JPH06153541A - Ultrasonic motor - Google Patents
Ultrasonic motorInfo
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- JPH06153541A JPH06153541A JP4297384A JP29738492A JPH06153541A JP H06153541 A JPH06153541 A JP H06153541A JP 4297384 A JP4297384 A JP 4297384A JP 29738492 A JP29738492 A JP 29738492A JP H06153541 A JPH06153541 A JP H06153541A
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- supporting
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は超音波モータ、詳しく
は、圧電素子を用いて超音波振動を励起させ、これによ
り回転駆動力を発生する超音波モータの支持に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic motor, and more particularly, to supporting an ultrasonic motor which excites ultrasonic vibration by using a piezoelectric element and thereby generates a rotational driving force.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、超音波モータの支持については、
ステータの振動エネルギーを損失しないような支持方法
が種々提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, regarding the support of an ultrasonic motor,
Various supporting methods have been proposed so that the vibration energy of the stator is not lost.
【０００３】たとえば、本出願人は、特開昭６３−１７
８７７３号公報にて、進行波の進行方向に直角に長軸を
有する一定幅の弾性支持体を一定間隔に配置し、配置数
としてはステータの振動波数をＮとした場合、（１／
２）Ｎ〜２Ｎが好ましいという支持手段を提案してい
る。また、特開平３−２８９３７１号公報においては、
複数個のほぼ点形状の支持部を有する支持体で支持する
技術手段が提案されている。For example, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-17
In Japanese Patent No. 8773, when elastic support members having a constant width and having a long axis perpendicular to the traveling direction of the traveling wave are arranged at a constant interval and the number of arrangements is N, the number of vibration waves of the stator is (1 /
2) Proposing support means that N to 2N is preferable. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-289371,
There has been proposed a technical means of supporting a support having a plurality of substantially point-shaped support portions.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のステータ支持手段においては、それぞれ次のような
問題点がある。However, the above-mentioned conventional stator supporting means have the following problems, respectively.
【０００５】すなわち、上記特開昭６３−１７８７７３
号公報の支持手段では、高トルク型の超音波モータの実
現を図ると、ステータに対するロータの圧着力を強くす
る必要がある。ところが、この圧着力を強くすると、幅
の狭い支持部材を用いた場合、該支持部材の座屈が生じ
る虞があった。さらに、ステータに高負荷を加えた際
に、該支持部材の倒れが生じたる虞もあった。したがっ
て、ステータを安定して固定することが難しいために優
れた特性を有する超音波モータを得ることが困難であ
た。That is, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 63-178773.
In order to realize a high-torque ultrasonic motor, the supporting means disclosed in the publication needs to increase the pressure force of the rotor against the stator. However, if the pressure-bonding force is increased, there is a possibility that the support member may buckle when a support member having a narrow width is used. Further, when a high load is applied to the stator, the supporting member may collapse. Therefore, it is difficult to obtain the ultrasonic motor having excellent characteristics because it is difficult to stably fix the stator.
【０００６】また、上記特開平３−２８９３７１号公報
にて開示された技術手段では、点支持が良いとの記載が
あるが、この点支持の場合、前例同様に高トルク型の超
音波モータを得るためにステータに対してロータに加え
る圧着力を強くした場合、ステータの支持部が点接触で
は支持部材が耐えられない。さらに、点接触ではステー
タの回転止めにはならず、回転止めとして他の技術手段
が必要になるという問題点を有していた。Further, the technical means disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 3-289371 describes that point support is good, but in the case of this point support, a high torque type ultrasonic motor is used as in the previous example. When the pressure force applied to the rotor is increased to obtain the stator, the support member cannot withstand if the support portion of the stator is in point contact. Further, there is a problem that the point contact does not serve as a rotation stopper for the stator but requires other technical means as a rotation stopper.
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであり、ステータを安定して固定することができ、か
つ、優れた特性を有する超音波モータを提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic motor capable of stably fixing the stator and having excellent characteristics.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明の超音波モータは、円環状の弾性体
と、該弾性体に固着し、高周波電圧を印加することによ
り弾性体表面に進行性振動波を発生する電気−機械エネ
ルギー変換素子とからなるステータと、上記弾性体表面
に圧接し、上記進行性振動波により上記ステータに対し
て回転駆動するロータと、を具備しており、上記ステー
タの、上記ロータと接触しない面を支持手段と粘弾性接
着手段を介して支持する超音波モータにおいて、上記ス
テータを支持する支持手段は、進行性振動波の進行方向
に幅を有する複数の支持部材からなり、該支持部材は、
幅の合計長さが上記ステータの外周長さの１１％以上で
あることを特徴とする。In order to achieve the above object, an ultrasonic motor of the present invention comprises an annular elastic body, and an elastic body surface fixed to the elastic body and applied with a high frequency voltage. A stator composed of an electro-mechanical energy conversion element that generates a progressive vibration wave, and a rotor that is pressed against the surface of the elastic body and is rotationally driven with respect to the stator by the progressive vibration wave. In an ultrasonic motor that supports a surface of the stator that does not come into contact with the rotor through a supporting means and a viscoelastic bonding means, the supporting means that supports the stator has a plurality of widths in a traveling direction of a progressive vibration wave. The support member of the
The total width is 11% or more of the outer peripheral length of the stator.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
するが、本発明による超音波モータは支持部材の個数お
よび幅に対する特性変化に基づいて高効率で安定した出
力が得られる支持条件が決定されるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The ultrasonic motor according to the present invention is a support capable of obtaining a highly efficient and stable output based on the characteristic change with respect to the number and width of the support members. The conditions are determined.
【００１０】図１は、本発明の１実施例である超音波モ
ータの構成を示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure of an ultrasonic motor according to an embodiment of the present invention.
【００１１】簡略にこの実施例は、進行性振動波を発生
させる円環状のステータ８と、このステータ８と支持板
１１との間に両面に粘弾性接着剤９を介した支持部材１
０とで主要部が構成される超音波モータにおいて、該ス
テータ８を支持する支持部材１０の幅を５mm以上とし、
また、該幅の合計長さを上記ステータ８の外周長さの１
１％以上としたことを特徴とするものである。Briefly, in this embodiment, an annular stator 8 for generating a progressive vibration wave, and a supporting member 1 having a viscoelastic adhesive 9 on both surfaces between the stator 8 and the supporting plate 11.
In the ultrasonic motor whose main part is composed of 0 and 0, the width of the support member 10 supporting the stator 8 is set to 5 mm or more,
In addition, the total length of the widths is 1 of the outer peripheral length of the stator 8.
It is characterized by being set to 1% or more.
【００１２】このような方法で支持することにより、安
定で確実な支持が可能となりモータ効率も良くなる。By supporting in this way, stable and reliable support is possible and motor efficiency is improved.
【００１３】以下、上記実施例を図１および図２を参照
してさらに詳しく説明する。The above embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.
【００１４】図２は、上記実施例を示す超音波モータの
左半部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the left half portion of the ultrasonic motor showing the above embodiment.
【００１５】この円筒形の超音波モータは、短円筒体か
らなる固定枠１の外周面に、ボール受２，リテーナ３，
出力リング５，防振リング６，ロータ７，ステータ８，
粘弾性接着剤９，支持部材１０，粘弾性接着剤９，支持
板１１，皿ばね１２，止めリング１３を、この順に嵌合
して構成されている。In this cylindrical ultrasonic motor, a ball frame 2, a retainer 3, and a retainer 3 are provided on the outer peripheral surface of a fixed frame 1 made of a short cylinder.
Output ring 5, anti-vibration ring 6, rotor 7, stator 8,
The viscoelastic adhesive 9, the support member 10, the viscoelastic adhesive 9, the support plate 11, the disc spring 12, and the retaining ring 13 are fitted in this order.
【００１６】すなわち、上記ボール受２は円環形状に形
成されていて、上記固定枠１の上端部に形成されたフラ
ンジ１ａに、その上端面を当て付け、フランジ１ａの下
部に連設されている嵌合部１ｃに内周面を嵌合させ、フ
ランジ１ａの円周上の対称位置に設けられた２つの切欠
１ｂに、その上端面側の対称位置に設けられた２つの突
起２ａを係合させて配置されている。そして、このボー
ル受２の下面側に設けられた断面逆Ｕ字状のＵ溝２ｂ
と、出力リング５の上面で上記Ｕ溝２ｂに対向する位置
に設けられたＵ溝５ｂ（図２参照）との間に、円環形状
の薄板で等角度位置に設けられた複数の孔３ａにそれぞ
れボール４を保持しているリテーナ３が配置されて円環
形のスラスト軸受１６を形成している。That is, the ball receiver 2 is formed in an annular shape, and its upper end surface is abutted against the flange 1a formed on the upper end portion of the fixed frame 1, and is continuously connected to the lower portion of the flange 1a. The inner peripheral surface is fitted to the fitting portion 1c, and the two protrusions 2a provided at symmetrical positions on the upper end surface side are engaged with the two notches 1b provided at symmetrical positions on the circumference of the flange 1a. It is arranged in combination. Then, a U-shaped groove 2b having an inverted U-shaped cross section provided on the lower surface side of the ball receiver 2
And a U groove 5b (see FIG. 2) provided at a position facing the U groove 2b on the upper surface of the output ring 5, a plurality of holes 3a provided at equiangular positions with a thin annular plate. Retainers 3 respectively holding the balls 4 are arranged on the inner surfaces of the retainers 3 to form an annular thrust bearing 16.
【００１７】上記出力リング５は、その下面側に段部５
ａが形成されていて、この段部５ａには防振リング６が
嵌合し、更にこの防振リング６の下面はロータ７の上面
に形成されている段部によって受けられていて、出力リ
ング５とロータ７の中心が合致するように回転体１５を
形づくっている。また、ロータ７の下面にはステータ８
の突起を設けた側の上面が接している。The output ring 5 has a step portion 5 on its lower surface side.
a is formed, the vibration isolating ring 6 is fitted to the step portion 5a, and the lower surface of the vibration isolating ring 6 is received by the step portion formed on the upper surface of the rotor 7. The rotating body 15 is shaped so that the centers of the rotor 5 and the rotor 7 coincide with each other. In addition, a stator 8 is provided on the lower surface of the rotor 7.
The upper surface on the side where the projection is provided is in contact.
【００１８】そして、圧電体８ａと弾性体８ｂからなる
ステータ８は、そのステータ８の圧電体８ａが接合され
た下面側に、粘弾性接着剤９のシートを介して進行波の
進行方向に幅Ｂを有し厚みＴである支持部材１０が接合
されている。The stator 8 composed of the piezoelectric body 8a and the elastic body 8b has a width in the traveling direction of the traveling wave through a sheet of viscoelastic adhesive 9 on the lower surface side of the stator 8 to which the piezoelectric body 8a is joined. A support member 10 having B and a thickness T is joined.
【００１９】また、支持部材１０のもう一方の側、即ち
下面側には同じく粘弾性接着剤９のシートを介して円環
形状の薄板でなる支持板１１が接合され、ステータ８、
支持部材１０、支持板１１が一体に積層された駆動体１
４を形成している。この駆動体１４は支持板１１の内周
面が固定枠１の外周面と嵌合し、かつ支持板１１の内周
側の対称位置の２ケ所に設けられた爪１１ａが固定枠１
の下部外周面に設けられた係合溝１ｆに係合することに
よって、固定枠１に対し回転はしないように位置決めさ
れている。また、駆動体１４の支持板１１の下面は皿ば
ね１２により押圧されている。On the other side of the support member 10, that is, the lower surface side, a support plate 11 made of an annular thin plate is joined via a sheet of the viscoelastic adhesive 9, and the stator 8,
Driving body 1 in which a supporting member 10 and a supporting plate 11 are integrally laminated
4 is forming. In this driving body 14, the inner peripheral surface of the support plate 11 is fitted to the outer peripheral surface of the fixed frame 1, and the claws 11 a provided at two symmetrical positions on the inner peripheral side of the support plate 11 have fixed frames 1.
By being engaged with the engaging groove 1f provided on the lower outer peripheral surface of the fixed frame 1, the fixed frame 1 is positioned so as not to rotate. The lower surface of the support plate 11 of the driving body 14 is pressed by the disc spring 12.
【００２０】このように、固定枠１に軸受１６、回転体
１５、駆動体１４、皿ばね１２を組み込み、止めリング
１３を固定枠１の下端部外周面の３ケ所に穿設されたガ
イド溝１ｅに爪１３ａが対向するようにして押し込み、
それにつづいて爪１３ａが溝１ｄにはまり込むように回
動し、その１つの爪１３ａを切込１ｇに嵌合させると皿
ばね１２が適度な圧着力を発生することとなる。圧力調
整はリング状の薄板の厚さを選択できるスペーサを止め
リング１３と皿ばね１２の間に設けても良い。このよう
に構成された上記超音波モータの動作は、従来の進行波
型の超音波モータの動作と同じで、圧電体８ａの２つの
電極に９０°位相の異なる高周波電圧を印加するとステ
ータ８に、本実施例では例えば９波の屈曲進行波が発生
し、突起を設けた側の面には楕円振動が発生する。そし
て、該突起が皿ばね１２によりロータ７に圧着されてい
るので、固定枠１に対して回転自在に構成された回転体
１５は、楕円振動の回転方向に駆動される。ここで回転
体１５を構成するロータ７、防振リング６、出力リング
５は接合されてはいないが、圧着されることによって各
々の接する面に摩擦力が発生するので一体となって回転
する。回転体１５の回転出力は、突出した係合部を形作
る出力部５ｃに、図示しない被駆動体の突起が係合する
ことにより外部に取り出される。As described above, the bearing 16, the rotating body 15, the driving body 14, and the disc spring 12 are incorporated in the fixed frame 1, and the retaining ring 13 is formed in the guide groove formed at three locations on the outer peripheral surface of the lower end portion of the fixed frame 1. Push it so that the claw 13a faces 1e,
Then, the claw 13a is rotated so as to fit into the groove 1d, and when the one claw 13a is fitted into the cut 1g, the disc spring 12 generates an appropriate crimping force. For the pressure adjustment, a spacer capable of selecting the thickness of the ring-shaped thin plate may be provided between the stop ring 13 and the disc spring 12. The operation of the ultrasonic motor configured as described above is the same as that of a conventional traveling wave type ultrasonic motor. When a high frequency voltage having a 90 ° phase difference is applied to the two electrodes of the piezoelectric body 8a, the stator 8 is operated. In this embodiment, for example, nine bending traveling waves are generated, and elliptical vibration is generated on the surface on which the protrusion is provided. Then, since the protrusion is pressed against the rotor 7 by the disc spring 12, the rotating body 15 configured to be rotatable with respect to the fixed frame 1 is driven in the rotation direction of the elliptical vibration. Here, the rotor 7, the vibration-proof ring 6, and the output ring 5 which form the rotating body 15 are not joined, but when they are crimped, a frictional force is generated on each contact surface, so that they rotate together. The rotation output of the rotating body 15 is taken out to the outside by engaging a protrusion of a driven body (not shown) with an output portion 5c forming a protruding engaging portion.
【００２１】次に、上記構成を有する円筒形超音波モー
タにおいて、支持部材１０による支持数について説明す
る。先ずステータ８を、たとえば外径６１．６mm、内径
５４．６mmのＰＺＴセラミックスで構成し、さらに波数
１１となるように分極部を有する圧電体８ａを具備する
ものとする。また、支持部材１０をフェルトで構成し、
該フェルトの個数を変えた場合と同フェルトの幅Ｂを変
えた場合とについて、モータ特性を測定する。なお、測
定に使用したフェルトは厚みＴを１mmで一定とし、支持
数については安定した支持が得られる最低個数である３
個から２０個まで、さらに無限まで個数を増やしたと考
えられる全面支持について測定し、幅Ｂについては高負
荷時に倒れることなく支持するに耐えられ両面テープな
どの粘弾性接着剤によるステータの回転止めとして十分
機能する最低幅として５mm、そして５mmおきに４５mmま
で測定した。Next, the number of supports by the support member 10 in the cylindrical ultrasonic motor having the above structure will be described. First, the stator 8 is made of, for example, PZT ceramics having an outer diameter of 61.6 mm and an inner diameter of 54.6 mm, and is further provided with a piezoelectric body 8a having a polarized portion so that the wave number becomes 11. Further, the support member 10 is made of felt,
The motor characteristics are measured when the number of felts is changed and when the width B of the felts is changed. The felt used for the measurement has a constant thickness T of 1 mm, and the number of supports is the minimum number for stable support.
We measured the whole surface support, which is considered to have increased the number from 20 pieces to infinity, and about the width B, it can withstand support under high load without falling down and as a rotation stopper for the stator by viscoelastic adhesive such as double-sided tape. A minimum width of 5 mm was measured to be fully functional, and every 5 mm up to 45 mm.
【００２２】上記のように、支持数及び幅Ｂを変えて、
モータ特性を測定し最大効率を求めた。As described above, by changing the number of supports and the width B,
The motor characteristics were measured and the maximum efficiency was obtained.
【００２３】ここでの最大効率とはモータ特性を測定し
た時に各負荷に対する効率の中で最も高い効率を示した
時の値である。The maximum efficiency here is a value when the highest efficiency is shown among the efficiencies for each load when the motor characteristics are measured.
【００２４】図３は、実験の結果得られたフェルトの数
に対する最大効率を示した線図である。FIG. 3 is a diagram showing the maximum efficiency with respect to the number of felts obtained as a result of the experiment.
【００２５】ここでは上記フェルトの幅Ｂは上述同様安
定した支持が得られ、ステータ回転止めとして十分耐え
うる５mmのものを使用している。この図からわかるよう
にフェルトの数が４個以下の場合は効率が悪く５個以上
になると効率がよくなることを示している。In this case, the felt has a width B of 5 mm which provides stable support as described above and can sufficiently withstand the rotation of the stator. As can be seen from this figure, when the number of felts is 4 or less, the efficiency is poor, and when the number is 5 or more, the efficiency is good.
【００２６】また以上のことをステータの外周長さと支
持部材であるフェルトの幅の合計長さの割合で示すと、
フェルトの幅の合計長さがステータの外周長さの１１％
以上となる。Further, when the above is shown by the ratio of the total length of the outer peripheral length of the stator and the width of the felt as the supporting member,
The total felt width is 11% of the stator circumference.
That is all.
【００２７】このことはフェルトの幅の合計がステータ
の外周長さの１１％未満である４個以下では同じ入力電
力があった場合に、機械的出力が小さいことを表わし、
モータとしての特性が悪くなることを示している。This means that if the total felt width is less than 11% of the outer circumferential length of the stator and four or less felts have the same input power, the mechanical output is small,
It shows that the characteristics as a motor deteriorate.
【００２８】また、この図３でフェルト数が１５個付近
と２０個付近に効率の低下が見られる。波数ｋで示すと
（３／２）ｋと２ｋ付近となり、この付近以外の支持数
で支持するのがより効率のよいモータが得られることに
なる。Further, in FIG. 3, a decrease in efficiency is seen near the felt numbers of 15 and 20. The wave number k is (3/2) k and around 2k, and it becomes possible to obtain a more efficient motor by supporting with a number other than this.
【００２９】一方、ステータの外径５６mm、内径４９m
m、波数９である超音波モータについて同様に測定した
結果、図４に示される特性線図が得られた。この図４に
おいて示されるように、支持部材であるフェルトの数は
フェルトの幅の合計長さがステータの外周長さの１１％
以上である４個以上で高効率のモータが得られることが
わかる。On the other hand, the outer diameter of the stator is 56 mm and the inner diameter is 49 m.
As a result of similar measurement with respect to an ultrasonic motor having m and a wave number of 9, the characteristic diagram shown in FIG. 4 was obtained. As shown in FIG. 4, the total number of felt widths is 11% of the outer peripheral length of the stator.
It can be seen that a high-efficiency motor can be obtained with four or more as described above.
【００３０】図５は、フェルトの幅に対する最大効率を
支持部材であるフェルトの数が３，５，７，９ケ所につ
いて示した線図である。FIG. 5 is a diagram showing the maximum efficiency with respect to the width of the felt when the number of felts as supporting members is 3, 5, 7, and 9.
【００３１】この図に示されるように、高負荷時におけ
る倒れの必要がなく、安定した支持が得られるフェルト
の幅が５mm以上で支持数が５ケ所以上あれば高効率のモ
ータが得られることが判る。As shown in this figure, there is no need for tilting under high load and stable support can be obtained. If the width of the felt is 5 mm or more and the number of supports is 5 or more, a highly efficient motor can be obtained. I understand.
【００３２】さらに図６はフェルトの支持個数３ケ所で
フェルトの幅Ｂを変えた時の最大効率を示す線図であ
る。Further, FIG. 6 is a diagram showing the maximum efficiency when the width B of the felt is changed at three felt support points.
【００３３】この図からフェルトの個数が３ケ所でも進
行波の進行方向の幅が３５mm以上あればモータ最大効率
は３０％以上とよくなることがわかる。また、以上のこ
とをステータの外周長さと支持部材であるフェルト幅の
合計長さの割合で示すと、フェルト幅の合計長さがステ
ータの外周長さの５０％以上あればよく、たとえ支持部
材であるフェルトの個数が３ケ所でも支持部の幅の合計
が非支持部の長さの合計よりも長ければ高効率のモータ
が得られることを示している。From this figure, it is understood that even if the number of felts is three, if the width of the traveling wave in the traveling direction is 35 mm or more, the maximum efficiency of the motor is 30% or more. Further, when the above is shown by the ratio of the outer peripheral length of the stator and the total length of the felt width which is the supporting member, the total length of the felt width may be 50% or more of the outer peripheral length of the stator. It is shown that even if the number of felts is three, a highly efficient motor can be obtained if the total width of the supporting portions is longer than the total length of the non-supporting portions.
【００３４】なお本実施例では支持部材が３ケ所につい
て示したが、２ケ所でも上記条件である支持部材の幅の
合計が非支持部材の長さの合計よりも多ければ特性のよ
いモータが得られる。もちろん全面支持は支持数１ケ所
として上記条件を満たすことになり、図３に示したよう
に効率のよいモータが得られる。In this embodiment, three supporting members are shown, but even at two positions, if the total width of the supporting members, which is the above condition, is larger than the total length of the non-supporting members, a motor having good characteristics can be obtained. To be Of course, the total number of supports is one and the above condition is satisfied, so that an efficient motor can be obtained as shown in FIG.
【００３５】上記のことをモータの波数ｋで示すと、モ
ータの波数が１１ｋの時には支持数は５個以上であるの
で、これは（１／２）ｋ−１個以上と示すことができ、
又モータ波数が９ｋの時には４個以上であり、これも同
様に（１／２）ｋ−１個以上と示すことができる。そし
て図６に示したように、たとえ支持数が（１／２）ｋ−
１個未満だとしても、支持部材の幅の合計長さが非支持
部の長さよりも多い場合、つまり支持部材の幅の合計長
さがステータの外周長さの５０％以上であれば効率のよ
いモータが得られることになる。When the above is indicated by the wave number k of the motor, the number of supports is 5 or more when the wave number of the motor is 11 k, which can be shown as (1/2) k-1 or more,
Further, when the motor wave number is 9k, the number is 4 or more, which can be similarly shown as (1/2) k-1 or more. Then, as shown in FIG. 6, even if the number of supports is (1/2) k−
Even if it is less than one, if the total length of the width of the supporting member is larger than the length of the non-supporting portion, that is, if the total length of the width of the supporting member is 50% or more of the outer peripheral length of the stator, the efficiency is high. A good motor will be obtained.
【００３６】また、上記実施例では支持部材としてフェ
ルトを使用したが、フェルトと同様な音響特性を持つ振
動絶縁体を採用しても同様な効果を奏することができ
る。Further, although the felt is used as the support member in the above-mentioned embodiment, the same effect can be obtained even if the vibration insulator having the acoustic characteristics similar to that of the felt is adopted.
【００３７】このような実施例によると、超音波モータ
における支持部材の幅を５mm以上とし、支持数をステー
タの波数をｋとした場合に（１／２）ｋ−１個以上とし
たことにより、ステータの安定した支持ができ、粘弾性
接着剤による回転止めの機能も十分に有し、高効率で安
定した駆動をするモータが得られる。また、支持数が
（１／２）ｋ−１個未満であっても、支持部材の幅の合
計の長さをステータの外周長さの５０％以上とすること
により上記同様に高効率で安定した回転駆動をするモー
タが得られる。According to such an embodiment, the width of the supporting member in the ultrasonic motor is 5 mm or more, and the number of supports is (1/2) k-1 or more when the wave number of the stator is k. A motor that can stably support the stator, has a sufficient function of stopping rotation with a viscoelastic adhesive, and can perform stable driving with high efficiency can be obtained. Further, even if the number of supports is less than (1/2) k-1, by setting the total length of the widths of the support members to 50% or more of the outer peripheral length of the stator, the efficiency is high and stable as above. Thus, a motor that drives the rotation can be obtained.
【００３８】したがって、ステータの支持方法によって
は、モータ効率が低下したりステータが回転したりとい
った、この種従来の欠点を除去した超音波モータを提供
することができる。Therefore, depending on the method of supporting the stator, it is possible to provide an ultrasonic motor that eliminates the conventional drawbacks of this type, such as a reduction in motor efficiency and rotation of the stator.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ステ
ータを安定して固定することができ、優れた特性を有す
る超音波モータを提供することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to stably fix the stator and to provide an ultrasonic motor having excellent characteristics.
【図１】本発明の１実施例である超音波モータの構成を
示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration of an ultrasonic motor according to an embodiment of the present invention.
【図２】上記実施例を示す超音波モータの左半部の断面
図である。FIG. 2 is a sectional view of a left half portion of the ultrasonic motor showing the above embodiment.
【図３】上記実施例において、実験の結果得られたフェ
ルトの数に対する最大効率を示した線図である。FIG. 3 is a diagram showing the maximum efficiency with respect to the number of felts obtained as a result of the experiment in the above-mentioned example.
【図４】上記実施例において、ステータの外径５６mm、
内径４９mm、波数９としたときの、フェルトの数に対す
る最大効率を示した線図である。[FIG. 4] In the above embodiment, the outer diameter of the stator is 56 mm,
It is a diagram showing the maximum efficiency with respect to the number of felts when the inner diameter is 49 mm and the wave number is 9.
【図５】上記実施例において、フェルトの幅に対する最
大効率を支持部材であるフェルトの数が３，５，７，９
ケ所について示した線図である。FIG. 5 shows the maximum efficiency with respect to the width of the felt in the above-described embodiment when the number of felts as the supporting members is 3, 5, 7, 9;
It is the diagram shown about the place.
【図６】上記実施例において、フェルトの支持個数３ケ
所でフェルトの幅Ｂを変えたときの最大効率を示す線図
である。FIG. 6 is a diagram showing the maximum efficiency when the felt width B is changed at three felt support points in the above embodiment.
１…固定枠 ２…ボール受 ３…リテーナ ５…出力リング ６…防振リング ７…ロータ ８…ステータ ８ａ…圧電体 ８ｂ…弾性体 ９…粘弾性接着剤 １０…支持部材 １１…支持板 １２…皿ばね １３…止めリング １４…駆動体 １５…回転体 １６…スラスト軸受 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixed frame 2 ... Ball receiver 3 ... Retainer 5 ... Output ring 6 ... Antivibration ring 7 ... Rotor 8 ... Stator 8a ... Piezoelectric body 8b ... Elastic body 9 ... Viscoelastic adhesive 10 ... Support member 11 ... Support plate 12 ... Disc spring 13 ... Stop ring 14 ... Driving body 15 ... Rotating body 16 ... Thrust bearing
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成５年８月６日[Submission date] August 6, 1993
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項２[Name of item to be corrected] Claim 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【手続補正２】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】請求項３[Name of item to be corrected] Claim 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１８[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００１８】そして、圧電体８ａと弾性体８ｂからなる
ステータ８は、そのステータ８の圧電体８ａが接合され
た下面側に、粘弾性接着剤９のシートを介して進行性振
動波の進行方向に幅Ｂを有し厚みＴである支持部材１０
が接合されている。The stator 8 composed of the piezoelectric body 8a and the elastic body 8b has a progressive vibration through a sheet of viscoelastic adhesive 9 on the lower surface side of the stator 8 to which the piezoelectric body 8a is joined.
A support member 10 having a width B and a thickness T in the traveling direction of the motion wave.
Are joined.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２１[Correction target item name] 0021
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【００２１】次に、上記構成を有する円筒形超音波モー
タにおいて、支持部材１０による支持数について説明す
る。先ずステータ８を、たとえば外径６１．６mm、内径
５４．６mmのＰＺＴセラミックスで構成し、さらに波数
１１となるように分極部を有する圧電体８ａを具備する
ものとする。また、支持部材１０をフェルトで構成し、
該フェルトの個数を変えた場合と同フェルトの幅Ｂを変
えた場合とについて、モータ特性を測定する。なお、測
定に使用したフェルトは厚みＴを１mmで一定とし、支持
数については安定した支持が得られる最低個数である３
個から２０個まで、さらに無限まで個数を増やしたと考
えられる全面支持について測定し、幅Ｂについては高負
荷時に倒れることなく支持するに耐えられ両面テープな
どの粘弾性接着剤によるステータの回転止めとして十分
機能する最低幅として５mm、そして５mmおきに４０mmま
で測定した。Next, the number of supports by the support member 10 in the cylindrical ultrasonic motor having the above structure will be described. First, the stator 8 is made of, for example, PZT ceramics having an outer diameter of 61.6 mm and an inner diameter of 54.6 mm, and is further provided with a piezoelectric body 8a having a polarized portion so that the wave number becomes 11. Further, the support member 10 is made of felt,
The motor characteristics are measured when the number of felts is changed and when the width B of the felts is changed. The felt used for the measurement has a constant thickness T of 1 mm, and the number of supports is the minimum number for stable support.
We measured the whole surface support, which is considered to have increased the number from 20 pieces to infinity, and about the width B, it can withstand support under high load without falling down and as a rotation stopper for the stator by viscoelastic adhesive such as double-sided tape. A minimum width of 5 mm was measured to be fully functional, and every 5 mm up to 40 mm.
Claims (4)
周波電圧を印加することにより弾性体表面に進行性振動
波を発生する電気−機械エネルギー変換素子とからなる
ステータと、 上記弾性体表面に圧接し、上記進行性振動波により上記
ステータに対して回転駆動するロータと、 を具備しており、上記ステータの、上記ロータと接触し
ない面を支持手段と粘弾性接着手段を介して支持する超
音波モータにおいて、 上記ステータを支持する支持手段は、進行性振動波の進
行方向に幅を有する複数の支持部材からなり、該支持部
材は、幅の合計長さが上記ステータの外周長さの１１％
以上であることを特徴とする超音波モータ。1. A stator comprising an annular elastic body and an electro-mechanical energy conversion element which is fixed to the elastic body and generates a progressive vibration wave on the surface of the elastic body by applying a high frequency voltage. A rotor which is pressed against the surface of the elastic body and is rotationally driven with respect to the stator by the progressive vibration wave, and a surface of the stator which does not come into contact with the rotor is supported by a supporting means and a viscoelastic bonding means. In the ultrasonic motor for supporting the stator, the supporting means for supporting the stator includes a plurality of supporting members having a width in the traveling direction of the progressive vibration wave, and the supporting member has a total width of the outer circumference of the stator. 11% of length
The ultrasonic motor characterized by the above.
（波長λを２πで除算した数）とした場合、（１／２）
ｋ−１個以上であることを特徴とする、請求項１に記載
の超音波モータ。2. The number of the supporting members is (1/2), where k is the wave number of the traveling wave (wavelength λ divided by 2π).
The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the ultrasonic motor is k-1 or more.
（波長λを２πで除算した数）とした場合、（１／２）
ｋ−１個未満であって、かつ幅の合計長さが上記ステー
タの外周長さの５０％以上であることを特徴とする、請
求項１に記載の超音波モータ。3. The number of the supporting members is (1/2), where k is the wave number of the traveling wave (wavelength λ divided by 2π).
The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the total number of widths is less than k-1 and is 50% or more of the outer peripheral length of the stator.
とする、請求項１に記載の超音波モータ。4. The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the support member is a felt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297384A JPH06153541A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Ultrasonic motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4297384A JPH06153541A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Ultrasonic motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06153541A true JPH06153541A (en) | 1994-05-31 |
Family
ID=17845796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4297384A Pending JPH06153541A (en) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Ultrasonic motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06153541A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019088183A (en) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | キヤノン株式会社 | Vibration wave motor, drive control system, optical device, and electronic device |
| US11258376B2 (en) | 2017-11-06 | 2022-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave motor, drive control system, optical apparatus, and electronic apparatus |
-
1992
- 1992-11-06 JP JP4297384A patent/JPH06153541A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019088183A (en) * | 2017-11-06 | 2019-06-06 | キヤノン株式会社 | Vibration wave motor, drive control system, optical device, and electronic device |
| US11258376B2 (en) | 2017-11-06 | 2022-02-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave motor, drive control system, optical apparatus, and electronic apparatus |
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