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公開番号2024177922
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2023096333
出願日2023-06-12
発明の名称振動波モータ
出願人キヤノン株式会社
代理人個人
主分類H02N 2/12 20060101AFI20241217BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】容量が小さく且つ駆動力の大きい振動波モータを提供する。
【解決手段】振動波モータは、第1の弾性体1及び第2の弾性体2と、第1の弾性体1と第2の弾性体2との間に配置された電気-機械エネルギー変換素子3とを有する振動体15と、振動体15の振動により振動体15に対して相対的に移動する移動体16とを備えており、第1の弾性体1と電気-機械エネルギー変換素子3との接触面の外径は、第1の弾性体1と移動体16との摺動面の径よりも小さく、接触面の内径は、第1の弾性体1の内径及び電気-機械エネルギー変換素子3の内径よりも大きく、電気-機械エネルギー変換素子3の内部電極3-3の内径は、接触面の内径の±30%以内とされている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１の弾性体及び第２の弾性体と、
前記第１の弾性体と前記第２の弾性体との間に配置された電気－機械エネルギー変換素子と、
を有する振動体と、
前記振動体の振動により前記振動体に対して相対的に移動する移動体と、
を備え、
前記第１の弾性体と前記電気－機械エネルギー変換素子との接触面の外径は、前記第１の弾性体と前記移動体との摺動面の径よりも小さく、
前記接触面の内径は、前記第１の弾性体の内径及び前記電気－機械エネルギー変換素子の内径よりも大きく、
前記電気－機械エネルギー変換素子の内部電極の内径は、前記接触面の内径の±３０％以内である、
ことを特徴とする振動波モータ。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記内部電極の内径は、前記接触面の内径の±１０％以内である、
請求項１に記載の振動波モータ。
【請求項３】
前記内部電極の内径は、前記接触面の内径と一致する、
請求項１に記載の振動波モータ。
【請求項４】
前記第１の弾性体は凸部を有しており、
前記接触面は、前記凸部と前記電気－機械エネルギー変換素子との接触部位である、
請求項１に記載の振動波モータ。
【請求項５】
前記電気－機械エネルギー変換素子は、前記内部電極に形成された貫通電極を有しており、
前記貫通電極は、前記内部電極の内縁よりも内側にある、
請求項１に記載の振動波モータ。
【請求項６】
前記電気－機械エネルギー変換素子は、前記内部電極と圧電体とが交互に積層された積層圧電素子であり、
前記貫通電極は、上下の層の前記内部電極を電気的に接続する、
請求項５に記載の振動波モータ。
【請求項７】
前記内部電極は、活性領域において内縁の一部に外縁に向かって凹部が形成された幅狭部を有する、
請求項１に記載の振動波モータ。
【請求項８】
レンズと、
前記レンズを駆動する請求項１～７のいずれか１項に記載の振動波モータと、
を備えた光学機器。
【請求項９】
部材と、
前記部材を駆動する請求項１～７のいずれか１項に記載の振動波モータと、
を備えた電子機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動波モータに関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
圧電素子等の電気－機械エネルギー変換素子を用いた振動波モータとして、種々な構成のものが知られている。例えば、特許文献１や特許文献２のように、圧電素子をステンレス等の弾性体で挟持して構成するランジュバン型振動子に移動体であるロータを加圧接触させて駆動する振動波モータがある。この駆動原理は、圧電素子に所定の交流電圧（駆動電圧）を印加することによって、振動子に直交する２つの曲げ振動を発生させことで、弾性体表面に楕円運動又は円運動を起こし、摩擦力により移動体を回転運動させるというものである。
【０００３】
特に最近では、単一の板状の圧電素子だけでなく、複数の圧電層と電極層とを交互に重ねて積層化し、一体焼成した積層圧電素子や単一板状に焼成した圧電素子を積み重ねて接着した素子が用いられている。これは、積層化によって、単一の板状の圧電素子と比べて低電圧で大きな変位や大きな力が得られるためである。とりわけ、小型化や薄層化には一体焼成した積層圧電素子が適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第３５２６２９８号公報
特開２０１４－５４０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの振動波モータをカメラ等のバッテリーで駆動する携帯機器に適用する場合、バッテリーの消費を最小限にするために省電力で駆動することが望まれている。
圧電素子に印加される電圧が一定の場合、駆動回路の消費電力は容量の２乗に比例するため、容量の低減することで電力消費を抑えることが可能となる。この容量を減らすためには、電極面積を減少させる方法、或いは電極間の距離（厚み）を増加させる方法があるが、厚みを増加させると当然ながらモータサイズが大きくなってしまう。一方、単純に容量を減らすために電極面積を減少させると、モータサイズは大きくならないが、駆動に必要な力まで減少してしまう。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、容量が小さく且つ駆動力の大きい振動波モータを提供することを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の振動波モータは、第１の弾性体及び第２の弾性体と、前記第１の弾性体と前記第２の弾性体との間に配置された電気－機械エネルギー変換素子と、を有する振動体と、前記振動体の振動により前記振動体に対して相対的に移動する移動体と、を備え、前記第１の弾性体と前記電気－機械エネルギー変換素子との接触面の外径は、前記第１の弾性体と前記移動体との摺動面の径よりも小さく、前記接触面の内径は、前記第１の弾性体の内径及び前記電気－機械エネルギー変換素子の内径よりも大きく、前記電気－機械エネルギー変換素子の内部電極の内径は、前記接触面の内径の±３０％以内である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、容量が小さく且つ駆動力の大きい振動波モータが実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
第１の実施形態に係る振動波モータを分解して示す斜視図である。
第１の実施形態に係る振動波モータを示す断面図である。
第１の実施形態に係る振動波モータの振動モードを示す斜視図である。
第１の実施形態に係る振動波モータにおける積層圧電素子の電極層を示す断面図である。
内部電極の内径と力係数及び電極面積との関係を表した特性図である。
第１の実施形態に係る振動波モータにおいてｄ２＝ｄ１の場合と、比較例としてｄ２＝２．５ｍｍの場合とにおける、振動波モータの回転数と電力との関係を表す特性図である。
第２の実施形態に係る撮像装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の諸実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、複数の図面に亘って共通する構成部材については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成部材を説明し、共通の符号を付した構成部材については適宜説明を省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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