JP2003088146A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波モータの回転効率を高めるとともに、
回転むらを低減させる。 【解決手段】 超音波モータ１１は、ハウジング１２
と、ステータ１３及びロータ１４等を備え、これらは同
ロータ１４の回転軸心Ａを中心にして配置されている。
ステータ１３は、下側ブロック１６、上側ブロック１
７、第１及び第２圧電素子１８，１９、第１、第２及び
第３電極板２１，２２，２３を備え、下側ブロック１６
の下側の第１係合部１６ａには、ステータ１６の組み付
けのときに用いられる第１嵌合面２７が対向配置されて
いる。そして、ハウジング１２のステータ規制部３９の
上側ステータ規制部３９ｂには、第１嵌合面２７に対応
して形成された規制部側嵌合面３９ｅが設けられてい
る。そして、この規制部側嵌合面３９ｅが第１嵌合面２
７に係合されることにより、ステータ１３はロータ１４
の側に加圧されるとともに、回転軸心Ａを中心とする回
転方向の移動が規制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波モータとしては、図８に示
すような定在波型（所謂ボルト締めランジュバン型）の
ものがある。この超音波モータ７１は、ステータ７２、
ロータ７３及びシャフト７４を備えており、これらはハ
ウジング７５内に収容されている。そして、前記ステー
タ７２は、第１ブロック７６、第２ブロック７７、第１
及び第２圧電素子７８，７９、第１，第２及び第３電極
板８１，８２，８３、ボルト８４等を備えている。

【０００３】このステータ７２の第２ブロック７７の上
面には、ライニング材８５が接着され、このライニング
材８５の上面には、前記ロータ７３が前記ステータ７２
に対して摺動回転可能となるように同心軸上に載置され
ている。さらに、このロータ７３には前記シャフト７４
が一体回転するように連結されている。そして、このシ
ャフト７４にはフランジ部７４ａが一体に備えられてお
り、同フランジ部７４ａと前記ロータ７３の上面との間
に円形形状の皿ばね８６が所定の付勢力を有して介装さ
れている。その結果、前記ロータ７３は、この皿ばね８
６により図８の下側方向に付勢された状態となってい
る。

【０００４】また、前記ステータ７２の第１ブロック７
６には、ツバ部８７が一体に設けられている。そして、
このツバ部８７を前記ハウジング７５にキー溝や、ね
じ、かしめ等によって結合することにより、前記ステー
タ７２は軸心方向への移動が規制されるようになってい
る。

【０００５】すなわち、前記ステータ７２は、前記ツバ
部８７とハウジング７５との結合により軸心方向への移
動が規制され、さらに、前記ロータ７３が同ステータ７
２側に皿ばね８６により付勢されているので、前記ステ
ータ７２と前記ロータ７３とはライニング材８５を介し
て強く圧接された状態となっている。

【０００６】そして、このように構成された超音波モー
タ７１において、図示しない電圧印加装置により、前記
ステータ７２の第１，第２及び第３電極板８１，８２，
８３に所定の高周波交流電圧が印加されると、ステータ
７２の上面に複合振動が発生し、ロータ７３が回転駆動
される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ツバ部
８７の外周面８７ａの形状としては、円形や、回り止め
としてＤ面形状、２面取形状等が採用されている。ま
た、図８に示すように、その他の回り止めの形状として
ツバ部８７には複数のボルト挿通孔８７ｂが設けられて
いるものもある。

【０００８】いずれの形状においても、前記ツバ部８７
はある固有振動数を持つ。そして、前記ロータ７３が回
転駆動する時に、前記ツバ部８７の固有振動数が、前記
ステータ７２に印加される高周波交流電圧の周波数と一
致する場合、或いは可聴域にある場合には、ツバ部８７
に共振が生じることがある。そして、この共振は、ロー
タ７３の回転効率を低下させたり、異音を発生させたり
するなど、超音波モータ７１の性能を悪化させる原因と
なっていた。

【０００９】さらに、前記ツバ部８７の外周面８７ａの
形状がＤ面形状や、２面取形状であると、前記ステータ
７２の軸心方向の移動を規制する力が均一にならないた
め、前記ロータ７３の回転に伴って、偏った振動が発生
し、回転むらが発生する原因となっていた。

【００１０】本発明の目的は、高性能で、回転むらを低
減することができる超音波モータを提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、上側ブロックと下側ブ
ロックとの間に圧電素子を挟持した状態にてボルトにて
締結し、高周波電圧の印加により振動が発生するステー
タと、前記ステータの振動に基づいて回転軸心を中心に
回転するロータと、前記ロータを前記ステータに対して
摺動可能に加圧させる第１の加圧手段と、前記ステー
タ、前記ロータ及び前記第１の加圧手段を保持するハウ
ジングとを備える超音波モータにおいて、前記超音波モ
ータは、前記ステータを前記ロータに対して摺動可能に
加圧させる第２の加圧手段を備え、その第２の加圧手段
は、前記ステータの下側ブロックに設けられ同ステータ
の振動に共振しない固有振動数を有するステータ側係合
部と、前記ハウジングに設けられたハウジング側係合部
とによって構成され、同ハウジング側係合部が前記ステ
ータ側係合部と係合して前記回転軸心と平行な方向に前
記ステータ側係合部に圧力を加えることにより、前記ス
テータを前記ロータに対して加圧するようにしたことを
要旨とする。

【００１２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の超音波モータにおいて、前記ステータ側係合部は、前
記ハウジング側係合部から加えられる前記圧力を受圧す
る受圧面を備え、その受圧面は、前記回転軸心に対して
対称となる形状であることを要旨とする。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の超音波モータにおいて、前記ステータ側係合部
は、前記下側ブロックの外周面に前記回転軸心に平行に
平坦に切り欠いて形成された第１の嵌合面を備え、前記
ハウジング側係合部は、前記第１の嵌合面と合致する形
状に形成された第２の嵌合面を備え、前記第１の嵌合面
と前記第２の嵌合面とを嵌合させることによって、前記
ステータを前記ロータに対して加圧するようにしたこと
を要旨とする。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の超音波モータにおいて、前記第１の嵌合面は前記締結
のための係合治具が係合可能な形状であることを要旨と
する。

【００１５】請求項５に記載の発明は、請求項２に記載
の超音波モータにおいて、前記ステータ側係合部は、前
記下側ブロックにフランジ状のフランジ部を備え、その
フランジ部は、前記受圧面と、外周面に前記回転軸心に
平行に平坦に切り欠いた回り止め部とを備え、前記ハウ
ジング側係合部は、前記フランジ部と合致する形状の内
壁面を備え、前記フランジ部と前記内壁面とを係合させ
ることによって、前記受圧面により前記ステータを前記
ロータに対して加圧するとともに、前記回り止め部によ
り前記ステータの前記ロータの回転方向への移動を規制
するようにしたことを要旨とする。

【００１６】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
ステータの下側ブロックに設けられたステータ側係合部
と、ハウジングに設けられたハウジング側係合部とが係
合することにより、ステータがロータに対して加圧され
るようにした。そしてこのとき、ステータ側係合部は、
ロータを回転させるためのステータの振動に共振しない
固有振動数を有するようにした。

【００１７】従って、ロータの回転時に、ステータ側係
合部に共振が生じないので、ロータの回転効率が低下し
たり異音が発生したりせず、高性能の超音波モータを提
供することができる。

【００１８】請求項２に記載の発明によれば、ステータ
側係合部の受圧面を、回転軸心に対して対称となる形状
となるようにした。従って、ハウジング側係合部からス
テータ側係合部に加わる圧力が回転軸心を中心に均一に
なり、不均一な圧力によるステータの偏った振動が発生
せず、ロータの回転むらを低減することができる。

【００１９】請求項３に記載の発明によれば、下側ブロ
ックの外周面に回転軸心に平行に平坦に切り欠いて形成
した第１の嵌合面と、同第１の嵌合面と合致する形状に
形成した第２の嵌合面とを係合させることによってステ
ータをロータに加圧するようにした。

【００２０】従って、ステータ側係合部及びハウジング
側係合部の構造が簡素化し、加工や組み付け時の手間が
減少する。請求項４に記載の発明によれば、第１の嵌合
面の形状を、係合治具が係合可能な形状になるように
し、ステータの組付けに使用できるようにした。

【００２１】従って、ステータの組付け用に設けた第１
の嵌合面を、ステータをロータに加圧するために兼用す
ることができ、構造を簡素化することができる。請求項
５に記載の発明によれば、ステータ側係合部のフランジ
部の受圧面によりステータがロータ側に加圧されるとと
もに、回り止め部がステータのロータの回転方向への移
動を規制するようにした。

【００２２】従って、ステータ側係合部の加圧するため
の個所である受圧面と、回り止めする個所である回り止
め部を別々に設定したので、ハウジング側係合部からス
テータ側係合部に加わる圧力が回転軸心を中心に均一に
なる。そして、不均一な圧力によるステータの偏った振
動が発生せず、ロータの回転むらを低減することができ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した第１実施形態を図１〜図３に従って説明す
る。図１は、超音波モータの断面図を、図２は、超音波
モータに備えられているステータの分解斜視図を、図３
は超音波モータのステータ規制部の平面図を示す。

【００２４】図１に示すように、超音波モータ１１は、
ハウジング１２と、同ハウジング１２内に収容されてい
るステータ１３及びロータ１４と、同ハウジング１２を
貫通するシャフト１５を備えている。そして、図１及び
図２に示すように、これらハウジング１２、ステータ１
３、ロータ１４及びシャフト１５は、ロータ１４の回転
軸心Ａを中心にして配置されている。

【００２５】前記ステータ１３は、下側ブロック１６、
上側ブロック１７、第１及び第２圧電素子１８，１９、
第１，第２及び第３電極板２１，２２，２３、ボルト２
４、並びに絶縁カラー２５を備えている。

【００２６】図２に示すように、前記下側ブロック１６
は、略円筒状に形成されており、下部にステータ側係合
部としての第１係合部１６ａが、上部にスリット部１６
ｂが形成されており、その中心部には軸心方向に貫通す
るボルト締結孔２６が形成されている。そして、前記第
１係合部１６ａの外周面には、軸心方向に平坦に切り欠
かれて形成された第１の嵌合面としての第１嵌合面２７
が対向配置されている。従って、この第１嵌合面２７
と、前記スリット部１６ｂとの境目には段差状の受圧面
としての段差部２７ａが形成されている。

【００２７】また、この下側ブロック１６の前記スリッ
ト部１６ｂの外周面には複数のステータスリット２９が
形成されている。このステータスリット２９は等角度間
隔に放射状にかつ軸心方向に傾斜させて形成されてい
る。このステータスリット２９は、上記ステータ１３に
発生した縦振動に基づき同ステータ１３に捩じり振動を
発生させるためのものである。

【００２８】また、前記下側ブロック１６のボルト締結
孔２６には、前記ボルト２４が固定されている。すなわ
ち、このボルト２４の一側（図２の下側）には第１ネジ
部３１が形成されており、この第１ネジ部３１が前記ボ
ルト締結孔２６に締結されている。

【００２９】一方、上記ボルト２４の他側（図２の上
側）には軸部３２を介して第２ネジ部３３が形成されて
いる。そして、前記ボルト２４の第１ネジ部３１が前記
ボルト締結孔２６に締結された状態においては、これら
軸部３２及び第２ネジ部３３は前記下側ブロック１６の
上方に突出している。

【００３０】前記絶縁カラー２５は、前記ボルト２４に
挿通されている。この絶縁カラー２５は絶縁性樹脂にて
略円筒状に形成されている。そして、この絶縁カラー２
５の内径は前記ボルト２４（軸部３２）の外径よりも若
干大きく、また、その軸心方向の長さは前記軸部３２の
軸心方向の長さと同等になっている。従って、前記ボル
ト２４の軸部３２は絶縁カラー２５によってその外周側
が覆われている。

【００３１】前記絶縁カラー２５が挿通されたボルト２
４には、前記第１電極板２１、第１圧電素子１８、第２
電極板２２、第２圧電素子１９及び第３電極板２３が順
次挿通されて、前記下側ブロック１６に載置されてい
る。そして、前記ボルト２４の第２ネジ部３３は、前記
第３電極板２３の上方に突出している。

【００３２】前記第１電極板２１は、前記スリット部１
６ｂの外径と同等の外径及び前記絶縁カラー２５の外径
よりも若干の大きい内径を有して略リング状に形成され
ている。そして、この第１電極板２１の外周部には、断
面略Ｕ字状の端子片２１ａが延出形成されている。ま
た、前記第２，第３電極板２２，２３は、前記第１電極
板２１と同様の形状に形成されており、その外周部には
端子片２２ａ，２３ａが延出形成されている。

【００３３】これら第１，第２及び第３電極板２１，２
２，２３の端子片２１ａ，２２ａ，２３ａ間には所定の
高周波交流電圧が印加されるようになっている。前記第
１及び第２圧電素子１８，１９は、前記絶縁カラー２５
の外径よりも若干の大きい内径を有して略リング状に形
成されている。そして、これら第１及び第２圧電素子１
８，１９は、分極方向が互いに上下逆になるように形成
されている。

【００３４】前記第３電極板２３の上面には前記上側ブ
ロック１７が固定されている。この上側ブロック１７
は、略円筒状に形成されており、図２の下側の第２係合
部１７ａと上側の円筒部１７ｂとによって構成されてい
る。そして、同第２係合部１７ａの中心部には、軸心方
向に貫通するボルト締結孔３６が形成されている。従っ
て、前記上側ブロック１７は、そのボルト締結孔３６に
前記ボルト２４の第２ネジ部３３が螺合されて、前記第
３電極板２３の上面に固定されている。なお、第２係合
部１７ａの外周面には、軸心方向に平坦に切り欠かれて
形成された第２嵌合面３４が対向配置されている。

【００３５】そして、前記第１、第２圧電素子１８，１
９及び第１，第２及び第３電極板２１，２２，２３は、
前記下側ブロック１６と上側ブロック１７との間に挟持
されて軸心方向の移動が規制されている。なお、前記第
１、第２圧電素子１８，１９及び第１，第２及び第３電
極板２１，２２，２３の内周側は、前記絶縁カラー２５
によりボルト２４（軸部３２）に対してそれぞれ電気的
に絶縁状態とされている。

【００３６】以上のように構成されたステータ１３の上
面（上側ブロック１７の上面１７ｃ）には、図１に示す
ように、ライニング材３７が接着されている。そして、
このライニング材３７の上面には、前記ロータ１４が前
記ステータ１３に対して摺動回転可能となるように同心
軸上に載置されている。このロータ１４は、前記上側ブ
ロック１７より大きな外径を有して円柱状に形成されて
おり、その中心部には上面側に開口する嵌合孔１４ａが
形成されている。

【００３７】そして、前記ステータ１３及びロータ１４
は、前記ハウジング１２内に収容されている。ハウジン
グ１２は、ステータ１３及びロータ１４の側面を覆うハ
ウジング本体３８と、ステータ１３の軸心方向の移動を
規制するハウジング側係合部としてのステータ規制部３
９と、ロータ１４を固定するロータ固定部４１とによっ
て構成されている。

【００３８】ハウジング本体３８は円筒状となってお
り、その内径は前記ロータ１４よりわずかに大きな径と
なっている。そして、同ハウジング本体３８は、前記回
転軸心Ａを中心として前記ステータ１３及びロータ１４
を収容している。また、同ハウジング本体３８の下端と
上端には、それぞれ４つのボルト挿通孔３８ａ，３８ｂ
が回転軸心Ａを中心に等角度間隔に形成されている。

【００３９】また、ステータ規制部３９は、図３に示す
ように略円筒状に形成され、図１の下側の下側ステータ
規制部３９ａと上側の上側ステータ規制部３９ｂとによ
って構成されており、４つのボルト挿通孔３９ｃが回転
軸心Ａを中心に等角度間隔に設けられている。そして、
前記下側ステータ規制部３９ａは円筒状であり、その内
径は前記下側ブロック１６のスリット部１６ｂの外径よ
りもわずかに大きな径となっている。

【００４０】また、前記上側ステータ規制部３９ｂは略
円筒状であり、前記下側ブロック１６の第１係合部１６
ａの外周面と合致する形状の内周面３９ｄを有してい
る。すなわち、前記内周面３９ｄには、前記第１係合部
１６ａの第１嵌合面２７に対応して平坦に形成された第
２の嵌合面としての規制部側嵌合面３９ｅが設けられて
いる。

【００４１】そして、この上側ステータ規制部３９ｂ
は、下側ブロック１６の第１係合部１６ａに、図１の下
方から嵌合されており、前記規制部側嵌合面３９ｅは前
記第１嵌合面２７に係合された状態となっている。その
結果、ステータ１３は回転軸心Ａを中心とする回転方向
の移動が規制される。また、このとき、同ステータ規制
部３９の上面３９ｆは前記下側ブロック１６の段差部２
７ａに当接しており、ステータ１３を回転軸心Ａの上側
方向へ加圧し、下側方向への移動を規制している。そし
て、同段差部２７ａは回転軸心Ａに対向配置されている
ので、上面３９ｆと段差部２７ａとが当接する部分も、
回転軸心Ａに対向配置されており、前記上面３９ｆがス
テータ１３を加圧する力は、前記回転軸心Ａを中心に均
一となっている。

【００４２】さらに、前記ステータ規制部３９は、前記
４つのボルト挿通孔３９ｃを前記ハウジング本体３８の
下端側の４つのボルト挿通孔３８ｂに下側から重ね合わ
せた状態で、ボルト４２によって下側から締め付けられ
ている。そして、これにより前記ステータ規制部３９
は、前記ハウジング本体３８に固定されている。

【００４３】前記ロータ固定部４１は円筒状となってお
り、その外径は前記ロータ１４よりわずかに大きな径と
なっている。そして、同ロータ固定部４１の中心には軸
受保持孔４１ａが設けられており、同軸受保持孔４１ａ
の軸心方向中間部には、径方向内側に突出した環状凸部
４１ｂが設けられている。

【００４４】また、ロータ固定部４１の上端外周には環
状のフランジ部４１ｃがロータ固定部４１と一体に設け
られており、その外径はハウジング本体３８の外径と等
しくなっている。そして、同フランジ部４１ｃには４つ
のボルト貫通孔４１ｄが設けられている。

【００４５】このように構成されたロータ固定部４１
は、同ボルト貫通孔４１ｄを前記ハウジング本体のボル
ト挿通孔３８ｂに上側から連通させた状態で同ハウジン
グ本体３８に対してボルト４３によって締め付け固定さ
れている。

【００４６】また、ロータ固定部４１の同軸受保持孔４
１ａには第１及び第２軸受４４，４５が内嵌されてい
る。詳しくは、第１軸受４４が、同ロータ固定部４１の
下側から同第１軸受４４の上面が前記環状凸部４１ｂと
当接する位置まで内嵌され、第２軸受４５が、同ロータ
固定部４１の上側から同第２軸受４５の下面が前記環状
凸部４１ｂと当接する位置まで内嵌されている。

【００４７】前記シャフト１５は、略円柱状であり、前
記第１及び第２軸受４４，４５により回転可能に支持さ
れている。そして、同シャフト１５は、下端側に歯車状
に形成されている歯車状嵌合部１５ａを備えており、同
歯車状嵌合部１５ａは、前記ロータ１４の嵌合孔１４ａ
と嵌合している。なお、前記ロータ１４の嵌合孔１４ａ
は前記歯車状嵌合部１５ａの歯車形状に合致する形状と
なっており、シャフト１５とロータ１４とは強く固定さ
れ、一体回転するようになっている。

【００４８】また、同シャフト１５には第１の加圧手段
を構成するフランジ部１５ｂが一体形成されており、ロ
ータ１４の上面と、第１軸受４４の下面との間には、同
フランジ部１５ｂを介して同じく第１の加圧手段を構成
する皿ばね４７が所定の付勢力を有して介装されてい
る。従って、ロータ１４は、この皿ばね４７により前記
ステータ１３側に付勢されている。そして、前記ステー
タ１３は、ステータ規制部３９によって回転軸心Ａの下
側方向への移動が規制されているため、前記ロータ１４
は前記ステータ１３（上側ブロック１７）に強く圧接さ
れた状態となっている。

【００４９】このように構成された超音波モータ１１で
は、図示しない電圧印加装置により、前記ステータ１３
の第１，第２及び第３電極板２１，２２，２３に所定の
高周波交流電圧が印加されると、第１及び第２圧電素子
１８，１９が縦振動を発生する。この縦振動は、前記ス
テータスリット２９によりステータ１３に捩じり振動を
発生する。そして、両振動が合成されることによりステ
ータ１３（ライニング材３７）の上面に、複合振動が発
生し、ロータ１４は回転駆動される。

【００５０】そして、このとき、下側ブロック１６の第
１嵌合面２７は下側ブロック１６を切り欠いて形成され
ていることから、第１嵌合面２７自体は質量を有さず、
同第１嵌合面２７は前記ステータ１３に印加される高周
波交流電圧によって共振しない固有振動数を有する。従
って、第１嵌合面２７は、前記ロータ１４の回転の効率
に影響を与えることがない。

【００５１】次に、このように構成された超音波モータ
１１（ステータ１３）の組付け態様について以下に説明
する。まず、前記下側ブロック１６のボルト締結孔２６
に前記ボルト２４の第１ネジ部３１を締結する。

【００５２】次に、前記下側ブロック１６の上方に突出
するボルト２４に前記絶縁カラー２５を挿通し、更に前
記第１電極板２１、第１圧電素子１８、第２電極板２
２、第２圧電素子１９、第３電極板２３を順次挿通す
る。

【００５３】そして次に、前記ボルト２４の第２ネジ部
３３に前記上側ブロック１７のボルト締結孔３６を仮締
めする。そして、図示しない万力等にて前記下側ブロッ
ク１６を固定する。すなわち、前記第１係合部１６ａを
万力等にて挟持することで、前記下側ブロック１６は固
定される。

【００５４】次に図示しない係合治具としてのトルクレ
ンチ等にて前記上側ブロック１７の第２係合部１７ａを
挟持する。この状態で、同トルクレンチにて上側ブロッ
ク１７のボルト締結孔３６をボルト２４の第２ネジ部３
３に所定のトルクにて締め付ける。以上により、ステー
タ１３を歪ませることなくその組付けが略完成される。

【００５５】上記第１実施形態によれば、以下のような
特徴を得ることができる。 （１）上記第１実施形態では、ステータ１３の下側ブロ
ック１６に設けられた第１嵌合面２７と、ステータ規制
部３９の規制部側嵌合面３９ｅとが係合することによ
り、ステータ１３がロータ１４に対して加圧されるよう
にした。そしてこのとき、第１嵌合面２７はロータ１４
を回転させるためのステータ１３の振動に共振しない固
有振動数を有するようにした。

【００５６】従って、ロータ１４の回転時に、第１嵌合
面２７に共振が生じないので、ロータ１４の回転効率が
低下したり異音が発生したりせず、高性能の超音波モー
タ１１を提供することができる。

【００５７】（２）上記第１実施形態では、下側ブロッ
ク１６の段差部２７ａを、回転軸心Ａに対して対称とな
るようにした。従って、段差部２７ａとステータ規制部
３９の上面３９ｆとの当接する部分が回転軸心Ａに対し
て対称となり、上面３９ｆから段差部２７ａに加わる圧
力が回転軸心Ａを中心に均一になる。そして、不均一な
圧力によるステータ１３の偏った振動が発生せず、ロー
タ１４の回転むらを低減することができる。

【００５８】（３）上記第１実施形態では、下側ブロッ
ク１６の外周面に回転軸心Ａに平行に平坦に切り欠いて
形成した第１嵌合面２７と、同第１嵌合面２７に合致す
る形状に形成したステータ規制部３９の規制部側嵌合面
３９ｅとを係合させることによってステータ１３をロー
タ１４に加圧するようにした。

【００５９】従って、下側ブロック１６の第１係合部１
６ａ及びステータ規制部３９の構造が簡素化し、加工や
組付け時の手間が減少する。 （４）上記第１実施形態では、第１嵌合面２７を、係合
治具が係合可能な形状になるようにし、ステータ１３の
組み付けに使用できるようにした。

【００６０】従って、ステータ１３の組み付け用に設け
た第１嵌合面２７を、ステータ１３をロータ１４に加圧
することに兼用することができ、構造を簡素化すること
ができる。

【００６１】（第２実施形態）以下、本発明を具体化し
た第２実施形態を図４〜図６に従って説明する。なお、
第２実施形態は、第１実施形態の下側ブロック１６とス
テータ規制部３９の形状を変更した点が特徴があるた
め、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。

【００６２】図４は、第２実施形態における超音波モー
タの部分断面図を、図５は、第２実施形態における下側
ブロックの斜視図を、図６は、第２実施形態における超
音波モータのステータ規制部の平面図を示す。

【００６３】図４及び図５に示すように、ステータ１３
の下側ブロック１６は、第１実施形態と同様に略円筒状
に形成され、下部に第１係合部１６ａが、上部にスリッ
ト部１６ｂが形成されている。しかし、前記第１係合部
１６ａの外周面には、第１実施形態における第１嵌合面
２７は設けられていない。

【００６４】また、前記第１係合部１６ａと前記スリッ
ト部１６ｂとの境目部分には、フランジ部５１が設けら
れている。同フランジ部５１は、前記下側ブロック１６
に比較して小さな質量を有し、前記ステータ１３に印加
される高周波交流電圧によって共振しない固有振動数を
有している。

【００６５】そして、このフランジ部５１の外周面に
は、図４の下方から外周面の途中位置まで軸心方向に平
坦に切り欠かれて形成された回り止め部としてのフラン
ジ側嵌合面５４が対向配置されている。従って、このフ
ランジ側嵌合面５４の上端には段差状の段差部５５が形
成されている。

【００６６】また、ハウジング１２のステータ規制部３
９は、図６に示すように略円筒状に形成され、図４の下
側の下側ステータ規制部５７と上側の上側ステータ規制
部５８とによって構成されている。また、同ステータ規
制部３９には、４つのボルト挿通孔６１が回転軸心Ａを
中心に等角度間隔に設けられている。

【００６７】そして、前記下側ステータ規制部５７は円
筒状であり、その内径は前記下側ブロック１６の第１係
合部１６ａの外径よりもわずかに大きな径となってい
る。また、前記上側ステータ規制部５８は、略円筒状で
あり、前記下側ブロック１６のフランジ部５１の外周面
と合致する形状の内壁面としての内周面５８ａを有して
いる。従って、前記内周面５８ａには、前記フランジ部
５１のフランジ側嵌合面５４に対応して平坦に形成され
た内壁面を構成する規制部側嵌合面５８ｂが設けられて
いる。

【００６８】そして、以上のように構成されたステータ
規制部３９には、前記下側ブロック１６が上側より内嵌
されており、下側ブロック１６のフランジ部５１と前記
上側ステータ規制部５８とが嵌合している。そしてこの
とき、フランジ部５１のフランジ側嵌合面５４と上側ス
テータ規制部５８の規制部側嵌合面５８ｂとが当接した
状態となっており、ステータ１３の回転軸心Ａを中心と
する回転方向の移動が規制されている。

【００６９】また、前記下側ブロック１６のフランジ部
５１の外周面５１ｂと前記上側ステータ規制部５８の内
周面５８ａとが当接し、ステータ１３の直交軸心方向の
移動が規制され、ステータ１３の中心軸が常にロータ１
４の回転軸心Ａと重なった状態となる。

【００７０】さらに、前記下側ブロック１６のフランジ
部５１の、受圧面としての下面５１ａは、下側ステータ
規制部５７の内壁面を構成する上面５７ａと当接し、ス
テータ１３の軸心方向下側への移動を規制している。な
お、この下面５１ａと上面５７ａとが当接する部分は、
回転軸心Ａに対して対称となっており、下面５１ａから
上面５７ａに加わる圧力が回転軸心Ａを中心に均一にな
っている。

【００７１】このように構成された超音波モータ１１で
は、図示しない電圧印加装置により、前記ステータ１３
の第１，第２及び第３電極板２１，２２，２３に所定の
高周波交流電圧が印加されると、第１及び第２圧電素子
１８，１９が縦振動を発生する。この縦振動は、前記ス
テータスリット２９によりステータ１３に捩じり振動を
発生する。そして、両振動が合成されることによりステ
ータ１３（ライニング材３７）の上面に、複合振動が発
生し、ロータ１４は回転駆動される。

【００７２】そして、このとき、ステータ１３は、フラ
ンジ部５１とステータ規制部３９とが係合することによ
って軸心方向の移動が規制されており、このフランジ部
５１は前記ステータ１３と比較し小さな質量を有するた
め、前記ロータ１４に印加される高周波交流電圧によっ
て共振しない固有振動数を有する。従ってフランジ部５
１は前記ロータ１４の回転の効率に影響を与えることが
ない。

【００７３】上記第２実施形態によれば、以下のような
特徴を得ることができる。 （５）上記第２実施形態では、ステータ１３の下側ブロ
ック１６に設けられたフランジ部５１と、ステータ規制
部３９とが係合することにより、ステータ１３がロータ
１４に対して加圧されるようにした。そしてこのとき、
フランジ部５１はロータ１４を回転させるためのステー
タ１３の振動に共振しない固有振動数を有するようにし
た。

【００７４】従って、ロータ１４の回転時に、フランジ
部５１に共振が生じないので、ロータ１４の回転効率が
低下したり異音が発生したりせず、高性能の超音波モー
タ１１を提供することができる。

【００７５】（６）上記第２実施形態では、下側ブロッ
ク１６のフランジ部５１の下面５１ａと、下側ステータ
規制部５７の上面５７ａとが当接する部分は、回転軸心
Ａに対して対称となっており、下面５１ａから上面５７
ａに加わる圧力が回転軸心Ａを中心に均一になるように
した。

【００７６】従って、不均一な圧力によるステータ１３
の偏った振動が発生せず、ロータ１４の回転むらを低減
することができる。 （７）上記第２実施形態では、フランジ部５１の下面５
１ａが下側ステータ規制部５７の上面５７ａに当接する
ことにより、ステータ１３がロータ１４側に加圧される
ようにした。また、フランジ部５１のフランジ側嵌合面
５４と上側ステータ規制部５８の規制部側嵌合面５８ｂ
とが当接することにより、ステータ１３の回転軸心Ａを
中心とする回転方向の移動が規制されるようにした。

【００７７】従って、フランジ部５１のステータ１３を
加圧するための個所である下面５１ａと、回り止めをす
る個所であるフランジ側嵌合面５４とが別々に設定され
るようにした。その結果、ステータ規制部３９からフラ
ンジ部５１に加わる圧力が回転軸心Ａを中心に均一にな
り、不均一な圧力によるステータ１３の偏った振動が発
生せず、ロータ１４の回転むらを低減することができ
る。

【００７８】なお、本発明の実施の形態は、上記実施形
態に限定されるものではなく、次のように変更してもよ
い。 ・前記第１実施形態においては、第１嵌合面２７を下側
ブロック１６の外周面に対向配置に２面形成したが、こ
のような第１嵌合面２７はいくつであってもよい。

【００７９】・前記第１実施形態においては、下側ブロ
ック１６の段差部２７ａを、回転軸心Ａに対して対称に
なるようにしたが、非対称となるようにしてもよい。 ・前記第１実施形態においては、第１嵌合面２７は、係
合治具としてのトルクレンチ等が係合可能な形状となる
ようにしたが、係合可能でない形状としてもよい。

【００８０】・前記第２実施形態においては、フランジ
部５１のフランジ側嵌合面５４をフランジ部５１の外周
面に対向配置に２面形成したが、このようなフランジ側
嵌合面５４はいくつであってもよい。

【００８１】・前記第２実施形態においては、フランジ
部５１の下面５１ａと下側ステータ規制部５７の上面５
７ａとが当接する部分が回転軸心Ａに対して対称となる
ようにしたが、非対称となるようにしてもよい。

【００８２】・前記第２実施形態においては、フランジ
側嵌合面５４は、フランジ部５１の下方から切り欠くよ
うにして形成されるようにし、ステータ規制部３９を同
フランジ部５１と合致する形状に構成するようにした。

【００８３】しかし、図７に示すように、フランジ部５
１の外周面に、外周面の途中位置まで上側から軸心方向
に平坦に切り欠いて形成したフランジ側嵌合面６２を対
向配置するようにしてもよい。そして、このとき、フラ
ンジ部５１に合致するようにしてハウジング本体３８に
内壁面を構成する突部６３を設けるとともに、ステータ
規制部３９に加圧部６４を設けるようにする。

【００８４】そして、フランジ部５１のフランジ側嵌合
面６２とハウジング本体３８の突部６３とが当接するよ
うにし、ステータ１３の回転軸心Ａを中心とする回転方
向の移動を規制するようにしてもよい。

【００８５】また、フランジ部５１とハウジング本体３
８の内周面６５とを当接させ、ステータ１３の直交軸心
方向の移動を規制し、ステータ１３の中心軸が常にロー
タ１４の回転軸心Ａと重なった状態となるようにしても
良い。

【００８６】さらに、また、フランジ部５１の受圧面と
しての下面６６をステータ規制部３９の加圧部６４とを
当接させ、ステータ１３の軸心方向下側への移動を規制
するようにしてもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１に記載
の発明では、高性能の超音波モータを提供することがで
きる。

【００８８】加えて、請求項２及び５に記載の発明で
は、ロータの回転むらを低減することができる。加え
て、請求項３及び４に記載の発明では、超音波モータの
構造を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態における超音波モータの断面図
である。

【図２】 同じく、超音波モータの部分分解斜視図であ
る。

【図３】 同じく、ステータ規制部の平面図である。

【図４】 第２実施形態における超音波モータの部分断
面図である。

【図５】 同じく、下側ブロックの斜視図である。

【図６】 同じく、ステータ規制部の平面図である。

【図７】 第２実施形態の変形例における超音波モータ
の部分断面図である。

【図８】 従来技術における超音波モータの断面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ…回転軸心、１１…超音波モータ、１２…ハウジン
グ、１３…ステータ、１４…ロータ、１５ｂ…第１の加
圧手段を構成するフランジ部、１６…下側ブロック、１
６ａ…ステータ側係合部としての第１係合部、１７…上
側ブロック、１８，１９…第１及び第２圧電素子、２４
…ボルト、２７…第１の嵌合面としての第１嵌合面、２
７ａ…受圧面としての段差部、３９…ハウジング側係合
部としてのステータ規制部、３９ｅ…第２の嵌合面とし
ての規制部側嵌合面、４７…第１の加圧手段を構成する
皿ばね、５１…フランジ部、５１ａ…受圧面としての下
面、５４，６２…回り止め部としてのフランジ側嵌合
面、５７ａ…内壁面を構成する上面、５８ａ…内壁面を
構成する内周面、５８ｂ…内壁面を構成する規制部側嵌
合面、６３…内壁面を構成する突部、６６…受圧面とし
ての下面。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上側ブロックと下側ブロックとの間に圧
   電素子を挟持した状態にてボルトにて締結し、高周波電
   圧の印加により振動が発生するステータと、 前記ステータの振動に基づいて回転軸心を中心に回転す
   るロータと、 前記ロータを前記ステータに対して摺動可能に加圧させ
   る第１の加圧手段と、 前記ステータ、前記ロータ及び前記第１の加圧手段を保
   持するハウジングとを備える超音波モータにおいて、 前記超音波モータは、前記ステータを前記ロータに対し
   て摺動可能に加圧させる第２の加圧手段を備え、 その第２の加圧手段は、前記ステータの下側ブロックに
   設けられ同ステータの振動に共振しない固有振動数を有
   するステータ側係合部と、前記ハウジングに設けられた
   ハウジング側係合部とによって構成され、 同ハウジング側係合部が前記ステータ側係合部と係合し
   て前記回転軸心と平行な方向に前記ステータ側係合部に
   圧力を加えることにより、前記ステータを前記ロータに
   対して加圧するようにしたことを特徴とする超音波モー
   タ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の超音波モータにおい
   て、 前記ステータ側係合部は、前記ハウジング側係合部から
   加えられる前記圧力を受圧する受圧面を備え、 その受圧面は、前記回転軸心に対して対称となる形状で
   あることを特徴とする超音波モータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の超音波モータに
   おいて、 前記ステータ側係合部は、前記下側ブロックの外周面に
   前記回転軸心に平行に平坦に切り欠いて形成された第１
   の嵌合面を備え、 前記ハウジング側係合部は、前記第１の嵌合面と合致す
   る形状に形成された第２の嵌合面を備え、 前記第１の嵌合面と前記第２の嵌合面とを嵌合させるこ
   とによって、前記ステータを前記ロータに対して加圧す
   るようにしたことを特徴とする超音波モータ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の超音波モータにおい
   て、 前記第１の嵌合面は前記締結のための係合治具が係合可
   能な形状であることを特徴とする超音波モータ。
5. 【請求項５】 請求項２に記載の超音波モータにおい
   て、 前記ステータ側係合部は、前記下側ブロックにフランジ
   状のフランジ部を備え、 そのフランジ部は、前記受圧面と、外周面に前記回転軸
   心に平行に平坦に切り欠いた回り止め部とを備え、 前記ハウジング側係合部は、前記フランジ部と合致する
   形状の内壁面を備え、 前記フランジ部と前記内壁面とを係合させることによっ
   て、前記受圧面により前記ステータを前記ロータに対し
   て加圧するとともに、前記回り止め部により前記ステー
   タの前記ロータの回転方向への移動を規制するようにし
   たことを特徴とする超音波モータ。