振動致動器及光學(xué)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】實現(xiàn)了振動致動器的全長的縮短化。該振動致動器具有：通過機(jī)電轉(zhuǎn)換元件而激振的振子（11、12）；通過由振子產(chǎn)生的振動而相對旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部（13）；在振子與轉(zhuǎn)子部之間沿推力方向產(chǎn)生加壓壓力的加壓部（4）；對轉(zhuǎn)子部的推力方向及徑向方向上的位置進(jìn)行限制的中空狀的轉(zhuǎn)子座（2）；和旋轉(zhuǎn)軸與振子的旋轉(zhuǎn)軸同軸地設(shè)置的推力軸承（1），轉(zhuǎn)子座（2）具有：設(shè)置在其外周部且承接轉(zhuǎn)子部的加壓壓力的外周側(cè)凸緣部（2a）；和設(shè)置在其內(nèi)周部且成為推力軸承的第一滾道面的內(nèi)周側(cè)凸緣部（2b）。
【專利說明】振動致動器及光學(xué)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及振動致動器及光學(xué)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]作為現(xiàn)有技術(shù)，例如，公知有使用機(jī)電轉(zhuǎn)換元件來驅(qū)動移動件的振動致動器(專利文獻(xiàn)I)，但是，軸承配置在外周部，存在該軸承的滑動音較大的問題。
[0003]另一方面，關(guān)于這樣的振動致動器，為了實現(xiàn)靜音化，提出使用塑料軸承(專利文獻(xiàn)2)。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開昭63-103675號公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-10539號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]上述現(xiàn)有的振動致動器使用于數(shù)碼單反相機(jī)(digital single-lens reflexcamera)的透鏡鏡筒中，但透鏡鏡筒被要求小型化，從而希望縮短振動致動器的全長。
[0008]本發(fā)明的課題在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)透鏡鏡筒的全長的縮短化的振動致動器及光學(xué)設(shè)備。
[0009]為了解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種振動致動器，其特征在于，具有:通過機(jī)電轉(zhuǎn)換元件而被激振的振子；通過由上述振子產(chǎn)生的振動而相對旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部；在上述振子與上述轉(zhuǎn)子部之間沿推力方向產(chǎn)生加壓壓力的加壓部；對上述轉(zhuǎn)子部的推力方向及徑向方向上的位置進(jìn)行限制的中空狀的轉(zhuǎn)子座；和旋轉(zhuǎn)軸與上述振子的旋轉(zhuǎn)軸同軸地設(shè)置的軸承部件，上述轉(zhuǎn)子座具有:設(shè)置在其外周部且承接上述轉(zhuǎn)子部的加壓壓力的外周側(cè)凸緣部；和設(shè)置在其內(nèi)周部且成為上述軸承部件的第一滾道面的內(nèi)周側(cè)凸緣部。
[0010]也可以為，上述轉(zhuǎn)子座在上述外周側(cè)凸緣部與上述內(nèi)周側(cè)凸緣部之間具有圓筒部，相對于上述軸承部件的上述第一滾道面、以及設(shè)置在該第一滾道面的相反側(cè)的第二滾道面，配置在上述轉(zhuǎn)子座的上述圓筒部的內(nèi)周側(cè)。
[0011]也可以為，上述振動致動器具有滾道部件，該滾道部件具有相對于上述軸承部件的上述第二滾道面，上述加壓部與上述滾道部件的接觸面配置在上述轉(zhuǎn)子座的上述圓筒部的內(nèi)周側(cè)。
[0012]也可以為，上述振動致動器具有減振材料，該減振材料設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子部與上述轉(zhuǎn)子座的上述外周側(cè)凸緣部之間，用于吸收上述轉(zhuǎn)子部的振動。
[0013]也可以為，相對于上述軸承部件的上述第一滾道面及第二滾道面的至少一方為塑性材料。
[0014]也可以為，相對于上述軸承部件的上述第二滾道面為熱固性樹脂。
[0015]也可以為，上述軸承部件的滾珠數(shù)量不為上述振子的行波的波數(shù)的整數(shù)倍。
[0016]也可以為，上述軸承部件為推力軸承。[0017]根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種光學(xué)設(shè)備，將光路配置在上述振動致動器的中空部中。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，具有能夠?qū)崿F(xiàn)振動致動器的全長的縮短化的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示本發(fā)明的振動致動器的實施方式的詳細(xì)剖視圖。
[0021]圖2是表示本發(fā)明的振動致動器的實施方式的剖視圖。
[0022]圖3是表示本發(fā)明的振動致動器的實施方式的立體圖。
[0023]圖4是表示本發(fā)明的振動致動器的實施方式的局部分解圖。
【具體實施方式】
[0024]以下，參照附圖等，更詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。
[0025]首先，說明本實施方式的振動致動器的基本構(gòu)造。
[0026]本實施方式的振動致動器具有定子11、壓電體12、轉(zhuǎn)子13、中筒14、緩沖部件15、減振材料16等。
[0027]定子11是使用不銹鋼材料或因瓦合金(invar)材料等鐵合金、和黃銅等能夠彈性變形的金屬材料而形成的大致圓環(huán)形狀的部件，在一個端面上設(shè)有壓電體12，在另一面上形成有切割出多個槽而形成的梳齒部11a。該梳齒部Ila的前端面通過壓電體12的激振而產(chǎn)生行波，成為驅(qū)動轉(zhuǎn)子13的驅(qū)動面。
[0028]壓電體12具有將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的功能，在本實施方式中，使用PZT(鋯鈦酸鉛)而形成，并使用導(dǎo)電性的粘結(jié)劑等與定子11接合。在壓電體12上形成有與未圖示的柔性印制電路板電連接的電極，通過從該柔性印制電路板供給的驅(qū)動信號而使壓電體12激振。
[0029]轉(zhuǎn)子13為大致圓環(huán)形狀的部件,通過后述的波形墊圈(waved washer)4的加壓壓力而與定子11的驅(qū)動面加壓接觸，并通過定子11的行波而被摩擦驅(qū)動。
[0030]中筒14是將本實施方式的振動致動器固定在透鏡鏡筒上的部件。
[0031]緩沖部件15是使用橡膠等形成的大致圓環(huán)形狀的部件。該緩沖部件15是避免定子11的振動向中筒14側(cè)傳遞的部件，設(shè)置在定子11與中筒14之間。
[0032]減振材料16是使用無紡布或毛氈(felt)等形成的大致圓環(huán)形狀的部件。該減振材料16是避免轉(zhuǎn)子13的振動向波形墊圈4側(cè)傳遞的部件，設(shè)置在轉(zhuǎn)子13與后述的轉(zhuǎn)子座(rotor holder) 2的外周側(cè)凸緣部2a之間。
[0033]接著，更詳細(xì)地說明本實施方式的振動致動器。
[0034]該振動致動器通過使定子11與轉(zhuǎn)子13壓接，將在定子11的轉(zhuǎn)子側(cè)的面上產(chǎn)生的行波轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)力而傳遞到轉(zhuǎn)子13。振動致動器若無法恰當(dāng)?shù)爻薪釉搲航恿Γ瑒t會導(dǎo)致輸出降低、性能惡化，且也導(dǎo)致持久性惡化。
[0035]因此，振動致動器需要軸承。在中空狀的振動致動器的情況下，作為軸承，存在使用大型的推力軸承的情況、和使用三個微型軸承(miniature bearing)的情況這兩種方法。在微型軸承的情況下，不適于縮短全長。因此，在本實施方式中，采用振動致動器的旋轉(zhuǎn)軸與推力軸承的旋轉(zhuǎn)軸一致的類型的大型推力軸承來實現(xiàn)靜音化和全長縮短化。[0036]本實施方式的振動致動器在上述基本構(gòu)造的基礎(chǔ)上，還具有推力軸承保持單元(以下，稱作保持單元)1、轉(zhuǎn)子座2、滾道體3、波形墊圈4、和卡口(bayonet) 5等。
[0037]如圖丨、圖4所示，保持單元丨的旋轉(zhuǎn)軸與定子11的旋轉(zhuǎn)軸同軸地設(shè)置，并配置在轉(zhuǎn)子座2的圓筒部2c的內(nèi)周側(cè)。該保持單元I將多個軸承滾珠Ib以能夠旋轉(zhuǎn)的方式保持在環(huán)板狀的保持架Ia上。
[0038]轉(zhuǎn)子座2是對轉(zhuǎn)子部13的推力方向及徑向方向上的位置進(jìn)行限制的中空狀的部件，其外周側(cè)凸緣部2a和內(nèi)周側(cè)凸緣部2b形成在圓筒部2c的兩側(cè)。內(nèi)周側(cè)凸緣部2b的圓筒部2c側(cè)(內(nèi)側(cè))的面為滾道面2d。另外，外周側(cè)凸緣部2a為承接轉(zhuǎn)子部13的加壓壓力的部分，設(shè)有將輸出提取至外部的輸出提取部2e。
[0039]滾道體3是環(huán)板狀的部件，保持單元I側(cè)的面為滾道面3a，波形墊圈4側(cè)的面為抵接面3b。滾道面3a及抵接面3b配置在轉(zhuǎn)子座2的圓筒部2c的內(nèi)側(cè)。
[0040]波形墊圈4是使轉(zhuǎn)子13和定子11沿推力方向壓接的加壓部件。
[0041]卡口 5是環(huán)板狀的部件，在內(nèi)周側(cè)形成有三個爪部5a，通過與形成在內(nèi)筒14的內(nèi)周面上的槽14a (參照圖4)卡合，能夠?qū)⑸鲜龈鞑考潭ㄔ谥型?4上。
[0042]本實施方式的振動致動器如上所述地構(gòu)成，因此，具有如下效果。
[0043](I)振動致動器的以下三個面為聲音的產(chǎn)生源。
[0044](a)定子11與轉(zhuǎn)子13之間的滑動面
[0045](b)軸承的滾道面2d、3a
[0046](c)波形墊圈4側(cè)的抵接面3b
[0047]本實施方式中，軸承I的兩個滾道面2d、3a均配置在轉(zhuǎn)子座2的內(nèi)周側(cè)。另外，滾道體3的波形墊圈4側(cè)的抵接面3b配置在轉(zhuǎn)子座2的內(nèi)周側(cè)。
[0048]通過轉(zhuǎn)子座2覆蓋至(b)和(C)的單面(抵接面3b)側(cè)，由此，能夠切斷聲音向外部的傳遞而實現(xiàn)靜音化。
[0049](2)通過使?jié)L道體3的材質(zhì)為塑料(塑性材料)，能夠降低從軸承產(chǎn)生的聲音(b)、和從波形墊圈4側(cè)的抵接面3b產(chǎn)生的聲音(C)。
[0050]另外，通過使保持架Ia的材質(zhì)為塑料，能夠降低從軸承I產(chǎn)生的聲音(b)。
[0051]作為塑料，優(yōu)選例為POM (聚甲醛)、PEEK (聚醚醚酮)、PBT (聚對苯二甲酸丁二酯)、PC (聚碳酸酯)、ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合成樹脂)等熱固性樹脂。
[0052](3)關(guān)于從軸承的滾道面2d、3a產(chǎn)生的聲音(b)，在改變推力軸承的軸承滾珠Ib的數(shù)量來進(jìn)行評價時，在定子11的行波的波數(shù)的整數(shù)倍下，聲音增大。因此，在本實施方式中，使推力軸承的軸承滾珠Ib的數(shù)量不為定子11所產(chǎn)生的行波的波數(shù)的整數(shù)倍，由此實現(xiàn)了靜音化。
[0053](4)與轉(zhuǎn)子座2的承接轉(zhuǎn)子推力的外周側(cè)凸緣部2a相比，將轉(zhuǎn)子座2的軸承的滾道面2d配置在定子11側(cè)，由此，能夠縮短振動致動器的全長(例如，以往為25?30mm的振動致動器，能夠縮短至15_)。
[0054](5)中筒14為中空狀，能夠在內(nèi)部使光路通過，因此，能夠?qū)⒃诠鈱W(xué)設(shè)備中使用的振動致動器的全長縮短化，并且最適于靜音化。
[0055]如以上說明那樣，根據(jù)實施方式，具有如下效果:能夠?qū)崿F(xiàn)振動致動器的進(jìn)一步靜音化和全長縮短化，并且，能夠適于進(jìn)行光學(xué)設(shè)備的動態(tài)畫面拍攝。[0056](變形方式)
[0057]本發(fā)明不限定于以上說明的實施方式，能夠進(jìn)行各種變形和變更，這些變形和變更也處于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0058](I)轉(zhuǎn)子座2的內(nèi)周側(cè)凸緣部2b的圓筒部2c側(cè)(內(nèi)側(cè))的面為滾道面2d。由此，通過在滾道面2d上粘貼塑料薄板或形成塑料層，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步靜音化。
[0059](2)在本實施方式中，對數(shù)碼單反相機(jī)進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限定于此，也能夠適用于數(shù)碼微型相機(jī)、攝像機(jī)等。
[0060]附圖標(biāo)記說明
[0061]1:推力軸承保持單元,Ia:保持架，Ib:軸承滾珠,2:轉(zhuǎn)子座，2a、2b:凸緣部，2c:圓筒部，2d:滾道面，2e:輸出提取部,3:滾道體，3a:滾道面，3b:抵接面，4:波形墊圈,5:卡口，11:定子，12:壓電體，13:轉(zhuǎn)子，14:中筒，15:緩沖部件，16:減振材料
【權(quán)利要求】
1.一種振動致動器，其特征在于，具有: 通過機(jī)電轉(zhuǎn)換元件而被激振的振子； 通過由所述振子產(chǎn)生的振動而相對旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部； 在所述振子與所述轉(zhuǎn)子部之間沿推力方向產(chǎn)生加壓壓力的加壓部； 對所述轉(zhuǎn)子部的推力方向及徑向方向上的位置進(jìn)行限制的中空狀的轉(zhuǎn)子座；和 旋轉(zhuǎn)軸與所述振子的旋轉(zhuǎn)軸同軸地設(shè)置的軸承部件， 所述轉(zhuǎn)子座具有: 設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子座的外周部且承接所述轉(zhuǎn)子部的加壓壓力的外周側(cè)凸緣部；和 設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子座的內(nèi)周部且成為所述軸承部件的第一滾道面的內(nèi)周側(cè)凸緣部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動致動器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子座在所述外周側(cè)凸緣部與所述內(nèi)周側(cè)凸緣部之間具有圓筒部， 相對于所述軸承部件的所述第一滾道面、以及設(shè)置在該第一滾道面的相反側(cè)的第二滾道面，配置在所述轉(zhuǎn)子座的所述圓筒部的內(nèi)周側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的振動致動器，其特征在于，具有滾道部件，該滾道部件具有相對于所述軸承部件的所述第二滾道面， 所述加壓部與所述滾道部件的接觸面配置在所述轉(zhuǎn)子座的所述圓筒部的內(nèi)周側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的振動致動器，其特征在于，具有減振材料，該減振材料設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子部與所述轉(zhuǎn)子座的所述外周側(cè)凸緣部之間，用于吸收所述轉(zhuǎn)子部的振動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的振動致動器，其特征在于，相對于所述軸承部件的所述第一滾道面及第二滾道面的至少一方為塑性材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動致動器，其特征在于，相對于所述軸承部件的所述第二滾道面為熱固性樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的振動致動器，其特征在于，所述軸承部件的滾珠數(shù)量不為所述振子的行波的波數(shù)的整數(shù)倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的振動致動器，其特征在于，所述軸承部件為推力軸承。
9.一種光學(xué)設(shè)備，其特征在于，將光路配置在權(quán)利要求1至8中任一項所述的振動致動器的中空部中。
【文檔編號】H02N2/00GK103765755SQ201280042275
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月1日
【發(fā)明者】日野光輝 申請人:株式會社尼康