[发明专利]环形振动波致动器

说明书

技术领域

本发明涉及环形振动波致动器，其包括振动体和移动体并构造成驱动移动体，特别地涉及这种移动体的形状。

背景技术

传统地，已知构造成通过振动体的振动来驱动移动体的振动波致动器。

在这类振动波致动器中，振动体通常包括弹性体和布置在弹性体上作为机电能量转换元件的压电元件。

在弹性体上布置的压电元件具有在彼此之间存在90°空间相位差的位置的两个驱动相位，并且向这两个驱动相位施加彼此之间相位差为90°的两个交流信号，从而在弹性体上产生两种弯曲振动。

然后，通过合成这两种弯曲振动得到的驱动信号使移动体相对振动体移动。

振动体和移动体中的至少一个包括在其接触面处粘结、施加或形成的摩擦构件，以产生足够的摩擦力。

当反复进行致动器的驱动时，该摩擦构件由于移动体在振动体上滑动而变得磨损。因此，通过减慢这种磨损能够延长振动波致动器的寿命。

接触表面压力被证实为是决定磨损速率的因素之一，较小的接触表面压力能够延长振动波致动器的寿命。

一种减小这种接触表面压力的方法是增大接触部的面积。

同时，为了避免驱动时的噪音，接触部必须具有弹性。

为了解决这两个问题，日本专利No.03049931提出了一种振动波致动器，其包括形成有梁形构件的接触部，以用于支撑接触部的两端。

发明内容

为了提高振动波致动器的耐用性，简单地增大移动体和振动体之间的接触面积是不够的，期望的是将接触表面压力分布在接触面上。

在环形振动波致动器的情况下，当从穿过中心轴的剖面来看驱动过程中的振动体时，振动体在围绕某一点旋转的同时振动，期望的是被驱动部的与振动体接触的接触部跟随这种旋转振动。

在这种情况下，通过把接触部构造成不在与驱动方向垂直的径向方向滑动能够减小接触部的磨损，从而能提高耐用性。

考虑到这些问题，本发明的目的是提供一种环形振动波致动器，其能够将接触部处的接触表面压力分布在整个接触面上，以及能够减小在与驱动方向垂直的方向的滑动，从而提高耐用性。

本发明的环形振动波致动器包括：环形振动部，其设置有机电能量转换元件并配置成在向机电能量转换元件施加驱动电压时振动；和环形被驱动部，其与振动部摩擦接触并在振动部振动时相对振动部移动；环形被驱动部包括接触部，其与振动部接触并由用具有弹簧特性的材料制成的两个支撑部支撑，这两个支撑部包括从环形被驱动部内周侧向振动部侧突出的内周侧支撑部和从环形被驱动部外周侧向振动部侧突出的外周侧支撑部；外周侧支撑部和内周侧支撑部具有不同形状和不同刚性，使得外周侧支撑部变形量比内周侧支撑部变形量大。

根据本发明，能够实现一种环形振动波致动器，其能够将接触部处的接触表面压力分布在整个接触面上，以及能够通过减小在与驱动方向垂直的方向的滑动而提高耐用性。

从下面参考附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步特征将变得明显。

附图说明

图1A示出了根据本发明实施例1的振动波致动器的示例性结构。

图1B示出了根据本发明实施例1的振动波致动器的示例性结构。

图2示出了根据本发明实施例1的振动波致动器的被驱动部的结构。

图3示出了在驱动根据本发明实施例1的振动波致动器的过程中被驱动部和振动部在不同时刻的状态。

图4示出了在驱动根据本发明实施例1的振动波致动器的过程中在某一时刻接触面上的表面压力分布。

图5A示出了根据本发明实施例2的振动波致动器的示例性结构。

图5B示出了根据本发明实施例2的振动波致动器的示例性结构。

图6示出了根据本发明实施例2的振动波致动器的被驱动部的结构。

图7示出了在驱动根据本发明实施例2的振动波致动器的过程中被驱动部和振动部在不同时刻的状态。

图8示出了在驱动根据本发明实施例2的振动波致动器的过程中在某一时刻接触面上的表面压力分布。

图9示出了本发明的环形振动波致动器的振动状态。

图10示出了在驱动一结构不同于本发明实施例的振动波致动器的过程中被驱动部和振动部在不同时刻的状态。

图11示出了在驱动一结构不同于本发明实施例的振动波致动器的过程中在某一时刻接触面上的表面压力分布。

图12说明了本发明的振动波致动器的驱动原理。

图13示出了根据本发明实施例1的振动波致动器的另一种结构。