JPH0628952Y2 - Ultrasonic motor - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、弾性体に固着された圧電素子に周波電圧を印
加することにより、弾性体表面に進行波を発生させ、こ
の弾性体表面に摩擦接触させた移動体を駆動するように
した超音波モータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention generates a traveling wave on the surface of an elastic body by applying a frequency voltage to a piezoelectric element fixed to the elastic body. The present invention relates to an ultrasonic motor that drives a moving body that makes frictional contact.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

最近、電磁型モータに代わる新しいモータとして超音波
モータが脚光を浴びている。この超音波モータは原理的
に新しいというだけでなく、従来の電磁型モータにくら
べて次のような利点を有している。Recently, ultrasonic motors have been spotlighted as new motors that replace electromagnetic motors. This ultrasonic motor is not only new in principle, but also has the following advantages over conventional electromagnetic motors.

中心軸を必要としない。No central axis required.

薄型，軽量である。Thin and lightweight.

磁気的影響の授受がない。There is no exchange of magnetic effects.

部品構成が単純で、信頼性が高い。The parts configuration is simple and highly reliable.

ギヤなしで定速，高トルクが得られる。Constant speed and high torque can be obtained without gears.

バックラッシュがなく位置決めが容易である。Positioning is easy with no backlash.

ステータに対してロータが、回転，チャック，浮遊の
三態をとり得る。The rotor can take three states of rotation, chuck, and floating with respect to the stator.

かくして、これらの利点を生かすべく、カメラやその他
の機器に関して種々の応用技術の研究が進められてい
る。Thus, in order to take advantage of these advantages, research on various applied technologies for cameras and other devices is being advanced.

第６図は「応用物理、第５４巻、第６号（１９８５）、
Ｐ．５８９〜５９０」に開示されていてる従来の代表的
な回転型超音波モータの概略図である。図中１は取付け
ベース、２はフェルト、３は円環状の圧電素子、４は弾
性金属材からなる円環状の振動板、５はスライダー、６
は回転体、７は回転シャフト、である。なお圧電素子３
と振動板４とでステータを構成しており、回転体６と回
転シャフト７とでロータを構成している。この超音波モ
ータの原理は、圧電素子３と一体化した振動板４に逆圧
電効果によって屈曲進行波を励起し、これによって発生
する表面質点の後方楕円運動軌跡の頂点に接するように
ロータを押圧配置することにより、同ロータを回転させ
るというものである。Figure 6 shows "Applied Physics, Volume 54, No. 6 (1985),
P. FIG. 589-590 ”is a schematic view of a conventional typical rotary ultrasonic motor disclosed in“ No. 589-590 ”. In the figure, 1 is a mounting base, 2 is a felt, 3 is an annular piezoelectric element, 4 is an annular diaphragm made of an elastic metal material, 5 is a slider, 6
Is a rotating body, and 7 is a rotating shaft. The piezoelectric element 3
The diaphragm and the diaphragm 4 constitute a stator, and the rotor 6 and the rotary shaft 7 constitute a rotor. The principle of this ultrasonic motor is that a bending traveling wave is excited in the vibration plate 4 integrated with the piezoelectric element 3 by the inverse piezoelectric effect, and the rotor is pressed so as to come into contact with the apex of the rear elliptical motion locus of the surface mass generated thereby. By arranging them, the same rotor is rotated.

第７図は圧電素子３の分極状態を示す図である。各分極
部は、分極方向が＋−＋−…のように交互に逆向きにな
るように、リング状圧電体を分極するか、または分割し
た複数の圧電素子を分極方向が互いに逆向きになる様に
配置することによって得られる。この様な分極配置にお
いて、分極方向が互いに逆向きになった隣り合わせの１
組を１波長λに対応させる。そして、１８０°異なる位
置に各々、３／４λ，１／４λ長の未分極部（斜線部）
を配し、これらを結んだ中心線に対して対称に分極部を
ｎλ個分づつ配置する。ただし分極の向きは、円周方向
に分極方向が交互に逆向きになる様に連続的に配置す
る。FIG. 7 is a diagram showing the polarization state of the piezoelectric element 3. Each polarization part polarizes the ring-shaped piezoelectric body so that the polarization directions are alternately opposite to each other like +-+ -..., Or, the polarization directions of a plurality of divided piezoelectric elements are opposite to each other. It is obtained by arranging in In such a polarized arrangement, adjacent ones whose polarization directions are opposite to each other
The set corresponds to one wavelength λ. And unpolarized parts (shaded parts) of 3/4 λ and 1/4 λ lengths at positions different by 180 °, respectively.
Are arranged, and nλ polarization portions are arranged symmetrically with respect to the center line connecting them. However, the polarization directions are continuously arranged so that the polarization directions are alternately opposite in the circumferential direction.

この様な分極配置のうち、３／４λ，１／４λ長の未分
極部を間に挟んだ左半分の振動板に接していない面を一
つの電極でおおい、これを一方の片側共通電極とし、右
半分の振動板に接触していない面を別の電極でおおい、
これを他方の片側共通電極とする。そして、振動板側の
電極を振動板４と導通させ、すべての圧電素子のアース
側電極として共通化している。In such a polarized arrangement, one electrode covers the surface not in contact with the left half diaphragm sandwiching the unpolarized portions of 3 / 4λ and 1 / 4λ in length, and this is used as one common electrode on one side. , The surface of the right half that is not in contact with the diaphragm is covered with another electrode,
This is used as the other one-side common electrode. Then, the electrode on the diaphragm side is electrically connected to the diaphragm 4, and is commonly used as the ground electrode on all the piezoelectric elements.

以上の様な構成体における電気信号入力端子は、三端子
Ｖ１，Ｖ２，Ｅとなる。この様な分極配置，電極配置を
有した構成体を駆動する場合には、端子Ｖ１−Ｅ，端子
Ｖ２−Ｅとの間に、互いにπ／２の位相差を有し、λ，
円環の内・外径，厚み，圧電セラミクスと振動板の平均
的弾性定数，密度，等で決定される固有振動数ωを有す
る電気信号を入力すればよい。The electric signal input terminals in the above structure are three terminals V1, V2, E. When driving a structure having such polarization arrangement and electrode arrangement, there is a phase difference of π / 2 between the terminals V1-E and V2-E, and λ,
It suffices to input an electric signal having a natural frequency ω determined by the inner and outer diameters of the ring, the thickness, the piezoelectric ceramics and the average elastic constant and density of the diaphragm.

第８図はステータの一部を切欠して示す側面図である。
今、振動板４と二つの圧電素子３の電極との間に前記交
流電圧を印加すると、振動板４には屈曲振動波が励起さ
れるが、第５図に示すように中心間距離がａである隣合
った分極部の一方には次式で示される屈曲振動波が発生
する。FIG. 8 is a side view showing a notch of a part of the stator.
When the AC voltage is applied between the vibrating plate 4 and the electrodes of the two piezoelectric elements 3, a bending vibration wave is excited in the vibrating plate 4. However, as shown in FIG. A bending oscillatory wave represented by the following equation is generated in one of the adjacent polarization parts.

ｙ_１＝Ａｓｉｎ（ωｔ−２πｐ／λ） ＋Ａｓｉｎ（ωｔ＋２πｐ／λ）…（１） また、他方の分極部には（１）式とは位相差角がψだけ
ずれた次式で示される屈曲振動波が発生する。y ₁ = Asin (ωt−2πp / λ) + Asin (ωt + 2πp / λ) (1) Further, in the other polarization part, the phase vibration angle is shifted by ψ from the formula (1), and the bending vibration is expressed by the following formula. Waves are generated.

ｙ_２＝Ｂｓｉｎ ｛ωｔ−２π／λ（ｐ＋ａ）＋ψ｝ ＋Ｂｓｉｎ ｛ωｔ＋２π／λ（ｐ＋ａ）＋ψ｝…（２） ここで −２πａ／λ＋ψ＝ψ_１， ＋２πａ／λ＋ψ＝ψ_２ とおくと、（２）式は ｙ_２＝Ｂｓｉｎ ｛ωｔ−２πｐ／λ＋ψ_１｝ ＋Ｂｓｉｎ ｛ωｔ＋２πｐ／λ＋ψ_２｝…（３） となる。上記二つの分極部で励起される屈曲振動波は、
（１）式と（３）式との和すなわち ｙ＝ｙ_１＋ｙ_２ なる合成屈曲振動波であると考えられる。この合成屈曲
振動波のうち進行波だけが存在するための条件は、 ψ_１＝ｍπ （ｍ＝０，±２，±４…）， ψ_２＝ｎπ （ｎ＝±１，±３，±５…）， である。y ₂ = Bsin {ωt−2π / λ (p + a) + ψ} + Bsin {ωt + 2π / λ (p + a) + ψ} (2) where −2πa / λ + ψ = ψ ₁ , + 2πa / λ + ψ = ψ ₂ The formula 2) becomes y ₂ = Bsin {ωt−2πp / λ + ψ ₁ } + Bsin {ωt + 2πp / λ + ψ ₂ } ... (3). The bending vibration wave excited by the above two polarization parts is
It is considered that the sum of the equations (1) and (3), that is, y = y ₁ + y _{2 is} a synthetic bending vibration wave. The conditions for existence of only the traveling wave in the synthetic bending vibration wave are as follows: ψ ₁ = mπ (m = 0, ± 2, ± 4 ...), ψ ₂ = nπ (n = ± 1, ± 3, ± 5 …) ,.

ψ_１＝−２πａ／λ＋ψ＝ｍπ， ψ_２＝＋２πａ／λ＋ψ＝ｎπ であるから、 ａ＝λ（ｎ−ｍ）／４ （ｎ≠ｍ）…（４）， ψ＝π（ｎ＋ｍ）／２ …（５） となる。（４）式および（５）式の条件が成立すると、
合成屈曲振動波は ｙ＝Ａｓｉｎ（ωｔ−２πｐ／λ） ＋Ａｓｉｎ（ωｔ＋２πｐ／λ） ＋Ｂｓｉｎ ｛ωｔ−２πｐ／λ＋ｍπ｝ ＋Ｂｓｉｎ ｛ωｔ＋２πｐ／λ＋ｎπ｝ ＝（Ａ＋Ｂ）ｓｉｎ（ωｔ−２πｐ／λ） ＋（Ａ−Ｂ）ｓｉｎ（ωｔ＋２πｐ／λ）…（６） となる。したがって進行波だけが存在するためには Ａ＝Ｂ …（７） であることがもう一つの条件となる。Since ψ ₁ = -2πa / λ + ψ = mπ, ψ ₂ = + 2πa / λ + ψ = nπ, a = λ (n−m) / 4 (n ≠ m) ... (4), ψ = π (n + m) / 2 … (5) When the conditions of expressions (4) and (5) are satisfied,
The synthetic bending vibration wave is y = Asin (ωt-2πp / λ) + Asin (ωt + 2πp / λ) + Bsin {ωt-2πp / λ + mπ} + Bsin {ωt + 2πp / λ + nπ} = (A + B) sin (ωt-2πp / λ) + (A) -B) sin (ωt + 2πp / λ) (6) Therefore, another condition is that A = B (7) so that only a traveling wave exists.

ところで超音波モータの支持手段としては、第６図に示
す如くフェルト２などの吸振材を介して支持する手段
が、これまでは主として採用されてきた。しかし上記手
段では押圧力による支持損失がある上、圧電素子張合わ
せ面を支持するものであるため、進行波のダンピング効
果が大きく、吸振材側に漏れた振動が吸振材中でロスさ
れ、効率を低下させていた。このような振動漏れを防止
する為の手段として、従来いくつかの提案がなされてい
る。By the way, as a means for supporting the ultrasonic motor, a means for supporting through a vibration absorbing material such as the felt 2 as shown in FIG. 6 has been mainly adopted so far. However, in the above means, in addition to the support loss due to the pressing force, since the piezoelectric element bonding surface is supported, the damping effect of the traveling wave is large, and the vibration leaking to the vibration absorbing material side is lost in the vibration absorbing material, and the efficiency is reduced. Was being lowered. Several proposals have hitherto been made as means for preventing such vibration leakage.

第９図は特開昭６０−２１０１７４号公報に記載されて
いる手段を示す斜視図である。第９図において、９はリ
ング状弾性体、１０は補助振動子１０ａを周辺部に有す
る支持板、１１は電歪素子である。上記補助振動子１０
ａは、リング状弾性体９との接合端とは反対側の支持端
における振動モードの節を支持するものである。FIG. 9 is a perspective view showing the means described in Japanese Patent Laid-Open No. 60-210174. In FIG. 9, 9 is a ring-shaped elastic body, 10 is a supporting plate having an auxiliary vibrator 10a in its peripheral portion, and 11 is an electrostrictive element. The auxiliary oscillator 10
“A” supports the node of the vibration mode at the support end on the side opposite to the joint end with the ring-shaped elastic body 9.

第１０図は特開昭６１−２０８０１８号公報に記載され
ている手段を示す斜視図である。図中１２は圧電素子１
２ａと励振部１２ｂとからなる固定子、１３は円筒支持
体、１４は上記固定子１２と円筒支持体１３とを結合し
ている振動減衰部である。FIG. 10 is a perspective view showing the means disclosed in JP-A-61-208018. In the figure, 12 is the piezoelectric element 1.
A stator composed of 2a and an exciting part 12b, 13 is a cylindrical support, and 14 is a vibration damping part connecting the stator 12 and the cylindrical support 13 together.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

第９図に示した手段では、支持板１０が弾性体９と電歪
素子１１との間に介在しているため、接合部が弾性体９
と支持板１０との間および支持板１０と電歪素子１１と
の間の２か所に存在する。このため、電歪素子１１によ
り励振された振動が弾性体９に効率よく伝達されない。
また補助振動子１０ａの端部を節として支持する構成で
あるため、補助振動子１０ａ自体の長さをある程度長い
ものにする必要がある。このため、径方向の寸法が大き
なものとなる上、機械的強度が弱く、この部分に加わる
押圧力に耐え得ないものとなる。さらに弾性体９と電歪
素子１１との平行度を出しにくいという問題がある。In the means shown in FIG. 9, since the support plate 10 is interposed between the elastic body 9 and the electrostrictive element 11, the joint portion has the elastic body 9
And the support plate 10 and between the support plate 10 and the electrostrictive element 11. Therefore, the vibration excited by the electrostrictive element 11 is not efficiently transmitted to the elastic body 9.
Further, since the end portion of the auxiliary oscillator 10a is supported as a node, the length of the auxiliary oscillator 10a itself needs to be long to some extent. For this reason, the size in the radial direction becomes large, and the mechanical strength is weak, so that the pressing force applied to this portion cannot be endured. Further, there is a problem that it is difficult to obtain parallelism between the elastic body 9 and the electrostrictive element 11.

第１０図に示した手段では、振動減衰部１４において十
分な振動減衰を生じさせるためには、上記振動減衰部１
４の厚みを十分薄いものとする必要があるが、このよう
にすると、この部分に大きな押圧力が加わった場合、損
傷等を生じ易いという問題がある。In the means shown in FIG. 10, in order to generate sufficient vibration damping in the vibration damping section 14, the vibration damping section 1
Although it is necessary to make the thickness of 4 sufficiently thin, this causes a problem that damage or the like is likely to occur when a large pressing force is applied to this portion.

そこで本考案は、圧電素子によって励起される振動が外
部に漏出することなく、効率のよい駆動を行なわせ得る
上、小型で堅牢な構造の超音波モータを提供することを
目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide an ultrasonic motor having a small and robust structure, which enables efficient driving without the vibration excited by the piezoelectric element leaking to the outside.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本考案は前記問題点を解決し、目的を達成するために、
次のような手段を講じた。The present invention solves the above problems and achieves the object,
The following measures were taken.

弾性体に固着された圧電素子に周波電圧を印加すること
により、弾性体表面に進行波を発生させ、この弾性体表
面に摩擦接触させた移動体を駆動するようにした超音波
モータにおいて、 前記弾性体を、不動部材にて支持される第１の円環部
と、前記圧電素子を裏面に固着され表面に進行波を発生
させる第２の円環部と、上記第１の円環部と第２の円環
部とを連結する第３の円環部とから形成し、上記第１の
円環部から第３の円環部を介して第２の円環部に至る径
方向に延びた切り溝を、円周方向に沿って複数、少なく
とも上記弾性体表面に設けるようにした。By applying a frequency voltage to a piezoelectric element fixed to an elastic body, a traveling wave is generated on the surface of the elastic body, and an ultrasonic motor configured to drive a moving body in frictional contact with the surface of the elastic body, wherein: A first annular portion that is made of an elastic material and is supported by an immovable member; a second annular portion that is fixed to the back surface of the piezoelectric element and that generates a traveling wave on the front surface; and the first annular portion. A third annular portion connecting the second annular portion and extending in the radial direction from the first annular portion through the third annular portion to the second annular portion. A plurality of cut grooves are provided along the circumferential direction on at least the surface of the elastic body.

〔作用〕[Action]

このような手段を講じた結果、次のような作用が生じ
る。弾性体における第１の円環部から第３の円環部を介
して第２の円環部に至る径方向に延びた切り溝によっ
て、第１の円環部と第２の円環部との間に存在する第３
の円環部の径方向にみた断面積寸法が絞り込まれたもの
となる。その結果、実効的な機械的インピーダンス（音
響インピーダンス）が第３の円環部で急変（増大）する
ことになり、見掛け上の機械的インピーダンス（音響イ
ンピーダンス）に大きな差が現れ、その境界部分で振動
が反射され、励起された進行波が不動部材側へ漏出しな
いものとなる。As a result of taking such measures, the following effects occur. With the kerf extending in the radial direction from the first annular portion to the second annular portion through the third annular portion in the elastic body, the first annular portion and the second annular portion can be formed. The third that exists between
The cross-sectional area dimension of the annular portion of the ring is narrowed down. As a result, the effective mechanical impedance (acoustic impedance) suddenly changes (increases) in the third annular portion, and a large difference appears in the apparent mechanical impedance (acoustic impedance), and at the boundary part. The vibration is reflected, and the excited traveling wave does not leak to the stationary member side.

〔実施例〕〔Example〕

第１図は本考案の一実施例を示す斜視図であり、超音波
モータのステータＳと不動部材としての保持枠Ｈとを取
出して示した図である。第２図はステータＳを保持枠Ｈ
に固定した状態の一部側断面図であり、第３図は第２図
の破線部Ａを拡大して示した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, in which a stator S of an ultrasonic motor and a holding frame H as a stationary member are taken out and shown. FIG. 2 shows the stator S holding frame H.
FIG. 3 is a partial side sectional view in a state of being fixed to FIG. 3, and FIG. 3 is an enlarged perspective view of a broken line portion A of FIG.

なお超音波モータの移動体（ロータ）は、従来のものと
同様の構成であるため、図示を省略する。Since the moving body (rotor) of the ultrasonic motor has the same configuration as the conventional one, its illustration is omitted.

第１図に示すように保持枠Ｈは、円環状保持リング２０
の上端面内周部位に、ステータ保持用の段差部２０ａを
設けたものとなっている。また、ステータＳは、円環状
圧電セラミクスに第７図と同様の分極処理を施した圧電
素子２１を、弾性体２２の裏面にエポキシ樹脂等の接着
材で接着固定したものとなっている。As shown in FIG. 1, the holding frame H includes an annular holding ring 20.
The stepped portion 20a for holding the stator is provided on the inner peripheral portion of the upper end surface of the. Further, the stator S is formed by adhering and fixing the piezoelectric element 21 obtained by subjecting the annular piezoelectric ceramics to polarization processing similar to that shown in FIG. 7 to the back surface of the elastic body 22 with an adhesive material such as epoxy resin.

上記弾性体２２は、例えばステンレス鋼，リン青銅，ア
ルミニウムなどからなる円環状の弾性金属板の表面に、
径方向の切り溝２３を円周方向に沿って所定ピッチで複
数個設けると共に、上記弾性金属板の周辺部を圧電素子
側へ折曲して支持部２４を設けたものとなっている。こ
の支持部２４の途中部分すなわち連結部２４ａは、第３
図に示すように径方向の切り溝２３が設けられている部
分を横切るように円周方向の溝２５が形成されたものと
なっているため、その厚み寸法および幅寸法が共に他の
部分に比べて絞り込まれたものとなっている。The elastic body 22 is formed on the surface of an annular elastic metal plate made of, for example, stainless steel, phosphor bronze, aluminum,
A plurality of diametrical grooves 23 are provided along the circumferential direction at a predetermined pitch, and a supporting portion 24 is provided by bending the peripheral portion of the elastic metal plate toward the piezoelectric element. The middle portion of the support portion 24, that is, the connecting portion 24a is the third portion.
As shown in the figure, since the circumferential groove 25 is formed so as to cross the portion where the radial cutting groove 23 is provided, both the thickness dimension and the width dimension thereof are different from those of the other portion. It has been narrowed down in comparison.

換言すれば、上記弾性体２２は、不動部材である保持枠
Ｈに支持される第１の円環部Ｘと、前記圧電素子２１を
裏面に固着され表面に進行波を発生させる第２の円環部
Ｙと、径方向の切り溝２３を円周方向に沿って複数設け
られ上記第１の円環部Ｘと第２の円環部Ｙとを連結する
と共に、移動体が摩擦接触する部分を表面に有する第３
の円環部Ｚとで構成されている。In other words, the elastic body 22 includes the first circular ring portion X supported by the holding frame H, which is an immovable member, and the second circular circle that is fixed to the back surface of the piezoelectric element 21 and generates a traveling wave on the front surface. A portion in which the ring portion Y and a plurality of radial kerfs 23 are provided along the circumferential direction to connect the first ring portion X and the second ring portion Y and the moving body makes frictional contact. Having on the surface
And an annular portion Z of.

なお前記支持部２４の上下方向の長さは、その下端部位
置すなわち円環状保持リング２０のステータ保持用の段
差部２０ａに当接する部分の位置が、板波振動の中立線
近傍にくるようにすることが好ましい。そして上記支持
部２４の端部は、ステータ保持用の段差部２０ａに対し
てエポキシ樹脂，シリコーン樹脂，ウレタン樹脂等の接
着剤により接着される。なお場合によってはネジ止めし
てもよい。この構造は、弾性体２２からその振動状態を
乱すことなくアース端子（第７図のＥに相当）を取出せ
る利点がある。The length of the support portion 24 in the vertical direction is set so that the lower end position thereof, that is, the position of the portion of the annular holding ring 20 that abuts on the step portion 20a for holding the stator is near the neutral line of the plate wave vibration. Preferably. The end portion of the support portion 24 is adhered to the step portion 20a for holding the stator with an adhesive such as epoxy resin, silicone resin, urethane resin or the like. It may be screwed in some cases. This structure has an advantage that the ground terminal (corresponding to E in FIG. 7) can be taken out from the elastic body 22 without disturbing the vibration state thereof.

このように構成された本実施例においては、弾性体２２
の支持部２４に、径方向の切り溝２３と円周方向の溝２
５とがクロスすることにより厚み寸法および幅寸法が共
に他の部分に比べて絞り込まれた状態の連結部２４ａが
存在することになる。その結果、実効的な機械的インピ
ーダンスが急変することになり、見掛けの機械的インピ
ーダンスに大きな差が現われ、その境界で振動が反射さ
れることになる。したがって保持枠Ｈ側への振動の漏出
がなくなり、高効率な超音波モータを実現できる。また
支持部２４が弾性体２２の周辺部を折曲した構造を有し
ているので、機械的強度の点においても実用上全く支障
がなく、しかも大型化するおそれがない。In this embodiment having such a configuration, the elastic body 22
In the supporting portion 24 of the, the radial kerf 23 and the circumferential groove 2
By crossing with 5, the connecting portion 24a exists in a state where both the thickness dimension and the width dimension are narrowed down as compared with other portions. As a result, the effective mechanical impedance suddenly changes, a large difference appears in the apparent mechanical impedance, and the vibration is reflected at the boundary. Therefore, leakage of vibration to the holding frame H side is eliminated, and a highly efficient ultrasonic motor can be realized. Further, since the support portion 24 has a structure in which the peripheral portion of the elastic body 22 is bent, there is no problem in practical use in terms of mechanical strength, and there is no fear of increasing the size.

第４図は本考案の第２実施例を示す斜視図である。この
実施例が前記第１実施例と異なる点は、弾性体２２の支
持部として端面が波形をなす支持部２４′を設けた点で
ある。FIG. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. The difference of this embodiment from the first embodiment is that a support portion 24 'having an end face having a corrugated shape is provided as a support portion of the elastic body 22.

このように構成された本実施例においては、前記第１実
施例と同様の作用効果を奏する上、支持部端面が波形を
なしていることから、弾性体２２に励起されている振動
を減衰させることなく、振動の漏れ防止効果をさらに向
上させ得る。また波形構造としたことによりスプリング
性が生じるため、移動体との接触がより安定確実なもの
となる利点がある。In this embodiment configured in this way, in addition to the same effects as the first embodiment, the end face of the support portion is corrugated, so that the vibration excited in the elastic body 22 is damped. It is possible to further improve the effect of preventing vibration leakage. Further, since the wavy structure causes a spring property, there is an advantage that the contact with the moving body becomes more stable and reliable.

第５図は本考案の第３実施例を示す斜視図である。この
実施例が前記第１実施例と異なる点は、弾性体２２の支
持部２４と保持リング２０の段差部２０との間に、局部
的に波形構造をなす円環状スプリング２６を介在させた
点である。なお上記スプリング２６はビス２７により前
記段差部２０ａに固定される。FIG. 5 is a perspective view showing a third embodiment of the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that an annular spring 26 having a locally corrugated structure is interposed between the support portion 24 of the elastic body 22 and the step portion 20 of the holding ring 20. Is. The spring 26 is fixed to the step portion 20a by a screw 27.

本実施例においては、前記第１実施例と同様の作用効果
を奏する上、前記第２実施例の作用効果がより顕著に発
揮されるものとなる。In this embodiment, the same effects as those of the first embodiment are obtained, and the effects of the second embodiment are more remarkably exhibited.

なお本考案は前記各実施例に限定されるものではなく、
本考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であ
るのは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiments,
Needless to say, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

〔考案の効果〕[Effect of device]

本考案においては、弾性体が、不動部材にて支持される
第１の円環部と、前記圧電素子を裏面に固着され表面に
進行波を発生させる第２の円環部と、上記第１の円環部
と第２の円環部とを連結する第３の円環部とで形成さ
れ、上記第１の円環部から第３の円環部を介して第２の
円環部に至る径方向に延びた切り溝が、円周方向に沿っ
て複数、少なくとも上記弾性体表面に設けられている。In the present invention, the elastic body includes a first annular portion supported by a non-moving member, a second annular portion fixed to the back surface of the piezoelectric element to generate a traveling wave on the front surface, and the first annular portion. And a third annular portion connecting the second annular portion to the second annular portion from the first annular portion through the third annular portion. A plurality of kerfs extending in the radial direction are provided along the circumferential direction on at least the surface of the elastic body.

かくして本考案によれば、上記切り溝により機械的イン
ピーダンス（音響インピーダンス）が増大した第３の円
環部の存在によって、第２の円環部に生じた振動が第１
の円環部には伝達されない状態を呈するため、圧電素子
により励起された進行波が外部（不動部材側）へ漏れる
のを防止でき、効率のよい駆動を行なえる上、小型で堅
牢な構造の超音波モータを提供できる。Thus, according to the present invention, due to the presence of the third annular portion whose mechanical impedance (acoustic impedance) is increased by the kerf, the vibration generated in the second annular portion is
Since it is not transmitted to the annular part of the, the traveling wave excited by the piezoelectric element can be prevented from leaking to the outside (on the side of the non-moving member), efficient driving can be performed, and the compact and robust structure An ultrasonic motor can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図〜第３図は本考案の第１実施例を示す図で、第１
図はステータおよび保持枠部分を取出して示した分解斜
視図、第２図は主要部の側断面図、第３図は第２図の破
線部を拡大して示す斜視図である。第４図は本考案の第
２実施例の構成を示す分解斜視図、第５図は本考案の第
３実施例の構成を示す分解斜視図である。第６図〜第１
０図は従来技術を説明するための図である。 Ｓ……ステータ、Ｈ……保持枠（不動部材）、２０……
円環状保持リング、２０ａ……段差部、２１……圧電素
子、２２……円環状弾性体、２３……径方向の切り溝、
２４……支持部、２４′……端面が波形の支持部、２５
……円周方向の溝、２６……円環状スプリング、２７…
…ビス。1 to 3 are views showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a stator and a holding frame portion taken out, FIG. 2 is a side sectional view of a main portion, and FIG. 3 is an enlarged perspective view showing a broken line portion of FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the constitution of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an exploded perspective view showing the constitution of the third embodiment of the present invention. 6 to 1
FIG. 0 is a diagram for explaining the conventional technique. S ... Stator, H ... Holding frame (immovable member), 20 ...
Annular retaining ring, 20a ... step portion, 21 ... piezoelectric element, 22 ... annular elastic body, 23 ... radial kerf,
24 ... Supporting part, 24 '... Supporting part with corrugated end face, 25
…… Circumferential groove, 26 …… Annular spring, 27 ……
…Screw.

フロントページの続き (72)考案者 舟窪 朋樹 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)考案者 安達 日出夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−120592（ＪＰ，Ｕ)Continued Front Page (72) Inventor Tomoki Funakubo 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Optical Industry Co., Ltd. (72) Hideo Adachi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Olympus Within Kogaku Kogyo Co., Ltd. (56) Bibliography Sho 63-120592 (JP, U)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】弾性体に固着された圧電素子に周波電圧を
印加することにより、弾性体表面に進行波を発生させ、
この弾性体表面に摩擦接触させた移動体を駆動するよう
にした超音波モータにおいて、 前記弾性体を、不動部材にて支持される第１の円環部
と、前記圧電素子を裏面に固着され表面に進行波を発生
させる第２の円環部と、上記第１の円環部と第２の円環
部とを連結する第３の円環部とから形成し、上記第１の
円環部から第３の円環部を介して第２の円環部に至る径
方向に延びた切り溝を、円周方向に沿って複数、少なく
とも上記弾性体表面に設けたことを特徴とする超音波モ
ータ。1. A traveling wave is generated on the surface of an elastic body by applying a frequency voltage to a piezoelectric element fixed to the elastic body,
In an ultrasonic motor configured to drive a moving body that is brought into frictional contact with the elastic body surface, the elastic body is fixed to a back surface of a first annular portion supported by an immovable member, and the piezoelectric element. The first circular ring is formed from a second circular ring portion that generates a traveling wave on the surface, and a third circular ring portion that connects the first circular ring portion and the second circular ring portion. Characterized in that a plurality of kerfs extending in the radial direction from the portion to the second annular portion through the third annular portion are provided on at least the elastic body surface along the circumferential direction. Sonic motor.