JP3224141B2 - 超音波モータ - Google Patents

超音波モータ

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JP3224141B2 JP07360292A JP7360292A JP3224141B2 JP 3224141 B2 JP3224141 B2 JP 3224141B2 JP 07360292 A JP07360292 A JP 07360292A JP 7360292 A JP7360292 A JP 7360292A JP 3224141 B2 JP3224141 B2 JP 3224141B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄型のリング状圧電振
動子の端面に回転子の摺動突出部を弾力性枠体の弾力性
により圧接させて、回転子を回転する超音波モータに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】本出願人は、リング状振動子又は円盤状
振動子の両面に電極を形成し、これらの電極の中心に溝
を入れてそれぞれの電極を2つに分けるとともに、溝の
角度をずらし、2つに分けた両面の電極のそれぞれ一方
の電極に交流電圧を印加することにより、リング状振動
子又は円盤状振動子の側面及び両面に進行波を発生させ
た超音波モータを提案した(特開昭64−30477号
公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この超音波
モータでは、リング状振動子又は円盤状圧電振動子の一
方の面に駆動体を接触させて駆動するようにしているた
め、電極が駆動体と接触するので、電極が摩耗し易いと
いう問題があつた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ケースと、該
ケースの内部に形成した突出部を中心孔に挿入して固定
したリング状圧電振動子と、一部を切り欠いた円形の弾
力性を持つ枠体の内側に複数の摺動突出部を設けた回転
子とからなり、前記リング状圧電振動子の端面に前記回
転子の前記弾力性を持つ枠体に設けた前記摺動突出部を
前記弾力性を持つ枠体の弾力性により圧接し、前記リン
グ状圧電振動子の進行波により前記回転子を回転して、
前記回転子から動力を取り出すものであり、又、前記回
転子の枠体にその中心を渡す支持部材を設け、該支持部
材に回転軸を装着し、前記ケースの突出部及びケースカ
バーに設けたベアリングで前記回転軸を支持し、前記回
転軸より回転動力を取り出すものであり、さらに、前記
ケースに突出孔を設け、前記回転子の外周に摩擦係数の
高い部材を装着し、該摩擦係数の高い部材を前記ケース
の突出孔より突出させて、前記摩擦係数の高い部材を回
転体に接触させることにより回転体を回転するものであ
り、又、前記ケースに突出孔を設け、前記回転子の外周
に摩擦係数の高い部材を装着し、該摩擦係数の高い部材
を前記ケースの突出孔より突出させて、前記摩擦係数の
高い部材を直線移動する移動体に接触させ、前記回転子
の回転で前記移動体を直線運動させるものであり、前記
ケースに突出孔を設け、前記回転子の外周に歯車を装着
し、該歯車を前記ケースの突出孔より突出させて他の歯
車に係合し、前記他の歯車を回転するものである。
【0005】
【作用】本発明では、 リング状又は円盤状圧電振動子
の端面に回転子の弾力性を持つ枠体を切欠部から開い
て、弾力性を持つ枠体の弾力性により回転子の摺動突出
部をリング状又は円盤状圧電振動子の端面に圧接する。
【0006】そして、リング状又は円盤状圧電振動子を
交流電力を供給すると、リング状又は円盤状圧電振動子
の端面に進行波が発生し、この進行波で摺動突出部を移
動させて回転子を回転する。
【0007】この回転子に回転軸を装着すれば、回転軸
から動力を取り出すことができ、又、回転子の外周に摩
擦係数の高い部材を接着又は一体に固着して、さらに、
歯車を回転子の外周に形成し、部材又は歯車の一部をケ
ースから突出させ、この突出した部材又は歯車に回転体
又は直線移動体あるいは他の歯車を接触させると、回転
体及び直線移動体あるいは他の歯車より動力を取り出す
ことができる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の実施例の超音波モータの平
面図で、枠体2aの内面から複数の摺動突出部2bが突
出するように設けられて回転子2が構成され、この回転
子2の枠体2aは弾力性のある部材で構成され、この弾
力性を持つ枠体2aの適当な部分に切欠部2cが形成さ
れ、この切欠部2cを開いて弾力性を持つ枠体2aの複
数の摺動突出部2bをリング状圧電振動子1の端面に嵌
合させると、弾力性を持つ枠体2aの弾力性によりリン
グ状圧電振動子1の端面に摺動突出部2bが圧接され
る。
【0009】そして、回転子2がリング状圧電振動子1
から外れないように、対向する摺動突出部2bにガイド
2dを設ける。
【0010】又、回転子2の対向するガイド2dの間で
ほぼ中心を横切って支持部材3が固着され、この支持部
材3に回転軸4が固着されるので、この時、支持部材3
の片方に切欠部2cが形成されるが、枠体2aの2つに
離れた部分で圧電振動子1を押圧し、枠体2aは圧電振
動子1を全体に均等に押圧するので、枠体2と圧電振動
子1の間に押圧むらはない。
【0011】さらに、リング状圧電振動子1の孔1aに
ケース5の突出部5aが挿入されてリング状圧電振動子
1がケース5に固定され、又、ケース5の突出部5aの
中心孔に設けたベアリング6及びそれと対向するケース
カバー5bに設けたベアリング7によって回転軸4を支
持する。
【0012】このように構成した本実施例の超音波モー
タでは、リング状圧電振動子1の電極(図示せず)に交
流電力を供給すると、回転子2が回転し、それによって
回転軸4が回転する。
【0013】本実施例の超音波モータは、リング状圧電
振動子1の厚さが1mmから1.5mmで構成すること
ができるので、非常に小型化することができ、このよう
な超音波モータは電力の供給を断つとすぐに停止するの
で、通常の電気モータのようにブレーキ手段を必要とせ
ず、音響機器のボリュームを回転するために使用された
り、他の制御機器に使用することができる。
【0014】なお、ベアリング6、7を設けたが、この
ベアリング6、7は超音波モータを小型化するために、
潤滑油を染み込ませたものでよい。
【0015】図3は、本発明の他の実施例の超音波モー
タの平面図、図4は、図3の超音波モータの側面断面図
で、1はリング状圧電振動子、2は回転子、5はケース
であり、これらの構成は上記実施例と同じ構成であるの
で、説明は省略するが、本実施例では、回転子2の外周
に摩擦係数の高い部材8が接着又は一体に固着され、ケ
ース5の突出孔5cからこの部材8の一部が突出され、
この部材8に回転軸9aが支持された回転体9の端面が
接触されている。
【0016】このように構成した本実施例の超音波モー
タでは、回転子2の回転すると、ケース5の突出孔5a
が突出された摩擦係数の高い部材8に接触された回転体
9が回転し、この回転体9から動力を取り出すことがで
きる。
【0017】図5は、本発明のさらに他の本実施例の超
音波モータの平面図、図6は、図5の超音波モータの側
面断面図で、1はリング状圧電振動子、2は回転子、5
はケース、8は摩擦係数の高い部材であり、これらの構
成は上記実施例と同じ構成であるので、説明は省略する
が、本実施例では、ケース5の突出孔5cから部材8の
一部が突出され、この部材8に、対向する支持ローラ1
0、11で支持された移動体12が接触されている。
【0018】このように構成した本実施例の超音波モー
タでは、回転子2の回転すると、ケース5の突出孔5a
が突出された部材8に接触された移動体12が直線移動
するので、この移動体12によって位置決め等の制御を
することができる。
【0019】図7は、本発明のさらに他の本実施例の超
音波モータの平面図、図8は、図7の超音波モータの側
面断面図で、1はリング状圧電振動子、2は回転子、5
はケースであり、これらの構成は上記実施例と同じ構成
であるので、説明は省略するが、本実施例では、回転子
2の外周に歯車13を一体又は接着して設け、又、回転
子2の切欠部2cと同じ部分に切欠部13aを設け、ケ
ース5の突出孔5cから歯車13の一部を突出し、この
突出した歯車13に回転軸14aで支持された歯車14
が係合されている。
【0020】このように構成した本実施例では、回転子
2の回動で歯車13が回動すると、ケース5の突出孔5
aが突出された歯車13に係合された歯車14が回転
し、回転軸14aから動力を取り出すことができる。
【0021】又、ガイド2dを対向する突出部2bに設
けたが、それぞれの突出部2bに設けてもよいし、枠体
2aに設けてもよい。
【0022】又、上記実施例では、突出部2bは圧電振
動子1との接触面が長方形であるが、接触面を円弧状に
してもよいし、尖った形状にしてもよいし、さらに、圧
電振動子1としては、上記従来例に示されたものばかり
でなく、複数の電極を設け、互いに90度位相のずれた
電圧を供給するようにした圧電振動子でもよい。
【0023】さらに、枠体2aは金属又は合成樹脂で構
成されているので、枠体2aの外周に摩擦係数の高い部
材を接着したが、枠体2a自体が摩擦係数の高い部材で
構成され、その表面の摩擦係数が高ければ、他の部材を
接着する必要はない。
【0024】又、図7の実施例で、回転子21の外周に
歯車13が接着又は一体に構成されているが、この歯車
13も弾力性のあるもので構成され、切欠部13の開き
度合で歯車14を360度だけ回転させるようにしても
にい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波モ
ータでは、薄型のリング状圧電振動子を使用することに
より、モータを超小型化することができ、このモータの
回転子によって回転軸を回転し、回転体や移動体を直接
駆動することができ、又、電力の供給を停止すると、即
座に停止するので、そのままで、位置決め制御やボリュ
ーム等の回転用に使用することができるという利点があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の超音波モータの平面図であ
る。
【図2】図1の超音波モータの側面断面図である。
【図3】本発明の他の実施例の超音波モータの平面図で
ある。
【図4】図3の超音波モータの側面断面図である。
【図5】本発明のさらに他の実施例の超音波モータの平
面図である。
【図6】図5の超音波モータの側面断面図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例の超音波モータの平
面図である。
【図8】図7の超音波モータの側面断面図である。
【符号の説明】
1 リング状圧電振動子 2 回転子 3 支持部材 4 回転軸 5 ケース 6、7 ベアリング 8 摩擦係数の高い部材 9 回転体 10、11 ローラ 12 移動体 13、14 歯車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケースと、該ケースの内部に形成した突
    出部を中心孔に挿入して固定したリング状圧電振動子
    と、一部を切り欠いた円形の弾力性を持つ枠体の内側に
    複数の摺動突出部を設けた回転子とからなり、前記リン
    グ状圧電振動子の端面に前記回転子の前記弾力性を持つ
    枠体に設けた前記摺動突出部を前記弾力性を持つ枠体の
    弾力性により圧接し、前記リング状圧電振動子の進行波
    により前記回転子を回転して、前記回転子から動力を取
    り出すことを特徴とする超音波モータ。
  2. 【請求項2】 前記回転子の枠体にその中心を渡す支持
    部材を設け、該支持部材に回転軸を装着し、前記ケース
    の突出部及びケースカバーに設けたベアリングで前記回
    転軸を支持し、前記回転軸より回転動力を取り出すこと
    を特徴とする請求項1記載の超音波モータ。
  3. 【請求項3】 前記ケースに突出孔を設け、前記回転子
    の外周に摩擦係数の高い部材を装着し、該摩擦係数の高
    い部材を前記ケースの突出孔より突出させて、前記摩擦
    係数の高い部材を回転体に接触させることにより回転体
    を回転することを特徴とする請求項1記載の超音波モー
    タ。
  4. 【請求項4】 前記ケースに突出孔を設け、前記回転子
    の外周に摩擦係数の高い部材を装着し、該摩擦係数の高
    い部材を前記ケースの突出孔より突出させて、前記摩擦
    係数の高い部材を直線移動する移動体に接触させ、前記
    回転子の回転で前記移動体を直線運動させることを特徴
    とする請求項1記載の超音波モータ。
  5. 【請求項5】 前記ケースに突出孔を設け、前記回転子
    の外周に歯車を装着し、該歯車を前記ケースの突出孔よ
    り突出させて他の歯車に係合し、前記他の歯車を回転す
    ることを特徴とする請求項1記載の超音波モータ。
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