JPS6399785A - 超音波モ−タを用いた駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波モータを用いた駆動装置に関する。こ
こに超音波モータとは、ステータと、これに一体化され
た圧電素子と、ステータに対向配置されたロータと全含
み、圧電素子に避圧を加えることによシステータに進行
波を発生させ、これによってロータを回転させるもので
るる。超音波モータは、大ささの割りには低回転、高ト
ルクか得られるため減速機構を必要とせず、駆動系全体
で比紋すると一般眠動モータよりコンパクトである。

そのため、低回転、高トルクが必要であるが、減速機構
等の配置のためのスペースが狭いような、引動装置にお
いて有効である。

〔従来技術及びその問題点〕

水中にて取扱われる機器（例えば水中カメラ等）では、
ダイヤル等の外部露出操作部材の誦受部が１水し易い箇
所でもあるため、充分なシール全強す必ながある。この
ような操ＩＹ部材に水圧がかかると剣にスラスト方向の
荷重が７ＪＤわったり、上記シールド材の水圧Ｖこよる
変形が半ったりして、回転時の負荷が増大し、操作性が
悪化する傾向を有していた。

−また、操作部材の操作性を良くするために、上記回伝
部全一般の直流モータ等で成動、駆動させることが考え
られるが、しかし、その、嚇合ては水圧に伴う負荷増大
に抗して作動するだけの十分なトルクが必要であり、一
般の電磁駆動モータでは減速機構等を要し、機器自体大
型化する不都合を有していた。

本発明は、外界から通常以上の圧力を受ける所で使われ
Ｓ機器、例えば水中りＣて取扱われる機器等の外部操作
部材の操作性を向上させると共に、機器自体を大型化さ
せることのないような駆動装置を提供すること？目的と
している。

〔問題点を解決するための手段、作用〕上記目的をｊ成
するため）て、不発明に２いては、超音波モータを内部
の圧力が一足に昧た九た密閉ｒ４造の機器内に配置し、
機器の内部から外部に延びる連相部材を配置し機器の内
部に収容された部分には内部の圧力を受け、機器の外部
に露出された操作部材には外部の圧力を受けるようにす
るとともに、機器内に収容された部分は超音波モータの
ロータ又はステータに連結したのである。

しかして、機器外部の圧力が変化して（例えば水圧の増
加により）機器の内外に所定値以上の圧力差が生じたと
きには、そｎＫ基づく力によって操作部材及び連結部材
を移動させてロータとステータとを加圧接触させ、この
状態で圧電素子に電圧を加える。すると、ステータに発
生する進行波によってロータが回転され、その回転力を
駆動力として（例えば、水中カメラにおいて露出設定用
ダイヤルを回転させるために）利用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面をもとに説明する。

この実施例は、本発明が水中カメラに適用されたもので
ある。

水中カメラの要部斜視図（一部破断）である第１図及び
その正面断面図である第２図ておいて、１２で示したの
は箱状のケーシング（圧力容器）１０の上壁であｐｌ　
このケーシング１０は図示しない側壁及び底壁を有して
おり、内部（図中Ｂ側）の圧力は一定に保たれている。

上壁１２の一部に形成されたボス部１４には貫通穴１６
があけられており、そこを操作４ＭＪ１８が貫通してケ
ーシング１０の内部Ｂから外部ＡＫ延びている。操作軸
１８には周溝２２が形成され、そこにＯリング２４カニ
収容されて貫通穴１６の内面と接触し、ケーシング１０
の内部空間Ｂを液密かつ気密に保っている。操作軸１８
は軸方向（第２図中上下方向）に移動可能であるととも
に、軸心まわり２Ｃ回転自在とされており、図示しない
下端部は内部機構との機械的又はイス的な連結部に連結
されておシ、また上端部には操作部材２６か螺合されて
いる。この操作部材２６は、例えばシャッターダイヤル
、絞りダイヤル、合焦調節ダイヤル等である。

上壁１２から下方かつ半径方向に断面り字形の延長部２
８が延びており、その上に超音波モータ３０が載置され
ている。超音波モータ３０は環状の圧電素子３２と、こ
ｎと一体化された環状のステータ３４と、これと対向配
置される譲状のロータ３６とから成り、圧電素子３２及
びステータ３４は上記延長部２８の上面に固定さ１して
いる。一方、ロータ３６は操作軸１８から半径方向外方
に延びる適数本の＠３８に固定されている。なお、表面
波モータの型動スイッチは、操作部材２６の近傍に独立
して配置されており、そのスイッチを作動することによ
り表面波モータに電力を供給するようにしている。この
＠動スイッチは操作部材２６上に設けられていても良い
。

次に本実施例の作動（てついて説明する。

水中カメラが陸上で使われるときには、ケーシング内部
と外部との間に圧力差が生じないため、ロータ３６とス
テータ３４との間には摩擦力が生ぜず、使用者は操作部
材を容易に操作できる。

これに対してカメラが水中で使用される場合において水
中カメラが使用される場所の水深が深くなると、ケーシ
ング内部Ｂの圧力は一定であるが外部Ａの圧力は漸増し
て内部と外部との間に圧力差が生じる。ケーシング内外
の圧力差が所定値以上になると、これに基づく力により
操作軸１８が下方に移動され、ロータ３６がステータ３
４に加圧接触される。

操作４１８のケーシング１０の外部に露出された部分及
び内部に収容された部分に加わる力は、圧力と操作軸１
８の断面遺との積で決まり、その力を受けて操作軸１８
は下方に移動することになる。

この状態で圧電素子３２に避圧を刃口えると、ステータ
３４に生ずる進行波：′ζよってロータ３６即ち操作軸
１８が回・伝（〈−力される。

ここでは、超音波モーフ３０全体がリング形状金星して
おり、従来の水中カメラに延長部２８及び腕３８を付加
するのみで、占めるスペースは小でくしかも簡単な溝造
で、水子と超音波モータの押圧力として利用することが
可能となっている。

第３図に示した別の実施例においては、ステータ３４と
ロータ３６とを加圧接触させるための力を気圧差によっ
て得るようになっている。そのために圧電素子３２及び
ステータ３４はケーシング１０の上壁１２下面に固定さ
れ、ロータ３６は操作軸１８から延びた５ＩＮ３８に固
定されている。そのため、上記実溜例における延長部２
８（は不要となっている。

ケーシング１０外部の圧力を内部の圧力よりも低く設定
すると、圧力差によって操作軸１８が上方に移動きれ、
＠３８全介してロータ３Ｇがステータ３４に加圧接触さ
れることになる。

第４図及び第５図に示した別の実施例では、上記第１図
及び第２図に示した実施例に加えて、延長部２８と腕３
８との間即ちロータ３６とステータ３４との間に両者を
離反させるスプリング５０を介装している。

作動を説明すると、大気中では第４図に示すようにスプ
リング５０の作用により操作軸１８が上昇し、ロータ３
６はステータ３４から離れているので、ロータ３６とス
テータ３４との間には、９擦力が生じない。従って、使
用者が操作部材２６を手で簡単に回転させることができ
る。

水中カメラが水中に沈められ、水深がある８度深くなる
と、ケーシング１０の内外に圧力差が生じ、これに基づ
く力がスプリング５０の付勢力に打ち勝つと、第５図に
示すように操作軸１８が下方に移動され、ロータ３６が
ステータ３４に押圧される。これで超音波モータ３０は
作動可能となる。この実施例では、スプリング５０を追
加したことにより、ロータ３６とステータ３４との間に
一種のクラッチが形成されているのである。

なお、表面波モータの駆動スイッチは、上述したように
独立して設けられていても良いが、これに限られること
なく、例えば、表面波モータのステータ３４とロータ３
６とが加圧接触される位置に達したときに操作軸１８に
連動して自動的にスイッチが閉成されるように構成して
おいても良い。即ち、操作部材２６がシャッタダイヤル
であれば、表面波モータの駆動により絞ジ優先モードの
位置に自動セットするようにしても良いし、絞りダイヤ
ルであれば、シャッタ優先モードに自動セットしても良
いし、また合焦調節ダイヤルであれば、水中での常焦点
位置に自動セットしても良い。

鷹た、本発明は上記実施例の他にもその趣旨を損ねない
範囲で適宜変更、改良が可能であり、例えば駆動装置は
水中カメラの各種ダイヤルに限られないし、超音波モー
タの具体的構成及び配置Ｑこついても任意に改変し得る
ことは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明によれば、超音波モータ
と用いｆＣ駆動装置において超音波モータのロータとス
テータとを加圧接触させるための力を、超音波モータを
収容したケーシングの内外の圧力差によって得るように
したため、従来のようなスプリング等が不要となり、部
品点数が減少して駆動装置全体がコンパクトになる。し
かも、上記のことが、従来の、駆動装置の基本的な構造
全殆んど変更することなく達成される効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す要部斜視図（一部破断
）であり、第２図は同じく正面断面図である。 第３図、第４図及び第５図は各々本発明の別の実施例を
示す要部断面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １０・・・ケーシング　　１８・・・操作軸３０・・・
超音波モータ　３２・・・圧電素子３４・・・ステータ
　　　３６・・・ロータ出願人　二　日本光学工業株式
会社 −二、１ 代　理　后　岡　　　部　　　正　　　奇、、−４，１
・；、□、。 安　　　井　　　幸　　　−１・【４゜１−二」 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 密閉構造の機器に使われる駆動装置におい て、 前記機器の外部に露出して外部の圧力を受 ける外部操作部材と、 圧電素子を含むステータ及び該ステータに 対向して配置されたロータから成り、前記機器の内部に
   該ステータ及び該ロータのいずれか一方が固定されて配
   設された表面波モータと、 前記機器の内部から外部に延在して軸方向 に移動可能であり、一端に外部操作部材が固設され且つ
   他端に前記表面波モータのステータとロータのいずれか
   他方が固設された連結部材とから構成され、 前記機器の内外に所定値以上の圧力差が生 じたときには、該圧力差に基づく力により前記連結部材
   をその軸方向に移動させて前記ロータと前記ステータと
   を加圧接触させることを特徴とする超音波モータを用い
   た駆動装置。