JPH06217566A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造により、固定子と移動子を安定し
て圧接支持することができる超音波モータを提供する。 【構成】 ステータ２及びステータ２に摩擦接触する移
動体１を有する超音波モータにおいて、ステータ２と移
動体１とをステータ２側から加圧して圧接する加圧手段
６と、ステータ２と加圧手段６との間に配置された平板
状部材５をを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、撮影レンズ等の被駆動物
を駆動する超音波モータに関し、特に、ステータと移動
体の圧接構造を改良した超音波モータに関するものであ
る。

【０００２】

【発明の背景】従来、この種の超音波モータとして、例
えば、圧電体の一方の面に音響絶縁体を配し他方の面に
弾性リングが接着された固定子と、その固定子の弾性リ
ングに当接する回転子とを、両端に外方に展張されるリ
ング状のフランジが形成された円筒部材の外周面に嵌合
させて、さらに、回転子に当接する保持圧接部材によ
り、固定子及び回転子を保持し、一方のフランジに圧接
する構成が開示されている（実公昭４−４８１４８
号）。

【０００３】前述した従来の超音波モータは、トルクを
発生させるために、固定子に対して回転子を圧接しなけ
ればならないので、保持圧接部材が回転子に当接して回
転子側から加圧している。しかし、保持圧接部材が、回
転する回転子に直接当接しているので、圧接力が不安定
となり、超音波モータの性能を低下させるおそれがあっ
た。また、保持圧接部材が、回転子に直接加圧接触する
ので、支持構造が複雑になり、スペース効率が悪いうえ
コストアップにつながる。この問題を解決するために、
単純にステータ側から加圧した場合には、ステータが振
動しているために、均等に加圧することが困難である。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、このような問題点に着目して
成されたものであり、簡単な構造により、固定子と移動
子を安定して圧接支持することができる超音波モータを
提供することを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、ステータ及び前記ステータに
摩擦接触する移動体を有する超音波モータにおいて、前
記ステータと前記移動体とを前記ステータ側から加圧し
て圧接する加圧手段と、前記ステータと前記加圧手段と
の間に配置された平板状部材とを備えたことを技術的要
点としている。

【０００６】上記構成によれば、前記ステータ及び前記
移動体は、加圧手段によって、ステータ側から加圧され
ので、構造が簡単でかつ安定して加圧できる。このとき
に、前記ステータと前記加圧手段との間に平板状部材が
配置されているので、前記ステータが振動していても、
均一に加圧することができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明の一実施例として自動焦点整合用
レンズ構体について説明する。図１は、焦点整合用光学
系（以下第１光学系と呼ぶ）10が、表面波モータの回転
力によって駆動される自動モード（以下Ａモードと呼
ぶ）の状態を示すもので、モード切換え手段20がＡモー
ドに設定されている。

【０００８】第１光学系10はレンズ保持筒12に固定され
ていて、レンズ保持筒12の内側にはヘリコイドネジ12ａ
が設けられ、ヘリコイドネジ12ａはレンズ保持固定筒18
のヘリコイドネジ18ａと噛み合っている。また、レンズ
保持筒12ａの外側には円周の数ケ所に光軸方向に直線状
の凸部12ｂが設けられ、表面波モータＶの回転子１に設
けられた光軸方向の直進溝１ａと嵌合している。表面波
モータＶの外周面と固定筒19の内面との間には、Ａモー
ド時に表面波モータＶを固定筒19に圧接固定するための
円環14と付勢ばね部材15、および手動モード（以下Ｍモ
ードと呼ぶ）時に手動環17により表面波モータＶをレン
ズ保持筒12の円周方向に回転可能な状態にするための円
環13と付勢ばね部材16が表面波モータＶに対して光軸方
向および円周方向に摺動可能に嵌合している。モード切
換え手段20は、円環に形成されており、固定筒19にその
外周面を光軸方向に摺動可能なように配置され、円環14
にネジ22により固定筒19の長孔19ａを介して固定されて
いる。このモード切換え手段20には、Ａモード及びＭモ
ードに切換えられた際に該モードを固定するためのスト
ッパー21が設けられている。このストッパー21は、モー
ド切換え部材20を固定筒19に固定するために、モード切
換え部材20に付勢ばね29を介して設けられている。

【０００９】固定筒19は、固定胴27に固定され、固定筒
19にはレンズ保持筒12の円周方向の回転（光軸方向の移
動量）を制限するためのストッパー24が設けられてい
る。そして、レンズ保持筒12にはストッパー24と当接す
るピン23が設けられている。また、レンズ保持筒12には
被写体距離を示す目盛板25が固定されている。26は距離
目盛用窓である。固定胴27にはレンズ構体をカメラ等に
取り付けるためのマウント28（バヨネットマウントある
いはスクリューマウント）が固定されている。11は第１
光学系10とは別の光学系（以下、第２光学系と呼ぶ）で
ある。

【００１０】図２は、第１光学系10が手動環17によって
駆動されるＭモードの状態を示すもので、モード切換え
手段20がＭモードに設定されている。図２は主要部分の
み実線で示し他は図１と同様である。

【００１１】図３は本実施例における表面波モータＶを
示したもので、１が回転子、２が固定子、３が圧電素
子、４が緩衝材、５が薄い円板、６が付勢部材、７がボ
ールベアリング等、そして、８および９は、回転子１が
回転可能で、固定子２、圧電素子３、緩衝材４、薄い円
板５および付勢部材６が固定されるように設けられた外
筒である。すなわち、図３において、外筒９に回転子１
と固定子２とを摩擦接触させるための付勢部材６及び円
板５を固設し、この円板５上に圧電素子３を効率よく振
動させるための緩衝材４及び圧電素子３及び固定子２を
順に固定している。この固定子２と摩擦接触した回転子
１は、ベアリング７を介して外筒８、９に対して自在に
回転可能なように設けられている。外筒８と９は、前記
部品７、１、２、３、４、５、６を挟み込むと共に固設
され、表面波モータＶが構成されている。

【００１２】次に本実施例の動作について、図１および
図２を用いて説明する。 ＜自動モード（Ａモード）＞Ａモードは、付勢ばね部材
29によって円周方向外側に付勢されるように設けられた
モード切換え手段20のストッパー21を押し込み、このモ
ード切換え手段20をマウント28の方向（以下、後方とす
る）にスライドさせることにより、表面波モータＶ（す
なわち、外筒９）を固定筒19にばね15の付勢力を用いて
円環14によって圧接固定することで設定される。この
時、モード切換え手段20が後方に移動することにより、
不図示の機構によって自動焦点整合用の制御機構（表面
波モータＶの電源等…以下制御機構と呼ぶ）が作動す
る。このばね15の付勢力は、前記制御機構に基づきレン
ズ保持筒12が表面波モータＶにより駆動されても表面波
モータＶが固定筒19内で回転することのないように、表
面波モータＶの外筒９と固定筒19との圧接面での摩擦力
が生じるように設定されている。表面波モータＶは固定
筒19に圧接された状態となるので、表面波モータの外筒
８、９も固定された状態となる。ここで、不図示の制御
機構によって表面波モータＶに電源が供給され固定子２
に表面進行波が発生するので回転子１が円周方向に回転
する。したがって、回転子１は固定筒19に対して回転す
ることとなり、その回転は光軸方向に移動可能に嵌合し
ている回転子１の直進溝１ａとレンズ保持筒12の凸部12
ｂによって、レンズ保持筒12に伝達される。そして、レ
ンズ保持筒12とレンズ保持固定筒18はヘリコイドネジ12
ａおよび18ａで噛み合っているので、レンズ保持筒12は
レンズ保持固定筒18に対して前後に移動し焦点整合が行
われる。尚、レンズ保持筒12が回転子１の回動力で駆動
される時は手動環17と表面波モータＶの外筒８とは接触
していないため、手動環17は、レンズ保持筒12の動作と
は無関係な状態になっている。

【００１３】＜手動モード（Ｍモード）＞Ｍモードはモ
ード切換え手段20を前方へスライドさせることによって
設定される。モード切換え手段20を前方へスライドさせ
ると円環14がスライドし、バネ15および16が押し縮めら
れる。その際にバネ15は固定筒19の一部に当接している
が、バネ16は円環13を前方へ付勢する。円環13が前方へ
付勢されると表面波モータＶの外筒８が手動環17に当接
するまで前方へ移動する。そして、モード切換え手段20
がさらに前方へスライドするとストッパー21が付勢ばね
部材29によってレンズ構体径方向外側に付勢され、固定
筒19に設けた穴19ｂに落ち込みモード切換え手段20がＭ
モードに固定される。この時、モード切換え手段20及び
円環14の移動によるバネ16の付勢力は、手動環17と外筒
８の接触面の摩擦力がレンズ保持筒12を駆動する駆動力
より大きくなるように設定されればよい。また、表面波
モータＶへの電源はモード切換え手段20がＭモードに設
定されることによって“OFF ”になるので、表面波モー
タＶは作動せず、回転子１と固定子２とは付勢手段６に
よって強く押付けられたままの状態である。したがっ
て、回転子１の動作は、固定子２との摩擦接合によって
固定子２と一体的に動作することになる。ここで、手動
環17を回動させると、手動環17に圧接されている表面波
モータＶが手動環17に従って回動する。そして、外筒
８、９は固定子２を固定し、回転子１が固定子２と圧接
され摩擦力にて固定されているので、手動環17の回動は
回転子１に伝達されることになる。そして、回転子１の
回動がレンズ保持筒12に伝達される。この時、表面波モ
ータＶが円環13および14に対してなめらかに回動できる
ように、表面波モータＶと円環13、14との間に不図示の
ベアリング等を設け、手動環17による外筒８、９の駆動
をなめらかにしている。また、表面波モータＶと円環13
が円環14に対して一体で回動するように構成しても良い
ことは言うまでもない。以上のようにして手動環17を回
動させることによってレンズ保持筒12が回動され焦点整
合が行われることになる。

【００１４】なお、Ａモード時に表面波モータの回動に
よりレンズ保持筒12を駆動し、Ｍモード時に表面波モー
タの回転子１、固定子２、圧電素子３、緩衝材４、薄い
円板５、付勢部材６および外筒８、９が一体となって回
動レンズ保持筒12を駆動するためには、 外筒９と固定筒19間の摩擦力をＡ 回転子１と固定子２間の摩擦力をＢ 手動環17と外筒８間の摩擦力をＣ レンズ保持筒12の駆動に要する力をＤ 表面波モータの発生トルクをＴ とすると、Ａモード時には、Ａ＞Ｔ＞Ｄ＞、又Ｍモード
時には、Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞あるいはＣ＞Ｂ＞Ｄ＞なる条件を
満たす必要がある。

【００１５】以上のように本実施例によれば、表面波モ
ータＶを用いたレンズ構体において、Ａモード時には表
面波モータＶの構成要素のうち回転子１のみが回転運動
し、その他の要素はレンズ構体に対して固定され、Ｍモ
ード時には表面波モータＶの構成要素の全てが一体とな
り、手動環17の動きと連動するように構成され、Ｍモー
ド時に表面波モータの回転子１と固定子２を離間させる
ことなく、そして、回転子１と固定子２との摩擦力がレ
ンズ保持筒12の駆動力を上回るよう構成されているので
手動環17の回動で第１光学系を駆動し、焦点整合を行う
ことができ、且つ回転子１と固定子２の接触面を必要以
上に摩耗させたり傷つけたりすることを防止する効果が
得られる。更に、表面波モータＶは、図３の如くユニッ
ト型に構成されているので、表面波モータの調整をレン
ズ構体に組込む前に行うことが可能であり、且つレンズ
構体の組み立て等も簡単になるという利点がある。

【００１６】上記実施例においては、駆動される光学系
を焦点整合用光学系としたが、表面波モータあるいは手
動にて駆動される光学系は光軸方向あるいは円周方向に
動作する光学系であれば良く焦点整合用光学系に限られ
るものではない。また、表面波モータに取付けられた外
筒８、９は、表面波モータの内側に取付けられる内筒と
しても良く、この場合には回転子１の形状を、回転子１
の外周に光軸方向の直進溝を設けるようにすればよく、
回転子１と固定子２の動作が、回転子１と固定子２とが
一体で動く状態と固定子２は不動で、回転子１のみが動
く状態の両方の状態が得られる機構であれば良い。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ステータ
及び移動子を、ステータ側から平板状部材を介して加圧
して圧接するので、支持構造が簡単であるうえ、均一に
加圧できるので圧接力が極めて安定である、という効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る超音波モータを内蔵したレンズ構
体を示す断面図である。

【図２】実施例に係る超音波モータを内蔵したレンズ構
体を示す断面図である。

【図３】実施例に係る表面波モータを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転子（移動体） ２ 固定子（ステータ） ８、９ 外筒 Ｖ 表面波モータ 13、14 円環 17 手動環 20 モード切換え手段

【手続補正書】

【提出日】平成５年１０月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステータ及び前記ステータに摩擦接触す
   る移動体を有する超音波モータにおいて、 前記ステータと前記移動体とを前記ステータ側から加圧
   して圧接する加圧手段と、 前記ステータと前記加圧手段との間に配置された平板状
   部材とを備えたことを特徴とする超音波モータ。