JP6257224B2 - Motor and lens device - Google Patents
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Description
本発明は、振動子と被駆動体とが加圧接触した状態で振動子を振動させることによって、振動子と被駆動体とを相対的に移動可能なモータに関する。 The present invention relates to a motor capable of relatively moving a vibrator and a driven body by vibrating the vibrator in a state where the vibrator and the driven body are in pressure contact .
従来から、無音動作、低速から高速までの駆動が可能、高トルク出力などの特徴を活かして、例えば、カメラやレンズの駆動源として超音波モータが採用されている。たとえば、特許文献1のように、超音波モータは、角棒状の被駆動体と、当該被駆動体と接触する接触部を備える振動子とから構成されている超音波モータが開示されている。 Conventionally, for example, an ultrasonic motor has been adopted as a drive source for a camera or a lens, taking advantage of features such as silent operation, driving from low speed to high speed, and high torque output. For example, as disclosed in Patent Document 1, an ultrasonic motor is disclosed that includes a rectangular bar-like driven body and a vibrator that includes a contact portion that contacts the driven body.
超音波モータでは、振動子は被駆動体に押圧された状態で保持されており、振動子の接触部が被駆動体に対して加圧されて接触している状態、所謂、加圧接触状態となっている。その加圧接触状態下で当該振動子に超音波振動が励起されると、振動子の接触部に楕円運動が生じ、被駆動体が振動子に対して相対的に移動する。振動子の被駆動体への加圧接触状態は、永久磁石の磁力による吸引力で当該振動子を被駆動体に対し加圧することで得られる。 In the ultrasonic motor, the vibrator is held in a state of being pressed against the driven body, and the contact portion of the vibrator is pressed against and contacts the driven body, a so-called pressure contact state. It has become. When ultrasonic vibration is excited in the vibrator under the pressure contact state, elliptical motion is generated in the contact portion of the vibrator, and the driven body moves relative to the vibrator. The pressing contact state of the vibrator to the driven body can be obtained by pressurizing the vibrator against the driven body with the attractive force of the permanent magnet.
特許文献1の超音波モータでは、薄い板形状の支持部材を介して振動子を保持している。支持部材は、加圧方向については変形自由度を与えながら、相対移動方向の力には変形しにくい形状となっている。そのため振動子は、加圧方向には自由に動けるが、駆動方向にはガタなく位置を固定できるような構成となっている。 In the ultrasonic motor of Patent Document 1, the vibrator is held via a thin plate-shaped support member. The support member has a shape that is not easily deformed by a force in the relative movement direction while giving a degree of freedom of deformation in the pressing direction. Therefore, the vibrator can move freely in the pressurizing direction, but can be fixed in position in the driving direction without play.
しかし、特許文献1に開示された超音波モータでは、支持部材が薄い板形状をしていて変形しやすいため、組立中に不用意に外力が加わってしまった際に、塑性変形してしまうおそれがあった。 However, in the ultrasonic motor disclosed in Patent Document 1, since the support member has a thin plate shape and easily deforms, there is a risk of plastic deformation when an external force is inadvertently applied during assembly. was there.
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、振動子が固定される支持部材が塑性変形しにくいモータを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is support member vibrator is fixed to provide a difficulty potatoes over data plastically deformed.
本発明の超音波モータは、接触面を有する被駆動体と、前記接触面と接触する少なくとも1つの接触部を有する振動子と、前記振動子が固定される支持部材と、前記支持部材を介して前記振動子を保持する保持部材と、を備え、前記振動子と前記被駆動体との加圧接触の状態で前記振動子を振動させることによって、前記振動子と前記被駆動体との相対的な移動を喚起するモータであって、前記支持部材は、前記振動子と前記被駆動体との前記相対的な移動の方向の剛性よりも前記振動子と前記被駆動体との前記加圧接触の方向の剛性が弱く、前記支持部材を前記保持部材に固定する押さえ板によって、前記振動子から前記被駆動体への方向の前記支持部材の所定量以上の変形を抑制する。 The ultrasonic motor of the present invention comprises a driven member having a contact surface, and the vibrator having at least one contact portion for contacting with the contact surface, and a support member to which the transducer is fixed, via the supporting member and a hold member that holds the vibrator Te, by vibrating the vibrator with a pressure contact state between the vibrator and the driven member, and the vibrator and the driven member The support member is a motor that urges the relative movement of the vibrator and the driven body to be more rigid than the rigidity of the vibrator and the driven body in the relative movement direction. The pressurization contact direction has low rigidity, and a pressing plate for fixing the support member to the holding member suppresses deformation of the support member in a direction from the vibrator to the driven body by a predetermined amount or more .
本発明によれば、不用意に外力が加わってしまっても振動子が固定される支持部材が塑性変形しにくいモータを提供することができる。
According to the present invention, it is possible to support member vibrator is fixed be inadvertently lost when an external force is applied to provide a plastically deformed difficulty potatoes over data.
[実施例1]
以下、図を用いて本発明の実施例について説明する。ここでは、実施例の超音波モータとして、デジタルカメラ用のレンズ鏡筒などの駆動用アクチュエータとしてユニット化した直動駆動型超音波モータを説明するが、使用用途はこれに限られたものではない。
[Example 1]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a linear motion type ultrasonic motor unitized as a driving actuator such as a lens barrel for a digital camera will be described as the ultrasonic motor of the embodiment. However, the usage application is not limited to this. .
図1は、本発明の一実施例である超音波モータの分解斜視図である。なお、図において同一部材は同一記号で図示される。 FIG. 1 is an exploded perspective view of an ultrasonic motor according to an embodiment of the present invention. In the drawings, the same members are indicated by the same symbols.
本発明の超音波モータは、被駆動体たるスライダ101と、振動板102と圧電素子103とからなる振動子109と、バネ部材107と、支持部材114と、保持部材たる加圧部材105とを具備している。圧電素子103に電圧を印加することにより超音波振動を発生させ、振動板102に楕円運動を発生させることができる。超音波モータのユニット全体は、スライダ101の両端が、固定台110にそれぞれ固定ビス111で固定され保持される。
The ultrasonic motor of the present invention includes a
振動子109は、圧電素子103が接着剤などにより振動板102に圧着されて、形成されている。圧電素子103が貼りつけられている面と反対側である面102aには、振動板102の長手方向に並ぶように2つの突起部が取り付けられている。スライダ101は、振動子109の加圧接触する接触面101aを備えていて、突起部の上面はスライダ101の接触面101aと当接する接触部たる突起接触面102bとして機能する。本実施例では、2つの突起部が取り付けられていて、その2か所の突起接触面102bは同一平面上に形成される。ただし、突起部の個数は2個に限られず少なくとも1個配置されればよい。スライダ101の接触面101aとの当接状態を良好にするため、製造工程時には研磨などにより均一な面に仕上げられる。
The
振動板102に圧着されていない側の圧電素子103の面には、遮断部材115が貼り付けられている。遮断部材115は、圧電素子103の超音波振動が他の部品に伝わらないように遮断する。圧電素子103は、遮断部材115を介して小基台104と面接触している。遮断部材115は、圧電素子103の超音波振動を減衰させることなく、後述する小基台104への超音波振動の伝播を防ぐ機能をもっている。遮断部材115の材料としては、たとえば、フェルト生地が適している。
A blocking
小基台104は、後述するバネ部材107による押圧力を圧電素子103に伝える。この押圧力により、遮断部材115を介して押圧された振動子109の振動板102aにおいて、突起接触面102bはスライダ101の接触面101aを押圧して加圧接触する。小基台104は保持部材105の一方の面の側に取り付けられる。
The
保持部材105の他方の面には、ネジ部105bが形成されている。保持部材105のネジ部105bには、中央に丸穴である嵌合穴部108aが穿設された円板形状した加圧受け部材108が取り付けられる。加圧受け部材108は、外周側面に形成されたネジ部で保持部材105のネジ部105bにねじ込み固定が可能である。加圧受け部材108の嵌合穴部108aには、バネ部材たる圧縮コイルバネ107と、その圧縮コイルバネ107のバネ力を保持部材105に伝える加圧部材106とが加圧受け部材108の貫通穴部108aに嵌合されて保持される。圧縮コイルバネ107の一方の端部は加圧受け部材108で固定され、圧縮コイルバネ107の他方の端部が保持部材105のネジ部105b内で保持部材105を小基台104に押し付ける方向に保持されている。また、圧縮コイルバネ107と加圧部材106とは、スライダ101の接触面101aに対して、概ね垂直な方向にのみ移動可能に保持されていて、この状態で保持部材105に押圧力を加える。したがって、圧縮コイルバネ107が加圧部材106を介して保持部材105に加える押圧力の方向は、スライダ101の接触面101aに対して、概ね垂直な方向となる。
A
振動子109の振動板102aにおいて、遮断部材115と圧電素子103とが配置されない面であって、スライダ101の接触面101aに対向する面の側に支持部材114が取り付けられる。
In the
支持部材114は中央部に穴が配置される環状の薄板の形状を有している。支持部材114は振動子109の振動板102aとスライダ101の接触面101aとの間に配置されるが、振動板102aの突起部の突起接触面102bは支持部材114の中央部の穴を介してスライダ101の接触面101aと接触する。支持部材114は、押さえ板113で保持部材105に押さえつけられ、押さえ板113の両端が2本の固定ビス112で保持部材105に固定されてことで、支持部材114が保持部材105に固定される。
The
保持部材105から振動子109までのこれらの各部材は、天板117と固定台110の間に配置される。天板117は4本の固定ビス118で固定台110に固定されている。天板117には、スライダ101が延在する方向に沿って延在し、表裏貫通するように形成される長穴形状の長方形開口117aが配置される。天板117が固定台110に固定された状態における内側に面する天板117の裏面には、スライダ101が延在する方向に沿って延在するように細長い溝が形成されている。圧縮コイルバネ107の一方の端部は加圧受け部材108が配置される側の保持板105には、突出部105cが配置されている。この突出部105cの幅は、天板117の長方形開口117aの短辺幅とほぼ合致している。保持板105は天板117の長方形開口117aの短辺幅方向には移動せず、天板117の長方形開口117aに沿って移動するように係合する。保持板105の突出部105cが長方形開口117aに係合している状態で、天板117の裏面の溝と対向するように、保持部材105にも細長い溝が形成されている。保持部材105に形成された溝と天板117に形成された溝とにより、それらの間に、転動ボール116がその溝内を転動可能に保持される。保持部材105に形成された溝と天板117に形成された溝との間に転動ボール116が介在することで、天板117に対して保持部材105を転動支持している。
Each of these members from the holding
天板117に形成された溝は、スライダ101が延在する方向に沿って延在するように形成される長穴形状である。転動ボール116は、振動子109を保持した保持部材105と天板部材117との間に配置されることで、保持部材105が天板117の溝に沿って移動可能なように保持する。天板117は、その四隅のそれぞれが、固定ビス118で固定台110に固定されている。
The groove formed in the
保持部材105と天板部材117との間には転動ボール116が配置されていて、保持部材105が天板117の溝に沿って移動可能とする。これにより、圧電素子103の励起された振動によって振動子109の振動板102aの突起部の突起接触面102bには楕円運動を発生させる。この楕円運動の方向が、スライダ101が延在する方向を含む面内となるように設定することにより、スライダ101と振動子109との一方が他方に対して相対的な移動を行う。すなわち、天板部材117と固定台110とに固定されているスライダ101を固定すれば振動子109が移動する。そして、振動子109が保持される保持部材105を固定すれば、天板部材117と固定台110とがスライダ101とともに移動する。
A rolling
本明細書中においては、スライダ101と振動子109との相対的な移動の方向をX方向と定義する。また、バネ部材107による押圧力を付与する方向をZ方向と定義する。Z方向において、振動子109が後述するスライダ101から遠ざかる向きを正(+Z方向)、振動子109がスライダ101に近づく方向を負(−Z方向)と定義する。さらに、X方向とZ方向との両方向に垂直な方向をY方向と定義する。
In this specification, the relative movement direction of the
ここで、天板117と保持部材105の移動方向の関係について、図2を参照して、詳細に説明する。図2は、図1の各部材を組込んだ状態の図である。図2(a)は超音波モータユニットの各部材を組み込んだ状態を+Z方向から見た図であり、図2(b)は−Y方向から見た図2(a)の断面A−Aを示した図である。
Here, the relationship between the movement directions of the
天板117の中央には保持部材105の突出部105cが長方形開口117aから突出している。
At the center of the
スライダ101の上には振動板102が当接した状態でとなっている。振動板102は薄板形状の支持部材114を介して保持部材105に固定されている。そのため、振動板102は、支持部材114の変形により、保持部材105に対してZ方向には自由に動けるが、X方向にはガタなく位置決めを固定できる構成になっている。
The
振動子109に発生した楕円運動により、振動子109とスライダ101との間にX方向の相対的な移動を発生した場合、固定台110、スライダ101、固定ビス111、天板117、固定ビス118が固定部となる。一方、振動子109を含めた、遮断部材115と、小基台104と、固定ネジ112、押さえ板113、支持部材114、加圧部材106、バネ部材107、加圧押さえ108、そしてそれらを保持する保持部材105とが可動部となる。つまり本発明の超音波モータは、駆動源である振動子109自身が可動する自走式のモータユニットとなっている。
When relative movement in the X direction occurs between the
なお、実際に、カメラのレンズ装置などに組み込まれる際には、保持部材105をフォーカス機構やズーム機構などのレンズ鏡筒に連結して駆動する。すなわち、レンズ装置は、レンズを保持し、レンズ装置の筐体などに固定されたレールに沿って可動とする。ここで、レンズ鏡筒を保持部材105またはスライダ101のいずれかに固定すると、スライダ101は振動子109に対して相対的な移動をするから、レンズ鏡筒が移動することになる。この際、レンズ鏡筒を保持部材105またはスライダ101のいずれに固定するかは、設計に応じて選択することができる。すなわち、スライダ101を筐体に対して固定すれば振動子109が移動することになるから、振動子109を保持する保持部材105にレンズ鏡筒を固定すれば、レンズ鏡筒がレールに沿って移動する。また、振動子109が保持される保持部材105を筐体に固定すれば、天板部材117と固定台110とがスライダ101とともに移動するから、これらにレンズ鏡筒を固定すれば、レンズ鏡筒がレールに沿って移動する。
Actually, when incorporated in a lens device of a camera or the like, the holding
次に、振動子109と支持部材の部分について、図3と図4とを参照して、詳細に説明する。図3は、図1及び図2における振動板102と支持部材114の接合状態を説明するための拡大斜視図で、スライダ101側から見た図である。
Next, the
図3において振動板102の中央の平板部102aには2か所の突起部が形成され、その突起部の上端面には接触部としての突起接触面102bが配置される。突起接触面102bは、スライダ101の接触面101aと当接する面である。2か所の突起接触面102bは同一平面上に形成され、スライダ101の接触面101aとの当接状態を良好にするため、製造工程時には研磨などにより均一な面に仕上げられる。
In FIG. 3, two protrusions are formed on the
一方、図3に示す平板部102aの裏面側(2か所の突起部が形成されている面と反対の面側)には圧電素子103が接着剤などにより圧着されている。なお、平板部102aの裏面と圧電素子103の圧着は、圧着されればその方法は限定されない。この圧電素子103は複数の圧電素子膜を積層して一体化したものである。そして、この積層された圧電素子103に所望の交流電圧を印加することで励振させ、圧電素子103が圧着された振動板102に2つの振動モードを励起する。このとき、2つの振動モードの振動位相が所望の位相差となるように設定する。これにより、突起接触面102bには、図3の矢印で示すように、楕円運動が発生する。この楕円運動の方向が、スライダ101が延在する方向を含む面内となるように設定する。この楕円運動を振動子109で発生させ、スライダ101の接触面101aに伝達することで、スライダ101に対して振動子109自身が直動駆動することが可能となる。なお、前述の圧電素子の積層構造や振動モードに関する詳細は、特許文献2に記載されている内容と同様であるため、それらの説明は省略する。
On the other hand, the
次に、振動板102の両端には、支持部材114の両側に形成された一段低い段差部114aと接合するための2か所の接合部102cが形成されている。そして、振動板102は支持部材114に、この接合部102cにおいて溶接や接着などにより接合されるが、振動板102と支持部材114が接合されれば、その方法は限定されない。2か所の接合部102cと平板部102aとの間には2か所の腕部102dが形成され、この腕部102dを介して、圧電素子103が圧着された平板部102aは支持部材114に固定される。この腕部102dは、平板部102aに発生する振動を接合部102cに伝達しにくい構成とするため、図3に示すように平板部102aや接合部102cに対して細い形状となっている。言い換えると、支持部材114が平板部102aに発生する振動を阻害しないような連結の構成を、当該腕部102dによって実現している。
Next, at two ends of the
支持部材114は、X方向よりもZ方向の方が弱い剛性を有している。すなわち、スライダ101および振動子109の相対的な移動の方向の剛性よりも、圧縮コイルバネ107と加圧部材106とから保持部材105への押圧力が付与される方向の剛性が弱い。支持部材114は、振動板102と保持部材105の間に介在し、保持部材105に対して振動板102がZ方向には自由に動けるが、X方向にはガタなく位置を固定できるような機能を果たしている。
The
押さえ板113は、振動子109と所定量の隙間を設けて配置されているため、振動子109が−Z方向に所定量以上移動すると、振動子109は押さえ板113に当接して、それ以上移動できない。このように構成することで、押さえ板113は、振動子109が−Z方向に所定量以上移動することを規制する機能を果たしている。
Since the
図4は、各部材を組込んだ状態を示す拡大断面図である。図4では、スライダ101を下側とした図になっている。図4(a)は、図2のおけるY軸に垂直な面で加圧部材106の中心を通るような面における断面図である。図4(b)は、図2のおけるX軸に垂直な面で加圧部材106の中心を通るような面における断面図である。図4(a)、(b)の201は、振動板102の接触面101aと接触する全突起接触面の重心を通過し、当該接触面101aの法線を含む中心線である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which each member is incorporated. In FIG. 4, the
突起接触面102bは、スライダ101の接触面101aと当接し、加圧接触状態にある。また、振動板振動板102は、両端の接合部102cが2か所の段差部114aで支持部材114と接合されている。そして、圧電素子103は遮断部材115を介して小基台104に面接触している。
The
保持部材105には2か所の穴部105aが設けられ、小基台104に形成された2か所の軸部104aが嵌合している。保持部105に設けられた2か所の穴部105aは、X方向には伸びた長穴形状になっており、小基台104が或る程度傾くことができる。
The holding
小基台104の上側中央には当接部104bが設けられている。この当接部104bは、図4(a)の断面において円弧形状を有し、紙面奥行方向(図4(b)においては左右方向)に延在する円筒の一部からなる形状を有する。そして、この当接部104bには加圧部材106の下端面106aが線接触で接している。この下端面106aは平面で形成されているため、当接部104bとの線接触部は、図4(a)の紙面奥行方向(図4(b)においては左右方向)に長さを有する線接触となる。従って、図4(a)における断面においては、小基台104が傾き可能な構成となっている。仮に製造時の寸法誤差や組み立て誤差、また外乱による部材の傾きが生じた場合でも、スライダ101の当接面101aに振動板102の突起接触面102bが倣うように小基台104が傾く。そして、良好な加圧接触状態を保つことができる。
A
保持部材105にはネジ穴105bが形成されており、加圧受け部材108の外径側面に設けられたネジ部108bがねじ込まれる。ねじ込み量を部品ばらつきに合わせて変えることで、加圧力の調整を行う。加圧受け部材108の中央に形成された嵌合穴108aには、加圧部材106の嵌合軸部106bが嵌合保持されることで、加圧部材106がZ方向にのみ移動可能な構成となっている。
A
天板117は固定台110に固定され、バネ部材107のバネ力で振動板102の突起接触面102bをスライダ101の接触面101aに加圧接触させたときの反力を受ける役割を担っている。その際、天板117に形成された溝部117aと保持部材105に形成された溝部105dに転動ボール116を挟むことで、保持部材105と天板117とが転動支持されるように構成している。これにより、Z方向の加圧接触の反力を受けながら、X方向に移動する際の摩擦抵抗を極力小さくしている。また、天板117の溝部117aと保持部材105の溝部105dに転動ボールが挟まれることで、Y方向の位置が決まるように構成されている。本発明の超音波モータでは、4つの転動ボール116でバネ部材107のバネ力を受けることで、保持部材105が天板117に対して傾くことなく転動支持している。
The
圧電素子103と小基台104の間には、遮断部材115が挟み込まれている。遮断部材115は、振動を阻害することなく、振動の伝播を遮断する機能を有する材料を用いることで、圧電素子103の超音波振動を阻害することなく、小基台104への振動の伝播を抑える。遮断部材115に適した材質として、例えばフェルト生地などが挙げられる。
A blocking
突起接触面102bをスライダ101の接触面101aに加圧接触させるための加圧力を伝えるために、振動子109はZ方向には自由に動ける必要がある。また、フォーカス機構やズーム機構に連結した保持部材105を精度よく駆動するために、振動子109は保持部材105にガタなく保持されている必要がある。そこで、振動子109は、薄板形状で形成された支持部材114を介して保持部材105に固定されている。これにより、Z方向には自由に動け、X方向にはガタなく駆動可能な構成となっている。
In order to transmit a pressing force for bringing the
図5は、支持部材114を固定する押さえ板113と、振動子109の移動量を規制する移動規制部材の説明をするための図である。図5は、保持部材105をスライダ101側からみた拡大斜視図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the holding
振動子109は、薄板形状の支持部材114を介して保持部材105に固定される。これにより振動子109は、加圧方向であるZ方向には保持部材105に対して自由に移動可能である。しかし、駆動方向であるX方向には保持部材105に対して位置ずれなく固定される。振動板102の両端の接合部102cが、支持部材114の2か所の段差部114aと接合されている。一方、支持部材114と押さえ板113は、2個の固定ビス112で保持部材105に対して共締めビス固定される。支持部材114は薄板形状のため、固定ビス112で直接ビス止め固定した場合、締め付けトルクが固定ビス112の頭との摩擦で支持部材114に伝わり、支持部材114が捩じれ変形してしまうおそれがある。そこで、締め付けトルクが支持部材114に伝わらないように、押さえ部材103を挟んで固定している。
The
押さえ板113と保持部材105とは移動量規制部材として機能し、2か所のビス止め箇所を2つの突起接触部面102bの間で繋いだ形状をしている。そのため、振動子109が−Z方向に所定量移動すると、振動板102の平板部102aが押さえ板113に衝突し、それ以上移動しない。これにより押さえ板113は振動板102が−Z方向に所定量以上移動することを規制する移動規制部材の役割も果たしている。支持部材114を保持部材105に固定する押さえ板113が、移動規制部材の機能を兼ねることで、部品点数を増やすことなく、振動子109が所定量以上移動することを規制する機能を有する。
The
一方、保持部材105の振動板102の接合部102cの下には、移動規制部105cを設け、振動子109が+Z方向に所定量移動すると、振動板102の接合部102cが移動規制部105cに衝突し、それ以上移動しない。これにより、保持部材105は振動子109が+Z方向に所定量以上移動することを規制する移動規制部材の役割も果たしている。振動子109を保持している保持部材105が、移動規制部材の機能を兼ねることで、部品点数を増やすことなく、振動子109が所定量以上移動することを規制する機能を付与している。
On the other hand, a
続いて、図6から図8を参照して、保持部材105、支持部材114、押さえ板113の動きの関係について詳細に説明する。
Subsequently, with reference to FIG. 6 to FIG. 8, the relationship of movement of the holding
図6は、振動子109と移動量規制部材(押さえ板113、保持部材105)の隙間を説明するための図である。図6(a)は、保持部材105を−Y方向から見た拡大図である。図6(b)は、保持部材105を2つの突起接触面102bの中間点を通るYZ平面で切断し+X方向から見た拡大断面図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a gap between the
振動子109は、薄板形状の支持部材114を介して保持部材105に固定される。これにより振動子109は、加圧方向であるZ方向には保持部材105に対して自由に移動可能だが、駆動方向であるX方向には保持部材105に対して位置ずれなく固定される。
The
しかし支持部材114は薄板形状をしていて変形しやすいため、組立中に不用意に外力が加わってしまった際に、塑性変形してしまうおそれがあった。
However, since the
そこで本発明の超音波モータでは、保持部材105から振動板102の接合部102cに向けて突出した移動規制部105cを備え、接合部102cと移動規制部105cの間には所定の隙間L1を設ける。そのため振動子109が+Z方向に所定量L1移動すると、振動板102の接合部102cが移動規制部105cに衝突するため、それ以上移動しない。このように保持部材105は、振動子109が+Z方向に所定量L1以上移動することを規制する移動規制部材の役割を果たしている。
Therefore, the ultrasonic motor according to the present invention includes the
一方、押さえ板113は、2か所のビス止め箇所を2つの突起接触面102bの間で繋いだ形状をしており、振動板102の平板部102aと押さえ板113との間には、所定の隙間L2が設けられている。そのため振動子109が−Z方向に所定量L2移動すると、振動板102の平板部102aが押さえ板113に衝突し、それ以上移動しない。このように押さえ板113は、振動子109が−Z方向に所定量L2以上移動することを規制する移動規制部材の役割を果たしている。
On the other hand, the holding
図7は、振動子109と押さえ板113が衝突した状態を説明するための図である。図7(a)は、保持部材105を−Y方向から見た拡大図である。図7(b)は、保持部材105を2つの突起接触面102bの中間点を通るYZ平面で切断し+X方向から見た拡大断面図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining a state in which the
組立中に不用意に−Z方向の外力が振動子109に加わってしまった場合に、振動子109は−Z方向に移動しようとする。支持部材114において、段差部114aは振動板102の接合部102cと接合されているため−Z方向に移動しようとする。しかし、押さえ板113で押さえられているところは保持部材105の固定されているため移動できない。そのため、薄板形状で変形しやすい支持部材114は、図7に示すような変形をする。
If an external force in the −Z direction is inadvertently applied to the
しかし、振動子109が−Z方向に所定量L1だけ移動すると、図7に示すように、振動板102の平板部102aが押さえ板113と衝突するため、振動子109の−Z方向への移動が規制される。このように押さえ板113は、振動子109が−Z方向に所定量L1以上移動することを規制する移動規制部材の役割を果たしている。
However, when the
逆に振動板102の接合部102cと保持部材105の移動規制部105cの隙間は、移動前から開いていた所定量L1の隙間に、振動子109の移動量L2が加わるため、L1+L2の隙間が空くことになる。
Conversely, the gap between the
図8は、振動子109と保持部材105の移動規制部105cが衝突した状態を説明するための図である。図8(a)は、保持部材105を−Y方向から見た拡大図である。図8(b)は、保持部材105を2つの突起接触面102bの中間点を通るYZ平面で切断し+X方向から見た拡大断面図である。
FIG. 8 is a view for explaining a state in which the
組立中に不用意に+Z方向の外力が振動子109に加わってしまった場合に、振動子109は+Z方向に移動しようとする。支持部材114において、段差部114aは振動板102の接合部102cと接合されているため+Z方向に移動しようとする。しかし、押さえ板113で押さえられているところは保持部材105の固定されているため移動できない。これにより、薄板形状で変形しやすい支持部材114は、図8に示すような変形をする。
If an external force in the + Z direction is inadvertently applied to the
しかし、振動子109が+Z方向に所定量L2だけ移動すると、図8に示すように、振動板102の接合部102cが移動規制部105cと衝突するため、振動子109の+Z方向への移動が規制される。このように保持部材105は、振動子109が+Z方向に所定量L2以上移動することを規制する移動規制部材の役割を果たしている。
However, when the
逆に振動板102の平板部102aと押さえ部材113の隙間は、移動前から開いていた所定量L2の隙間に、振動子109の移動量L1が加わるため、L1+L2の隙間が空くことになる。
Conversely, the gap between the
図6から図8を用いて説明したように、振動子109の移動規制部材を設けて、+Z方向は所定量L1、−Z方向は所定量L2以上移動することを規制する。これにより、組立中に不用意に外力が加わってしまった場合でも、支持部材114の変形を所定量以下に抑えることができる。これにより、変形しやすい薄板形状の支持部材114が塑性変形してしまう危険を軽減している。つまり、振動子109の移動規制部材である移動規制部105cと押さえ板113が、押圧力が付与される方向に支持部材114が所定量以上変形することを防止する変形防止手段としての機能を果たしている。その押圧方向は、圧縮コイルバネ107と加圧部材106とから保持部材105へ押圧力が付与される方向である。
As described with reference to FIGS. 6 to 8, a movement restricting member for the
[実施例2]
実施例1では、振動子119の+Z方向への移動規制は、保持部材105に設けられた移動規制部105cが振動板102の接合部102cと衝突することで果たしていた。これに対し、実施例2では、保持部材105から固定台110に向けて突出した突出部105dが固定台110と衝突する。この点で、振動子109が保持部材105に対して+Z方向に相対的に移動することを規制する実施例1と異なる。以下、実施例2について、図9を参照して説明する。ここで、実施例1と同一部材のものは、同一記号で図示される。また実施例1と同じところは説明を省略し、実施例1と異なるところだけ説明する。
[Example 2]
In the first embodiment, the movement restriction of the vibrator 119 in the + Z direction is achieved by the
図9は、実施例2の超音波モータにおける振支持部材114を固定する押さえ板113と、振動子109の保持部材105対する相対的な移動量を規制する移動規制部材の説明をするための図である。図9は、保持部材105を固定台110側からみた拡大斜視図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a holding
保持部材105には、固定台110に向けて4つの突出した突出部105dを備える。突出部105dと固定台110の間に所定の隙間を設けることで、振動子109が保持部材105に対して+Z方向に所定量以上だけ移動することを規制する移動規制部材としての機能を突出部105dが果たす。
The holding
図10は、振動子109を保持する保持部材105と突出部105dの隙間を説明するための図である。図10(a)は、保持部材105を−Y方向から見た拡大図である。図10(b)は、保持部材105を2つの突起接触面102bの中間点を通るYZ平面で切断し+X方向から見た拡大断面図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a gap between the holding
保持部材105から固定台110へ伸びる4つの突出部105dは、X方向においては押さえ板113と2つの固定ビス112を挟むように、そしてY方向にはスライダ101を挟むように設けられている。このような配置にすることで、超音波モータ内のスペースを有効に利用し、超音波モータユニット全体の小型化を図っている。
The four
突出部105dと固定台110の間には、所定の隙間L3が設けられている。そのため、例えば組立時に不用意に保持部材105に−Z方向の力が加わった場合でも、保持部材105が+Z方向に所定量L1移動すると、突出部105dが固定台110に衝突するため、それ以上移動しない。そのため、振動子109が、保持部材105に対して、+Z方向に所定量L1以上だけ移動することを規制することができる。このように保持部材105の突出部105dは、振動子109が保持部材105に対して+Z方向に所定量L1以上移動することを規制する移動規制部材の役割を果たしている。
A predetermined gap L3 is provided between the protruding
図9から図10を用いて説明したように、振動子109の移動規制部材を設けて、+Z方向は所定量L1以上移動することを規制する。これにより、組立中に不用意に外力が保持部材105に加わってしまった場合でも、支持部材114の変形を所定量以下に抑えることができる。また、変形しやすい薄板形状の支持部材114が塑性変形してしまう危険を軽減している。つまり振動子109の移動規制部材である突出部105dと固定台110が、支持部材114が所定量以上変形することを防止する変形防止手段としての機能を果たしている。
As described with reference to FIGS. 9 to 10, the movement restricting member for the
以上のように、超音波モータにおいて、保持部材105と押さえ板113に、振動子109がバネ部材107による押圧方向に所定量以上移動することを規制する移動規制部材としての機能を付与する。これにより、振動子109が移動量を所定量以下に抑えることができ、支持部材114が塑性変形してしまうことを軽減することが可能となる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
As described above, in the ultrasonic motor, the holding
As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
101 スライダ(被駆動体)
101a 接触面
102 振動板
102b 突起接触面(接触部)
103 圧電素子
104 小基台
105 保持部材
105c 移動規制部
105d 突出部
106 加圧部材
107 バネ部材
108 加圧受け部材
109 振動子
110 固定台
113 押さえ板
114 支持部材
115 遮断部材
116 転動ボール
117 天板
L1 接合部102cと移動規制部105cの隙間
L2 振動板112と押さえ板113の隙間
L3 突出部105dと固定台110の隙間
101 Slider (driven body)
103
Claims (3)
前記接触面と接触する少なくとも1つの接触部を有する振動子と、
前記振動子が固定される支持部材と、
前記支持部材を介して前記振動子を保持する保持部材と、を備え、前記振動子と前記被駆動体との加圧接触の状態で前記振動子を振動させることによって、前記振動子と前記被駆動体との相対的な移動を喚起するモータであって、
前記支持部材は、前記振動子と前記被駆動体との前記相対的な移動の方向の剛性よりも前記振動子と前記被駆動体との前記加圧接触の方向の剛性が弱く、
前記支持部材を前記保持部材に固定する押さえ板によって、前記振動子から前記被駆動体への方向の前記支持部材の所定量以上の変形を抑制するモータ。 A driven body having a contact surface;
A vibrator having at least one contact portion in contact with the contact surface ;
A support member to which the vibrator is fixed ;
And a hold member that holds the vibrator through said support member, by vibrating the vibrator with a pressure contact state between the vibrator and the driven member, and the vibrator A motor that evokes relative movement with the driven body ,
The support member has a lower rigidity in the direction of pressure contact between the vibrator and the driven body than the rigidity in the relative movement direction of the vibrator and the driven body ,
The motor which suppresses the deformation | transformation more than the predetermined amount of the said supporting member of the direction from the said vibrator | oscillator to the said to-be-driven body by the press plate which fixes the said supporting member to the said holding member .
レンズを保持し、前記モータによって筐体に固定されたレールに沿って移動可能なレンズ鏡筒と、を有することを特徴とするレンズ装置。A lens apparatus, comprising: a lens barrel that holds a lens and is movable along a rail fixed to a housing by the motor.
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