JPH09215348A - 振動モータ - Google Patents
振動モータInfo
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- JPH09215348A JPH09215348A JP8016093A JP1609396A JPH09215348A JP H09215348 A JPH09215348 A JP H09215348A JP 8016093 A JP8016093 A JP 8016093A JP 1609396 A JP1609396 A JP 1609396A JP H09215348 A JPH09215348 A JP H09215348A
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- stator
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Abstract
事のない振動モータを提供することを目的とする。 【構成】 本発明による振動モータは、解決手段として
振動モータの駆動周波数帯域に移動体の固有振動数を含
まないように構成した。前記移動体の固有振動数は、ス
テータに発生する振動変形モードと同形の振動変形モー
ドで振動した場合に、前記振動モータの駆動周波数帯域
に含まれず、その上前記ステータに発生する振動変形モ
ードでの固有振動数の約1.2〜2.0倍に構成する
Description
に高周波電圧を印加させたときの振動を利用して、弾性
体に発生した振動(振動波)によって、移動体を駆動す
る振動モータに関するものである。
したモータ、超音波以外の各種振動を利用したモータが
あり、一般的に超音波モータ、表面波モータ、振動波モ
ータなどと呼ばれている。振動モータの種類には、回転
タイプのモータ、リニヤタイプのモータ又はロッドタイ
プのモータなどがある。
置内に組み込まれた場合にステータにより駆動されるリ
ング状ロータが回転補助部材により装置内に設置され
る。
動モータは、ロータに発生する異常振動を、ロータと回
転補助部材の間等に振動の干渉部材を挿入して排除して
いたり、電気的駆動制御によりその異常振動の発生する
振動数を使用しない様にしていた。しかしながら、従来
の解決方法すなわち、干渉部材の挿入や電気的駆動制御
では、完全には上記問題を解決できなかった。
動モータに異常振動が発生する事のない構成を提供する
ことを目的とする。
めに、本発明による振動モータは、解決手段として前記
振動モータの駆動周波数帯域に前記移動体の固有振動数
を含まないように構成した。
ータ装置の実施の形態を示す断面図である。図2(a)
は、ロータ2の平面図であり、図2(b)はロータ2の
断面図である。この図1により、実施の形態の全体の構
成を説明する。
振動モータであり、ステータ1の圧電体に高周波電圧を
印加させたときの超音波振動を利用して、弾性体1aに
発生した振動(振動波)によって、ロータ2(移動体)
を駆動するものである。振動モータ装置は、この振動モ
ータを含み、振動モータを固定部10に固定する各種部
材を含むものである。固定部10は、カメラの交換レン
ズであったり、カメラ本体であったり、各種装置が想定
できる。
1aと、弾性体1aに接着されたリング状圧電体1bと
から構成される。ステータ1はリング状のステータ固定
部材8に固着設置され、前記ステータ固定部材8はリン
グ状の固定部設置部材9により筒状の固定部10に設置
される。また、固定部設置部材9に固定された配線回路
基盤11は、振動モータの圧電体に高周波電圧を印可す
る配線が成されている。この固定部設置部材9は、固定
部10にねじ結合されている。
振動波による振動を受け振動するロータ振動部2a−1
と、このロータ振動部2a−1の中立軸近傍から延び、
ロータ振動部2a-1を支持するフランジ状のロータ支持
部材2a−2と、前記ステータからの駆動力を外部に伝
えるとともに、加圧力を伝達するロータ伝達部2a−3
から構成されるロ−タ母材2aと、ロ−タのロータ振動
部2a−1に接着されたスライダ−材2bとから構成さ
れる。
つき低減部材3を介して回転補助部材4と連結され、回
転補助部材4は加圧力をロータ2に伝達するように配置
されている。このがたつき低減部材3は、防振性の少な
い紙、不織布、織布、防振性の低い合成樹脂や金属薄膜
を使用するこの回転補助部材4は、ロータ伝達部2a−
3を受ける、ロータ受け部材4aと、ボール4b、リテ
ーナー4c、ボール位置調整部材4d、ボール受け部材
4eとから構成される。
圧力伝達部材5により前記回転補助部材4に伝達される
ように構成されている。加圧力の発生は加圧力調整部材
7の位置により、加圧部材6から発生されように構成さ
れている。この加圧部材6は、8つ板バネ片からなり、
加圧力伝達部材5上に円周方向に等間隔で配置されてい
る。
に加圧接触され、圧電体1bの励振により弾性体1aに
発生した振動波により駆動されるようになる。次に、振
動モータの構成するステータ1とロータ2とのそれぞれ
の固有振動数の関係について説明する。図3は、振動モ
ータの駆動周波数帯域に発生するステータ1の振動変形
モードの解析図を示す。図4は、ステータ1の振動変形
モードと同一変形モードのロータ2の振動変形モードの
解析図を示す。
ータ1に発生する振動変形モードと同形の振動変形モー
ドで振動した場合に、振動モータの駆動周波数帯域に含
まれず、更に、ステータに発生する振動変形モードでの
固有振動数の約1.2〜2.0倍に構成されている。ま
た、ロータ2は、自身の固有振動数を調整するためにロ
ータ支持部材2a−2(調整部分)を機械切削加工を施
し、所望の固有振動数を得ることができる。例えば、調
整部分の厚さ、あるいは形状を変更することで調整を成
すことができる。また、ロータの材質を変更することで
も同様に調整できる。この調整部分は、調整専用の部材
として、独立してロータに設けられていてもよい。
ンピュータにより振動モードの数値解析を行い、所望の
固有振動数を得るための寸法及び機械的特性値を算出す
る。同様に、ロータの固有振動数を含まないように、振
動モータの駆動周波数帯域を外すようにステータ1の形
状等を調整するようにしてもよい。
域とロータ2の固有振動数との関係を示す図である。な
お、図5は、振動モータの異常振動が発生してしまう悪
い例を示しおり、図6は、振動モータの異常振動を除去
できた良い例である。図5及び図6において、fd0-fd4
(周波数特性線図のピーク)はロータ2の低次の振動モ
ードから高次の振動モードの固有振動数を示し、f(周
波数特性線図のピーク)はステータの固有振動数を示
し、Fは振動モータの駆動周波数帯域を示している。
た際には、ロータ2がステータ1の振動変形モードと同
一の振動変形モードとなるように構成されており、更に
図6で示すロータ2の固有振動数がステータ1の固有振
動数 fに比べて高次の固有振動数 fd3となるよう構成さ
れている。このロータ2の高次の固有振動数 fd3は、同
一振動変形モードのステータ1の振動を効率良く受け止
めるために、ステータ1の固有振動数fの約1.2〜
2.0倍程度になる様に構成される。更にその条件に加
重されて、振動モータの異常振動(異常音や不安定な振
動等)を除去するように、ロータ2の低次の固有振動数
fd0-fd3がいずれも振動モータの駆動周波数帯域 Fに
入らないようにロータ2は構成されている。
にロータ2の固有振動fd1が含まれる場合の周波数ー振
動変形グラフを示す。本出願人の実験と解析によると、
図5のような振動モータの駆動周波数帯域にロータ2の
固有振動数が含まれる場合には、ロータ2の固有振動数
の影響により、回転の不連続が起り制御性を悪化させた
り、音なりがしたりする現象が発生する。図5のような
場合には、特にこのロータ2の振動変形モードとして影
響の大きいものは、ステータ1の振動変形モードと同変
形の振動変形モードが発生する場合である事がわかっ
た。この結果に鑑みて図6に示す様に、振動モータの駆
動周波数帯域にロータ2の固有振動数が含まれないよう
にロータ2を構成すると、回転の不連続が起らなくな
り、その上、音の発生も抑制出るようになった。
1からの振動を受けるロータ振動部2a−1で、主にロ
ータ2の固有振動数fd3を形成し、ロータ支持部材2a
−2で、低次の固有振動数(fd0-fd2)が駆動周波数帯域
Fに入らないように調整する様に構成する(図6参
照)。特に、回転型の振動モータの場合は、ロータ振動
部2a−1が薄肉の円筒になるような構成を取る場合が
多く、ロータ支持部材2a−2により、ロータ2の振動
変形モードの種類をステータ1の振動変形モードと同形
の振動変形モードとする役割を果す。例えば、他の振動
変形モードである径方向の振動を抑制するので、低次の
振動変形モード調整するのに効果がある。
振動を振動モータの駆動周波数帯域から除去したが、す
べての振動モードを排除してもよい。
固有振動数が振動モータの駆動周波数帯域の中に入らな
いように構成したので、振動モータ駆動時の異常音や不
安定な振動を除去できる。更に、移動体の固有振動数が
ステータの固有振動数に比べて高次の固有振動数となる
よう構成されているので、ステータの振動に対しての追
従性が向上し、応答性の良い振動モータを構成できる。
また更に、ロータの振動変形モードを、ステータに発生
する振動変形モードと同一の振動変形モードにしたの
で、移動体の回転の不連続が起らなくなり、制御性を悪
化させることもなくなり、その上、音なりなどの問題点
が解決された振動波モータを提供することができように
なる。
状を調整したり、あるいは、前記移動体の材質を変更す
ることで移動体の固有振動数の変更を行うので、簡単に
その調整ができる効果がある。
図である。
である。
の固有振動fd1が含まれる場合の周波数ー振動変形グラ
フを示す図である。
の固有振動の何れもが含まれない場合の周波数ー振動変
形グラフを示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】圧電体の励振により弾性体に振動を発生す
るステータと、 該ステータに加圧接触され、該振動によって駆動される
移動体からなる振動モータにおいて、 前記振動モータの駆動周波数帯域に前記移動体の固有振
動数を含まないように前記移動体を構成することを特徴
をする振動波モータ。 - 【請求項2】前記移動体の固有振動数は、前記ステータ
固有振動数より高次の固有振動数にであり、前記ステー
タの固有振動数の約1.2〜2.0倍に構成する事を特
徴とする請求項1の振動モータ。 - 【請求項3】前記移動体の振動変形モードは、前記ステ
ータに発生する振動変形モードと同形の振動変形モード
である事を特徴とする請求項1又は2の振動モータ。 - 【請求項4】前記移動体の固有振動数は、前記ステータ
に発生する振動変形モードと同形の振動変形モードで振
動した場合に、前記振動モータの駆動周波数帯域に含ま
れず、その上前記ステータに発生する振動変形モードで
の固有振動数の約1.2〜2.0倍に構成する事を特徴
とする請求項1の振動モータ。 - 【請求項5】前記移動体は、自身の前記固有振動数を調
整するための調整部分を備え、前記調整部分の形状を変
更することで該調整を成すことができる事を特徴とする
請求項1の振動モータ。 - 【請求項6】前記移動体の固有振動数の変更は、前記移
動体の一部分を機械切削により形状を調整したり、ある
いは、前記移動体の材質を変更することで成すことがで
きる事を特徴とする請求項1の振動モータ。 - 【請求項7】前記移動体の調整部分は、前記ステータに
圧接される振動部を支持するフランジ状の支持部である
事を特徴とする請求項5の振動モータ。 - 【請求項8】前記移動体の調整部分は、前記ステータに
圧接される振動部を支持するフランジ状の支持部であ
り、この支持部の厚さを機械切削により調整することで
前記移動体の固有振動数を調整する事を特徴とする請求
項5の振動モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01609396A JP3728606B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 振動モータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP01609396A JP3728606B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 振動モータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09215348A true JPH09215348A (ja) | 1997-08-15 |
JP3728606B2 JP3728606B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=11906911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP01609396A Expired - Lifetime JP3728606B2 (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | 振動モータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3728606B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003180092A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-27 | Canon Inc | 振動波駆動装置 |
JP2014236522A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータおよび光学機器 |
US9964731B2 (en) | 2015-05-29 | 2018-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type motor, and lens drive apparatus, lens unit and image pickup apparatus using vibration type motor |
US10924037B2 (en) | 2016-10-17 | 2021-02-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration motor that prevents resonance of contact member, and electronic apparatus |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP01609396A patent/JP3728606B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003180092A (ja) * | 2001-12-07 | 2003-06-27 | Canon Inc | 振動波駆動装置 |
US7245058B2 (en) | 2001-12-07 | 2007-07-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driving apparatus, and method of setting shape of support member supporting elastic member forming vibration member of vibration wave driving apparatus |
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US10924037B2 (en) | 2016-10-17 | 2021-02-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration motor that prevents resonance of contact member, and electronic apparatus |
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---|---|
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