JPH04109876A - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、固定子の進行性振動波により移動子が進行性
振動波を発生しつつ駆動されるような超音波モータに関
する。

Ｂ、従来の技術 この種の従来の超音波モータとして、例えば特開昭６１
−１０２１７７号公報に開示されているようなものが知
られている。これは、例えば第６図に示すように、固定
子１１の駆動面Ｐ１に適当な弾性を持った移動子１２を
加圧接触させ、固定子１１の駆動面Ｐ１に第１の進行性
振動波（表面波）を発生させることにより、移動子１２
の接触面Ｐ２（ＩＦ！動面動面上１触する面）に第２の
進行性振動波を発生させつつこれを駆動し、高効率を得
るようにしたものである。

Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の超音波モータは、図示の
如く移動子１２の上記第２の進行性振動波の進行方向と
直交する断面が矩形形状であったため、その断面二次モ
ーメントが大きく、固定子１１の振動が束縛されてその
振幅Ａが小さくなり、駆動効率が低下するという問題が
あった。

本発明の目的は、移動子による固定子の束縛を抑制し、
固定子の振幅を大きくして駆動効率を向上させた超音波
モータを提供することにある。

００課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図に対応付けて説明すると、本発明
は、駆動面Ｐ１に第１の進行性振動波を発生する固定子
３と、この固定子３の駆動面Ｐ１に加圧接触され、第１
の進行性振動波により駆動面Ｐ１と接触する接触面Ｐ２
に第２の進行性振動波を発生しつつ駆動される移動子４
とを備えた超音波モータに適用される。そして移動子４
の、上記第２の進行性振動波の進行方向と直交する方向
の断面が、上記接触面Ｐ２よりも幅の狭い部分を有する
よう構成し、これにより上記問題点を解決する。

Ｅ６作用 移動子４の上記断面が接触面Ｐ２よりも幅の狭い部分を
有しているので、その断面二次モーメントが従来の矩形
断面のものと比較して小さくなり、固定子３の振動の束
縛が少なくなる。したがって固定子３の振＠Ａ′　を大
きくすることができ、駆動効率の向上が図れる。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 第１図〜第３図により本発明の一実施例を説明する。

第２図は本発明に係る超音波モータの半断面図である。

ケーシング１の底面にはフェルト２を介してステータ（
固定子）３が支持され、その上部にはロータ（移動子）
４が加圧接触される。第１図に示すように、ステータ３
は上記フェルト２に接触される環状の圧電体３ａと、こ
の圧電体３ａの上部に接着される環状の弾性体３ｂとか
ら成り、ロータ４は上記弾性体３ｂの駆動面Ｐ１に接触
する環状のスライダ材４ａと、このスライダ材４ａの上
部に接着される環状のロータ母材４ｂとから成る。

５は、被駆動体（不図示）にロータ４の回転を伝達する
動力伝達部材であり、フェルト６を介してロータ母材４
ｂの上部に載置される。この動力伝達部材５の外周面に
形成されたフランジ５ａの上部には、ベアリング７を介
して加圧環８が配置され、加圧環８の上部にばね９を介
して配置された押え環１０がケーシング１上部に螺合さ
れる。

したがってばね９の付勢力によりロータ４は、動力伝達
部材５を介してステータ３の弾性体３ｂの駆動面Ｐ１に
加圧接触される。

ここで、ステータ３の固有振動数は、ロータ４の固有振
動数より小さくされている。また上記ロータ母材４ｂは
、弾性体３ｂの駆動面Ｐ１に発生した進行性振動波（第
１の進行性振動波）を受けてその駆動面Ｐ１との接触面
（スライダ材４ａの下面）Ｐ２に進行性振動波（第２の
進行性振動波）が発生するよう、適゛当な弾性力を持つ
部材で構成されている。

さらにロータ４は適当な厚さｄを有している。

すなわちロータ４の振動時の振幅はその厚さｄによって
決まり、厚さｄを所定値以上薄くすると、ロータ４の振
幅が弾性体４ｂの振幅よりも大きくなってしまい駆動効
率が低下する。そこでロータ４の厚さｄは、その振幅が
弾性体３ｂのそれよりも小さくなるような寸法に設定さ
れる。つまりロータ母材４ｂが所定値以上厚くされる。

またロータ４の、上記第１．第２の進行性振動波の進行
方向Ｘ（第１図）と直交する方向の断面は、第３図に示
すように、下端部、すなわち接触面Ｐ２の幅が最も大き
く、上部に至るほど幅が狭くなるような形状となってい
る。ロータ４の断面をこのような形状とすることにより
、その断面二次モーメントは従来の矩形断面と比べて小
さくなる。ここで、接触面Ｐ２の幅を小さくしないのは
、駆動面Ｐ１との接触面積を大きくして耐摩耗性を向上
させるためである。

次に、実施例の動作を説明する。

ステータ３を構成する圧電体３ａに高周波電圧を印加す
ると、圧電体３ａが励振して弾性体３ｂの駆動面Ｐ１に
第１の進行性振動波が発生する。

駆動面Ｐ１に加圧接触されたロータ４は、この第１の進
行性振動波を受けて第２の進行性振動波を発生しつつ駆
動される。このとき、上述したようにロータ４の断面二
次モーメントが従来のよりも小さくなるので、その分だ
けステータ３の振動の束縛が抑制され、第１図に示すよ
うにステータの振＠Ａ′を従来より大きくすることがで
き、駆動効率の向上が図れる。またロータ４の接触面Ｐ
２の幅は従来と同様であり、その駆動面Ｐ１への接触面
積が十分広く、耐摩耗性が低下することはない。

さらにステータ３の固有振動数がロータ４の固有振動数
より小さいので、ロータ４がステータ３の振動を安定し
て受けることができ、より一層の効率向上が図れるとと
もに、騒音の減少も図れる。

なお以上では、第３図にのような断面のロータを用いた
場合について説明したが、例えば第４図に示すような略
台形の断面を持つロータ４′でもよく、あるいは第５図
に示すように、上下部分の幅が等しく、その間の部分を
両側から°円弧でくり抜いた形状の断面を持つロータ４
″でもよい。要するに接触面Ｐ２よりも幅の狭い部分を
有するものであればその形状は限定されない。

またスライダ材はなくてもよい。さらに回転型の超音波
モータにて説明したが、リニア型の超音波モータにも本
発明を適用できる。

Ｇ１発明の効果 本発明によれば、移動子の、第２の進行性振動波の進行
方向と直交する方向の断面に、その接触面よりも幅の狭
い部分を設けたので、従来のような矩形断面の移動子と
比較して上記断面における断面二次モーメントが４−さ
くなって固定子の振動の束縛を少なくし、これにより固
定子の振幅を大きくすることができる。また上記接触面
の幅が小さくなることはないので、駆動面との接触面積
が十分に確保できる。したがって本発明によれば、移動
子の耐摩耗性を低下させることなく駆動効率の向上が図
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は本
発明に係る超音波モータの要部を示す斜視図、第２図は
その全体構成を示す半断面図、第３図はロータの断面を
示す図、第４図および第５図は第３図の変形例を示す図
、第６図は従来の超音波モータの要部斜視図である。 ３：ステータ　　　　３ａ：圧電体 ３ｂ：弾性体　　　　　　４：ロータ ４ａニスライダ材　　　４ｂ：ロータ母材Ｐ１：睡動面
　　　　　Ｐ２：接触面 特許出願人　　　株式会社二コン 代理人弁理士　　　永　井　冬　紀 第２図 第、５図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）駆動面に第１の進行性振動波を発生する固定子と、 該固定子の駆動面に加圧接触され、前記第１の進行性振
   動波により該駆動面と接触する接触面に第２の進行性振
   動波を発生しつつ駆動される移動子とを備えた超音波モ
   ータにおいて、 前記移動子の、前記第２の進行性振動波の進行方向と直
   交する方向の断面は、前記接触面よりも幅の狭い部分を
   有していることを特徴とする超音波モータ。 ２）前記断面の前記幅の狭い部分は、該断面における断
   面二次モーメントが所定値以下となるような幅とされる
   ことを特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。