JP3825643B2 - Ultrasonic motor and electronic device with ultrasonic motor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、紙送り装置、工作機械、カメラのズーム機構等の駆動に用いる超音波モータに係わり、特に、矩形状の周期振動部材を支持、加圧するタイプの超音波モータに関する。
【0002】
【従来の技術】
近時、可変発振器により所定の周波数の駆動信号を生成し、前記駆動信号を電力増幅器を介して圧電素子に印加することで、圧電素子に接合した振動体に進行波を発生させ、振動体に所定の圧力で接触する移動体を可動させる超音波モータが知られている(例えば、特公昭62−92781号公報参照)。
【0003】
特に、矩形状の圧電振動板の伸び振動と曲げ振動(2重モード振動子)を用いた超音波駆動装置は、振動モードの組合わせ変位により、移動体を直線運動、回転運動等させることが可能であり、各種用途への応用が期待されている。
図13は、矩形状振動子を用いたタイプの超音波モータを示すものである。
即ち、本装置は、高周波電圧の印加により振動をする圧電振動体14と、振動体14に圧接される移動体11と、振動体14の振動節部を支持する支持部材26と、支持部材26の両端部に圧接され、振動体14と移動体11を圧接する加圧力を付与する加圧部材33から構成されている(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.31(1992)Pt.1,No.9BP3079参照)。
【0004】
これによれば、移動体11は、振動体14の伸び振動と曲げ振動の組合わせにより回転される。
また、図14は、同様に矩形状振動子を用いたタイプの超音波モータを示すものである。
本装置は、多層の圧電素子14hと、圧電素子14hに接合された振動部14iからなる振動体14と、前記振動体14の振動節部に係止される円柱状の支持部材26と、振動体14の下側に固定された突起13と、突起13に当接する移動体11から構成されている(Jpn.J.Appl.Phys.Vol.34(1995)pp2756−2759参照)。
【0005】
これによれば、移動体11は、振動体14の伸び振動と曲げ振動の組み合わせにより生じる突起13の楕円振動により、一定の方向に直線運動される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記超音波モータによれば、支持部材26に加えて加圧部材33が必要なため、装置構成が複雑となると共に、装置全体が大型化するとともに振動体14の小型化に対して振動のロスを生じやすいという技術的課題が存在する。
【0007】
また、上記支持部材26は、通常、圧電振動体14にねじ止若しくはピン止構造で係止されて、構造強度は高くないので、支持部材26に対して付与する加圧力は、大きくすることができないという技術的課題を有する。
さらに、圧電振動体14は、組み込み時のずれや、移動体11との接触面の不均一等により移動体11の移動方向は、目標の方向に対して変動するという技術的課題を有する。
【0008】
そこで、本発明は以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、装置構成の簡略化、小型化を図ると共に、圧電振動体の支持構造を強化し、移動体の移動方向の変動を防止する超音波モータを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
即ち、以上の技術的課題を解決する第一の発明は、高周波電圧の印加により周期的に振動する周期振動部材と、前記周期振動部材の周期振動に伴って可動される可動体とを備えた超音波モータにおいて、前記周期振動部材の振動節部を支持すると共に、前記周期振動部材と前記可動体とを圧接させる押圧力を付与する節部支持加圧部材と、を備えたことを特徴とする。
【0010】
第一の発明の作用としては、節部支持加圧部材により、周期振動部材を振動節部を支持すると共に、周期振動部材を加圧し、周期振動部材と移動部材とに摩擦力を生じさせることから、節部支持加圧部材の他に加圧部材を設ける必要がない。
以上の発明にあって、周期振動部材は、圧電素子のみからなる場合、圧電素子に振動体が接合される場合のいずれも含まれる。
【0011】
また、移動体は、駆動対象と一体に成形される場合、駆動対象と別部材として成形される場合のいずれも含まれる。
上記技術的課題を解決する第ニの発明としては、高周波電圧の印加により周期的に振動する周期振動部材と、前記周期振動部材の周期振動に伴って可動される可動体とを備えた超音波駆動装置において、
前記周期振動部材の振動節部で嵌合され前記周期振動部材との係合強度を強化する嵌合支持部材と、を備えたことを特徴とする。
【0012】
第二の発明の作用としては、嵌合支持部材と周期振動部材との係合強度が強化され、嵌合支持部材に大きな押圧力が加圧されるようにしたので、可動体と周期振動部材の間に十分な摩擦力が生じる。
また、第一又は第二の発明には、可動方向を安定させる観点から、前記可動体には移動方向を案内する案内部材が設けられる一方、前記案内部材と対になって前記可動体の可動方向を規制する可動規制部材を備える方が好ましい。
【0013】
また、上記技術的課題を解決する第三の発明にとしては、高周波電圧の印加により周期的に振動する周期振動部材と、前記周期振動に伴って摩擦力を付与して前記周期振動部材を可動させる摩擦付与部材とを備えた超音波駆動装置において、前記周期振動部材の可動方向を案内する案内部材と、前記案内部材と対になって前記周期振動部材の可動方向を規制する可動規制部材と、を備えたことを特徴とする。
【0014】
この第三の発明の作用としては、案内部材と可動規制部材により、周期振動部材は規制された方向のみに精密に可動されることが可能となる。
また、上記技術的課題を解決する第四の発明としては高周波電圧の印加により周期的に振動する周期振動部材と、前記周期振動部材の周期振動に伴って可動される可動体と、前記周期振動部材の振動節部を支持する節部支持部材とを備えた超音波駆動装置において、
前記可動体に対して前記可動体と前記周期振動部材とを圧接させる押圧力を付与する加圧圧接部材と、を備えたことを特徴とする。
【0015】
この第四の発明の作用としては、加圧圧接部材により、可動体側から押圧力を付与し、可動体と周期振動部材とを圧接するので、周期振動部材側に加圧するための部材を設ける必要がない。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図12を参照して本発明に係るの実施の形態を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図1は、第一の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態1を示すものである。
【0017】
本実施の形態は、本発明の周期振動部材としての振動体14と、振動体14の下部に固定された突起13と、突起13に当接する本発明の可動体としてのレール11aと、レール11aの下面に接し、レール11aを案内する回転部材12と、振動体14の上面に当接される本発明の節部支持加圧部材としてのばね部材17と、ばね部材17と振動体14の間、及びばね部材17と固定板19との間に設置されるゴムシート15、16、18から構成されている。
【0018】
さらに、振動体14は、矩形板状であり、例えば、所定の分極処理された圧電素子で構成されている。また、圧電素子に振動部を面接合したタイプを用いてもよい。
ばね部材17は、断面V字状であり、V字形の先鋭部でもって振動体14上の振動節部14aをゴムシート15介して圧接し、V字形の二股部の先端は、ゴムシート16、18を介して固定板19に当接させる。
【0019】
次に、本超音波駆動装置の動作について説明する。
高周波電圧が印加された振動体14は伸び振動及び曲げ振動を開始し、振動体14下部に固定された突起13は、これら二つの合成振動により所定のタイミングでレール11aに接してレール11aを水平方向に直線運動させる。
このとき、ばね部材17は、振動体14を動かないように振動節部14aを支持すると共に、弾性変形による加圧力を振動体14に与え、突起13とレール11aの間に十分な摩擦力を生じさせる。よって、ばね部材17の他に振動体14を加圧する部材を設ける必要がない。
【0020】
以上により、本実施の形態によれば、一つの部材で振動体14を支持、加圧するようにしたので、従来技術に係わる加圧するための部材を省略され、装置構成が簡略化、小型化される。
図2は、実施の形態1の変形の形態に係わる超音波駆動装置を示すものである。
【0021】
本変形の形態は、実施の形態1とほぼ同様の構成であるが、ゴムシート15、ばね部材17を貫通して振動体14に固定する柱状止め具21を備えた点に特徴を有する。
これによれば、ばね部材17は、振動体14の振動節部14aを確実に支持するようにしたので、振動体14の振動により振動体14の支持箇所が振動節部14aから変動することがなく、振動体14の振動が安定する。
【0022】
◎実施の形態2
図3は、第一の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態2を示すものである。
本実施の形態は、移動体11bに当接する矩形状の振動体14と、前記振動体14の振動節部14aで固定されるばね部材17a、17bと、ばね部材17a、17bを支持する固定板19から構成されている。
【0023】
詳しくは、ばね部材17a、17bは、板状体であり、凸状に湾曲されと共に、振動体14との固定部は、レの字状に屈曲されている。
次に、本実施の形態の動作についてついて説明する。
高周波電圧の印加された振動体14は、所定のタイミングで伸び振動及び曲げ振動を行い、その合成変位により移動体11bを回転させる。
【0024】
このとき、実施の形態1同様、ばね部材17a、17bは、振動体14を支持すると共に、振動体14と移動体11bとを圧接させる押圧力を付与するので、従来技術のような加圧のために用いる部材を用いる必要がない。
図4、5は、実施の形態2に係わる変形の形態を示すものである。
変形の形態に係わる第一の態様は、図4に示すように、実施の形態2とほぼ同様の構成であるが、特に、振動体14の振動節部14aの両縁部に係止溝14b、14cを設けて、ばね部材17a、17bを撓ませてその端部を係止した点に特徴を有する。
【0025】
また、変形の形態に係わる第二の態様は、図5に示すように、実施の形態2とほぼ同様の構成であるが、特に、振動体14の振動節部14aの両端部に係止用突起14d、14eを設けて、ばね部材17a、17bを撓ませて係止用突起14d、14eの移動体12対して反対側に掛かり止めた点に特徴を有する。
◎実施の形態3
図6は、第二の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態3を示すものである。
【0026】
本実施の形態は、図6(a)に示すように、移動体11に当接する振動体14と、振動体14の振動節部14aに嵌合される本発明の嵌合支持部材としての嵌合支持部材22から構成されている。
さらに、図6(b)に示すように、振動体14は、矩形状であり、振動節部14aでは両端から中央部に向けて直方形状に除かれた凹部14f、14gを有する構成となっている。
【0027】
また、嵌合支持部材22は、直方体形状の本体部22aと、本体部22aの両縁部から突出する柱状の突出部部22b、22cから構成されている。
これによれば、嵌合支持部材22の凹部14f、14gと振動体14の凸部22b、22cとを嵌め合わせて支持強度を強化し、嵌合支持部材22に大きな加圧力を負荷されるようにしたので、振動体14と移動体11間に十分な摩擦力が生じる。
【0028】
また、図7(a)(b)は、第二の発明を横置きタイプの振動体14に適用した変形の形態を示す。
本変形の形態は、振動体14の振動節部14aの一端の凹部14fにコの字状の嵌合支持部材22を嵌め合わせた点に特徴を有する。
これによっても、同様な効果が得られる。
【0029】
◎実施の形態4
図8は、第一の発明に係わる移動体の移動方向を改良した実施の形態4を示すものである。
本実施の形態は、振動体14と、振動体の下側に設けた突起13と、突起13に当接するレール11aと、レール11aの表面に設けられた本発明の案内部材としての案内溝11cと、突起13と一体的に設けられた本発明の可動規制部材としての移動規制部材23から構成されている。
【0030】
これによれば、案内溝11cに移動規制部材23が入り込み、レール11aの移動方向を規制するようにしたので、レール11aは振動体14の振動振れの影響を受けず、安定して移動が行われる。
図9は、実施の形態4に係わる変形の形態を示したものである。
本変形の形態は、実施の形態4とほぼ同様の構成であるが、特に、振動体14の振動節部に嵌合支持部材22を嵌め合わせ、嵌合支持部材22の両先端を移動規制部材23として用いた点に特徴を有する。
【0031】
これによっても、実施の形態4と同様な効果が得られる。
◎実施の形態5
図10は、第三の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態5を示すものである。
本実施の形態は、図10(a)(b)に示すように、振動体14と、振動体14の下側に設けられた突起13と、突起13に当接する本発明の摩擦付与部材としてのレール11aと、レール11aに固定された本発明の可動規制部材としての移動規制部材25と、振動体14の振動節部14aに固定された本発明の案内部材としての案内部材24から構成されている。
【0032】
さらに、移動規制部材25は、板状であり、レール11aに対して垂直に固定されている。また、案内部材24は、板状の振動体取付け部と断面コの字部からなり、前記断面コの字部は板状の移動規制部材25を入り込まる構造となっている。なお、振動体14にはレール11aと圧接する加圧力が負荷されている。
次に、本超音波駆動装置の動作について説明する。
【0033】
振動体14の周期振動が突起13に伝達されると、突起13とレール11a間に摩擦力が生じ、振動体14がレール11a上を水平方向に移動する。
このとき、振動体14は、振動体14に振動振れが生じたとしても、案内部材24と移動規制部材25により規制された方向に案内される。
以上より、本実施の形態によれば、振動体14は所定の規制方向以外に変位しないようにしたので、振動体14は規制方向に安定して移動する。
【0034】
◎実施の形態6
図11は、第四の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態6を示すものである。
本実施の形態は、周期振動する本発明の周期振動部材としての振動体14と、振動節部14aで振動体14を支持する本発明の節部支持部材としての支持部材26と、振動体14に当接する本発明の可動体としての回転体11bと、回転体11bの回転中心を貫通する加圧圧接部材としての加圧力伝達軸28と、加圧力伝達軸28の先端を受ける一対の軸受け29から構成されている。
【0035】
さらに、本実施の形態の加圧機構としては、図12に示すように、軸受け29の移動方向を案内する案内リング31と、軸受け29に対して加圧するばね部材32から構成されている。以上、加圧伝達軸28、軸受け29、案内リング31、ばね部材32は本発明の加圧圧接部材に該当する。
ここで、加圧伝達軸28は、細長の棒状であり、その両端は先鋭化されている。また、軸受け29は、円板状であり、加圧伝達軸28の先端を受ける受け部は、凹形状である。また、案内リング31は、横長の円状であり、中心部が同形状の案内部を有する。さらに、ばね部材32は、U字状に撓んだ形状であり、その両端は固定部材33に固定されている。
【0036】
次に、本超音波駆動装置の動作について説明する。
振動体14は、伸び振動と曲げ振動を周期的に組合わせて振動する。
このとき、ばね部材32は弾性変形による加圧力を軸受け29に負荷し、軸受け29は振動体14の方向に案内リング31により案内され、軸受け29に係止された加圧力伝達軸28は、回転体11bに回転体11bと振動体14を圧接させる押圧力を付与する。
【0037】
この状態で、振動体14と回転体11bには十分な摩擦力が生じ、回転体11bは所定の方向に安定して回転されるので、振動体14側に加圧機構を設ける必要がない。
これによれば、回転体11b側から加圧力を加える構造としたので、振動体側の装置構成が簡略化、小型化される。
【0038】
◎実施の形態7
本実施の形態は、2重振動モードの矩形板振動体に対して、振動モード変位方向に所定の溝を設けた点に特徴を有する。
これによれば、伸び振動及び曲げ振動の共振周波数が一致しない場合、所定の溝により上記共振周波数を一致させるようにしたので、振動体を厳密な精度で加工し、共振周波数を一致させる必要がなく、振動体の製造工程が簡略化される。
◎実施の形態8
図15は本発明の超音波モータ付き電子機器の実施の形態のブロック図を示したものである。先の実施の形態に示した超音波モータを用いて、超音波モータの移動体11と一体に動作する伝達機構50と、伝達機構50の動作に基づいて動作する出力機構51とを設ける構成とすることにより超音波モータ付き電子機器が実現できる。伝達機構50としては好ましくは歯車や摩擦車等の伝達車等を用いる。出力機構51としては好ましくはカメラにおいてシャッタ駆動機構、レンズ駆動機構を、電子時計においては指針駆動機構、カレンダ駆動機構等を、工作機械においては刃具送り機構や加工部材送り機構等を用いる。
【0039】
本発明の超音波モータ付き電子機器としては好ましくは電子時計、計測器、カメラ、プリンタ、印刷機、工作機械、ロボット、移動装置などが実現できる。更に、移動体に出力軸を取り付け、出力軸からのトルクを伝達するための動力伝達機構を有する構成とすれば超音波モータの駆動機構が実現できる。
【0040】
【発明の効果】
以上より、第一の発明によれば、節部支持加圧部材により周期振動部材を支持加圧するようにしたので、従来のように加圧部材を設ける必要がなく、装置構成の簡略化、小型化が図られる。
また、第二の発明によれば、嵌合支持部材により、周期振動部材との係合強度を強化し、従来より大きな加圧力が嵌合支持部材に負荷されるようにしたので、可動体に十分な摩擦力が生じ、安定した可動が図られる。
【0041】
さらに、第一又は第二の発明に案内部材、可動規制部材を用いれば、可動方向が安定される。
また、第三の発明によれば、周期振動部材は、規制されたの方向以外に変位しないようにしたので、振動振れに対しても安定した可動が図られる。
また、第四の発明によれば、周期振動部材側の加圧機構を省略したので、周期振動部材側の小型化、簡略化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)(b)は、第一の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態1を示す説明図である。
【図2】図1に係わる変形の形態を示す説明図である。
【図3】第一の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態2を示す説明図である。
【図4】図3に係わる変形の形態を示す説明図である。
【図5】図3に係わる変形の形態を示す説明図である。
【図6】(a)(b)は第二の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態3を示す説明図である。
【図7】(a)(b)は図6に係わる変形の形態を示す説明図である。
【図8】図1に係わる超音波駆動装置を改良した実施の形態4を示す説明図である。
【図9】図8に係わる変形の形態を示す説明図である。
【図10】(a)(b)は、第三の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態5を示す説明図である。
【図11】(a)(b)は第四の発明を超音波駆動装置に適用した実施の形態6を示す説明図である。
【図12】(a)(b)は、図11に係わる加圧機構を示す説明図である。
【図13】従来技術に係わる超音波駆動装置の構成を示す説明図である。
【図14】従来技術に係わる超音波駆動装置の構成を示す説明図である。
【図15】本発明の超音波モータ付き電子機器の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
11a レール
11b 移動体
11c 案内溝
12 回転部材
13 突起
14 振動体
15 ゴムシート
16 ゴムシート
17 ばね部材
18 ゴムシート
19 固定板
21 柱状止め具
22 嵌合支持部材
23 移動規制部材
24 案内部材
25 移動規制部材
26 支持部材
28 加圧力伝達軸
29 軸受け
31 案内リング
32 ばね部材
33 固定部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an ultrasonic motor used for driving a printer, a paper feeder, a machine tool, a zoom mechanism of a camera, and the like, and more particularly, to an ultrasonic motor that supports and pressurizes a rectangular periodic vibration member.
[0002]
[Prior art]
Recently, a drive signal having a predetermined frequency is generated by a variable oscillator, and the drive signal is applied to a piezoelectric element via a power amplifier, thereby generating a traveling wave in a vibrating body joined to the piezoelectric element, ultrasonic motor for moving the moving body in contact with a predetermined pressure is known (e.g., JP-B-62 - see 92781 JP).
[0003]
In particular, an ultrasonic drive device that uses elongation vibration and bending vibration (double mode vibrator) of a rectangular piezoelectric diaphragm can move a moving body in a linear motion, a rotational motion, or the like by a combined displacement of vibration modes. It is possible and is expected to be applied to various uses.
FIG. 13 shows an ultrasonic motor of a type using a rectangular vibrator.
That is, this apparatus includes a piezoelectric vibrating
[0004]
According to this, the
FIG. 14 also shows an ultrasonic motor of the same type using a rectangular vibrator.
This apparatus includes a multilayer
[0005]
According to this, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the ultrasonic motor described above, the
[0007]
Further, since the
Furthermore, the piezoelectric vibrating
[0008]
Accordingly, the present invention has been made to solve the above technical problem, and is intended to simplify and miniaturize the device configuration, strengthen the support structure of the piezoelectric vibrating body, and improve the moving direction of the moving body. An object of the present invention is to provide an ultrasonic motor that prevents fluctuations.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, a first invention that solves the above technical problem includes a periodic vibration member that periodically vibrates by application of a high-frequency voltage, and a movable body that is movable along with the periodic vibration of the periodic vibration member. An ultrasonic motor, comprising: a node support pressing member that supports a vibration node of the periodic vibration member and applies a pressing force that presses the periodic vibration member and the movable body. To do.
[0010]
The effect of the first invention, the by knuckles supporting pressure member, a periodic vibration member to support the vibration node portions, the periodic vibration member pressed causes a frictional force to the periodic oscillation member and the moving member Therefore, it is not necessary to provide a pressure member in addition to the node support pressure member.
In the above invention, the periodic vibration member includes only a piezoelectric element and includes a case where a vibrating body is joined to the piezoelectric element.
[0011]
Moreover, the case where the moving body is formed integrally with the driving object and the case where the moving body is formed as a separate member from the driving object are included.
As a second invention for solving the above technical problem, an ultrasonic wave comprising a periodic vibration member that periodically vibrates by application of a high-frequency voltage, and a movable body that is movable in accordance with the periodic vibration of the periodic vibration member. In the drive device,
And a fitting support member that is fitted at a vibration node of the periodic vibration member and reinforces the engagement strength with the periodic vibration member.
[0012]
As an action of the second invention, since the engagement strength between the fitting support member and the periodic vibration member is strengthened and a large pressing force is applied to the fitting support member, the movable body and the periodic vibration member Sufficient frictional force is generated during
In the first or second aspect of the invention, from the viewpoint of stabilizing the movable direction, the movable body is provided with a guide member for guiding the moving direction, and the movable member is movable in a pair with the guide member. It is preferable to provide a movable restricting member that restricts the direction.
[0013]
As a third invention for solving the above technical problem, a periodic vibration member that periodically vibrates by application of a high-frequency voltage, and a frictional force is applied along with the periodic vibration to move the periodic vibration member. In the ultrasonic drive device including the friction applying member to be guided, a guide member that guides the moving direction of the periodic vibration member, and a movable restriction member that pairs with the guide member and restricts the moving direction of the periodic vibration member. , Provided.
[0014]
As an action of the third invention, the periodic vibration member can be precisely moved only in the restricted direction by the guide member and the movable restricting member.
In addition, as a fourth invention for solving the above technical problem, a periodic vibration member that periodically vibrates by application of a high-frequency voltage, a movable body that is moved along with the periodic vibration of the periodic vibration member, and the periodic vibration In an ultrasonic driving device including a node support member that supports a vibration node of a member,
And a pressurizing and pressing member that applies a pressing force that presses the movable body and the periodic vibration member against the movable body.
[0015]
As an effect of the fourth invention, a pressing force is applied from the movable body side by the pressurizing and pressing member, and the movable body and the periodic vibration member are pressed together, so it is necessary to provide a member for applying pressure to the periodic vibrating member side. There is no.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
Embodiment 1
FIG. 1 shows a first embodiment in which the first invention is applied to an ultrasonic driving device.
[0017]
In the present embodiment, a vibrating
[0018]
Furthermore, the vibrating
The
[0019]
Next, the operation of the ultrasonic drive device will be described.
The vibrating
At this time, the
[0020]
As described above, according to the present embodiment, since the vibrating
FIG. 2 shows an ultrasonic driving apparatus according to a modification of the first embodiment.
[0021]
The present modification has substantially the same configuration as that of the first embodiment, but is characterized in that a
According to this, since the
[0022]
Embodiment 2
FIG. 3 shows Embodiment 2 in which the first invention is applied to an ultrasonic drive device.
In the present embodiment, the rectangular vibrating
[0023]
Specifically, the
Next, the operation of the present embodiment will be described.
The vibrating
[0024]
At this time, as in the first embodiment, the
4 and 5 show a modification of the second embodiment.
As shown in FIG. 4, the first mode related to the deformation mode is substantially the same as that of the second embodiment. In particular, the locking
[0025]
Further, as shown in FIG. 5, the second mode relating to the deformation mode is substantially the same as the configuration of the second embodiment. In particular, the second mode is for locking at both ends of the
Embodiment 3
FIG. 6 shows Embodiment 3 in which the second invention is applied to an ultrasonic drive device.
[0026]
In this embodiment, as shown in FIG. 6A, the
Further, as shown in FIG. 6B, the vibrating
[0027]
The
According to this, the
[0028]
7 (a) and 7 (b) show a modification in which the second invention is applied to a horizontal
The present modification is characterized in that a U-shaped
This also provides the same effect.
[0029]
Embodiment 4
FIG. 8 shows Embodiment 4 in which the moving direction of the moving body according to the first invention is improved.
In the present embodiment, the vibrating
[0030]
According to this, since the
FIG. 9 shows a modification according to the fourth embodiment.
The present modification has substantially the same configuration as that of the fourth embodiment, but in particular, the
[0031]
This also provides the same effect as in the fourth embodiment.
FIG. 10 shows
In this embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, the vibrating
[0032]
Furthermore, the
Next, the operation of the ultrasonic drive device will be described.
[0033]
When the periodic vibration of the vibrating
At this time, the
As described above, according to the present embodiment, since the vibrating
[0034]
Embodiment 6
FIG. 11 shows Embodiment 6 in which the fourth invention is applied to an ultrasonic drive device.
In the present embodiment, a vibrating
[0035]
Further, as shown in FIG. 12, the pressurizing mechanism of the present embodiment includes a
Here, the
[0036]
Next, the operation of the ultrasonic drive device will be described.
The vibrating
At this time, the
[0037]
In this state, a sufficient frictional force is generated between the vibrating
According to this, since the pressure is applied from the
[0038]
◎ Embodiment 7
The present embodiment is characterized in that a predetermined groove is provided in the vibration mode displacement direction with respect to the rectangular vibration body in the double vibration mode.
According to this, when the resonance frequencies of the extension vibration and the bending vibration do not coincide with each other, the resonance frequency is made to coincide with the predetermined groove. Therefore, it is necessary to process the vibrating body with strict accuracy and make the resonance frequencies coincide with each other. In addition, the manufacturing process of the vibrator is simplified.
◎ Eighth embodiment
FIG. 15 shows a block diagram of an embodiment of an electronic apparatus with an ultrasonic motor of the present invention. A configuration in which a
[0039]
As the electronic apparatus with an ultrasonic motor of the present invention, an electronic timepiece, a measuring instrument, a camera, a printer, a printing machine, a machine tool, a robot, a moving device, and the like can be realized. Furthermore, if an output shaft is attached to the moving body and a power transmission mechanism for transmitting torque from the output shaft is provided, an ultrasonic motor drive mechanism can be realized.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the first invention, since the periodic vibration member is supported and pressed by the node support pressing member, there is no need to provide a pressing member as in the prior art, and the apparatus configuration is simplified and reduced in size. Is achieved.
Further, according to the second invention, since the engagement strength with the periodic vibration member is strengthened by the fitting support member, and a larger pressing force is applied to the fitting support member than in the prior art, Sufficient frictional force is generated and stable movement is achieved.
[0041]
Furthermore, if a guide member or a movable restricting member is used in the first or second invention, the movable direction is stabilized.
According to the third aspect of the invention, since the periodic vibration member is not displaced in the direction other than the restricted direction, it can be stably moved against vibration vibration.
According to the fourth aspect of the invention, since the pressurizing mechanism on the periodic vibration member side is omitted, the size and simplification of the periodic vibration member side can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are explanatory views showing Embodiment 1 in which the first invention is applied to an ultrasonic drive device; FIGS.
FIG. 2 is an explanatory view showing a modified embodiment related to FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second embodiment in which the first invention is applied to an ultrasonic driving device.
FIG. 4 is an explanatory view showing a modified embodiment related to FIG. 3;
FIG. 5 is an explanatory view showing a modified embodiment related to FIG. 3;
6 (a) and 6 (b) are explanatory views showing Embodiment 3 in which the second invention is applied to an ultrasonic driving device.
7 (a) and 7 (b) are explanatory views showing a modification relating to FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a fourth embodiment in which the ultrasonic driving device according to FIG. 1 is improved.
FIG. 9 is an explanatory view showing a modified embodiment related to FIG. 8;
FIGS. 10A and 10B are explanatory
FIGS. 11A and 11B are explanatory views showing Embodiment 6 in which the fourth invention is applied to an ultrasonic drive device; FIGS.
12A and 12B are explanatory views showing a pressurizing mechanism according to FIG.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of an ultrasonic drive device according to a conventional technique.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a configuration of an ultrasonic drive device according to a conventional technique.
FIG. 15 is a block diagram showing an embodiment of an electronic apparatus with an ultrasonic motor of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
前記振動部材の周期振動に伴って可動される可動体と、を備えた超音波モータにおいて、
前記振動部材と前記可動体とを圧接させる押圧力を付与するバネ部材のみによって前記振動部材を支持し、
前記バネ部材による前記振動体の支持位置は、前記振動部材の振動の節部であることを特徴とする超音波モータ。A vibrating member that periodically vibrates by application of a high-frequency voltage;
In an ultrasonic motor provided with a movable body that is moved along with the periodic vibration of the vibrating member,
The vibration member is supported only by a spring member that applies a pressing force that presses the vibration member and the movable body,
The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the vibration member is supported by the spring member at a vibration node of the vibration member.
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