超音波回転駆動装置
【課題】超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部が回転しないようにした超音波回転駆動装置を提供する。
【解決手段】超音波発生部５０及び該超音波発生部に相対回転可能に接触し、該超音波発生部で発生した超音波振動により回転する第１回転出力部５４を備える超音波モータＵＭと、第１回転出力部と一緒に回転する回転入力部２９及び回転入力部とは独立して回転可能な第２回転出力部２５を備え、回転入力部の回転力は第２回転出力部に伝達するが、第２回転出力部の回転力は回転入力部に伝達しない一方向入出力回転伝達機構ＤＭと、を備える超音波回転駆動装置ＭＵ。
【解決手段】超音波発生部５０及び該超音波発生部に相対回転可能に接触し、該超音波発生部で発生した超音波振動により回転する第１回転出力部５４を備える超音波モータＵＭと、第１回転出力部と一緒に回転する回転入力部２９及び回転入力部とは独立して回転可能な第２回転出力部２５を備え、回転入力部の回転力は第２回転出力部に伝達するが、第２回転出力部の回転力は回転入力部に伝達しない一方向入出力回転伝達機構ＤＭと、を備える超音波回転駆動装置ＭＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波モータの超音波発生部と回転出力部の間の摩耗を低減することが可能な超音波回転駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力発生部と、この動力発生部によって発生した動力によって回転する回転出力軸とを有する通常タイプのモータは、動力発生部が非作動状態にあるときに回転出力軸を回転させることにより回転出力軸から動力発生部に無理な動力を伝達すると、動力発生部に大きな悪影響が及んでしまう。
これに対して、超音波発生部と、この超音波発生部と相対回転可能に接触する回転出力部とを備える超音波モータは、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部を回転させても、通常のモータに比べて動力発生部（超音波発生部）に大きな悪影響が及ぶことはない。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５０３９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、超音波モータは超音波発生部と回転出力部が接触しながら相対回転する構造なので、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部を回転させると超音波発生部と回転出力部の接触部が摩耗してしまう。従って、超音波モータにおいても、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部が回転しない構造にするのが好ましい。
【０００５】
本発明の目的は、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部が回転しないようにした超音波回転駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波回転駆動装置は、超音波発生部、及び、該超音波発生部に相対回転可能に接触し、該超音波発生部で発生した超音波振動により回転する第１回転出力部を備える超音波モータと、上記第１回転出力部と一緒に回転する回転入力部、該回転入力部とは独立して回転可能な第２回転出力部、及び、上記回転入力部の回転力は上記第２回転出力部に伝達し上記第２回転出力部の回転力は上記回転入力部に伝達しない一方向入出力回転伝達機構と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
上記一方向入出力回転伝達機構は、例えば、上記第１回転出力部の軸線に対して直交する軸方向直交面を有する上記回転入力部と、この回転入力部が挿通され、該回転入力部と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸と、上記回転入力部に形成した、上記筒状出力回転軸内側の上記軸線を中心とする円筒面との間に、周方向で不等幅の周方向不等幅空間を有する環状空間を形成する周方向不等幅空間形成部と、付勢手段によって常に上記軸方向直交面に当接させられ、上記回転入力部の回転に連動して、該回転入力部の軸心を中心に該回転入力部に遅れながら同方向に公転する複数の差動回転部材と、上記環状空間に挿入され、該差動回転部材に押圧されることにより、該差動回転部材と同方向に公転するリテーナと、該リテーナに保持され、上記周方向不等幅空間内を該リテーナと一緒に回転する回転力伝達部材と、を備え、上記周方向不等幅空間形成部が、周方向に回転した上記回転力伝達部材が、上記回転入力部の外周面と上記筒状出力回転軸の上記円筒面の間に食い込み、上記回転入力部の回転力を上記筒状出力回転軸に伝達する形状をなす構造とすることが可能である。
【０００８】
上記軸方向直交面と対向する挟持部材に、上記付勢手段によって該挟持部材側に常に付勢された上記軸方向直交面との対向部に、上記第１回転出力部の軸線に対して直交し該軸方向直交面との間に上記差動回転部材を挟持する該軸方向直交面とは別の軸方向直交面を形成するのが好ましい。
【０００９】
上記周方向不等幅空間形成部が、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に、上記周方向不等幅空間を複数形成するものであり、各周方向不等幅空間に上記回転力伝達部材を挿入してもよい。
【００１０】
上記周方向不等幅空間形成部を、周方向位置によって径方向の深さが異なる周方向不等幅溝としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、超音波モータの超音波発生部で超音波が発生して第１回転出力部が回転すると、第１回転出力部の回転力が一方向入出力回転伝達機構の回転入力軸から第２回転出力部に伝わる。
一方、一方向入出力回転伝達機構の第２回転出力部が回転したとき、この回転力は一方向入出力回転伝達機構の回転入力軸に伝わらない。従って、超音波モータの超音波発生部が非作動状態にあるときに一方向入出力回転伝達機構の第２回転出力部が回転しても、超音波モータの第１回転出力部と超音波発生部の間に回転による摩耗が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の超音波回転駆動装置ＭＵの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態は超音波回転駆動装置ＭＵを撮影状態をオートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）とに切り替え可能なカメラの交換式レンズ鏡筒（図示略）に適用したものである。
【００１３】
超音波回転駆動装置ＭＵは、超音波モータＵＭと一方向入出力回転伝達機構ＤＭを一体化したものであり、まずは一方向入出力回転伝達機構ＤＭの構造について説明する。
前後両端（図１に矢線で示すように、図１の左側を「前方」、図１の右側を「後方」として説明する）が開放する筒形状をなす固定筒部材１０には、固定ねじ（図示略）によってカメラボディ内面に固定される環状の外方フランジ１１と、同じく環状の内方フランジ１２が突設してある。固定筒部材１０の前面中央部は、カメラ光軸（中心軸Ａ１）に対して直交する平面である第１軸方向直交面１３となっている。固定筒部材１０の内周面には外環１４がスライド可能に嵌合しており（相対回転は不能）、外環１４の内周側には複数のベアリングボール１５を介して外環１４と同心をなす内環１６が、外環１４に対して相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として位置している。即ち、外環１４、ベアリングボール１５及び内環１６によってボールベアリング装置１７が構成されている。
【００１４】
内環１６の内周面にはカメラ光軸と平行な略円柱形状の入力回転軸（回転入力部）２０が嵌合固定されている（その中心軸がＡ１）。入力回転軸２０の外周面の長手方向中央部には、周方向に１８０°間隔で一対の突起２１が突設してある。入力回転軸２０の前端部にはばね用リテーナ２２が固定ねじ２３によって固定されている。ばね用リテーナ２２の外周面には、入力回転軸２０と同軸をなす筒状出力回転軸（第２回転出力部）２５の内周面前端部が相対回転可能（軸方向移動は不能）に嵌合している。筒状出力回転軸２５の内周面は、その前半部をなしばね用リテーナ２２に嵌合された小径円筒面２６と、後半部をなし小径円筒面２６と同心をなしかつ小径円筒面２６より大径の大径円筒面２７とからなっている。筒状出力回転軸２５の外周面の前端部には、交換式レンズ鏡筒内に配設されたフォーカシング機構（図示略）の入力ギヤと噛合する出力ギヤ２８が形成してある。
【００１５】
入力回転軸２０の外周面の突起２１の直前には、入力回転軸２０と同心をなす筒状部材である回転力伝達部材（回転入力部）２９の円形中心孔３０が、入力回転軸２０に対して中心軸Ａ１方向に相対移動可能かつ相対回転不能として嵌合している。回転力伝達部材２９とばね用リテーナ２２の対向面の間には、入力回転軸２０の外周側に位置する圧縮コイルばね（付勢手段）Ｓ１が縮設されており、この圧縮コイルばねＳ１の付勢力によって回転力伝達部材２９は後方に付勢されている。
回転力伝達部材２９の外周面には周方向に９０°間隔で計４つの周方向不等幅溝（周方向不等幅空間形成部）３１が形成してある。図２に示すように、この周方向不等幅溝３１は周方向位置によって（径方向の）深さが異なる、中心軸Ａ１と平行な方向に延びる溝である。そして、各周方向不等幅溝３１と筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７の間には、周方向位置によってその径方向幅が異なる収納空間（周方向不等幅空間）収納空間ＣＳが形成されている。すなわち、図２に示すように、周方向不等幅溝３１と大径円筒面２７の間に形成された正面視環状の環状空間ＲＳは、４つの収納空間（周方向不等幅空間）ＣＳに区切られている。
回転力伝達部材２９の後端面の外周縁部には、その全周に渡って環状凹部３２が形成してある。この環状凹部３２の底面は第１軸方向直交面１３と同じく入力回転軸２０の中心軸Ａ１に対して直交する平面である（第１軸方向直交面１３と平行な）第２軸方向直交面３３となっている。
【００１６】
そして、環状凹部３２（第２軸方向直交面３３）と第１軸方向直交面１３の間に形成された中心軸Ａ１を中心とする環状空間には、その中心軸Ａ２が入力回転軸２０の径方向に延びる略円柱形状の差動コロ（差動回転部材）３５が配設してあり、差動コロ３５の外周面が第２軸方向直交面３３と第１軸方向直交面１３によって弾性的に挟み込まれている。
さらに、この第１軸方向直交面１３と第２軸方向直交面３３の間の環状空間及び回転力伝達部材２９の外周面と筒状出力回転軸２５の内周面の間の環状空間には、両環状空間に跨る態様で中心軸Ａ１を中心とする円筒形状の筒状リテーナ（リテーナ）３７が、入力回転軸２０回りに回転可能かつスライド可能として位置している。
筒状リテーナ３７の後端部には、入力回転軸２０の外周側に位置すると共に中心軸Ａ１に対して直交する内方フランジ３８が突設してある。図１及び図３に示すように、この内方フランジ３８内周縁部には周方向に９０°間隔で４つの方形切欠３９が穿設してあり、４つの差動コロ３５は各方形切欠３９の内部に中心軸Ａ２回りに回転（自転）可能として位置している。さらに、筒状リテーナ３７の内方フランジ３８及び筒状部４０には、両者に跨る態様で周方向に９０°間隔で４つの収納孔４１が形成してある。図３に示すように、各収納孔４１と各方形切欠３９の位置は互いに周方向に４５°づつずれている。
さらに４つの収納空間ＣＳにはそれぞれ中心軸Ａ１と平行な中心軸Ａ３を中心とする略円柱形状部材である食付コロ（回転力伝達部材）４３が４つ配設してある。各食付コロ４３は筒状リテーナ３７の４つの収納孔４１にそれぞれ中心軸Ａ３回りに回転（自転）可能として遊嵌している。
【００１７】
次に以上構成の一方向入出力回転伝達機構ＤＭと一体をなす超音波モータＵＭの構造について説明する。
固定筒部材１０の外周面には、中心軸Ａ１を中心とする環状部材である超音波発生部材（超音波発生部）５０の中心孔が嵌合固定してある。超音波発生部材５０の後端部外周側は正面視環状をなす振動伝達部５１となっており、振動伝達部５１の後端面は中心軸Ａ１に対して直交する平面となっている。
さらに、入力回転軸２０の後端部には外側筒状部５２と内側筒状部５３を備える有底の筒状回転出力軸（第１回転出力部）５４の中心孔５５が嵌合固定してある。外側筒状部５２の前端面は中心軸Ａ１に対して直交する平面であり、振動伝達部５１の後端面に相対回転可能に接触している。超音波発生部材５０と筒状回転出力軸５４の間に形成された内部空間には、固定筒部材１０の外周面に嵌合固定された筒状リテーナ５７が位置している。この筒状リテーナ５７と外環１４の間には圧縮コイルばねＳ２が縮設されており、この圧縮コイルばねＳ２の付勢力によって外環１４、ベアリングボール１５及び内環１６が前方に付勢され、内環１６が突起２１の後面に弾性接触している。
以上構成の超音波モータＵＭは、カメラボディ内に設けられたＣＰＵ等によって構成される制御手段（図示略）と電気的に接続している。
【００１８】
次に、以上のような構成からなる超音波回転駆動装置ＭＵの動作について説明する。
まず、ＡＦによりフォーカシングを行う場合の超音波回転駆動装置ＭＵの動作について説明する。
カメラボディに設けたＡＦスイッチ（図示略）を操作すると、カメラボディに内蔵された上記制御手段から超音波モータＵＭに回転信号が送られる。
例えばこの回転信号が正転信号の場合、振動伝達部５１が周方向の一方向（図２の反時計方向）に進む超音波振動を発生する。すると、振動伝達部５１の後端面と接触している筒状回転出力軸５４（外側筒状部５２）が該超音波振動と同じ方向に回転するので、筒状回転出力軸５４と一体をなす入力回転軸２０が図２の反時計方向に回転する。すると入力回転軸２０に対して相対回転不能な回転力伝達部材２９が入力回転軸２０と一緒に図２の反時計方向に回転し、第１軸方向直交面１３と第２軸方向直交面３３とによって挟持されている各差動コロ３５が、中心軸Ａ２回りに自転しつつ、入力回転軸２０の１／２の回転速度で中心軸Ａ１回りに入力回転軸２０と同方向に公転（回転）する。この差動コロ３５の公転運動により筒状リテーナ３７と各食付コロ４３も各差動コロ３５と同じ速度で反時計方向に回転（公転）する。すると、各食付コロ４３は、各収納空間ＣＳの径方向幅が狭くなっている時計方向側の端部において、周方向不等幅溝３１の時計方向側の端部と筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７との間に強い力で食い込む。この結果、回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）と筒状出力回転軸２５が、差動コロ３５、筒状リテーナ３７、及び食付コロ４３を介して周方向に一体となるので、回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）の回転力が筒状出力回転軸２５に伝わり筒状出力回転軸２５が図２の反時計方向に回転する。すると、筒状出力回転軸２５の回転力が出力ギヤ２８から交換式レンズ鏡筒内のフォーカシング機構の入力ギヤに伝達されるので、フォーカシング機構によってフォーカスレンズ（図示略）が光軸に沿って前方に移動する。
【００１９】
一方、上記制御手段が超音波モータＵＭに逆転信号（回転信号）を送る場合は、振動伝達部５１が周方向の他方向（図２の時計方向）の超音波振動を発生し、振動伝達部５１の後端面と接触している筒状回転出力軸５４が該超音波振動と同じ方向に回転するので、筒状回転出力軸５４と一体をなす入力回転軸２０が図２の時計方向に回転する。そして、各差動コロ３５が入力回転軸２０の１／２の回転速度で図２の時計方向に公転（回転）し、筒状リテーナ３７と各食付コロ４３も各差動コロ３５と同じ速度で時計方向に公転（回転）する。その結果、各食付コロ４３が、各収納空間ＣＳ内を図２の時計方向に回転し、各収納空間ＣＳの径方向幅が狭くなっている反時計方向側の端部において、周方向不等幅溝３１の反時計方向側の端部と筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７との間に強い力で食い込む。すると回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）と筒状出力回転軸２５が、差動コロ３５、筒状リテーナ３７、及び食付コロ４３を介して周方向に一体となるので、回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）の回転力が筒状出力回転軸２５に伝わり筒状出力回転軸２５が図２の時計方向に回転する。そして、筒状出力回転軸２５の回転力が出力ギヤ２８からフォーカシング機構の入力ギヤに伝達されるので、フォーカシング機構によってフォーカスレンズ（図示略）が光軸に沿って後方に移動する。
このように、制御手段が超音波モータＵＭを正逆両方向へ回転させることによりＡＦが行われる。
【００２０】
さらに、このようにＡＦによって合焦すると、制御手段から超音波モータＵＭに信号が送られ、超音波モータＵＭは合焦直前の回転方向とは逆方向に僅かだけ回転する。すると、入力回転軸２０が筒状出力回転軸２５を回転させることなく、合焦直前の回転方向とは逆方向に回転し、食付コロ４３の周方向不等幅溝３１及び大径円筒面２７に対する食い付き力が減少する。このため、交換式レンズ鏡筒に設けられたマニュアルフォーカス環（図示略）をスムーズに回転させられるようになる。
【００２１】
次に、ＭＦによりフォーカシングを行う場合の超音波回転駆動装置ＭＵの動作について説明する。
図２の状態において、超音波モータＵＭを駆動させずに交換式レンズ鏡筒のマニュアルフォーカス環を回転させると、この回転力は、交換式レンズ鏡筒内のフォーカシング機構に伝達されＭＦが行われる。
このようにマニュアルフォーカス環の回転力がフォーカシング機構に伝わると、この回転力はフォーカシング機構から筒状出力回転軸２５の出力ギヤ２８に伝達されるので、筒状出力回転軸２５が入力回転軸２０回りに時計方向または反時計方向に回転する。しかし、筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７は中心軸Ａ１を中心とする円筒面なので、筒状出力回転軸２５から食付コロ４３には回転力は伝達されない。このため、筒状出力回転軸２５が回転しても筒状リテーナ３７及び食付コロ４３は回転せず、回転力伝達部材２９及び入力回転軸２０は回転しない。従って、超音波モータＵＭの筒状回転出力軸５４が回転することはなく、外側筒状部５２と振動伝達部５１の接触面同士が摩耗することはない。
【００２２】
以上説明したように本実施形態によれば、超音波モータＵＭが回転駆動したときは筒状出力回転軸２５が回転し、超音波モータＵＭを回転駆動しない状態で筒状出力回転軸２５を回転させた場合は超音波モータＵＭの筒状回転出力軸５４が回転しない超音波回転駆動装置ＭＵが得られる。
また、一方向入出力回転伝達機構ＤＭは、カメラの使用条件（例えば撮影時のカメラの温度等）の影響を受けにくく、使用条件が変わっても円滑に作動する。
また、本実施形態のような構成にすれば、撮影状態をＡＦとＭＦとに切り替えるための切替スイッチを設けることなく、撮影状態をＡＦとＭＦとに切り替えることが可能になる。
【００２３】
また、入力回転軸２０に遅れながら差動コロ３５を同方向に公転（回転）させ、この差動コロ３５によって食付コロ４３を回転力伝達部材２９と筒状出力回転軸２５の間に強固に食い込ませ、この食付コロ４３を回転力伝達部材として機能させているので、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５へのトルク伝達を確実に行うことができる。
【００２４】
しかも、回転力伝達部材である食付コロ４３は、入力回転軸２０の軸線と平行な中心軸Ａ３を有する円柱状部材なので、回転力伝達部材を球状部材とした場合に比べて、回転力伝達部材２９及び筒状出力回転軸２５との接触面積が大きい。このため、本実施形態の一方向入出力回転伝達機構ＤＭは、回転力伝達部材を球状とした場合に比べて、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率が良い。
【００２５】
さらに、筒状リテーナ３７を用いたことにより、回転力伝達部材２９と筒状出力回転軸２５の間に形成された環状空間ＲＳをスペース的に有効利用できる。その結果、食付コロ４３の数を増やすことが可能となり、食付コロ４３の数を増やせば、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を向上させることが可能となる。また、筒状リテーナ３７を用いているので組み立てが容易であり、しかも、食付コロ４３の個数を少なくすることができる。
【００２６】
なお、周方向不等幅溝３１の断面形状を、正三角形や正五角形等、正方形以外の正多角形や、筒状出力回転軸２５の内周面（円筒面）大径円筒面２７との間に周方向位置によってその径方向幅が異なる収納空間を形成する少なくとも一つの不等幅空間形成面を備えた非円形に変更することにより、各収納空間ＣＳに配設する差動コロ３５及び食付コロ４３の数を変更することができ、このような変更を行うことにより、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を調整可能となる。
【００２７】
なお、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を無視すれば、差動コロ３５や食付コロ４３を単なる球状部材に代える事も可能である。
また、差動コロ３５の代わりに、図５に示すような差動コロ６０を用いることも可能である。この差動コロ６０は、その中心軸Ｃ４が入力回転軸２０及び筒状出力回転軸２５の径方向と平行であり、中心軸Ｃ４に直交する方向の断面形状が、中心軸Ｃ４のいずれの位置においても図５に示す形状となっている。この場合は、一対の円弧部６０ａ、６０ｂが、第２軸方向直交面３３及び第１軸方向直交面１３と当接関係を維持する範囲で入力回転軸２０を回転させ、この回転範囲内で差動コロ３５を入力回転軸２０と筒状出力回転軸２５の間に食い込ませるようにする。
さらに、回転トルクの伝達効率の低下を無視すれば、一つの収納空間ＣＳにのみ差動コロ３５及び食付コロ４３を配設して実施することも可能である。
【００２８】
また、筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７と各周方向不等幅溝３１の端部とで形成される楔状の空間の楔角、圧縮コイルばねＳ１の強さ、第１軸方向直交面１３及び第２軸方向直交面３３の面粗さを変えることによって、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を変えることが可能である。
【００２９】
さらに本実施形態では、超音波回転駆動装置ＭＵをＡＦ用交換式レンズ鏡筒に適用したが、レンズ鏡筒に設けたズーム環と連動するズーミング機構との間に適用し、超音波モータＵＭ（ズーム用モータ）の回転力はズーミング機構に伝達するが、ズーム環の回転力は超音波モータＵＭに伝達させないようにすることも可能である。このようにすれば、オートズームとマニュアルズームの切り替えを行うための切替スイッチを設けることなく、オートズーム及びマニュアルズームを行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態の超音波回転駆動装置の縦断側面図である。
【図２】図１のII−II矢線に沿う拡大横断正面図である。
【図３】食付コロを省略して示す図１のIII−III矢線に沿う拡大横断正面図である。
【図４】モータユニットの分解斜視図である。
【図５】差動コロの変形例の、その中心軸に直交する断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ 固定筒部材
１１ 外方フランジ
１２ 内方フランジ
１３ 第１軸方向直交面
１４ 外環
１５ ベアリングボール
１６ 内環
１７ ボールベアリング装置
２０ 入力回転軸（回転入力部）
２１ 突起
２２ ばね用リテーナ
２３ 固定ねじ
２５ 筒状出力回転軸（第２回転出力部）
２６ 小径円筒面
２７ 大径円筒面
２８ 出力ギヤ
２９ 回転力伝達部材（回転入力部）
３０ 中心円形孔
３１ 周方向不等幅溝（周方向不等幅空間形成部）
３２ 環状凹部
３３ 軸方向直交面
３５ 差動コロ（差動回転部材）
３７ 筒状リテーナ（リテーナ）
３８ 内方フランジ
３９ 方形切欠
４０ 筒状部
４１ 収納孔
４３ 食付コロ（回転力伝達部材）
５０ 超音波発生部材（超音波発生部）
５１ 振動伝達部
５２ 外側筒状部
５３ 内側筒状部
５４ 筒状回転出力軸（第１回転出力部）
５５ 中心孔
５７ 筒状リテーナ
６０ 差動コロ
ＣＳ 収納空間（周方向不等幅空間）
ＤＭ 一方向入出力回転伝達機構
ＭＵ 超音波回転駆動装置
ＲＳ 環状空間
Ｓ１ 圧縮コイルばね（付勢手段）
Ｓ２ 圧縮コイルばね
ＵＭ 超音波モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波モータの超音波発生部と回転出力部の間の摩耗を低減することが可能な超音波回転駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力発生部と、この動力発生部によって発生した動力によって回転する回転出力軸とを有する通常タイプのモータは、動力発生部が非作動状態にあるときに回転出力軸を回転させることにより回転出力軸から動力発生部に無理な動力を伝達すると、動力発生部に大きな悪影響が及んでしまう。
これに対して、超音波発生部と、この超音波発生部と相対回転可能に接触する回転出力部とを備える超音波モータは、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部を回転させても、通常のモータに比べて動力発生部（超音波発生部）に大きな悪影響が及ぶことはない。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５０３９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、超音波モータは超音波発生部と回転出力部が接触しながら相対回転する構造なので、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部を回転させると超音波発生部と回転出力部の接触部が摩耗してしまう。従って、超音波モータにおいても、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部が回転しない構造にするのが好ましい。
【０００５】
本発明の目的は、超音波発生部が非作動状態にあるときに回転出力部が回転しないようにした超音波回転駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波回転駆動装置は、超音波発生部、及び、該超音波発生部に相対回転可能に接触し、該超音波発生部で発生した超音波振動により回転する第１回転出力部を備える超音波モータと、上記第１回転出力部と一緒に回転する回転入力部、該回転入力部とは独立して回転可能な第２回転出力部、及び、上記回転入力部の回転力は上記第２回転出力部に伝達し上記第２回転出力部の回転力は上記回転入力部に伝達しない一方向入出力回転伝達機構と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
上記一方向入出力回転伝達機構は、例えば、上記第１回転出力部の軸線に対して直交する軸方向直交面を有する上記回転入力部と、この回転入力部が挿通され、該回転入力部と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸と、上記回転入力部に形成した、上記筒状出力回転軸内側の上記軸線を中心とする円筒面との間に、周方向で不等幅の周方向不等幅空間を有する環状空間を形成する周方向不等幅空間形成部と、付勢手段によって常に上記軸方向直交面に当接させられ、上記回転入力部の回転に連動して、該回転入力部の軸心を中心に該回転入力部に遅れながら同方向に公転する複数の差動回転部材と、上記環状空間に挿入され、該差動回転部材に押圧されることにより、該差動回転部材と同方向に公転するリテーナと、該リテーナに保持され、上記周方向不等幅空間内を該リテーナと一緒に回転する回転力伝達部材と、を備え、上記周方向不等幅空間形成部が、周方向に回転した上記回転力伝達部材が、上記回転入力部の外周面と上記筒状出力回転軸の上記円筒面の間に食い込み、上記回転入力部の回転力を上記筒状出力回転軸に伝達する形状をなす構造とすることが可能である。
【０００８】
上記軸方向直交面と対向する挟持部材に、上記付勢手段によって該挟持部材側に常に付勢された上記軸方向直交面との対向部に、上記第１回転出力部の軸線に対して直交し該軸方向直交面との間に上記差動回転部材を挟持する該軸方向直交面とは別の軸方向直交面を形成するのが好ましい。
【０００９】
上記周方向不等幅空間形成部が、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に、上記周方向不等幅空間を複数形成するものであり、各周方向不等幅空間に上記回転力伝達部材を挿入してもよい。
【００１０】
上記周方向不等幅空間形成部を、周方向位置によって径方向の深さが異なる周方向不等幅溝としてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、超音波モータの超音波発生部で超音波が発生して第１回転出力部が回転すると、第１回転出力部の回転力が一方向入出力回転伝達機構の回転入力軸から第２回転出力部に伝わる。
一方、一方向入出力回転伝達機構の第２回転出力部が回転したとき、この回転力は一方向入出力回転伝達機構の回転入力軸に伝わらない。従って、超音波モータの超音波発生部が非作動状態にあるときに一方向入出力回転伝達機構の第２回転出力部が回転しても、超音波モータの第１回転出力部と超音波発生部の間に回転による摩耗が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の超音波回転駆動装置ＭＵの一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施形態は超音波回転駆動装置ＭＵを撮影状態をオートフォーカス（ＡＦ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）とに切り替え可能なカメラの交換式レンズ鏡筒（図示略）に適用したものである。
【００１３】
超音波回転駆動装置ＭＵは、超音波モータＵＭと一方向入出力回転伝達機構ＤＭを一体化したものであり、まずは一方向入出力回転伝達機構ＤＭの構造について説明する。
前後両端（図１に矢線で示すように、図１の左側を「前方」、図１の右側を「後方」として説明する）が開放する筒形状をなす固定筒部材１０には、固定ねじ（図示略）によってカメラボディ内面に固定される環状の外方フランジ１１と、同じく環状の内方フランジ１２が突設してある。固定筒部材１０の前面中央部は、カメラ光軸（中心軸Ａ１）に対して直交する平面である第１軸方向直交面１３となっている。固定筒部材１０の内周面には外環１４がスライド可能に嵌合しており（相対回転は不能）、外環１４の内周側には複数のベアリングボール１５を介して外環１４と同心をなす内環１６が、外環１４に対して相対回転可能かつ軸線方向に相対移動不能として位置している。即ち、外環１４、ベアリングボール１５及び内環１６によってボールベアリング装置１７が構成されている。
【００１４】
内環１６の内周面にはカメラ光軸と平行な略円柱形状の入力回転軸（回転入力部）２０が嵌合固定されている（その中心軸がＡ１）。入力回転軸２０の外周面の長手方向中央部には、周方向に１８０°間隔で一対の突起２１が突設してある。入力回転軸２０の前端部にはばね用リテーナ２２が固定ねじ２３によって固定されている。ばね用リテーナ２２の外周面には、入力回転軸２０と同軸をなす筒状出力回転軸（第２回転出力部）２５の内周面前端部が相対回転可能（軸方向移動は不能）に嵌合している。筒状出力回転軸２５の内周面は、その前半部をなしばね用リテーナ２２に嵌合された小径円筒面２６と、後半部をなし小径円筒面２６と同心をなしかつ小径円筒面２６より大径の大径円筒面２７とからなっている。筒状出力回転軸２５の外周面の前端部には、交換式レンズ鏡筒内に配設されたフォーカシング機構（図示略）の入力ギヤと噛合する出力ギヤ２８が形成してある。
【００１５】
入力回転軸２０の外周面の突起２１の直前には、入力回転軸２０と同心をなす筒状部材である回転力伝達部材（回転入力部）２９の円形中心孔３０が、入力回転軸２０に対して中心軸Ａ１方向に相対移動可能かつ相対回転不能として嵌合している。回転力伝達部材２９とばね用リテーナ２２の対向面の間には、入力回転軸２０の外周側に位置する圧縮コイルばね（付勢手段）Ｓ１が縮設されており、この圧縮コイルばねＳ１の付勢力によって回転力伝達部材２９は後方に付勢されている。
回転力伝達部材２９の外周面には周方向に９０°間隔で計４つの周方向不等幅溝（周方向不等幅空間形成部）３１が形成してある。図２に示すように、この周方向不等幅溝３１は周方向位置によって（径方向の）深さが異なる、中心軸Ａ１と平行な方向に延びる溝である。そして、各周方向不等幅溝３１と筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７の間には、周方向位置によってその径方向幅が異なる収納空間（周方向不等幅空間）収納空間ＣＳが形成されている。すなわち、図２に示すように、周方向不等幅溝３１と大径円筒面２７の間に形成された正面視環状の環状空間ＲＳは、４つの収納空間（周方向不等幅空間）ＣＳに区切られている。
回転力伝達部材２９の後端面の外周縁部には、その全周に渡って環状凹部３２が形成してある。この環状凹部３２の底面は第１軸方向直交面１３と同じく入力回転軸２０の中心軸Ａ１に対して直交する平面である（第１軸方向直交面１３と平行な）第２軸方向直交面３３となっている。
【００１６】
そして、環状凹部３２（第２軸方向直交面３３）と第１軸方向直交面１３の間に形成された中心軸Ａ１を中心とする環状空間には、その中心軸Ａ２が入力回転軸２０の径方向に延びる略円柱形状の差動コロ（差動回転部材）３５が配設してあり、差動コロ３５の外周面が第２軸方向直交面３３と第１軸方向直交面１３によって弾性的に挟み込まれている。
さらに、この第１軸方向直交面１３と第２軸方向直交面３３の間の環状空間及び回転力伝達部材２９の外周面と筒状出力回転軸２５の内周面の間の環状空間には、両環状空間に跨る態様で中心軸Ａ１を中心とする円筒形状の筒状リテーナ（リテーナ）３７が、入力回転軸２０回りに回転可能かつスライド可能として位置している。
筒状リテーナ３７の後端部には、入力回転軸２０の外周側に位置すると共に中心軸Ａ１に対して直交する内方フランジ３８が突設してある。図１及び図３に示すように、この内方フランジ３８内周縁部には周方向に９０°間隔で４つの方形切欠３９が穿設してあり、４つの差動コロ３５は各方形切欠３９の内部に中心軸Ａ２回りに回転（自転）可能として位置している。さらに、筒状リテーナ３７の内方フランジ３８及び筒状部４０には、両者に跨る態様で周方向に９０°間隔で４つの収納孔４１が形成してある。図３に示すように、各収納孔４１と各方形切欠３９の位置は互いに周方向に４５°づつずれている。
さらに４つの収納空間ＣＳにはそれぞれ中心軸Ａ１と平行な中心軸Ａ３を中心とする略円柱形状部材である食付コロ（回転力伝達部材）４３が４つ配設してある。各食付コロ４３は筒状リテーナ３７の４つの収納孔４１にそれぞれ中心軸Ａ３回りに回転（自転）可能として遊嵌している。
【００１７】
次に以上構成の一方向入出力回転伝達機構ＤＭと一体をなす超音波モータＵＭの構造について説明する。
固定筒部材１０の外周面には、中心軸Ａ１を中心とする環状部材である超音波発生部材（超音波発生部）５０の中心孔が嵌合固定してある。超音波発生部材５０の後端部外周側は正面視環状をなす振動伝達部５１となっており、振動伝達部５１の後端面は中心軸Ａ１に対して直交する平面となっている。
さらに、入力回転軸２０の後端部には外側筒状部５２と内側筒状部５３を備える有底の筒状回転出力軸（第１回転出力部）５４の中心孔５５が嵌合固定してある。外側筒状部５２の前端面は中心軸Ａ１に対して直交する平面であり、振動伝達部５１の後端面に相対回転可能に接触している。超音波発生部材５０と筒状回転出力軸５４の間に形成された内部空間には、固定筒部材１０の外周面に嵌合固定された筒状リテーナ５７が位置している。この筒状リテーナ５７と外環１４の間には圧縮コイルばねＳ２が縮設されており、この圧縮コイルばねＳ２の付勢力によって外環１４、ベアリングボール１５及び内環１６が前方に付勢され、内環１６が突起２１の後面に弾性接触している。
以上構成の超音波モータＵＭは、カメラボディ内に設けられたＣＰＵ等によって構成される制御手段（図示略）と電気的に接続している。
【００１８】
次に、以上のような構成からなる超音波回転駆動装置ＭＵの動作について説明する。
まず、ＡＦによりフォーカシングを行う場合の超音波回転駆動装置ＭＵの動作について説明する。
カメラボディに設けたＡＦスイッチ（図示略）を操作すると、カメラボディに内蔵された上記制御手段から超音波モータＵＭに回転信号が送られる。
例えばこの回転信号が正転信号の場合、振動伝達部５１が周方向の一方向（図２の反時計方向）に進む超音波振動を発生する。すると、振動伝達部５１の後端面と接触している筒状回転出力軸５４（外側筒状部５２）が該超音波振動と同じ方向に回転するので、筒状回転出力軸５４と一体をなす入力回転軸２０が図２の反時計方向に回転する。すると入力回転軸２０に対して相対回転不能な回転力伝達部材２９が入力回転軸２０と一緒に図２の反時計方向に回転し、第１軸方向直交面１３と第２軸方向直交面３３とによって挟持されている各差動コロ３５が、中心軸Ａ２回りに自転しつつ、入力回転軸２０の１／２の回転速度で中心軸Ａ１回りに入力回転軸２０と同方向に公転（回転）する。この差動コロ３５の公転運動により筒状リテーナ３７と各食付コロ４３も各差動コロ３５と同じ速度で反時計方向に回転（公転）する。すると、各食付コロ４３は、各収納空間ＣＳの径方向幅が狭くなっている時計方向側の端部において、周方向不等幅溝３１の時計方向側の端部と筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７との間に強い力で食い込む。この結果、回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）と筒状出力回転軸２５が、差動コロ３５、筒状リテーナ３７、及び食付コロ４３を介して周方向に一体となるので、回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）の回転力が筒状出力回転軸２５に伝わり筒状出力回転軸２５が図２の反時計方向に回転する。すると、筒状出力回転軸２５の回転力が出力ギヤ２８から交換式レンズ鏡筒内のフォーカシング機構の入力ギヤに伝達されるので、フォーカシング機構によってフォーカスレンズ（図示略）が光軸に沿って前方に移動する。
【００１９】
一方、上記制御手段が超音波モータＵＭに逆転信号（回転信号）を送る場合は、振動伝達部５１が周方向の他方向（図２の時計方向）の超音波振動を発生し、振動伝達部５１の後端面と接触している筒状回転出力軸５４が該超音波振動と同じ方向に回転するので、筒状回転出力軸５４と一体をなす入力回転軸２０が図２の時計方向に回転する。そして、各差動コロ３５が入力回転軸２０の１／２の回転速度で図２の時計方向に公転（回転）し、筒状リテーナ３７と各食付コロ４３も各差動コロ３５と同じ速度で時計方向に公転（回転）する。その結果、各食付コロ４３が、各収納空間ＣＳ内を図２の時計方向に回転し、各収納空間ＣＳの径方向幅が狭くなっている反時計方向側の端部において、周方向不等幅溝３１の反時計方向側の端部と筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７との間に強い力で食い込む。すると回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）と筒状出力回転軸２５が、差動コロ３５、筒状リテーナ３７、及び食付コロ４３を介して周方向に一体となるので、回転力伝達部材２９（入力回転軸２０）の回転力が筒状出力回転軸２５に伝わり筒状出力回転軸２５が図２の時計方向に回転する。そして、筒状出力回転軸２５の回転力が出力ギヤ２８からフォーカシング機構の入力ギヤに伝達されるので、フォーカシング機構によってフォーカスレンズ（図示略）が光軸に沿って後方に移動する。
このように、制御手段が超音波モータＵＭを正逆両方向へ回転させることによりＡＦが行われる。
【００２０】
さらに、このようにＡＦによって合焦すると、制御手段から超音波モータＵＭに信号が送られ、超音波モータＵＭは合焦直前の回転方向とは逆方向に僅かだけ回転する。すると、入力回転軸２０が筒状出力回転軸２５を回転させることなく、合焦直前の回転方向とは逆方向に回転し、食付コロ４３の周方向不等幅溝３１及び大径円筒面２７に対する食い付き力が減少する。このため、交換式レンズ鏡筒に設けられたマニュアルフォーカス環（図示略）をスムーズに回転させられるようになる。
【００２１】
次に、ＭＦによりフォーカシングを行う場合の超音波回転駆動装置ＭＵの動作について説明する。
図２の状態において、超音波モータＵＭを駆動させずに交換式レンズ鏡筒のマニュアルフォーカス環を回転させると、この回転力は、交換式レンズ鏡筒内のフォーカシング機構に伝達されＭＦが行われる。
このようにマニュアルフォーカス環の回転力がフォーカシング機構に伝わると、この回転力はフォーカシング機構から筒状出力回転軸２５の出力ギヤ２８に伝達されるので、筒状出力回転軸２５が入力回転軸２０回りに時計方向または反時計方向に回転する。しかし、筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７は中心軸Ａ１を中心とする円筒面なので、筒状出力回転軸２５から食付コロ４３には回転力は伝達されない。このため、筒状出力回転軸２５が回転しても筒状リテーナ３７及び食付コロ４３は回転せず、回転力伝達部材２９及び入力回転軸２０は回転しない。従って、超音波モータＵＭの筒状回転出力軸５４が回転することはなく、外側筒状部５２と振動伝達部５１の接触面同士が摩耗することはない。
【００２２】
以上説明したように本実施形態によれば、超音波モータＵＭが回転駆動したときは筒状出力回転軸２５が回転し、超音波モータＵＭを回転駆動しない状態で筒状出力回転軸２５を回転させた場合は超音波モータＵＭの筒状回転出力軸５４が回転しない超音波回転駆動装置ＭＵが得られる。
また、一方向入出力回転伝達機構ＤＭは、カメラの使用条件（例えば撮影時のカメラの温度等）の影響を受けにくく、使用条件が変わっても円滑に作動する。
また、本実施形態のような構成にすれば、撮影状態をＡＦとＭＦとに切り替えるための切替スイッチを設けることなく、撮影状態をＡＦとＭＦとに切り替えることが可能になる。
【００２３】
また、入力回転軸２０に遅れながら差動コロ３５を同方向に公転（回転）させ、この差動コロ３５によって食付コロ４３を回転力伝達部材２９と筒状出力回転軸２５の間に強固に食い込ませ、この食付コロ４３を回転力伝達部材として機能させているので、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５へのトルク伝達を確実に行うことができる。
【００２４】
しかも、回転力伝達部材である食付コロ４３は、入力回転軸２０の軸線と平行な中心軸Ａ３を有する円柱状部材なので、回転力伝達部材を球状部材とした場合に比べて、回転力伝達部材２９及び筒状出力回転軸２５との接触面積が大きい。このため、本実施形態の一方向入出力回転伝達機構ＤＭは、回転力伝達部材を球状とした場合に比べて、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率が良い。
【００２５】
さらに、筒状リテーナ３７を用いたことにより、回転力伝達部材２９と筒状出力回転軸２５の間に形成された環状空間ＲＳをスペース的に有効利用できる。その結果、食付コロ４３の数を増やすことが可能となり、食付コロ４３の数を増やせば、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を向上させることが可能となる。また、筒状リテーナ３７を用いているので組み立てが容易であり、しかも、食付コロ４３の個数を少なくすることができる。
【００２６】
なお、周方向不等幅溝３１の断面形状を、正三角形や正五角形等、正方形以外の正多角形や、筒状出力回転軸２５の内周面（円筒面）大径円筒面２７との間に周方向位置によってその径方向幅が異なる収納空間を形成する少なくとも一つの不等幅空間形成面を備えた非円形に変更することにより、各収納空間ＣＳに配設する差動コロ３５及び食付コロ４３の数を変更することができ、このような変更を行うことにより、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を調整可能となる。
【００２７】
なお、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を無視すれば、差動コロ３５や食付コロ４３を単なる球状部材に代える事も可能である。
また、差動コロ３５の代わりに、図５に示すような差動コロ６０を用いることも可能である。この差動コロ６０は、その中心軸Ｃ４が入力回転軸２０及び筒状出力回転軸２５の径方向と平行であり、中心軸Ｃ４に直交する方向の断面形状が、中心軸Ｃ４のいずれの位置においても図５に示す形状となっている。この場合は、一対の円弧部６０ａ、６０ｂが、第２軸方向直交面３３及び第１軸方向直交面１３と当接関係を維持する範囲で入力回転軸２０を回転させ、この回転範囲内で差動コロ３５を入力回転軸２０と筒状出力回転軸２５の間に食い込ませるようにする。
さらに、回転トルクの伝達効率の低下を無視すれば、一つの収納空間ＣＳにのみ差動コロ３５及び食付コロ４３を配設して実施することも可能である。
【００２８】
また、筒状出力回転軸２５の大径円筒面２７と各周方向不等幅溝３１の端部とで形成される楔状の空間の楔角、圧縮コイルばねＳ１の強さ、第１軸方向直交面１３及び第２軸方向直交面３３の面粗さを変えることによって、入力回転軸２０から筒状出力回転軸２５への回転トルクの伝達効率を変えることが可能である。
【００２９】
さらに本実施形態では、超音波回転駆動装置ＭＵをＡＦ用交換式レンズ鏡筒に適用したが、レンズ鏡筒に設けたズーム環と連動するズーミング機構との間に適用し、超音波モータＵＭ（ズーム用モータ）の回転力はズーミング機構に伝達するが、ズーム環の回転力は超音波モータＵＭに伝達させないようにすることも可能である。このようにすれば、オートズームとマニュアルズームの切り替えを行うための切替スイッチを設けることなく、オートズーム及びマニュアルズームを行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態の超音波回転駆動装置の縦断側面図である。
【図２】図１のII−II矢線に沿う拡大横断正面図である。
【図３】食付コロを省略して示す図１のIII−III矢線に沿う拡大横断正面図である。
【図４】モータユニットの分解斜視図である。
【図５】差動コロの変形例の、その中心軸に直交する断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０ 固定筒部材
１１ 外方フランジ
１２ 内方フランジ
１３ 第１軸方向直交面
１４ 外環
１５ ベアリングボール
１６ 内環
１７ ボールベアリング装置
２０ 入力回転軸（回転入力部）
２１ 突起
２２ ばね用リテーナ
２３ 固定ねじ
２５ 筒状出力回転軸（第２回転出力部）
２６ 小径円筒面
２７ 大径円筒面
２８ 出力ギヤ
２９ 回転力伝達部材（回転入力部）
３０ 中心円形孔
３１ 周方向不等幅溝（周方向不等幅空間形成部）
３２ 環状凹部
３３ 軸方向直交面
３５ 差動コロ（差動回転部材）
３７ 筒状リテーナ（リテーナ）
３８ 内方フランジ
３９ 方形切欠
４０ 筒状部
４１ 収納孔
４３ 食付コロ（回転力伝達部材）
５０ 超音波発生部材（超音波発生部）
５１ 振動伝達部
５２ 外側筒状部
５３ 内側筒状部
５４ 筒状回転出力軸（第１回転出力部）
５５ 中心孔
５７ 筒状リテーナ
６０ 差動コロ
ＣＳ 収納空間（周方向不等幅空間）
ＤＭ 一方向入出力回転伝達機構
ＭＵ 超音波回転駆動装置
ＲＳ 環状空間
Ｓ１ 圧縮コイルばね（付勢手段）
Ｓ２ 圧縮コイルばね
ＵＭ 超音波モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波発生部、及び、該超音波発生部に相対回転可能に接触し、該超音波発生部で発生した超音波振動により回転する第１回転出力部を備える超音波モータと、
上記第１回転出力部と一緒に回転する回転入力部、該回転入力部とは独立して回転可能な第２回転出力部、及び、上記回転入力部の回転力は上記第２回転出力部に伝達し上記第２回転出力部の回転力は上記回転入力部に伝達しない一方向入出力回転伝達機構と、
を備えることを特徴とする超音波回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の超音波回転駆動装置において、
上記一方向入出力回転伝達機構が、
上記第１回転出力部の軸線に対して直交する軸方向直交面を有する上記回転入力部と、
この回転入力部が挿通され、該回転入力部と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸と、
上記回転入力部に形成した、上記筒状出力回転軸内側の上記軸線を中心とする円筒面との間に、周方向で不等幅の周方向不等幅空間を有する環状空間を形成する周方向不等幅空間形成部と、
付勢手段によって常に上記軸方向直交面に当接させられ、上記回転入力部の回転に連動して、該回転入力部の軸心を中心に該回転入力部に遅れながら同方向に公転する複数の差動回転部材と、
上記環状空間に挿入され、該差動回転部材に押圧されることにより、該差動回転部材と同方向に公転するリテーナと、
該リテーナに保持され、上記周方向不等幅空間内を該リテーナと一緒に回転する回転力伝達部材と、を備え、
上記周方向不等幅空間形成部は、周方向に回転した上記回転力伝達部材が、上記回転入力部の外周面と上記筒状出力回転軸の上記円筒面の間に食い込み、上記回転入力部の回転力を上記筒状出力回転軸に伝達する形状をなしている超音波回転駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の超音波回転駆動装置において、
上記軸方向直交面と対向する挟持部材に、上記付勢手段によって該挟持部材側に常に付勢された上記軸方向直交面との対向部に、上記第１回転出力部の軸線に対して直交し該軸方向直交面との間に上記差動回転部材を挟持する該軸方向直交面とは別の軸方向直交面を形成した超音波回転駆動装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の超音波回転駆動装置において、
上記周方向不等幅空間形成部が、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に、上記周方向不等幅空間を複数形成するものであり、
各周方向不等幅空間に上記回転力伝達部材を挿入した超音波回転駆動装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項記載の超音波回転駆動装置において、
上記周方向不等幅空間形成部が、周方向位置によって径方向の深さが異なる周方向不等幅溝である超音波回転駆動装置。
【請求項１】
超音波発生部、及び、該超音波発生部に相対回転可能に接触し、該超音波発生部で発生した超音波振動により回転する第１回転出力部を備える超音波モータと、
上記第１回転出力部と一緒に回転する回転入力部、該回転入力部とは独立して回転可能な第２回転出力部、及び、上記回転入力部の回転力は上記第２回転出力部に伝達し上記第２回転出力部の回転力は上記回転入力部に伝達しない一方向入出力回転伝達機構と、
を備えることを特徴とする超音波回転駆動装置。
【請求項２】
請求項１記載の超音波回転駆動装置において、
上記一方向入出力回転伝達機構が、
上記第１回転出力部の軸線に対して直交する軸方向直交面を有する上記回転入力部と、
この回転入力部が挿通され、該回転入力部と相対回動自在に支持された筒状出力回転軸と、
上記回転入力部に形成した、上記筒状出力回転軸内側の上記軸線を中心とする円筒面との間に、周方向で不等幅の周方向不等幅空間を有する環状空間を形成する周方向不等幅空間形成部と、
付勢手段によって常に上記軸方向直交面に当接させられ、上記回転入力部の回転に連動して、該回転入力部の軸心を中心に該回転入力部に遅れながら同方向に公転する複数の差動回転部材と、
上記環状空間に挿入され、該差動回転部材に押圧されることにより、該差動回転部材と同方向に公転するリテーナと、
該リテーナに保持され、上記周方向不等幅空間内を該リテーナと一緒に回転する回転力伝達部材と、を備え、
上記周方向不等幅空間形成部は、周方向に回転した上記回転力伝達部材が、上記回転入力部の外周面と上記筒状出力回転軸の上記円筒面の間に食い込み、上記回転入力部の回転力を上記筒状出力回転軸に伝達する形状をなしている超音波回転駆動装置。
【請求項３】
請求項２記載の超音波回転駆動装置において、
上記軸方向直交面と対向する挟持部材に、上記付勢手段によって該挟持部材側に常に付勢された上記軸方向直交面との対向部に、上記第１回転出力部の軸線に対して直交し該軸方向直交面との間に上記差動回転部材を挟持する該軸方向直交面とは別の軸方向直交面を形成した超音波回転駆動装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の超音波回転駆動装置において、
上記周方向不等幅空間形成部が、上記筒状出力回転軸の上記円筒面との間に、上記周方向不等幅空間を複数形成するものであり、
各周方向不等幅空間に上記回転力伝達部材を挿入した超音波回転駆動装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか１項記載の超音波回転駆動装置において、
上記周方向不等幅空間形成部が、周方向位置によって径方向の深さが異なる周方向不等幅溝である超音波回転駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−７６６５４（Ｐ２００８−７６６５４Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５４７４４（Ｐ２００６−２５４７４４）
【出願日】平成１８年９月２０日（２００６．９．２０）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２０日（２００６．９．２０）
【出願人】（００００００５２７）ペンタックス株式会社 (1,878)
【Ｆターム（参考）】
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