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JP2001161084A - Direct-acting mechanism using ultrasonic motor and electronic device therewith - Google Patents

Direct-acting mechanism using ultrasonic motor and electronic device therewith

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Publication number
JP2001161084A
JP2001161084A JP2000244330A JP2000244330A JP2001161084A JP 2001161084 A JP2001161084 A JP 2001161084A JP 2000244330 A JP2000244330 A JP 2000244330A JP 2000244330 A JP2000244330 A JP 2000244330A JP 2001161084 A JP2001161084 A JP 2001161084A
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JP
Japan
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ultrasonic motor
moving body
rotor
cam
movement
Prior art date
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Application number
JP2000244330A
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Japanese (ja)
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Inventor
Akihiro Iino
朗弘 飯野
Masao Kasuga
政雄 春日
Makoto Suzuki
鈴木  誠
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Publication date
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Priority to US09/663,878 priority patent/US6765334B1/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To attain a small-sized direct-acting mechanism, which is capable of fine and coarse movements and resistant to disturbance, using a rotating type ultrasonic motor. SOLUTION: This direct-acting mechanism having the ultrasonic motor is provided with the rotating type ultrasonic motor and a pressure mechanism permitting a mobile body to be direct-actuated by means of output transfer members such as a cam and a pinion rotating in synchronization with the rotor of the ultrasonic motor and giving contact pressure to portion between the mobile body and the output transfer member, thereby forming the direct-acting mechanism capable of coarse and fine feeds without backlash and with high accuracy and rigid enough to be resistant to an influence of external oscillation. The small-sized and high-powered ultrasonic motor is used, so that the entire direct-acting mechanism can be reduced in size and thickness as well as it is free from magnetic influence and exert no influence on others. Furthermore, no power is consumed while it is being stopped. It is thus possible to attain the direct-acting mechanism having the ultrasonic motor, which is reduced in size, consumes small amount of power, and is capable of highly accurate positioning, and an electronic device using it.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電素子を有する振
動体で移動体を摩擦駆動させる超音波モータ及び超音波
モータを用いた電子機器に係わり、特に回転型の超音波
モータを用い移動体を直動運動させる微小機構に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic motor for driving a moving body frictionally with a vibrating body having a piezoelectric element and an electronic apparatus using the ultrasonic motor, and more particularly to a moving body using a rotary ultrasonic motor. The present invention relates to a micro mechanism for performing a linear motion.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、各種電子機器、光学機器、医療機
器等において直線的な動きを要求される用途が多くなっ
ている。このような場合、例えば電磁型のモータと送り
ネジを組み合わせたり、ボイスコイルモータや可動コイ
ルモータを用いたり、圧電素子を用いたアクチュエータ
が一般に用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, applications requiring linear movement have been increasing in various electronic devices, optical devices, medical devices and the like. In such a case, for example, an actuator using a combination of an electromagnetic motor and a feed screw, a voice coil motor or a movable coil motor, or an actuator using a piezoelectric element is generally used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電磁型
のモータと送りネジを組み合わせた場合、機構が複雑で
大型化してしまうとともに送り機構でのバックラッシュ
により細かな送り量の制御ができなかった。また、ボイ
スコイルモータや可動コイルモータを用いた場合には微
小な位置決めが難しいと共に、剛性が低く外部の振動に
より位置がずれてしまうことがあった。特にボイスコイ
ルモータや可動コイルモータは板ばね等と組み合わせて
使用することが多く、この場合更に剛性が低下してしま
う。そしてこれら電磁力を使うアクチュエータは電磁ノ
イズの影響を受け易く、また同時に電磁ノイズを発生す
る為、磁気ディスク等の記録媒体に影響を与えたり、通
信で用いられる電波に影響を与える可能性がある。
However, when an electromagnetic motor and a feed screw are combined, the mechanism becomes complicated and large, and the feed amount cannot be finely controlled due to backlash in the feed mechanism. Further, when a voice coil motor or a movable coil motor is used, it is difficult to perform minute positioning, and the rigidity is low, and the position may be shifted due to external vibration. In particular, the voice coil motor and the movable coil motor are often used in combination with a leaf spring or the like, and in this case, the rigidity is further reduced. Actuators that use these electromagnetic forces are susceptible to electromagnetic noise and generate electromagnetic noise at the same time, which may affect recording media such as magnetic disks and radio waves used in communications. .

【0004】圧電素子を用いたアクチュエータを用いた
場合、微動制御は可能であるが変位は小さく粗動はでき
ない。拡大機構を設けると機構が複雑で大きくなってし
まう。
When an actuator using a piezoelectric element is used, fine movement control is possible, but displacement is small and coarse movement cannot be performed. When the enlargement mechanism is provided, the mechanism becomes complicated and large.

【0005】そして、以上に示したようなモータ、アク
チュエータの場合、特定位置に停止している場合にも電
力を消費していた。
[0005] In the case of the motors and actuators described above, power is consumed even when stopped at a specific position.

【0006】そこで本発明では、回転型の超音波モータ
を用い、微動、粗動が可能な小型な直動機構を得ること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a small linear motion mechanism capable of fine movement and coarse movement using a rotary ultrasonic motor.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は回転型の超音波
モータと、超音波モータのロータと連動して回転するカ
ムやピニオン等の出力伝達手段により移動体を直動もし
くは遥動運動させる超音波モータ付き直動機構を実現さ
せるものである。
According to the present invention, a moving body is moved linearly or oscillatingly by a rotary ultrasonic motor and an output transmitting means such as a cam or a pinion which rotates in conjunction with a rotor of the ultrasonic motor. This realizes a linear motion mechanism with an ultrasonic motor.

【0008】本発明によれば、圧電素子を有する振動体
の振動によりロータを駆動する超音波モータと、ロータ
の動きに連動するカムと、カムの回転に応じて一定方向
に動作する移動体と、移動体にはカムと移動体とに接触
圧を与える加圧機構を設けたことにより超音波モータ付
き直動機構もしくは遥動機構を実現する。
According to the present invention, an ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element, a cam interlocked with the movement of the rotor, and a moving body that operates in a fixed direction in accordance with the rotation of the cam are provided. The moving body is provided with a pressurizing mechanism for applying a contact pressure to the cam and the moving body, thereby realizing a linear motion mechanism with an ultrasonic motor or a swing mechanism.

【0009】また、本発明によれば、圧電素子を有する
振動体の振動によりロータを駆動する超音波モータと、
ロータの動きに連動するピニオンと、ピニオンの回転に
応じて一定方向に動作し、ラックを有する移動体からな
り、移動体にピニオンと移動体のラックとに接触圧を与
える加圧機構を設けたことにより超音波モータ付き直動
機構を実現する。
Further, according to the present invention, an ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element,
A pinion interlocked with the movement of the rotor and a moving body having a rack that operates in a fixed direction in accordance with the rotation of the pinion, and is provided with a pressing mechanism that applies a contact pressure to the pinion and the rack of the moving body. This realizes a linear motion mechanism with an ultrasonic motor.

【0010】次に、本発明によれば、カムもしくはピニ
オンをロータと一体的に設けたことを特徴する。これに
より超音波モータからより大きな駆動力が得られ、小型
・薄型な超音波モータ付き直動機構が実現できる。
Next, according to the present invention, a cam or a pinion is provided integrally with the rotor. As a result, a greater driving force can be obtained from the ultrasonic motor, and a small and thin linear motion mechanism with an ultrasonic motor can be realized.

【0011】更に、本発明によれば、前記の超音波モー
タ付き直動機構においてカムもしくはピニオンの外径を
振動体の出力取出し部の外径よりも小さくする。これに
より、移動体はより大きな駆動力を得ることができる。
Further, according to the present invention, in the above-described linear motion mechanism with an ultrasonic motor, the outer diameter of the cam or the pinion is made smaller than the outer diameter of the output take-out portion of the vibrator. Thereby, the moving body can obtain a larger driving force.

【0012】更に、本発明によれば圧電素子を有する振
動体の振動によりロータを駆動する超音波モータと、前
記ロータの動きに連動するカムと、前記カムの回転に応
じて遥動動作する移動体と、前記移動体の一部に設けら
れ、前記カムと前記移動体とに接触圧を与える加圧機構
とを有することにより超音波モータ付き遥動機構が実現
できる。
Further, according to the present invention, an ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element, a cam interlocked with the movement of the rotor, and a movement that swings in accordance with the rotation of the cam A swing mechanism with an ultrasonic motor can be realized by having a body and a pressurizing mechanism provided on a part of the moving body and applying a contact pressure to the cam and the moving body.

【0013】更に、本発明によれば、圧電素子を有する
振動体の振動によりロータを駆動する超音波モータと、
ロータの動きに連動するカムもしくはピニオンと、カム
もしくはピニオンの回転に応じて一定方向に動作する移
動体と、移動体の移動を案内する案内部の延長線上に、
カムもしくはピニオンと移動体とに接触圧を与える加圧
機構を設けたことを特徴とする。これによれば、移動体
の案内と移動体への加圧が同軸上で作用する為、移動体
の動きは傾かず、スムーズとなるとともに、振動等の外
乱に対して強くなる。
Further, according to the present invention, an ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element,
On the extension of the cam or pinion linked to the movement of the rotor, the moving body that moves in a fixed direction according to the rotation of the cam or the pinion, and the guide part that guides the movement of the moving body,
A pressure mechanism for applying a contact pressure to the cam or the pinion and the moving body is provided. According to this, since the guidance of the moving body and the pressurization to the moving body act coaxially, the movement of the moving body does not tilt, becomes smooth, and becomes strong against disturbance such as vibration.

【0014】更に、本発明によれば、圧電素子を有する
振動体の振動によりロータを駆動する超音波モータと、
ロータの動きに連動するカムと、カムの回転に応じて一
定方向に動作する移動体と、移動体の移動を案内する二
つの案内部もしくは移動体を支持する二つの支持部を結
んだ直線上にカムによる力の作用点と、カムと移動体に
接触圧を与える加圧機構とを設けたことを特徴とする。
これによれば一つの直線状にカムによる力の作用点、加
圧機構による力の作用点を設けたことにより移動体の動
きは傾かず、スムーズになるとともに振動等の外乱に対
して強くなる。
Further, according to the present invention, an ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element,
On a straight line that connects a cam linked to the movement of the rotor, a moving body that moves in a fixed direction in accordance with the rotation of the cam, and two guide portions that guide the movement of the moving body or two support portions that support the moving body. And a pressure application mechanism for applying a contact pressure to the cam and the moving body.
According to this, by providing the point of action of the force by the cam and the point of action of the force by the pressurizing mechanism in one straight line, the movement of the moving body does not tilt, becomes smooth, and becomes strong against disturbance such as vibration. .

【0015】更に、本発明によれば、圧電素子を有する
振動体の振動によりロータを駆動する超音波モータと、
ロータの動きに連動するカムと、カムの回転に応じて一
定方向に動作する移動体からなり、カムの力の作用点を
移動体の重心に設けた。これによれば、カムによる力の
作用点が移動体の重心点に集中して作用する為、移動体
の移動は傾かず、スムーズに動作するとともに、振動等
の外乱に対して強くなる。
Further, according to the present invention, an ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element,
The cam includes a cam that is linked to the movement of the rotor and a moving body that moves in a certain direction in accordance with the rotation of the cam. According to this, since the point of action of the force of the cam is concentrated on the center of gravity of the moving body, the moving body does not tilt, operates smoothly, and is strong against disturbance such as vibration.

【0016】更に、本発明によれば、移動体の移動を案
内する案内部材をロータと移動体に接触圧を与えるロー
タ加圧部材の一部に設けたことを特徴とする。これによ
れば小型・薄型の直動機構が実現できる。
Further, according to the present invention, a guide member for guiding the movement of the moving body is provided on a part of the rotor pressing member that applies a contact pressure to the rotor and the moving body. According to this, a small and thin linear motion mechanism can be realized.

【0017】更に本発明によれば、超音波モータを起動
する際に、加圧機構の加圧力がロータに回転力を与える
方向に予め前記ロータを回転させるか、あるいは振動体
により定在波を発生させ、加圧機構による加圧力で予め
ロータを回転させた後でロータに所定の動作を行わせる
ことを特徴とする。これによれば、長期間保存した後で
発生する振動体とロータ間の固着や偏磨耗による起動不
良から回避できるため信頼性に優れた超音波モータ付き
直動機構もしくは超音波モータ付き遥動機構が実現でき
る。
Further, according to the present invention, when the ultrasonic motor is started, the rotor is rotated in advance in a direction in which the pressing force of the pressurizing mechanism gives a rotational force to the rotor, or the standing wave is generated by the vibrator. It is characterized by causing the rotor to perform a predetermined operation after the rotor is rotated in advance by the pressing force of the pressurizing mechanism. According to this, a linear motion mechanism with an ultrasonic motor or a oscillating mechanism with an ultrasonic motor that is excellent in reliability because it can be prevented from starting failure due to sticking or uneven wear between the vibrating body and the rotor that occurs after long-term storage. Can be realized.

【0018】更に、本発明によれば、前記の超音波モー
タ付き直動機構を電子機器に用い、移動体により負荷部
材を駆動することを特徴とする。これにより電子機器の
小型化、低電力化、並びに振動等の外乱に強く、また電
磁ノイズの影響を受けない電子機器が実現できる。
Further, according to the present invention, the linear motion mechanism with the ultrasonic motor is used in an electronic device, and a load member is driven by a moving body. Thus, it is possible to realize an electronic device that is smaller in size, lower in power consumption, resistant to disturbances such as vibration, and is not affected by electromagnetic noise.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図1から図9を参照して本
発明を適用した実施の形態を詳細に説明する。 {実施の形態1}先ず初めに本発明に適用可能な超音波
モータの例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to FIGS. Embodiment 1 First, an example of an ultrasonic motor applicable to the present invention will be described.

【0020】図2は本発明に適用可能な超音波モータ1
の構造を、図3は超音波モータ1の動作原理を示したも
のである。まず本発明に係わる超音波モータの動作原理
について説明する。図2において円板状の振動体3はそ
の中心を支持板5に固定された中心軸6によって支持さ
れている。振動体3の第1の面には圧電素子2が接合さ
れており、第2の面には振動体3の振動変位を拡大し、
ロータ4に回転力を与える突起3aが設けられている。
ロータ4の中心には軸受け7が設けられ、その中心を中
心軸6で案内している。またロータの上面中心部に設け
られ、先端が曲面形状をしたピボット8をばね座10に
一端を固定されたばね部材9によって加圧することによ
り振動体3の突起3aとロータ4の間に接触圧を与え
る。圧電素子2の圧電効果によって振動体3に励振され
た振動波は摩擦力を介してロータ4の回転力に変換され
る。
FIG. 2 shows an ultrasonic motor 1 applicable to the present invention.
FIG. 3 shows the operation principle of the ultrasonic motor 1. First, the operation principle of the ultrasonic motor according to the present invention will be described. In FIG. 2, the disk-shaped vibrator 3 is supported at its center by a central shaft 6 fixed to a support plate 5. The piezoelectric element 2 is bonded to the first surface of the vibrating body 3, and the vibration displacement of the vibrating body 3 is enlarged on the second surface.
Protrusions 3a for applying a rotational force to the rotor 4 are provided.
A bearing 7 is provided at the center of the rotor 4, and the center is guided by a center shaft 6. Also, a contact 8 is provided between the protrusion 3a of the vibrating body 3 and the rotor 4 by pressing a pivot 8 provided at the center of the upper surface of the rotor and having a curved end with a spring member 9 having one end fixed to a spring seat 10. give. The vibration wave excited by the vibrating body 3 by the piezoelectric effect of the piezoelectric element 2 is converted into the rotational force of the rotor 4 via the frictional force.

【0021】図3に詳細な動作原理を示す。振動体3に
接合される圧電素子2は円周方向に4分の1波長毎に分
割され、一つおきに方向が逆になるように厚み方向に分
極処理されている。各電極パターンを一つおきに電気的
に短絡し、斜線部11aと非斜線部11bの二つの電極
パターン群を構成する。そして、振動体3の突起3aが
ちょうど斜線部11aもしくは非斜線部11b電極パタ
ーンの境界線に位置するように振動体3と圧電素子2が
接合される。圧電素子2の振動体3との接合面には、全
体に渡って電極11cが設けられている。
FIG. 3 shows the detailed operation principle. The piezoelectric element 2 bonded to the vibrating body 3 is divided in the circumferential direction for every quarter wavelength, and is polarized in the thickness direction so that every other direction is reversed. Every other electrode pattern is electrically short-circuited to form two electrode pattern groups of a hatched portion 11a and a non-hatched portion 11b. Then, the vibrating body 3 and the piezoelectric element 2 are joined so that the protrusion 3a of the vibrating body 3 is located exactly at the boundary of the electrode pattern of the hatched portion 11a or the non-hatched portion 11b. An electrode 11c is provided on the entire surface of the piezoelectric element 2 joined to the vibrating body 3.

【0022】斜線部のパターン群11aに所定の周波数
の駆動信号が印加されると振動体3には(c)に示した
ような定在波が発生する。この時上昇した突起3aは右
に傾くためこれと接するロータ4は右に移動する。
When a drive signal of a predetermined frequency is applied to the hatched pattern group 11a, a standing wave as shown in FIG. At this time, the raised protrusion 3a is tilted rightward, and the rotor 4 in contact therewith moves rightward.

【0023】今度は非斜線部のパターン群11bに駆動
信号を印加すると、振動体3には(d)のような定在波
が発生し、ロータ4は今度は左方向に移動する。このよ
うに圧電素子の一方の面を共通電極11cとし、他方の
面に二つの電極群11a、11bを設け、二つの電極群
11aと、11bのうち駆動信号を印加する電極群を選
択することにより振動体に発生する定在波の位置をずら
し、振動体3に接するロータ4の移動方向を制御可能と
する。
Next, when a drive signal is applied to the pattern group 11b in the non-hatched portion, a standing wave as shown in (d) is generated in the vibrating body 3, and the rotor 4 moves to the left this time. As described above, one surface of the piezoelectric element is used as the common electrode 11c, and two electrode groups 11a and 11b are provided on the other surface, and an electrode group to which a drive signal is applied is selected from the two electrode groups 11a and 11b. Thus, the position of the standing wave generated in the vibrating body is shifted, and the moving direction of the rotor 4 in contact with the vibrating body 3 can be controlled.

【0024】駆動信号は圧電素子2の電極パターン群1
1a、11bと電気的に接続されたフレキシブル基盤1
2と支持板5の間に加えられる。支持板5は中心軸6、
振動体3を介して電極11cと電気的に接続されてい
る。
The drive signal is the electrode pattern group 1 of the piezoelectric element 2.
Flexible board 1 electrically connected to 1a, 11b
2 and support plate 5. The support plate 5 has a central axis 6,
It is electrically connected to the electrode 11c via the vibrating body 3.

【0025】本実施例の圧電素子2を用いれば振動体3
の周方向に3つの波数を有する定在波が励振できる。ま
た周波数によって径方向の節の数が異なるため、励振す
る振動モードの径方向に対する振幅最大部に突起3aを
設けることが好ましい。
If the piezoelectric element 2 of this embodiment is used, the vibrating body 3
A standing wave having three wave numbers in the circumferential direction can be excited. In addition, since the number of nodes in the radial direction differs depending on the frequency, it is preferable to provide the projection 3a at the maximum amplitude portion in the radial direction of the vibration mode to be excited.

【0026】続いて本実施の形態1について説明する。
超音波モータ1の支持板5は第2の支持板18に接続さ
れている。ロータ4にはロータ4と一体的にカム13が
設けられている。移動体14は第2の支持板18に取り
付けられた案内16の案内面にしたがって一方向に移動
可能となるとともに移動体14の曲面形状の先端14a
はカム13と接している。案内16と移動体14の先端
14aの間には予圧ばね15が納められ、カム13と移
動体14の先端14aに接触圧を与えている。ロータ4
が回転すると、それに伴いカム13も回転する。カム1
3の径方向の長さの変化に応じて移動体14は移動す
る。この際、移動体14の先端14aとカム13との間
には予圧がかけられている為、カム13およびロータ4
と移動体14の間にはガタは生じない。また外部からの
振動や姿勢差に対しても安定な動作が可能である。さら
に超音波モータの特徴から、停止時には電力の消費なし
でロータ4と振動体3の突起3aの間には摩擦力が働き
移動体14の動きを保持する。
Next, the first embodiment will be described.
The support plate 5 of the ultrasonic motor 1 is connected to a second support plate 18. The rotor 4 is provided with a cam 13 integrally with the rotor 4. The moving body 14 can move in one direction according to the guide surface of the guide 16 attached to the second support plate 18 and has a curved end 14 a of the moving body 14.
Is in contact with the cam 13. A preload spring 15 is accommodated between the guide 16 and the tip 14a of the moving body 14, and applies a contact pressure to the cam 13 and the tip 14a of the moving body 14. Rotor 4
Rotates, the cam 13 also rotates accordingly. Cam 1
The moving body 14 moves in accordance with the change in the length in the radial direction 3. At this time, since a preload is applied between the tip 14a of the moving body 14 and the cam 13, the cam 13 and the rotor 4
There is no play between the moving object 14 and the moving object 14. In addition, stable operation can be performed even with respect to external vibrations and posture differences. Further, due to the feature of the ultrasonic motor, a frictional force acts between the rotor 4 and the projection 3a of the vibrating body 3 at the time of stoppage without consuming power, and the movement of the moving body 14 is maintained.

【0027】従って、高精度位置決めが可能な超音波モ
ータの特長を生かして、移動体14の直動に対しても高
精度の位置決めが可能である。また、電磁型のモータ、
アクチュエータに比較して応答性が優れる。カム13の
外形を振動体の力を伝達する突起3aの径よりも小さく
することで移動体14に大きな力を伝えることが出来
る。
Therefore, by utilizing the features of the ultrasonic motor capable of high-precision positioning, high-precision positioning can be performed even with respect to the linear motion of the moving body 14. In addition, electromagnetic type motor,
Excellent responsiveness compared to actuators. By making the outer shape of the cam 13 smaller than the diameter of the projection 3a that transmits the force of the vibrating body, a large force can be transmitted to the moving body 14.

【0028】図4は本実施例の第1の変形例である。超
音波モータ1の方向を90度回転し、移動体14の先端
14aをロータ4の上面に接触させている。ロータ4に
は厚みが異なるカム部13があり、ロータ4の回転に伴
って、ロータ4と接する移動体14を動作させる。
FIG. 4 shows a first modification of the present embodiment. The direction of the ultrasonic motor 1 is rotated by 90 degrees, and the tip 14 a of the moving body 14 is brought into contact with the upper surface of the rotor 4. The rotor 4 has a cam portion 13 having a different thickness, and the moving member 14 in contact with the rotor 4 is operated as the rotor 4 rotates.

【0029】図5は本実施例の第2の変形例である。こ
こではロータ4にはピニオン19が設けられており、移
動体14に設けられたラック14bとかみ合いロータ4
の動きに伴って移動体を動作させる。移動体14は案内
16とばね座10に設けられた第二の案内10bに一方
向に移動可能な様に案内されている。ばね座に第二の案
内10bを設けることにより本機構の小型化、簡素化が
実現されている。移動体14の一部に設けられた段部1
4cと第二の案内10bの間に設けられた予圧ばね15
によってラック14bとピニオン19のバックラッシュ
がつめられている。
FIG. 5 shows a second modification of the present embodiment. Here, a pinion 19 is provided on the rotor 4, and meshes with a rack 14 b provided on the moving body 14.
The moving body is operated in accordance with the movement of. The movable body 14 is guided by a guide 16 and a second guide 10b provided on the spring seat 10 so as to be movable in one direction. By providing the second guide 10b on the spring seat, downsizing and simplification of the mechanism are realized. Step 1 provided on a part of the moving body 14
Preload spring 15 provided between 4c and second guide 10b
Thus, the backlash between the rack 14b and the pinion 19 is closed.

【0030】図6は本実施例の第三の変形例である。こ
こではロータ4にギヤ20を設け、ギヤ21が設けられ
たカム22を回転させる。カム22の動きに伴い移動体
14は動作する。ギヤ21とギヤ20はロータ4の回転
を減速するように動作し、移動体14に大きな力を伝達
する。また予圧ばね15によってギヤ20,ギヤ21の
間のバックラッシュはつめられ、移動体14の精密な位
置決め動作が可能となる。
FIG. 6 shows a third modification of this embodiment. Here, a gear 20 is provided on the rotor 4 and a cam 22 provided with the gear 21 is rotated. The moving body 14 operates with the movement of the cam 22. The gears 21 and 20 operate to reduce the rotation of the rotor 4 and transmit a large force to the moving body 14. Further, the backlash between the gears 20 and 21 is reduced by the preload spring 15, so that the moving body 14 can be precisely positioned.

【0031】例えば、移動体14の先端に磁気ヘッド1
7を取り付ければ高密度なハードディスクのが実現でき
る。更に、超音波モータは磁気を発生しないから磁気ヘ
ッド17および図示しない磁気ディスクにも悪影響を与
えない。また、磁気ヘッド17の代わりにステージを付
ければ小型微動ステージが実現できる。この場合、微動
も粗動も可能となる。また、移動体14の先端にレンズ
を付け、移動体14の移動方向の延長線上と平行な位置
にCCDカメラを設ければ医療で用いられるカテーテル
のカメラのオートフォーカスやズーム機構が実現でき
る。レンズの代わりに刃具を付ければ遠隔操作による手
術が可能となる。
For example, the magnetic head 1
7, a high-density hard disk can be realized. Further, since the ultrasonic motor does not generate magnetism, it does not adversely affect the magnetic head 17 and a magnetic disk (not shown). If a stage is provided instead of the magnetic head 17, a small fine movement stage can be realized. In this case, both fine movement and coarse movement are possible. If a lens is attached to the tip of the moving body 14 and a CCD camera is provided at a position parallel to an extension of the moving direction of the moving body 14, an autofocus and zoom mechanism of a catheter camera used in medical treatment can be realized. By attaching a cutting tool instead of a lens, surgery by remote control becomes possible.

【0032】ところで、超音波モータの欠点の一つとし
て長期間動作せず放置した場合にロータ4と振動体3の
接触面で固着を起こし、動作不良を発生する場合がある
ことが挙げられる。これらは例えば外部環境(温度、湿
度等)の影響や接触面の材質などによるが、本発明に示
す様にロータ4に常に一定方向の回転力を与える加圧機
構(予圧ばね15)を有する場合にはこの回転力を利用
し、固着による動作不良を回避することが可能となる。
One of the drawbacks of the ultrasonic motor is that when the ultrasonic motor is not operated for a long period of time and left unattended, the contact surface between the rotor 4 and the vibrating body 3 may be fixed to cause malfunction. These depend on, for example, the influence of the external environment (temperature, humidity, etc.), the material of the contact surface, and the like. By using this rotational force, it is possible to avoid malfunction due to sticking.

【0033】例えば、超音波モータ1を起動させる場合
には、予め予圧ばね15の力がロータ4に回転力を与え
る方向にロ―タ4を回転させる。もしくは図3(e)に示
す様な定在波を発生させ、ロータ4に回転力を与えずロ
―タ4と振動体3の間の摩擦力を低減することで、ロータ
4を予圧ばね15の予圧による回転力だけで動作させ
る。このような方法で固着状態を抜け出した後で、所定
の動作を行う。ちなみに図3(e)の定在波を励振する為
には斜線部11aと非斜線部11bの両方の電極パター
ンに駆動信号を印加すればよい。 {実施の形態2}本発明の実施の形態2について説明す
る。図7は直動機構の側面図および移動体25の上面図
を示したものである。超音波モータ1の支持板23は第
二の支持板28に固定されている。移動体25は二つの
案内穴が設けられており、第二の支持板28に一端を固
定された二つの軸24に沿って一定方向に移動可能とな
っている。移動体25の一部25aとカム13は移動体
の移動方向に向かって接触されている。ロータ4の回転
に伴いカム13が回転し、移動体25を動作させる。こ
の時、移動体25と軸24の一端24aの間には予圧ば
ね15が納められており、移動体の一部25aとカム1
3に接触圧を与えている。
For example, when the ultrasonic motor 1 is started, the rotor 4 is rotated in a direction in which the force of the preload spring 15 applies a rotational force to the rotor 4 in advance. Alternatively, by generating a standing wave as shown in FIG. 3 (e) and reducing the frictional force between the rotor 4 and the vibrating body 3 without applying a rotating force to the rotor 4, the rotor 4 is preloaded with a pre-load spring 15. It is operated only by the torque generated by the preload. After exiting the fixed state by such a method, a predetermined operation is performed. Incidentally, in order to excite the standing wave shown in FIG. 3 (e), a drive signal may be applied to both the electrode patterns of the hatched portion 11a and the non-hatched portion 11b. Embodiment 2 Embodiment 2 of the present invention will be described. FIG. 7 shows a side view of the linear motion mechanism and a top view of the moving body 25. The support plate 23 of the ultrasonic motor 1 is fixed to a second support plate 28. The moving body 25 is provided with two guide holes, and can move in a certain direction along two shafts 24 each having one end fixed to the second support plate 28. A part 25a of the moving body 25 and the cam 13 are in contact with each other in the moving direction of the moving body. The cam 13 rotates with the rotation of the rotor 4 to operate the moving body 25. At this time, a preload spring 15 is accommodated between the moving body 25 and one end 24a of the shaft 24, and a part 25a of the moving body and the cam 1
3 is given a contact pressure.

【0034】ここで、例えば移動体25と第2の支持板
28に貫通穴を空け、レンズ26,27を設ければ光の
焦点を調整するフォーカス機構、光の強度を調整するア
ッテネータ等が実現できる。
Here, for example, if a through hole is made in the moving body 25 and the second support plate 28 and the lenses 26 and 27 are provided, a focus mechanism for adjusting the focus of light, an attenuator for adjusting the intensity of light, and the like are realized. it can.

【0035】超音波モータ1の固定方法に付いては何ら
制限はなく、カム13の回転による力が移動体25の移
動方向に加わるようにすればよい。また、本実施例では
ロータ4とカム13を一体構成としたが、ロータ4とカ
ム13を別部材としロータ4の力をカム13に歯車、摩
擦車等を使って伝達しても構わない。ロータ4の回転を
減速することでカム13に大きな力を発生することが可
能である。また、移動体の一部25aにラックを設け、
ロータ4と連動するピニオンで移動体を稼動させても構
わない。
The method of fixing the ultrasonic motor 1 is not limited at all, and the force by the rotation of the cam 13 may be applied in the moving direction of the moving body 25. Further, in the present embodiment, the rotor 4 and the cam 13 are integrated, but the rotor 4 and the cam 13 may be formed as separate members and the force of the rotor 4 may be transmitted to the cam 13 using a gear, a friction wheel, or the like. By reducing the rotation of the rotor 4, it is possible to generate a large force on the cam 13. Also, a rack is provided on a part 25a of the moving body,
The moving body may be operated by a pinion interlocked with the rotor 4.

【0036】図8は本発明の第2の実施例に関連する別
の例を示したものであり、直動機構の側面図および移動
体28の上面図を示したものである。超音波モータ1の
支持板23は第二の支持板31に固定されている。移動
体28には案内軸30が設けられており、第二の支持板
31の案内穴31aに沿って一定方向に移動可能となっ
ている。また、移動体28に設けられた案内部28bに
は第二の支持板31に一端を固定された軸29が入り、
移動体28の移動方向と垂直方向の動きを拘束する。移
動体28の一部に設けられた突起28aとカム13は移
動体の移動方向に向かって接触されている。ロータ4の
回転に伴いカム13が回転し、移動体28を動作させ
る。この時、案内軸の段部30aと第二の支持板31の
間には予圧ばね15が納められており、移動体の一部に
設けられた突起28aとカム13に接触圧を与えてい
る。
FIG. 8 shows another example related to the second embodiment of the present invention, and shows a side view of a linear motion mechanism and a top view of a moving body 28. The support plate 23 of the ultrasonic motor 1 is fixed to the second support plate 31. The movable body 28 is provided with a guide shaft 30, which is movable in a certain direction along a guide hole 31 a of the second support plate 31. A shaft 29 having one end fixed to a second support plate 31 enters a guide portion 28b provided on the moving body 28,
The movement in the direction perpendicular to the moving direction of the moving body 28 is restricted. The projection 28a provided on a part of the moving body 28 and the cam 13 are in contact with each other in the moving direction of the moving body. The cam 13 rotates with the rotation of the rotor 4 to operate the moving body 28. At this time, the preload spring 15 is accommodated between the step portion 30a of the guide shaft and the second support plate 31, and applies a contact pressure to the projection 28a provided on a part of the moving body and the cam 13. .

【0037】ここで、例えば移動体28と第2の支持板
31に貫通穴を空け、レンズ26,27を設ければ光の
焦点を調整するフォーカス機構、光の強度を調整するア
ッテネータ等が実現できる。
Here, for example, if a through hole is made in the moving body 28 and the second support plate 31 and the lenses 26 and 27 are provided, a focus mechanism for adjusting the focus of light, an attenuator for adjusting the intensity of light, and the like are realized. it can.

【0038】超音波モータ1の固定方法に付いては何ら
制限はなく、カム13の回転による力が移動体28の移
動方向に加わるようにすればよい。また、本実施例では
ロータ4とカム13を一体構成としたが、ロータ4とカ
ム13を別部材としロータ4の力をカム13に歯車、摩
擦車等を使って伝達しても構わない。ロータ4の回転を
減速することでカム13に大きな力を発生することが可
能である。また、移動体の一部28bにラックを設け、
ロータ4と連動するピニオンで移動体を稼動させても構
わない。
The method of fixing the ultrasonic motor 1 is not limited at all, and the force by the rotation of the cam 13 may be applied in the moving direction of the moving body 28. Further, in the present embodiment, the rotor 4 and the cam 13 are integrated, but the rotor 4 and the cam 13 may be formed as separate members and the force of the rotor 4 may be transmitted to the cam 13 using a gear, a friction wheel, or the like. By reducing the rotation of the rotor 4, it is possible to generate a large force on the cam 13. Also, a rack is provided on a part 28b of the moving body,
The moving body may be operated by a pinion interlocked with the rotor 4.

【0039】図9は本発明の第2の実施例に関連する別
の例を示したものであり、直動機構の側面図および移動
体32の上面図を示したものである。超音波モータ1の
支持板23は第二の支持板36に固定されている。移動
体32には二つの案内穴が設けられており、第二の支持
板36に一端を固定された二つの軸35に沿って一定方
向に移動可能となっている。動力伝達部材33は固定部
材34の案内ピン34aによって回転可能なように支持
されている。移動体32の一部に設けられた突起32
a、32bおよびカム13には移動体32の移動方向に
向かって動力伝達部材33の別々の一端が接触されてい
る。ロータ4の回転に伴いカム13が回転し、動力伝達
部材33を介して移動体32を動作させる。この時、軸
35の段部35aと移動体32の間には予圧ばね15が
納められており、移動体の一部に設けられた突起32
a、動力伝達部材33、カム13に接触圧を与えてい
る。
FIG. 9 shows another example related to the second embodiment of the present invention, and shows a side view of a linear motion mechanism and a top view of a moving body 32. The support plate 23 of the ultrasonic motor 1 is fixed to a second support plate 36. The movable body 32 is provided with two guide holes, and is movable in a certain direction along two shafts 35 having one ends fixed to the second support plate 36. The power transmission member 33 is rotatably supported by a guide pin 34 a of the fixed member 34. Projection 32 provided on part of moving body 32
A different end of the power transmission member 33 is in contact with the a, 32b and the cam 13 in the moving direction of the moving body 32. The cam 13 rotates with the rotation of the rotor 4 to operate the moving body 32 via the power transmission member 33. At this time, the preload spring 15 is accommodated between the step portion 35a of the shaft 35 and the moving body 32, and the projection 32 provided on a part of the moving body is provided.
a, a contact pressure is applied to the power transmission member 33 and the cam 13.

【0040】図9においては移動体32にレンズ26が
付いており、レンズを光が通過する為、レンズの上にカ
ム13を含む超音波モータ1を配置できなかった。しか
し、レンズがない場合にはレンズの中心部に位置する
点、即ち二つの軸35を結んだ線の中央、強いては移動
体32の重心に直接カム13の力が作用するようにする
ことが望ましい。構造としては、例えば図8のように移
動体の重心点に突起を設け直接カム13と接するように
すればよい。
In FIG. 9, since the lens 26 is attached to the moving body 32 and light passes through the lens, the ultrasonic motor 1 including the cam 13 cannot be arranged on the lens. However, when there is no lens, the force of the cam 13 can be applied directly to the point located at the center of the lens, that is, the center of the line connecting the two shafts 35, or at the very least, the center of gravity of the moving body 32. desirable. As the structure, for example, a protrusion may be provided at the center of gravity of the moving body as shown in FIG.

【0041】ここで、例えば移動体32と第2の支持板
36に貫通穴を空け、レンズ26,27を設ければ光の
焦点を調整するフォーカス機構、光の強度を調整するア
ッテネータ等が実現できる。
Here, for example, if a through hole is formed in the moving body 32 and the second support plate 36 and the lenses 26 and 27 are provided, a focus mechanism for adjusting the focus of light, an attenuator for adjusting the intensity of light, and the like are realized. it can.

【0042】超音波モータ1の固定方法に付いては何ら
制限はなく、カム13の回転による力が移動体32の移
動方向に加わるようにすればよい。また、本実施例では
ロータ4とカム13を一体構成としたが、ロータ4とカ
ム13を別部材としロータ4の力をカム13に歯車、摩
擦車等を使って伝達しても構わない。ロータ4の回転を
減速することでカム13に大きな力を発生することが可
能である。
There is no limitation on the method of fixing the ultrasonic motor 1, and the force by the rotation of the cam 13 may be applied in the moving direction of the moving body 32. Further, in the present embodiment, the rotor 4 and the cam 13 are integrated, but the rotor 4 and the cam 13 may be formed as separate members and the force of the rotor 4 may be transmitted to the cam 13 using a gear, a friction wheel, or the like. By reducing the rotation of the rotor 4, it is possible to generate a large force on the cam 13.

【0043】本発明の超音波モータを用いた直動機構を
電子機器に適用することにより、電子機器の低電圧化、
低消費電力化、小型化、低コスト化が実現できる。超音
波モータを利用することから当然、磁気の影響を受けず
また、有害な磁気ノイズも発生しない。 [実施の形態3]本発明の実施の形態3について説明す
る。図10は超音波モータ1を用いた遥動機構およびそ
れを用いた応用例の上面図である。
By applying the linear motion mechanism using the ultrasonic motor of the present invention to an electronic device, the voltage of the electronic device can be reduced.
Low power consumption, small size, and low cost can be realized. Since the ultrasonic motor is used, it is not affected by magnetism and no harmful magnetic noise is generated. Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a top view of a swing mechanism using the ultrasonic motor 1 and an application example using the same.

【0044】移動体37は点40aを中心として矢印3
9の方向に回転可能に支持されている。支持方法につい
てはここでは限定しないが、例えば移動体37の下面
に、その中心が点40aとなる位置に設けられた軸受け
と中心軸を用いる。
The moving body 37 has an arrow 3 around the point 40a.
9 so as to be rotatable. Although the supporting method is not limited here, for example, a bearing and a central axis provided on the lower surface of the moving body 37 at a position where the center thereof is the point 40a are used.

【0045】移動体37の回転方向に対する一方の側面
には図示しない振動体3の駆動力を受け回転するロータ
4と一体的に形成されたカム13が当接している。カム
13が回転するとその形状に伴い、移動体37は再び同
じ位置に戻る様な遥動運動する。移動体37とカム13
は予圧ばね15の予圧力を受け常に接している。ロ−タ
4の回転運動をカム13を介して移動体37の遥動運動
に変換することで移動体37の微小な角度変位が得られ
る。従って、超音波モータ1が有する高精度な位置決め
分解能を更に高めることが可能となる。
On one side of the rotating direction of the moving body 37, a rotor which rotates by receiving the driving force of the vibrating body 3 (not shown)
The cam 13 formed integrally with the abutment 4 is in contact. When the cam 13 rotates, the moving body 37 reciprocates according to its shape so as to return to the same position again. Moving body 37 and cam 13
Is always in contact with the preload of the preload spring 15. By converting the rotational movement of the rotor 4 into the oscillating movement of the moving body 37 via the cam 13, a minute angular displacement of the moving body 37 can be obtained. Therefore, it is possible to further enhance the high-precision positioning resolution of the ultrasonic motor 1.

【0046】例えば、移動体37の上面に誘電体多層膜
からなるフィルタ38を設け、フィルタ38と対向する
位置に光ファイバ39を設ければ、フィルタ38の角度
に応じてフィルタ38を透過する光ファイバ39aから
入射された光の透過中心波長は変化し、光ファイバ39
bに入射される。従って、この様な可変分解能に優れた
光フィルタが実現できる。
For example, if a filter 38 made of a dielectric multilayer film is provided on the upper surface of the moving body 37 and an optical fiber 39 is provided at a position facing the filter 38, the light transmitted through the filter 38 according to the angle of the filter 38. The transmission center wavelength of the light incident from the fiber 39a changes, and the optical fiber 39a
b. Therefore, an optical filter having such an excellent variable resolution can be realized.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように、本発明は回転型の超音波
モータと、超音波モータのロータと連動して回転するカ
ムやピニオン等の出力伝達手段により移動体を直動運動
させ、また移動体と出力伝達部材の間に接触圧を与える
加圧機構を設け、超音波モータ付き直動機構を実現させ
るものであり、これによりバックラッシュがなく高精度
で粗動と微動の送りができ、また剛性が強く外部の振動
等の影響を受け難い直動機構が構成できる。
As described above, according to the present invention, the moving body is linearly moved by the rotary ultrasonic motor and the output transmission means such as the cam and the pinion rotating in conjunction with the rotor of the ultrasonic motor. A pressurizing mechanism that applies contact pressure between the moving body and the output transmission member is provided, realizing a linear motion mechanism with an ultrasonic motor, which enables high-precision coarse and fine motion feed without backlash. In addition, a linear motion mechanism having high rigidity and hardly affected by external vibrations or the like can be configured.

【0048】また、小型で高出力の超音波モータを使っ
ていることから機構全体の小型・薄型化、並びに磁気の
影響を受けずまた他に影響を与えない直動機構が構成で
きる。
Further, since a small and high-output ultrasonic motor is used, the whole mechanism can be reduced in size and thickness, and a linear motion mechanism which is not affected by magnetism and has no other influence can be constituted.

【0049】また、停止時に消費電力を要しない点も特
徴である。従って、小型で低消費電力で高精度位置決め
が可能な超音波モータ付き直動機構並びにそれを用いた
電子機器が実現できる。
Another feature is that power consumption is not required during stoppage. Therefore, it is possible to realize a linear motion mechanism with an ultrasonic motor that is small in size, consumes low power and can perform high-precision positioning, and an electronic device using the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の超音波モータを用いた直動機構の第一
の例を示したものである。
FIG. 1 shows a first example of a linear motion mechanism using an ultrasonic motor according to the present invention.

【図2】本発明の超音波モータの構造の断面図を示した
ものである。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the ultrasonic motor according to the present invention.

【図3】本発明の超音波モータの駆動原理を示したもの
である。
FIG. 3 illustrates a driving principle of the ultrasonic motor according to the present invention.

【図4】本発明の超音波モータを用いた直動機構の第一
の例の変形例一を示したものである。
FIG. 4 shows a modification 1 of the first example of the linear motion mechanism using the ultrasonic motor of the present invention.

【図5】本発明の超音波モータを用いた直動機構の第一
の例の変形例二を示したものである。
FIG. 5 shows a second modification of the first example of the linear motion mechanism using the ultrasonic motor of the present invention.

【図6】本発明の超音波モータを用いた直動機構の第一
の例の変形例三を示したものである。
FIG. 6 shows a third modification of the first example of the linear motion mechanism using the ultrasonic motor of the present invention.

【図7】本発明の超音波モータを用いた直動機構の第二
の例を示したものである。
FIG. 7 shows a second example of a linear motion mechanism using the ultrasonic motor of the present invention.

【図8】本発明の超音波モータを用いた直動機構の第二
の例の変形例一を示したものである。
FIG. 8 shows a modification 1 of the second example of the linear motion mechanism using the ultrasonic motor of the present invention.

【図9】本発明の超音波モータを用いた直動機構の第二
の例の変形例二を示したものである。
FIG. 9 shows a second modification of the second example of the linear motion mechanism using the ultrasonic motor of the present invention.

【図10】本発明の超音波モータを用いた遥動機構の例
を示したものである。
FIG. 10 shows an example of a swing mechanism using the ultrasonic motor of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波モータ 2 圧電素子 3 振動体 4 ロータ 13 カム 14、25、28、32、37 移動体 15 予圧ばね 16 案内 26、27 レンズ REFERENCE SIGNS LIST 1 ultrasonic motor 2 piezoelectric element 3 vibrator 4 rotor 13 cam 14, 25, 28, 32, 37 moving body 15 preload spring 16 guide 26, 27 lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 誠 千葉県千葉市美浜区中瀬1丁目8番地 セ イコーインスツルメンツ株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Makoto Suzuki 1-8-8 Nakase, Mihama-ku, Chiba-shi, Chiba Seiko Instruments Inc.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電素子を有する振動体の振動によりロ
ータを駆動する超音波モータと、 前記ロータの動きに連動するカムと、 前記カムの回転に応じて一定方向に動作する移動体と、 前記移動体の一部に設けられ、前記カムと前記移動体と
に接触圧を与える加圧機構と、 を有することを特徴とする超音波モータ付き直動機構。
An ultrasonic motor that drives a rotor by vibrating a vibrating body having a piezoelectric element; a cam that is linked to the movement of the rotor; a moving body that moves in a fixed direction in accordance with the rotation of the cam; And a pressurizing mechanism provided on a part of the moving body and applying a contact pressure to the cam and the moving body.
【請求項2】 圧電素子を有する振動体の振動によりロ
ータを駆動する超音波モータと、 前記ロータの動きに連動するピニオンと、 前記ピニオンの回転に応じて一定方向に動作するための
ラックを有する移動体と、 前記移動体の一部に設けられ、前記ピニオンと前記ラッ
クとに接触圧を与える加圧機構と、 を有することを特徴とする超音波モータ付き直動機構。
2. An ultrasonic motor for driving a rotor by vibration of a vibrating body having a piezoelectric element, a pinion interlocked with the movement of the rotor, and a rack for operating in a fixed direction in accordance with the rotation of the pinion. A linear motion mechanism with an ultrasonic motor, comprising: a moving body; and a pressurizing mechanism provided on a part of the moving body and applying a contact pressure to the pinion and the rack.
【請求項3】 圧電素子を有する振動体の振動によりロ
ータを駆動する超音波モータと、 前記ロータの動きに連動するカムと、 前記カムの回転に応じて遥動動作する移動体と、 前記移動体の一部に設けられ、前記カムと前記移動体と
に接触圧を与える加圧機構と、 を有することを特徴とする超音波モータ付き遥動機構。
3. An ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element; a cam interlocked with the movement of the rotor; a moving body that swings in accordance with the rotation of the cam; And a pressurizing mechanism provided on a part of the body to apply a contact pressure to the cam and the moving body.
【請求項4】 前記超音波モータを起動する際に、前期
加圧機構の加圧力が前記ロータに回転力を与える方向に
予め前記ロータを回転させるか、あるいは前記振動体に
より定在波を発生させ、前記加圧機構による加圧力で予
め前記ロータを回転させた後で前記ロータに所定の動作
を行わせることを特徴とする請求項1ないし2記載の超音
波モータ付き直動機構もしくは請求項3記載の超音波モ
ータ付き遥動機構。
4. When the ultrasonic motor is started, the rotor is rotated in advance in a direction in which the pressing force of the pressurizing mechanism applies a rotational force to the rotor, or a standing wave is generated by the vibrator. The linear motion mechanism with an ultrasonic motor according to claim 1 or 2, wherein the rotor is caused to perform a predetermined operation after the rotor is rotated in advance by the pressing force of the pressurizing mechanism. 3. A swing mechanism with an ultrasonic motor according to 3.
【請求項5】 前記カムもしくは前記ピニオンは前記ロ
ータと一体的に設けられていることを特徴とする請求項
1ないし2記載の超音波モータ付き直動機構。
5. The linear motion mechanism with an ultrasonic motor according to claim 1, wherein the cam or the pinion is provided integrally with the rotor.
【請求項6】 前記カムもしくは前記ピニオンの外径
は、前記振動体の出力取出し部の外径よりも小さいこと
を特徴とする請求項1ないし請求項2記載の超音波モー
タ付き直動機構もしくは請求項3記載の超音波モータ付
き遥動機構。
6. The linear motion mechanism with an ultrasonic motor according to claim 1, wherein an outer diameter of the cam or the pinion is smaller than an outer diameter of an output extracting portion of the vibrator. 4. The swing mechanism with an ultrasonic motor according to claim 3.
【請求項7】 圧電素子を有する振動体の振動によりロ
ータを駆動する超音波モータと、 前記ロータの動きに連動するカムもしくはピニオンと、
前記カムもしくはピニオンの回転に応じて一定方向に動
作する移動体と、 前記移動体の移動を案内する案内部と、前記案内部の延
長線上に設けられ、前記カムもしくはピニオンと前記移
動体とに接触圧を与える加圧機構と、を有することを特
徴とする超音波モータ付き直動機構。
7. An ultrasonic motor for driving a rotor by vibration of a vibrating body having a piezoelectric element, a cam or a pinion interlocked with the movement of the rotor,
A moving body that operates in a fixed direction in accordance with the rotation of the cam or pinion, a guide that guides the movement of the moving body, and a cam that is provided on an extension of the guide, and that includes the cam or pinion and the moving body. A linear motion mechanism with an ultrasonic motor, comprising: a pressure mechanism for applying a contact pressure.
【請求項8】 圧電素子を有する振動体の振動によりロ
ータを駆動する超音波モータと、 前記ロータの動きに連動するカムと、 前記カムの回転に応じて一定方向に動作する移動体と、 前記移動体の移動を案内する複数の案内部と、 前記複数の案内部を結んだ直線上で、前記移動体に設け
られた前記カムによる力の作用点と、 前記カムと前記移動体に接触圧を与える、前記移動体に
設けられた加圧機構による力の作用点と、 を有することを特徴とする超音波モータ付き直動機構。
8. An ultrasonic motor for driving a rotor by vibrating a vibrating body having a piezoelectric element, a cam interlocking with the movement of the rotor, a moving body that operates in a fixed direction in accordance with the rotation of the cam, A plurality of guides for guiding the movement of the moving body; a point of action of a force provided by the cam provided on the moving body on a straight line connecting the plurality of guides; and a contact pressure between the cam and the moving body. And a point of action of a force by a pressurizing mechanism provided on the moving body.
【請求項9】 圧電素子を有する振動体の振動によりロ
ータを駆動する超音波モータと、 前記ロータの動きに連動するカムと、 前記カムの回転に応じて一定方向に動作する移動体と、 前記移動体の重心に前記カムによる力の作用点と、 を有することを特徴とする超音波モータ付き直動機構。
9. An ultrasonic motor for driving a rotor by the vibration of a vibrating body having a piezoelectric element, a cam interlocked with the movement of the rotor, a moving body that operates in a fixed direction according to the rotation of the cam, A linear motion mechanism with an ultrasonic motor, comprising: a point of action of the force by the cam at the center of gravity of the moving body.
【請求項10】 前記移動体の移動を案内する案内部材
は、前記ロータと前記移動体に接触圧を与えるロータ加
圧部材の一部に設けられていることを特徴とする請求項
1もしくは請求項2に記載の超音波モータ付き直動機
構。
10. The guide member for guiding the movement of the moving body is provided on a part of a rotor pressing member that applies a contact pressure to the rotor and the moving body. Item 3. A linear motion mechanism with an ultrasonic motor according to Item 2.
【請求項11】 請求項1〜10記載の超音波モータ付
き直動機構もしくは超音波モータ付き遥動機構を有し、
前記移動体により負荷部材を駆動することを特徴とする
電子機器。
11. A linear motion mechanism with an ultrasonic motor or a swing mechanism with an ultrasonic motor according to claim 1,
An electronic device, wherein a load member is driven by the moving body.
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