JP3120228B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JP3120228B2 JP3120228B2 JP10006030A JP603098A JP3120228B2 JP 3120228 B2 JP3120228 B2 JP 3120228B2 JP 10006030 A JP10006030 A JP 10006030A JP 603098 A JP603098 A JP 603098A JP 3120228 B2 JP3120228 B2 JP 3120228B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- ultrasonic motor
- comb teeth
- friction material
- comb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、超音波モ−タの
振動体の形状に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来から考えられている一般的な超音波
モ−タにおいては、図３と図４に示すように、圧電素子
５を接着した振動体４に、２つの異なる位相の高周波電
圧を印加することにより、振動体に進行波が発生し、移
動体２に接着された摩擦材３と、摩擦材３と接する振動
体４のくし歯部４ａを成す面とが圧接されて駆動され
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のような超音波モ
−タの構造においては、振動体のくし歯部と移動体に接
着された摩擦材が圧接されて回転するため、材質の軟ら
かい摩擦材の方が削れてしまっていた。又、振動体の変
位最大位置が個々によってばらつく場合、及びくし歯部
が径方向における変位最大位置からずれてしまっている
場合には、くし歯部と摩擦材の接触の仕方によって摩擦
材の削れ方が違ってしまっていた。又、静止状態で放置
しておくと振動体が摩擦材にめり込んでしまうため、静
止トルクが大きくなり、自起動性が悪くなるという課題
があった。 【０００４】そこで、この発明の目的は、摩擦材の削れ
の少ない耐久性に優れた、自起動性の良い振動体を有す
る超音波モ−タを得ることにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、径方向の一部分に同心円状で複数のく
し歯を有する振動体の複数のくし歯の先端部の内周側の
稜線及び外周側の稜線に面取り部を設ける構成とした。
また、振動体の複数のくし歯の先端部のすべての稜線に
面取り部を設ける構成とした。 【０００６】上記のような構成によれば、摩擦材が削ら
れにくくなるため、摩擦材が削れて出る摩耗粉も少なく
なる。又、静止状態で放置しても摩擦材のめり込みも減
るため、耐久性に優れた自起動性の良い振動体が得られ
る。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例を図面
に基づいて説明する。図３，図４は、一般的な超音波モ
−タを示したものである。摩擦材３を接着した移動体２
は中心軸１を有し、圧電素子５を接着した振動体４にベ
アリング６を介して回転可能となっている。その振動体
４に接着された圧電素子５に２つの異なる位相差の高周
波電圧を印加することにより生ずる屈曲振動波成分によ
り、振動体４と加圧接触されている移動体２が、振動体
４のくし歯部４ａにより摩擦駆動され回転するものであ
る。なお、ここで言うくし歯４ａとは、振動体４の表面
に生じた微小な屈曲振動波成分を拡大するためのいわゆ
る変位拡大機構である。 【０００８】図１、及び図２は、本発明に係る超音波モ
−タの振動体の第１の実施例を示したものであるが、図
４に示すところの摩擦材３と振動体４の接する部分であ
るくし歯部４ａの周方向に対して、くし歯４ａの両サイ
ドに面取り４ｂ、４ｂ′が施されている。このように両
サイドに面取り４ｂ、４ｂ′を施すことにより、駆動す
る際でも自起動性が良く、図４に示すところの摩擦材３
の削れも少なく耐久性に優れた超音波モ−タが実現可能
となる。 【０００９】図５(ａ)，(ｂ)，(ｃ)，(ｄ)は、本発明に
係るくし歯設定位置の変動に伴うくし歯部の挙動を示す
図である。ここで、図５(ａ)は振動体半径方向における
縦方向の挙動を示す図、図５(ｂ)はくし歯部設定位置が
変位最大位置上に設定されている場合を示す図、図５
(ｃ) はくし歯部設定位置が変位最大位置上より外側に
ずれた場合を示す図、図５(ｄ) はくし歯部設定位置が
変位最大位置上より内側にずれた場合を示す図である。 【００１０】振動体４の変位最大位置が個々によってば
らつく場合、及び図５(ｃ)，図５(ｄ)に示すように、く
し歯部４ａが径方向における変位最大位置からずれてし
まっている場合には、それぞれ図５（ｃ′），図５
（ｄ′）の様な挙動を示すために、くし歯部４ａと図４
に示すところの摩擦材３の接触の仕方によって、図４に
示すところの摩擦材３の削れ方が違ってしまっていた。
又、静止状態で放置しておくと、くし歯部４ａが図４に
示すところの摩擦材３にめり込んで、自起動性が悪くな
ったりした。 【００１１】そこで、図６，及び図７で示した実施例の
ように、図４に示すところの摩擦材３と振動体４の接す
る部分であるくし歯部４ａの半径方向に対して、くし歯
４ａの内周と外周に面取り４ｃ、４ｃ′を施すことによ
って、上記課題を解決するようにした。なお、図８，及
び図９は本発明に係る第３の実施例を示したもので、上
記図１と図２及び上記図６と図７で示した面取り４ｂ,
４ｂ′，４ｃ,４ｃ′の実施例を両方兼ねた場合の図で
ある。又、図１と図２及び図６と図７で示した面取りす
るくし歯部４ａの角を面取りではなく、丸くカットする
ことによっても同じ効果が得られる。 【００１２】以上に示した実施例において、超音波モ−
タの振動体４は、摩擦材３と接する面、及びくし歯部４
ａを形成する垂直面とで成す稜線を面取りすることによ
り、摩擦材３が削られにくくなり、摩耗粉の出る量が少
なくなる。又、振動体４が摩擦材３にめり込んでも、面
取りされて角がないので、自起動性の良い振動体が得ら
れることになる。 【００１３】 【発明の効果】この発明は、超音波モ−タにおいて、径
方向の一部分に同心円状で複数のくし歯を有する振動体
の複数のくし歯の先端部の内周側の稜線及び外周側の稜
線に面取り部を設ける構成とした。また、振動体の複数
のくし歯の先端部のすべての稜線に面取り部を設ける構
成にしたので、摩擦材の削れが少なく耐久性に優れた、
又、静止状態で放置した場合でも、自起動性の良い振動
体を有する超音波モ−タを得られるという効果がある。
振動体の形状に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来から考えられている一般的な超音波
モ−タにおいては、図３と図４に示すように、圧電素子
５を接着した振動体４に、２つの異なる位相の高周波電
圧を印加することにより、振動体に進行波が発生し、移
動体２に接着された摩擦材３と、摩擦材３と接する振動
体４のくし歯部４ａを成す面とが圧接されて駆動され
る。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のような超音波モ
−タの構造においては、振動体のくし歯部と移動体に接
着された摩擦材が圧接されて回転するため、材質の軟ら
かい摩擦材の方が削れてしまっていた。又、振動体の変
位最大位置が個々によってばらつく場合、及びくし歯部
が径方向における変位最大位置からずれてしまっている
場合には、くし歯部と摩擦材の接触の仕方によって摩擦
材の削れ方が違ってしまっていた。又、静止状態で放置
しておくと振動体が摩擦材にめり込んでしまうため、静
止トルクが大きくなり、自起動性が悪くなるという課題
があった。 【０００４】そこで、この発明の目的は、摩擦材の削れ
の少ない耐久性に優れた、自起動性の良い振動体を有す
る超音波モ−タを得ることにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、径方向の一部分に同心円状で複数のく
し歯を有する振動体の複数のくし歯の先端部の内周側の
稜線及び外周側の稜線に面取り部を設ける構成とした。
また、振動体の複数のくし歯の先端部のすべての稜線に
面取り部を設ける構成とした。 【０００６】上記のような構成によれば、摩擦材が削ら
れにくくなるため、摩擦材が削れて出る摩耗粉も少なく
なる。又、静止状態で放置しても摩擦材のめり込みも減
るため、耐久性に優れた自起動性の良い振動体が得られ
る。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例を図面
に基づいて説明する。図３，図４は、一般的な超音波モ
−タを示したものである。摩擦材３を接着した移動体２
は中心軸１を有し、圧電素子５を接着した振動体４にベ
アリング６を介して回転可能となっている。その振動体
４に接着された圧電素子５に２つの異なる位相差の高周
波電圧を印加することにより生ずる屈曲振動波成分によ
り、振動体４と加圧接触されている移動体２が、振動体
４のくし歯部４ａにより摩擦駆動され回転するものであ
る。なお、ここで言うくし歯４ａとは、振動体４の表面
に生じた微小な屈曲振動波成分を拡大するためのいわゆ
る変位拡大機構である。 【０００８】図１、及び図２は、本発明に係る超音波モ
−タの振動体の第１の実施例を示したものであるが、図
４に示すところの摩擦材３と振動体４の接する部分であ
るくし歯部４ａの周方向に対して、くし歯４ａの両サイ
ドに面取り４ｂ、４ｂ′が施されている。このように両
サイドに面取り４ｂ、４ｂ′を施すことにより、駆動す
る際でも自起動性が良く、図４に示すところの摩擦材３
の削れも少なく耐久性に優れた超音波モ−タが実現可能
となる。 【０００９】図５(ａ)，(ｂ)，(ｃ)，(ｄ)は、本発明に
係るくし歯設定位置の変動に伴うくし歯部の挙動を示す
図である。ここで、図５(ａ)は振動体半径方向における
縦方向の挙動を示す図、図５(ｂ)はくし歯部設定位置が
変位最大位置上に設定されている場合を示す図、図５
(ｃ) はくし歯部設定位置が変位最大位置上より外側に
ずれた場合を示す図、図５(ｄ) はくし歯部設定位置が
変位最大位置上より内側にずれた場合を示す図である。 【００１０】振動体４の変位最大位置が個々によってば
らつく場合、及び図５(ｃ)，図５(ｄ)に示すように、く
し歯部４ａが径方向における変位最大位置からずれてし
まっている場合には、それぞれ図５（ｃ′），図５
（ｄ′）の様な挙動を示すために、くし歯部４ａと図４
に示すところの摩擦材３の接触の仕方によって、図４に
示すところの摩擦材３の削れ方が違ってしまっていた。
又、静止状態で放置しておくと、くし歯部４ａが図４に
示すところの摩擦材３にめり込んで、自起動性が悪くな
ったりした。 【００１１】そこで、図６，及び図７で示した実施例の
ように、図４に示すところの摩擦材３と振動体４の接す
る部分であるくし歯部４ａの半径方向に対して、くし歯
４ａの内周と外周に面取り４ｃ、４ｃ′を施すことによ
って、上記課題を解決するようにした。なお、図８，及
び図９は本発明に係る第３の実施例を示したもので、上
記図１と図２及び上記図６と図７で示した面取り４ｂ,
４ｂ′，４ｃ,４ｃ′の実施例を両方兼ねた場合の図で
ある。又、図１と図２及び図６と図７で示した面取りす
るくし歯部４ａの角を面取りではなく、丸くカットする
ことによっても同じ効果が得られる。 【００１２】以上に示した実施例において、超音波モ−
タの振動体４は、摩擦材３と接する面、及びくし歯部４
ａを形成する垂直面とで成す稜線を面取りすることによ
り、摩擦材３が削られにくくなり、摩耗粉の出る量が少
なくなる。又、振動体４が摩擦材３にめり込んでも、面
取りされて角がないので、自起動性の良い振動体が得ら
れることになる。 【００１３】 【発明の効果】この発明は、超音波モ−タにおいて、径
方向の一部分に同心円状で複数のくし歯を有する振動体
の複数のくし歯の先端部の内周側の稜線及び外周側の稜
線に面取り部を設ける構成とした。また、振動体の複数
のくし歯の先端部のすべての稜線に面取り部を設ける構
成にしたので、摩擦材の削れが少なく耐久性に優れた、
又、静止状態で放置した場合でも、自起動性の良い振動
体を有する超音波モ−タを得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第１の実
施例を示す平面図である。 【図２】第１の実施例の断面図である。 【図３】従来の一般的な超音波モ−タの振動体の平面図
である。 【図４】従来の一般的な超音波モ−タの断面図である。 【図５】本発明に係るくし歯設定位置の変動にともなう
くし歯部の挙動を示す説明図である。 【図６】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第２の実
施例を示す平面図である。 【図７】第２の実施例の断面図である。 【図８】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第３の実
施例を示す平面図である。 【図９】第３の実施例の断面図である。 【符号の説明】 １ 中心軸 ２ 移動体 ３ 摩擦材 ４ 振動体 ４ａ くし歯 ５ 圧電素子 ６ ベアリング 以上
施例を示す平面図である。 【図２】第１の実施例の断面図である。 【図３】従来の一般的な超音波モ−タの振動体の平面図
である。 【図４】従来の一般的な超音波モ−タの断面図である。 【図５】本発明に係るくし歯設定位置の変動にともなう
くし歯部の挙動を示す説明図である。 【図６】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第２の実
施例を示す平面図である。 【図７】第２の実施例の断面図である。 【図８】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第３の実
施例を示す平面図である。 【図９】第３の実施例の断面図である。 【符号の説明】 １ 中心軸 ２ 移動体 ３ 摩擦材 ４ 振動体 ４ａ くし歯 ５ 圧電素子 ６ ベアリング 以上
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．振動波を発生させる振動体と、前記振動体により摩
擦駆動される移動体を有する超音波モータにおいて、 前記振動体は径方向の一部分に同心円状で複数のくし歯
を有し、前記移動体の前記くし歯と接触する面の内径
が、前記くし歯の内側の径より小さく、前記移動体の前
記くし歯と接触する面の外径が、前記くし歯の外側の径
より大きいとともに、前記複数のくし歯の移動体との接
触面の全ての稜線に面取り部を設けたことを特徴とする
超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10006030A JP3120228B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10006030A JP3120228B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10201265A JPH10201265A (ja) | 1998-07-31 |
| JP3120228B2 true JP3120228B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=11627277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10006030A Expired - Lifetime JP3120228B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3120228B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010059217A2 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Ceradigm Corp. | Miniature piezoelectric motors for ultra high-precision stepping |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP10006030A patent/JP3120228B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010059217A2 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Ceradigm Corp. | Miniature piezoelectric motors for ultra high-precision stepping |
| WO2010059217A3 (en) * | 2008-11-21 | 2010-09-02 | Ceradigm Corp. | Miniature piezoelectric motors for ultra high-precision stepping |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10201265A (ja) | 1998-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |