专利名称：超声波马达以及具有超声波马达的传送装置的制作方法
技术领域：
与本发明一致的设备涉及一种超声波马达和具有超声波马达的传送装置，更具体
地讲，涉及一种在具有简化的结构的同时能够获得高扭矩效率的超声波马达和具有该超声 波马达的传送装置。
背景技术：
通常，超声波马达(例如，行波型中空式超声波马达)包括震动元件，产生震动； 接触元件，由于在震动元件震动时与震动元件处于挤压接触的接触元件的接触面上产生的 摩擦力而旋转。为了产生震动，震动元件被设置有电场转换元件层，当电场转换元件层被施 加高频(例如，比音频高)的电压时，电场转换元件层由于压电效应而产生微小的形变或位 移。震动元件被固定地布置并用作定子。接触元件被布置为与震动元件相面对，以根据由 电场转换元件层导致的震动元件的震动与震动元件处于摩擦接触的同时进行旋转。接触元 件被布置为可旋转，并用作转子。 然而，由于传统行波型中空式超声波马达被构造为使震动元件固定，接触元件旋 转，因此这需要用于固定震动元件的固定部件以及用于支撑在与震动元件处于摩擦接触时 可旋转的接触元件的压紧部件。此外，如果为了提高旋转扭矩，接触元件由一对布置在震动 元件的上表面和下表面且相面对的接触元件构成，则中空式超声波马达需要用于将所述两 个接触元件连接为一体的连接部件，以没有扭矩损失地连接所述两个接触元件。因此，中空 式超声波马达变得复杂。 此外，由于传统的行波型中空式超声波马达被构造为使震动元件由固定部件固 定，接触部件通过根据电场转换元件层的微小形变而产生的震动元件的震动进行旋转，因 此产生旋转扭矩的震动元件的震动在被传送到接触元件时可能减小，从而导致扭矩效率的 降低。 因此，需要开发在具有简化的结构的同时能够获得高扭矩效率的新超声波马达。
发明内容
本发明的示例性实施例用于至少一个上面的方面。因此，本发明的一方面在于提 供一种在具有简化的结构的同时能够活得高扭矩效率的超声波马达以及具有该超声波马 达的传送装置。 本发明的另外的方面将在下面的描述中部分地阐释，还有一部分通过描述将是明 显的，或者可通过本发明的实施而得知。 根据本发明示例性实施例的一方面，提高一种超声波马达，包括固定部件，包括 面；可运动部件，被布置为面对固定部件的所述面；激励器，使得可运动部件的至少部分与 固定部件的所述面接触，使得可运动部件相对于固定部件运动。 这里，可运动部件可包括面向固定部件的所述面的多个凸起，激励器可使得一个 或多个凸起与固定部件的所述面接触，并使得可运动部件相对于固定部件运动。
所述凸起可形成在可运动部件的相对的侧。在此情况下，固定部件可以是第一固
定部件，固定部件的所述面是第一面，所述马达还可包括具有第二面的第二固定部件。此 时，可运动部件可被布置在第一固定部件和第二固定部件之间，从而形成在可运动部件的 相对的侧上的凸起面对第一面和第二面。此外，激励器可使得可运动部件的一个或多个凸 起与第一面和第二面相接触，并使得可运动部件相对于第一固定部件和第二固定部件运 动。 可运动部件和固定部件可以为圆形。或者，可运动部件的至少部分和固定部件的
至少部分可以为直线形。 在一个实施例中，激励器可包括附到可运动部件上的电场转换元件层，以在向电 场转换元件层提供电能时产生行波，可运动部件看到包括至少一个被设置为能够运动的震 动元件，所述至少一个震动元件能够被行波变形，固定部件可包括被固定地布置为与所述 至少一个震动元件相面对的至少一个接触元件，以在所述至少一个震动元件被行波变形时 与所述至少一个震动元件处于摩擦接触。
这里，所述至少一个震动元件可包括中空板，具有附到其上的电场转换元件层； 凸起部分，布置在中空板上，具有以彼此隔开的关系形成为与接触元件相面对的多个凸起。
此时，所述至少一个震动元件可被布置为能够以旋转运动和直线运动之一的形式 运动。 如果所述至少一个震动元件可被布置为能够旋转，则中空板可被形成为圆形；如 果所述至少一个震动元件可被布置为能够直线运动，则中空板可被形成为椭圆形。此外， 如果中空板可被形成为具有直线部分的椭圆形，则凸起部分可被布置在中空板的至少一个 直线部分上，从而在中空板被行波变形时与接触元件处于摩擦接触并因此直线地移动中空 板。 电场转换元件层可以是附到中空板的第一面和第二面中的至少一个上的至少一 个压电元件层，凸起部分可以是位于中空板的内圆周面和外圆周面之一上的环，所述环具 有形成在所述环的第一面和第二面中的至少一个上的多个凸起。此时，压电元件层可由从 PZT (锆钛酸铅)、BaTi03、 PbTi03、 Pb [Zrji卜J 03、 KNb03、 LiNb03、 LiTa03、 NaxW03、 Ba2NaNb505、 Pb^Nb^5、聚合物(例如，PVDF(聚偏氟乙烯))、无铅压电陶瓷(例如，KNN(铌酸钾钠))以 及BiFe03构成的组中选择一种形成。 如果所述至少一个压电元件层包括附到中空板的第一面上的第一压电元件层和 附到中空板的第二面上的第二压电元件层，则第一压电元件层和第二压电元件层可被布置 为第一压电元件层和第二压电元件层的极化极布置一致，并且可被提供频率和大小一致并 且没有时间相位差的交流电压。在此情况下，第一压电元件层和第二压电元件层的每个可 被划分为第一相位A和第二相位B，在第一相位A和第二相位B的每个中，正极和负极被交 替地极化出。第一相位A和第二相位B可被布置为在第一相位A和第二相位B的两对相面 对的端之间分别具有A /4的间隙和3 A /4的间隙，其中，A是沿圆周方向行波的一个波长 的长度。 或者，第一压电元件层和第二压电元件层可被布置为第一压电元件层和第二压电 元件层的极化极布置彼此具有A/4的空间相位差，并可被提供频率和大小一直并且存在 90度的时间相位差的交流电压。在此情况下，第一压电元件层和第二压电元件层的每个可
6具有极布置，其中，在极布置中，2n个极化面被交替地极化为正极和负极，其中，n为沿圆周 方向产生的行波的波长的数量。 如果所述多个凸起包括形成在所述环的第一面上的多个第一凸起和形成在所述 环的第二面上的多个第二凸起，则所述多个第一凸起和所述多个第二凸起可具有相同的大 小、相同的数量和相同的布置。 接触元件可通过震动吸收体被固定。震动吸收体可包括震动吸收材料和弹簧中的 至少一个。 在一个实施例中，所述至少一个震动元件可包括一个震动元件，所述至少一个接 触元件可包括被布置为分别与所述一个震动元件的第一面和第二面相面对的两个接触元 件。或者，所述至少一个震动元件可包括一个震动元件，所述至少一个接触元件可包括被布 置为与所述一个震动元件的第一面和第二面之一相面对的一个接触元件。此外，所述至少 一个震动元件可包括两个震动元件，所述至少一个接触元件可包括三个接触元件，所述两 个震动元件插入所述三个接触元件之间。在此情况下，所述两个震动元件可被固定在各自 的输出旋转轴上。 根据本发明示例性实施例的另一方面，提供一种传送装置，包括超声波马达，包 括固定部件，包括面，可运动部件，被可旋转地布置为面对固定部件的所述面，激励器，使 得可运动部件的至少一部分与固定部件的所述面相接触，并使得可运动部件相对于固定部 件运动；运动转换单元，与超声波马达相连接，用于将可运动部件的旋转运动转换为直线运 动，并将转换的直线运动传传输到将被传送到的对象。 这里，激励器可包括附到可运动部件上的电场转换元件层，以在电场转换元件层 被施加电能时产生行波，可运动部件可包括被布置为能够运动的至少一个震动元件，所述 至少一个震动元件能够被行波变形，固定部件可包括被固定地布置为与所述至少一个震动 元件相面对的至少一个接触元件，以在所述至少一个震动元件被行波变形时与所述至少一 个震动元件处于摩擦接触。 运动转换单元可包括凸轮筒，与所述至少一个震动元件相结合，以随所述至少一 个震动元件旋转，并具有直线运动导向槽；导向凸起，连接到将被传送到的对象，并被插入 直线运动导向槽。 所述将被传送到的对象可包括布置在相机的镜头转接器中的聚焦镜头。
通过结合附图对本发明的示例性实施例进行的描述，本发明的上述方面和特点将 会变得更加清楚，其中 图1是例示根据本发明示例性实施例的超声波马达的横截面图；
图2是例示图1中例示的超声波马达的震动元件的透视图； 图3A和图3B是例示图1中例示的超声波马达的震动元件的电场转换元件层的第 一压电元件层和第二压电元件层的极化极布置的示例的俯视图； 图4A和图4B是例示图1中例示的超声波马达的震动元件的电场转换元件层的第
一压电元件层和第二压电元件层的极化极布置的另一示例的俯视图； 图5是例示根据本发明示例性实施例的超声波马达的修改的示例的横截面7
图6是例示根据本发明示例性实施例的超声波马达的另一修改的示例的横截面 图； 图7是例示根据本发明示例性实施例的应用到超声波马达的又一修改的示例的 震动元件的透视图； 图8A和图8B是分别例示根据本发明示例性实施例的应用到超声波马达的还一修 改的示例的震动元件的透视图以及具有该震动元件的超声波马达的还一修改的示例的横 截面图； 图9是例示当基于根据本发明示例性实施例的基于具有超声波马达的传送装置
的中心线将该传送装置剖去一半时，该传送装置的部分横截面示图。 贯穿附图，相同的附图标号将被理解为相同的元件、特征和结构。
具体实施例方式
现在，将详细描述在附图中示出的本发明的示例实施例，其中，相同的标号始终表
示相同的元件。下面通过参照附图描述示例性实施例以解释本发明。
图1是例示根据本发明示例性实施例的超声波马达的横截面图。 如图1所示，作为行波型中空式超声波马达的根据本发明示例性实施例的超声波
马达1包括壳体10、震动元件20和接触元件30。 壳体10可以是圆柱形壳体12。开口 14形成在圆柱形壳体12的上部的中间，轴承 套16围绕开口 14形成在圆柱形壳体12的上表面。输出旋转轴18通过开口 14被插入圆 柱形壳体12，并被轴承套16中的轴承17支撑。 震动元件20用作根据本发明的可运动部件。当高频(例如，比音频高)的交流电 压被施加到用作下面描述的激励器的电场转换元件层27的第一压电元件层28和第二压电 元件层29时，震动元件20在被微小地移动或变形的同时产生震动，从而震动元件20在与 接触元件30处于摩擦接触的同时进行转动。这样，震动元件20设置有中空圆板21和凸起 部分24。 为了在施加高频的交流电时产生震动，中空圆板21具有电场转换元件层27，以在 电场转换元件层27被提供高频的交流电时产生行波。为了加倍增加超声波马达1的扭矩 效率，电场转换元件层27可由分别附在中空圆板21的上表面的第一压电元件层28和中空 圆板21的下表面的第二压电元件层29构成。第一压电元件层28和第二压电元件层29的 每个可由中空盘形成，从而当第一压电元件层28和第二压电元件层29的每个被提供交流 电压时，由于压电效应而被微小地移动或变形以产生震动，其中，在所述中空盘中交替地极 化出正极和负极(例如，图2的阴影部分和非阴影部分)。所述中空盘可由从PZT(锆钛酸 铅)、BaTi03、 PbTi03、 Pb [Zr;Ti卜J 03、 KNb03、 LiNb03、 LiTa03、 NaxW03、 Ba2NaNb505、 Pb2KNb5015、 聚合物(例如，PVDF(聚偏氟乙烯))、无铅压电陶瓷(例如，KNN(铌酸钾钠))以及BiFe03 构成的组中选择一种形成。此外，所述中空盘可以具有从O. lmm至lmm的厚度，优选地具有 大约O. 3mm的厚度。 上面描述的第一压电元件层28和第二压电元件层29可被布置为其极化极布置一 致或具有彼此不同的特定空间相位。 图3A和图3B所示，如果第一压电元件层28和第二压电元件层29被布置为具有
8一致的极化极布置，则第一压电元件层28和第二压电元件层29的每个被划分为第一相位A和第二相位B，第一相位A和第二相位B的每个具有这样的极化极布置，所述极化极布置的正极和负极(例如，图3A和图3B中的阴影部分和没有阴影的部分)被交替地极化出。通过在第一相位A和第二相位B上形成的相应的电极(未示出)将大小和频率一致的正弦形式和余弦形式的交流电压提供给第一相位A和第二相位B，从而第一相位A和第二相位B分别产生正弦波。为了从两个正弦波形成一个行波，这两个正弦波应具有入/4(这里，A是沿圆周方向产生的行波的一个波长的长度)的空间相位差。因此，第一相位A和第二相位B被布置为第一相位A和第二相位B的两对相面对的端之间分别具有A /4和3 A /4的间隙。第一相位A和第二相位B之间的间隙不被提供交流电压，但连接到感测单元(未示出)或地。 上面描述的第一压电元件层28和第二压电元件层29分别附到中空圆板21的上表面和下表面，因此第一压电元件层28和第二压电元件层29的极化极布置一致。第一压电元件层28和第二压电元件层29的相同的相位A或B被提供频率和大小一致并且没有时间相位差的交流电压。因此，在第一压电元件层28和第二压电元件层29上产生一个行波，因此第一压电元件层28和第二压电元件层29产生以行波(即，波纹)形式的微小的位移和形变。 如图4A和图4B所示，如果第一压电元件层28'和第二压电元件层29'被布置为其极化极布置具有特定的空间相位差，第一压电元件层28'和第二压电元件层29'的每个被形成为具有这样的极化极布置，其中，2n(这里，n是沿圆周方向产生的行波的波长的数量)个极化面被交替地极化为正极和负极(例如，图4A和图4B中的阴影部分和没有阴影的部分)。 上面描述的第一压电元件层28'和第二压电元件层29'分别附到中空圆板21的上表面和下表面，从而第一压电元件层28'和第二压电元件层29'的极化极布置彼此之间具有A /4的空间相位差。通过在第一压电元件层28'和第二压电元件层29'上形成的相应的电极(未示出)，将频率和大小一致并且具有90度的时间相位差的交流电压提供给第一压电元件层28'和第二压电元件层29'。因此，在第一压电元件层28'和第二压电元件层29'上产生一个行波，因此第一压电元件层28'和第二压电元件层29'产生以行波(即，波纹)形式的微小的位移和形变。 为了将交流电压提供给在第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'，柔性印刷电路板(FPCB)连接到第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'的电极，从而将交流电压从外部电源提供给第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'。当中空圆板21以特定的旋转角度(例如，大约士140度的角度，当超声波马达被安装在广泛采用的单镜头反射相机的可更换镜头上时需要大约±140度的角度)旋转时，FPCB不干扰中空圆板21的运动或产生扭曲。如果中空圆板21继续旋转或中空圆板21的旋转量超过FPCB的允许范围，则供电设备可用于继续将交流电压从外部电源提供给第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'，其中，在所述供电设备中，具有圆形触点的印刷电路板PCB附到中空圆板21的内圆周面的附近(当采用第一压电元件层28和第二压电元件层29时)，或者附到第一压电元件层28'和第二压电元件层29'的没有附到中空圆板21的暴露的面上(当采用第一压电元件层28'和第二压电元件层29'时)，其中，布置电刷以与PCB的圆形触点接触。
凸起部分24增加椭圆形运动的幅度，从而产生旋转力使得中空圆板21旋转，其中，当中空圆板21通过第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'的微小位移或形变震动时，在与接触元件30处于摩擦接触的震动元件20的表面上产生所述椭圆运动。为此，凸起部分24由布置在中空圆板21上的圆形环25形成，以面对接触元件30。圆形环25具有多个凸起26。圆形环25可被布置在中空圆板21的外圆周面上或内圆周面上。在本发明示例性实施例中，圆形环25被示出为布置在中空圆板21的外圆周面上。 多个凸起26由在圆形环25的上表面上形成的多个第一凸起26a和在圆形环25的下表面上形成的多个第二凸起26b形成。所述多个第一凸起26a和所述多个第二凸起26b可通过以彼此隔开的关系在圆形环25的上表面和下表面上形成缝隙而形成。
所述多个第一凸起26a和所述多个第二凸起26b可被形成为具有相同的大小、相同的数量和相同的布置。然而，本发明不限于此，不言而喻，根据设计，所述多个第一凸起26a和所述多个第二凸起26b可被形成为具有不同的大小、不同的数量和不同的布置。
接触元件30用作固定的部件，并且如上面提到的，在由第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'产生行波形式的微小位移或形变的同时，中空圆板21震动时，接触元件30通过与凸起部分24处于摩擦接触进行协助以允许凸起部分24产生用于旋转中空圆板21的旋转力。为此，接触元件30被固定地布置在壳体10中与震动元件20相面对，因此接触元件30不需要转动。 接触元件30由第一接触元件40和第二接触元件50形成。第一接触元件40和第二接触元件50的每个由具有与震动元件20的中空圆板21相应的形状的中空盘形成。第一接触元件40和第二接触元件50被设置有第一接触环41和第二接触环51，第一接触环41和第二接触环51布置在第一接触元件40和第二接触元件50的圆周边缘处，以分别与第一凸起26a和第二凸起26b相接触。 为了防止震动元件20产生的震动被传送到壳体IO，第一接触元件40和第二接触元件50分别通过震动吸收体60被固定地布置在壳体10的内部上表面和内部底表面。震动吸收体60可由震动吸收材料61和弹簧63形成。尽管在本发明示例性实施例中，震动吸收体60被示出并被解释为由震动吸收材料61和弹簧63形成，然而不言而喻，根据设计，震动吸收体60可仅由震动吸收材料61和弹簧63之一形成。 如上所述，由于第一接触元件40和第二接触元件50在壳体10中被震动吸收体60支撑并固定，因此超声波马达1不需要具有如在传统的超声波马达中的用于连接接触元件的连接单元。因此，超声波马达l变得简化。 此外，由于第一接触元件40和第二接触元件50被固定，震动元件20旋转，因此如在传统的超声波马达中的产生旋转扭矩的震动元件的震动在被传送到接触元件的过程中被减小从而降低扭矩效率的问题被避免。 在上面的描述中，尽管根据本发明示例性实施例的超声波马达1被示出并被解释为包括一个震动元件20，具有附到震动元件20的上表面和下表面的电场转换元件层27 ;两个接触元件40和50，布置为与震动元件20相面对，然而可以以本发明的原理(即，震动元件20被可运动的布置，接触元件30、40和50被固定地布置)内的各种不同的形式实现本发明的示例性实施例。例如，如图5所示，根据本发明示例性实施例的修改示例的超声波马达1'被构造为包括一个具有电场转换元件层17'的震动元件20'和一个被布置为与震动元件20'相面对的接触元件30。在该情况下，仅在震动元件20'的下表面上形成电场转换元件层27'。此外，在震动元件20'之下布置压紧单元80，以使得震动元件20'与接触元件30'处于挤压接触，并因此支撑在与接触元件30'处于摩擦接触的同时可以旋转的震动元件20'。压紧单元80被设置有压紧板83、碟形弹簧85和弹性部件87。压紧板83被布置在支撑输出旋转轴的轴承81上。碟形弹簧85位于压紧板83上，弹性部件87将碟形弹簧85的弹力产生的压力均匀地分布到震动元件20'上。 此外，如图6所示，根据本发明示例性实施例的另一修改示例的超声波马达l"被构造为包括两个震动元件20a和20b，具有分别附在震动元件20a和20b的上表面和下表面上的电场转换元件层27 ;三个接触元件30a、30b和30c，在两个震动元件20a和20b被插入到接触元件30a、30b和30c之间的同时被布置为与电场转换元件层27相面对。在该情况下，两个震动元件20a和20b可被固定在各自的输出旋转轴(即，第一输出旋转轴18a和第二输出旋转轴18b)，从而将旋转力输出到旋转力被输送到的相应的各自的对象(为示出)。 此外，尽管根据本发明示例性实施例的超声波马达1被示出并被解释为应用到旋转马达(其中，在震动元件20、20'或20a和20b在与接触元件30、30'或30a、30b和30c处于摩擦接触的同时，震动元件20、20'或20a和20b旋转)，然而超声波马达1也可应用到上面提到的本发明的原理之内的其他类型的马达。例如，如图7和图8A所示，如果震动元件20"或20"'被构造为包括中空椭圆板，具有形成在所述中空椭圆板的直线部分21a和21b的上表面上的凸起部分26'和形成在直线部分21a和21b的下表面上的电场转换元件层27";或者中空椭圆板21'，具有形成在所述中空椭圆板21'的上表面和下表面上的电场转换元件层27a"以及椭圆形环25'，椭圆形环25'具有形成在椭圆形环25'的直线部分21a'和21b'的上表面和下表面上的凸起部分26a';以及接触元件，被构造为与直线部分21a和21b中的至少一个或21a'和21b'中的至少一个接触，则可获得线性马达，其中，震动元件21"或20"'在与接触元件接触的同时沿直线移动。S卩，如图8B所示，在震动元件20"'包括中空椭圆板21'和椭圆形环25'的情况下，如果震动元件20"'没有被固定为关于旋转轴可旋转，而是通过导向部件(未示出)沿直线移动，并且接触元件30a'和30b'被固定地布置为与形成在直线部分21a'和21b'的至少一个上的凸起部分26a'相面对，则可实现直线马达，其中，当电场转换元件层27a'被提供交流电压时，震动元件20"'在与接触元件30a'和30b'接触的同时沿直线移动。 以下，将参照图4B描述上述构造的根据本发明示例性实施例的超声波马达1的操作。 首先，当通过电极向震动元件20的电场转换元件层27的第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'施加没有时间相位差或者存在90度的时间相位差的交流电压时，在第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'上产生行波。结果，第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'产生以行波的波纹形式的微小位移或形变。因此，在产生行波(即，波纹)形式的位移或形变的同时，具有附到其上表面和下表面的第一压电元件层28和第二压电元件层29或者第一压电元件层28'和第二压电元件层29'的震动元件20的中空圆板21也震动。 当中空圆板21震动时，附到中空圆板21的外圆周面的凸起部分24的圆形环25也震动，因此在圆形环25的上表面和下表面上形成的多个第一凸起26a和多个第二凸起26b与接触元件30 ;40、50处于摩擦接触的同时，使得中空圆板21旋转。 当中空圆板21旋转时，中空圆板21固定在其上的输出旋转轴18旋转，并且连接到输出旋转轴18以接收旋转轴18的旋转力的对象旋转。 图9示出应用了根据本发明示例性实施例的超声波马达1的传送装置100。
传送装置100包括超声波马达101和运动转换单元120。 超声波马达101安装在支架105周围，支架105安装在将被传送到的对象上，例如，相机的镜头转接器103的外圆周面上。除了第一接触元件40和第二接触元件50被震动吸收体60固定在支架105上，中空圆板21没有被固定在输出旋转轴18而是连接到运动转换单元120之外，超声波马达101具有几乎与根据图1至图4B解释的根据本发明示例性实施例的超声波马达1的结构相同的结构。因此，将省略超声波马达101的结构的详细描述。 作为超声波马达101的旋转力被传送到的对象的运动转换单元120连接到超声波马达101的震动元件20。运动转换单元120将震动元件20的旋转运动转换为直线运动，并将转换的直线运动输送到将被传送到的对象，即，在镜头转接器103中的被布置为可左右移动的聚焦镜头107。为此，运动转换单元120被设置有凸轮筒125和导向凸起135。
凸轮筒125被布置为在镜头转接器103中可以旋转，并通过连接部件115与震动元件20的中空圆板21相结合，以随震动元件20旋转。在第一圆柱115a处的连接部件115通过螺钉结合到中空圆板21的内圆周面，在第二圆柱115b处的连接部件115结合到凸轮筒125的外圆周面的上表面。连接部件115的连接盘115c被布置得穿过镜头转接器103的开口 103a，并连接在第一圆柱115a和第二圆柱115b之间。 直线运动导向槽128形成在凸轮筒125上，以容纳导向凸起135。直线运动导向槽128形成为这样的形状(例如，螺旋槽形)当凸轮筒125被震动元件20旋转时，容纳在运动导向槽128中的导向凸起135能够沿直线(即，左和右)移动。 导向凸起135被固定到安装在聚焦镜头107的外圆周面上的固定支架136，从而导向凸起135被插入直线运动导向槽128。当凸轮筒125旋转时，导向凸起135沿直线运动导向槽128左右移动以将聚焦镜头107左右移动。这里，为了防止聚焦镜头107按照与凸轮筒125旋转的方式相同方式移动，在凸轮筒125和固定支架136上或者凸轮筒125和固定支架136之间布置用于沿直线移动(即，左右移动而没有旋转)聚焦镜头107的装置，例如，键和键槽(未示出)。 以下，将描述上述构造的传送装置100的操作。 首先，为了调整聚焦镜头107的焦点，通过相机的调整开关(未示出)打开超声波马达IOI，超声波马达101如参照图1至图4B所示进行操作。当超声波马达101操作时，通过连接部件115与震动元件20的中空圆板21连接的凸轮筒125随着中空圆板21而旋转。
当凸轮筒125旋转时，插入直线运动导向槽128中的导向凸起135沿直线运动导
12向槽128左右移动，因此固定导向凸起135的聚焦透镜107也左右移动。 在移动聚焦透镜以调整焦点之后，通过调整开关关闭超声波马达101，并且聚焦透
镜107的焦点调整操作完成。 尽管已经示出和描述了本发明的示例性实施例，但是本领域的技术人员应该理 解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对实施例进行改变，本发明的范围由权利 要求及其等同物所限定。
权利要求
一种超声波马达，包括固定部件，包括面；可运动部件，被布置为面对固定部件的所述面；激励器，使得可运动部件的至少部分与固定部件的所述面接触，使得可运动部件相对于固定部件运动。
2. 如权利要求l所述的马达，其中，可运动部件包括面向固定部件的所述面的多个凸起，激励器使得一个或多个凸起与固定部件的所述面接触，并使得可运动部件相对于固定部件运动。
3. 如权利要求2所述的马达，其中，所述凸起形成在可运动部件的相对的侧。
4. 如权利要求3所述的马达，其中，固定部件是第一固定部件，固定部件的所述面是第一面，所述马达还包括具有第二面的第二固定部件，可运动部件被布置在第一固定部件和第二固定部件之间，从而形成在可运动部件的相对的侧上的凸起面对第一面和第二面。
5. 如权利要求4所述的马达，其中，激励器使得可运动部件的一个或多个凸起与第一面和第二面相接触，并使得可运动部件相对于第一固定部件和第二固定部件运动。
6. 如权利要求l所述的马达，其中，可运动部件为圆形。
7. 如权利要求l所述的马达，其中，固定部件为圆形。
8. 如权利要求1所述的马达，其中，可运动部件的至少部分为直线形。
9. 如权利要求1所述的马达，其中，固定部件的至少部分为直线形。
10. 如权利要求1所述的马达，其中，激励器包括附到可运动部件上的电场转换元件层，以在向电场转换元件层提供电能时产生行波，其中，可运动部件包括至少一个被设置为能够运动的震动元件，所述至少一个震动元件能够被行波变形，其中，固定部件包括被布置为固定地与所述至少一个震动元件相面对的至少一个接触元件，以在所述至少一个震动元件被行波变形时与所述至少一个震动元件处于摩擦接触。
11. 如权利要求IO所述的马达，其中，所述至少一个震动元件包括中空板，具有附到其上的电场转换元件层；凸起部分，布置在中空板上，具有以彼此隔开的关系形成为与接触元件相面对的多个凸起。
12. 如权利要求IO所述的马达，其中，所述至少一个震动元件被布置为能够以旋转运动和直线运动之一的形式运动。
13. 如权利要求ll所述的马达，其中，中空板被形成为圆形和椭圆形之一。
14. 如权利要求13所述的马达，其中，中空板被形成为具有直线部分的椭圆形；其中，凸起部分被布置在中空板的至少一个直线部分上。
15. 如权利要求11所述的马达，其中，电场转换元件层包括附到中空板的第一面和第二面中的至少一个上的至少一个压电元件层。
16. 如权利要求15所述的马达，其中，压电元件层由从锆钛酸铅PZT、 BaTi03、 PbTi03、Pb [Zr;ri卜J 03、 KNb03、 LiNb03、 LiTa03、 NaxW03、 Ba2NaNb505、 ？、1(恥5015、聚合物、无铅压电陶瓷以及BiFe03构成的组中选择的一种形成。
17. 如权利要求15所述的马达，其中，所述至少一个压电元件层包括附到中空板的第 一面上的第一压电元件层和附到中空板的第二面上的第二压电元件层，其中，第一压电元件层和第二压电元件层被布置为第一压电元件层和第二压电元件层 的极化极布置一致，并且被提供频率和大小一致并且没有时间相位差的交流电压。
18. 如权利要求17所述的马达，其中，第一压电元件层和第二压电元件层的每个被划 分为第一相位A和第二相位B，在第一相位A和第二相位B的每个中，正极和负极被交替地 极化出，第一相位A和第二相位B被布置为在第一相位A和第二相位B的两对相面对的端 之间分别具有入/4的间隙和3A/4的间隙，其中，A是沿圆周方向行波的一个波长的长度。
19. 如权利要求15所述的马达，其中，压电元件层包括附在中空板的第一面上的第一压电元件层和附在中空板的第二 面上的第二压电元件层，其中，第一压电元件层和第二压电元件层被布置为第一压电元件层和第二压电元件层 的极化极布置彼此具有A /4的空间相位差，并被提供频率和大小一致并且存在90度的时 间相位差的交流电压。
20. 如权利要求19所述的马达，其中，第一压电元件层和第二压电元件层的每个具有 这样的极布置2n个极化面被交替地极化为正极和负极，其中，n为沿圆周方向产生的行波 的波长的数量。
21. 如权利要求ll所述的马达，其中，凸起部分包括位于中空板的内圆周面和外圆周 面之一上的环，所述环具有形成在所述环的第一面和第二面中的至少一个上的多个凸起。
22. 如权利要求21所述的马达，其中，所述多个凸起包括形成在所述环的第一面上的多个第一凸起和形成在所述环的 第二面上的多个第二凸起，其中，所述多个第一凸起和所述多个第二凸起具有相同的大小、 相同的数量和相同的布置。
23. 如权利要求IO所述的马达，其中，接触元件通过震动吸收体被固定。
24. 如权利要求23所述的马达，其中，震动吸收体包括震动吸收材料和弹簧中的至少一个。
25. 如权利要求10所述的马达， 其中，所述至少一个震动元件包括一个震动元件，其中，所述至少一个接触元件包括被布置为分别与所述一个震动元件的第一面和第二 面相面对的两个接触元件。
26. 如权利要求10所述的马达， 其中，所述至少一个震动元件包括一个震动元件，其中，所述至少一个接触元件包括被布置为与所述一个震动元件的第一面和第二面之 一相面对的一个接触元件。
27. 如权利要求10所述的马达， 其中，所述至少一个震动元件包括两个震动元件，其中，所述至少一个接触元件包括三个接触元件，所述两个震动元件插入所述三个接 触元件之间。
28. 如权利要求27所述的马达，其中，所述两个震动元件被固定在各自的输出旋转轴上。
29. —种传送装置，包括超声波马达，包括固定部件，包括面；可运动部件，被可旋转地布置为面对固定部件 的所述面；激励器，使得可运动部件的至少一部分与固定部件的所述面相接触，并使得可运 动部件相对于固定部件运动；运动转换单元，与超声波马达相连接，用于将可运动部件的旋转运动转换为直线运动， 并将转换的直线运动传输到将被传送到的对象。
30. 如权利要求29所述的传送装置，其中，激励器包括附到可运动部件上的电场转换元件层，以在电场转换元件层被施加 电能时产生行波，其中，可运动部件包括被布置为能够运动的至少一个震动元件，所述至少一个震动元 件能够被行波变形，其中，固定部件包括被固定地布置为与所述至少一个震动元件相面对的至少一个接触 元件，以在所述至少一个震动元件被行波变形时与所述至少一个震动元件处于摩擦接触。
31. 如权利要求30所述的传送装置，其中，运动转换单元包括凸轮筒，与所述至少一个震动元件相结合，以随所述至少一个震动元件旋转，并具有直 线运动导向槽；导向凸起，连接到将被传送到的对象，并被插入直线运动导向槽。
32. 如权利要求30所述的传送装置，其中，所述将被传送到的对象包括布置在相机的 镜头转接器中的聚焦镜头。
全文摘要
提供一种超声波马达以及具有超声波马达的传送装置。所述超声波马达包括固定部件，包括面；可运动部件，被布置为面对固定部件的所述面；激励器，使得可运动部件的至少部分与固定部件的所述面接触，使得可运动部件相对于固定部件运动。
文档编号H02N2/00GK101714833SQ20091020490
公开日2010年5月26日 申请日期2009年10月9日 优先权日2008年10月7日
发明者任志爀, 朴晟爀, 赵镇佑 申请人:三星电子株式会社