(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電体の励振により弾性体に振動を発生するステータと、
前記振動によって駆動される移動体と、
前記ステータと前記移動体とを加圧接触させる加圧部材と、
前記移動体の前記ステータ側の部分に接着されたスライダー材と、
前記移動体に対して前記スライダー材と反対側に設けられ、前記移動体の運動を受けて駆動される移動補助部材と、
前記移動体と前記移動補助部材の前記加圧部材による加圧方向と交差する面の間に設けられた、がたつきを低減する低減部材と
を有することを特徴とする振動モータ装置。
【請求項２】
圧電体の励振により弾性体に振動を発生するステータと、
前記振動によって回転駆動されるロータと、
前記ステータと前記ロータとを加圧接触させる加圧部材と、
前記ロータの前記ステータ側の部分に接着されたスライダー材と、
前記ロータに対して前記スライダー材と反対側に設けられ、前記ロータの回転を受けて回転駆動される回転補助部材と、
前記ロータと前記回転補助部材の前記ロータの回転の軸と交差する面の間に設けられた、がたつきを低減する低減部材と
を有することを特徴とする振動モータ装置。
【請求項３】
前記低減部材は、紙、不織布、織布の少なくとも１つから成ることを特徴とする請求項１又は２記載の振動モータ装置。
【請求項４】
前記低減部材は、防振性の低い合成樹脂あるいは金属薄膜から成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装置。
【請求項５】
前記低減部材は、カーボン、ポリエステル、ケブラーの少なくとも１つから成ることを特徴とする請求項１又は２記載の振動モータ装置。
【請求項６】
前記低減部材は、ＰＴＦＥシール材から成ることを特徴とする請求項１又は２記載の振動モータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステータの圧電体に高周波電圧を印加させたときの振動を利用して、弾性体に発生した振動（振動波）によって、移動体を駆動する振動モータを含む振動モータ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、振動モータは、超音波振動を利用したモータ、超音波以外の各種振動を利用したモータがあり、一般的に超音波モータ、表面波モータ、振動波モータなどと呼ばれている。振動モータの種類には、回転タイプのモータ、リニヤタイプのモータ又はロッドタイプのモータなどがある。
【０００３】
例えば、回転タイプの振動モータでは、装置内に組み込まれた場合にステータにより駆動されるリング状ロータが回転補助部材により装置内に設置される。この場合にリング状ロータと回転補助部材とを直接設置するか、あるいは両者の設置面にロータの振動を回転補助部材に伝達しない様に、防振部材例えばゴム部材を配置したものがある。
【０００４】
一般的には、回転補助部材に当設するロータの設置面は、ラッピイング等の機械的処理により平面度が出される。しかし、その平面加工処理中に加工処理装置に固定されるリング状ロータが、その装置の固定力によりロータ自体にひずみが発生し、そのひずみが平面度に悪影響を与える。
本発明は、移動体の回転ムラを低減させること目的とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
振動モータのステータの振動が、大変微小（数μm）であるので従来の方法では、上述の加工処理中の平面度への悪影響により、ロータと回転補助部材の設置平面で設置関係が不安定となり、図４のグラフAに示すような設置平面の平面度に依存した回転ムラを生じてしまう課題がある。また、防振性の強い防振部材を配置すると正常なロータの振動までも吸収してしまい振動モータ自体の性能が低下してしまうと言う課題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明による振動モータ装置は、圧電体の励振により弾性体に振動を発生するステータと、前記振動によって駆動される移動体と、前記ステータと前記移動体とを加圧接触させる加圧部材と、前記移動体の前記ステータ側の部分に接着されたスライダー材と、前記移動体に対して前記スライダー材と反対側に設けられ、前記移動体の運動を受けて駆動される移動補助部材と、前記移動体と前記移動補助部材の前記加圧部材による加圧方向と交差する面の間に設けられた、がたつきを低減する低減部材とを有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、振動モータを含む振動モータ装置の実施の形態を示す断面図である。
この図１により、実施の形態の全体の構成を説明する。
この振動モータは、回転タイプのリング状振動モータであり、ステータ１の圧電体に高周波電圧を印加させたときの超音波振動を利用して、弾性体１aに発生した振動（振動波）によって、ロータ２（移動体）を駆動するものである。振動モータ装置は、この振動モータを含み、振動モータを固定部１０に固定する各種部材を含むものである。固定部１０は、カメラの交換レンズであったり、カメラ本体であったり、各種装置が想定できる。
【０００８】
リング状のステ−タ１は、リング状弾性体１ａと、弾性体１ａに接着されたリング状圧電体１ｂとから構成される。ステータ１はリング状のステータ固定部材８に固着設置され、前記ステータ固定部材８はリング状の固定部設置部材９により筒状の固定部１０に設置される。また、固定部設置部材９に固定された配線回路基盤１１は、振動モータの圧電体に高周波電圧を印可する配線が成されている。
この固定部設置部材９は、固定部１０にねじ結合されている。
【０００９】
一方、ロ−タ２は、図２に示されるように振動波による振動を受け振動するロータ振動部２ａ−１と、このロータ振動部２ａ−１の中立軸近傍から延び、ロータ振動部２a-1を支持するフランジ状のロータ支持部材２ａ−２と、前記ステータからの駆動力を外部に伝えるとともに、加圧力を伝達するロータ伝達部２ａ−３から構成されるロ−タ母材２ａと、ロ−タのロータ振動部２ａ−１に接着されたスライダ−材２ｂとから構成される。
【００１０】
ロータ２は、図１に示されるように、がたつき低減部材３を介して回転補助部材４と連結され、回転補助部材４は加圧力をロータ２に伝達するように配置されている。
このがたつき低減部材３は、防振性の少ない紙、不織布、織布、防振性の低い合成樹脂や金属薄膜を使用する
この回転補助部材４は、ロータ伝達部２ａ−３を受ける、ロータ受け部材４ａと、ボール４ｂ、リテーナー４ｃ、ボール位置調整部材４ｄ、ボール受け部材４ｅとから構成される。
【００１１】
加圧部材６により発生された加圧力は、加圧力伝達部材５により前記回転補助部材４に伝達されるように構成されている。加圧力の発生は加圧力調整部材７の位置により、加圧部材６から発生されように構成されている。この加圧部材６は、８つ板バネ片からなり、加圧力伝達部材５上に円周方向に等間隔で配置されている。
【００１２】
前記の構成により、ロータ２がステータ１に加圧接触され、圧電体１ｂの励振により弾性体１ａに発生した振動波により駆動されるようになる。
図２の(a)にロータ２のロータ伝達部２ａ−３の平面度の様子を示す。この平面度は、
がたつき低減部材３に接する側のロータ伝達部２ａ−３の設置面の平面度である（図２（c）の矢印で示す面の平面度）。図２（ａ）は、図２（b）に示す上記設置面の周方向の角度位置による平面のずれ量を示しており、ほぼ対称に山谷があることから全体的に２つに折れているものを示している。この形状としては、２つ折れ、３つ折れなどが現れる。なお、図２（ｂ）は、ロータ２の平面図であり、図２（ｃ）はロータ２の断面図である。
【００１３】
同様に、図３にロータ受け部材４ａの平面度の様子を示す。この平面度は、がたつき低減部材３に接する側のロータ受け部材４ａの設置面の平面度である（図３（b)の矢印で示す面の平面度）。図３（ａ）は、角度位置による平面のずれ量を示しており、ほぼ対称に山谷があることから全体的に２つに折れているものを示している。この形状としては、２つ折れ、３つ折れなどが現れる。なお、図３（ｂ）は、ロータ受け部材４ａの断面図であり、図３（ｃ）はロータ受け部材４ａの平面図である。
【００１４】
ロータ２と回転補助部材４のロータ受け部材４ａとの設置面の間に、防振性の少ないがたつき低減部材３を配置すると、図４のグラフＢに示すように、設置面の平面度に依存した周期的な回転ムラがほとんど、排除することができるようになり、回転ムラの大きさも減少することができる様になった。
【００１５】
【実施例】
ロータ伝達部２ａ−３（以下、ロータ２の設置面と称す）やロータ受け部材４ａ（以下、回転補助部材４の設置面と称す）が上述のような形状をもつ場合には、回転中はロータ２と回転補助部材４との設置面で設置関係が不安定となり、図４のグラフAで示すような設置面の平面度に依存した周期的な回転ムラを生じてしまうという問題点があった。
【００１６】
この問題点を解決するために、ロータ２と回転補助部材４との設置面の間に、がたつき低減部材３を配置する。具体的にどの程度の改善が成されたかを、図５から図７に示す。
図５は、回転補助部材４の設置面の平面度に対するロータ２の回転ムラの発生量を示し、ロータ２の設置面の平面度が１．１５μmの時に、がたつき低減部材（不織布）を使用した時（グラフ  X)と使用しない時（グラフ  Y)におけるロータ２の回転ムラの発生量の比較を示す。このときの振動モータは、回転数６０ｒｐｍになるような駆動周波数を圧電体に印加して駆動した場合の回転ムラをプロットした実験結果を示す。
【００１７】
また、図６は、回転補助部材４の設置面の平面度に対するロータ２の回転ムラの発生量を示し、ロータ２の設置面の平面度が２．３５μmの時に、がたつき低減部材（不織布）を使用時（グラフ  X１)と未使用時（グラフ  Y１)におけるロータ２の回転ムラの発生量の比較を示す。
また、図７は、回転補助部材４の設置面の平面度に対するロータ２の回転ムラの発生量を示し、ロータ２の設置面の平面度が５．６μmの時に、がたつき低減部材（不織布）を使用した時（グラフ  X２)と使用しない時（グラフ  Y２)におけるロータ２の回転ムラの発生量の比較を示す。
【００１８】
この実験結果によると、がたつき低減部材３を使用しない場合は、設置面の平面度に依存して、回転ムラが増大しているのがわかる。しかし、本発明の構成のように、がたつき低減部材を使用すると設置面の平面度の依存を押さえることができるようになり、回転ムラを大きく低減できる様になることがわかる。またこれにより、部品精度の超高精度化を抑制することができるようになる。
【００１９】
このがたつき低減部材３は、紙、不織布、織布、防振性の低い合成樹脂や金属薄膜を使用することで、効果が得られる事を確認した。特に紙、不織布、織布は、ポリエステル、カーボン、ケブラーなどの繊維状のものから構成されたものが好ましい。また、設置平面の平面度が数μｍ程度であれば、合成樹脂としてＰＴＦＥシール材を使用することもできる。
【００２０】
また、図８に示すように、ロータ２の設置面の平面度が、６μｍ以上と、６μｍ未満とでは低減部材３の材料として適する材料が異なることが確認されていた。
また、この低減部材３の効果が特に顕著となるロータの構成は、図２に示すロータ２のようなロータ振動部２ａ−１がその中立軸近傍から延びたフランジ状のロータ支持部材２ａ−２で支持されるような構成である。
【００２１】
なお本件発明は、上述の回転タイプの振動モータに限らず、種々のタイプの振動モータに適用できる。また、低減部材３として上述の複数の材料の組み合わせで、最適な効果を得るようにもできる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、モータ性能の低下を起こさず、回転ムラを低減した高精度回転の振動モータを提供することができようになる。また、部品精度の超高精度化を抑制する事ができるようになり低コスト化が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態である振動モータ装置の断面図である。
【図２】（a)はロータの平面度を表した図、（b)はロータの平面図、（c)はロータの断面図である。
【図３】（a)は回転補助部材の平面度表した図、（b)は回転補助部材の断面図、（c)は回転補助部材の平面図である。
【図４】がたつき低減部材を使用又は未使用時のロータの回転状態を表した図である。
【図５】  回転補助部材４の設置面の平面度に対するロータ２の回転ムラの発生量を示し、がたつき低減部材（不織布）の使用時と未使用時におけるロータ２の回転ムラの発生量の比較を示す。
【図６】  回転補助部材４の設置面の平面度に対するロータ２の回転ムラの発生量を示し、がたつき低減部材（不織布）の使用時と未使用時におけるロータ２の回転ムラの発生量の比較を示す。
【図７】  回転補助部材４の設置面の平面度に対するロータ２の回転ムラの発生量を示し、がたつき低減部材（不織布）の使用時と未使用時におけるロータ２の回転ムラの発生量の比較を示す。
【図８】  ロータ２の設置面の平面度が、６μｍ以上と、６μｍ未満とにおける低減部材３の材料示す図である。
【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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【図７】
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【図８】
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