專利名稱：直線驅(qū)動型超聲波馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直線驅(qū)動(lineardrive)型超聲波馬達。
背景技術(shù)：
作為以往的直線驅(qū)動型超聲波馬達，例如可以舉出專利文獻1記載的振動裝置 (圖3A、圖3B)。這里，圖3A、圖3B是表示以往的直線驅(qū)動型超聲波馬達的結(jié)構(gòu)的圖， 圖3A是分解立體圖，圖3B是縱剖視圖。圖3A、圖3B所示的振動裝置具備收容有振動體901的殼體(case) 906、在殼體 906內(nèi)通過而與振動體901接觸的移動體904、以及產(chǎn)生使移動體904與振動體901加壓 接觸的推壓力(施力)的推壓彈簧905。推壓彈簧905安裝在殼體906的外側(cè)。在殼體 906的面向振動體901的一側(cè)形成有開口部，推壓彈簧905的推壓力通過開口部作用在振 動體901上。S卩，該振動裝置形成了推壓彈簧905覆蓋殼體906的開口部并且安裝在殼體 906的外側(cè)的構(gòu)造，產(chǎn)生推壓力的推壓彈簧905的變形部(覆蓋開口部的平面部)露出。專利文獻1 日本專利特許第3524248號說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，在專利文獻1記載的振動裝置中，在安裝在某種外部裝置上的情況下， 為了避免推壓彈簧905的推壓力的變化，產(chǎn)生使得推壓彈簧905不接觸在外部裝置的部件 上、即必須避開推壓彈簧905來進行配置的設(shè)計的限制。本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，目的是提供一種能夠得到穩(wěn)定的推壓力、與 外部裝置的關(guān)系的制約較少的、小型的直線驅(qū)動型超聲波馬達。為了解決上述問題、達到目的，有關(guān)本發(fā)明的直線驅(qū)動型超聲波馬達的特征在 于，至少具備超聲波振子，具有壓電元件；被驅(qū)動部件，通過與超聲波振子之間的摩 擦力而被驅(qū)動；推壓部件，推壓超聲波振子，以使得在超聲波振子與被驅(qū)動部件之間產(chǎn) 生摩擦力；第1殼體部件，形成有第1收容凹部，在其內(nèi)部收容有超聲波振子和推壓部 件；導(dǎo)引機構(gòu)，可移動地支承被驅(qū)動部件；以及第2殼體部件，形成有第2收容凹部， 在其內(nèi)部收容有導(dǎo)引機構(gòu)。在有關(guān)本發(fā)明的直線驅(qū)動型超聲波馬達中，優(yōu)選的是，在第1收容凹部的端面 與第2收容凹部的端面相互接觸的狀態(tài)下，將第1殼體部件與第2殼體部件相互組裝。在有關(guān)本發(fā)明的直線驅(qū)動型超聲波馬達中，也可以是，通過將沿著被驅(qū)動部件 的驅(qū)動方向設(shè)在第1收容凹部的端面上的第1槽部、和沿著被驅(qū)動部件的驅(qū)動方向設(shè)在第 2收容凹部的端面上的第2槽部相互對置配置而形成開口部；被驅(qū)動部件穿過開口部而朝 向第1殼體部件與第2殼體部件的外側(cè)延伸。發(fā)明效果有關(guān)本發(fā)明的直線驅(qū)動型超聲波馬達能夠得到穩(wěn)定的推壓力，與外部裝置的關(guān)系中的制約較少，并且能夠小型化。


圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的實施方式的超聲波馬達的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖2是表示組裝后的狀態(tài)的超聲波馬達的外觀的立體圖。圖3A是表示以往的直線驅(qū)動型超聲波馬達的結(jié)構(gòu)的圖，圖3A是分解立體圖。圖3B是表示以往的直線驅(qū)動型超聲波馬達的結(jié)構(gòu)的圖，圖3B是縱剖視圖。標號說明10超聲波馬達(直線驅(qū)動型超聲波馬達)IOg 開口部11第1殼體部件Ilg 第 1 槽部Ilh 螺孔lis 端面12第2殼體部件12g 第 2 槽部12h 螺孔16第1收容凹部18第2收容凹部21推壓部件22振子(超聲波振子)22a驅(qū)動元件23支承部件24被驅(qū)動部件24a平面部24b曲面部25、26、27、28滾動部件(導(dǎo)引機構(gòu))29導(dǎo)引部件29a、29b、29c、29d 導(dǎo)引孔部31連結(jié)部36推壓螺釘(加壓部件)37殼體固定螺釘
具體實施例方式以下，參照圖1、圖2對有關(guān)本發(fā)明的實施方式的超聲波馬達10(直線驅(qū)動型超 聲波馬達)進行說明。另外，并不通過以下的實施方式限定本發(fā)明。這里，圖1是表示 超聲波馬達10的結(jié)構(gòu)的分解立體圖，圖2是表示組裝后的狀態(tài)的超聲波馬達10的外觀的 立體圖。如圖1所示，超聲波馬達10具備作為超聲波振子的振子22、被驅(qū)動部件24、推壓部件21、第1殼體部件11、作為導(dǎo)引機構(gòu)的滾動部件25、26、27、28及第2殼體部件 12。以下，對各部件詳細地說明。振子22、第1殼體部件11及殼體部件12都具備大致長方體狀的外形，在第1殼 體部件11的內(nèi)部中形成有第1收容凹部16，在殼體部件12的內(nèi)部中形成有第2收容凹部 18。在第1收容凹部16內(nèi)，在超聲波馬達10的高度方向(圖1的ζ方向)上從開口 側(cè)(端面lis側(cè))起依次收容有振子22、推壓部件21。推壓部件21是長板狀的板簧， 并且配置為，使其長度方向沿著超聲波馬達10、第1殼體部件11的長度方向(圖1的χ 方向)。另一方面，在第2收容凹部18內(nèi)，在超聲波馬達10的高度方向上，從開口側(cè) (端面12s側(cè))起依次收容有導(dǎo)引部件29、滾動部件25、26、27、28。滾動部件25、 26、27、28配置為，使其沿著第2殼體部件12的長度方向各兩個地成為兩列。導(dǎo)引部件29呈將長板狀部件在寬度方向中心進行彎折的形狀。該導(dǎo)引部件29， 當收容在第2收容凹部18內(nèi)以使彎折部配置在第2殼體部件12的內(nèi)部中時，在對應(yīng)于滾 動部件25、26、27、28的位置上分別具備作為貫通孔的導(dǎo)引孔部29a、29b、29c、29d。 導(dǎo)引部件29優(yōu)選的是，通過與設(shè)在第2收容凹部18內(nèi)的卡合部(未圖示)卡合而將其位 置固定。通過該結(jié)構(gòu)，在殼體部件12的第2收容凹部18內(nèi)，4個滾動部件25、26、27、 28通過被從導(dǎo)引部件29的導(dǎo)引孔部29a、29b、29c、29d的下側(cè)向上側(cè)分別插通，在可滾 動的狀態(tài)下被定位。被驅(qū)動部件24是截面為D形的軸狀部件，當將第1殼體部件11與第2殼體部件 12相互組裝時，平面部24a經(jīng)由驅(qū)動元件22a與振子22相接，曲面部24b抵接在滾動部 件25上。第1殼體部件11和第2殼體部件12在第1收容凹部16的端面lis與第2收容 凹部18的端面12s相互接觸的狀態(tài)下相互組裝。該組裝通過將殼體固定螺釘37螺合到 設(shè)在第2殼體部件12上的螺孔12h中而進行。在第1收容凹部16的端面lis上，沿著驅(qū)動被驅(qū)動部件24的方向(χ方向)形成 有第1槽部llg。另一方面，在第2收容凹部18的端面12s上，形成有第2槽部12g， 以使得其在將第1殼體部件11與第2殼體部件12相互組裝時對應(yīng)于第1槽部llg。第1 槽部llg、第2槽部12g通過在組裝后相互對置配置而形成開口部10g。被驅(qū)動部件24 穿過該開口部IOg朝向第1殼體部件11、第2殼體部件12的外側(cè)延伸。另一方面，在第1殼體部件11、第2殼體部件12內(nèi)，被驅(qū)動部件24抵接支承 在突出到導(dǎo)引部件29的導(dǎo)引孔部29a、29b、29c、29d的上側(cè)的滾動部件25、26、27、 28上。被驅(qū)動部件24通過支承在沿著第2殼體部件12的長度方向配置的滾動部件25、 26、27、28上，能夠沿著殼體部件12的長度方向、即被驅(qū)動部件24的長度方向移動。推壓部件21的長度方向的兩端部的上面能夠由推壓螺釘36(加壓部件)推壓。 推壓螺釘36通過設(shè)在第1殼體部件11的上面的作為貫通孔的螺孔llh，前端延伸到第1 收容凹部16內(nèi)。此外，推壓部件21成為長度方向的中央部的下面與振子22的定位用的 支承部件23抵接的配置。這里，支承部件23固定在振子22的長度方向(圖1的χ方向)中央。此外，振子22由超聲波振子(例如壓電元件)構(gòu)成。另外，超聲波振子的 驅(qū)動方法是公知的，所以在以下的圖中，用來驅(qū)動振子22的電配線省略。此外，在第1 殼體部件11的第1收容凹部16內(nèi)，形成有與支承部件23的伸出部卡合的卡合槽(未圖 示)°如圖1、圖2所示，在被驅(qū)動部件24的兩端部，設(shè)有用來連結(jié)外部裝置(未圖 示)的連結(jié)部31，能夠?qū)崿F(xiàn)直線可動裝置。以上的結(jié)構(gòu)的超聲波馬達10的組裝如以下這樣進行。首先，將推壓部件21裝入到第1殼體部件11的第1收容凹部16中。接著，通 過將支承部件23的伸出部與第1殼體部件11的卡合部嵌合，將振子22固定在第1殼體 部件11上。另外，由于將支承部件23的伸出部與第1殼體部件11的卡合部嵌合，所以 在此狀態(tài)下能夠一體地進行操作。接著，在第2收容凹部18內(nèi)，從由滾動部件25、26、27、28支承著被驅(qū)動部件 24的狀態(tài)的殼體部件12側(cè)，用殼體固定螺釘37將第1殼體部件11與第2殼體部件12相 互組裝。進而，在組裝后，通過調(diào)節(jié)推壓螺釘36向第1收容凹部16內(nèi)的延伸量，將推 壓部件21帶來的推壓力設(shè)定為希望的值。在推壓力的設(shè)定后，也能夠通過例如將推壓螺 釘36相對于第1殼體部件11的螺孔Ilh粘接而固定。另外，推壓力的調(diào)節(jié)也可以通過 推壓部件21的材質(zhì)、形狀的變更來進行。第1殼體部件11具有與推壓部件21相比足夠高的剛性，即使第1殼體部件11 接觸在未圖示的外部裝置的部件上，也不會有例如推壓部件21的撓曲量變化的情況。因 此，外部裝置的設(shè)計自由度提高。此外，由于推壓部件21沒有露出到第1殼體部件11 的外部，所以能夠使第1殼體部件11的外形匹配于外部裝置而用于安裝的定位。進而， 也可以在第1殼體部件11上設(shè)置安裝孔而直接安裝在外部裝置上。另外，如果被驅(qū)動部件能夠移動，則作為導(dǎo)引機構(gòu)，也可以采用設(shè)置例如不會 滾動的半球狀的部件、或在第2殼體部件上在與被驅(qū)動部件接觸的部分上設(shè)置半球狀的 突起部、或使接觸部分成為平滑的面等的結(jié)構(gòu)。在以上的結(jié)構(gòu)中，通過推壓部件21將振子22相對于被驅(qū)動部件24進行推壓， 在振子22與被驅(qū)動部件24之間產(chǎn)生摩擦力，所以通過振子22的振動，被驅(qū)動部件24沿 其長度方向移動。進而，由于被驅(qū)動部件24 —邊受滾動部件25、26、27、28支承一邊 移動，所以能夠得到穩(wěn)定的推壓力。由于能夠?qū)⒌?殼體部件11相對于外部裝置固定，所以能夠穩(wěn)定地獲得推壓部 件21帶來的推壓力，并且能夠適用于范圍廣的直線可動裝置。一般，在超聲波馬達裝置中，將主要的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件形成為封裝化的單元構(gòu) 造，這在通用性、特性穩(wěn)定化的方面是有效的，但也要求小型化。對此，在以往的超聲 波馬達中，在將推壓部件(施力部件)內(nèi)包在殼體部件中的狀態(tài)下進行小型化，使得推壓 力的偏差容易變大，較困難。但是，在將推壓部件露出安裝在殼體上的狀態(tài)下，作為殼 體保護內(nèi)容物的功能并不充分。相對于此，根據(jù)有關(guān)上述實施方式的超聲波馬達，能夠?qū)崿F(xiàn)能容易地進行推壓 部件21的定位、并且組裝及維護也簡單的單元構(gòu)造。即，向箱狀的第1殼體部件11的 開口部側(cè)導(dǎo)引并收容振子22，向與開口部相反側(cè)導(dǎo)引并收容推壓部件21。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，并且由于作為剛體的第1殼體部件11將包括推壓部件21的各部件覆蓋保護， 所以第1殼體部件11能夠固定在外部裝置上、或為了定位而抵接在外部裝置上等。這對 于殼體部件12是同樣的。進而，在由第2殼體部件12封閉的空間內(nèi)，通過推壓部件21的推壓力，振子22 接觸在被驅(qū)動部件24上，所以能夠防止異響的發(fā)生。此外，通過將推壓部件21、振子 22的任意其一或兩者進行位置限制，能夠抑制在被驅(qū)動部件24的精密的驅(qū)動中不需要的 共振的發(fā)生。進而，通過將振子22配置到推壓部件21與被驅(qū)動部件24之間的構(gòu)造，被 驅(qū)動部件24的移動變得順暢。此外，由于超聲波馬達10由第1殼體部件11和第2殼體部件12這兩個殼體部 件構(gòu)成，所以組裝時及維護時的作業(yè)變得容易。工業(yè)實用性以上，有關(guān)本發(fā)明的直線驅(qū)動型超聲波馬達適合于小型設(shè)備的高精度的驅(qū)動。
權(quán)利要求
1.一種直線驅(qū)動型超聲波馬達，其特征在于，至少具備 超聲波振子，具有壓電元件；被驅(qū)動部件，通過與上述超聲波振子之間的摩擦力而被驅(qū)動； 推壓部件，推壓上述超聲波振子，以使得在上述超聲波振子與上述被驅(qū)動部件之間 產(chǎn)生摩擦力；第1殼體部件，形成有第1收容凹部，在其內(nèi)部收容有上述超聲波振子和上述推壓部件；導(dǎo)引機構(gòu)，可移動地支承上述被驅(qū)動部件；以及 第2殼體部件，形成有第2收容凹部，在其內(nèi)部收容有上述導(dǎo)引機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的直線驅(qū)動型超聲波馬達，其特征在于，在上述第1收容凹部的端面與上述第2收容凹部的端面相互接觸的狀態(tài)下，將上述第 1殼體部件與上述第2殼體部件相互組裝。
3.如權(quán)利要求2所述的直線驅(qū)動型超聲波馬達，其特征在于，通過將沿著上述被驅(qū)動部件的驅(qū)動方向設(shè)在上述第1收容凹部的端面上的第1槽部、 和沿著上述被驅(qū)動部件的驅(qū)動方向設(shè)在上述第2收容凹部的端面上的第2槽部相互對置配 置而形成開口部；上述被驅(qū)動部件穿過上述開口部而朝向上述第1殼體部件與上述第2殼體部件的外側(cè) 延伸。
全文摘要
提供一種能夠得到穩(wěn)定的推壓力、與外部裝置的關(guān)系中的制約較少的小型的直線驅(qū)動型超聲波馬達。至少具備具有壓電元件的超聲波振子、通過與超聲波振子之間的摩擦力而被驅(qū)動的被驅(qū)動部件、推壓超聲波振子以使得在超聲波振子與被驅(qū)動部件之間產(chǎn)生摩擦力的推壓部件、形成有第1收容凹部、在其內(nèi)部收容有超聲波振子和推壓部件的第1殼體部件、可移動地支承被驅(qū)動部件的導(dǎo)引機構(gòu)、和形成有第2收容凹部、在其內(nèi)部收容有滾動部件的第2殼體部件。
文檔編號H02N2/00GK102017387SQ20098011445
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者坂本哲幸, 瀧澤宏行 申請人:奧林巴斯株式會社