JPH0686574A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 棒形状の超音波モータにおいて、振動子に積
層される圧電素子間等に介装される電極板の外部端子に
フレキシブルプリント基板を直接取り付ける組み立て方
式では、モータの組立時や取扱時において、フレキシブ
ルプリント基板に外力が加わると、外部端子が折れ曲が
ったり、折損することがあり、このような問題を解決す
ることを目的とする。 【構成】 固定部材１４に帯状の突出部１４Ａを一体的
に形成し、該突出部１４Ａには電極板の外部端子に対応
して孔１４Ｂがあけられ、孔１４Ｂの周囲には絶縁部材
１５が取り付けられている。そして、電極板６の十字形
先端部を差し込むことにより固定している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波モータに係り、特
に棒形状の振動子に挟持される電極板の外部端子部の保
持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の棒形状に形成された振動子を有す
る超音波モータとしては、図１２に示すようなものが提
案されている。

【０００３】１，２は円柱形状の金属製の振動子構成部
材でその間に電気−機械エネルギー交換素子（以下ＰＺ
Ｔと称す）３〜５、及びこれらのＰＺＴ間に複数の外部
端子付通電板６（以下通電板を電極板と称す）と複数の
内部端子付電極板７を介挿している。そして該振動子構
成部材１，２は導電性を有する締結ボルト８により締結
され、これらＰＺＴ及び電極板を挟持固定している。

【０００４】ＰＺＴ３〜５は、図１１に示すように直径
部を境として分極方向が異なるように分極処理がなさ
れ、ＰＺＴ３ａ及び３ｂにより一群の駆動部（以下Ａ相
圧電素子群と称す）をなし、またＰＺＴ４ａ及び４ｂに
より一群の駆動部（以下Ｂ相圧電素子群と称す）をそれ
ぞれ構成している。Ａ相圧電素子群をなすＰＺＴ３ａと
３ｂは分極方向が１８０度の位相ずれを有するように積
層され、またＢ相圧電素子群をなすＰＺＴ４ａと４ｂも
同様に積層されているが、これらＡ相圧電素子群とＢ相
圧電素子群とは、その直径部が直交する９０度の位相ず
れを有して配置されている。

【０００５】振動子構成部材１とＰＺＴ３ａの間及び、
３ａと３ｂ、４ａと４ｂ、ＰＺＴ５と振動子構成部材２
の間には図１０に示す形状に形成された外部端子付電極
板６がそれぞれ介挿されている。また、ＰＺＴ３ｂと４
ａ，４ｂと５の間には内径部に締結ボルト８と接触する
内側端子部（不図示）が形成された内側端子付電極板７
がそれぞれ介挿されている。そして外部端子付電極板６
の外部端子はボルトのスラスト方向に一列に並びフレキ
シブル基板１９にハンダ付されている。

【０００６】なお、振動子にはセンサー用のＰＺＴ５が
設けられ、振動の変化を電気信号として取り出し駆動制
御用等に用いられている。

【０００７】９は振動子構成部材１に接触する円柱形状
の移動体であり、コイルバネ１３を収容するバネケース
１２と一体になっている。そしてコイルバネ１３に振動
子固定部材１４からベアリング１１、出力部材１０を介
してバネ力を付与することにより移動体９を振動体の上
面に加圧接触させている。

【０００８】ところで、外部端子付電極板６ａと６ｂと
の間には交流電圧Ｖ₁ をまた６ａと６ｃの間には交流電
圧Ｖ₂ を印加することにより、Ａ相圧電素子群の厚さ方
向における伸縮変位による振動とのＢ相圧電素子群の厚
さ方向における伸縮変位による振動との合成により振動
体を振動させる。

【０００９】交流電圧Ｖ₁ と交流電圧Ｖ₂ とは振幅及び
周波数が共に同じで、時間的位相が９０°のずれを有し
ているため、移動体との接触部Ａ点は楕円運動を行な
う。このとき移動体は摩擦力を受けて回転する。この摩
擦駆動のメカニズムは本発明と本質的に係わることでは
ないので説明を省略する。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】ところでこのフレ
キシブル基板を通電板に直接取り付けた方法ではモータ
組立時及び取扱い時においてフレキシブル基板に力が加
わったとき通電板外部端子にも力がかかり振動体に対し
移動することにより、通電板外部端子が折れ曲がって隣
の端子に接触してしまったり、また最悪の場合には切断
してしまうことがあった。

【００１１】本発明は、このような問題を解決し取扱い
の容易な超音波モータを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段（及び作用）】本発明の目
的を実現するための構成は、特許請求の範囲に記載した
通りであり、具体的には振動子と該移動体を一体にする
ための固定部材から、該固定部材と一体あるいは複数の
部材からなる通電板外部端子を保持する保持部材を設け
ることにより通電板外部端子に無理な力が加わらないよ
うにし、取扱いを容易にしたものである。

【００１３】

【実施例】第１実施例 図１、図２はそれぞれ本発明の第１実施例を示す、断面
図及び側面図である。なお、本実施例における超音波モ
ータは図１２に示す従来例と基本的構成が同じで、同一
の部材には、同じ符号を付して、その説明は省略し異な
る部分のみ説明する。

【００１４】固定部材１４には帯板状の突出部１４Ａが
固定部材と一体に形成されており、筒部１４ｃが締結ボ
ルト８の段部８ａに当接するまで嵌合すると共に、締結
ボルト８の先端部に回転不能に嵌合し、そのネジ部８ｂ
にナット１６を締め付けることにより固定される。また
該突出部１４Ａの先端近くには電極板外部端子に対応し
て孔１４Ｂがあけられており、かつ、該孔１４Ｂの周囲
には絶縁部材１５が取り付けられている。この孔１４Ｂ
に外部端子付電極板６の十字形先端部６−３を差し込む
ことにより、電極板外部端子を固定している。そして、
駆動回路及び電圧検出器へは固定された外部端子に電線
を直接ハンダ付したり、あるいはコネクタを接続するこ
とによって配電される。

【００１５】なお、本実施例では突出部１４Ａに帯板状
の金属を用いたが円柱状の樹脂等を用いてもよく形状及
び材質は限定されるものではない。

【００１６】第２実施例 図３は第２実施例を示す。

【００１７】本実施例は、固定部材１４からの突出部１
４Ａの先端近くに電極板外部端子に対応して端子固定部
１４Ｃが突出しており、電極板外部端子を接着等により
固定している。

【００１８】第３実施例 図４は第３実施例を示す。

【００１９】本実施例は、固定部材１４と一体に複数の
突出部１４Ａがある場合で、本例では４つの突出部があ
り、燐りあった突出部とは９０°づつずれている（うち
１つの突出部は不図示）。そして各突出部の先端近くに
は孔１４Ｂがあけられており、かつ該孔１４Ｂの周囲に
は絶縁部材１５が取り付けられている。この孔に各々９
０°づつずれた外部端子付電極板６の十字形先端部６−
３を差しこむことにより、電極板外部端子を固定してい
る。

【００２０】第４実施例 図５は第４実施例を示す。

【００２１】本実施例は、固定部材１４に一体の突出部
１４Ａが円筒状になっており、出力部材１０の近傍の突
出部１４Ａの一部は外部出力取出し口として穴１４Ａａ
が開けられている。さらに外部端子付電極板６の十字形
先端部６−３を差し込むための溝１４Ｂ−１が付いてお
り、外部端子付電極板の十字形先端部は絶縁部材を介し
てこの溝に固定される。

【００２２】第５実施例 図６は第５実施例を示す。

【００２３】本実施例は、電極板外部端子を支持する部
材１７が固定部材１４とは異なる部材から成る場合であ
り、固定部材１４とはボルトにより固定されている。電
極板外部端子支持部材１７の先端近くには孔１７Ｂがあ
けられており、かつ該孔１７Ｂの周囲には絶縁部材１５
が取り付けられている。この孔に外部端子付電極板６の
十字形先端部６−３を差しこむことにより、電極板外部
端子を固定する。

【００２４】第６実施例 図７は第６実施例を示す。

【００２５】本実施例は、電極板外部端子を支持する部
材がモータを固定する部材に取り付けられた場合を示
す。本例ではモータと電極板外部端子支持部材１７とは
それぞれモータを固定する部材１８にボルトによって固
定されている。

【００２６】第７実施例 図８は第７実施例を示す。

【００２７】本実施例における構成および駆動メカニズ
ムは特開昭６１−１０９４７６号に準じているため、そ
の説明は省略し異なる部分のみ述べる。

【００２８】振動子構成部材２’に帯板状の突出部１７
Ａをもった電極板外部端子支持部材１７がボルトにより
固定されている。この突出部には２枚の積層されたＰＺ
Ｔの両端面に介挿されている外部端子付電極板６の端子
を固定するためのスリットが入れてある。なお、このス
リットの囲りには絶縁部材がついている。スリットに電
極板端子をはさみ込むことにより固定し、この端子から
駆動回路へ配電される。

【００２９】図９は図１に示す超音波モータを駆動源と
して光学レンズの鏡筒を駆動する装置の断面図を示して
いる。２０は出力部材１０のギア部１０Ａに噛合する段
付ギア部で、その小ギア２１が鏡筒２２のギア部に噛合
することにより回転駆動され、レンズの移動が行われ
る。一方、段付ギア部２０にはエンコーダスリット板２
３が設けられ、フォトカプラー２４により回転位置の検
出が行われ光学レンズの位置制御に供される。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動子の電極板の外部端子は保持手段に保持されているの
で、外力が加わっても、折れ曲がったり、折損したりす
ることがなく、又ハンダ付や、コネクタの差し込みによ
り電気回路と容易に接続される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。

【図２】本発明の第１実施例を示す側面図。

【図３】本発明の第２実施例を示し、（Ｂ）は（Ａ）の
Ｘ部の拡大斜視図を示す。

【図４】本発明の第３実施例を示す側面図。

【図５】本発明の第４実施例を示す側面図。

【図６】本発明の第５実施例を示す側面図。

【図７】本発明の第６実施例を示す側面図。

【図８】本発明の第７実施例を示す図。

【図９】図１の超音波モータを駆動源とするレンズ光学
系の鏡筒を駆動する装置の断面図。

【図１０】外部端子付電極板の平面図。

【図１１】ＰＺＴの分極方向を示す平面図。

【図１２】棒状超音波モータの断面図。

【符号の説明】

１，２…振動体構成部材 ３〜５…電気−機械
エネルギー交換素子 ６，７…電極板 ８…ボルト ９…移動体 １０…出力部材 １１…ベアリング １２…バネケース １３…バネ １４…固定部材 １５…絶縁部材 １６…ナット １７…給電板支持部材 １８…モータ固定部
材 １９…フレキシブル基板

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気−機械エネルギー変換素子に電極板
   を当接するように積層配置した棒形状の振動子と、該振
   動子に加圧接触する移動体とを有し、該電極板の外部端
   子を介して該電気−機械エネルギー変換素子に駆動電圧
   を印加し、あるいは振動状態を検出するようにした超音
   波モータにおいて、 該電極板の外部端子が保持されて通電口を形成する保持
   部材を該振動子に相対移動不能に設けたことを特徴とす
   る超音波モータ。
2. 【請求項２】 請求項１において、振動子は弾性体を介
   して支持され、該弾性体に付加質量を有し、該付加質
   量、又は該付加質量と複数の部材を介して一体とした部
   材を保持部材としたことを特徴とする超音波モータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の超音波モータを
   含む装置において、振動子に押圧されて摩擦駆動される
   部材から振動力を得る出力部材を有することを特徴とす
   る装置。