JPH02119580A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、超音波モータに係り、特に、超音波モータに
おけるロータの圧着力調整後の圧着力の変化を防止する
装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に超音波モータは所定の回転数を持続し得るために
常に適切に結合子とロータ間の圧着力を保持していなく
てはならない。このために装着したボルトなどを常に確
実な締め付は状態に維持する必要がある。

従来、上記の従来技術としては、例えば、特開昭６２−
２１７８７６号公報に開示された超音波モータ及び第７
図に示す超音波モータが知られている。

上記特開昭６２−２１７８７６号の超音波モータは、第
６図に示めすように、ドーナッツ状の円板からなる圧電
体１．２の電極面にリード線を接続した金属薄板状の端
子板３．４をそれぞれ重ね、この圧電体１．２をアルミ
ニウム円板５および６でサンドウィッチ状に挟むととも
に、−側のアルミニウム円板５の端面に結合子７を配置
し、これらの各部材をキャップボトル８により締付けて
一体化され、さらに、ロータ９が結合子７に回転自在に
取付けられている。

このロータ９は、その上部に中空パルプ状の出力シャフ
ト１０を設けて、その内部のベアリング１１に通したボ
ルト１２の螺子部をロータ９の孔９ｂから突出させ、ポ
ル）１２を結合子７の圧着面７ａの螺子孔１３に螺合装
着するとともに、ボルト１２の頭部とベアリング１１と
の間に圧縮して設けた圧着ばね１４の弾性力でロータ９
の圧着面９ａと結合子７の圧着面７ａとを密接に接合構
成しである。

一方、第７図に示した超音波モータは、ロータ１５が、
その上端面に円形の凹部１６が形成されるとともに、凹
部１６内に設けたベアリング１７に通したポル）１９を
介して結合子２０に回転自在に取付けられており、ボル
ト１９は、胴部１９ａと胴部１９ａより小径の螺子部１
９ｂとが設けられ、螺子部１９ｂを結合子２０に設けた
螺子孔２１に螺合装着するとともに、ボルト１９０頭部
とベアリング１７間に圧縮して設けた圧着ばね２２の弾
力でロータ１５が結合子２０に密接に接合構成されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の超音波モータには、以下のよ
うな問題点があった。

即ち、特開昭６２−２１７８７６号の超音波モータにあ
っては、超音波振動により結合子７とロータ９間が離間
してしまうので、螺合部にロック剤を塗布しているが、
組立作業中螺子部が中途半端な位置で停っているためロ
ック剤が硬化する迄の間に不用意に触れたり、または振
動などによって回転軸が回転してしまったりする虞れが
あるので常にその取り扱いには、注意が必要という問題
点があった。またロック剤を用いるためメンテナンスや
修理侍史には、再調整が生じた時においては、−旦硬化
したロック剤を剥がして分解するということが不可能に
近く、従って不良となるなどの問題点があった。

一方、第７図に示した超音波モータにあっては、作業工
程中ボルト１９を適当な所迄締めておくか、または胴部
１９ａの長さ寸法の異なるボルト１９をその都度選択的
に使用し段部１９ｃが結合子２０に確実に当接する迄締
め付けられているが、いずれも超音波による振動により
、簡単にその締付は部は緩んでしまい生産上の工数を多
く必要とし、かつ完全な緩み止め防止にはならないとい
う問題点があった。さらに、ポル１−１９を選択的に使
用する場合、ボルト１９を数多く準備しなければならず
不経済となる等の問題点があった。

本発明は、上記従来の超音波モーフの問題点に鑑みてな
されたものであって、ロータと結合子とを所望の圧着力
により常時一定に保持し、ロータと結合子間の緩みを防
止し、かつ、超音波モータ全体の緩みをも防止し得る超
音波モータを提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明の超音波モータにあ
っては、超音波楕円振動を発生させる面にロータを圧着
しロータを回転させる超音波モータにおいて、上記超音
波モーフを貫通して設けた貫通ボルトの先端部に螺合し
て超音波モーフを締付ける圧着力調整用ナツトの全周面
に溝を形成するとともに、上記貫通ボルトの先端に軸方
向に割り溝を形成し、上記圧着力調整用ナツトの溝と係
止自在な把持部を形成しかつ上記割り溝に装入して上記
圧着力調整用ナツトの回動を防止するロック部材を設け
ることにより構成されている。

〔作用〕

上記構成においては、貫通ボルトに螺合しロータと結合
子間の圧着力を所望の押圧力に調整する圧着力調整用ナ
ツトの回動がロック部材の把持部とナツトに設けた溝と
係止されて防止され、ロータと結合子間の圧着力が一定
に維持されるとともに、超音波モータ全体についても緩
みが防止される。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

（第１実施例）・ 第１図は、本発明に係る超音波モータ３０の第１実施例
を示し、第１図ａは超音波モータ３０の一部を破截した
正面図、第１図すは超音波モータ３０の分解斜視図であ
る。

図に示すように超音波モータ３０は、端子板３１ａを設
けた圧電素子３１と、圧電素子３１の一側に配設したカ
ラー３２と、圧電素子３１の他側に配設され梁３３を有
する結合子３４と、梁３３の楕円振動発生面３３ａに当
接保持されるロータ３５し、ロータ３５上に突設される
先端を有する貫通ボルト３６と貫通ボルト３６の先端部
に螺合される圧着力調整用ナツト３７と、圧着力調整用
ナツト３７の回動を防止するロック板３８等より構成さ
れている。

結合子３４は、基部である円板部３９と梁３３とより構
成され、円板３９の軸心３周辺及びロータ３５の反回転
方向の側面４０を軸心ａに対して軸対称にし、さらに、
軸心ａの梁下部４１を残した状態でホーン形状に形設さ
れている。即ち、梁３３の中央部には、その楕円振動発
生面３３ａからＵ字状の凹部４３が形設してあり、この
凹部４３の底面と円板３９の板面との間には適宜高さの
梁下部４１が残るように設定されている。Ｕ字形状の凹
部４３により、軸心ａを中心として梁３３の長手方向に
分割された２個の梁部が形設されることになるが、各梁
部は、−面側、即ち、前述の側面４０と反対側の面４０
ａを垂直面、他側の側面４０を曲面に形設してあり、前
述の各梁部の形状は、軸心ａを中心にして対称に形設し
である。

ロータ３５は、その下端面を楕円振動発生面３３ａと当
接する圧着面３５ａとし、上端面から凹部３５ｂを形成
し、凹部３５ｂ内にベアリング４１が嵌着されている。

貫通ボルト３６は、カラー３２．圧電素子３１゜回転子
３４．ロータ３５およびベアリング４１を貫通して、そ
の先端部３６ａが突設されている。

この先端部３６ａには螺子部４２が形成されるとともに
、スリ割り（割り溝）４３が軸心ａ方向に設けられてい
る。

圧着力調整用ナツト３７は、上記螺子部４２に螺合され
、皿バネ４４を介してロータ３５と回転子３４の楕円振
動発生面３３ａとを所望の圧着力で押圧保持するととも
に、その全周面にロック板３８と係止自在なのこ刃状の
溝４５が形設されている。

ロック板３８はスリ割り４３内に装入して圧着力調整用
ナツト３７の回動を防止するもので、このロック板３日
は、スリ割り４３内にガタなく装着される本体部４６と
、本体部の両辺部から平行に突出形成した２本の脚部４
７とから構成されている。両脚部４７の先端部には対向
して圧着力調整用ナツト３７に形成した溝４５と係合し
て上記ナツト３７を把持する把持部４８がそれぞれ突出
形成されている。即ち、再把持部４８は、その先端部の
間隔Ｔ１がナツト３７の溝４５の谷径より大きく形成さ
れるとともにその中間部の間隔Ｔ！が溝４５の谷径より
若干小さく形成されバネ効果を有してナツト３７を挟持
できる。かつ、挟持し易くするため、先端部から中間部
に連続した傾斜面あるいは曲面が形成されている。

上記構成の超音波モータ３０においては、ロック板３８
を、スリ割り４３に挿入しない状態で圧着力調整用ナツ
ト３７を回動しつつ所望の押圧力皿バネ４４．ベアリン
グ４１を介してロータ３５の圧着面３５ａを結合子３４
の楕円振動発生面３３ａに押し付けるように調整する０
次に、ロック板３８の本体部４６をスリ割り４３に上方
から挿入し、把持部４８の先端部をナツト３７の溝４５
内に案内しつつロック板３８を降下して把持部４８の中
間部によりナツト３７の周面を挾持し、ナツト３７の回
動を防止する。

なお、上記圧着力調整用ナツト３７の全周に形成した溝
４５は、その断面形状を方形状に形成したもの（第２図
ｂ）、凸部の稜線を直線状に面取りしたもの（第２図ｃ
）、凸部の稜線を８面取りしたもの（第２図ｄ）等の形
状に形成して構成しつつ実施することができる。

本実施例によれば、ロックＦｉ３Ｂは、貫通ボルト３６
の先端３６ａのスリ割り４３によって回転が防止される
とともに、貫通ボルト３６に螺合され、結合子３４の楕
円振動発生面３３ａとロータ３５の圧着面３５ａとの圧
着力及び超音波モータ３０全体の締付けを行う圧着力調
整用ナツト３７の回転をロック板３８の把持部４８とナ
ンド３７の全周に設けた溝４５との保合により防止でき
る。

よって、ナツト３７を任意の位置で固定でき、所望する
圧着力を常時結合子３７とロータ３５等間に付与しつつ
維持することができる。

さらに、ロック板３８をスリ割り４３内に上方から圧入
するだけで、ナツト３７の回動を防止し固定することが
でき、超音波モータ３０の組立を自動化を図ることがで
きる。

なお、ロック板３８は、第３図に示すように、本体部４
６下端にストッパ５０を設けて構成でき、例えば、本体
部４６の厚さが、スリ割り４３の溝幅より薄い場合にあ
っても、ロック板３日とスリ割り４３とをガタなく強固
に固定でき、圧着力調整用ナツト３７の回動を防止でき
る。

（第２実施例） 第４図は、本発明に係る超音波モータの第２実施例を示
すものである。図にあっては、ロック板５１のみを示し
、その他の構成は、上記第１実施例の構成と同一である
ので、図示とともにその説明を省略する。

本実施例におけるロック板５１は、本体部５２上方に円
形の穴５３を設けて構成されているゆその他の構成は上
記第１実施例と同様であるので同一部分には同一番号を
付して、その説明を省略する。なお、上記穴５３の形状
については、円形に限ることなく楕円、方形等の任意の
形状にて構成し実施することができる。

本実施例によれば、上記第１実施例と同様な作用、効果
を奏し得るとともに、加えて、ロック板３８を、例えば
、フック等を穴に引掛けてスリ割りから容易に取り出す
ことができ、ロータの圧着力の再調整および超音波振動
のトルク伝達の結果によるロータ摩耗後のロータ交換、
再調整を容易に行うことができる。

（第３実施例） 第５図は、本発明に係る超音波モータの第３実施例を示
すものである。図にあっては、ロック板５５のみを示し
、その他の構成は、上記第１実施例の構成と同一である
ので、図示とともにその説明を省略する。

本実施例におけるロックＦｉ５５は、本体部５６に突設
した脚部５７の把持部５８の端縁をテーバ５９を形成し
て構成したものである。即ち、第５図すに拡大して示す
ように、把持部５８の端面が圧着力調整用ナツト３７の
全周に設けた溝４５のヒンチＴより幅の細い幅りに形成
されている。

本実施例によれば、上記第１実施例と同様な作用、効果
を得ることができる。さらに、把持部５８にテーバ５９
を形成しであるので、ロック板５５と溝４５との係合が
より容易に行えるとともに、圧着力調整用ナツト３７の
回動防止およびロータと結合子との圧着力の調整をより
正確に行うことができる。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、超音波モータを長期間
使用してもロータと結合子間の圧着力を所望する押圧力
を維持できるとともにロータと結合子間の離反が防止さ
れ、結合子に発生する楕円振動を効率良くロータに伝達
することができる。

さらに、ナツトとロック部材という簡単な構造で所望の
圧着力を維持できるとともに、スリ割りの上方からロッ
ク部材を組付けて構成でき超音波モーフの自動組立を可
能とすることができる。その結果、高トルク、高回転を
容易かつ安定的に長期間維持でき、かつ安価な超音波モ
ータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る超音波モータの第１実施例を示
し、第１図ａは超音波モータを一部破截して示す正面図
、第１図すは超音波モータの分解斜視図、第２図ａ　−
ｄは圧着力調整用ナンドの一部を拡大して示す平面図、
第３図はロック部材の他の実施例を示す斜視図、第４図
は、本発明に係る超音波モータの第２実施例の要部を示
す斜視図、第５図は、本発明に係る超音波モータの第３
実施例の要部を示す斜視図、第６図および第７図は従来
の超音波モーフを示す断面図である。 ３０・・・超音波モータ ３４・・・結合子 ３５・・・ロータ ３６・・・貫通ボルト ３７・・・圧着力調整用ナツト ３日・・・ロック板 ４３・・・スリ割り ４８・・・把持部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超音波楕円振動を発生させる面にロータを圧着しロータ
   を回転させる超音波モータにおいて、上記超音波モータ
   を貫通して設けた貫通ボルトの先端部に螺合して超音波
   モータを締付ける圧着力調整用ナットの全周面に溝を形
   成するとともに、上記貫通ボルトの先端に軸方向に割り
   溝を形成し、上記圧着力調整用ナットの溝と係止自在な
   把持部を形成しかつ上記割り溝に装入して上記圧着力調
   整用ナットの回動を防止するロック部材を設けることに
   より構成したことを特徴とする圧電モータ。