JP2002315365A - 超音波モータ用部品およびその製造装置ならびにその製造方法 - Google Patents
超音波モータ用部品およびその製造装置ならびにその製造方法Info
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- JP2002315365A JP2002315365A JP2001115406A JP2001115406A JP2002315365A JP 2002315365 A JP2002315365 A JP 2002315365A JP 2001115406 A JP2001115406 A JP 2001115406A JP 2001115406 A JP2001115406 A JP 2001115406A JP 2002315365 A JP2002315365 A JP 2002315365A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 量産性を向上するとともに製造コストを低く
できる超音波モータ用部品およびその製造装置ならびに
その製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の超音波モータ用部品２１は、超
音波モータのロータまたはステータに用いられる円筒形
状の部品であって、その部品の外周面に複数の斜めスリ
ット溝２１ａが設けられている。複数の斜めスリット溝
２１ａの各々は、ねじれたヘリカル形状を有している。
できる超音波モータ用部品およびその製造装置ならびに
その製造方法を提供する。 【解決手段】 本発明の超音波モータ用部品２１は、超
音波モータのロータまたはステータに用いられる円筒形
状の部品であって、その部品の外周面に複数の斜めスリ
ット溝２１ａが設けられている。複数の斜めスリット溝
２１ａの各々は、ねじれたヘリカル形状を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータ用部
品およびその製造装置ならびにその製造方法に関し、よ
り具体的には、超音波モータのロータまたはステータに
用いられる超音波モータ用部品およびその製造装置なら
びにその製造方法に関するものである。
品およびその製造装置ならびにその製造方法に関し、よ
り具体的には、超音波モータのロータまたはステータに
用いられる超音波モータ用部品およびその製造装置なら
びにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】まず従来の超音波モータについて説明す
る。
る。
【０００３】図１２は、従来の超音波モータの構成を示
す概略斜視図である。図１２を参照して、超音波モータ
は、ステータ１４０と、ロータ１２１とを備えている。
ステータ１４０はブロック１３１、１３２、１３７と、
圧電素子１３３、１３５と、電極板１３４、１３６とか
ら構成され、それぞれが１本のボルト１３８により締付
けられて連結されている。
す概略斜視図である。図１２を参照して、超音波モータ
は、ステータ１４０と、ロータ１２１とを備えている。
ステータ１４０はブロック１３１、１３２、１３７と、
圧電素子１３３、１３５と、電極板１３４、１３６とか
ら構成され、それぞれが１本のボルト１３８により締付
けられて連結されている。
【０００４】ロータ１２１には、ステータ１３７の上面
から突き出たボルト１３８が嵌挿され、ロータ１２１と
ステータ１４０とは、ナット１３９により締付けられて
圧接されている。ロータ１２１の外周面には、複数の斜
めスリットとなる溝１２１ａが形成されている。
から突き出たボルト１３８が嵌挿され、ロータ１２１と
ステータ１４０とは、ナット１３９により締付けられて
圧接されている。ロータ１２１の外周面には、複数の斜
めスリットとなる溝１２１ａが形成されている。
【０００５】この超音波モータの動作においては、まず
電極板１３４、１３６に高周波電圧が印加され、これに
より圧電素子１３３、１３５が縦振動を発生する。
電極板１３４、１３６に高周波電圧が印加され、これに
より圧電素子１３３、１３５が縦振動を発生する。
【０００６】ステータ１４０にて発生された縦振動はロ
ータ１２１に伝達される。すると、ロータ１２１に形成
された斜めスリット溝１２１ａにてねじり振動が発生
し、縦振動がロータ１２１に浮力を与え、ねじれ振動が
ロータ１２１に回転力を与える。これにより、ロータ１
２１が回転する。
ータ１２１に伝達される。すると、ロータ１２１に形成
された斜めスリット溝１２１ａにてねじり振動が発生
し、縦振動がロータ１２１に浮力を与え、ねじれ振動が
ロータ１２１に回転力を与える。これにより、ロータ１
２１が回転する。
【０００７】このような超音波モータにおけるロータ１
２１の斜視図および正面図を図１３および図１４に示
す。
２１の斜視図および正面図を図１３および図１４に示
す。
【０００８】図１３および図１４を参照して、従来、超
音波モータのロータ１２１の外周面に設ける斜めスリッ
ト溝１２１ａは、円筒状部材の下側または横方向から切
削することにより形成されている。このため、斜めスリ
ット溝１２１ａはねじれることなく斜めに真直ぐ形成さ
れている。
音波モータのロータ１２１の外周面に設ける斜めスリッ
ト溝１２１ａは、円筒状部材の下側または横方向から切
削することにより形成されている。このため、斜めスリ
ット溝１２１ａはねじれることなく斜めに真直ぐ形成さ
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の超音波モータにおいては斜めスリット溝１２１ａは切
削加工により形成されていたため、歩留まりが悪く、か
つ切削加工が難しく、量産性が低いという問題点があっ
た。また、斜めスリット溝１２１ａを切削加工により形
成するため、加工に多くの費用がかかり、その製造コス
トが高くなるという問題点もあった。
の超音波モータにおいては斜めスリット溝１２１ａは切
削加工により形成されていたため、歩留まりが悪く、か
つ切削加工が難しく、量産性が低いという問題点があっ
た。また、斜めスリット溝１２１ａを切削加工により形
成するため、加工に多くの費用がかかり、その製造コス
トが高くなるという問題点もあった。
【００１０】それゆえ本発明の一の目的は、量産性を高
めるとともに製造コストを低くできる超音波モータ用部
品およびその製造装置ならびにその製造方法を提供する
ことである。
めるとともに製造コストを低くできる超音波モータ用部
品およびその製造装置ならびにその製造方法を提供する
ことである。
【００１１】また本発明の他の目的は、圧電素子の伸縮
運動により発生される振動波によってロータおよびステ
ータのブロック体が確実に共振するようにした超音波モ
ータ用部品およびその製造方法を提供することである。
運動により発生される振動波によってロータおよびステ
ータのブロック体が確実に共振するようにした超音波モ
ータ用部品およびその製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波モータ用
部品は、超音波モータのロータまたはステータに用いら
れる円筒形状の部品において、部品の外周面に複数の斜
めスリット溝が設けられており、複数の斜めスリット溝
の各々がねじれたヘリカル形状であることを特徴とする
ものである。
部品は、超音波モータのロータまたはステータに用いら
れる円筒形状の部品において、部品の外周面に複数の斜
めスリット溝が設けられており、複数の斜めスリット溝
の各々がねじれたヘリカル形状であることを特徴とする
ものである。
【００１３】本発明の超音波モータ用部品では、斜めス
リット溝がねじれたヘリカル形状よりなっているため、
斜めスリット溝を切削加工ではなく、粉末成形時に形成
することができる。これにより、斜めスリット溝を切削
加工する工程が不要となるため、量産性を向上できると
ともに製造コストを低減することができる。
リット溝がねじれたヘリカル形状よりなっているため、
斜めスリット溝を切削加工ではなく、粉末成形時に形成
することができる。これにより、斜めスリット溝を切削
加工する工程が不要となるため、量産性を向上できると
ともに製造コストを低減することができる。
【００１４】上記の超音波モータ用部品において好まし
くは、部品は、焼結体に水蒸気処理を施すことにより四
酸酸化鉄の膜が形成された構成を有している。
くは、部品は、焼結体に水蒸気処理を施すことにより四
酸酸化鉄の膜が形成された構成を有している。
【００１５】このように水蒸気処理を施すことにより、
水蒸気処理を施さない焼結材に比較して密度の変化量に
対するヤング率およびポアソン比の変化量を小さくする
ことができる。このため密度のばらつきに伴うヤング率
およびポアソン比のばらつきを抑えることができ、振動
波によって確実に共振する超音波モータを得ることがで
きる。
水蒸気処理を施さない焼結材に比較して密度の変化量に
対するヤング率およびポアソン比の変化量を小さくする
ことができる。このため密度のばらつきに伴うヤング率
およびポアソン比のばらつきを抑えることができ、振動
波によって確実に共振する超音波モータを得ることがで
きる。
【００１６】本発明の超音波モータ用部品の製造装置
は、ダイと、下パンチと、上パンチとを備えている。ダ
イは、貫通孔の内周面に複数のヘリカル状凸部を有して
いる。下パンチは、複数の第１のヘリカル状溝を外周面
に有し、かつ複数の第１のヘリカル状溝の各々が複数の
ヘリカル状凸部の各々に嵌合するように貫通孔内に挿通
されている。上パンチは、貫通孔内に挿通されることに
より、それぞれが複数のヘリカル状凹部の各々に嵌合可
能な複数の第２のヘリカル状溝を外周面に有している。
は、ダイと、下パンチと、上パンチとを備えている。ダ
イは、貫通孔の内周面に複数のヘリカル状凸部を有して
いる。下パンチは、複数の第１のヘリカル状溝を外周面
に有し、かつ複数の第１のヘリカル状溝の各々が複数の
ヘリカル状凸部の各々に嵌合するように貫通孔内に挿通
されている。上パンチは、貫通孔内に挿通されることに
より、それぞれが複数のヘリカル状凹部の各々に嵌合可
能な複数の第２のヘリカル状溝を外周面に有している。
【００１７】本発明の超音波モータ用部品の製造装置で
は、ダイのヘリカル状凸部と上下パンチのヘリカル状溝
とを嵌合させて粉末の圧縮成形を行なうことにより、ダ
イに対して上下パンチをガイドできるとともに、成形体
の外周面にねじれたヘリカル形状の斜めスリット溝を形
成することが可能となる。これにより、斜めスリット溝
を切削加工する工程が不要となるため量産性を向上でき
るとともに製造コストを低減することができる。
は、ダイのヘリカル状凸部と上下パンチのヘリカル状溝
とを嵌合させて粉末の圧縮成形を行なうことにより、ダ
イに対して上下パンチをガイドできるとともに、成形体
の外周面にねじれたヘリカル形状の斜めスリット溝を形
成することが可能となる。これにより、斜めスリット溝
を切削加工する工程が不要となるため量産性を向上でき
るとともに製造コストを低減することができる。
【００１８】本発明の超音波モータ用部品の製造方法
は、上述した超音波モータ用部品の製造装置を用いて超
音波モータ用部品を製造する方法であって、以下の工程
を備えている。
は、上述した超音波モータ用部品の製造装置を用いて超
音波モータ用部品を製造する方法であって、以下の工程
を備えている。
【００１９】まずダイの貫通孔内に粉末が充填された後
に上パンチと下パンチとの間で粉末が圧縮されて成形体
が形成される。この成形体が焼結されることにより焼結
体が形成される。
に上パンチと下パンチとの間で粉末が圧縮されて成形体
が形成される。この成形体が焼結されることにより焼結
体が形成される。
【００２０】本発明の超音波モータ用部品の製造方法で
は、ダイのヘリカル状凸部と上下パンチのヘリカル状溝
とを嵌合させて粉末の圧縮成形を行なうことにより、ダ
イに対して上下パンチがガイドできるとともに、成形体
の外周面にねじれたヘリカル形状の斜めスリット溝を形
成することが可能となる。これにより、斜めスリット溝
を切削加工する工程が不要となるため量産性を向上でき
るとともに製造コストを低減することができる。
は、ダイのヘリカル状凸部と上下パンチのヘリカル状溝
とを嵌合させて粉末の圧縮成形を行なうことにより、ダ
イに対して上下パンチがガイドできるとともに、成形体
の外周面にねじれたヘリカル形状の斜めスリット溝を形
成することが可能となる。これにより、斜めスリット溝
を切削加工する工程が不要となるため量産性を向上でき
るとともに製造コストを低減することができる。
【００２１】上記の超音波モータ用部品の製造方法にお
いて好ましくは、焼結体に水蒸気処理を施すことによ
り、焼結体に四酸酸化鉄の膜を形成する工程がさらに備
えられている。
いて好ましくは、焼結体に水蒸気処理を施すことによ
り、焼結体に四酸酸化鉄の膜を形成する工程がさらに備
えられている。
【００２２】このように水蒸気処理を行なうことによ
り、水蒸気処理を行なわない焼結材に比較して密度の変
化量に対するヤング率およびポアソン比の変化量を小さ
くすることができる。このため、密度のばらつきに伴う
ヤング率およびポアソン比のばらつきを抑えることがで
き、振動波によって確実に共振する超音波モータを製造
することができる。
り、水蒸気処理を行なわない焼結材に比較して密度の変
化量に対するヤング率およびポアソン比の変化量を小さ
くすることができる。このため、密度のばらつきに伴う
ヤング率およびポアソン比のばらつきを抑えることがで
き、振動波によって確実に共振する超音波モータを製造
することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。
て図に基づいて説明する。
【００２４】図１および図２は、本発明の一実施の形態
における超音波モータ用部品の構成を概略的に示す斜視
図および正面図である。また図３、図４および図５は、
図１および図２に示す超音波モータ用部品の構成を概略
的に示す上面図、断面図および下面図である。なお、図
４の断面図は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面に対応して
いる。
における超音波モータ用部品の構成を概略的に示す斜視
図および正面図である。また図３、図４および図５は、
図１および図２に示す超音波モータ用部品の構成を概略
的に示す上面図、断面図および下面図である。なお、図
４の断面図は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面に対応して
いる。
【００２５】図１〜図５を参照して、本実施の形態の超
音波モータ用部品は、超音波モータのロータまたはステ
ータのブロックとして用いられるものであり、略円筒形
状の外周面に複数の斜めスリット溝２１ａを設けた構成
を有している。複数の斜めスリット溝２１ａの各々は、
ねじれたヘリカル形状を有している。
音波モータ用部品は、超音波モータのロータまたはステ
ータのブロックとして用いられるものであり、略円筒形
状の外周面に複数の斜めスリット溝２１ａを設けた構成
を有している。複数の斜めスリット溝２１ａの各々は、
ねじれたヘリカル形状を有している。
【００２６】複数の斜めスリット溝２１ａの各々は、上
面から見ると図３に示すように外周面から円筒形状中心
部に向かって延びるように形成されており、かつ下面か
ら見ても図５に示すように外周面から円筒形状中心部に
延びるように形成されている。また、複数の斜めスリッ
ト溝２１ａの各々は、円筒形状の軸方向に直交するいず
れの断面においても、外周面から円筒形状中心部へ延び
るように形成されており、それによりねじれたヘリカル
形状を有している。
面から見ると図３に示すように外周面から円筒形状中心
部に向かって延びるように形成されており、かつ下面か
ら見ても図５に示すように外周面から円筒形状中心部に
延びるように形成されている。また、複数の斜めスリッ
ト溝２１ａの各々は、円筒形状の軸方向に直交するいず
れの断面においても、外周面から円筒形状中心部へ延び
るように形成されており、それによりねじれたヘリカル
形状を有している。
【００２７】このように斜めスリット溝２１ａが、軸線
に直交するいずれの断面においても外周面から円筒形状
中心部に向かうように延びている点において、図１３お
よび図１４に示す従来の超音波モータ用部品１２１の斜
めスリット溝１２１ａとは異なる。
に直交するいずれの断面においても外周面から円筒形状
中心部に向かうように延びている点において、図１３お
よび図１４に示す従来の超音波モータ用部品１２１の斜
めスリット溝１２１ａとは異なる。
【００２８】またこの超音波モータ用部品２１は、金属
粉末を圧縮成形により成形体とした後に焼結によって焼
き固められた構成を有している。また、その焼結体に水
蒸気処理によって四酸酸化鉄の膜が形成されていること
が好ましい。なお、超音波モータ用部品２１の円筒形状
中央部には貫通孔２１ｂが設けられている。
粉末を圧縮成形により成形体とした後に焼結によって焼
き固められた構成を有している。また、その焼結体に水
蒸気処理によって四酸酸化鉄の膜が形成されていること
が好ましい。なお、超音波モータ用部品２１の円筒形状
中央部には貫通孔２１ｂが設けられている。
【００２９】次に、本実施の形態の超音波モータ用部品
の製造装置について説明する。図６は、本発明の一実施
の形態における超音波モータ用部品の製造装置の構成を
概略的に示す断面図である。また図７は、図６における
ダイと下パンチと上パンチとの構成を拡大して示す概略
斜視図である。
の製造装置について説明する。図６は、本発明の一実施
の形態における超音波モータ用部品の製造装置の構成を
概略的に示す断面図である。また図７は、図６における
ダイと下パンチと上パンチとの構成を拡大して示す概略
斜視図である。
【００３０】まず図７を参照して、ダイ５の貫通孔内周
部に成形用のヘリカル形状を有する複数のリード（凸
部）５ａが形成されている。上パンチ１と下パンチ７と
の各外周面には、複数のヘリカルリード５ａの各々と噛
み合う複数のヘリカル形状を有する溝１ａ、７ａが形成
されている。
部に成形用のヘリカル形状を有する複数のリード（凸
部）５ａが形成されている。上パンチ１と下パンチ７と
の各外周面には、複数のヘリカルリード５ａの各々と噛
み合う複数のヘリカル形状を有する溝１ａ、７ａが形成
されている。
【００３１】図６を参照して、下パンチ７はベースプレ
ート８上に固定され、ダイ５がベアリング１４を介して
ダイプレート６に回転可能に支持されている。ダイ５
は、下パンチ７に設けられたガイド溝１６（これはヘリ
カルリード５ａと同一リード）にガイドピン１５を係合
させて下パンチ基準でリードの位相を調整するようにさ
れている。そのダイ５は、昇降時にガイド溝１６に案内
されて回転する。
ート８上に固定され、ダイ５がベアリング１４を介して
ダイプレート６に回転可能に支持されている。ダイ５
は、下パンチ７に設けられたガイド溝１６（これはヘリ
カルリード５ａと同一リード）にガイドピン１５を係合
させて下パンチ基準でリードの位相を調整するようにさ
れている。そのダイ５は、昇降時にガイド溝１６に案内
されて回転する。
【００３２】上パンチ１は、ヘリカル溝１ａをヘリカル
リード５ａに正しく噛み合わせるために回転可能に支持
されている。この上パンチ１にも、ヘリカルリード５ａ
と同一リードのガイド溝１８が設けられている。このガ
イド溝１８に係合したガイドピン１７に案内されて上パ
ンチ１が降下中に定められた位置、すなわち途中までは
アッパープレート２とともに降下するガイドプレート４
がガイドストッパ１３によって移動規制を受ける位置か
ら回転し始め、ヘリカルリード５ａと噛み合ってダイ５
の中に押込まれる。
リード５ａに正しく噛み合わせるために回転可能に支持
されている。この上パンチ１にも、ヘリカルリード５ａ
と同一リードのガイド溝１８が設けられている。このガ
イド溝１８に係合したガイドピン１７に案内されて上パ
ンチ１が降下中に定められた位置、すなわち途中までは
アッパープレート２とともに降下するガイドプレート４
がガイドストッパ１３によって移動規制を受ける位置か
ら回転し始め、ヘリカルリード５ａと噛み合ってダイ５
の中に押込まれる。
【００３３】その押込みにより、上パンチ１、ダイ５、
下パンチ７およびコアロッド９の４者間に形成されるキ
ャビティ内の粉末原料Ｍが圧縮されて成形体Ａができ
る。そして、その成形体Ａが、ダイ５とコアロッド９の
圧縮完了点からの強制引下げ（ダイ５とコアロッド９の
強制引下げを行なう前の降下は自然に起こる）により、
ダイ５から押出される。
下パンチ７およびコアロッド９の４者間に形成されるキ
ャビティ内の粉末原料Ｍが圧縮されて成形体Ａができ
る。そして、その成形体Ａが、ダイ５とコアロッド９の
圧縮完了点からの強制引下げ（ダイ５とコアロッド９の
強制引下げを行なう前の降下は自然に起こる）により、
ダイ５から押出される。
【００３４】このようにしてできた成形体Ａは、圧縮方
向の中央部付近の密度が端面部分（上・下パンチ接触部
付近）よりも若干低くなる。
向の中央部付近の密度が端面部分（上・下パンチ接触部
付近）よりも若干低くなる。
【００３５】なお、アッパープレート２は上ラム３に接
続されており、アッパープレート２とガイドプレート４
との間にはシリンダ１９が配置されている。また、ダイ
プレート６は連結用支柱１２を介してヨークプレート１
０および下ラム１１に接続されている。
続されており、アッパープレート２とガイドプレート４
との間にはシリンダ１９が配置されている。また、ダイ
プレート６は連結用支柱１２を介してヨークプレート１
０および下ラム１１に接続されている。
【００３６】上記の成形が終わると、成形体（圧粉体）
Ａに焼結が行なわれる。成形工程において成形された金
属粉末の成形体Ａは電気炉により加熱され焼結される。
このときの焼結温度は金属粉末が十分に結合できる８０
０〜１３００℃が好ましい。この焼結工程により成形体
Ａは焼結体となる。この焼結体において、その精度によ
り必要であれば、切削加工などが施されてもよい。
Ａに焼結が行なわれる。成形工程において成形された金
属粉末の成形体Ａは電気炉により加熱され焼結される。
このときの焼結温度は金属粉末が十分に結合できる８０
０〜１３００℃が好ましい。この焼結工程により成形体
Ａは焼結体となる。この焼結体において、その精度によ
り必要であれば、切削加工などが施されてもよい。
【００３７】次に、焼結体に四酸酸化鉄の膜を形成する
水蒸気処理が施される。一般に、物体はその物体に固有
の振動数を持っている。また固有振動数はヤング率およ
びポアソン比により変化することも知られている。
水蒸気処理が施される。一般に、物体はその物体に固有
の振動数を持っている。また固有振動数はヤング率およ
びポアソン比により変化することも知られている。
【００３８】焼結材の場合、図８および図９に示すよう
にその密度の変化に比例してヤング率およびポアソン比
が変化する。しかし、水蒸気処理を行なうと、水蒸気処
理を行なっていない焼結材に対して、密度の変化量に対
するヤング率およびポアソン比の変化量が小さくなる。
したがって、ロータまたはステータ部に含まれるブロッ
ク体に固有振動数を利用して縦振動およびねじれ振動を
発生させ、その運動を回転運動に変換して駆動する超音
波モータにおいて、焼結体に水蒸気処理を行なうこと
は、焼結体の製造上起こり得る密度のばらつきに伴うヤ
ング率およびポアソン比のばらつきを抑えることができ
るため、製造が容易になる。
にその密度の変化に比例してヤング率およびポアソン比
が変化する。しかし、水蒸気処理を行なうと、水蒸気処
理を行なっていない焼結材に対して、密度の変化量に対
するヤング率およびポアソン比の変化量が小さくなる。
したがって、ロータまたはステータ部に含まれるブロッ
ク体に固有振動数を利用して縦振動およびねじれ振動を
発生させ、その運動を回転運動に変換して駆動する超音
波モータにおいて、焼結体に水蒸気処理を行なうこと
は、焼結体の製造上起こり得る密度のばらつきに伴うヤ
ング率およびポアソン比のばらつきを抑えることができ
るため、製造が容易になる。
【００３９】このようにして得られた超音波モータ用部
品を、超音波モータのロータとして用いた構成を図１０
に、ステータのブロック体に用いた構成を図１１に示
す。
品を、超音波モータのロータとして用いた構成を図１０
に、ステータのブロック体に用いた構成を図１１に示
す。
【００４０】図１０を参照して、この超音波モータは、
本実施の形態の超音波モータ用部品からなるロータ２１
と、ステータ４０とから構成されている。ステータ４０
はブロック３１、３２、３７と、圧電素子３３、３５
と、電極板３４、３６とから構成され、それぞれが１本
のボルト３８により締付けられて連結されている。
本実施の形態の超音波モータ用部品からなるロータ２１
と、ステータ４０とから構成されている。ステータ４０
はブロック３１、３２、３７と、圧電素子３３、３５
と、電極板３４、３６とから構成され、それぞれが１本
のボルト３８により締付けられて連結されている。
【００４１】ロータ２１には、ステータ４０の上面から
突き出たボルト３８が嵌挿され、ロータ２１とステータ
４０とは、ナット３９により締付けられて圧接されてい
る。
突き出たボルト３８が嵌挿され、ロータ２１とステータ
４０とは、ナット３９により締付けられて圧接されてい
る。
【００４２】ロータ２１の外周面には、複数の斜めスリ
ット溝２１ａが形成されており、この複数の斜めスリッ
ト溝２１ａの各々は、上述したようにねじれたヘリカル
形状を有している。
ット溝２１ａが形成されており、この複数の斜めスリッ
ト溝２１ａの各々は、上述したようにねじれたヘリカル
形状を有している。
【００４３】次に図１１を参照して、この超音波モータ
は、ロータ３９とステータ４０とから構成されている。
ステータ４０は、ブロック３１、３２、３７と、圧電素
子３３、３５と、電極板３４、３６とから構成され、そ
れぞれが１本のボルト３８により締付けられて連結され
ている。ここでブロック３２に本実施の形態の超音波モ
ータ用部品が用いられている。このブロック３２の外周
面には複数の斜めスリット溝３２ａが設けられている。
複数の斜めスリット溝３２ａの各々は、上述したように
ねじれたヘリカル形状を有している。
は、ロータ３９とステータ４０とから構成されている。
ステータ４０は、ブロック３１、３２、３７と、圧電素
子３３、３５と、電極板３４、３６とから構成され、そ
れぞれが１本のボルト３８により締付けられて連結され
ている。ここでブロック３２に本実施の形態の超音波モ
ータ用部品が用いられている。このブロック３２の外周
面には複数の斜めスリット溝３２ａが設けられている。
複数の斜めスリット溝３２ａの各々は、上述したように
ねじれたヘリカル形状を有している。
【００４４】ロータ３９には、ステータ４０の上面から
突き出たボルト３８が嵌挿され、ロータ３９とステータ
４０とは、ナット３９により締付けられて圧接されてい
る。
突き出たボルト３８が嵌挿され、ロータ３９とステータ
４０とは、ナット３９により締付けられて圧接されてい
る。
【００４５】なお、本実施の形態においては斜めスリッ
ト溝２１ａが６本設けられた構成を示しているが、６本
に限定されず、複数本であれば何本であってもよい。
ト溝２１ａが６本設けられた構成を示しているが、６本
に限定されず、複数本であれば何本であってもよい。
【００４６】また、必要であれば、ロータおよびステー
タのブロック体の双方に本実施の形態の超音波モータ用
部品が用いられても良い。
タのブロック体の双方に本実施の形態の超音波モータ用
部品が用いられても良い。
【００４７】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波モ
ータ用部品およびその製造装置ならびにその製造方法に
よれば、ダイのヘリカル状凸部と上下パンチのヘリカル
状溝とを嵌合させて粉末の圧縮成形を行なうことによ
り、ダイに対して上下パンチをガイドできるとともに成
形体外周面にねじれたヘリカル形状の斜めスリット溝を
形成することが可能となる。これにより、斜めスリット
溝を切削加工する工程が不要となるため、量産性を向上
できるとともに製造コストを低減することができる。
ータ用部品およびその製造装置ならびにその製造方法に
よれば、ダイのヘリカル状凸部と上下パンチのヘリカル
状溝とを嵌合させて粉末の圧縮成形を行なうことによ
り、ダイに対して上下パンチをガイドできるとともに成
形体外周面にねじれたヘリカル形状の斜めスリット溝を
形成することが可能となる。これにより、斜めスリット
溝を切削加工する工程が不要となるため、量産性を向上
できるとともに製造コストを低減することができる。
【００４９】また本発明の超音波モータ用部品およびそ
の製造方法では、水蒸気処理が行なわれることにより、
水蒸気処理を行なわない焼結材に比較して密度の変化量
に対するヤング率およびポアソン比の変化量を小さくす
ることができる。このため、密度のばらつきに伴うヤン
グ率およびポアソン比のばらつきを抑えることができ、
振動波によって確実に共振する超音波モータを得ること
ができる。
の製造方法では、水蒸気処理が行なわれることにより、
水蒸気処理を行なわない焼結材に比較して密度の変化量
に対するヤング率およびポアソン比の変化量を小さくす
ることができる。このため、密度のばらつきに伴うヤン
グ率およびポアソン比のばらつきを抑えることができ、
振動波によって確実に共振する超音波モータを得ること
ができる。
【図１】 本発明の一実施の形態における超音波モータ
用部品の構成を概略的に示す斜視図である。
用部品の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】 本発明の一実施の形態における超音波モータ
用部品の構成を概略的に示す正面図である。
用部品の構成を概略的に示す正面図である。
【図３】 本発明の一実施の形態における超音波モータ
用部品の構成を概略的に示す上面図である。
用部品の構成を概略的に示す上面図である。
【図４】 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面に対応した断
面図である。
面図である。
【図５】 本発明の一実施の形態における超音波モータ
用部品の構成を概略的に示す下面図である。
用部品の構成を概略的に示す下面図である。
【図６】 本発明の一実施の形態における超音波モータ
用部品を製造するための装置の構成を概略的に示す断面
図である。
用部品を製造するための装置の構成を概略的に示す断面
図である。
【図７】 図６のダイおよび上下パンチの構成を拡大し
て示す概略斜視図である。
て示す概略斜視図である。
【図８】 密度の変化に対するヤング率の変化を示す図
である。
である。
【図９】 密度の変化に対するポアソン比の変化を示す
図である。
図である。
【図１０】 本発明の一実施の形態における超音波モー
タ用部品をロータとして用いた超音波モータの構成を概
略的に示す斜視図である。
タ用部品をロータとして用いた超音波モータの構成を概
略的に示す斜視図である。
【図１１】 本発明の一実施の形態における超音波モー
タ用部品をステータのブロック体として用いた超音波モ
ータの構成を概略的に示す斜視図である。
タ用部品をステータのブロック体として用いた超音波モ
ータの構成を概略的に示す斜視図である。
【図１２】 従来の超音波モータの構成を概略的に示す
斜視図である。
斜視図である。
【図１３】 従来の超音波モータ用部品の構成を概略的
に示す斜視図である。
に示す斜視図である。
【図１４】 従来の超音波モータ用部品の構成を概略的
に示す正面図である。
に示す正面図である。
１ 上パンチ、１ａ，７ａ ヘリカル溝、２ アッパー
プレート、３ 上ラム、４ ガイドプレート、５ ダ
イ、５ａ ヘリカルリード、６ ダイプレート、７ 下
パンチ、８ ベースプレート、９ コアロッド、１０
ヨークプレート、１１ 下ラム、１２ 連結用支柱、１
３ ガイドストッパ、１４ ベアリング、１５，１７
ガイドピン、１６，１８ ガイド溝、１９ シリンダ、
２１ 超音波モータ用部品、２１ａ 斜めスリット溝、
２１ｂ 貫通孔、Ｍ 粉末原料、Ａ成形体（圧粉体）。
プレート、３ 上ラム、４ ガイドプレート、５ ダ
イ、５ａ ヘリカルリード、６ ダイプレート、７ 下
パンチ、８ ベースプレート、９ コアロッド、１０
ヨークプレート、１１ 下ラム、１２ 連結用支柱、１
３ ガイドストッパ、１４ ベアリング、１５，１７
ガイドピン、１６，１８ ガイド溝、１９ シリンダ、
２１ 超音波モータ用部品、２１ａ 斜めスリット溝、
２１ｂ 貫通孔、Ｍ 粉末原料、Ａ成形体（圧粉体）。
フロントページの続き (72)発明者 杉本 葵 岡山県川上郡成羽町成羽2901番地 住友電 工焼結合金株式会社内 (72)発明者 谷野 元康 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 (72)発明者 菰田 晶彦 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 Ｆターム(参考） 5H680 BB04 BB15 CC03 DD01 DD13 DD23 DD36 DD53 DD65 DD66 DD72 DD88 DD92 FF03 FF04 FF12 FF20
Claims (5)
- 【請求項１】 超音波モータのロータまたはステータに
用いられる円筒形状の部品において、前記部品の外周面
に複数の斜めスリット溝が設けられており、前記複数の
斜めスリット溝の各々がねじれたヘリカル形状であるこ
とを特徴とする、超音波モータ用部品。 - 【請求項２】 前記部品は、焼結体に水蒸気処理を施す
ことにより四酸酸化鉄の膜が形成された構成を有するこ
とを特徴とする、請求項１に記載の超音波モータ用部
品。 - 【請求項３】 貫通孔の内周面に複数のヘリカル状凸部
を有するダイと、 複数の第１のヘリカル状溝を外周面に有し、かつ前記複
数の第１のヘリカル状溝の各々が前記複数のヘリカル状
凸部の各々に嵌合するように前記貫通孔内に挿通される
下パンチと、 前記貫通孔内に挿通されることにより、それぞれが前記
複数のヘリカル状凸部の各々に嵌合可能な複数の第２の
ヘリカル状溝を外周面に有する上パンチとを備えた超音
波モータ用部品の製造装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の前記超音波モータ用部
品の製造装置を用いて前記超音波モータ用部品を製造す
る方法であって、前記ダイの前記貫通孔内に粉末を充填
した後に前記上パンチと前記下パンチとの間で前記粉末
を圧縮して成形体を形成する工程と、 前記成形体を焼結することで焼結体を形成する工程とを
備えた、超音波モータ用部品の製造方法。 - 【請求項５】 前記焼結体に水蒸気処理を施すことによ
り前記焼結体に四酸酸化鉄の膜を形成する工程をさらに
備えたことを特徴とする請求項４に記載の超音波モータ
用部品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001115406A JP2002315365A (ja) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | 超音波モータ用部品およびその製造装置ならびにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001115406A JP2002315365A (ja) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | 超音波モータ用部品およびその製造装置ならびにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002315365A true JP2002315365A (ja) | 2002-10-25 |
Family
ID=18966312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001115406A Withdrawn JP2002315365A (ja) | 2001-04-13 | 2001-04-13 | 超音波モータ用部品およびその製造装置ならびにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002315365A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103894513A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-02 | 浙江永磁电机有限公司 | 一种起动马达转子线圈液压数控扭头机 |
| CN105827140A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-03 | 长春工业大学 | 斜槽式精密压电粘滑直线马达及其驱动方法 |
-
2001
- 2001-04-13 JP JP2001115406A patent/JP2002315365A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103894513A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-07-02 | 浙江永磁电机有限公司 | 一种起动马达转子线圈液压数控扭头机 |
| CN105827140A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-03 | 长春工业大学 | 斜槽式精密压电粘滑直线马达及其驱动方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080701 |