超聲波馬達(dá)和包括該超聲波馬達(dá)的鏡頭設(shè)備制造技術(shù)

超聲波馬達(dá)和包括該超聲波馬達(dá)的鏡頭設(shè)備。提供一種超聲波馬達(dá)，該超聲波馬達(dá)包括：振動器，該振動器包括待與待驅(qū)動的構(gòu)件接觸的接觸表面和固定至振動器的壓電元件，該振動器被構(gòu)造成通過壓電元件激發(fā)的超聲波振動來驅(qū)動待驅(qū)動的構(gòu)件；以及由固定單元支撐的加壓單元，該加壓單元被構(gòu)造成向振動器施力，從而使接觸表面壓靠待驅(qū)動的構(gòu)件，其中，加壓單元包括：加壓構(gòu)件，該加壓構(gòu)件以沿垂直于接觸表面的方向移動而被限制沿平行于接觸表面的方向移動的方式被固定單元保持；以及彈性構(gòu)件，該彈性構(gòu)件經(jīng)由加壓構(gòu)件沿垂直于接觸表面的方向?qū)毫κ┘又琳駝悠鳌?br />

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種超聲波馬達(dá),其通過在受壓振動器(impressed vibrator)上產(chǎn)生橢圓振動來驅(qū)動待驅(qū)動的構(gòu)件，本專利技術(shù)還涉及ー種使用該超聲波馬達(dá)的鏡頭設(shè)備。
技術(shù)介紹
通過利用其靜音操作、從低速到高速的驅(qū)動能力以及高扭矩輸出，超聲波馬達(dá)已被常規(guī)地用作用于驅(qū)動例如鏡頭機(jī)構(gòu)或相機(jī)的驅(qū)動源。例如，在日本特許第4，652，784號公報中公開的超聲波馬達(dá)包括待驅(qū)動的具有轉(zhuǎn)動軸線的環(huán)形構(gòu)件以及多個振動器。每個振動器相對于待驅(qū)動的構(gòu)件處于所謂的加壓接觸狀態(tài)，即，振動器在被壓靠待驅(qū)動的構(gòu)件的狀態(tài)下與該待驅(qū)動的構(gòu)件接觸。這些振動器以預(yù)定的間隔配置在待驅(qū)動的環(huán)形構(gòu)件上。當(dāng)在加壓接觸狀態(tài)下的振動器上激發(fā)超聲波振動時，在振動器上的與待驅(qū)動的構(gòu)件接觸的部位處產(chǎn)生橢圓運(yùn)動，從而待驅(qū)動的構(gòu)件被驅(qū)動以圍繞待驅(qū)動的構(gòu)件的轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動。振動器相對于待驅(qū)動的構(gòu)件的加壓接觸狀態(tài)通過使用板簧對振動器的與設(shè)置在振動器中央附近的振動節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的部分施カ而獲得。板簧的壓力通過設(shè)置在板簧的固定部分附近的螺釘和調(diào)節(jié)墊圈來調(diào)節(jié)。但是，在日本特許第4，652，784號公報中公開的超聲波馬達(dá)包括由大量部件構(gòu)成的、用于調(diào)節(jié)施加到振動器的壓カ的、復(fù)雜的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。此外，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的板簧形成為可以固定在環(huán)形形狀內(nèi)的線性的形式，因此板簧具有小的總長度和高的彈簧常數(shù)。結(jié)果，板簧的少量調(diào)節(jié)使得壓カ發(fā)生顯著的改變，因此需要進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
考慮到上述情形而做出了本專利技術(shù)，在通過振動器上產(chǎn)生的橢圓振動來驅(qū)動待驅(qū)動的構(gòu)件的超聲波馬達(dá)中，可以在不使用用于調(diào)節(jié)使振動器與待驅(qū)動的構(gòu)件的接觸表面發(fā)生加壓接觸的壓カ的機(jī)構(gòu)的情況下，獲得適當(dāng)?shù)膲毫Γ瑥亩谡駝悠骱痛?qū)動的構(gòu)件之間獲得適當(dāng)?shù)募訅航佑|狀態(tài)。根據(jù)本專利技術(shù)，提出了一種超聲波馬達(dá)，其包括振動器，所述振動器包括待與待驅(qū)動的構(gòu)件接觸的接觸表面和固定至所述振動器的壓電元件，所述振動器被構(gòu)造成通過所述壓電元件激發(fā)的超聲波振動來驅(qū)動所述待驅(qū)動的構(gòu)件；以及加壓單元，所述加壓単元由固定單元支撐，并且所述加壓単元被構(gòu)造成向所述振動器施力，從而使所述接觸表面壓靠所述待驅(qū)動的構(gòu)件，其中，所述加壓単元包括加壓構(gòu)件，所述加壓構(gòu)件以能沿垂直于所述接觸表面的方向移動且被限制沿平行于所述接觸表面的方向移動的方式被所述固定単元保持；以及彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件經(jīng)由所述加壓構(gòu)件沿垂直于所述接觸表面的方向?qū)亥┘又了稣駝悠鳌８鶕?jù)本專利技術(shù)，還提出了ー種鏡頭設(shè)備，其包括如上所述的超聲波馬達(dá)。從以下參照附圖對示例性實(shí)施方式的描述，將使本專利技術(shù)的其他特征變得明顯。4CN 102916609 A說明書2/7頁I是根據(jù)本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的超聲波馬達(dá)的分解立體圖。2為用于示出圖I中示出的構(gòu)件的組裝狀態(tài)的立體圖。3為用于示出振動器和小基座的接合狀態(tài)的放大立體圖。4A為用于示出根據(jù)第一實(shí)施方式的構(gòu)件的組裝狀態(tài)的放大截面圖。4B為用于示出根據(jù)第一實(shí)施方式的構(gòu)件的組裝狀態(tài)的放大截面圖。4C為圖4B中示出的部位A的細(xì)節(jié)放大圖，用于示出彈性構(gòu)件的壓カ的分向量。 5為用于示出轉(zhuǎn)子和環(huán)形基座各自傾斜的情況的放大截面圖。6為根據(jù)本專利技術(shù)的第二實(shí)施方式的超聲波馬達(dá)的分解立體圖。7為用于示出圖6中示出的構(gòu)件的組裝狀態(tài)的放大截面圖。附圖說明 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 圖 具體實(shí)施例方式將根據(jù)附圖詳細(xì)描述本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式。(第一實(shí)施方式)以下參照附圖對本專利技術(shù)的示例性實(shí)施方式予以描述。盡管形成ー個單元以作為驅(qū)動數(shù)字式相機(jī)的鏡筒或類似物用的致動器的、轉(zhuǎn)動驅(qū)動類型的馬達(dá)被描述為根據(jù)本實(shí)施方式的超聲波馬達(dá)的示例，但是超聲波馬達(dá)的應(yīng)用并不限于此。圖I為根據(jù)本專利技術(shù)的第一實(shí)施方式的超聲波馬達(dá)的分解立體圖。在附圖中，相同的構(gòu)件用相同的參考標(biāo)記來表示。如圖I中所示，根據(jù)第一實(shí)施方式的超聲波馬達(dá)包括轉(zhuǎn)子101、振動板102、壓電元件103、小基座104、環(huán)形基座105、加壓構(gòu)件106和板簧107。轉(zhuǎn)子101為待驅(qū)動的構(gòu)件，轉(zhuǎn)子101包括接觸表面101a，接下來要描述的振動器109通過壓カ與該接觸表面IOla發(fā)生加壓接觸。振動板102為在涉及壓カ的加壓接觸狀態(tài)下與接觸表面IOla接觸的構(gòu)件。壓電元件103通過粘合劑或類似物緊密粘合至振動板102。在壓電元件103緊密粘合至振動板102的狀態(tài)下向壓電元件103施加電壓時，產(chǎn)生超聲波振動，從而能夠在振動板102上產(chǎn)生橢圓運(yùn)動。振動板102和壓電元件103構(gòu)成振動器109。在這個實(shí)施方式中，振動器109設(shè)置在三個位置處，由此驅(qū)動轉(zhuǎn)子101轉(zhuǎn)動。小基座104為用于保持振動器109的保持構(gòu)件。環(huán)形基座105為用于保持小基座104、加壓構(gòu)件106以及板簧107的固定構(gòu)件。加壓構(gòu)件106裝配在環(huán)形基座105的通孔部105b內(nèi)，并且加壓構(gòu)件106被保持為僅能沿基本垂直于轉(zhuǎn)子101的接觸表面IOla的方向移動，因此通過來自接下來要描述的板簧107的壓力、經(jīng)由小基座104使振動器109與轉(zhuǎn)子101發(fā)生加壓接觸。板簧107用作彈性構(gòu)件，其在兩端部通過螺釘108固定于環(huán)形基座105，并且通過板簧的壓カ使得振動器與待驅(qū)動的構(gòu)件發(fā)生加壓接觸。加壓構(gòu)件106和板簧107構(gòu)成了本專利技術(shù)的加壓單元。如上所述，以上構(gòu)件被組裝成一個單元以作為超聲波馬達(dá)。圖2為用于示出圖I中所示的構(gòu)件的組裝狀態(tài)的立體圖。在圖2中，振動器109周圍的構(gòu)造在三個位置都相同，因此，為了簡化附圖，僅在附圖的前側(cè)標(biāo)注了參考標(biāo)記。如圖2所示，在環(huán)形基座105的三個位置中的每ー個位置，通過由兩個螺釘108固定的板簧107經(jīng)由加壓構(gòu)件106和小基座104向振動器109施加壓力，由此，振動器109和轉(zhuǎn)子101的接觸表面IOla彼此發(fā)生加壓接觸。當(dāng)將超聲波馬達(dá)實(shí)際安裝在鏡筒或類似物上時，轉(zhuǎn)子101聯(lián)接至調(diào)焦機(jī)構(gòu)或變焦機(jī)構(gòu)以用于驅(qū)動。5下文中，描述超聲波馬達(dá)的結(jié)構(gòu)化構(gòu)件的細(xì)節(jié)。圖3為用于示出從轉(zhuǎn)子101側(cè)觀察到的、圖I和圖2中示出的振動板102和小基座104的接合狀態(tài)的放大立體圖。如圖3所示，兩個突起部102b在振動板102的中央形成于板部102a。這兩個突起部102b的上端面，即抵接于轉(zhuǎn)子101的接觸表面IOla的表面，形成在相同的平面上，并且為了獲得與上述接觸表面的適當(dāng)?shù)牡纸訝顟B(tài)，上端面在制造過程中通過拋光或類似的手段被處理為平滑的表面。另ー方面，壓電元件103利用粘合劑或類似物緊密粘合至圖3中示出的板部102a的背面?zhèn)?與形成兩個突起部102b的表面相反的表面?zhèn)?。將壓電元件103緊密粘合至板部102a的背面的方法不受限制，只要兩個部件彼此緊密粘合即可。壓電元件103包括被層疊并一體化的多個壓電元件膜。將期望的交流(AC)電壓施加至通過層疊多個壓電元件膜所形成的壓電元件103會引起振動，因此在壓電元件103緊密粘合到的振動板102上激發(fā)兩個振動模式。在這時，通過設(shè)定兩個振動模式的振動相位來獲得期望的相位差，在突起部102b上產(chǎn)生如圖3所示的箭頭表示的橢圓運(yùn)動。橢圓運(yùn)動在如圖I和圖2所示的三個位置處產(chǎn)生于振動器109，并且該橢圓運(yùn)動傳遞到轉(zhuǎn)子101的接觸表面101a，從而轉(zhuǎn)子101能夠被驅(qū)動轉(zhuǎn)動。壓電元件的上述層疊結(jié)構(gòu)和上述振動模式的細(xì)節(jié)與日本特開2004-304887號公報中描述的內(nèi)容基本相同。日本特開20本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種超聲波馬達(dá)，其包括：振動器，所述振動器包括待與待驅(qū)動的構(gòu)件接觸的接觸表面和固定至所述振動器的壓電元件，所述振動器被構(gòu)造成通過所述壓電元件激發(fā)的超聲波振動來驅(qū)動所述待驅(qū)動的構(gòu)件；以及加壓單元，所述加壓單元由固定單元支撐，并且所述加壓單元被構(gòu)造成向所述振動器施力，從而使所述接觸表面壓靠所述待驅(qū)動的構(gòu)件，其中，所述加壓單元包括：加壓構(gòu)件，所述加壓構(gòu)件以能沿垂直于所述接觸表面的方向移動且被限制沿平行于所述接觸表面的方向移動的方式被所述固定單元保持；以及彈性構(gòu)件，所述彈性構(gòu)件經(jīng)由所述加壓構(gòu)件沿垂直于所述接觸表面的方向?qū)毫κ┘又了稣駝悠鳌?

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：山崎亮，追川真，
申請(專利權(quán))人：佳能株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：