JP2019039997A - Vibration wave motor and driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動波モータおよび光学機器等に組込まれる駆動装置に関する。 The present invention relates to a driving device incorporated in a vibration wave motor, an optical apparatus, and the like.
従来、高周波電圧を印加すると周期的に振動する振動子を接触部材に圧接させることで、振動子および接触部材が相対的に移動する振動波モータ(超音波モータ)が知られている。特許文献1は、印加される高周波駆動電圧により超音波振動する振動子、振動子に摩擦接触する接触部材、および振動子を接触部材に対して加圧する加圧手段を有し、超音波振動により振動子と接触部材が相対的に移動する超音波モータを開示している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vibration wave motor (ultrasonic motor) is known in which a vibrator that periodically vibrates when a high-frequency voltage is applied is pressed against a contact member, whereby the vibrator and the contact member move relatively. Patent Document 1 includes a vibrator that vibrates ultrasonically by an applied high-frequency drive voltage, a contact member that frictionally contacts the vibrator, and a pressurizing unit that pressurizes the vibrator against the contact member. An ultrasonic motor in which a vibrator and a contact member move relatively is disclosed.
可動部は、急加減速運動等で加速度の影響を受けると、移動方向に対してピッチ方向のモーメントを発生させる場合がある。その結果、可動部のガイド機構を構成するV溝とV溝に付勢されたボールとの間に隙間が生じ、その隙間の中でボールがV溝を叩くことで可動部が振動し騒音が発生してしまう。特許文献1の超音波モータでは、この隙間の発生を抑制し、可動部の振動を減衰させるために、振動子保持部材と移動板との間に振動減衰部材が配置されている。 When the movable part is affected by acceleration due to a sudden acceleration / deceleration movement or the like, a moment in the pitch direction may be generated with respect to the moving direction. As a result, a gap is formed between the V-groove constituting the guide mechanism of the movable part and the ball urged by the V-groove. When the ball hits the V-groove in the gap, the movable part vibrates and noise is generated. Will occur. In the ultrasonic motor of Patent Document 1, a vibration damping member is disposed between the vibrator holding member and the moving plate in order to suppress the generation of this gap and attenuate the vibration of the movable part.
しかしながら、特許文献1の超音波モータでは、振動減衰部材の厚みだけ可動部の厚みが増加し、小型化および薄型化の妨げになる。また、特許文献1の超音波モータでは、振動子に対する加圧方向に沿って、加圧手段、振動子、および摩擦部材が直列に配置されているため、そもそも加圧方向の小型化および薄型化が困難である。 However, in the ultrasonic motor of Patent Document 1, the thickness of the movable portion increases by the thickness of the vibration damping member, which hinders downsizing and thinning. Further, in the ultrasonic motor of Patent Document 1, since the pressurizing means, the vibrator, and the friction member are arranged in series along the pressurizing direction with respect to the vibrator, the size and thickness of the pressurizing direction are reduced in the first place. Is difficult.
本発明は、振動子に対する加圧方向において小型化および薄型化可能であるとともに、騒音源となる振動を減衰可能な振動波モータおよび駆動装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vibration wave motor and a driving device that can be reduced in size and thickness in a pressurizing direction with respect to a vibrator and can attenuate vibration that becomes a noise source.
本発明の一側面としての振動波モータは、振動子と、前記振動子に摩擦接触する接触部材と、前記振動子への加圧力を発生させる加圧手段と、前記加圧力を前記振動子に伝達する伝達手段と、を有し、前記振動子に発生する振動により前記振動子と前記接触部材が相対的に移動する振動波モータであって、前記伝達手段は、前記振動子に対する加圧方向に平行に突出した凸部と、前記凸部の周囲に配置された振動減衰部材と、を備え、前記加圧力は、前記凸部および前記振動減衰部材を介して前記振動子に伝達され、前記凸部が伝達する第1の加圧力は、前記振動減衰部材が伝達する第2の加圧力よりも大きいことを特徴とする。 A vibration wave motor according to one aspect of the present invention includes a vibrator, a contact member that frictionally contacts the vibrator, a pressurizing unit that generates a pressure force on the vibrator, and the pressure force applied to the vibrator. A vibration wave motor, wherein the vibrator and the contact member move relative to each other by vibration generated in the vibrator, wherein the transmission means is a direction in which the vibrator is pressurized. And a vibration damping member disposed around the convex part, and the pressure is transmitted to the vibrator via the convex part and the vibration damping member, The first pressurizing force transmitted by the convex portion is larger than the second pressurizing force transmitted by the vibration damping member.
本発明によれば、振動子に対する加圧方向において小型化および薄型化可能であるとともに、騒音源となる振動を減衰可能な振動波モータおよび駆動装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a vibration wave motor and a drive device that can be reduced in size and thickness in the pressurizing direction with respect to the vibrator and can attenuate vibrations that become noise sources.
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。各実施例では、振動子および接触部材の相対的な移動方向をX軸方向、X軸に直交し、振動子を接触部材に対して加圧する方向(加圧方向)をY軸方向、X軸方向およびY軸方向に直交する方向をZ軸方向とする。なお、各実施例の座標系は説明の便宜上のものであって、本発明はこれに限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In each embodiment, the relative movement direction of the vibrator and the contact member is the X-axis direction, orthogonal to the X-axis, the direction in which the vibrator is pressed against the contact member (pressurization direction) is the Y-axis direction, and the X-axis. A direction orthogonal to the direction and the Y-axis direction is taken as a Z-axis direction. In addition, the coordinate system of each Example is for convenience of explanation, and the present invention is not limited to this.
図1から図3はそれぞれ、振動波モータ100の斜視図、分解斜視図、および上面図である。図4および図5はそれぞれ、図3のA−A線およびB−B線の断面図である。図6は、振動減衰部材の形状を説明する図である。 1 to 3 are a perspective view, an exploded perspective view, and a top view of the vibration wave motor 100, respectively. 4 and 5 are cross-sectional views taken along lines AA and BB in FIG. 3, respectively. FIG. 6 is a diagram illustrating the shape of the vibration damping member.
振動波モータ100は、直動タイプのリニアアクチュエータで、X軸方向への駆動力を発生させる。振動波モータ100は、図2に示される溝形状の駆動力取り出し部16aに、被駆動部に設けられた連結用突起部を挿入することで被駆動部に連結され、被駆動部をX軸方向へ駆動させることができる。 The vibration wave motor 100 is a linear motion type linear actuator and generates a driving force in the X-axis direction. The vibration wave motor 100 is connected to the driven portion by inserting a connecting projection provided on the driven portion into the groove-shaped driving force extracting portion 16a shown in FIG. Can be driven in the direction.
まず、振動波モータ100が駆動力を発生させるメカニズムについて説明する。図2に示されるように、振動波モータ100は、接着剤等により互いに固着された圧電素子1および振動板(弾性板)2から構成される振動子3を有する。フレキシブル基板19は、異方性導電ペースト等で機械的および電気的に圧電素子1に接続され、圧電素子1に2相の高周波電圧を印加する。圧電素子1は、高周波電圧を印加されると、超音波域の周期的な振動を発生させる。このとき、振動板2は、長手方向(X軸方向)および短手方向(Y軸方向)のそれぞれの方向で共振を起こし、振動板2に設けられた2つの突起部(凸部)2aはxy平面上で楕円運動を行う。圧電素子1に印加する高周波電圧の周波数や位相を変えることで、楕円の回転方向や楕円比を適宜変化させて所望の動きを発生させることができる。振動子3は、ベース部材12に固定されたスライダー(接触部材)4に摩擦接触することで、スライダー4に対して相対的に移動する駆動力を発生させることができる。すなわち、振動子3は、スライダー4に対して、X軸方向へ相対的に移動可能となる。 First, the mechanism by which the vibration wave motor 100 generates a driving force will be described. As shown in FIG. 2, the vibration wave motor 100 includes a vibrator 3 including a piezoelectric element 1 and a vibration plate (elastic plate) 2 that are fixed to each other with an adhesive or the like. The flexible substrate 19 is mechanically and electrically connected to the piezoelectric element 1 with an anisotropic conductive paste or the like, and applies a two-phase high-frequency voltage to the piezoelectric element 1. The piezoelectric element 1 generates periodic vibrations in an ultrasonic region when a high frequency voltage is applied. At this time, the diaphragm 2 resonates in each of the longitudinal direction (X-axis direction) and the short-side direction (Y-axis direction), and the two protrusions (convex parts) 2 a provided on the diaphragm 2 are Elliptic motion is performed on the xy plane. By changing the frequency and phase of the high-frequency voltage applied to the piezoelectric element 1, it is possible to appropriately change the rotation direction and ellipticity ratio of the ellipse to generate a desired movement. The vibrator 3 can generate a driving force that moves relative to the slider 4 by making frictional contact with a slider (contact member) 4 fixed to the base member 12. That is, the vibrator 3 can move relative to the slider 4 in the X-axis direction.
次に、振動子3、振動子3を保持する基台11および基台保持枠15の連結について説明する。図2に示されるように、振動板2は、X軸方向へ離間した2か所に穴部2bを有する。基台11は、2つの穴部2bに対向した位置に固定用のピン11aを有する。ピン11aは穴部2bに挿入された後、接着剤等によって固定される。基台保持枠15は、ネジによりムーブプレート16に連結されるとともに、基台11に連結されている。 Next, connection of the vibrator 3, the base 11 that holds the vibrator 3, and the base holding frame 15 will be described. As shown in FIG. 2, the diaphragm 2 has holes 2 b at two locations separated in the X-axis direction. The base 11 has a fixing pin 11a at a position facing the two holes 2b. The pin 11a is inserted into the hole 2b and then fixed with an adhesive or the like. The base holding frame 15 is connected to the move plate 16 by screws and to the base 11.
基台11のX軸方向の各端部では、ローラー部材13を挟んで内側には基台11、外側には基台保持枠15が配置されている。板バネ14は、接着等により基台保持枠15に固定され、ローラー部材13に、X軸方向へ弾性付勢するように当接している。ローラー部材13は、基台11をX軸方向へ弾性付勢する。すなわち、基台11は、ローラー部材13を介して基台保持枠15に付勢される。基台11は、基台保持枠15に対してX軸方向へ付勢されるだけでなく、ローラー部材13の転動によってY軸方向へ移動可能である。すなわち、基台保持枠15は、X軸方向およびY軸方向へイコライズ可能な構成となっている。 At each end of the base 11 in the X-axis direction, the base 11 is disposed on the inner side and the base holding frame 15 is disposed on the outer side with the roller member 13 interposed therebetween. The leaf spring 14 is fixed to the base holding frame 15 by adhesion or the like, and is in contact with the roller member 13 so as to be elastically biased in the X-axis direction. The roller member 13 elastically biases the base 11 in the X-axis direction. That is, the base 11 is biased to the base holding frame 15 via the roller member 13. The base 11 is not only urged in the X-axis direction with respect to the base holding frame 15 but can be moved in the Y-axis direction by the rolling of the roller member 13. That is, the base holding frame 15 is configured to be equalized in the X axis direction and the Y axis direction.
以上の構成により、基台11と基台保持枠15は、駆動方向であるX軸方向にはガタの発生がなく、Y軸方向にはローラー部材13の転動作用により摺動抵抗がほとんど発生しない連結を実現することができる。 With the above configuration, the base 11 and the base holding frame 15 are free from play in the X-axis direction, which is the driving direction, and almost generate sliding resistance due to the rolling operation of the roller member 13 in the Y-axis direction. Connection that is not possible can be realized.
次に、振動子3をスライダー4に摩擦接触させる加圧構成について説明する。1つの加圧手段で振動子3をスライダー4に対して加圧する場合、振動子3の真上に加圧手段を配置する必要がある。この場合、振動波モータ100の加圧方向の厚みが増加してしまう。 Next, a pressurizing configuration in which the vibrator 3 is brought into friction contact with the slider 4 will be described. When the vibrator 3 is pressed against the slider 4 by one pressurizing means, it is necessary to arrange the pressurizing means immediately above the vibrator 3. In this case, the thickness of the vibration wave motor 100 in the pressing direction increases.
そこで、本実施例では、振動子3の周囲に配置された複数の加圧手段を用いて、振動子3をスライダー4に対して加圧する。具体的には、弾性部材である4本の引張コイルばね(加圧手段)6が加圧板金(第1伝達部材)5の4隅に配置され、それぞれの第1端は加圧板金5に掛けられ、第2端はムーブプレート16に掛けられることで振動子3をスライダー4に対して加圧する。引張コイルばね6を加圧板金5の4隅に配置し、加圧力を分散させることで、小型化および薄型化を実現することができる。 Therefore, in this embodiment, the vibrator 3 is pressed against the slider 4 by using a plurality of pressurizing units arranged around the vibrator 3. Specifically, four tension coil springs (pressurizing means) 6 which are elastic members are arranged at four corners of the pressurization sheet metal (first transmission member) 5, and the first ends of the tension coil springs (first transmission members) 5 The second end is hung on the move plate 16 to press the vibrator 3 against the slider 4. By arranging the tension coil springs 6 at the four corners of the pressurizing sheet metal 5 and dispersing the applied pressure, it is possible to achieve a reduction in size and thickness.
加圧板金5は、引張コイルばね6の付勢方向(加圧方向)であるY軸方向に平行に突出し、板部材10に当接する2つの凸部5aを有する。2つの凸部5aは、Z軸に沿って配置されている。凸部5aは、曲面形状を有し、板部材10に当接部7で当接している。凸部5aの周囲には、図6に示されるように、ブチルゴム(振動減衰部材)8が配置されている。 The pressure metal plate 5 has two convex portions 5 a that protrude in parallel with the Y-axis direction, which is the urging direction (pressure direction) of the tension coil spring 6, and abut against the plate member 10. The two convex portions 5a are arranged along the Z axis. The convex portion 5 a has a curved surface shape, and is in contact with the plate member 10 at the contact portion 7. A butyl rubber (vibration damping member) 8 is disposed around the convex portion 5a as shown in FIG.
振動子3と板部材(第2伝達部材)10との間には、可撓性を有する弾性部材としてフェルト9が配置されている。振動板2の2つの突起部2aは、スライダー4に当接している。スライダー4は、ネジ23,24の締結によってベース部材12に固定されている。ボールベース17は、スライダー4に対して振動子3と反対側に配置されている。ボールベース17とムーブプレート16との間には、3つの転動ボール18が配置されている。 A felt 9 is disposed between the vibrator 3 and the plate member (second transmission member) 10 as an elastic member having flexibility. Two protrusions 2 a of the diaphragm 2 are in contact with the slider 4. The slider 4 is fixed to the base member 12 by fastening screws 23 and 24. The ball base 17 is disposed on the side opposite to the vibrator 3 with respect to the slider 4. Three rolling balls 18 are arranged between the ball base 17 and the move plate 16.
以上説明したように、本実施例では、振動子3の周囲に配置された4本の引張コイルばね6を用いて振動子3をスライダー4に摩擦接触させるため、振動波モータ100の小型化および薄型化を実現することができる。 As described above, in this embodiment, since the vibrator 3 is brought into frictional contact with the slider 4 using the four tension coil springs 6 arranged around the vibrator 3, the vibration wave motor 100 can be reduced in size. Thinning can be realized.
加圧板金5は、4隅の引張コイルばね6でY軸方向へ弾性付勢されつつ、2つの凸部5aは板部材10に当接部7で当接しているため、図5および図6に示される、2箇所の当接部7を結んだ軸C周りに自由度を有する。すなわち、加圧板金5は、軸C周り(図4のE方向)にイコライズ駆動しながら、常時、当接部7で板部材10を加圧することができる。 Since the pressing metal plate 5 is elastically biased in the Y-axis direction by the tension coil springs 6 at the four corners, the two convex portions 5a are in contact with the plate member 10 at the contact portion 7, so that FIG. 5 and FIG. It has a degree of freedom around the axis C connecting the two contact portions 7 shown in FIG. That is, the pressure sheet metal 5 can always press the plate member 10 with the contact portion 7 while being equalized and driven around the axis C (E direction in FIG. 4).
引張コイルばね6による加圧力は、加圧板金5の凸部5aとブチルゴム8の両方を介して板部材10に伝達され、さらにフェルト9を経由して振動子3に伝達される。可撓性を有するフェルト9が振動子3に当接することで、振動子3の駆動振動を阻害することなく、全体的に均一な力で振動子3の表面を押圧することができる。 The pressure applied by the tension coil spring 6 is transmitted to the plate member 10 through both the convex portion 5 a of the pressurizing sheet metal 5 and the butyl rubber 8, and is further transmitted to the vibrator 3 through the felt 9. Since the flexible felt 9 abuts on the vibrator 3, the surface of the vibrator 3 can be pressed with a uniform force as a whole without inhibiting the drive vibration of the vibrator 3.
次に、駆動方向へ直進ガイドするための構成について説明する。ボールベース17は、押さえ板金20を介して、ネジ25によってベース部材12に固定されている。ボールベース17とムーブプレート16には、3つの転動ボール18を駆動方向であるX軸方向に転動させるためのV字状の溝が形成されている。本実施例では、ムーブプレート16には3つのV字状の溝が形成され、ボールベース17には2つのV字状の溝が形成されている。 Next, a configuration for guiding straight in the driving direction will be described. The ball base 17 is fixed to the base member 12 with a screw 25 through a pressing metal plate 20. The ball base 17 and the move plate 16 are formed with V-shaped grooves for rolling the three rolling balls 18 in the X-axis direction that is the driving direction. In this embodiment, three V-shaped grooves are formed on the move plate 16, and two V-shaped grooves are formed on the ball base 17.
本実施例では、4つの引張コイルばね6で振動子3がスライダー4に対して押圧されつつ、ムーブプレート16が3つの転動ボール18を介してボールベース17に付勢されている。振動子3がX軸方向へ駆動力を発生させると、3つの転動ボール18がX軸上に延びるV字状の溝に沿って転動し、ムーブプレート16がX軸方向へスムーズにガイドされる。 In this embodiment, the moving plate 16 is biased to the ball base 17 via the three rolling balls 18 while the vibrator 3 is pressed against the slider 4 by the four tension coil springs 6. When the vibrator 3 generates a driving force in the X-axis direction, the three rolling balls 18 roll along a V-shaped groove extending on the X-axis, and the move plate 16 smoothly guides in the X-axis direction. Is done.
ムーブプレート16は、ネジ21,22によって基台保持枠15に固定されている。ムーブプレート16は、駆動方向に直交するZ軸方向に延びる溝形状の駆動力取り出し部16aを有する。ムーブプレート16は、基台11と基台保持枠15を経由した振動子3で発生した駆動力によりX軸方向へガイドされる。駆動力取り出し部16aに被駆動部に設けられた連結用突起部を挿入することで、振動波モータ100の駆動力を被駆動部に伝達することが可能である。 The move plate 16 is fixed to the base holding frame 15 with screws 21 and 22. The move plate 16 has a groove-shaped driving force extraction portion 16a extending in the Z-axis direction orthogonal to the driving direction. The move plate 16 is guided in the X-axis direction by the driving force generated by the vibrator 3 via the base 11 and the base holding frame 15. It is possible to transmit the driving force of the vibration wave motor 100 to the driven portion by inserting the connecting projection provided on the driven portion into the driving force extracting portion 16a.
次に、図4と図7を参照して、可動部である加圧板金5の振動について説明する。図7(a)は、図4の概略図で、ブチルゴム8の周辺を簡易的に示している。図7(b)は、駆動時における振動板2の固有振動の挙動を簡易的に示している。駆動時、圧電素子1に高周波電圧を印加することで振動子3は振動し、加圧板金5は駆動力を発生させる。振動子3は、フェルト9と板部材10を介して、スライダー4に押圧されている。振動子3の振動は、フェルト9と板部材10によって減衰されるため、加圧板金5に伝わりにくくなっている。しかしながら、振動子3の駆動時の振動を完全に減衰させることは難しい。そのため、減衰しきれなかった振動子3からの振動は、当接部7から加圧板金5に伝達され、加圧板金5を励振させてしまう。この励振によって加圧板金5が固有振動を発生させると、騒音の原因となってしまう場合がある。 Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 7, the vibration of the pressurization sheet metal 5 which is a movable part is demonstrated. FIG. 7A is a schematic diagram of FIG. 4 and shows the periphery of the butyl rubber 8 in a simplified manner. FIG. 7B simply shows the behavior of the natural vibration of the diaphragm 2 during driving. During driving, the vibrator 3 is vibrated by applying a high-frequency voltage to the piezoelectric element 1, and the pressure metal plate 5 generates a driving force. The vibrator 3 is pressed by the slider 4 through the felt 9 and the plate member 10. Since the vibration of the vibrator 3 is attenuated by the felt 9 and the plate member 10, it is difficult to transmit to the pressure metal plate 5. However, it is difficult to completely attenuate the vibration when the vibrator 3 is driven. Therefore, the vibration from the vibrator 3 that could not be attenuated is transmitted from the contact portion 7 to the pressurization sheet metal 5 to excite the pressurization sheet metal 5. If the pressure sheet metal 5 generates natural vibration by this excitation, it may cause noise.
本実施例では、加圧板金5の励振を抑制するために、ブチルゴム8を加圧板金5の凸部5aの周囲に配置している。ブチルゴム8は、加圧方向であるY軸方向において板部材10と加圧板金5との間で密着して挟持されているため、加圧板金5の振動を減衰させることができる。また、板部材10の振動も減衰させることができるため、当接部7から加圧板金5に伝達される振動を抑制することができる。また、ブチルゴム8は、加圧板金5と板部材10との間に形成された空間に配置されるため、加圧方向の厚みを増加させることはない。 In the present embodiment, the butyl rubber 8 is disposed around the convex portion 5 a of the pressure sheet metal 5 in order to suppress the excitation of the pressure sheet metal 5. Since the butyl rubber 8 is tightly sandwiched between the plate member 10 and the pressure sheet metal 5 in the Y-axis direction that is the pressure direction, the vibration of the pressure sheet metal 5 can be attenuated. Moreover, since the vibration of the plate member 10 can also be attenuated, the vibration transmitted from the contact portion 7 to the pressure metal plate 5 can be suppressed. Moreover, since the butyl rubber 8 is arrange | positioned in the space formed between the pressurization sheet metal 5 and the plate member 10, the thickness of a pressurization direction is not increased.
加圧板金5の励振を更に抑制するために、本実施例では、加圧板金5の凸部5aは、加圧方向であるY軸方向において、振動の節2cと重なる位置に配置されている。この構成により、加圧板金5は振動板2からの振動が伝わりにくい箇所で板部材10に当接し、加圧板金5に振動が伝達されることを抑制することができる。 In order to further suppress the excitation of the pressure sheet metal 5, in the present embodiment, the convex portion 5a of the pressure sheet metal 5 is disposed at a position overlapping the vibration node 2c in the Y-axis direction which is the pressure direction. . With this configuration, the pressure sheet metal 5 abuts on the plate member 10 at a position where vibration from the vibration plate 2 is difficult to be transmitted, so that transmission of vibration to the pressure sheet metal 5 can be suppressed.
また、ブチルゴム8は、加圧方向であるY軸方向において、振動板2の突起部2aと重なる位置に配置されている。この構成により、駆動時にスライダー4に摺動する突起部2aから伝わる振動をより減衰させることができ、加圧板金5の励振を抑制することができる。 Further, the butyl rubber 8 is disposed at a position overlapping the protrusion 2 a of the diaphragm 2 in the Y-axis direction that is the pressing direction. With this configuration, the vibration transmitted from the protrusion 2a that slides on the slider 4 during driving can be further attenuated, and the excitation of the pressure metal sheet 5 can be suppressed.
加圧板金5の主な役割は、振動子3が安定した駆動力を発生させるために、所望の加圧力によって振動子3を常にスライダー4に押圧することである。したがって、加圧板金5が振動子3を確実にスライダー4に押圧できることを前提とした上で、加圧板金5の振動を減衰させる必要がある。そこで、本実施例では、凸部5aが振動子3に伝達する加圧力F1は、ブチルゴム8が振動子3に伝達する加圧力F2(加圧力F2aと加圧力F2bの合力)よりも大きくなるように設定している。このように設定することで、加圧板金5の軸C周りのイコライズ駆動を阻害しない構成を実現している。 The main role of the pressure metal sheet 5 is to always press the vibrator 3 against the slider 4 with a desired pressure so that the vibrator 3 generates a stable driving force. Therefore, it is necessary to attenuate the vibration of the pressure sheet metal 5 on the assumption that the pressure sheet metal 5 can reliably press the vibrator 3 against the slider 4. Therefore, in the present embodiment, the pressure F1 transmitted from the convex portion 5a to the vibrator 3 is larger than the pressure F2 (the resultant force of the pressure F2a and the pressure F2b) transmitted from the butyl rubber 8 to the vibrator 3. Is set. By setting in this way, a configuration that does not hinder equalization driving around the axis C of the pressure sheet metal 5 is realized.
次に、図5から図7を参照して、加圧板金5が安定して振動子3を加圧する構成について説明する。2つの凸部5aの当接部7を結ぶ軸Cは、凸部5aによる加圧力F1が作用する位置を通っている。加圧力F1が作用する中心位置は、図6に示される位置Dである。また、ブチルゴム8による加圧力F2は加圧力F2a,F2bの合力であり、加圧力F2が作用する中心位置も位置Dである。すなわち、XZ平面内において、加圧力F1の中心は、加圧力F2の中心に重なっている。このような加圧力F1,F2の位置関係により、ブチルゴム8によって加圧板金5の軸C周りのイコライズ駆動が阻害されない。そのため、ブチルゴム8を配置しても2つの凸部5aが板部材10に常に当接し、加圧板金5が振動子3を安定して加圧することができる。 Next, a configuration in which the pressure metal plate 5 stably presses the vibrator 3 will be described with reference to FIGS. The axis C connecting the contact portions 7 of the two convex portions 5a passes through the position where the pressing force F1 by the convex portions 5a acts. The center position where the pressing force F1 acts is a position D shown in FIG. Further, the pressing force F2 by the butyl rubber 8 is a resultant force of the pressing forces F2a and F2b, and the center position where the pressing force F2 acts is also the position D. That is, in the XZ plane, the center of the pressurizing force F1 overlaps the center of the pressurizing force F2. Due to the positional relationship between the pressurizing forces F1 and F2, equalization driving around the axis C of the pressure metal sheet 5 is not inhibited by the butyl rubber 8. For this reason, even if the butyl rubber 8 is disposed, the two convex portions 5 a always abut against the plate member 10, and the pressure metal plate 5 can stably press the vibrator 3.
図8を参照して、本実施例の振動波モータ101について説明する。本実施例の振動波モータ101は、実施例1の振動波モータ100の板部材10とは異なる形状の板部材10aを有する。他の構成は、実施例1の振動波モータ100と同様であるため、説明を省略する。 With reference to FIG. 8, the vibration wave motor 101 of the present embodiment will be described. The vibration wave motor 101 of the present embodiment includes a plate member 10 a having a shape different from that of the plate member 10 of the vibration wave motor 100 of the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the vibration wave motor 100 of the first embodiment, the description thereof is omitted.
図8は、図7(a)に対応する図であり、振動波モータ101のブチルゴム8の周辺を簡潔に示している。板部材10aは、XY平面上で傾斜面10a1,10a2を有する。ブチルゴム8がY軸方向へ一様の厚みを有する形状である場合、傾斜面10a1,10a2によってブチルゴム8のチャージ量が実施例1と異なり、凸部5aからX軸方向へ離れるにつれて、チャージ量が小さくなる。すなわち、傾斜面10a1,10a2によって、振動波モータ101の移動方向であるX軸方向において、加圧力F2が凸部5aから離間するにつれて小さくなる。 FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 7A and simply shows the periphery of the butyl rubber 8 of the vibration wave motor 101. The plate member 10a has inclined surfaces 10a1 and 10a2 on the XY plane. When the butyl rubber 8 has a shape having a uniform thickness in the Y-axis direction, the charge amount of the butyl rubber 8 is different from that of the first embodiment due to the inclined surfaces 10a1 and 10a2, and the charge amount increases as the distance from the convex portion 5a increases in the X-axis direction. Get smaller. That is, due to the inclined surfaces 10a1 and 10a2, the pressurizing force F2 decreases in the X-axis direction, which is the moving direction of the vibration wave motor 101, as the distance from the convex portion 5a increases.
以上の構成により、加圧板金5の矢印E方向へ回転するイコライズ駆動において負荷が小さくなるため、回転しやすくなる。すなわち、更にスムーズなイコライズ駆動が可能となり、駆動ロスを減らすことができるため、駆動効率の良い振動波モータ101を提供することが可能となる。 With the above configuration, the load is reduced in the equalization driving of the pressure sheet metal 5 that rotates in the direction of arrow E, so that it is easy to rotate. That is, smoother equalization driving is possible, and driving loss can be reduced, so that the vibration wave motor 101 with high driving efficiency can be provided.
図9を参照して、本実施例の振動波モータ102について説明する。本実施例の振動波モータ102は、実施例1の振動波モータ100の加圧板金5とは異なる形状の加圧板金50を有する。他の構成は、実施例1の振動波モータ100と同様であるため、説明を省略する。 With reference to FIG. 9, the vibration wave motor 102 of the present embodiment will be described. The vibration wave motor 102 according to the present embodiment includes a pressure sheet metal 50 having a shape different from that of the pressure sheet metal 5 of the vibration wave motor 100 according to the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the vibration wave motor 100 of the first embodiment, the description thereof is omitted.
図9は、図7(a)に対応する図であり、振動波モータ102のブチルゴム8の周辺を簡潔に示している。加圧板金50は、XY平面上で傾斜面50a,50bを有する。ブチルゴム8がY軸方向へ一様の厚みを有する形状である場合、傾斜面50a,50bによってブチルゴム8のチャージ量が実施例1と異なり、凸部5aからX軸方向へ離れるにつれて、チャージ量が小さくなる。すなわち、傾斜面50a,50bによって、実施例2と同様に、振動波モータ102の移動方向であるX軸方向において、加圧力F2が凸部5aから離間するにつれて小さくなる。 FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 7A, and simply shows the periphery of the butyl rubber 8 of the vibration wave motor 102. The pressure sheet metal 50 has inclined surfaces 50a and 50b on the XY plane. When the butyl rubber 8 has a shape having a uniform thickness in the Y-axis direction, the charge amount of the butyl rubber 8 is different from that of the first embodiment due to the inclined surfaces 50a and 50b, and the charge amount increases as the distance from the convex portion 5a increases in the X-axis direction. Get smaller. That is, due to the inclined surfaces 50a and 50b, the pressurizing force F2 decreases as the distance from the convex portion 5a increases in the X-axis direction, which is the moving direction of the vibration wave motor 102, as in the second embodiment.
以上の構成により、加圧板金50の矢印E方向へ回転するイコライズ駆動において負荷が小さくなるため、回転しやすくなる。すなわち、更にスムーズなイコライズ駆動が可能となり、駆動ロスを減らすことができるため、駆動効率の良い振動波モータ102を提供することが可能となる。 With the above configuration, the load is reduced in the equalization driving of the pressure sheet metal 50 that rotates in the direction of arrow E, so that it is easy to rotate. That is, smoother equalization driving can be performed and driving loss can be reduced, so that the vibration wave motor 102 with high driving efficiency can be provided.
なお、各実施例において、当接部7は、加圧板金に設けられた凸部と、該凸部に当接する板部材に設けられた平面部とにより構成されているが、板部材10に設けられた凸部と、該凸部に当接する加圧板金5に設けられた平面部とにより構成されていてもよい。すなわち、加圧板金と板部材の一方が凸部を有し、他方が凸部に当接する平面図を有していればよい。 In each embodiment, the contact portion 7 is composed of a convex portion provided on the pressure sheet metal and a flat portion provided on the plate member that contacts the convex portion. You may be comprised by the provided convex part and the plane part provided in the pressurization sheet metal 5 contact | abutted to this convex part. That is, it is only necessary that one of the pressure sheet metal and the plate member has a convex portion and the other has a plan view in contact with the convex portion.
また、各実施例において、加圧板金5は、フェルト9および板部材10を介して振動子3を加圧している。振動波モータが振動子3の駆動振動を阻害することなく加圧板金5の凸部5aが振動子3を加圧可能であり、かつブチルゴム8を間に介すだけで振動子3からの振動を十分に減衰可能であれば、フェルト9および板部材10を構成部品から削除してもよい。この場合、振動波モータを更に薄型化することが可能である。 Further, in each embodiment, the pressurizing sheet metal 5 pressurizes the vibrator 3 via the felt 9 and the plate member 10. The projection 5a of the pressure metal plate 5 can pressurize the vibrator 3 without the vibration wave motor hindering the driving vibration of the vibrator 3, and the vibration from the vibrator 3 can be obtained only by interposing the butyl rubber 8 therebetween. If it is possible to attenuate sufficiently, the felt 9 and the plate member 10 may be omitted from the components. In this case, the vibration wave motor can be further reduced in thickness.
また、各実施例では、振動減衰部材としてブチルゴムを使用しているが、各実施例で説明した効果を実現可能であれば他の防振ゴム(防振部材)を使用してもよい。防振ゴムとしては、例えば、ニトリルゴム、クロロブレンゴム、エチレンプロピレンゴムなどがある。 In each embodiment, butyl rubber is used as the vibration damping member. However, other vibration-proof rubber (vibration-proof member) may be used as long as the effects described in each embodiment can be realized. Examples of the anti-vibration rubber include nitrile rubber, chlorobrene rubber, and ethylene propylene rubber.
図10および図11を参照して、本実施例のレンズ駆動装置300について説明する。図10はレンズ駆動装置300の斜視図、図11はレンズユニット200の斜視図である。 With reference to FIGS. 10 and 11, the lens driving device 300 of the present embodiment will be described. FIG. 10 is a perspective view of the lens driving device 300, and FIG. 11 is a perspective view of the lens unit 200.
レンズ駆動装置300は、実施例1の振動波モータ100をレンズユニット200に搭載したレンズ駆動装置300であるため、実施例1と同様の部分については説明を省略する。 Since the lens driving device 300 is the lens driving device 300 in which the vibration wave motor 100 of the first embodiment is mounted on the lens unit 200, the description of the same parts as those of the first embodiment is omitted.
レンズ駆動装置300は、不図示のレンズ鏡筒内部に配置され、ズームレンズやフォーカスレンズといった移動レンズ群を光軸方向へ移動させるために用いられる。レンズ保持枠201は、不図示の移動レンズ群を保持している。ガイドバー203、ガイドバー204、および振動波モータ100のベース部材12は、不図示のレンズ鏡筒に固定されている。 The lens driving device 300 is disposed inside a lens barrel (not shown) and is used to move a moving lens group such as a zoom lens and a focus lens in the optical axis direction. The lens holding frame 201 holds a moving lens group (not shown). The guide bar 203, the guide bar 204, and the base member 12 of the vibration wave motor 100 are fixed to a lens barrel (not shown).
レンズ保持枠201は、回動可能に取り付けられた連結部材202を有する。連結部材202は、ムーブプレート16の駆動力取り出し部16aに連結するための連結用突起部202aを有する。連結部材202は、弾性付勢部材である付勢バネ205によって、レンズ保持枠201に対してX軸に平行なX’−X”軸周りの回転方向G、およびX’−X”軸に平行なH方向へ弾性付勢されている。 The lens holding frame 201 includes a connecting member 202 that is rotatably attached. The connecting member 202 has a connecting protrusion 202 a for connecting to the driving force extracting portion 16 a of the move plate 16. The connecting member 202 is parallel to the rotation direction G around the X′-X ″ axis parallel to the X axis with respect to the lens holding frame 201 and the X′-X ″ axis by a biasing spring 205 which is an elastic biasing member. Elastically biased in the H direction.
したがって、連結用突起部202aが溝形状の駆動力取り出し部16aに係合し、かつ連結部材202が上記のように弾性付勢されることで、レンズ保持枠201は連結部材202を介してムーブプレート16に対してガタ付きなく付勢される。 Accordingly, the connecting projection 202a is engaged with the groove-shaped driving force extracting portion 16a, and the connecting member 202 is elastically biased as described above, so that the lens holding frame 201 moves through the connecting member 202. The plate 16 is urged without rattling.
以上の構成により、振動波モータ100の基台保持枠15を含む可動部が駆動すると、振動波モータ100の駆動力は、駆動力取り出し部16aを介してレンズ保持枠201に伝達される。振動波モータ100は、前述したように、加圧板金5の凸部5aの周囲に配置されたブチルゴム8を有することで、加圧板金5に伝わる振動を減衰させ、騒音を抑制させることが可能である。したがって、レンズ駆動装置300は、静音で、ガイドバー203,204に沿ってレンズ保持枠201を移動させることが可能である。 With the above configuration, when the movable part including the base holding frame 15 of the vibration wave motor 100 is driven, the driving force of the vibration wave motor 100 is transmitted to the lens holding frame 201 via the driving force extraction part 16a. As described above, the vibration wave motor 100 has the butyl rubber 8 disposed around the convex portion 5a of the pressure sheet metal 5 so that the vibration transmitted to the pressure sheet metal 5 can be attenuated and noise can be suppressed. It is. Therefore, the lens driving device 300 can move the lens holding frame 201 along the guide bars 203 and 204 with low noise.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、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 mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
3 振動子
4 スライダー(接触部材)
5 加圧板金(伝達手段)
5a 凸部
6 引張コイルばね(加圧手段)
8 ブチルゴム(伝達手段、振動減衰部材)
10 板部材(伝達手段)
100−102 振動波モータ
3 vibrator 4 slider (contact member)
5 Pressurized sheet metal (transmission means)
5a Convex part 6 Tension coil spring (Pressurizing means)
8 Butyl rubber (Transmission means, vibration damping member)
10 Plate member (transmission means)
100-102 Vibration wave motor
Claims (9)
前記振動子に摩擦接触する接触部材と、
前記振動子への加圧力を発生させる加圧手段と、
前記加圧力を前記振動子に伝達する伝達手段と、を有し、
前記振動子に発生する振動により前記振動子と前記接触部材が相対的に移動する振動波モータであって、
前記伝達手段は、前記振動子に対する加圧方向に平行に突出した凸部と、前記凸部の周囲に配置された振動減衰部材と、を備え、
前記加圧力は、前記凸部および前記振動減衰部材を介して前記振動子に伝達され、
前記凸部が伝達する第1の加圧力は、前記振動減衰部材が伝達する第2の加圧力よりも大きいことを特徴とする振動波モータ。 A vibrator,
A contact member in frictional contact with the vibrator;
A pressurizing means for generating a pressure applied to the vibrator;
Transmission means for transmitting the applied pressure to the vibrator,
A vibration wave motor in which the vibrator and the contact member move relatively by vibration generated in the vibrator;
The transmission means includes a convex portion projecting parallel to the pressurizing direction with respect to the vibrator, and a vibration damping member disposed around the convex portion,
The applied pressure is transmitted to the vibrator via the convex portion and the vibration damping member,
The vibration wave motor according to claim 1, wherein the first pressurizing force transmitted by the convex portion is larger than the second pressurizing force transmitted by the vibration damping member.
前記第1伝達部材と前記第2伝達部材の一方が前記凸部を備え、他方が前記凸部に当接する平面部を備えることを特徴とする請求項1に記載の振動波モータ。 The transmission means includes a first transmission member and a second transmission member along the pressing direction,
2. The vibration wave motor according to claim 1, wherein one of the first transmission member and the second transmission member includes the convex portion, and the other includes a flat portion that contacts the convex portion.
前記加圧力は、前記凸部および前記振動減衰部材を介して、前記第2伝達部材と前記弾性部材を経由して前記振動子に伝達されることを特徴とする請求項2に記載の振動波モータ。 An elastic member having flexibility between the second transmission member and the vibrator;
3. The vibration wave according to claim 2, wherein the pressure is transmitted to the vibrator via the second transmission member and the elastic member via the convex portion and the vibration damping member. motor.
前記凸部は、前記加圧方向において、前記圧電素子に駆動振動を与えたときに生じる前記振動板の固有振動の節に重なる位置に配置され、
前記振動減衰部材は、前記加圧方向において、前記突起部に重なる位置に配置されることを特徴とする請求項5に記載の振動波モータ。 The diaphragm includes a protrusion that frictionally contacts the contact member;
The convex portion is arranged at a position overlapping with a node of the natural vibration of the diaphragm generated when driving vibration is applied to the piezoelectric element in the pressing direction,
The vibration wave motor according to claim 5, wherein the vibration damping member is disposed at a position overlapping the protrusion in the pressing direction.
前記振動波モータから伝達された駆動力によって駆動される被駆動部と、を有することを特徴とする駆動装置。 The vibration wave motor according to any one of claims 1 to 8,
And a driven part that is driven by the driving force transmitted from the vibration wave motor.
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