JP2002165470A - Ultrasonic motor - Google Patents

Ultrasonic motor

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JP2002165470A
JP2002165470A JP2000357651A JP2000357651A JP2002165470A JP 2002165470 A JP2002165470 A JP 2002165470A JP 2000357651 A JP2000357651 A JP 2000357651A JP 2000357651 A JP2000357651 A JP 2000357651A JP 2002165470 A JP2002165470 A JP 2002165470A
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JP
Japan
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rotor
vibrating body
ultrasonic motor
oil
stator
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JP2000357651A
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Japanese (ja)
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Akira Kusube
晃 楠部
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance durability of an ultrasonic motor, while increasing the drive torque. SOLUTION: A rotor R including an output shaft 1 is supported rotatably for a stator S; a plurality of vibration bodies 3 which are driven, with a plurality of excitation elements 2 being provided within a space formed by the stator S and the rotor R; the end part 3A of this vibration body 3 is formed into spherical surface; and a traction oil T is provided between the end part 3A of this vibration body 3 and the contact surface 10 of the rotor 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータに対しロ
ータを軸芯周りで回転自在に支持すると共に、ロータと
対向するステータの支持面に対して前記軸芯を中心とす
るリング状に複数の励振素子で駆動される複数の振動体
を配置し、かつ、この振動体をロータの圧接面に押圧す
る付勢手段を備え、夫々の励振素子を設定されたルール
に従って駆動することで夫々の振動体に進行波を発生さ
せ、この進行波によってロータに回転力を与えるよう構
成されている超音波モータ関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor for supporting a rotor rotatably around an axis with respect to a stator, and a plurality of rings in a ring shape centered on the axis with respect to a support surface of the stator facing the rotor. A plurality of vibrators driven by the excitation elements are arranged, and biasing means for pressing the vibrators against the pressure contact surface of the rotor is provided. Each of the vibration elements is driven by driving each of the excitation elements according to a set rule. The present invention relates to an ultrasonic motor configured to generate a traveling wave in a body and apply a rotating force to a rotor by the traveling wave.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からの超音波モータはステータとロ
ータとをバネ等の付勢手段によって近接方向に付勢する
ことで振動体をロータの圧接面に圧接させてあり、励振
素子を所定のルールに従って駆動することにより振動体
に進行波を発生させ、この進行波をロータの圧接面に作
用させることで、ロータを回転させるよう構成されてい
た。そして、この超音波モータは低速回転でも高トルク
の回転力を発生させ、停止時にはステータに対してロー
タが圧接することにより高い保持力(制動力)を得ると
云う良好な面を有するものとなっており、従来からの超
音波モータは振動体からロータに対して確実に回転力を
与えるために、この振動体と圧接面との間は清浄な状態
に保たれていた。
2. Description of the Related Art In a conventional ultrasonic motor, a vibrating body is pressed against a pressure contact surface of a rotor by urging a stator and a rotor in an approaching direction by urging means such as a spring. The rotor is rotated by driving it in accordance with the rules to generate a traveling wave on the vibrating body and applying the traveling wave to the pressure contact surface of the rotor. This ultrasonic motor has a good surface in that it generates a high-torque torque even at low-speed rotation, and a high holding force (braking force) is obtained when the rotor is pressed against the stator when stopped. Therefore, in the conventional ultrasonic motor, a clean state is maintained between the vibrating body and the pressure contact surface in order to reliably apply a rotational force from the vibrating body to the rotor.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来からの超
音波モータは振動体とロータの圧接面とが強い力で直接
接触し、しかも、振動体が振動することでロータに対し
て回転力を与える構造であるため、振動体及びロータの
圧接面に摩耗を発生させやすく耐久性が低いものであっ
た。又、超音波モータは前述のように低速回転でも高ト
ルクを得るため、この有効性を一層高めることが望まれ
ており、ロータに対して振動体を更に強力に圧接させた
構造のものを必要としているのも現状である。
However, in the conventional ultrasonic motor, the vibrating body and the pressure contact surface of the rotor are in direct contact with each other with a strong force, and the vibrating body vibrates to generate a rotational force on the rotor. Because of this structure, wear is easily generated on the pressure contact surfaces of the vibrating body and the rotor, and the durability is low. In addition, since the ultrasonic motor obtains a high torque even at a low speed rotation as described above, it is desired to further enhance its effectiveness, and it is necessary to use a structure in which the vibrating body is more strongly pressed against the rotor. It is also the current situation.

【0004】本発明の目的は、駆動トルクを高めながら
同時に耐久性も高くし得る超音波モータを合理的に構成
する点にある。
An object of the present invention is to rationally construct an ultrasonic motor capable of increasing driving torque and durability at the same time.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
超音波モータの特徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕ステータに対しロータを軸芯周りで回転自在に
支持すると共に、ロータと対向するステータの支持面に
対して前記軸芯を中心とするリング状に複数の励振素子
で駆動される複数の振動体を配置し、かつ、この振動体
をロータの圧接面に押圧する付勢手段を備え、夫々の励
振素子を設定されたルールに従って駆動することで夫々
の振動体に進行波を発生させ、この進行波によってロー
タに回転力を与えるよう構成されている超音波モータに
おいて、前記振動体とロータとの間の接触部位にトラク
ションオイルを介在させてある点にある。
The features, functions and effects of the ultrasonic motor according to the first aspect of the present invention are as follows. [Features] A plurality of excitation elements driven by a plurality of excitation elements in a ring shape around the axis with respect to a stator supporting surface opposed to the rotor while supporting the rotor rotatably about the axis with respect to the stator. Arranging the vibrating body, and comprising biasing means for pressing the vibrating body against the pressure contact surface of the rotor, generating a traveling wave in each vibrating body by driving each of the excitation elements according to a set rule, In an ultrasonic motor configured to apply a rotational force to the rotor by the traveling wave, traction oil is interposed at a contact portion between the vibrator and the rotor.

【0006】〔作用・効果〕上記特徴によると、振動体
とロータの圧接面との間にトラクションオイルを介在さ
せてあるので、振動体とロータの圧接面とが直接接触す
ることが無く、振動体の振動によって振動体がロータの
圧接面に対して圧接する側に変位した場合には、トラク
ションオイルに高い圧力が作用することによって、圧力
が作用した部位に介在するトラクションオイルに剪断力
が発生し、この剪断力によって振動体からロータに対し
て回転力を与えるものとなる。その結果、振動体とロー
タの圧接面との圧接力を高めて高いトルクを得るばかり
で無く、振動体とロータとが直接接触しないので夫々の
摩滅を抑制して耐久性が高い超音波モータが構成された
のである。特に、このように振動体とロータとの間にト
ラクションオイルを介在させたものは付勢力を高めるこ
とも許されるので、低速回転で一層高いトルクを得るこ
とも可能にする。
According to the above feature, traction oil is interposed between the vibrating member and the pressure contact surface of the rotor, so that the vibrating member does not directly contact with the pressure contact surface of the rotor. When the vibrating body is displaced by the vibration of the body toward the pressure contact surface of the rotor, a high pressure is applied to the traction oil, and a shear force is generated in the traction oil interposed in the area where the pressure was applied. Then, a rotational force is applied to the rotor from the vibrator by the shearing force. As a result, not only is the pressure contact force between the vibrating body and the pressure contact surface of the rotor increased to obtain a high torque, but also because the vibrating body and the rotor do not directly contact each other, their wear is suppressed and an ultrasonic motor with high durability is provided. It was composed. In particular, the one in which the traction oil is interposed between the vibrating body and the rotor can increase the urging force, so that a higher torque can be obtained at low speed rotation.

【0007】本発明の請求項2に係る超音波モータの特
徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項1の超音波モータにおいて、前記ステー
タとロータとの間に前記トラクションオイルの貯留空間
が形成されると共に、この貯留空間に貯留されたトラク
ションオイルを励振素子の駆動時に振動体とロータとの
接触部位に送るオイル補給手段を備えている点にある。
The features, functions and effects of the ultrasonic motor according to the second aspect of the present invention are as follows. (Features) In the ultrasonic motor according to claim 1, a storage space for the traction oil is formed between the stator and the rotor, and the traction oil stored in the storage space is combined with the vibrator when the excitation element is driven. The point is that an oil replenishing means for sending the oil to a contact portion with the rotor is provided.

【0008】〔作用・効果〕上記特徴によると、励振素
子の駆動時に、オイル補給手段が振動体とロータとの接
触部位に対してトラクションオイルを送るので、振動体
とロータとの接触部位においてトラクションオイルの量
が不足することが無いばかりか、トラクションオイルを
循環させることが可能となることから、トラクションオ
イルの劣化を回避し、又、局部的な温度上昇を回避する
ことも可能となる。その結果、耐久性を一層向上させ、
トラクションオイルの交換の頻度を低くして長期に亘っ
て高い性能を維持できるものとなった。
According to the above-mentioned features, when the excitation element is driven, the oil replenishing means sends traction oil to the contact area between the vibrating body and the rotor, so that the traction is provided at the contact area between the vibrating body and the rotor. Not only does the amount of oil never run short, but also the traction oil can be circulated, so that it is possible to avoid deterioration of the traction oil and to avoid a local temperature rise. As a result, the durability is further improved,
It has become possible to maintain high performance for a long period of time by reducing the frequency of traction oil replacement.

【0009】本発明の請求項3に係る超音波モータの特
徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項2の超音波モータにおいて、前記オイル
補給手段が、振動体の振動作動時にトラクションオイル
を振動体とロータとの接触部位に送るよう振動体の振動
方向に対して直交、あるいは、略直交する姿勢で振動体
の外面に形成された複数の送り面で構成されている点に
ある。
The features, functions and effects of the ultrasonic motor according to claim 3 of the present invention are as follows. (Features) In the ultrasonic motor according to claim 2, the oil supply means is orthogonal to the vibration direction of the vibrating body so as to send traction oil to a contact portion between the vibrating body and the rotor when the vibrating body is vibrated, or The point is that it is composed of a plurality of feed surfaces formed on the outer surface of the vibrator in a substantially orthogonal posture.

【0010】〔作用・効果〕上記特徴によると、振動体
の振動作動時には送り面で送られるトラクションオイル
が振動体の外面に沿って、この振動体とロータの接触面
の方向に送られるものとなる。その結果、ポンプ等を使
用すること無く、トラクションオイルをロータと振動体
との間に補給できるものとなった。
According to the above feature, the traction oil sent from the feed surface during the vibration operation of the vibrator is sent along the outer surface of the vibrator toward the contact surface between the vibrator and the rotor. Become. As a result, traction oil can be supplied between the rotor and the vibrator without using a pump or the like.

【0011】本発明の請求項4に係る超音波モータの特
徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項2の超音波モータにおいて、前記オイル
補給手段が、前記ロータの回転に伴ってトラクションオ
イルに送り力を作用させるようロータに形成した案内溝
で構成されている点にある。
The features, functions and effects of the ultrasonic motor according to claim 4 of the present invention are as follows. [Features] In the ultrasonic motor according to claim 2, the oil supply means is constituted by a guide groove formed in the rotor so as to apply a feed force to the traction oil with the rotation of the rotor.

【0012】〔作用・効果〕上記特徴によると、ロータ
が回転した際には案内溝によって送られるトラクション
オイルがロータと振動体との接触面の方向に送られるも
のとなる。その結果、ポンプ等を使用すること無く、ト
ラクションオイルをロータと振動体との間に補給できる
ものとなった。
[Operation / Effect] According to the above feature, when the rotor rotates, the traction oil sent by the guide groove is sent in the direction of the contact surface between the rotor and the vibrating body. As a result, traction oil can be supplied between the rotor and the vibrator without using a pump or the like.

【0013】本発明の請求項5に係る超音波モータの特
徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項1〜4のいずれか1項の超音波モータに
おいて、前記振動体が、前記圧接面に接触する先端部位
を先細り形状に成形して構成されている点にある。
The features, operations and effects of the ultrasonic motor according to claim 5 of the present invention are as follows. [Features] The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibrating body is formed by forming a tip portion in contact with the press contact surface into a tapered shape.

【0014】〔作用・効果〕上記特徴によると、振動体
が圧接面の側が先細りとなる形状に成形されているの
で、振動体の先端が振動によってロータの圧接面に圧接
する際には振動力が先端に集中して高い圧接力を発生さ
せるものとなり、トラクションオイルに剪断力を発生さ
せやすいものとなる。つまり、トラクションオイルに剪
断力を発生させるには比較的高い圧力を作用させること
が必要となるが、振動体の先端を先細り形状に成形する
だけで高い圧接力を発生させて確実に剪断力を発生させ
るものとなる。その結果、簡単な形状の変更だけでロー
タを確実に回転作動させるものとなった。
According to the above feature, the vibrating body is formed into a shape in which the side of the pressure contact surface is tapered, so that when the tip of the vibrator is pressed against the pressure contact surface of the rotor by vibration, the vibrating force is generated. Are concentrated at the tip to generate a high pressure contact force, and the traction oil is likely to generate a shear force. In other words, it is necessary to apply a relatively high pressure to generate a shearing force on the traction oil.However, simply forming the tip of the vibrating body into a tapered shape generates a high pressure contact force to reliably generate the shearing force. Will be generated. As a result, the rotor can be reliably rotated by simply changing the shape.

【0015】本発明の請求項6に係る超音波モータの特
徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項5の超音波モータにおいて、前記振動体
の先端部が球面状に成形されると共に、前記ロータのう
ち、この振動体の先端が接触する部位に対して前記回転
軸芯の中心と同心円となる凹溝を形成し、この凹溝の曲
率半径を振動体の先端部の曲率半径より大きく設定して
ある点にある。
The features, functions and effects of the ultrasonic motor according to claim 6 of the present invention are as follows. [Features] In the ultrasonic motor according to claim 5, the tip of the vibrator is formed into a spherical shape, and the center of the rotation shaft center is located on a portion of the rotor where the tip of the vibrator contacts. The groove is concentric with the groove, and the radius of curvature of the groove is set to be larger than the radius of curvature of the tip of the vibrator.

【0016】〔作用・効果〕上記特徴によると、凹溝に
トラクションオイルが滞留するものとなり、この凹溝の
内部に振動体の球面状に成形された先端部が接触し、し
かも、凹溝の曲率半径が振動体の先端部の先端の球状面
の曲率半径より大きいので、振動体の先端が小さい接触
面で接触して、単位面積あたりの圧力を極めて高い値に
すると共にトラクションオイルに確実に剪断力を発生さ
せるものとなる。その結果、振動体の先端とロータの圧
接面との間にトラクションオイルを介在させてロータを
確実に回転作動させるものとなった。
According to the above feature, the traction oil stays in the groove, and the spherically shaped tip of the vibrator comes into contact with the inside of the groove. Since the radius of curvature is larger than the radius of curvature of the spherical surface at the tip of the tip of the vibrating body, the tip of the vibrating body comes into contact with a small contact surface, making the pressure per unit area extremely high and ensuring the traction oil A shear force is generated. As a result, traction oil is interposed between the tip of the vibrating body and the pressure contact surface of the rotor, and the rotor is reliably rotated.

【0017】本発明の請求項7に係る超音波モータの特
徴、作用・効果は次の通りである。 〔特徴〕請求項1〜6のいずれか1項の超音波モータに
おいて、前記ステータとロータとで、閉じた内部空間を
形成すると共に、この内部空間と外部空間とに連なる部
位に対して前記トラクションオイルの漏出を阻止するオ
イルシールを配置してある点にある。
The features, functions and effects of the ultrasonic motor according to claim 7 of the present invention are as follows. [Feature] The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 6, wherein the stator and the rotor form a closed internal space, and the traction is performed with respect to a portion connected to the internal space and the external space. The point is that an oil seal for preventing oil leakage is arranged.

【0018】〔作用・効果〕上記特徴によると、内部空
間と外部空間とに連なる部位にオイルシールを備えるこ
とにより、内部空間に貯留されるトラクションオイルの
漏出をオイルシールが阻止するものとなる。その結果、
内部のトラクションオイルにより良好な回転状態を継続
的に維持できるのである。
[Operation / Effect] According to the above feature, the oil seal prevents the traction oil stored in the internal space from leaking by providing the oil seal at a portion connected to the internal space and the external space. as a result,
A good rotation state can be continuously maintained by the internal traction oil.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1及び図2に示すように、ステ
ータSに対して、出力軸1を備えたロータRを回転自在
に支持すると共に、ステータSとロータRとで形成され
る空間内に複数の励振素子2で駆動される複数の振動体
3を備えて超音波モータが構成されている。この超音波
モータは電動車椅子の走行用の駆動源や、ベッドの傾斜
姿勢の調節用の駆動源や、介護ロボットの駆動源や、介
護機器においてアシスト力を得るための駆動源を対象と
して案出されたものであり、小型でありながら低速回転
時には高トルクの回転力を発生させ、回転の停止時には
高い制動力を得る点を活かせるものとなっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a rotor R having an output shaft 1 is rotatably supported on a stator S, and a plurality of excitation elements 2 are provided in a space formed by the stator S and the rotor R. The ultrasonic motor includes a plurality of vibrators 3 driven by the ultrasonic motor. This ultrasonic motor is designed for a drive source for driving an electric wheelchair, a drive source for adjusting the inclination of a bed, a drive source for a nursing care robot, and a drive source for obtaining assist force in nursing equipment. Although it is small, it can make use of the point that it generates a high torque torque at the time of low-speed rotation and obtains a high braking force at the time of rotation stop.

【0020】前記ステータSは、フレーム等の固定部材
13に支持されるものであり、鉄材やアルミニウム材で
ディスク状に構成されると共に、中央部の回転軸芯Xを
中心とする貫通孔4を穿設し、又、このステータSに対
し回転軸芯Xを中心としてリング状に前記複数の励振素
子2で駆動される前記複数の振動体3をロータRと対向
する面に備えている。前記ロータRはステータSに対向
するディスク状部5と、ステータの周部を覆うドラム状
部6とを鉄材やアルミニウム材で一体形成して成り、ロ
ータRのディスク状部5の中央位置に鉄材等で成る出力
軸1を固設してある。
The stator S is supported by a fixed member 13 such as a frame. The stator S is formed of a disk made of an iron material or an aluminum material, and has a through hole 4 centered on a rotation axis X at the center. A plurality of vibrators 3 are provided on the surface facing the rotor R, the plurality of vibrators 3 being driven by the plurality of excitation elements 2 in a ring shape around the rotation axis X with respect to the stator S. The rotor R is formed by integrally forming a disk-shaped portion 5 facing the stator S and a drum-shaped portion 6 covering the periphery of the stator with an iron material or an aluminum material. The output shaft 1 is fixed.

【0021】そして、ロータRの出力軸1をステータS
の貫通孔4に挿通し、ボールベアリング7を介して軸芯
X周りで回転自在、かつ、軸芯X方向にスライド移動自
在に支持すると共に、出力軸1に備えたバネ受8とボー
ルベアリング7との間に付勢手段として圧縮コイルバネ
9を備えることで、ステータSとロータRとを接近させ
る側に圧縮バネ9からの付勢力を作用させて振動体3の
先端部をロータRの圧接面10に圧接させてある。更
に、貫通孔4と出力軸1との間にオイルシール11を備
え、ステータSの外周とロータRのドラム状部6の外周
との間にオイルシール12を備えている。
The output shaft 1 of the rotor R is connected to the stator S
Of the output shaft 1 and a ball bearing 7 provided on the output shaft 1 while being rotatable around the axis X and slidably movable in the direction of the axis X via a ball bearing 7. , A compression coil spring 9 is provided as a biasing means, so that the biasing force from the compression spring 9 acts on the side where the stator S and the rotor R are brought closer to each other, so that the distal end of the vibrating body 3 is brought into contact with the pressure contact surface of the rotor R. 10 is pressed. Further, an oil seal 11 is provided between the through hole 4 and the output shaft 1, and an oil seal 12 is provided between the outer periphery of the stator S and the outer periphery of the drum-shaped portion 6 of the rotor R.

【0022】この超音波モータは、ステータSの支持面
に対して圧電素子や電歪素子等で成る複数の励振素子2
を回転軸芯Xを中心としたリング状の領域に配置してあ
り、夫々の励振素子2に対して所定の位相関係となる交
流の駆動電力を供給することで振動体3に進行波を発生
させ、ロータRに回転力を与えるよう構成されている。
In this ultrasonic motor, a plurality of excitation elements 2 such as piezoelectric elements and electrostrictive elements are provided on the support surface of the stator S.
Are arranged in a ring-shaped area centered on the rotation axis X, and a traveling wave is generated in the vibrating body 3 by supplying AC driving power having a predetermined phase relationship to each of the excitation elements 2. And a rotational force is applied to the rotor R.

【0023】特に、本発明の超音波モータは、前記振動
体3を鉄材やアルミニウム材を用いて先細り形状に形成
すると共に、ステータSとロータRとの間に形成される
空間にトラクションオイルTを封入した点に特徴を有す
る。図1及び図2には代表的な実施の形態を示してあ
り、この実施の形態では1つの励振素子2に対してステ
ータSの直径方向に3つの振動体3を備えることで、回
転軸芯Xに沿う方向視で同心円状に3列に振動体3が配
置されている。又、夫々の振動体3に対向する位置のロ
ータRの圧接面10に対して回転軸芯Xを中心とする3
列の凹溝10Aを形成してある。
In particular, in the ultrasonic motor according to the present invention, the vibrating body 3 is formed into a tapered shape using an iron material or an aluminum material, and the traction oil T is filled in a space formed between the stator S and the rotor R. It has a characteristic in that it is sealed. FIG. 1 and FIG. 2 show a typical embodiment. In this embodiment, three vibrators 3 are provided in the diameter direction of the stator S for one excitation element 2, so that the rotating shaft core is provided. The vibrators 3 are arranged concentrically in three rows as viewed in a direction along X. In addition, with respect to the pressure contact surface 10 of the rotor R at a position facing each of the vibrators 3, 3
Rows of concave grooves 10A are formed.

【0024】夫々の振動体3は、先端3Aを半球面に成
形し、かつ、これに連なる円錐面3Bとを備えて全体と
して円錐形に成形されている。又、前記凹溝10Aは断
面形状が円弧となる平滑な面に仕上げられ、前記半球面
も滑らかな面に仕上げられ、この半球面の半径yと比較
して、凹溝10Aの半径zを大きく設定することによ
り、振動体3の先端3Aが凹溝10Aの底部の極めて狭
い面積で接触するよう構成されている(図2では凹溝1
0Aと振動体3の先端が離間した状態を示しているが、
夫々は圧縮コイルバネ9の付勢力で常時圧接してい
る)。そして、ロータRのディスク状部5の中央部位を
薄肉に形成し、この超音波モータを出力軸を縦向きに設
定した際には、この中央部にトラクションオイルTを貯
留できるよう構成し、図2に示すようにトラクションオ
イルTの液面のレベルLが設定されている。
Each of the vibrators 3 has a tip 3A formed into a hemispherical surface and a conical surface 3B connected thereto, and is formed into a conical shape as a whole. Also, the concave groove 10A is finished to a smooth surface having a circular cross section, and the hemispheric surface is also finished to a smooth surface. The radius z of the concave groove 10A is larger than the radius y of the hemisphere. By setting, the tip 3A of the vibrating body 3 is configured to contact with a very small area at the bottom of the groove 10A (the groove 1 in FIG. 2).
0A and the tip of the vibrating body 3 are separated from each other,
Each is always in pressure contact with the urging force of the compression coil spring 9). The center portion of the disk-shaped portion 5 of the rotor R is formed to be thin, and when the output shaft of the ultrasonic motor is set to be vertical, the traction oil T can be stored in the center portion. As shown in FIG. 2, the level L of the liquid level of the traction oil T is set.

【0025】図3に示すように、振動体3の円錐面3B
には該振動体3の振動方向(同図で上下方向)と略直交
する姿勢となる複数の送り面17と、該振動体3の振動
方向に沿う姿勢となる案内面18とを連続的に形成して
オイル補給手段Fを構成してある。又、ステータSの外
周とロータRのドラム状部6の内周との間に備えられる
オイルシール12にはゴム材が用いられ、このオイルシ
ール12は図4に示すように、ロータRのドラム状部6
の内面に形成された溝6Aに嵌込み支持され、ステータ
Sとの接触側に対して、トラクションオイルTの漏出を
阻止する阻止面19と、トラクションオイルTの流入を
許す案内面20とを連続的に形成してトラクションオイ
ルTの漏出を阻止するよう構成してあり、このオイルシ
ール12が接触するステータS側の周面には低摩擦係数
で、かつ、耐摩耗性が高いチタン材やマグネシウム材で
成るリング状部材21、あるいは、テフロン(登録商
標)で代表されるフッ素樹脂を被覆したリング状部材2
1を備えている。
As shown in FIG. 3, the conical surface 3B of the vibrating body 3
A plurality of feed surfaces 17 having a posture substantially orthogonal to the vibration direction (vertical direction in the figure) of the vibrating body 3 and a guide surface 18 having a posture along the vibrating direction of the vibrating body 3 are continuously provided. Thus, the oil supply means F is formed. A rubber material is used for an oil seal 12 provided between the outer periphery of the stator S and the inner periphery of the drum-shaped portion 6 of the rotor R. As shown in FIG. Shape 6
A blocking surface 19 that is fitted and supported in a groove 6A formed on the inner surface of the traction oil and that prevents leakage of the traction oil T and a guide surface 20 that allows the traction oil T to flow into the contact side with the stator S are continuous. The traction oil T is formed to prevent leakage of the traction oil T. The peripheral surface on the side of the stator S with which the oil seal 12 contacts is made of titanium or magnesium having a low friction coefficient and high wear resistance. Member 21 made of a material or ring member 2 coated with a fluororesin represented by Teflon (registered trademark)
1 is provided.

【0026】図2に示すように、ステータSとロータR
とで形成される空間に連通する通気路24をステータS
に穿設して形成してあり、この通気路24に対して空気
の流通を許しながらトラクションオイルTの漏出を阻止
する膜フィルター25を備えており、温度変化によって
内部空間の空気が膨張した場合でも、収縮した場合でも
空気の流通を許しながら、トラクションオイルの漏出を
阻止するものとなっている。
As shown in FIG. 2, the stator S and the rotor R
The air passage 24 communicating with the space defined by
And a membrane filter 25 for preventing the leakage of the traction oil T while allowing the air to flow through the air passage 24, and when the air in the internal space expands due to a temperature change. However, even if it contracts, it allows air to flow while preventing traction oil from leaking.

【0027】このように構成したことから、励振素子2
からロータRに回転力が与えられる際には、振動体3の
先端がロータRの凹溝10Aの底部に対して極めて狭い
面積で圧接し、この圧接の際には振動体3の先端とロー
タRの凹溝10Aの底部との間には必ずトラクションオ
イルTが介在するので、夫々が直接接触することが無い
ばかりか、このように狭い面積に強い圧力が作用するの
でトラクションオイルTに剪断力を発生させて振動体3
からの進行波をロータRに伝え、該ロータRに対して確
実に回転力を与えるものとなる。又、平面と比較して凹
溝10Aの内面にはトラクションオイルTを留めやすい
ため、振動体3の先端部と凹溝10Aの底面とが接する
際にトラクションオイルTを確実に介在させるものとな
る。
With this configuration, the excitation element 2
When a rotational force is applied to the rotor R from the rotor R, the tip of the vibrating body 3 comes into pressure contact with the bottom of the concave groove 10A of the rotor R in an extremely small area. Since the traction oil T always intervenes between the bottom of the R groove 10A and the traction oil T, not only does not come into direct contact with each other but also a strong pressure acts on such a small area, so that the traction oil T is subjected to shearing force. And vibrator 3
Is transmitted to the rotor R to reliably apply a rotational force to the rotor R. Further, the traction oil T is more easily retained on the inner surface of the concave groove 10A than the flat surface, so that the traction oil T is reliably interposed when the front end of the vibrating body 3 and the bottom surface of the concave groove 10A come into contact. .

【0028】そして、振動体3が振動する際には、円錐
面3Bに形成したオイル補給手段Fとしての送り面17
を介してトラクションオイルTが振動体3の先端側に送
られるものとなるので、振動体3の先端3Aと凹溝10
Aの底部(圧接面10)との間に対して常にトラクショ
ンオイルTが補給されるものとなり、この部位にトラク
ションオイルTが不足する現象を抑制するばかりでな
く、この部位にオイルを循環させる結果、温度上昇を抑
制するものとなっている。
When the vibrating body 3 vibrates, the feed surface 17 as the oil replenishing means F formed on the conical surface 3B is used.
The traction oil T is sent to the distal end side of the vibrating body 3 through the
The traction oil T is always supplied to the space between the bottom of A and the pressure contact surface 10, so that not only the shortage of the traction oil T in this region is suppressed but also the oil is circulated in this region. , To suppress the temperature rise.

【0029】〔別実施の形態〕以上のように説明した超
音波モータの構造は基本的な構成であり、以下に超音波
モータの各部の別実施の形態を説明する。又、この別実
施の形態において実施の形態と同じ機能を有するものに
は実施の形態と共通する番号、符号を付する。
[Alternative Embodiment] The structure of the ultrasonic motor described above is a basic configuration, and alternative embodiments of each part of the ultrasonic motor will be described below. In this alternative embodiment, those having the same functions as those of the embodiment are denoted by the same reference numerals and symbols as in the embodiment.

【0030】〔ロータの形状〕図5に示すように、前記
ロータRのディスク状部5の中央部に出力軸1と嵌合す
るボス部5Aを、圧接面10の部位よりステータSの側
に突出する形状に形成し、かつ、このボス部5Aに対応
するロータRの外面に凹部5Bを形成して、このロータ
Rの剛性を低減し、このボス部5Aの反回転軸芯側に傾
斜面5Cを形成する。
[Rotor Shape] As shown in FIG. 5, a boss portion 5A fitted to the output shaft 1 is provided at the center of the disk-shaped portion 5 of the rotor R at a position closer to the stator S than the pressure contact surface 10. The boss portion 5A is formed in a protruding shape, and a concave portion 5B is formed on the outer surface of the rotor R corresponding to the boss portion 5A to reduce the rigidity of the rotor R. Form 5C.

【0031】更に、この圧接面10の近傍位置に図6に
示すように、凹溝10AからのトラクションオイルTの
流れ出しを阻止する阻止面15と、凹溝10Aの側への
トラクションオイルTの流れを許す案内面16とで断面
形状が鋸歯状となるよう同心円の多数の溝を形成してあ
る。
Further, as shown in FIG. 6, a blocking surface 15 for blocking the flow of the traction oil T from the groove 10A and a flow of the traction oil T to the groove 10A are located near the pressure contact surface 10 as shown in FIG. A large number of concentric grooves are formed so that the cross-sectional shape becomes a saw-tooth shape with the guide surface 16 which allows the above.

【0032】つまり、この構成によると、内部の空間の
容積が小さくなって、トラクションオイルTの使用量の
低減が可能になるばかりか、該超音波モータを同図に示
す姿勢で使用した場合にも圧接面10の部位に対するト
ラクションオイルTの流れ込みを促進しながら、この圧
接面10からの流れ出しを抑制してトラクションオイル
Tを有効に利用できるものとしている。
That is, according to this configuration, not only the volume of the internal space becomes small, the amount of traction oil T used can be reduced, but also when the ultrasonic motor is used in the posture shown in FIG. Also, while promoting the inflow of the traction oil T into the portion of the press contact surface 10, the outflow from the press contact surface 10 is suppressed, and the traction oil T can be used effectively.

【0033】〔振動体の形状〕振動体3がロータRに対
して高い圧力で接触することによりトラクションオイル
Tを介した伝動が確実に行われることから、振動体3の
先端3AがロータRの圧接面10に接触する面積を小さ
くすることが有効となる。このことから、実施の形態で
は、1つの励振素子2に対して複数の振動体3を備え、
夫々の先端3AをロータRの圧接面10に接触させるこ
とで、夫々の先端3Aでの接触面積の狭小化を可能にし
ながら、複数の振動体3を用いて確実に回転力を与える
ように構成した。しかしながら、振動体3の配置スペー
スの問題や、加工の容易さを考えると図7に示す構成の
ものも提案される。尚、図7では振動体3の斜視図と矢
印の部位における断面図とを上下に示している。
[Shape of vibrating body] Since the vibrating body 3 comes into contact with the rotor R at a high pressure, transmission through the traction oil T is reliably performed. It is effective to reduce the area in contact with the press contact surface 10. For this reason, in the embodiment, a plurality of vibrators 3 are provided for one excitation element 2,
By making each tip 3A contact the pressure contact surface 10 of the rotor R, it is possible to reduce the contact area at each tip 3A, and to surely apply a rotational force using the plurality of vibrators 3. did. However, considering the problem of the arrangement space of the vibrating body 3 and the easiness of processing, the configuration shown in FIG. 7 is also proposed. Note that FIG. 7 shows a perspective view of the vibrating body 3 and a cross-sectional view at a portion indicated by an arrow in the upper and lower directions.

【0034】つまり、図7(イ)に示すように、振動体
3を楕円錐形に成形し、先端3Aに楕円球状に成形す
る。(ロ)に示すように、振動体3を板状材を5角形に
成形し、かつ、板厚を維持したまま先端3Aを円弧状に
成形する。(ハ)に示すように、振動体を3角形に成形
し、かつ、板厚を維持したまま先端3Aを円弧状に成形
する。(ニ)に示すように、振動体3を櫛歯状に複数の
突出部3Cを形成した板状材を用い、かつ、夫々の突出
部3Cを円錐状に成形すると共に、突出部3C夫々の先
端3Aを球状に成形する。(ホ)に示すように、振動体
3を櫛歯状に複数の突出部3Cを形成した板状材を用
い、かつ、夫々の突出部3CをステータSの半径方向に
長軸が設定された楕円錐形に成形すると共に、突出部3
Cの先端3Aを楕円球状に成形する。(ヘ)に示すよう
に、振動体3を櫛歯状に複数の突出部3Cを形成した板
状材を用い、かつ、夫々の突出部3CをステータSの周
方向に長軸が設定された楕円錐形に成形すると共に、突
出3C夫々の先端3Aを楕円球状に成形する。(ト)に
示すように、振動体3を櫛歯状に複数の突出部3Cを形
成した板状材を用い、かつ、夫々の突出部3Cを先細形
に成形すると共に、先端3Aを板厚を維持したまま円弧
状に成形する。(チ)に示すように、振動体3を櫛歯状
に複数の突出部3Cを形成した板状材を用い、かつ、夫
々の突出部3Cの先端3Aを板厚を維持したまま円弧状
に成形する。(リ)に示すように、振動体3を櫛歯状に
複数の突出部を形成した板状材を用い、かつ、夫々の突
出部3Cの先端3Aを板厚を維持したまま平面に成形す
る。
That is, as shown in FIG. 7A, the vibrating body 3 is formed into an elliptical cone, and the tip 3A is formed into an elliptical sphere. As shown in (b), the vibrating body 3 is formed into a pentagonal plate-like material, and the tip 3A is formed into an arc while maintaining the plate thickness. As shown in (c), the vibrating body is formed into a triangular shape, and the tip 3A is formed into an arc shape while maintaining the plate thickness. As shown in (d), the vibrating body 3 is made of a plate-like material having a plurality of protrusions 3C formed in a comb shape, and each protrusion 3C is formed in a conical shape, and each of the protrusions 3C is formed. The tip 3A is formed into a spherical shape. As shown in (e), the vibrating body 3 is made of a plate-like material having a plurality of protruding portions 3C formed in a comb shape, and each protruding portion 3C has a long axis set in the radial direction of the stator S. While being formed into an elliptical cone,
The tip 3A of C is formed into an elliptical sphere. As shown in (f), the vibrating body 3 is made of a plate-like material having a plurality of protrusions 3C formed in a comb shape, and each protrusion 3C has a long axis set in the circumferential direction of the stator S. In addition to molding into an elliptical cone, the tip 3A of each of the protrusions 3C is molded into an elliptical sphere. As shown in (g), the vibrating body 3 is made of a plate-like material having a plurality of protruding portions 3C formed in a comb shape, and each protruding portion 3C is formed into a tapered shape. While maintaining the shape. As shown in (h), the vibrating body 3 is made of a plate-like material having a plurality of protrusions 3C formed in a comb shape, and the tip 3A of each protrusion 3C is formed in an arc shape while maintaining the plate thickness. Molding. As shown in (i), the vibrating body 3 is made of a plate-like material having a plurality of protruding portions formed in a comb tooth shape, and the tip 3A of each protruding portion 3C is formed into a flat surface while maintaining the plate thickness. .

【0035】〔振動体の円錐面の表面形状〕前記実施の
形態でオイル補給手段Fとして示した振動体3の円錐面
3Bに形成される送り面17と案内面18との組合せ
を、トラクションオイルTの補給量の設定や、加工の容
易さを考慮すると、図8(イ)〜(ニ)に示すように、
その傾斜の程度や形状を同図に示すように設定すること
も可能である。
[Surface Shape of Conical Surface of Vibrating Body] The combination of the feed surface 17 and the guide surface 18 formed on the conical surface 3B of the vibrating body 3 shown as the oil replenishing means F in the above embodiment is used as a traction oil. Considering the setting of the replenishment amount of T and the easiness of processing, as shown in FIGS.
It is also possible to set the degree and shape of the inclination as shown in FIG.

【0036】〔圧接面の近傍部位の形状〕ロータRの回
転方向が一方だけに限られる場合には、図9(イ)に示
すように、「回転方向」へのロータRの回転に伴って圧
接面10の側にトラクションオイルTを案内するよう圧
接面10より回転軸芯Xの側(中央側)と、反回転軸芯
側(外周側)とに、案内溝23を形成してオイル補給手
段Fを構成する。又、ロータRの回転方向が正転、逆転
何れの方向にも切換えられる場合には、図9(ロ)ロー
タRの何れの方向への回転に伴って圧接面10の側にト
ラクションオイルTを案内するよう2種の特性を持った
案内溝23を圧接面10より回転軸芯側(中央側)と、
反回転軸芯側(外周側)とに形成してオイル補給手段F
を構成する。このようにオイル補給手段Fを構成するこ
とにより、振動体3の先端3Aと圧接面10との間に対
してトラクションオイルTの補給を行い、この部位にト
ラクションオイルTが不足する不都合を解消するばかり
か、温度上昇を抑制し得るものとなっている。
[Shape of Region Near Pressure Contact Surface] When the rotation direction of the rotor R is limited to only one direction, as shown in FIG. Guide grooves 23 are formed on the rotation axis X side (center side) and the counter rotation axis side (outer circumference side) from the pressure contact surface 10 so as to guide the traction oil T to the pressure contact surface 10 to supply oil. Means F is constituted. When the rotation direction of the rotor R can be switched to either the normal rotation or the reverse rotation, the traction oil T is applied to the pressure contact surface 10 with the rotation of the rotor R in either direction in FIG. A guide groove 23 having two kinds of characteristics for guiding is provided on the rotation axis center side (center side) with respect to the press contact surface 10;
Oil supply means F formed on the anti-rotation shaft center side (outer circumference side)
Is configured. By configuring the oil replenishing means F in this manner, the traction oil T is replenished between the distal end 3A of the vibrating body 3 and the press contact surface 10, and the inconvenience of the shortage of the traction oil T in this portion is eliminated. In addition, the temperature rise can be suppressed.

【0037】〔圧接面の形状〕又、前記実施の形態で
は、励振素子2に対して3つの振動体3を備えていた
が、図10(イ)に示すように、1つの励振素子2に対
して1つの振動体3を備えたものに対応するようロータ
Rの平面状の圧接面10を形成することが可能であり、
又、図10(ロ)に示すように、ロータRの圧接面に対
して単一の案内面10Aを形成することも可能である。
[Shape of Pressure Contact Surface] In the above-described embodiment, three vibrating bodies 3 are provided for the excitation element 2. However, as shown in FIG. On the other hand, it is possible to form the flat pressure contact surface 10 of the rotor R so as to correspond to the one provided with one vibrating body 3,
Further, as shown in FIG. 10 (b), it is also possible to form a single guide surface 10A with respect to the pressure contact surface of the rotor R.

【0038】〔オイルシールの形状〕前記実施の形態で
は、ロータRのディスク状部6の溝6Aにオイルシール
12を嵌込み支持した構成のものを示したが、その改良
として、以下のものが考えられる。つまり、ロータRの
回転方向が一方だけに限られるものでは、図11
(イ)、(ロ)に示すように、オイルシール12の素材
に対して単一の溝を螺旋状に形成することにより阻止面
19と案内面20を形成すると共に、この螺旋の形成方
向をロータRの回転時にトラクションオイルTを内部に
戻す方向に設定する。この構成によるとロータRの回転
時には、オイルシール12が漏出を阻止するばかりで無
く、積極的にオイルを戻し方向に送るので良好なシール
性能を現出している。
[Shape of Oil Seal] In the above-described embodiment, the configuration in which the oil seal 12 is fitted and supported in the groove 6A of the disk-shaped portion 6 of the rotor R has been described. Conceivable. That is, in the case where the rotation direction of the rotor R is limited to only one direction, FIG.
As shown in (a) and (b), a single groove is spirally formed in the material of the oil seal 12 to form the blocking surface 19 and the guide surface 20, and the direction of formation of the spiral is changed. The traction oil T is set to return to the inside when the rotor R rotates. According to this configuration, when the rotor R rotates, the oil seal 12 not only prevents the leakage, but also positively sends the oil in the return direction, thereby exhibiting good sealing performance.

【0039】又、図12(イ)に示すように、オイルシ
ール12の内部に隙間や気泡となる空間12Aを形成し
て柔軟性を高めて振動に耐え得るように構成する。図1
2(ロ)に示すように、オイルシール12の阻止面19
の端部から接触する部位に延長する形態でリップ19A
を形成し、かつ、このリップ19Aをトラクションオイ
ルTの漏出を阻止する方向に向けて折れ曲がるように形
成して、オイルの漏出を確実に阻止する。図12(ハ)
に示すように、ステータSの外周に対してオイルシール
12を嵌込み支持し、このオイルシール12が接触する
ロータRの内周面に対して低摩擦係数で、かつ、耐摩耗
性が高いリング状部材21を備える。
Further, as shown in FIG. 12A, a space 12A serving as a gap or a bubble is formed inside the oil seal 12 so that the oil seal 12 is configured to be more flexible and resistant to vibration. FIG.
2 (b), the blocking surface 19 of the oil seal 12
Lip 19A extending from the end of the
Is formed, and the lip 19A is formed so as to be bent in a direction in which the traction oil T is prevented from leaking, so that the oil is reliably prevented from leaking. FIG.
As shown in the figure, the oil seal 12 is fitted and supported on the outer periphery of the stator S, and a ring having a low friction coefficient and high wear resistance is provided on the inner peripheral surface of the rotor R with which the oil seal 12 comes into contact. The member 21 is provided.

【0040】〔付勢手段〕超音波モータは振動体3がロ
ータRに圧接する構造であるので、非駆動時には出力軸
1がロック状態となり、例えば、出力軸1の回転角度の
微調節を行いたい場合でも、出力軸1を回転操作できな
い状況にある。そこで、図13に示すように超音波モー
タを構成した。
[Urging Means] Since the ultrasonic motor has a structure in which the vibrating body 3 is pressed against the rotor R, the output shaft 1 is locked when not driven, and for example, fine adjustment of the rotation angle of the output shaft 1 is performed. Even if it is desired, the output shaft 1 cannot be rotated. Therefore, an ultrasonic motor was configured as shown in FIG.

【0041】つまり、ステータS、ロータR、励起素子
2、振動体3等の基本的な構成は前述した実施の形態と
基本的に同じ構成を採用し、出力軸1に備えたストッパ
ー30によって位置規制状態でボールベアリング7を備
え、このボールベアリング7の側に配置した圧力板31
とステータSとの間で出力軸1を取り囲む位置に、圧電
素子を積層して成る増厚機構32を付勢手段として介装
する。又、この増厚機構32は歪方向に圧電素子を積層
し、駆動時には出力軸1を介してステータSの側にロー
タRを引き寄せて振動体3の先端3AをロータRの圧接
面10に圧接させ、非駆動時には圧接力を低下させる、
若しくは、圧接力を解除するようロータRと振動体3の
先端3Aとの位置関係を設定し、かつ、増厚機構32の
増厚量を設定してある。このように構成したことによ
り、該超音波モータの回転を制御する際には増厚機構3
2の圧電素子に対して駆動電力を供給した状態におい
て、励起素子2に供給する駆動電力を制御することで出
力軸1の回転を制御できるものとなり、出力軸1の回転
を停止した状態で外部からの力で出力軸1を回転させる
際には、増厚機構32の圧電素子に対する駆動電力を解
除することで、この出力軸1を軽い力で回転操作できる
ようにしている。
That is, the basic configuration of the stator S, the rotor R, the excitation element 2, the vibrating body 3, and the like is basically the same as that of the above-described embodiment, and the position is determined by the stopper 30 provided on the output shaft 1. A pressure plate 31 provided with a ball bearing 7 in a regulated state and disposed on the side of the ball bearing 7
A thickening mechanism 32 formed by laminating piezoelectric elements is interposed as an urging means at a position surrounding the output shaft 1 between the motor and the stator S. In addition, the thickening mechanism 32 stacks piezoelectric elements in the strain direction, draws the rotor R toward the stator S via the output shaft 1 during driving, and presses the tip 3A of the vibrating body 3 against the press-contact surface 10 of the rotor R. And reduce the pressure contact force when not driven,
Alternatively, the positional relationship between the rotor R and the distal end 3A of the vibrating body 3 is set so as to cancel the pressing force, and the thickening amount of the thickening mechanism 32 is set. With this configuration, when controlling the rotation of the ultrasonic motor, the thickening mechanism 3 is used.
In the state where the driving power is supplied to the piezoelectric element 2, the rotation of the output shaft 1 can be controlled by controlling the driving power supplied to the excitation element 2. When the output shaft 1 is rotated by the force from, the drive power to the piezoelectric element of the thickening mechanism 32 is released, so that the output shaft 1 can be rotated with a small force.

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

【図1】超音波モータの分解斜視図FIG. 1 is an exploded perspective view of an ultrasonic motor.

【図2】超音波モータの断面図FIG. 2 is a sectional view of an ultrasonic motor.

【図3】振動体の拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view of a vibrating body.

【図4】オイルシールを示す断面図FIG. 4 is a sectional view showing an oil seal.

【図5】別実施の形態における超音波モータを示す断面
FIG. 5 is a sectional view showing an ultrasonic motor according to another embodiment.

【図6】別実施の形態における圧接面の近傍位置の形状
を示す断面図
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a shape of a position near a pressure contact surface in another embodiment.

【図7】別実施の形態における複数種の振動体を示す図FIG. 7 is a diagram showing a plurality of types of vibrators according to another embodiment.

【図8】別実施の形態における複数種の円錐面の形状を
示す断面図
FIG. 8 is a cross-sectional view showing shapes of a plurality of types of conical surfaces according to another embodiment.

【図9】別実施の形態における複数種の案内溝の形状を
示す図
FIG. 9 is a diagram showing shapes of plural types of guide grooves in another embodiment.

【図10】別実施の形態における複数種の圧接面と振動
体とを示す図
FIG. 10 is a diagram showing a plurality of types of press contact surfaces and a vibrating body in another embodiment.

【図11】別実施の形態におけるオイルシールの全体と
断面とを示す図
FIG. 11 is a diagram showing the entirety and a cross section of an oil seal according to another embodiment.

【図12】別実施の形態における複数種のオイルシール
を示す断面図
FIG. 12 is a sectional view showing a plurality of types of oil seals according to another embodiment.

【図13】別実施の形態における超音波モータを示す断
面図
FIG. 13 is a sectional view showing an ultrasonic motor according to another embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 励振素子 3 振動体 9 付勢手段 10 圧接面 F オイル補給手段 R ロータ S ステータ T トラクションオイル 2 Exciting element 3 Vibrating body 9 Urging means 10 Pressure contact surface F Oil replenishing means R Rotor S Stator T Traction oil

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステータに対しロータを軸芯周りで回転
自在に支持すると共に、ロータと対向するステータの支
持面に対して前記軸芯を中心とするリング状に複数の励
振素子で駆動される複数の振動体を配置し、かつ、この
振動体をロータの圧接面に押圧する付勢手段を備え、夫
々の励振素子を設定されたルールに従って駆動すること
で夫々の振動体に進行波を発生させ、この進行波によっ
てロータに回転力を与えるよう構成されている超音波モ
ータであって、 前記振動体とロータとの間の接触部位にトラクションオ
イルを介在させてある超音波モータ。
A rotor is rotatably supported around an axis with respect to a stator, and is driven by a plurality of excitation elements in a ring shape around the axis with respect to a support surface of the stator facing the rotor. Equipped with a plurality of vibrators and biasing means for pressing the vibrators against the pressure contact surface of the rotor, and generating a traveling wave on each of the vibrators by driving each of the excitation elements according to a set rule. An ultrasonic motor configured to apply a rotational force to the rotor by the traveling wave, wherein traction oil is interposed in a contact portion between the vibrator and the rotor.
【請求項2】 前記ステータとロータとの間に前記トラ
クションオイルの貯留空間が形成されると共に、この貯
留空間に貯留されたトラクションオイルを励振素子の駆
動時に振動体とロータとの接触部位に送るオイル補給手
段を備えている請求項1記載の超音波モータ。
2. A storage space for the traction oil is formed between the stator and the rotor, and the traction oil stored in the storage space is sent to a contact portion between the vibrator and the rotor when the excitation element is driven. 2. The ultrasonic motor according to claim 1, further comprising oil replenishing means.
【請求項3】 前記オイル補給手段が、振動体の振動作
動時にトラクションオイルを振動体とロータとの接触部
位に送るよう振動体の振動方向に対して直交、あるい
は、略直交する姿勢で振動体の外面に形成された複数の
送り面で構成されている請求項2記載の超音波モータ。
3. The vibrating body in a posture orthogonal to or substantially perpendicular to the vibration direction of the vibrating body so that the oil replenishing means sends traction oil to a contact portion between the vibrating body and the rotor when the vibrating body vibrates. 3. The ultrasonic motor according to claim 2, comprising a plurality of feed surfaces formed on an outer surface of the ultrasonic motor.
【請求項4】 前記オイル補給手段が、前記ロータの回
転に伴ってトラクションオイルに送り力を作用させるよ
うロータに形成した案内溝で構成されている請求項2記
載の超音波モータ。
4. The ultrasonic motor according to claim 2, wherein said oil replenishing means comprises a guide groove formed in the rotor so as to apply a feed force to traction oil as the rotor rotates.
【請求項5】 前記振動体が、前記圧接面に接触する先
端部位を先細り形状に成形して構成されている請求項1
〜4のいずれか1項に記載の超音波モータ。
5. The vibrating body is formed by shaping a tip portion in contact with the pressure contact surface into a tapered shape.
The ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記振動体の先端部が球面状に成形され
ると共に、前記圧接面のうち、この振動体の先端が接触
する部位に対して前記回転軸芯の中心と同心円となる凹
溝を形成し、この凹溝の曲率半径を振動体の先端部の曲
率半径より大きく設定してある請求項5記載の超音波モ
ータ。
6. A concave groove which is formed in a spherical shape at a tip end of said vibrating body, and which is concentric with a center of said rotary shaft center with respect to a part of said pressing surface which comes into contact with a front end of said vibrating body. 6. The ultrasonic motor according to claim 5, wherein a radius of curvature of the concave groove is set to be larger than a radius of curvature of a tip portion of the vibrator.
【請求項7】 前記ステータとロータとで、閉じた内部
空間を形成すると共に、この内部空間と外部空間とに連
なる部位に対して前記トラクションオイルの漏出を阻止
するオイルシールを配置してある請求項1〜6のいずれ
か1項に記載の超音波モータ。
7. A closed internal space is formed by the stator and the rotor, and an oil seal for preventing leakage of the traction oil is disposed in a portion connected to the internal space and the external space. Item 7. The ultrasonic motor according to any one of Items 1 to 6.
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