[发明专利]振动型驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及振动型驱动装置。尤其是，本发明涉及通过组合不同振动模式的振动来使受驱动体进行相对旋转的振动型驱动装置。

背景技术

已经提出了利用组合了不同振动模式（形状）振动的振动器来产生旋转驱动的振动型驱动装置。专利文献1公开了在矩形平板振动器压靠在受驱动体底面上的同时，在大体上圆盘形受驱动体中产生相对旋转运动。图12示意性地显示了这种类型的振动型驱动装置的主要部件。受驱动体5被保持成能围绕其中心轴线旋转。尽管在图12中受驱动体5与振动器1隔开，但实际上，受驱动体5与振动器1的突起部2-1和2-2的上表面处于压紧接触。振动器1产生沿图12的X轴方向的驱动力，并且定位成使受驱动体5沿切线方向旋转。

引用列表

专利文献

[专利文献1]美国专利申请公开No.2005/242686A1。

发明内容

技术问题

下面将参考图13描述本发明的振动型驱动装置要解决的问题。这里，只描述必要的内容，稍后将描述细节。

振动器1包括两个突起部2-1和2-2，作为与受驱动体5接触的接触部。图12中，突起部2-1和2-2布置在振动器1的上表面上，处于振动器沿Y轴方向的几乎中心处并且在X方向上对称。下面将详细描述突起部之一，即突起部2-1。

在图13中，点P和Q表示突起部2-1沿Y轴方向的两个端部。靠近点P的点O表示受驱动体5旋转运动的中心点。点P在内周侧（径向内侧），点Q在外周侧（径向外侧）。

通过激励振动，振动器1产生了突起部2-1的在XZ平面内的大体上椭圆运动。椭圆运动引起相对旋转的运动方向（突起部驱动受驱动体的驱动方向）是X轴方向。当点P和Q沿X轴方向的速度（以下称为驱动速度）分别记作Vp和Vq时，Vp和Vq之间的关系表示如下。

公式1

Vp＝Vq     (1)

受驱动体在点P和Q处沿圆周方向的相对旋转速度（以下称作圆周速度）分别记作Up和Uq。由于圆周速度是旋转速度和旋转半径的乘积，Up和Uq之间的关系表示如下。

公式2

|Up|＜|Uq|     (2)

因为速度的传输效率通常小于100%，所以受驱动体的旋转速度低于驱动速度。也就是说，驱动速度和圆周速度之间的量值关系表示如下。

公式3

|Vp|＞|Up|，|Vq|＞|Uq|     (3)

因此，关系由下列公式（4）给出。

公式4

|Up|/|Vp|＜|Uq|/|Vq|＜1     (4)

从公式（4）可知，驱动速度的传输效率在P点比在Q点低，振动器和受驱动体之间发生的相对打滑在P点比在Q点更多。

另外，圆周速度和X轴之间的角theta p和theta q具有下列关系。

公式5

|θp|＞|θq|     (5)

(其中，θp＝theta p，θq＝theta q)

也就是说，点P处与点Q处相比，驱动速度的方向和圆周速度的方向之间存在更大偏差，振动器和受驱动体之间发生的相对打滑更多。

因此，公式（4）和（5）表明在点P处比点Q处发生更多磨损。也就是说，整个接触部磨损不均匀，径向内侧的磨损进展更快。在这种不均匀磨损状态下，振动型驱动装置的寿命比均匀磨损状态下更短。此外，如果磨损状态不均匀，振动器和受驱动体之间的接触状态恶化，这会降低振动型驱动装置的性能。

当一个突起部设置在振动器沿X轴和Y轴方向的几乎中心处时，因为在由上述公式（4）表示的状态下进行驱动，径向内侧的磨损也进展更快。

鉴于上述问题，本发明的目的是防止接触部处的磨损在径向内侧比在径向外侧进展快。

根据本发明一个方面，振动型驱动装置包括：振动器，其配置为通过组合不同振动模式的振动来使接触部进行椭圆运动；和受驱动体，其配置为在与接触部接触的同时通过所述椭圆运动而相对于振动器旋转。接触部与受驱动体接触的接触压力在沿旋转径向方向的径向内侧比在径向外侧低。

发明的有益效果

根据本发明的上述方面，可防止接触部处的磨损在径向内侧比在径向外侧进展更快，并且防止振动型驱动装置寿命缩短。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的振动型驱动装置的透视图。

图2是第一实施例的振动型驱动装置的局部透视图。