(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気−機械エネルギー変換素子と弾性体とからなる振動体と、その振動体に接触させて配置される接触体と、前記接触体を前記振動体に加圧接触させる加圧機構と、前記加圧機構に連結された回転軸を備え、前記電気−機械エネルギー変換素子を交番信号で駆動し、前記振動体に振動波を励振することにより、前記振動体と接触体とを相対回転させる振動波モータにおいて、前記加圧機構は２枚の板状の弾性部材をスペーサ部材を間に挾んで出力軸の軸方向に間をあけて相対させ、前記２枚の板状の弾性部材を回転軸の軸方向にたわませて加圧することを特徴とする振動波モータ。
【請求項２】
前記２枚の弾性部材と前記スペーサ部材とは相対回転しないように、回り止め構造が形成されていることを特徴とする請求項１記載の振動波モータ。
【請求項３】
前記２枚の弾性部材の一方の内周部は回転軸との第１の連結部材と相対回転しないように接合し、一方、他方の内周部は前記接触体との第２の連結部材と相対回転しないように接合しており、前記接触体の回転出力を回転軸に伝達することを特徴とする請求項１又は２記載の振動波モータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気−機械エネルギー変換素子と弾性体からなる振動体に振動波を発生させ振動体に加圧接触させた接触体を相対回転させる振動波モータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より振動体に発生する進行性振動波により回転子を回転させる振動波モータは、特公平１−１７３５４号公報等で知られており、振動体に発生した進行性振動波エネルギーが振動体に加圧接触させた回転子に摩擦力によって伝えられ、回転子が回転する構造になっている。
【０００３】
図５、図６は従来例を示す。図５、図６において、弾性体１の一方の面に電気−機械エネルギー変換素子２が接着され、他方の面には摺動材３が接着されて振動体４を構成している。
【０００４】
この振動体４の摺動材３に接触体としての回転体６を加圧接触させるために、ゴムシート７，皿ばね８と、回転軸１２に取付けられたばね受９が設けられている。回転軸１２はハウジング５に装着された軸受１１ａとケース１０に装着された軸受１１ｂによって、回転自在に支持されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例の振動波モータでは、以下のような欠点があった。
【０００６】
皿ばね８はばね定数が大きく、回転体６を振動体４に所定の加圧力で圧接するのに、部品の寸法誤差の影響を受け易く、所定の加圧力の設定が困難であり、変位と荷重の関係が非直線である等の好ましくない特性を有している。
【０００７】
また、回転体６の回転はゴムシート７を介して皿ばね８に伝達されるので、ゴムシート７の「ずれ」や「すべり」を生じていた。
【０００８】
さらに皿ばね８は形状的に回転体６との接触部における加圧力の均一性をとるのが難しく加圧ムラを生じて回転ムラ，トルクムラの原因となるような性能の不安定要因を有している。特に皿ばね８が回転体６の外周部側と接して押圧しているので影響は大きい。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電気−機械エネルギー変換素子と弾性体とからなる振動体と、その振動体に接触させて配置される接触体と、前記接触体を前記振動体に加圧接触させる加圧機構と、前記加圧機構に連結された回転軸を備え、前記電気−機械エネルギー変換素子を交番信号で駆動し、前記振動体に振動波を励振することにより、前記振動体と接触体とを相対回転させる振動波モータにおいて、前記加圧機構は２枚の板状の弾性部材をスペーサ部材を間に挾んで出力軸の軸方向に間をあけて相対させ、前記２枚の板状の弾性部材を回転軸の軸方向にたわませて加圧する振動波モータを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、前記２枚の弾性部材と前記スペーサ部材とは相対回転しないように、回り止め構造が形成されている振動波モータを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は前記２枚の弾性部材の一方の内周部は回転軸との第１の連結部材と相対回転しないように接合し、一方、他方の内周部は前記接触体との第２の連結部材と相対回転しないように接合しており、前記接触体の回転出力を回転軸に伝達する振動波モータを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面に基づき説明する。図１は振動波モータの断面図である。図２は加圧機構の断面図、図３および図４は回転子、回転軸と加圧機構の断面図および斜視図である。図２〜図４に示すように、加圧機構は２枚の板状（円板状）の弾性部材１４，１６とスペーサ部材１５および連結部材１３，１７からなり、２枚の板状の弾性部材１４，１６は間にスペーサ部材１５を挾んで回転軸１２の軸方向に間をあけて相対し、２枚の板状の弾性部材１４，１６の外周部はスペーサ部材１５と接合状態である。なお、弾性部材１４，１６には各々凸部１４ａ、１６ａが形成され、この凸部１４ａ，１６ａがスペーサ部材１５の両面の凹部１５ａ，１５ｂに入り込んでいるので、３者１４，１５，１６は相対回転をしない。２枚の板状の弾性部材１４、１６は円板形状をしており、出力軸としての回転軸１２の軸方向にたわませて加圧するようになている。
【００１３】
回転軸１２に固定される連結部材１７は板状の弾性部材１６の内周部に、また、回転体６との連結部材１３は板状の弾性部材１４の内周部に接合状態で、かつ、回転方向の自由度を規制して、それぞれ取付けられている。
【００１４】
このような回転軸１２、加圧機構１８および回転体６の構成では、図１において回転軸１２はハウジング５に装着された軸受１１ａとケース１０に装着された軸受１１ｂによって支えられており、加圧機構１８は回転体６を振動体４の摺動材３に圧接している。
【００１５】
振動体４は弾性体１の一方の面に電気−機械エネルギー変換素子２が接着され、他方の面には摺動材３が密着されており、内周部側がハウジング５に固定されている。
【００１６】
このような構成において、電気−機械エネルギー変換素子２に交番信号として交流電圧を印加すると、弾性体１に振動波としての進行波が励振され、加圧機構１８によって振動体４に圧接されている回転体６が回転し、その回転力は加圧機構１８を介して出力軸１２に伝達されて、回転軸１２が回転する。なお、回転体６を固定して、振動体４の方を回転自在とすれば、振動体４の方が回転することになる。
【００１７】
図示実施の形態において、加圧機構１８の２枚の板状の弾性部材１４，１６は単純な平板状であり、２枚の弾性部材を組合せて構成しているため、加圧機構１８のばね定数は小さく安定で且つ作り易く安価にすることができる。弾性部材の板厚、組合せを変えることにより、設計の自由度が高い好適な加圧機構を提供することができる。
【００１８】
また、加圧機構１８は回転方向の自由度を規制して構成されているので、従来、図５，図６に示すように回転体６と皿ばね８の間に介在しているゴムシート７による「ずれ」「すべり」の発生はなく、精度の高い回転性能を得ることができる。
【００１９】
さらに、加圧機構１８は回転体６の内周部側寄りで連結部材１３で連結されているため、回転体６が振動体４の摺動材３に圧接されている部分への加圧ムラの影響は小さくなり、したがって回転ムラやトルクムラを小さくすることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、振動体と接触体とを加圧接触させる加圧機構を間にスペーサ部材を挾んだ２枚の板状の弾性部材によって構成したので、ばね定数が小さくでき、且つ部品の寸法誤差の影響も小さくでき、安定的な加圧機構を有する振動波モータを提供できる。
【００２１】
また、加圧機構を構成する２板の弾性部材とスペーサ部材は回転方向の自由度を規制して相対回転できないようにしているので、ずれ、すべりなどがなく、振動騒音の発生を少なくすることができる。
【００２２】
また、加圧機構を構成する２板の弾性部材は、各々その内周部で回転軸との第１の連結部材及び接触体との第２の連結部材と相対回転しないように接合させたので、加圧ムラが小さく回転ムラ、トルクムラが少なく、且つ接触体が振動体の接触面に適正に接触させることができ、更には接触体と回転軸との間の緩み、ガタ等も防ぐことができる。
【００２３】
さらに加圧機構と回転子の連結は回転子の内周部側寄りで行なわれているので、加圧ムラが小さく回転子が振動体の摺動面に倣い易く、回転性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における振動波モータの断面図。
【図２】加圧機構の断面図。
【図３】回転体、回転軸と加圧機構の断面図。
【図４】回転体、回転軸と加圧機構の斜視図。
【図５】従来例の振動波モータの断面図。
【図６】従来例の回転子、出力軸と加圧機構の斜視図。
【符号の説明】
１  弾性体
２  電気−機械エネルギー変換素子
３  摺動材
４  振動体
５  ハウジング
６  接触体としての回転体
１０  ケース
１１ａ  軸受
１１ｂ  軸受
１２  回転軸としての出力軸
１３  連結部材
１４  弾性部材
１５  スペーサ部材
１６  弾性部材
１７  連結部材
１８  加圧機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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