[发明专利]振动型驱动设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动型驱动设备。

背景技术

传统地，存在直线驱动被驱动构件的振动型驱动设备的超声波电动机。例如，日本特开平06-311765号公报论述了一种超声波电动机，该超声波电动机以具有两种弯曲模式的驻波来激励板状振动构件，以在振动构件的预定部分产生椭圆振动。超声波电动机通过使移动构件与预定部分接触来驱动移动构件。

而且，日本特开2004-304887号公报论述了一种超声波电动机，该超声波电动机产生具有彼此成直角的两种弯曲模式的驻波，以激励具有凸部的突出部的振动构件。在该构造中，由两种弯曲模式的合成所产生的椭圆运动驱动移动构件。

在上述振动型驱动设备中，仅在一种弯曲模式中实现由振动构件所产生的振动。因此，振动构件可以薄型化。

然而，上述传统的振动型驱动设备存在下述问题。如上所述，仅在一种弯曲模式中实现由振动构件所产生的振动，从而振动构件可以薄型化。另一方面，需要将移动构件压到振动构件上的加压单元或用于调整移动构件的移动方向的引导机构。结果，难以减小振动型驱动设备(或超声波致动器)的尺寸。

此外，为了减小加压单元的尺寸，可以由磁体形成移动构件，并且可以通过磁力将移动构件压到振动构件上。然而，该构造的振动型驱动设备不能利用非磁性，而非磁性正是超声波致动器的特征之一。

另外，日本特开平06-311765号公报论述了不需要引导机构的多种超声波致动器。然而，振动构件或移动构件的形状复杂，从而不能充分减小该超声波致动器的尺寸。此外，不易于制造该超声波致动器。

因此，可通过设置可以以简单的构造将移动构件压到振动构件上、并且可以增大驱动时的推力和不供电时的保持力的振动型驱动设备来进一步改进。而且，可通过设置在不设置特定的引导机构的情况下可以调整移动构件的移动方向的振动型驱动设备来进一步改进，从而可以极大地减小尺寸。

发明内容

本发明旨在提供一种振动型驱动设备。根据本发明的一个方面，振动型驱动设备包括：振动构件，其被构造成同时产生多个驻波振动，以在位于驻波振动的多个节处的表面上引起椭圆运动；驱动单元，其形成在位于节处的表面上，以进行椭圆运动；以及移动构件，其被构造成接触驱动单元，并被椭圆运动移动。驱动单元从振动构件的表面突出，并包括形成为沿与表面垂直的方向夹持移动构件的第一驱动单元和第二驱动单元。第一驱动单元和第二驱动单元形成在间隔驻波振动的半波长的奇数倍的节的位置，并且位于椭圆运动的方向彼此相反的位置。

从以下参照附图对典型实施例的详细说明中，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图与说明书一起来图解本发明的典型实施例、特征和方面，用于解释本发明的原理。

图1图解根据本发明的第一典型实施例的超声波直线电动机的构造的立体图。

图2图解当沿图1中的箭头H的方向看时超声波直线电动机的构造的剖视图。

图3图解控制构件的立体图。

图4图解当从弹性构件的相反侧看时压电元件的一侧。

图5A和图5B图解用于驱动超声波直线电动机的两种振动模式。

图6A和图6B图解模式A和模式B的振动节(node)。

图7A、图7B、图7 C和图7D以夸张的形式图解振动构件的中央部的变形。

图8图解当沿图1中的箭头G的方向看时由突出构件和控制构件分别引起的椭圆运动。

图9是其它控制构件的立体图。

图10图解根据本发明的第二典型实施例的超声波直线电动机的构造的立体图。

图11图解根据本发明的第三典型实施例的超声波直线电动机的构造的立体图。

图12图解振动构件中的四维弯曲模式。

图13图解根据本发明的第四典型实施例的超声波直线电动机的构造的立体图。

图14图解当从滑块的移动方向看时根据本发明的第五典型实施例的超声波直线电动机的主视图。

图15图解当从滑块的移动方向看时根据本发明的第六典型实施例的超声波直线电动机的主视图。

图16图解当从滑块的移动方向看时根据本发明的第七典型实施例的超声波直线电动机的主视图。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明本发明的多个典型实施例、特征和方面。

根据本发明的典型实施例的振动型驱动设备适用于利用在振动构件中激励的振动来驱动与振动构件接触的移动构件的超声波直线电动机。