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公開番号2025071325
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-02
出願番号2025028826,2023106117
出願日2025-02-26,2017-06-30
発明の名称振動波モータ
出願人株式会社ニコン
代理人藤央弁理士法人
主分類H02N 2/12 20060101AFI20250424BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】低密度でも良好な駆動特性を得ることができる振動波モータを提供する。
【解決手段】本発明の振動波モータ10は、電気機械変換素子13との、前記電気機械変換素子13の振動により、駆動面に振動波が生じる弾性体12と、前記弾性体12の前記駆動面に接触し、前記振動波によって回転駆動される相対運動部材15と、を備え前記電気機械変換素子13は、密度が4.2～6.0×10³kg/m³であり、前記弾性体12の前記駆動面側には複数の溝12cが設けられ、前記複数の溝12cの少なくとも一つの溝の深さをTとし、前記溝12cの底部から前記電気機械変換素子が接触する前記弾性体の接合面までの厚さをBとし、前記電気機械変換素子13の厚さをCと定義した場合、T/(B+C)の値が、1.3～2.8の範囲である。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項１】
電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の振動により、駆動面に振動波が生じる弾性体と、
前記弾性体の前記駆動面に接触し、前記振動波によって回転駆動される相対運動部材と、
を備える振動波モ－タにおいて、
前記電気機械変換素子は、密度が４．２～６．０×１０
３
ｋｇ／ｍ
３
であり、
前記弾性体の前記駆動面側には複数の溝が設けられ、
前記複数の溝の少なくとも一つの溝の深さをＴとし、
前記溝の底部から前記第１面までの厚さをＢとし、
前記電気機械変換素子の厚さをＣと定義した場合、
Ｔ／（Ｂ＋Ｃ）の値が、１．３～２．８の範囲である、
振動波モータ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動波モータ及び光学機器に関するものである。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
振動波モータは、圧電体の伸縮を利用して弾性体の駆動面に進行性振動波（後は進行波と略する）を発生させる（特許文献１参照）。この様な振動波モータの振動子は、一般的には、電気機械変換素子（以降、圧電体と称する）と、弾性体とから構成される。従来、圧電体は、一般的には通称ＰＺＴと呼ばれるチタン酸ジルコン酸鉛といった材料から構成されているが、近年では環境問題から鉛フリーの材料が研究され、振動波モータへの搭載が検討されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特公平１－１７３５４号公報
【発明の概要】
【０００４】
本発明は、電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の振動により、駆動面に振動波が生じる弾性体と、前記弾性体の前記駆動面に接触し、前記振動波によって回転駆動される相対運動部材と、を備える振動波モ－タにおいて、前記電気機械変換素子は、密度が４．２～６．０×１０
３
ｋｇ／ｍ
３
であり、前記弾性体の前記駆動面側には複数の溝が設けられ、前記複数の溝の少なくとも一つの溝の深さをＴとし、前記溝の底部から前記電気機械変換素子が接触する前記弾性体の接合面までの厚さをＢとし、前記電気機械変換素子の厚さをＣと定義した場合、Ｔ／（Ｂ＋Ｃ）の値が、１．３～２．８の範囲である、構成とした。
また、本発明の光学機器は、上記振動波モータを備える構成とした。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
実施形態の振動波モータ１０を組み込んだレンズ鏡筒２０及びカメラ１の概略断面図である。
振動子１１および移動子１５の一部を切り欠いた斜視図である。
圧電体１３を示す図で、（ａ）は弾性体との接合面、（ｂ）その裏面である。
実施形態の振動波モータ１０の駆動装置８０を説明するブロック図である。
振動波モータ１０の振動子１１の等価回路を説明する図であり、（ａ）は等価回路、（ｂ）は機械的品質係数Ｑｍの計算式である。
Ｔ値、Ｂ値、Ｃ値をそれぞれ変化させ、ＣＡＥ解析にてＬｍ値を算出した結果を示したグラフである。
Ｔ／（Ｂ＋Ｃ）と駆動電圧との関係を示したグラフである。
Ｔ／（Ｂ＋Ｃ）と振動子１１の突起部１２ｄの挙動との関係を説明する図であり、（ａ）は、Ｔ／（Ｂ＋Ｃ）が小さい場合、（ｂ）は、Ｔ／（Ｂ＋Ｃ）が大きい場合である。
振動波モータ１０を起動する時のシーケンスである。
図７のグラフに数値を記入した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
以下、振動波モータ１０の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、実施形態の振動波モータ１０を組み込んだレンズ鏡筒２０及びカメラ１の概略断面図である。
【０００７】
実施形態は、振動波モータとして、円環型振動波モータ１０について説明する。
レンズ鏡筒２０は外側固定筒３１と内側固定筒３２を有する。その外側固定筒３１と内側固定筒３２との間に振動波モータ１０を有するモータユニットを固定する機構となっている。
【０００８】
駆動回路４０は、レンズ鏡筒２０の外側固定筒３１と内側固定筒３２の間に設けられ、振動波モータ１０の駆動、制御、回転数の検出、振動センサーの検出等を行う。
【０００９】
次に、振動波モータ１０について説明する。振動波モータ１０は、振動子１１と移動子１５とを有する。図２は、振動子１１および移動子１５の一部を切り欠いた斜視図である。
【００１０】
振動子１１は、電気エネルギ－を機械エネルギ－に変換する圧電素子や電歪素子等を例とした電気機械変換素子（以下、圧電体１３と称する）と、圧電体１３を接合した弾性体１２とから構成されている。振動子１１には進行波が発生するようにされているが、本実施形態では一例として９波の進行波として説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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