JPS62262675A - 振動波駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分封〉 本発明は振動体上の通行性］辰動波により移動体を駆動
させる振動波モータに関し、特にその振動吸収体構造に
関するものである。

〈従来技術〉 最近実用化されつつある、進行性振動波によって駆動す
る振動波モータの公知の例ｔ−ｇ１図の概略図に一説明
すると、！１図は振動波モータの構成を各要素別に分解
して示している。

ペースとなる固定体１０５の中心円筒部１０５ａに振動
吸収体１０４・吸収体１０４　１）ｌｌｌに電歪索子１
０３を接着した金属の環状振動体１０２・移動体１０１
の順に嵌め込まれてお９、固定体１０５・吸収体１０４
・電歪素子１０３・振動体１０２は各々相互に回転しな
いように取付けられている。振動体１０２に対し移動体
１０は自重又は図示しない付勢手段で圧接されモータの
一体性を保っている。

複数の電歪素子１０３ａ群は振動波の波長λの２分の１
のピッチで配列され、複数の電歪素子１０３ｂ群も同じ
くλ力のピッチで配列されている。なり　゛ｒ区歪素子
１ｏ３ａｎ（又は１０３ｂ群）は複数並べずに単体の素
子にし、それを前記ピッチに分団処理しても良い。ル歪
索子１０３ａ訂と１１ＪＡｂ叶の１ｕ互ピツチｉ”ｆ：
　（ｎｏ＋Ｖ４　）λ（但し一：０．１．２．３−−−
−　）ずれた位相差的配列がなされる。各電歪素子１０
３ａの吸収体１０４側にはリード線１１１ａが接続され
、各電歪素子１０！Ｓｂ　Ｋはリード線１１１ｂが接続
され、その各々は不図示の交流電源と不図示の９０゜位
相器に接続される。また金属の振動体１０２にはリード
線１１１ｃが接続され不図示の交流電源と接続される。

振動体１０１の摩擦部１０１ａは摩擦力を強くしかつ摩
耗を少なくするように硬質ゴム等で形成され振動体１０
２に圧接される。

このような構成の振動波モータにおいて一つの群の電歪
素子にｖＯ・ｓｉｎωＴの又流電圧を印加し、もう一方
の群の電歪素子にＶＱ−ＱＯＢωＴの交流電圧を印加す
ると、各電歪素子は相隣り合うものどうし極性が逆向き
で二つの群どうし９０゜位相のずれた交流電圧が印加さ
れて振動をする。

この振動が伝えられて振動体１０２は電歪素子１０５の
配置ピッチに従って曲げ振動をする。振動体１０２が一
つおきの電歪素子の位置で出っ張ると、他の一つおきの
電歪素子の位置が引っ込む。一方、前記の如く電歪素子
の一群は他の一群に対し、％波長ずれた位置にあるため
曲げ振動が進行する。交流電圧が印加されている間、次
々と振動が励起されて、進行性曲げ振動波となって振動
体１０２を伝わってゆく。

このような振動波モータでは電歪素子に電圧を印加する
ためのリード線は電歪素子に直接半田付けして接続しで
ある。そのため、量産性に乏しい。振動刺激によって半
田のはがれが起きやすい。付着した半田の多寡により振
動周波数にばらつきがでる、半田付の温度によって電歪
素子が劣化する等の欠点があり、同一出願人による特開
昭５９−９６８８３号公報では導電ゴムを振動吸収体と
電歪素子群への給電部材とを兼用したものが出願されて
いる。しかしながら該公報に開示されている技術はリン
グ状の振動吸収体の径とリング状の振動体もしくは電歪
素子の径が同一もしくは振動吸収体の径が大きかった。

斯る構成の下では移動体を駆動する振動体の振動が効率
良く伝達されないといった欠点があった。

つ！！シ、振動体がリング状である場合振動体上に発生
する進行性振動波による振動は、内径側より外径側の方
が大きくなる傾向があり、振動体の外径と同じ径を有す
る振動吸収体を用いた際外径側に発生する大きな振動ま
で吸収していた。このことは移動体を効率よく駆動させ
る振動まで振動吸収体が吸収してしまうため駆動効率の
向上を妨げてしまうといった欠点があった。

〈発明の目的〉 本発明は上述従来の欠点を除去すべく、エネルギー損失
の少ない駆動効率の高い、しかも量産性にすぐれた振動
波モータを提供しようとするものでかかる目的の下に、
円形状の振動吸収体と給電部材とを兼用し、且つ前記振
動吸収体の外径を、円形状の伝動体の外径より小さくす
る様構成したものである。

〈実施例〉 本発明の実施例として具体的に振動波モータを組込んだ
一眼レフカメラ用交換レンズに適用し九個について説明
する。さらに電気−機械エネルギー変換素子は電歪素子
、ビエヅ素子、磁歪素子等を意味し、以後電歪素子と記
す。

第２図は本発明の一実施例で振動波モータを一眼レフカ
メラ用交換レンズに適用した際の、レンズの構造を示す
ものであり、同図に於いて１は不図示のカメラ本体のレ
ンズ取付部に取シ付けられるマウントを示し、２は回転
ネジ、３は前記マウント１と固定ネジ２で一体的に結合
される固定筒を示す。４は裏蓋で前記マウント１とは弾
性部４ａにより弾性的に固定鏡筒３側に結合させる。ま
た５は不図示のカメラ本体との信号授受をおこなう複数
の接点部を示す。

６は後述する蛋動波モータで回転される回転へりコイド
ネジを有する回転筒で７は前記回転ヘリコイドネジと螺
合する直進筒を示す。

回転筒６が後述する振動波モータで回転されると、直進
筒７内にある８で示すレンズ部が直進しピント調節が行
なわれる。また、直進筒７は絞シュニット９を有してお
り絞りユニット９もレンズ部８と一体的に直進する。な
お１ｏは絞りユニット９の紋り羽根を駆動するモータの
コイルを示しているが、本発明とは直接関係がないので
、その詳細は省略する。

１１は皿バネで構成され、固定筒３内に挿入される。皿
バネ１１は１２で示す座金、１５で示すフェルト等の材
質から成る振動吸収体を重ね該振動吸収体１３０ＩＩＩ
Ｋは、複数の電歪素子１４を位相差的に配列するか、ま
たは複数に位相差的に分極処理された電歪素子１４を断
面形状が台形型の環状の振動体１５に接合し、前記電歪
素子１４に年回の電源より電圧を印加し、前記振動体１
５に進行性振動波を発生させる。。

鍔部１７ａを有する移動体１７は前記回転筒６とは１８
で示すゴム環を介して１９で示すピンで一体的に結合さ
せ、振動体１５に発生する進行性振動波で移動体１７と
一体的に回転筒６を回転させる。前記回転筒６にはＶ溝
６ａを設け。

２０で示す複数個のポールを前記固定筒５に嵌合された
ボール受け２１と前記固定筒３と螺合し九ボール押え２
２で保持し回転筒６の摩擦抵抗を減らし回転の円滑化を
はかつている。

前記皿バネ１１によって光軸方向に付勢されることによ
って、前記振動体１５と前記鍔部１７ａを有する移動体
１７とは加圧接触し、前記振動体１５によって発生され
た進行性振動波により前記移動体１７は摩擦駆動される
。５０は振動体１５の回転止め部材である。

次に電歪索子１４を分極処理して用いる場合の例につい
て第Ｓ図を参照して説明する。電歪素子１４ａは＠３図
（ａ）に示すように二つの分極処理部１４ａ、１４ｂを
持ち、その各々の分極処理は複数にされている。この分
極処理部１４ａと１４ｔ）は物理的に波長λ／４ずれて
いる。同図で（＋）　、　（−）の表示は互いに分極処
理の方向が異なることを示し電圧を印加したとき（−Ｆ
）は伸び（→は縮むように変移することを示している。

（０部と（−）部の和によって定まる長さは入力する周
波数によって定まる一波長λ分の長さに和尚する。電歪
素子１４０円周は（０部と（０部の和によって定まる長
さの自然数倍で、同図では６倍分の円周を持っている。

第３図（ｂ）は電歪素子１４の上面（振動体側）の電極
１４ｃで振動体側に接地し第３図（Ｃ）は電歪素子１４
の下面（振動力吸収体側）の電極パター７１４ｄ、１４
ｅ、１４ち１４ｇを示し、　　１４４は分極処理部１４
ａに１４ｅは分極処理部１４ｂに対応する位置に設けら
れ、ｉ４ｆは共振周波数を検知するセンサー用電極部で
１４ｇは１４ｃと同電位で接地され前配電歪素子の下面
側で不図示のリード線に接続され、各々対応する分極処
理部１４ａ、　１４ｂに電圧が印加される。

次に第４図は第２図に示す振動波モータの要部を示す図
である。

前記振動吸収体３３はゴム、フェルト等で形成し機緘的
振動を前記固定筒３に伝えないようにしているが振動吸
収体１３は振動体１５の底面の全面にあると前述した通
りにリング状の振動体は振動体の外側の振幅が、内側の
振幅より大きいため振動吸収体は、移動体を効率的に駆
動するに必要なエネルギーをも吸収してしまいエネルギ
ー損失になった。そこで３１ｉ動吸収本１３は振動体１
５あるいは電歪索子１４の底面全面でなく、第４図に示
す様にリング状の摂動体１５の底面の内側を中心として
配置される。

さらに振動吸収体１３はリング状の４電性フ工ルト部１
５ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３４と非導電性フｊ−ルト部
に分割して構成される。

振動体１５の下には前述した′ｄｔ極構造を有する電歪
素子１４を接合し前記導電部を前記電極構造と合致させ
、さらにその下には電歪素子へ給電するためのフレキク
プルプリン）［２６１配置する。さらに詳しく述べると
、第３図の（Ｃ）に於ける［極パターンの′１極１４ｄ
、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇを夫々導電性）Ｚｋト部１５
ａ、１３ｂ、Ｌ５ｃ、１５ｄと対応させ、さらには７レ
キシプルグ’）７ト板２６の４１を部２６ａ、２４ｂ、
２６ｃ、２６ｄに対応するようにし、フレキシブルプリ
ント板２６の図面下側よりワッシャ皿バネ等を設は該皿
バネのパネカをうけて振動体１５が移動体１７へ加圧接
触するように（４成する。

かかる構成にしたものであるから各電歪素子群１４ａ、
１４ｂ　Ｋ年回示の電源より位相のずれた電圧を印加す
ると振動体上に進行性振動波を発生し、前記振動体に加
圧接触された移動体が摩擦駆動されることになるが、振
動体１５の底面の全面に振動吸収体を配置したのに比し
連動に必要なエネルギーまでも吸収することなく、効率
が飛躍的に向上することが可能となった。

第４図ではフレキシブルプリント板２６を振動吸収体１
３とワッシャ１２の間に配置させているが電歪素子１４
と振動吸収体１３の間に配置させてもよい。

そのさいフレキシブルプリント板２６の導通部は第４図
と異なり、振動吸収体１５側（図面下側）Ｋ構成するこ
とはいうまでもない。

また本発明ではリング状の振動吸収体を用いたが、楕円
形状でも同様である。

〈発明の効果〉 以上説明したように、振動波モータの振動吸収体を導電
性フェルト部と非導性フェルト部で形成し、またリング
状の振動体の内周側に配置することにより、エネルギー
損失を最小にすることができ、さらにはリード線または
半田付けの溶接等によって半田付けの量の大小により、
進行波を発生させるための定在波のばらつきがなく、片
寄らない進行波を発生させると共に量産性に秀れ効率よ
く安定した妊寿命の振動波モータになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の振動波モータの構造を示す図、第２図は
本願発明の振動波モータを組み込んだ一眼レフレックス
カメラの断面図、 ｆｌ、５図（ａ）　、　（（９）、（Ｃ）は、電歪素子
の電極構造を示す図、 第４図は本願発明の振動波モータの要部の分解図である
。 １３・・・振動吸収体 １４・・・電歪素子 １５・・・振動体 １７・・・電歪素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 位相差的に配置又は分極された電気−機械エネルギー変
   換素子に周波電圧を印加することにより進行性振動波を
   発生する円形状の振動体と、前記進行性振動波により、
   摩擦駆動される移動体とを有する振動波モータに於て前
   記振動体の振動を吸収する円形状の振動吸収体の外径が
   前記振動体の外径より小さくし、且つ前記振動吸収体を
   前記電気−機械エネルギー変換素子への給電部材とを兼
   用したことを特徴とする振動波モータ。