JP2003088147A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超音波モータの異音の発生を防ぐとともにエ
ネルギー変換効率を高くする。 【解決手段】 超音波モータ１１はステータ１２とロー
タ１３とによって構成され、ステータ１２は第１及び第
２圧電素子１６，１７が上側及び下側ステータブロック
１４，１５に挟まれた状態でボルトにより締結されて構
成されている。そして、下側ステータブロック１４には
外周に固定用フランジ部２５が設けられ、その軸線方向
の厚みＴ１は、同フランジ部２５の固有値が、超音波モ
ータ１１に印加される高周波電圧の駆動周波数範囲と重
ならないようにして決定されている。この状態で、前記
第１及び第２圧電素子１６，１７に超音波モータ１１の
駆動周波数範囲の高周波電圧が印加されると、上側ステ
ータブロック１４の上端面に設けられた摩擦材２３が複
合振動を起こし、ロータ１３が一方向に回転する。

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１３に
示すような定在波型（いわゆる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４１は、ステータ
４２とロータ４３とを備えている。ステータ４２は、ブ
ロック４４，４５、圧電素子４６，４７、電極板４８，
４９、及び図示しないボルトから構成されている。各部
材４４〜４９は、図１３に示すように略円柱状に積層さ
れて、両ブロック４４，４５がその内部で軸方向に挿通
するボルトにて締め付けられることにより連結固定され
ている。

【０００３】このステータ４２の下部外周、即ち下側の
ブロック４５の外周には、縦振動に基づいて捩り振動を
発生するスリット４５ａが形成されている。ロータ４３
は、略円筒状に形成され、図示しない加圧機構によりス
テータ４２の上面、即ちブロック４４の上端面４４ａに
回転可能に加圧接触されている。このロータ４３の外周
には、縦振動に基づいて捩り振動を発生するスリット４
３ａが形成されている。

【０００４】この超音波モータ４１では、電極板４８，
４９に、高周波電圧が印加されると、圧電素子４６，４
７にて縦振動が発生される。すると、ブロック４５のス
リット４５ａにて捩り振動が発生される。このとき、高
周波電圧の周波数ｆとステータ４２（ブロック４４の上
端面４４ａ）の振動速度ｖとの関係は図１４に示すよう
になる。図１４では、ブロック４４の上端面４４ａの径
方向の振動速度ｖｒを実線で示し、捩り振動速度ｖθを
２点鎖線で示し、縦振動速度ｖｚを破線で示している。

【０００５】図１４に示すように、高周波電圧の周波数
ｆがｆ１付近のとき、その捩り振動速度ｖθ及び縦振動
速度ｖｚの値が大きな値となっていることがわかる。そ
して、この周波数ｆ１付近においては、ステータ４２の
縦振動成分による浮力と捩り振動成分による推進力にて
ロータ４３が一方向に回転するようになる。又、このと
きのステータ４２の形状は、有限要素法（ＦＥＭ：Fini
te Element Method ）を利用して特定すると図１５に示
すようになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
超音波モータ４１は、ステータ４２の回転力を保持する
ため図１３に示すような固定部５１を備えている。この
固定部５１は、図示しないハウジングにキー溝や、ね
じ、かしめ等により結合され、ステータ４２の回転力を
保持する。

【０００７】そして、図１３に示すような固定部５１を
備えた超音波モータ４１に、高周波電圧を印加すると、
高周波電圧の周波数ｆとこの固定部５１における振動速
度ｖとの関係は図１６に示すようになる。図１６に示す
ように、高周波電圧の周波数ｆがｆ２付近のとき、固定
部５１の径方向の振動速度ｖｒ、捩り振動速度ｖθ、縦
振動速度ｖｚの値が大きくなる。又、周波数ｆ２におけ
る固定部５１の形状はＦＥＭを利用して特定すると図１
７に示すようになり、固定部５１に大きな振動が生じて
いることがわかる。

【０００８】そして、この固定部５１に大きな振動を生
ずる周波数ｆ２は、前記ステータ４２のロータ４３が回
転する時の周波数ｆ１（図１４参照）とはほぼ同じ周波
数となっている。これは、超音波モータ４１を駆動させ
るための高周波電圧の最適な周波数範囲と、固定部５１
の固有値とが一致しているためである。

【０００９】そして、周波数ｆ１と周波数ｆ２とが重な
っていることは、ステータ４２の振動に加えて固定部５
１にも振動が発生することを意味しており、超音波モー
タ４１のロータ４３の回転の効率低下や、異音発生等の
問題の原因となっている。

【００１０】また、前記ステータ４２のロータ４３が回
転する時の周波数ｆ１と前記圧電素子４６，４７の径方
向の伸縮振動に関する共振周波数とが重なることがあ
り、ステータ４２が周波数ｆ１で振動すると、圧電素子
４６，４７が径方向に共振を生じることがある。この共
振は、ステータ４２の振動のロスの原因となり、超音波
モータ４１のロータ４３の回転の効率低下の原因となっ
ている。

【００１１】さらに、ステータ４２の周波数ｆ１と圧電
素子４６，４７の共振周波数との差がわずかであると、
うなりが発生することがあり、超音波モータ４１の異音
発生の原因となっている。

【００１２】本発明の目的は、静粛であるとともにエネ
ルギー変換効率の高い超音波モータを提供することにあ
る。

【００１３】

【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、下側ステータブロック
と上側ステータブロックとの間に圧電素子を挟持した状
態にてボルトによって締結され、高周波電圧の印加によ
り振動が発生するステータと、前記ステータに摺動可能
に圧接され、前記ステータの振動に基づいて軸線を中心
に回転するロータとを備える超音波モータにおいて、前
記ステータは前記ロータの回転力を保持するための固定
部を備え、その固定部は、前記超音波モータを駆動する
ことが可能な前記高周波電圧の駆動周波数帯域と異なる
固有値を有する形状で設けられることを要旨とする。

【００１４】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、前記固定部は、前記ステータ
の外周にフランジ状に設けられ、前記高周波電圧の駆動
周波数帯域と異なる固有値を有するように前記軸線方向
の厚み、又は径方向の長さが特定された形状で設けられ
ることを要旨とする。

【００１５】請求項３に記載の発明は、下側ステータブ
ロックと上側ステータ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よって締結され、高周波電圧の印
加により振動が発生するステータと、前記ステータに摺
動可能に圧接され、前記ステータの振動に基づいて軸線
を中心に回転するロータとを備える超音波モータにおい
て、前記ステータは前記ロータの回転力を保持するため
の固定部を備え、その固定部は、前記超音波モータを駆
動することが可能な前記高周波電圧の駆動周波数帯域よ
り高い固有値を有する形状で設けられることを要旨とす
る。

【００１６】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、前記固定部は、前記ステータ
の外周に設けられる複数の突起体であることを要旨とす
る。請求項５に記載の発明は、圧電素子を有し、同圧電
素子に高周波電圧が印加されることによって振動が発生
するステータと、前記ステータに摺動可能に圧接され、
前記ステータの振動に基づいて軸線を中心に回転するロ
ータとを備える超音波モータにおいて、前記ロータが回
転するときの前記ステータの振動に関する駆動可能周波
数と、前記圧電素子の少なくとも径方向の伸縮振動もし
くは曲げ振動に関する共振周波数とが一致することがな
いように前記ステータの形状を特定したことを要旨とす
る。

【００１７】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の超音波モータにおいて、前記ステータの前記駆動可能
周波数と、前記圧電素子の前記共振周波数との差がうな
りを生じることがないように前記ステータの形状を特定
したことを要旨とする。

【００１８】請求項７に記載の発明は、請求項５又は６
に記載の超音波モータにおいて、前記ステータの形状
は、前記ステータの軸線方向の全長を変化させることに
より特定したことを要旨とする。

【００１９】請求項８に記載の発明は、請求項５又は６
に記載の超音波モータにおいて、前記ステータの形状
は、前記圧電素子の少なくとも外径もしくは内径の大き
さを変化させることにより特定したことを要旨とする。

【００２０】請求項９に記載の発明は、請求項５〜８の
いずれか１つに記載の超音波モータにおいて、前記超音
波モータは、定在波型の超音波モータであることを要旨
とする。

【００２１】請求項１０に記載の発明は、請求項５〜８
のいずれか１つに記載の超音波モータにおいて、前記超
音波モータは、進行波型の超音波モータであることを要
旨とする。

【００２２】（作用）請求項１及び３に記載の発明によ
れば、固定部の形状を、その固有値が超音波モータに印
加される高周波電圧の駆動周波数帯域と異なるように定
め、超音波モータの駆動時に固定部の振動がロータの回
転に影響を与えないようにした。

【００２３】従って、ステータの振動のエネルギーをロ
ータの回転のエネルギーに変換する際のエネルギー変換
効率が良好となるとともに、固定部の振動による異音の
発生が抑制される。また、エネルギー変換効率の向上に
より小さなサイズでも大きな駆動力を発生することがで
きるので超音波モータを小型化することができる。

【００２４】請求項２に記載の発明によれば、固定部の
形状を、フランジ状とし、その固定部の固有値が超音波
モータに印加される高周波電圧の駆動周波数帯域と異な
るように、フランジ状の固定部の軸線方向における厚
み、又は径方向の長さを定めるようにした。そして、超
音波モータの駆動時に固定部の振動がロータの回転に影
響を与えないようにした。

【００２５】従って、フランジ状の固定部の軸線方向に
おける厚み、又は径方向の長さを変更することによっ
て、固定部の固有値が超音波モータに印加される高周波
電圧の駆動周波数帯域と異なるように容易に定めること
できる。

【００２６】請求項４に記載の発明によれば、ステータ
の外周に複数の突起体を設け、突起体の固有値が超音波
モータに印加される高周波電圧の駆動周波数帯域より高
くなるようにした。

【００２７】従って、超音波モータの駆動時に突起体の
振動がロータの回転に影響を与えないようにすることが
できる。請求項５に記載の発明によれば、ロータが回転
する時のステータの振動に関する駆動可能周波数と、圧
電素子の少なくとも径方向の伸縮振動もしくは曲げ振動
に関する共振周波数とが一致しないようにステータの形
状を特定するようにした。

【００２８】従って、超音波モータの駆動時に圧電素子
が少なくとも径方向もしくは曲げ方向に共振することが
なく、ステータの振動にロスが生じないので、超音波モ
ータの駆動の効率が向上する。

【００２９】請求項６に記載の発明によれば、ロータが
回転する時のステータの振動に関する駆動可能周波数
と、圧電素子の少なくとも径方向もしくは曲げ方向の振
動に関する共振周波数との差がうなりを生じることがな
いようにステータの形状を特定するようにした。

【００３０】従って、超音波モータの駆動時に圧電素子
の共振に基づくうなりの発生を抑制することができる。
請求項７に記載の発明によれば、ステータの軸線方向の
全長を変化させて、ロータが回転する時のステータの振
動に関する駆動可能周波数を変化させ、同駆動可能周波
数と圧電素子の共振周波数との差を調節するようにし
た。

【００３１】従って、ステータの駆動可能周波数を容易
に変化させることができ、ステータの振動のロスと異音
の発生を防ぐことができる。請求項８に記載の発明によ
れば、圧電素子の少なくとも外径及び内径のうちいずれ
か１つの大きさを変化させて、圧電素子の共振周波数を
変化させ、ロータが回転する時のステータの振動に関す
る駆動可能周波数と圧電素子の共振周波数との差を調節
するようにした。

【００３２】従って、圧電素子の共振周波数を容易に変
化させることができ、ステータの振動のロスと異音の発
生を防ぐことができる。請求項９に記載の発明によれ
ば、定在波型の超音波モータにおいて、ステータの駆動
可能周波数と圧電素子の共振周波数との差を調節するよ
うにした。

【００３３】従って、定在波型の超音波モータにおい
て、ステータの振動のロスと異音の発生を防ぐことがで
きる。請求項１０に記載の発明によれば、進行波型の超
音波モータにおいて、ステータの駆動可能周波数と圧電
素子の共振周波数との差を調節するようにした。

【００３４】従って、進行波型の超音波モータにおい
て、ステータの振動のロスと異音の発生を防ぐことがで
きる。

【００３５】

【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及び図２は第１実施形態における超音波モータ
１１の斜視図及び断面図を示す。

【００３６】図１及び図２に示すように、超音波モータ
１１は、ステータ１２とロータ１３とを備えている。ス
テータ１２は、上側ステータブロック１４、下側ステー
タブロック１５、第１及び第２圧電素子１６，１７、第
１及び第２電極板１８，１９、締結部材としてのボルト
２１（図２参照）、及び絶縁カラー２２（図２参照）を
備えている。そして、ステータ１２は、同第１及び第２
電極板１８，１９の間に高周波電圧が印加されることに
よって複合振動を発生し、ロータ１３を一方向に回転さ
せるものである。

【００３７】上側及び下側ステータブロック１４，１５
は、導電性金属よりなり、本実施形態ではアルミ合金に
て形成されている。上側ステータブロック１４は、略円
筒状に形成され、その内周面には、雌ネジ１４ａが形成
され、上端面には薄肉の摩擦材２３が貼付されている。

【００３８】下側ステータブロック１５は、内外径が上
側ステータブロック１４と同じ略円筒状に形成されてい
る。下側ステータブロック１５の内周面（図２中、破線
で示す）には、雌ネジ１５ａが形成されている。又、同
下側ステータブロック１５の上部外周には、励起される
縦振動に基づいて捩り振動を発生するスリット２４が形
成されている。このスリット２４は、周方向に複数形成
され、それぞれ軸線方向に対して傾斜している。又、下
側ステータブロック１５の軸線方向中央の前記スリット
２４の下側には、径方向外側に延びる固定部としての固
定用フランジ部２５が形成されている。

【００３９】ところで、同固定用フランジ部２５は、径
方向の長さとしての外径Ｄ１と従来のフランジ部の外径
Ｄ２（図１３参照）とが同一時には、前記第１及び第２
圧電素子１６，１７に印加される高周波電圧の周波数ｆ
に対して、図３の実線で示すような固有値特性を有する
よう、軸線方向の厚みＴ１が決定されている。そして、
この厚みＴ１は、従来のフランジ部の厚みＴ２（図１３
参照）に比較して大きくなっている。そして、図３で
は、超音波モータ１１を駆動させることが可能な高周波
電圧の駆動周波数帯域Ｒを破線で示しているが、固定用
フランジ部２５の固有値は同駆動周波数帯域Ｒと重なっ
ていない。すなわち、固定用フランジ部２５の振動が、
超音波モータ１１の駆動のための振動に影響を与えるこ
とがないよう、固定用フランジ部２５の厚みＴ１が決定
されている。

【００４０】第１及び第２圧電素子１６，１７は円板状
に形成され、その中心部に貫通孔がそれぞれ形成されて
いる。この第１及び第２圧電素子１６，１７の内径は、
上側及び下側ステータブロック１４，１５の内径より大
きく設定されている。

【００４１】第１及び第２電極板１８，１９は円板状に
形成され、その中心部には貫通孔がそれぞれ形成されて
いる。この第１及び第２電極板１８，１９の内径は、第
１及び第２圧電素子１６，１７の内径と同じに設定され
ている。

【００４２】ボルト２１は、その外周に雄ネジ２１ａが
形成された略円柱形状のものであって、前記雌ネジ１４
ａ，１５ａに螺合可能とされている。絶縁カラー２２
は、絶縁性樹脂にて円筒状に形成されている。この絶縁
カラー２２は、その外径が前記第１及び第２圧電素子１
６，１７、第１及び第２電極板１８，１９の内径と同じ
に設定され、その内径がボルト２１の雄ネジ２１ａの外
径と同じ（ボルト２１を内嵌可能）に設定されている。

【００４３】そして、第１及び第２圧電素子１６，１７
と第１及び第２電極板１８，１９とを挟んだ上側及び下
側ステータブロック１４，１５は、その内部を軸線方向
に挿通するボルト２１により締結される。詳述すると、
下側ステータブロック１５、第２電極板１９、第２圧電
素子１７、第１電極板１８、第１圧電素子１６、上側ス
テータブロック１４は、この順で積層されている。そし
て、その内部に挿通されるボルト２１（雄ネジ２１ａ）
が上側及び下側ステータブロック１４，１５の雌ネジ１
４ａ，１５ａに螺合されることで締結されている。尚、
このとき、第１及び第２圧電素子１６，１７は、分極方
向がそれぞれ互いに上下逆になるように積層される。
又、このとき、第１及び第２圧電素子１６，１７、第１
及び第２電極板１８，１９の内周面と、ボルト２１の雄
ネジ２１ａの外周面との間には、絶縁カラー２２が介在
される。従って、第１及び第２圧電素子１６，１７、第
１及び第２電極板１８，１９の内周面と、ボルト２１の
外周面とは電気的に絶縁状態とされる。又、このとき、
第２電極板１９は、下側ステータブロック１５及びボル
ト２１を介して上側ステータブロック１４と電気的に接
続状態となる。

【００４４】ロータ１３は、前記上側及び下側ステータ
ブロック１４，１５と外径が同じ略円筒状に形成され、
図示しない加圧機構によりステータ１２の上面、即ち上
側ステータブロック１４（摩擦材２３）の上端面に摺動
回転可能に加圧接触されている。このロータ１３の外周
には、励起される縦振動に基づいて捩り振動を発生する
スリット１３ａが周方向に複数形成されている。このス
リット１３ａは、それぞれ軸線方向に対して傾斜してい
る。

【００４５】このように構成された超音波モータでは、
第１及び第２電極板１８，１９間に、周波数ｆ１（図１
４参照）の高周波電圧が印加されると、第１及び第２圧
電素子１６，１７にて縦振動が発生される。すると、該
振動に基づいてステータ１２のスリット２４にて捩じり
振動が発生される。このとき、ステータ１２の上面、即
ち上側ステータブロック１４の上端面（摩擦材２３）の
振動は、大きな捩り振動と縦振動とが合成された複合振
動となっている。すると、ステータ１２の縦振動成分に
よる浮力と捩り振動成分による推進力にてロータ１３が
一方向に回転する。

【００４６】又、前記周波数ｆ１は、図３に示す駆動周
波数帯域Ｒの範囲内あるため、固定用フランジ部２５の
固有値とは重なっておらず、超音波モータ１１の駆動へ
の固定用フランジ部２５の振動の影響が抑制される。従
って、ロータ１３をバランスよく高効率で回転させるこ
とができる。

【００４７】以上詳述したように、第１実施形態によれ
ば、以下に示す効果が得られるようになる。 （１）第１実施形態では、固定用フランジ部２５の軸線
方向における厚みＴ１を、固定用フランジ部２５の固有
値が超音波モータ１１に印加される高周波電圧の駆動周
波数帯域Ｒと異なるように決定し、超音波モータ１１の
駆動時に固定用フランジ部２５の振動がロータ１３の回
転に影響を与えないようにした。

【００４８】従って、固定用フランジ部２５の軸線方向
における厚みＴ１を変更することによって、固定用フラ
ンジ部２５の固有値は容易に変更され、超音波モータ１
１の駆動時に固定用フランジ部２５の振動がロータ１３
の回転に影響を与えないようにすることができる。その
結果、ステータ１２の振動のエネルギーがロータ１３の
回転のエネルギーに変換される際のエネルギー変換効率
が向上するとともに、固定用フランジ部２５の振動によ
る騒音の発生が抑制される。またエネルギー変換効率の
向上により小さなサイズでも大きな駆動力を発生するこ
とができるので、超音波モータ１１を小型化することが
できる。

【００４９】（２）第１実施形態では、固定用フランジ
部２５の軸線方向における厚みＴ１を、固定用フランジ
部２５の固有値が超音波モータ１１に印加される高周波
電圧の駆動周波数帯域Ｒと一致する従来の厚みＴ２より
厚くするようにした。

【００５０】従って、固定用フランジ部２５の強度を損
なうことなく超音波モータ１１の駆動時に固定用フラン
ジ部２５の振動がロータ１３の回転に影響を与えないよ
うにすることができる。

【００５１】（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及び図５に従って説明する。な
お、第２実施形態は、第１実施形態の固定部の形状を変
更したのみの構成であるため、同様の部分についてはそ
の詳細な説明を省略する。

【００５２】図４は、第２実施形態におけるステータ１
２の斜視図を示す。図４に示すように、ステータ１２の
下側ステータブロック１５の軸線方向中央には、第１実
施形態の固定用フランジ部２５の代わりに、固定部とし
ての突起体３１を設ける。この突起体３１は、下側ステ
ータブロック１５の外周に周方向に沿って湾曲した略直
方体形状で複数形成され、軸線を中心に等角度間隔に設
けられている。

【００５３】図５に示すように、同突起体３１は、前記
第１及び第２圧電素子１６，１７に印加される高周波電
圧の周波数ｆに対して、図５の実線で示すような固有値
特性を有する。そして、図５では、超音波モータ１１の
駆動させることが可能な高周波電圧の駆動周波数帯域Ｒ
を破線で示しているが、突起体３１の固有値は同駆動周
波数帯域Ｒより高くなっている。すなわち、突起体３１
の振動が、超音波モータ１１の駆動のための振動に影響
が与えることがない。従って、ロータ１３をバランスよ
く高効率で回転させることができる。

【００５４】以上詳述したように、第２実施形態によれ
ば、下記の効果が得られるようになる。 （１）ステータ１２の下側ステータブロック１５の外周
に周方向に複数形成される突起体３１を設け、突起体３
１の固有値を超音波モータ１１の駆動周波数帯域Ｒより
高くなるようにした。

【００５５】従って、超音波モータ１１の駆動時に突起
体３１の振動がロータ１３の回転に影響を与えないよう
にすることができる。その結果、ステータ１２の振動の
エネルギーがロータ１３の回転のエネルギーに変換され
る際のエネルギー変換効率が向上し、突起体３１の振動
による騒音の発生が抑制される。また、エネルギー変換
効率の向上により小さなサイズでも大きな駆動力を発生
することができるので、超音波モータ１１を小型化する
ことができる。

【００５６】（第３実施形態）以下、本発明を具体化し
た第３実施形態を図６〜図９に従って説明する。なお、
第３実施形態は、第１実施形態のステータの構成を変更
したのみの構成であるため、同様の部分についてはその
詳細な説明を省略する。

【００５７】図６は、第３実施形態における超音波モー
タ１１の断面図を示す。図６に示すように、超音波モー
タ１１は、第１実施形態及び第２実施形態と同様に定在
波型である。この超音波モータ１１はステータ３２を備
え、ステータ３２は、第１実施形態と同様に、上側ステ
ータブロック３２ａ、下側ステータブロック３２ｂ、第
１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄ、第１及び第２電極
板３２ｅ，３２ｆ、締結部材としてのボルト３２ｇ、及
び絶縁カラー３２ｈを備えている。そして、第１及び第
２電極板３２ｅ，３２ｆに加えて、第３電極板３２ｉを
備えている。第３電極板３２ｉは第１及び第２電極板３
２ｅ，３２ｆと同じ形状に形成されている。

【００５８】そして、この第３電極板３２ｉは、ステー
タ３２の上側ステータブロック３２ａと第１圧電素子３
２ｃとの間に配置され、その内部に挿通されるボルト３
２ｇによって固定されている。尚、このとき、第３電極
板３２ｉの内周面と、ボルト３２ｇの外周面との間に
は、絶縁カラー３２ｈが介在されている。従って、第３
電極板３２ｉの内周面と、ボルト３２ｇの外周面とは電
気的に絶縁状態とされる。

【００５９】また、ステータ３２の下側ステータブロッ
ク３２ｂは、第１実施形態と同様に、フランジ部３２ｊ
が備えられており、このフランジ部３２ｊの固有値が、
超音波モータ１１を駆動させることが可能な高周波電圧
の駆動周波数帯域Ｒと重ならないように構成するように
しても勿論よい。

【００６０】そして、以上のように構成された第３実施
形態のステータ３２は、径方向の大きさが、第１実施形
態のステータ１２と同じ大きさとなっている。また、ス
テータ３２の軸線方向の全長Ｌ２は、第１実施形態にお
けるステータ１２が、第１及び第２電極板１８，１９に
加えて、同じ形状の第３電極板を備えた場合の軸線方向
の全長の１．１５倍となっている。

【００６１】なお、図２に示すように、第１実施形態に
おけるステータ１２の軸線方向の全長をＬ１、第１及び
第２電極板１８，１９の軸線方向の厚みをＴ３とする
と、第１実施形態におけるステータ１２が、第１及び第
２電極板１８，１９と同じ形状の第３電極板を有した時
における軸線方向の全長は、Ｌ１＋Ｔ３となる。従っ
て、第３実施形態のステータ３２の軸線方向の全長Ｌ２
は、Ｌ１＋Ｔ３の１．１５倍となっている。

【００６２】そして、本実施形態においては、本実施形
態の上側ステータブロック３２ａと第１実施形態の上側
ステータブロック１４との軸線方向の長さを相違させる
ことによって、ステータ３２の軸線方向の全長Ｌ２がＬ
１＋Ｔ３の１．１５倍となるようにしている。また、ボ
ルト３２ｇの軸線方向の全長は前記上側ステータブロッ
ク３２ａの軸線方向の長さの変化に伴って変化される。
そして、上側ステータブロック３２ａ以外にステータ３
２を構成しているもの、すなわち、下側ステータブロッ
ク３２ｂ、第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄ、第
１，第２及び第３電極板３２ｅ，３２ｆ，３２ｉについ
ては、第１実施形態からその軸線方向の長さを変化させ
ないようにしている。

【００６３】そして、以上のように構成された本実施形
態のステータ３２は、図７の実線で示すような共振周波
数の特性を有することがＦＥＭ解析により求められてい
る。そして、この図７に示す駆動可能周波数としての周
波数Ｆ１の高周波電圧が、第１，第２及び第３電極板３
２ｅ，３２ｆ，３２ｉ間に印加されると、ステータ３２
の上面に複合振動が発生し、ロータ１３がＣＷ回転（時
計回りの回転）を行う。また、第１，第２及び第３電極
板３２ｅ，３２ｆ，３２ｉの間に、駆動可能周波数とし
ての周波数Ｆ２の高周波電圧が印加されると、ロータ１
３がＣＣＷ回転（反時計回りの回転）を行う。

【００６４】また、ステータ３２の第１及び第２圧電素
子３２ｃ，３２ｄは、本実施形態の形状においては、径
方向への伸縮振動に関して、図７の破線で示すような５
９．５ｋＨｚの共振周波数Ｆ３を有していることが実験
的に求められている。尚、この第１及び第２圧電素子３
２ｃ，３２ｄの径方向への伸縮振動は、ロータ１３を駆
動させるための縦振動と異なり、ステータ３２の振動に
ロスを生じるので、ロータ１３の駆動に不必要な振動で
ある。

【００６５】そして、前記周波数Ｆ１及び周波数Ｆ２
と、共振周波数Ｆ３（５９．５ｋＨｚ）との差は大きな
値となっており、ステータ３２が振動してロータ１３が
駆動する時に、第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄは
径方向に共振していないことがわかる。そして、ステー
タ３２に振動のロスが生じることがなく、ロータ１３は
効率よく回転する。

【００６６】また、本実施形態のステータ３２に対し
て、全長Ｌ２をＬ１＋Ｔ３とした場合のステータ３２
は、図８の実線で示すような共振周波数の特性を有する
ことがＦＥＭ解析により求められている。そして、この
図８に示す駆動可能周波数としての周波数Ｆ４の高周波
電圧がステータ３２に印加されると、ロータ１３がＣＷ
回転を行い、駆動可能周波数としての周波数Ｆ５の高周
波電圧が印加されると、ロータ１３がＣＣＷ回転を行
う。

【００６７】そして、このときの第１及び第２圧電素子
３２ｃ，３２ｄの共振周波数Ｆ３は、図８の破線で示す
ように、本実施形態のステータ３２の第１及び第２圧電
素子３２ｃ，３２ｄと同じ５９．５ｋＨｚである。そし
て、前記周波数Ｆ４及び周波数Ｆ５と共振周波数Ｆ３と
の差はわずかである。詳しくは、周波数Ｆ４は５７．３
ｋＨｚ、周波数Ｆ５は６１．３ｋＨｚとなっており、共
振周波数Ｆ３との差は、それぞれ、２．２ｋＨｚ、１．
８ｋＨｚとなっている。このように、周波数の差がわず
かであると、ロータ１３を駆動させる時に、第１及び第
２圧電素子３２ｃ，３２ｄに径方向の伸縮振動が生じて
しまい、ステータ３２の振動にロスが生じる。

【００６８】また、図９は、ステータ３２の周波数Ｆ５
の振動と、第１及び第２圧電素子３２ｃ、３２ｄの共振
周波数Ｆ３の振動とが加わることによって生じるうなり
の様子を示している。このように、ステータ３２の周波
数Ｆ４、Ｆ５と、共振周波数Ｆ３との差がわずかである
と、ステータ３２にうなりが生じてしまい、異音の発生
の原因となる。

【００６９】従って、ステータ３２の全長Ｌ２がＬ１＋
Ｔ３であると、第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄの
径方向の共振がステータ３２の振動に対する不必要な振
動となり、ステータ３２の振動にロスが生じるととも
に、うなりによる異音を発生させるようになる。それに
対し、本実施形態のステータ３２では、全長Ｌ２をＬ１
＋Ｔ３の１．１５倍にすることにより、不必要な振動
や、うなりが発生せず、ロータ１３は効率よく回転す
る。このように、ステータ３２の全長Ｌ２を変更するこ
とによりステータ３２の共振周波数の特性を容易に変化
させることが可能となっており、ステータ３２の振動の
ロスや異音の発生を容易に防ぐことができる。

【００７０】以上詳述したように、第３実施形態によれ
ば、下記の効果が得られるようになる。 （１）ロータ１３が回転する時のステータ３２の周波数
Ｆ１及び周波数Ｆ２と、第１及び第２圧電素子３２ｃ，
３２ｄの径方向の伸縮振動に関する共振周波数Ｆ３とが
一致しないようにステータ３２の軸線方向の全長Ｌ２を
特定するようにした。

【００７１】従って、超音波モータ１１の駆動時に第１
及び第２圧電素子３２ｃ、３２ｄが径方向に共振するこ
とがなく、ステータ３２の振動にロスが生じないので、
超音波モータ１１の駆動の効率が向上する。

【００７２】（２）ロータ１３が回転する時のステータ
３２の周波数Ｆ１及び周波数Ｆ２と、第１及び第２圧電
素子３２ｃ，３２ｄの径方向の伸縮振動に関する共振周
波数Ｆ３との差がうなりを生じることがないようにステ
ータ３２の軸線方向の全長Ｌ２を特定するようにした。

【００７３】従って、超音波モータ１１の駆動時に第１
及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄの振動に基づくうなり
の発生を抑制することができる。 （第４実施形態）以下、本発明を具体化した第４実施形
態を図１０に従って説明する。図１０は、第４実施形態
における超音波モータ３３の断面図を示す。本実施形態
の超音波モータ３３は進行波型であり、ハウジング３４
は基台３４ａとカバー３４ｂとからなり、基台３４ａと
カバー３４ｂにそれぞれ設けた軸受け３４ｃ，３４ｄに
より、回転軸３５が回転可能に支持される。

【００７４】基台３４ａには、略円盤状のステータ３６
がネジ３６ａにより締め付け固定される。ステータ３６
の外周部には、後述するロータ３７に振動を伝達する振
動伝達部３６ｂが設けられる。又、ステータ３６の外周
下部にはベースリング３６ｃが備えられ、ベースリング
３６ｃの下面には圧電素子３６ｄが接合される。

【００７５】ステータ３６の上面には、略円盤状のロー
タ３７が配設され、同ロータ３７は前記振動伝達部３６
ｂに当接するライニング材３７ａを備えている。ロータ
３７の中央部に前記回転軸３５に形成された４面取り形
状の嵌合部３５ａが嵌挿する嵌挿孔３７ｃが形成され
る。そして、ロータ３７は、回転軸３５に対して軸線方
向に移動可能に、かつ相対回転不能に連結される。つま
り、ロータ３７と回転軸３５は一体に回転するようにな
っている。

【００７６】また、ロータ３７の上面には、略円盤状の
円盤部３７ｄが配設され、回転軸３５に対して軸線方向
に移動可能に、かつ相対回転不能に連結されている。そ
して、円盤部３７ｄの上面は、略円錐台状の皿ばね３７
ｅと円盤上のプレート３７ｆとからなる加圧付勢部材３
７ｇにより加圧される。このようにして、ロータ３７は
前記ステータ３６に所定の圧接力で圧接される。

【００７７】このように構成された超音波モータ３３で
は、圧電素子３６ｄに高周波駆動電圧が印加されると該
圧電素子３６ｄが振動し、圧電素子３６ｄの振動がベー
スリング３６ｃを介してステータ３６の振動伝達部３６
ｂにおいて進行波振動になる。そして、この進行波振動
に基づいてロータ３７が回転し、回転軸３５が回転する
ようになっている。

【００７８】ところで、以上のように構成された超音波
モータ３３のステータ３６の共振周波数の特性は、第３
実施形態のステータ３２と同様に、軸線方向の全長Ｌ３
（図１０参照）を変更することによって容易に変更する
ことが可能となっている。

【００７９】また、本実施形態においても、超音波モー
タ３３における圧電素子３６ｄの径方向の共振は、ステ
ータ３６の振動のロスと、うなりの発生の原因となる。
従って、本実施形態においては、第３実施形態と同様
に、ステータ３６の軸線方向の全長Ｌ３を調節すること
によって、ロータ３７を駆動するときのステータ３６の
振動に関する周波数と、圧電素子３６ｄの径方向の共振
周波数との差を大きくするようにしている。

【００８０】尚、本実施形態においては、ステータ３６
のベースリング３６ｃの軸線方向の長さＬ４を変更する
ことによって、全長Ｌ３を調節するようにする。そし
て、ベースリング３６ｃ以外にステータ３６を構成して
いる、振動伝達部３６ｂ及び圧電素子３６ｄについて
は、軸線方向の長さを変化させないようにしている。

【００８１】その結果、ステータ３２には振動のロスが
生じず、ロータ３７が効率よく回転するとともに、うな
りによる異音の発生が防がれている。以上詳述したよう
に、第４実施形態によれば、下記の効果が得られるよう
になる。

【００８２】（１）ロータ３７が回転する時のステータ
３６の周波数と、圧電素子３６ｄの径方向の伸縮振動に
関する共振周波数とが一致しないようにステータ３６の
軸線方向の全長Ｌ３を特定するようにした。

【００８３】従って、超音波モータ３３の駆動時に圧電
素子３６ｄが径方向に共振することがなく、ステータ３
６の振動にロスが生じないので、超音波モータ３３の駆
動の効率が向上する。

【００８４】（２）ロータ３７が回転する時のステータ
３６の周波数と、圧電素子３６ｄの径方向の伸縮振動に
関する共振周波数との差がうなりを生じることがないよ
うにステータ３２の軸線方向の全長Ｌ３を特定するよう
にした。

【００８５】従って、超音波モータ３３の駆動時に圧電
素子３６ｄの振動に基づくうなりの発生を抑制すること
ができる。なお、上記実施形態は以下のように変更して
もよい。

【００８６】・上記第１実施形態においては、固定部と
して、固定用フランジ部２５を設けたが、超音波モータ
１１に印加される高周波電圧の駆動周波数帯域Ｒと異な
る固有値を有する形状であれば、その他の形状でもよ
い。例えば、固定用フランジ部２５にボルト孔や溝、面
取り等が形成されていてもよいし、固定用フランジ部２
５の外周が円形ではなく多角形形状であってもよい。

【００８７】・上記第１実施形態においては、固定部と
しての固定用フランジ部２５の厚みＴ１は、従来の厚み
Ｔ２に比較して厚くなるように構成したが、薄くなるよ
うにしてもよい。又、固定用フランジ部２５の径方向の
長さとしての外径Ｄ１を従来の外径Ｄ２に比較して小さ
くしたり、大きくしたりして、固定用フランジ部２５の
固有値を変更し、固定用フランジ部２５の振動が、ロー
タ１３の回転に影響を与えないようにしても良い。

【００８８】・上記第２実施形態においては、固定部と
して、略直方体形状の突起体３１を設けたが、超音波モ
ータ１１に印加される高周波電圧の駆動周波数帯域Ｒよ
り高い固有値を有する形状であれば、その他の形状でも
よい。例えば、突起体３１にボルト孔や溝、面取り等が
形成されていてもよい。

【００８９】・上記第２実施形態においては、固定部と
しての突起体３１を下側ステータブロック１５の外周に
周方向に複数形成し、軸線を中心に等角度間隔に設ける
ようにしたが、等角度間隔に設けないようにしてもよ
い。

【００９０】・上記第３実施形態においては、ステータ
３２の軸線方向の全長Ｌ２がＬ１＋Ｔ３の１．１５倍と
なるようにしたが、ステータ３２が、第１及び第２圧電
素子３２ｃ，３２ｄの共振周波数Ｆ３と大きく差のある
周波数Ｆ１，Ｆ２を有するようになれば、その他の倍率
でもよい。

【００９１】・上記第３実施形態においては、上側ステ
ータブロック３２ａの軸線方向の長さを調節することに
よって、ステータ３２の軸線方向の全長Ｌ２がＬ１＋Ｔ
３の１．１５倍になるようにした。しかし、下側ステー
タブロック３２ｂのみの軸線方向の長さを調節するよう
にしてもよいし、第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄ
のみの軸線方向の長さを調節するようにしてもよい。ま
た、第１，第２及び第３電極板３２ｅ、３２ｆ、３２ｉ
のみの軸線方向の長さを調節するようにしてもよい。

【００９２】また、上側ステータブロック３２ａ、下側
ステータブロック３２ｂ、第１及び第２圧電素子３２
ｃ，３２ｄ、第１，第２及び第３電極板３２ｅ，３２
ｆ，３２ｉの全てについて軸線方向の長さを調節するよ
うにしてもよい。

【００９３】さらに、軸線方向の長さを調節するものの
組み合わせとして、上側ステータブロック３２ａと下側
ステータブロック３２ｂのみ、上側ステータブロック３
２ａと第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄのみ、上側
ステータブロック３２ａと第１，第２及び第３電極板３
２ｅ，３２ｆ，３２ｉのみとしてもよい。また、その他
の組み合わせとして、下側ステータブロック３２ｂと第
１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄのみ、下側ステータ
ブロック３２ｂと第１，第２及び第３電極板３２ｅ，３
２ｆ，３２ｉのみ、第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２
ｄと第１，第２及び第３電極板３２ｅ，３２ｆ，３２ｉ
のみとしてもよい。

【００９４】さらに、また、上側ステータブロック３２
ａ、下側ステータブロック３２ｂ、第１及び第２圧電素
子３２ｃ，３２ｄ、第１，第２及び第３電極板３２ｅ，
３２ｆ，３２ｉのうち、いずれか１つを除いた残りの全
てについて軸線方向の長さを調節するようにしてもよ
い。

【００９５】・上記第３実施形態においては、ステータ
３２の軸線方向の全長Ｌ２を調節することにより、ロー
タ１３を駆動する時のステータ３２の周波数Ｆ１及び周
波数Ｆ２と第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄの径方
向の共振周波数Ｆ３との差が大きくなるようにした。し
かし、図１１に示すように、第１圧電素子３２ｃの外径
ｄ１と内径ｄ２によって求められる平均径ｒを調節する
ことにより、共振周波数Ｆ３を変化させ、周波数Ｆ１及
びＦ２と共振周波数Ｆ３との差を大きくするようにして
もよい。尚、図１１には、第１圧電素子３２ｃのみを示
しているが、第２圧電素子３２ｄは第１圧電素子３２ｃ
と同じ形状であり、同様にして共振周波数Ｆ３が変化す
る。

【００９６】尚、平均径ｒは以下のようにして求められ
る。 ｒ＝（ｄ１＋ｄ２）／２ ・上記第３実施形態においては、第１及び第２圧電素子
３２ｃ，３２ｄの径方向の共振周波数Ｆ３と、ステータ
３２の周波数Ｆ１，Ｆ２との差が大きくなるようにし
た。しかし、これに限定するものではなく、ＦＥＭ解析
により特定された図１２に示された第１圧電素子３２ｃ
の形状のように、第１及び第２圧電素子３２ｃ，３２ｄ
の曲げ振動に関する共振周波数と、ステータ３２の周波
数Ｆ１，Ｆ２との差が大きくなるようにしても良い。

【００９７】このようにすれば、第１及び第２圧電素子
３２ｃ，３２ｄの径方向の共振だけでなく曲げ方向の共
振を抑制することができ、更なるロータ１３の回転の効
率向上と、うなりによる異音の発生の防止が可能とな
る。

【００９８】・上記第４実施形態においては、ステータ
３６のベースリング３６ｃの軸線方向の長さＬ４を変更
することによってステータ３６の共振周波数の特性を変
更するようにした。しかし、振動伝達部３６ｂ、圧電素
子３６ｄのいずれか１つのみの軸線方向の長さを調節す
るようにしてもよい。また、ベースリング３６ｃ、振動
伝達部３６ｂ、圧電素子３６ｄの全てについて軸線方向
の長さを調節するようにしてもよい。

【００９９】さらにまた、軸線方向の長さを調節するも
のの組み合わせとして、ベースリング３６ｃと振動伝達
部３６ｂのみ、ベースリング３６ｃと圧電素子３６ｄの
み、振動伝達部３６ｂと圧電素子３６ｄのみとしてもよ
い。

【０１００】・上記第４実施形態においては、ステータ
３６の軸線方向の全長Ｌ３を調節することにより、ロー
タ３７を駆動する時のステータ３６の周波数と圧電素子
３６ｄの径方向の共振周波数との差が大きくなるように
した。しかし、圧電素子３６ｄの外径と内径によって求
められる平均径を調節することにより、圧電素子３６ｄ
の径方向の共振周波数を変化させ、ステータ３６の周波
数と圧電素子の共振周波数との差を大きくするようにし
てもよい。

【０１０１】・上記第４実施形態においては、圧電素子
３６ｄの径方向の共振周波数とステータ３６の周波数と
の差が大きくなるようにした。しかし、これに限定する
ものではなく、圧電素子３６ｄの曲げ振動に関する共振
周波数と、ステータ３６の周波数との差が大きくするよ
うにしても良い。

【０１０２】このようにすれば、圧電素子３６ｄの径方
向の共振だけでなく曲げ方向の共振を抑制することがで
き、更なるロータ３７の回転の効率向上と、うなりによ
る異音の発生の防止が可能となる。

【０１０３】・上記第３実施形態では定在波型の超音波
モータ１１に具体化し、第４実施形態では進行波型の超
音波モータ３３に具体化するようにした。しかしこれら
に限定されるものではなく、リニア型超音波アクチュエ
ータ、筒型の屈曲振動を利用した超音波モータ等、圧電
素子に電圧を印加することにより発生する振動を利用し
た超音波モータに具体化するようにしてもよい。そし
て、第３実施形態及び第４実施形態と同様に、これら超
音波モータの駆動の時に、ステータの振動の周波数と、
圧電素子の共振周波数との差が大きくなるようにし、駆
動の効率を向上させるとともに異音の発生を防ぐように
する。

【０１０４】次に上記実施形態及び別例から把握できる
技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記
する。 （１）請求項２に記載の超音波モータにおいて、前記軸
線方向の厚みは、前記超音波モータの駆動周波数帯域と
重なる前記固有値を有する時の前記固定部の厚みより大
きいことを特徴とする超音波モータ。

【０１０５】従って、この（１）に記載の発明によれ
ば、固定部の強度を損なうことなく、前記超音波モータ
の駆動時に固定部の振動がロータの回転に影響を与えな
いようにすることができる。

【０１０６】

【発明の効果】以上、詳述したように、請求項１〜１０
に記載の発明によれば、静粛であるとともにエネルギー
変換効率の高い超音波モータを提供することができる。

【０１０７】加えて、

【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斜視図
である。

【図２】 同じく、超音波モータの断面図である。

【図３】 同じく、固定部としての固定用フランジ部の
固有値を示す特性図である。

【図４】 第２実施形態におけるステータの斜視図であ
る。

【図５】 同じく、突起体の固有値を示す特性図であ
る。

【図６】 第３実施形態における超音波モータの断面図
である。

【図７】 同じく、ステータの周波数−共振周波数特性
図である。

【図８】 同じく、ステータの形状を変更したときの周
波数−共振周波数特性図である。

【図９】 同じく、ステータの形状を変更したときのう
なりを示す図である。

【図１０】 第４実施形態における超音波モータの断面
図である。

【図１１】 別例の圧電素子の斜視図である。

【図１２】 別例の圧電素子の曲げ振動を説明するため
の説明図である。

【図１３】 従来技術における超音波モータの斜視図で
ある。

【図１４】 同じく、超音波モータの周波数―振動速度
特性図である。

【図１５】 同じく、ＦＥＭ解析にて特定したステータ
の形状の模式図である。

【図１６】 同じく、固定部の周波数―振動速度特性図
である。

【図１７】 同じく、ＦＥＭ解析にて特定したステータ
の形状の模式図である。

【符号の説明】

Ｄ１…径方向の長さとしての外径、Ｆ１，Ｆ２，Ｆ４，
Ｆ５…駆動可能周波数としての周波数、Ｆ３…共振周波
数、Ｔ１…厚み、Ｒ…駆動周波数帯域、ｄ１…外径、ｄ
２…内径、Ｌ２，Ｌ３…全長、１１，３３…超音波モー
タ、１２，３２，３６…ステータ、１３，３７…ロー
タ、１４…上側ステータブロック、１５…下側ステータ
ブロック、１６，３２ｃ…圧電素子としての第１圧電素
子、１７，３２ｄ…圧電素子としての第２圧電素子、２
１…ボルト、２５…固定部としての固定用フランジ部、
３１…突起体、３６ｄ・・・圧電素子。

フロントページの続き (72)発明者 石川 雅史 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株式 会社内 Ｆターム(参考） 5H680 AA06 AA08 AA18 BB03 BB04 BB16 CC02 CC03 CC06 CC07 DD14 DD23 DD27 DD37 DD39 DD53 DD55 DD85 DD88 DD95 EE03 EE10 FF04 FF26 FF33 GG25

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下側ステータブロックと上側ステータブ
   ロックとの間に圧電素子を挟持した状態にてボルトによ
   って締結され、高周波電圧の印加により振動が発生する
   ステータと、 前記ステータに摺動可能に圧接され、前記ステータの振
   動に基づいて軸線を中心に回転するロータとを備える超
   音波モータにおいて、 前記ステータは前記ロータの回転力を保持するための固
   定部を備え、その固定部は、前記超音波モータを駆動す
   ることが可能な前記高周波電圧の駆動周波数帯域と異な
   る固有値を有する形状で設けられる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、前記固定部は、前記ステータの外周にフランジ状に
   設けられ、前記高周波電圧の駆動周波数帯域と異なる固
   有値を有するように前記軸線方向の厚み、又は径方向の
   長さが特定された形状で設けられることを特徴とする超
   音波モータ。
3. 【請求項３】 下側ステータブロックと上側ステータブ
   ロックとの間に圧電素子を挟持した状態にてボルトによ
   って締結され、高周波電圧の印加により振動が発生する
   ステータと、 前記ステータに摺動可能に圧接され、前記ステータの振
   動に基づいて軸線を中心に回転するロータとを備える超
   音波モータにおいて、 前記ステータは前記ロータの回転力を保持するための固
   定部を備え、その固定部は、前記超音波モータを駆動す
   ることが可能な前記高周波電圧の駆動周波数帯域より高
   い固有値を有する形状で設けられる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、前記固定部は、前記ステータの外周に設けられる複
   数の突起体であることを特徴とする超音波モータ。
5. 【請求項５】 圧電素子を有し、同圧電素子に高周波電
   圧が印加されることによって振動が発生するステータ
   と、 前記ステータに摺動可能に圧接され、前記ステータの振
   動に基づいて軸線を中心に回転するロータとを備える超
   音波モータにおいて、 前記ロータが回転するときの前記ステータの振動に関す
   る駆動可能周波数と、前記圧電素子の少なくとも径方向
   の伸縮振動もしくは曲げ振動に関する共振周波数とが一
   致することがないように前記ステータの形状を特定した
   ことを特徴とする超音波モータ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の超音波モータにおい
   て、前記ステータの前記駆動可能周波数と、前記圧電素
   子の前記共振周波数との差がうなりを生じることがない
   ように前記ステータの形状を特定したことを特徴とする
   超音波モータ。
7. 【請求項７】 請求項５又は６に記載の超音波モータに
   おいて、前記ステータの形状は、前記ステータの軸線方
   向の全長を変化させることにより特定したことを特徴と
   する超音波モータ。
8. 【請求項８】 請求項５又は６に記載の超音波モータに
   おいて、前記ステータの形状は、前記圧電素子の少なく
   とも外径もしくは内径の大きさを変化させることにより
   特定したことを特徴とする超音波モータ。
9. 【請求項９】 請求項５〜８のいずれか１つに記載の超
   音波モータにおいて、前記超音波モータは、定在波型の
   超音波モータであることを特徴とする超音波モータ。
10. 【請求項１０】 請求項５〜８のいずれか１つに記載の
    超音波モータにおいて、前記超音波モータは、進行波型
    の超音波モータであることを特徴とする超音波モータ。