線性超聲波馬達和包括該線性超聲波馬達的光學設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超聲波馬達，特別地，涉及一種線性驅(qū)動型超聲波馬達(以下稱為“線性超聲波馬達”)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)的線性超聲波馬達中，通過施加高頻電壓至壓電元件使固定有壓電元件的超聲波振動器振動。超聲波振動器的振動驅(qū)動被超聲波振動器壓著的滑動構(gòu)件。線性超聲波馬達以多種方式設(shè)計為在小型的情況下維持高輸出，從而提高驅(qū)動效率。
[0003]例如，在專利文獻I公開的線性超聲波馬達中，具有壓電元件的超聲波振動器設(shè)置有兩個驅(qū)動器和四個滾動構(gòu)件，這兩個驅(qū)動器被保持為與從動構(gòu)件抵接，這四個滾動構(gòu)件位于從動構(gòu)件和基部構(gòu)件之間。四個滾動構(gòu)件等間距配置，使得四個滾動構(gòu)件在從動構(gòu)件的驅(qū)動方向上不能進入兩個驅(qū)動器之間。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2010-226940號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]但是，在專利文獻I公開的線性超聲波馬達中，為了維持四個滾動構(gòu)件被配置為四個滾動構(gòu)件在從動構(gòu)件的驅(qū)動方向上不能進入兩個驅(qū)動器之間的構(gòu)造，必須在從動構(gòu)件的驅(qū)動方向上設(shè)定滾動構(gòu)件的長配置跨度。結(jié)果，出現(xiàn)了單元的在驅(qū)動方向上的整體尺寸變大的問題。
[0009]已經(jīng)獲得本發(fā)明以解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種緊湊的線性超聲波馬達，該線性超聲波馬達在不減少輸出、驅(qū)動效率和驅(qū)動量的情況下消除了增大單元的在從動構(gòu)件的驅(qū)動方向上的整體尺寸的需要。
[0010]用于解決問題的方案
[0011]為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的線性超聲波馬達具有如下構(gòu)造。
[0012]該線性超聲波馬達包括:可動部，其包括具有壓電元件的振動器和加壓部，所述加壓部被構(gòu)造成通過對所述振動器施加壓力使所述振動器與基部加壓接觸，所述可動部被線性地驅(qū)動；和蓋部，其構(gòu)造成通過滾動部的介入接收所述壓力的反作用力，所述蓋部通過在與所述可動部的移動方向交叉的方向上延伸的固定部固定于所述基部，其中，所述滾動部夾在所述可動部的引導部和所述蓋部的蓋引導部之間，所述引導部在所述可動部的移動方向上延伸，所述蓋引導部在所述可動部的移動方向上延伸，并且所述可動部位于所述固定部的面對所述可動部的一側(cè)的外側(cè)。
[0013]此外，根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的線性超聲波馬達的可動部具有如下構(gòu)造。
[0014]線性超聲波馬達的該可動部布置在基部和固定于所述基部的蓋板之間，所述可動部在滾動部介于所述可動部和所述蓋板之間的狀態(tài)下被線性地驅(qū)動。所述可動部包括:振動器，其包括壓電元件；加壓部，其被構(gòu)造成通過對所述振動器施加壓力使所述振動器與所述基部加壓接觸；和引導部，其被構(gòu)造成容納所述滾動部，其中，所述引導部包括三個引導部，所述三個引導部配置成所述三個引導部通過直線彼此連接形成三角形，并且所述可動部被線性地驅(qū)動，使得所述加壓部的加壓中心位于通過直線彼此連接容納在所述三個引導部內(nèi)的所述滾動部而形成的三角形內(nèi)。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，能夠獲得緊湊的線性超聲波馬達，該線性超聲波馬達在不減少輸出、驅(qū)動效率和驅(qū)動量的情況下消除了增大單元的在從動構(gòu)件的驅(qū)動方向上的整體尺寸的需要。
【附圖說明】
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的線性超聲波馬達的側(cè)視圖。
[0018]圖2是根據(jù)本發(fā)明的線性超聲波馬達的分解立體圖。
[0019]圖3A是根據(jù)本發(fā)明的線性超聲波馬達單元的在可動部布置于中間位置的情況下的主視圖。
[0020]圖3B是根據(jù)本發(fā)明的線性超聲波馬達單元的在可動部布置于正側(cè)機械端的情況下的主視圖。
[0021]圖3C是根據(jù)本發(fā)明的線性超聲波馬達單元的在可動部布置于負側(cè)機械端的情況下的主視圖。
[0022]圖4是安裝有根據(jù)本發(fā)明的線性超聲波馬達的鏡筒的截面圖。
【具體實施方式】
[0023]以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的示例性實施方式。注意，在以下說明中，示例性地說明了形成為如下單元的線性超聲波馬達:該單元作為用于驅(qū)動數(shù)字照相機等的鏡筒的致動器。但是，本發(fā)明的使用用途不限于此。
[0024]此外，在本說明書中，為了明確線性超聲波馬達的結(jié)構(gòu)及其移動，在附圖中，相同的構(gòu)件分別由相同的附圖標記表示。此外，將后面說明的可動部的相對于基部的移動方向定義為X軸，將包括在可動部中的振動板的接觸部的法線方向定義為Z軸。此外，將垂直于X軸和Z軸的方向定義為Y軸。各圖中的軸的方向如圖所示，但是不限于此。
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實施方式的線性超聲波馬達的從Y軸方向看的側(cè)視圖。
[0026]此外，圖2是圖1所示的線性超聲波馬達的分解立體圖。
[0027]根據(jù)本實施方式的線性超聲波馬達100具有X軸方向上的主軸并且由如下所述的構(gòu)件形成。振動板101使得壓電元件102通過使用已知的粘結(jié)劑等固定于振動板101，壓電元件102通過被施加電壓而激發(fā)超聲波振動。注意，只要振動板101和壓電元件102彼此粘接，就不限制振動板101和壓電元件102的粘接方法。振動板101還包括接觸部101a，接觸部1la保持為在伴隨著加壓的加壓接觸狀態(tài)下與后面描述的接觸基部構(gòu)件115接觸。振動器103由振動板101和壓電元件102形成。當壓電元件102在振動板101和壓電元件102彼此粘接的狀態(tài)下產(chǎn)生超聲波振動時，在振動器103中產(chǎn)生共振現(xiàn)象。結(jié)果，在振動板101的接觸部1la中發(fā)生橢圓運動。通過改變將施加于壓電元件102的電壓的頻率和相位，從而適當?shù)馗淖冊摍E圓運動的轉(zhuǎn)動方向和橢圓比(elliptic rat1)，能夠獲得期望的移動。
[0028]振動器支撐構(gòu)件104具有在YZ平面中的凸型截面并且包括用于接收彈簧108和彈簧保持構(gòu)件107的貫通孔。彈簧保持構(gòu)件107具有用于接收和保持彈簧108的一端的表面，并且彈簧保持構(gòu)件107在該表面的相反側(cè)保持為與加壓板105面接觸。彈簧的另一端保持為與彈簧壓板109接觸，彈簧壓板109能夠嵌入振動器支撐構(gòu)件104的貫通孔。在該貫通孔中，彈簧108被彈簧保持構(gòu)件107保持并且夾在加壓板105和彈簧壓板109之間。因此，彈簧108能夠在Z軸方向上自由地伸縮并且施加壓力。此外，加壓板105在用于接收保持構(gòu)件107的表面上具有在與該表面的法線平行的方向上的兩個突起部。該兩個突起部分別被形成于振動器支撐構(gòu)件104的孔接收。此結(jié)構(gòu)限制在彈簧108伸縮時彈簧108在除Z軸方向以外的方向上的運動，壓力高效地傳遞至其它構(gòu)件。在本實施方式中，加壓板105、彈簧保持構(gòu)件107、彈簧108和彈簧壓板109形成加壓部，各構(gòu)成元件的重心能夠被與Z軸平行的直線連接。
[0029]彈性構(gòu)件106布置在壓電元件102和加壓板105之間。彈性構(gòu)件106防止加壓部和壓電元件102之間直接接觸，以防止壓電元件損壞。
[0030]移動板110包括大致長方形的嵌合孔和分別具有V字形狀的截面的槽(以下被稱為“V槽”)的三個引導部110a、110b、110c，振動器支撐構(gòu)件104的突起部分嵌合于移動板110的嵌合孔。V槽的引導部110a、110b、IlOc具有在X軸方向上的預(yù)定長度，作為滾動部的球狀的滾動構(gòu)件111a、111b、Illc被嵌入各引導部110a、110b、IlOc中。
[0031]另一方面，作為蓋部的蓋板112還包括大致長方形的嵌合孔和具有在X軸方向上的預(yù)定長度的三個V槽蓋引導部112a、112b、112c，振動器支撐構(gòu)件104的突起部分嵌合在嵌合孔中。V槽蓋引導部112a、112b、112c和V槽引導部110a、110b、IlOc分別形成在彼此相對的位置。滾動構(gòu)件111a、111b、Illc還由V槽蓋引導部112a、112b、112c夾持并且容納在V槽蓋引導部112a、112b、112c中，