、振動型駆動装置は、進行性振動波が形成される振動体と、振動体に加圧接触する移動体とを有し、振動体と移動体とを進行性振動波により摩擦駆動させることにより駆動力を得る。
従来において、このような振動型駆動装置として、例えば、特許文献１では図１０に示すような構成の振動型駆動装置が提案されている。
図１０において、ハウジング１０１に固定された振動体１０２は円環状をしており、弾性体１０２ｂの上部には複数の突起１０２ｄが全周にわたって設けられている。弾性体１０２ｂはステンレス鋼からなり、突起１０２ｄに耐久性を高めるための窒化処理をしている。
圧電セラミックス１０２ａは、弾性体１０２ｂの底面に接着剤にて接着され、モータ駆動時に不図示の駆動回路により位相差を有する２つの交流電圧が印加され、進行性振動波を発生させる。

移動体１０３は、焼入処理をしたステンレス鋼で形成された円環状の本体部１０３ａ、支持部１０３ｂ、及び振動体１０２の突起１０２ｄに摩擦接触する摺動面を有する接触部１０３ｃから構成されている。
支持部１０３ｂ及び接触部１０３ｃは、ばね性を有する厚みで形成されており、振動体１０２に対して安定した接触が可能となっている。
移動体１０３の上面にはばね受け部材１０６、加圧ばねゴム１０７ｃを介して加圧ばね１０７ｂが取付けられている。加圧ばね１０７ｂの内周部は出力軸１０８に焼嵌めされたディスク１０７ａに取付けられており、移動体１０３の駆動力を出力軸１０８に伝達している。
ばね受け部材１０６は、制振ゴム１０６ａと円環状の錘部材１０６ｂから構成されている。
これにより、移動体１０３に発生する不要な振動を防止し、騒音の発生や効率の低下を抑えており、振動型駆動装置の安定した駆動が実現している。
また、特許文献２では、振動型駆動装置の出力軸の一端部に冷却用のファンを固定し、移動体と一体に回転させ、振動体を冷却する振動型駆動装置の構成が提案されている。

特開２０１０−２６３７６９号公報 特開平３−２５３２７０号公報

しかしながら、上記特許文献１のような図１０に示す振動型駆動装置においては、振動型駆動装置の小型化や出力の増加に伴って駆動中の温度上昇が大きくなり、振動型駆動装置の性能が劣化する場合があった。
すなわち、振動型駆動装置に投入される入力エネルギーのうち、出力エネルギーとして取り出されない損失エネルギーは、熱エネルギーに変換される。
しかし、振動型駆動装置を小型化・大出力化していくと、体積当たりの損失エネルギー発
生量及び表面積あたりの損失エネルギー発生量が大きくなる。そのため、振動型駆動装置の温度上昇が大きくなり、例えば弾性体１０２ｂと圧電セラミックス１０２ａとの間の接着剤や、制振ゴム１０６ａなどの振動型駆動装置の構成部材の機能を劣化させ、振動型駆動装置の性能が低下する恐れがあった。
これらに対処するため、従来は振動型駆動装置の外部に冷却ファンを設け、振動型駆動装置の駆動中の温度上昇を抑えていた。
しかし、外部に冷却ファンを設けると、振動型駆動装置とは別に冷却ファンを駆動するための電源が必要になり、また冷却ファンを設置するためのスペースが必要となるため、振動型駆動装置を使用する装置に制約が生じていた。

他方、上記特許文献２のように、振動型駆動装置の出力軸の一端部に冷却用のファンを固定し、移動体と一体に回転させれば、冷却用のファンを駆動するための電源や、設置のためのスペースが不要となる。
しかしながら、振動型駆動装置はＤＣモータやステッピングモータと異なり、歯車やベルトなどの減速機構を使わずに、もしくは低い減速比で被駆動部材を低速・高トルクで駆動している。そのため、振動型駆動装置と一体に回転する冷却ファンは回転数が低く、振動型駆動装置の温度上昇を抑えることができる十分な風量を発生することができない恐れがあった。

本発明は、上記課題に鑑み、駆動中に発生する損失エネルギーによる温度上昇を抑制し、駆動性能の劣化を低減することが可能となる冷却手段を備えた振動型駆動装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一側面の振動型駆動装置は、電気−機械エネルギー変換素子と、前記電気−機械エネルギー変換素子に固定され前記電気−機械エネルギー変換素子への電圧の印加により振動する振動体と、前記振動体と接触し回転する移動体と、を有する振動型駆動装置であって、冷却手段と、前記移動体の回転力を前記冷却手段に伝達する回転伝達部材と、を有し、前記冷却手段は、前記移動体よりも速い回転数で回転することが可能であり、前記冷却手段および前記回転伝達部材は、前記移動体の回転内周側に設けられていることを特徴とする。
本発明の別側面の振動型駆動装置は、電気−機械エネルギー変換素子と、前記電気−機械エネルギー変換素子に固定され前記電気−機械エネルギー変換素子への電圧の印加により振動する振動体と、前記振動体と接触し回転する移動体と、を有する振動型駆動装置であって、冷却手段と、前記移動体の回転力を前記冷却手段に伝達する回転伝達部材と、を有し、前記冷却手段は、前記移動体よりも速い回転数で回転することが可能であり、前記回転伝達部材は、前記移動体と同じ回転数で回転する第１の回転伝達部材と、前記第１の回転伝達部材から回転力を伝達され回転する複数の第２の回転伝達部材と、前記複数の第２の回転伝達部材から回転力を伝達され前記冷却手段と一体的に回転する第３の回転伝達部材と、を有し、前記複数の第２の回転伝達部材は、前記移動体の回転方向に均等に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、駆動中に発生する損失エネルギーによる温度上昇を抑制し、駆動性能の劣化を低減することが可能となる冷却手段を備えた振動型駆動装置を実現することができる。

本発明の実施例１における振動型駆動装置の構成を説明する断面図。 本発明の実施例１の図１に示す振動型駆動装置の一部を拡大した上面図。 本発明の実施例１の図１に示す振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図。 本発明の実施例１における振動型駆動装置の変形例に係る振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図。 本発明の実施例２における振動型駆動装置の構成を説明する断面図。 本発明の実施例２の図５に示す振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図。 本発明の実施例３における振動型駆動装置の構成を説明する断面図。 本発明の実施例３の図７に示す振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図。 本発明の実施例４における振動型駆動装置の一部を拡大した上面図。 従来例における振動型駆動装置の一部を拡大した断面図。

本発明を実施するための形態を、以下の実施例により説明する。

［実施例１］
実施例１として、本発明を適用した冷却手段を備えた振動型駆動装置の構成例について、図１を用いて説明する。
本実施例の振動型駆動装置は、電気−機械エネルギー変換素子に固定され、該電気−機械エネルギー変換素子への電圧の印加により振動する振動体と、
前記振動体との加圧接触により摩擦駆動し、該摩擦駆動による回転力を出力軸に伝達する移動体と、を有している。
そして、移動体の回転力の伝達により該移動体よりも速い回転数で駆動することが可能なファンによる冷却手段が構成されている。
具体的には、図１に示すように、円環状に形成されており、振動体２と、この振動体と摩擦接触する移動体３を備えている。
振動体２は、電気量を機械量に変換する電気−機械エネルギー変換素子である圧電素子２ａと、この圧電素子２ａと結合された弾性体２ｂとによって形成されている。
そして、圧電素子２ａに駆動電圧（交流電圧）を印加し、公知の技術により、振動体２に進行性の振動波により楕円運動を生じさせ、これによって移動体３を振動体２と摩擦駆動により相対的に回転させる。

弾性体２ｂは、基部２ｃ、突起部２ｄ、及び基部２ｃから延出し、弾性体２ｂをハウジング１に固定するためのフランジ部２ｅから構成されており、フランジ部２ｅを固定ねじ９ｃによってハウジング１に締結している。
突起部２ｄは、基部２ｃの外周側に沿って、弾性体２ｂの中心軸に対して同心円状に配置されている。突起部２ｄの移動体３側の面が移動体３との摺動面となっている。
弾性体２ｂは、金属製の弾性部材であり、本実施例ではステンレス鋼で形成されている。さらに、耐久性を高めるための硬化処理として、突起部２ｄの移動体３との摺動面を窒化処理している。
移動体３は、弾性部材で形成された円環状の本体部３ａ、支持部３ｂ、及び振動体２の突起２ｄに摩擦接触する摺動面を有する接触部３ｃから構成されている。本実施例では、移動体３は焼入処理したステンレス鋼で形成されている。
支持部３ｂ及び接触部３ｃは、ばね性を有する厚みで形成されており、振動体２に対して安定した接触が可能となっている。
移動体３の上面には、ばね受け部材６、加圧部材７が取付けられている。
ばね受け部材６は、制振ゴム６ａと錘部材６ｂからなる。
制振ゴム６ａは円環状であり、振動減衰性能が高いブチルゴムやシリコーンゴム等で形成されている。錘部材６ｂは円環状の弾性部材であり、本実施例では真鍮で形成されている。制振ゴム６ａと錘部材６ｂにより、振動型駆動装置の駆動中に発生する移動体３の不要な振動の発生を抑え、振動型駆動装置の騒音や出力の低下を防止している。

加圧部材７は、ディスク７ａと加圧ばね７ｂ、及び加圧ばねゴム７ｃからなる。
加圧ばね７ｂの内周部は出力軸８に焼嵌めされたディスク７ａに取付けられており、移動体３の駆動力を出力軸８に伝達している。
加圧ばねゴム７ｃはブチルゴムやクロロプレンゴム等で形成されている。加圧ばねゴム７ｃの弾性変形により、錘部材６ｂの加圧ばねゴム７ｃが設けられている面の平面度の影響を緩和している。そのため、加圧ばね７ｂからの加圧力が移動体３に回転方向のムラなく
均一に付与され、振動体２と移動体３の安定した接触が保たれている。
出力軸８は、ハウジング１に固定された外輪と、出力軸８の外周に嵌合した内輪とを有する一対の転がり軸受９ａ、９ｂによって回転自在に支持される。転がり軸受９ａの内輪は、移動体３を振動体２に適切な力で加圧接触させるための加圧ばね７ｂの変位量分だけ予圧がかけられている。これにより、転がり軸受９ａの径方向のがたが排除され、出力軸８の径方向の振れを抑えることができる。
出力軸８には、ファン５が回転自在に係合されており、ファン５と移動体３との間に回転伝達部材４が設けられている。

図２に、図１に示す振動型駆動装置の一部を拡大した上面図を示す。
また、図３に図１に示す振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図を示す。
図２、図３において、回転伝達部材４は、第１の回転伝達部材４ａ、第２の回転伝達部材４ｂ及び第３の回転伝達部材４ｃから構成されている。
第１の回転伝達部材４ａは、振動型駆動装置の内周側に向かって歯車が形成されている内歯車形状をしており、移動体３の本体部３ａに一体的に形成されている。
第２の回転伝達部材４ｂは、２つの遊星歯車４ｄと保持枠４ｅから構成されており、本実施例では夫々樹脂材料で形成されている。
２つの遊星歯車４ｄは、第１の回転伝達部材４ａと夫々かみ合うように歯車が形成されている。
保持枠４ｅは、固定ねじ９ｄによってハウジング１に締結されており、２つの遊星歯車４ｄを回転自在に保持し、２つの遊星歯車４ｄが振動型駆動装置の回転方向に均等に配置されるように形成されている。
第３の回転伝達部材４ｃは、出力軸８に対して回転自在に係合しており、２つの遊星歯車４ｄと夫々かみ合うように歯車が形成されている。
本実施例では、第３の回転伝達部材４ｃは樹脂材料で形成されており、ファン５と一体的に駆動できるように、第３の回転伝達部材４ｃはファン５と接着剤等で結合されている。これにより、移動体３が回転すると、移動体３に一体的に形成された第１の回転伝達部４ａが移動体３と同じ回転数で駆動し、その回転が第２の回転伝達部材４ｂの２つの遊星歯車４ｄを介して第３の回転伝達部材４ｃを駆動し、ファン５が回転する。

ここで、回転伝達部材４は、いわゆる遊星歯車機構のように構成されており、遊星歯車機構の内歯車として第１の回転伝達部材４ａ、遊星歯車として第２の回転伝達部材４ｂの２つの遊星歯車４ｄ、及び太陽歯車として第３の回転伝達部材４ｃが夫々機能している。そして、保持枠４ｅはハウジング１に固定されているため、２つの遊星歯車４ｄは自転のみで公転せず、いわゆるスター型の遊星歯車機構となっている。
そのため、移動体３の回転が増速されてファン５に伝達され、ファン５は移動体３とは反対方向に回転する。
その増速比は第１の回転伝達部材４ａと第３の回転伝達部材４ｃの歯車の歯数の比で決まり、本実施例では、歯数の比が５対１になるように夫々歯車を形成している。
これにより、ファン５は移動体３よりも５倍速い回転数で駆動することが可能となる。
また、ファン５は出力軸８とは回転自在に係合しているため、移動体３とともに回転する出力軸８の回転に影響を与えることなくファン５が高速に回転できるようになる。これにより、振動型駆動装置の出力軸８を介して駆動される被駆動部材を低速で安定的に駆動しながら、ファン５は高速に回転し、振動型駆動装置の温度上昇を抑えることができる風量を発生するファンによる冷却手段を構成することが可能となる。

よって、従来構造では課題となっていた、振動型駆動装置と一体に回転する冷却ファンの速度不足により発生していた振動型駆動装置の損失による温度上昇を抑制し、振動型駆動装置の駆動性能の劣化を低減することが可能となる。
また、十分な風量をファン５が発生できるようになるため、従来構造のように振動型駆動
装置の外部に別途冷却ファンを設ける必要が無いため、冷却ファンを駆動するための電源や、設置のためのスペースが不要となる。
さらに、回転伝達部材４及びファン５は、移動体３の回転内周側で、かつ加圧部材７よりもハウジング１側に設けられているため、振動型駆動装置の大きさを変えることなく振動型駆動装置の冷却が可能となっている。
なお、本実施例においては、第１の回転伝達部材４ａは移動体３の本体部３ａに一体的に形成されている。
しかし、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
例えば、図４に示すように、第１の回転伝達部材１４ａが移動体１３の本体部１３ａとは別部材で形成されており、第１の回転伝達部材１４ａと移動体１３とは、接着剤等で結合されてもよい。
これにより、移動体１３が回転すると、第１の回転伝達部材１４ａが移動体１３と同じ回転数で駆動し、その回転が回転伝達部材１４ａによって増速され、不図示のファンが移動体１３よりも速い回転数で駆動する。
よって、振動型駆動装置の損失による温度上昇を抑制し、振動型駆動装置の駆動性能の劣化を低減することが可能となる。
さらに、第１の回転伝達部材１４ａは移動体１３とは別部材であるため、樹脂成型で形成できるため、移動体に第１の回転伝達部を一体的に形成する場合に比べ、加工が容易で、コスト削減や製作時間の短縮を図ることができる。

また、本実施例においては、増速比が５対１になるように第１の回転伝達部材４ａと第３の回転伝達部材４ｃの歯車の歯数を形成したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、移動体よりもファンが速い回転数で駆動できればどのような増速比でもよい。
さらに、本実施例においては、第２の回転伝達部材４ｂは２つの遊星歯車４ｄで構成されているが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。
例えば、３つの遊星歯車で構成されるなど、２つ以上の遊星歯車で構成し、かつ増速されるように回転伝達部材４の歯数を形成すれば、本発明により同様の効果が得られる。
また、本実施例においてファン５を１つ設けたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、冷却効果を高めるために、振動型駆動装置の回転軸と同軸上にファン５を複数段重ねて設けても良い。

［実施例２］
実施例２として、上記した実施例１とは異なる形態の振動型駆動装置の構成例について、図５、図６を用いて説明する。
本実施例の振動型駆動装置は、回転伝達部材を図５に示す構造とした点において、実施例１のものと構成が相違する。
本実施例のその他の要素（振動体、移動体等）は、上述した実施例１の対応するものと同一なので、説明を省略する。
なお、本実施例の図５に示す構成は、図１に対応しており、本実施例の図６に示す構成は図３に対応している。
図５は、本実施例における振動型駆動装置の断面図であり、図６は、図５に示す振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図である。

図５、図６において、移動体２３の上面には、ばね受け部材２６、加圧部材２７が取付けられている。
ばね受け部材２６は、制振ゴム２６ａと真鍮で形成された錘部材２６ｂから構成されている。
錘部材２６ｂには、振動型駆動装置によって駆動される被駆動部材との連結部２６ｃが設けられており、連結部２６ｃはネジ穴やピン穴等で形成されている。
加圧部材２７は、ディスク２７ａと加圧ばね２７ｂ、加圧ばねゴム２７ｃ、及び止め輪２７ｄからなる。
加圧ばね２７ｂの内周部は、ハウジング２１から延出した固定軸２１ａに回転自在に係合しているディスク２７ａに取付けられている。
ディスク２７ａは、移動体２３を振動体２２に適切な力で加圧接触させるために、Ｅリング等の止め輪２７ｄによって回転軸方向の位置が規制されている。
ハウジング２１の固定軸２１ａには、ファン２５が回転自在に係合されており、ファン２５と移動体２３との間に回転伝達部材２４が設けられている。
回転伝達部材２４は、第１の回転伝達部材２４ａ、第２の回転伝達部材２４ｂ及び第３の回転伝達部材２４ｃから構成されており、夫々樹脂材料で形成されている。

第１の回転伝達部材２４ａ−１は、振動型駆動装置の内周側に向かって歯車が形成されている内歯車形状をしており、ばね受け部材２６の錘部材２６ｂに接着剤等で結合されている。
第２の回転伝達部材２４ｂ−１は、２つの遊星歯車２４ｄ−１と保持枠２４ｅ−１から構成されている。
２つの遊星歯車２４ｄ−１は、第１の回転伝達部材２４ａ−１と夫々かみ合うように歯車が形成されている。保持枠２４ｅ−１は、固定ねじ２９ｄによってハウジング２１に締結されており、２つの遊星歯車２４ｄ−１を回転自在に保持し、２つの遊星歯車２４ｄ−１が振動型駆動装置の回転方向に均等に配置されるように形成されている。
第３の回転伝達部材２４ｃ−１は、ハウジング２１の固定軸２１ａに対して回転自在に係合しており、２つの遊星歯車２４ｄ−１と夫々かみ合うように歯車が形成されている。

第１の回転伝達部材２４ａ−２は、内歯車形状をしており、第３の回転伝達部材２４ｃ−１と接着剤等によって結合されるとともに、固定軸２１ａに対して回転自在に係合している。そのため、第３の回転伝達部材２４ｃと第１の回転伝達部材２４ａ−２は一体的に回転する。
第２の回転伝達部材２４ｂ−２は、２つの遊星歯車２４ｄ−２と保持枠２４ｅ−２から構成されている。
２つの遊星歯車２４ｄ−２は、第１の回転伝達部材２４ａ−２と夫々かみ合うように歯車が形成されている。
保持枠２４ｅ−２は、固定軸２１ａに固定されており、２つの遊星歯車２４ｄ−２を回転自在に保持し、２つの遊星歯車２４ｄ−２が振動型駆動装置の回転方向に均等に配置されるように形成されている。
第３の回転伝達部材２４ｃ−２は、固定軸２１ａに対して回転自在に係合しており、２つの遊星歯車２４ｄ−２と夫々かみ合うように歯車が形成されている。また、ファン２５と一体的に駆動できるように、第３の回転伝達部材２４ｃ−２はファン２５と接着剤等で結合されている。

これにより、移動体２３が回転すると、制振ゴム２６ａを介して錘部材２６ｂが回転し、錘部材２３ｂに結合された第１の回転伝達部材２４ａ−１が移動体２３と同じ回転数で駆動する。
そして、その回転が第２の回転伝達部材２４ｂ−１の２つの遊星歯車２４ｄ−１を介して第３の回転伝達部材２４ｃ−１を駆動し、第３の回転伝達部材２４ｃ−１に結合された第１の回転伝達部材２４ａ−２を駆動する。
さらに、その回転が第２の回転伝達部材２４ｂ−２の２つの遊星歯車２４ｄ−２を介して第３の回転伝達部材２４ｃ−２を駆動し、ファン２５が回転する。
ここで、回転伝達部材２４は、いわゆる多段式の遊星歯車機構のように構成されている。１段目の遊星歯車機構の内歯車として第１の回転伝達部材２４ａ−１、遊星歯車として第２の回転伝達部材２４ｂ−１の２つの遊星歯車２４ｄ−１、及び太陽歯車として第３の回
転伝達部材２４ｃ−１が夫々機能している。
また、２段目の遊星歯車機構の内歯車として第１の回転伝達部材２４ａ−２、遊星歯車として第２の回転伝達部材２４ｂ−２の２つの遊星歯車２４ｄ−２、及び太陽歯車として第３の回転伝達部材２４ｃ−２が夫々機能している。
そして、保持枠２４ｅ−１、２４ｅ−２は回転方向に固定されているため、２つの遊星歯車２４ｄ−１及び２４ｄ−２は自転のみで公転せず、いわゆるスター型の遊星歯車機構となっている。
そのため、移動体２３の回転が増速されてファン２５に伝達され、ファン２５は移動体２３と同じ方向に回転する。
その増速比は１段目と２段目の遊星歯車機構の増速比の積で決まり、本実施例では、夫々の遊星歯車機構で増速比が５対１になるように歯車を形成している。
これにより、ファン２５は移動体２３よりも２５倍速い回転数で駆動することが可能となる。
よって、振動型駆動装置の連結部２６ｃを介して駆動される被駆動部材を低速で安定的に駆動しながら、ファン２５は高速に回転し、振動型駆動装置の温度上昇を抑制し、振動型駆動装置の駆動性能の劣化を低減することが可能となる。

また、回転伝達部材２４を２段の遊星歯車機構のように構成したため、回転伝達部材２４を１段の遊星歯車機構のように構成する場合に比べ、ファンの増速比を大きくすることができる。
これにより、従来よりも低速で駆動する振動型駆動装置に対しても、十分な風量をファン２５が発生できるようになり、振動型駆動装置の損失による温度上昇を抑制し、振動型駆動装置の駆動性能の劣化を低減することが可能となる。
さらに、移動体２３と同じ回転数で駆動する第１の回転伝達部材２４ａ−１は、制振ゴム２６ａを介して移動体２３の上面に設けられた錘部材２３ｂに結合されている。
このため、回転伝達部材２４やファン２５の加工誤差や組立誤差によってファン２５の駆動時に生じる偏心や振動の影響を制振ゴム２６ａによって抑制し、移動体２３の安定した駆動が可能となる。
また、第１の回転伝達部材２４ａ−１は錘部材２３ｂとは別部材であるため、難しい歯車の加工を錘部材に行う必要がなく、内歯車形状を樹脂成型で形成できるため、加工が容易で、コスト削減や製作時間の短縮を図ることができる。
なお、本実施例において回転伝達部材２４を２段の遊星歯車機構のように構成したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、３段以上設けてさらに増速比を増してもよい。

［実施例３］
実施例３として、上記した各実施例とは異なる形態の振動型駆動装置の構成例について、図７、図８を用いて説明する。
本実施例の振動型駆動装置は、回転伝達部材及びファンを図７に示す構造として点において、上記各実施例のものと構成が相違する。
本実施例のその他の要素（振動体、移動体等）は、上記各実施例の対応するものと同一なので、説明を省略する。
なお、本実施例の図７に示す構成は、図１、図５に対応しており、本実施例の図８に示す構成は図３、図６に対応している。
図７は、本実施例における振動型駆動装置の断面図であり、図８は、図７に示す振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図である。

図７、図８において、移動体３３の上面には、ばね受け部材３６、加圧部材３７が取付けられている。
加圧部材３７は、ディスク３７ａと加圧ばね３７ｂ、加圧ばねゴム３７ｃ、及び止め輪３７ｄからなる。
加圧ばね３７ｂの内周部は、ハウジング３１から延出した固定軸３１ａに回転自在に係合しているディスク３７ａに取付けられている。
ディスク３７ａは、移動体３３を振動体３２に適切な力で加圧接触させるために、Ｅリング等の止め輪３７ｄによって回転軸方向の位置が規制されている。
ハウジング３１の固定軸３１ａには、シロッコファン等の遠心ファン３５が回転自在に係合されており、遠心ファン３５の内周側に回転伝達部材３４が設けられている。
回転伝達部材３４は、第１の回転伝達部材３４ａ、第２の回転伝達部材３４ｂ及び第３の回転伝達部材３４ｃから構成されており、夫々樹脂材料で形成されている。
第１の回転伝達部材３４ａは、内歯車形状をしており、加圧部材３７のディスク３７ａに接着剤等で結合されるとともに、固定軸３１ａに対して回転自在に係合している。そのため、ディスク３７ａと第１の回転伝達部材３４ａは一体的に回転する。

第２の回転伝達部材３４ｂは、２つの遊星歯車３４ｄと保持枠３４ｅから構成されている。
２つの遊星歯車３４ｄは、第１の回転伝達部材３４ａと夫々かみ合うように歯車が形成されている。
保持枠３４ｅは、固定軸３１ａに固定されており、２つの遊星歯車３４ｄを回転自在に保持し、２つの遊星歯車３４ｄが振動型駆動装置の回転方向に均等に配置されるように形成されている。
第３の回転伝達部材３４ｃは、固定軸３１ａに対して回転自在に係合しており、２つの遊星歯車３４ｄと夫々かみ合うように歯車が形成されている。
また、遠心ファン３５と一体的に駆動できるように、第３の回転伝達部材３４ｃは遠心ファン３５と接着剤等で結合されている。
これにより、移動体３３が回転すると、ばね受け部材３６を介して加圧部材３７のディスク３７ａが回転し、ディスク３７ａに結合された第１の回転伝達部材３４ａが移動体３３と同じ回転数で駆動する。
そして、その回転が第２の回転伝達部材３４ｂの２つの遊星歯車３４ｄを介して第３の回転伝達部材３４ｃを駆動し、遠心ファン３５が回転する。

ここで、回転伝達部材３４は、保持枠３４ｅが回転方向に固定されているため、いわゆるスター型の遊星歯車機構のように構成されており、移動体３３の回転が増速されて遠心ファン３５に伝達され、遠心ファン３５は移動体３３とは反対方向に高速回転する。
よって、振動型駆動装置の連結部３６ｃを介して駆動される被駆動部材を低速で安定的に駆動しながら、遠心ファン３５は高速に回転し、振動型駆動装置の温度上昇を抑制し、振動型駆動装置の駆動性能の劣化を低減することが可能となる。また、移動体３３と同じ回転数で駆動する第１の回転伝達部材３４ａは、制振ゴム３６及び加圧ばねゴム３７ｃを介してディスク３７ａに結合されている。
このため、回転伝達部材３４や遠心ファン３５の加工誤差や組立誤差によって遠心ファン３５の駆動時に生じる偏心や振動の影響を制振ゴム３６ａ及び加圧ばねゴム３７ｃによって抑制し、移動体３３の安定した駆動が可能となる。
さらに、増速して駆動するファンをシロッコファン等の遠心ファン形状で形成したため、振動型駆動装置の内周側から外周側の方向に空気の流れを発生させ、振動体３２及び移動体３３の接触部を効率よく空冷することが可能となる。
これにより、振動型駆動装置の駆動中の温度分布において最も高温になる接触部の冷却効率が上がり、振動型駆動装置の損失による温度上昇をさらに抑制し、振動型駆動装置の駆動性能の劣化を低減することが可能となる。

ここで、遠心ファン３５を増速して高速回転すると、振動体における移動体との接触側に複数の突起部が設けられていることから、振動体３２の突起部間の間隙を通過する空気の流れと遠心ファン３５の羽根の間を通過する空気の流れの位置関係によって、周期的に
空気の流れが変化し、異音が発生する場合がある。
さらに、この周期的な空気の流れの変化は、複数の突起部間の間隙及び羽根において同時に発生する恐れがあり、同時に多数の空気の流れが変化すると、大きな異音が発生する。そのため、突起部間の間隙の数（突起の数）と遠心ファン３５の羽根の数とが互いに整数倍とならないように構成することにより、周期的な空気の流れの変化が同時に発生することを低減することができる。
また、突起部間の間隙の数（突起の数）と遠心ファン３５の羽根の数とが互いに素となるように構成することにより、さらに周期的な空気の流れの変化の発生を抑制し、異音を低減することが可能となる。
本実施例では、振動体３２の突起部間の間隙の数（突起の数）を４４、遠心ファン３５の羽根の数を２５となるように形成した。
これにより、振動体３２の突起部間の間隙の数と遠心ファン３５の羽根の数とが、１と−１以外に共通の約数を持たないように構成される互いに素の関係となり、周期的な空気の流れの変化の発生を抑制し異音を低減することが可能となる。

［実施例４］
実施例４として、上記した各実施例とは異なる形態の振動型駆動装置の構成例について、図９を用いて説明する。
本実施例の振動型駆動装置は、回転伝達部材を図９に示す構造とした点において、上記各実施例のものと構成が相違する。
本実施例のその他の要素（振動体、移動体等）は、上記各実施例に対応するものと同一なので、説明を省略する。なお、本実施例の図９に示す構成は、図３、図６、図８に対応している。図９は、本実施例における振動型駆動装置の一部を拡大した斜視図である。

図９において、回転伝達部材４４は、第１の回転伝達部材４４ａ及び第２の回転伝達部材４４ｂから構成されている。第１の回転伝達部材４４ａは、内歯車形状をしており、移動体４３に一体的に形成されている。
第２の回転伝達部材４４ｂは、４つの歯車４４ｄと保持枠４４ｅから構成されており、４つの遊星歯車４４ｄは、第１の回転伝達部材４４ａと夫々かみ合うように歯車が形成されている。保持枠４４ｅは、振動体４２のフランジ部に振動を阻害しないように取り付けられており、４つの遊星歯車４４ｄを回転自在に保持している。
４つの歯車４４ｄには、不図示の４つファンと夫々接着剤等で結合されており、移動体４３が回転すると、第１の回転伝達部材４４ａが移動体４３と同じ回転数で駆動し、その回転が第２の回転伝達部材４４ｂの４つの歯車４４ｄを駆動し、４つのファンが回転する。第１の回転伝達部４４ａと第２の回転伝達部材４４ｂの４つの歯車４４ｄの歯車の歯数は、ファンが増速するように形成されている。これにより、不図示のファンは移動体４３よりも高速に駆動することが可能となり、振動型駆動装置の温度上昇を抑えることができる風量を発生することが可能となる。

また、増速のための回転伝達部材４４が振動体４２の最内周部よりも外周側に配置されているため、振動型駆動装置を中空形状に構成することができ、中実形状だと直接駆動することが不可能だったカメラの撮影レンズの駆動にも振動型駆動装置が適用可能となる。なお、本実施例の４つのファンは、振動型駆動装置の回転軸と同軸上に大きなファンを１つ配置する場合に比べ、径が小さくなり、夫々のファンが発生する風量は減少する。しかし、ファンの数を増やすことにより、同等もしくはそれ以上の風量を得ることが可能となっている。
以上に説明したように、本発明の上記各実施例の構成によれば、振動型駆動装置の損失による温度上昇を抑制し、振動型駆動装置の駆動性能の劣化を低減することが可能となる。

１：ハウジング
２：振動体
２ａ：圧電素子
３：移動体
４：回転伝達部
５：ファン
６：ばね受け部材
７：加圧部材
８：出力軸

Claims (17)

1. 電気−機械エネルギー変換素子と、前記電気−機械エネルギー変換素子に固定され前記電気−機械エネルギー変換素子への電圧の印加により振動する振動体と、前記振動体と接触し回転する移動体と、を有する振動型駆動装置であって、
   冷却手段と、前記移動体の回転力を前記冷却手段に伝達する回転伝達部材と、を有し、
   前記冷却手段は、前記移動体よりも速い回転数で回転することが可能であり、
   前記冷却手段および前記回転伝達部材は、前記移動体の回転内周側に設けられていることを特徴とする振動型駆動装置。
2. 電気−機械エネルギー変換素子と、前記電気−機械エネルギー変換素子に固定され前記電気−機械エネルギー変換素子への電圧の印加により振動する振動体と、前記振動体と接触し回転する移動体と、を有する振動型駆動装置であって、
   冷却手段と、前記移動体の回転力を前記冷却手段に伝達する回転伝達部材と、を有し、
   前記冷却手段は、前記移動体よりも速い回転数で回転することが可能であり、
   前記回転伝達部材は、前記移動体と同じ回転数で回転する第１の回転伝達部材と、前記第１の回転伝達部材から回転力を伝達され回転する複数の第２の回転伝達部材と、前記複数の第２の回転伝達部材から回転力を伝達され前記冷却手段と一体的に回転する第３の回転伝達部材と、を有し、
   前記複数の第２の回転伝達部材は、前記移動体の回転方向に均等に設けられていることを特徴とする振動型駆動装置。
3. 前記冷却手段はファンを有す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. 前記冷却手段および前記回転伝達部材は、前記移動体の回転内周側に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の振動型駆動装置。
5. 前記回転伝達部材は、歯車を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
6. 前記回転伝達部材は、前記移動体と同じ回転数で回転する第１の回転伝達部材と、前記第１の回転伝達部材から回転力を伝達され前記冷却手段と一体的に回転する第２の回転伝達部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装置。
7. 前記回転伝達部材は、前記移動体と同じ回転数で回転する第１の回転伝達部材と、前記第１の回転伝達部材から回転力を伝達され回転する第２の回転伝達部材と、前記第２の回転伝達部材から回転力を伝達され前記冷却手段と一体的に回転する第３の回転伝達部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の振動型駆動装置。
8. 前記第１の回転伝達部材は、前記移動体に設けられていることを特徴とする請求項２、６、７のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
9. 前記第１の回転伝達部材は、前記移動体と別部材であり、前記移動体に結合されていることを特徴とする請求項２、６、７のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
10. 前記第２の回転伝達部材は、少なくとも２つ以上設けられていることを特徴とする請求項７に記載の振動型駆動装置。
11. 前記第２の回転伝達部材は、前記移動体の回転方向に均等に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の振動型駆動装置。
12. 前記第１の回転伝達部材を構成する歯車と前記第２の回転伝達部材を構成する歯車の比が、前記冷却手段を前記移動体よりも速い回転数で回転することが可能な増速比に設定さ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。
13. 前記第１の回転伝達部材を構成する歯車と前記第３の回転伝達部材を構成する歯車の比が、前記冷却手段を前記移動体よりも速い回転数で回転することが可能な増速比に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の振動型駆動装置。
14. 前記振動体は、前記移動体との接触側に複数の突起部が設けられており、該複数の突起部間の間隙の数と前記ファンを構成する羽根の数とが、互いに整数倍とならないように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の振動型駆動装置。
15. 前記複数の突起部間の間隙の数と前記ファンを構成する羽根の数とが、互いに素であることを特徴とする請求項１４に記載の振動型駆動装置。
16. 前記ファンは遠心ファンであることを特徴とする請求項３、１４、１５のいずれか１項に記載の振動型駆動装置。
17. レンズと、前記レンズを駆動する請求項１から１６のいずれか１項に記載の振動型駆動装置と、を有することを特徴とする撮像装置。