JP2002315366A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロータを複数軸中心に回動駆動させる超音波
モータにおいて、効率や正常な動作を維持することがで
きる超音波モータを提供する。 【解決手段】 超音波モータは、接触部１０ｂを有し、
その接触部１０ｂに複数方向の振動を発生するステータ
４と、接触部１０ｂに当接される球面部５ａを有し、ス
テータ４にて発生される複数方向の振動にそれぞれ基づ
いて複数の軸中心に回動するロータ５とを備える。接触
部１０ｂと、接触部１０ｂに接触する球面部５ａの接触
部可動域とは上側及び下側ケース１，２と軸受３とによ
り外部から遮断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータを複数軸中
心に回動駆動させる超音波モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ロータを複数軸中心に回動駆動さ
せる超音波モータが提案されている。この超音波モータ
のステータは、接触部に複数方向の振動を発生可能とな
るように圧電素子が設けられている。そして、ロータ
は、前記接触部に当接される球面部を有し、前記ステー
タにて発生される複数方向の振動にそれぞれ基づいて複
数の軸中心に回動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な超音波モータでは、ロータが複数軸中心に回動するた
め、球面部と接触部との当接方向の軸を中心として回動
（回転）するとき以外の軸中心に回動するとき、接触部
に接触する球面部の場所が異なることになる。言い換え
ると、ロータの回動時、球面部には、接触部と接触／非
接触する接触部可動域がある。このことから、球面部の
非接触状態の接触部可動域にゴミや埃等の異物が付着す
る虞があり、その場合、ロータの回動によって該異物が
球面部と接触部との間に入り込む虞がある。このこと
は、球面部と接触部間の摩擦力を変化させてしまい、効
率の低下や誤作動を招く原因となる。

【０００４】本発明の目的は、ロータを複数軸中心に回
動駆動させる超音波モータにおいて、効率や正常な動作
を維持することができる超音波モータを提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、接触部を有し、その接触部に複数方向の振動を発生
するステータと、前記接触部に当接される球面部を有
し、前記ステータにて発生される複数方向の振動にそれ
ぞれ基づいて複数の軸中心に回動するロータとを備えた
超音波モータにおいて、前記接触部と、該接触部に接触
する前記球面部の接触部可動域とを外部から遮断する防
塵部材を備えた。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の超音波モータにおいて、前記ロータを複数の軸中心に
回動可能に支持する軸受を有し、該軸受にて前記防塵部
材の一部を構成した。

【０００７】請求項３に記載の発明は、接触部を有し、
その接触部に複数方向の振動を発生するステータと、前
記接触部に当接される球面部を有し、前記ステータにて
発生される複数方向の振動にそれぞれ基づいて複数の軸
中心に回動するロータと、前記ロータを複数の軸中心に
回動可能に支持する軸受とを備えた超音波モータにおい
て、前記接触部と、該接触部に接触する前記球面部の接
触部可動域と、前記軸受と、該軸受に接触する前記ロー
タの軸受部可動域とを外部から遮断する防塵部材を備え
た。

【０００８】請求項４に記載の発明は、請求項２又は３
に記載の超音波モータにおいて、前記球面部は、前記ロ
ータが前記軸受を介して加圧されることで前記接触部に
加圧接触された。

【０００９】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の超音波モータにおいて、前記防塵部材は、前記軸受が
固定される第１ケースと、前記ステータが固定され前記
第１ケースに固定される第２ケースとを備え、該第１ケ
ースと該第２ケースとに互いの間隔を調整可能とする間
隔調整機構を設け、該第１ケースと該第２ケースとの間
隔を調整することで前記ロータの加圧力を調整可能とし
た。

【００１０】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の超音波モータにおいて、前記第１及び第２ケースは、
それぞれ略有底円筒形状に形成され、前記間隔調整機構
は、前記第１及び第２ケースの開口部に形成された雌ネ
ジ及び雄ネジ、又は、雄ネジ及び雌ネジであり、該第１
ケースに対して該第２ケースを相対回動することで該第
１ケースと該第２ケースとの間隔を調整可能とした。

【００１１】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
ステータの接触部と、該接触部に接触するロータの球面
部の接触部可動域とが防塵部材にて外部から遮断される
ため、該接触部及び該接触部可動域に埃等の異物が付着
することが防止される。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、ロータを
複数の軸中心に回動可能に支持する軸受にて前記防塵部
材の一部が構成されるため、即ち軸受と防塵部材が兼用
部材となるため、請求項１に記載の発明の効果に加え
て、該超音波モータの部品点数の増大を抑制することが
できる。

【００１３】請求項３に記載の発明によれば、ステータ
の接触部と、該接触部に接触するロータの球面部の接触
可動域と、軸受と、軸受に接触する前記ロータの軸受部
可動域とが防塵部材にて外部から遮断されるため、該接
触部、該接触部可動域、該軸受、及び該軸受部可動域に
埃等の異物が付着することが防止される。

【００１４】請求項４に記載の発明によれば、前記ロー
タが前記軸受を介して加圧されるため、ロータの複数の
軸中心の回動を許容するとともに部品点数の増大を抑制
しながら、球面部を接触部に加圧接触させることができ
る。

【００１５】請求項５に記載の発明によれば、前記防塵
部材は、前記軸受が固定される第１ケースと、前記ステ
ータが固定され前記第１ケースに固定される第２ケース
とを備える。そして、第１ケースと第２ケースには、互
いの間隔を調整可能とする間隔調整機構が設けられ、該
第１ケースと該第２ケースとの間隔が調整されることで
前記ロータの加圧力が調整される。よって、ロータの加
圧力、即ち球面部の加圧力を容易に所定の値とすること
ができる。

【００１６】請求項６に記載の発明によれば、前記第１
及び第２ケースは、それぞれ略有底円筒形状に形成さ
れ、前記間隔調整機構は、前記第１及び第２ケースの開
口部に形成された雌ネジ及び雄ネジ、又は、雄ネジ及び
雌ネジであり、該第１ケースに対して該第２ケースが相
対回動されることで該第１ケースと該第２ケースとの間
隔が調整される。よって、第１及び第２ケースを簡単な
構成としながら、第１ケースに対して第２ケースを相対
回動させるだけで、ロータの加圧力、即ち球面部の加圧
力を所定の値とすることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を超音波モータを備
えたディスプレイの角度調整装置に具体化した一実施の
形態を図１〜図３に従って説明する。図１に示すよう
に、超音波モータは、第１ケースとしての上側ケース１
と、第２ケースとしての下側ケース２と、軸受３と、ス
テータ４と、ロータ５とを備えている。尚、本実施の形
態では、上側及び下側ケース１，２及び軸受３が防塵部
材を構成している。又、本実施の形態では、上側及び下
側ケース１，２がケースを構成している。

【００１８】上側ケース１は、略有底円筒形状に形成さ
れている。上側ケース１の底部（図１中、上部）中央に
は、軸線方向に貫通する円形の中央孔１ａが形成されて
いる。又、上側ケース１の底部（図１中、上部）には、
上部に向かうほど中央孔１ａの径が拡径するように、テ
ーパ面１ｂが形成されている。又、上側ケース１の開口
部（図１中、下端部）には、径方向外側に延びる延設部
１ｃが１８０度間隔で一対形成されている。各延設部１
ｃには、軸線方向に貫通するネジ通し孔１ｄがそれぞれ
形成されている。又、上側ケース１の開口側の内周に
は、雌ネジ１ｅが形成されている。この上側ケース１の
内部には、軸受３が収容保持されている。詳しくは、軸
受３は、その外径が上側ケース１の内径と略同じの筒形
状に形成され、その内周面の下側には、下方に設けられ
る球面と環状の面で接触するように設定された球面状支
持面３ａが形成されている。又、軸受３の内周面の上側
には、上部に向かうほどその内径が拡径するように、テ
ーパ面３ｂが形成されている。そして、軸受３は、その
上端外縁が上側ケース１の底部（図１中、上部）と当接
するように該上側ケース１内に収容され固定されてい
る。

【００１９】下側ケース２は、前記上側ケース１と同径
の略有底筒形状に形成されている。下側ケース２の底部
（図１中、下部）中央には、軸線方向に貫通する円形の
係合孔２ａが形成されている。又、下側ケース２の底部
中央には、前記係合孔２ａより径の大きい凹部２ｂが下
方から凹設されている。又、下側ケース２の開口部（図
１中、上部）側には、図３に示すように、径方向外側に
延びる環状のフランジ部２ｃが形成されている。フラン
ジ部２ｃには、軸線方向に貫通するネジ孔２ｄが等角度
（３０度）間隔に複数（１２個）形成されている。又、
下側ケース２のフランジ部２ｃより上方の開口部外周に
は、前記雌ネジ１ｅに螺合可能な雄ネジ２ｅが形成され
ている。尚、本実施の形態では、雌ネジ１ｅ及び雄ネジ
２ｅが間隔調整機構及びネジ機構を構成している。この
下側ケース２は、その雄ネジ２ｅが上側ケース１の雌ネ
ジ１ｅに螺合されて該上側ケース１に固定される。

【００２０】ここで、上側及び下側ケース１，２の軸線
方向の間隔は、雌ネジ１ｅと雄ネジ２ｅの螺合する量を
変更することで、即ち、上側ケース１に対して下側ケー
ス２を相対回動させることで調整される。そして、上側
ケース１に対する下側ケース２の周方向の位置は、上側
ケース１のネジ通し孔１ｄを貫通し、下側ケース２のネ
ジ孔２ｄに螺合されるボルト６により保持される。尚、
このとき、ネジ孔２ｄが等角度（３０度）間隔に複数
（１２個）形成されていることから、上側ケース１に対
する下側ケース２の周方向の位置を複数段階で（３０度
毎に）保持することができる。又、本実施の形態では、
ネジ通し孔１ｄ、ネジ孔２ｄ及びボルト６が周方向保持
機構を構成している。

【００２１】ステータ４は、第１〜第４ブロック７〜１
０と、第１〜第３圧電素子１１〜１３とを備えている。
第１〜第４ブロック７〜１０は、導電性金属よりなり、
本実施形態ではアルミ合金にて形成されている。第１〜
第４ブロック７〜１０は略円柱体であって、その中心軸
部には軸線方向に貫通する貫通孔が形成されている。
又、第４ブロック１０の上部中央には凹部１０ａが上方
から凹設されている。そして、凹部１０ａの開口部に
は、上方に設けられる球面と環状の面で接触するように
設定された接触部１０ｂが形成されている。

【００２２】第１〜第３圧電素子１１〜１３は、それぞ
れ円盤状に形成された２枚の圧電素子１１ａ，１１ｂ〜
１３ａ，１３ｂが接着されてなり、その中心軸部には貫
通孔が形成される。尚、第１〜第３圧電素子１１〜１３
の上面全体、下面全体及び接着面全体には、図示しない
電極がそれぞれ配設されている。

【００２３】第１圧電素子１１を構成する一方の圧電素
子１１ａの分極方向は、平面に対して垂直で、かつ図２
に破線で示すように、その平面の半分づつで逆とされて
いる。又、第１圧電素子１１を構成する他方の圧電素子
１１ｂの分極方向は、一方の圧電素子１１ａの逆、即
ち、前記接着面の電極を中心として一方の圧電素子１１
ａと対称とされている。

【００２４】第２圧電素子１２を構成する一方の圧電素
子１２ａの分極方向は、平面に対して垂直な一方向とさ
れている。又、第２圧電素子１２を構成する他方の圧電
素子１２ｂの分極方向は、一方の圧電素子１２ａの逆、
即ち、前記接着面の電極を中心として一方の圧電素子１
２ａと対称とされている。

【００２５】第３圧電素子１３を構成する一方の圧電素
子１３ａの分極方向は、平面に対して垂直で、かつ図２
に破線で示すように、その平面の半分づつで逆とされて
いる。又、第３圧電素子１３を構成する他方の圧電素子
１３ｂの分極方向は、一方の圧電素子１３ａの逆、即
ち、前記接着面の電極を中心として一方の圧電素子１３
ａと対称とされている。

【００２６】前記第１ブロック７の上面と、第２ブロッ
ク８の下面との間には、第１圧電素子１１が配設され、
前記第２ブロック８の上面と、第３ブロック９の下面と
の間には、第２圧電素子１２が配設される。又、前記第
３ブロック９の上面と、第４ブロック１０の下面との間
には、第３圧電素子１３が配設される。詳しくは、第１
ブロック７、第１圧電素子１１、第２ブロック８、第２
圧電素子１２、第３ブロック９、第３圧電素子１３、第
４ブロック１０は、この順で積層され、下側ケース２の
下方から係合孔２ａを貫通して挿通されるボルト部材１
４の先端部に第４ブロック１０の上方からナット１５が
螺合されることにより締結されている。尚、このとき、
第１圧電素子１１と、第３圧電素子１３とは、図２に破
線で示す分極の境界線が、９０°ずれるように積層され
る。又、このときステータ４は、ボルト部材１４の頭部
１４ａが下側ケース２の凹部２ｂに係合することから、
下側ケース２に対して固定される。

【００２７】ロータ５は、ステンレス鋼等の剛体よりな
り、一部分のみが切り取られた略球形状に形成されてい
る。即ち、ロータ５は、球面である球面部５ａと、球面
から一部分が切り取られることで形成される平坦部５ｂ
とからなる。ロータ５の平坦部５ｂには、該ロータ５の
径方向外側に延びる出力軸５ｃが配設されている。そし
て、ロータ５は、出力軸５ｃが上側ケース１（軸受３）
の上方に突出するように配置されるとともに、球面部５
ａが軸受３を介して下方に加圧されることで、同球面部
５ａが前記ステータ４の接触部１０ｂに加圧接触されて
保持されている。詳しくは、ロータ５は、平坦部５ｂ
（出力軸５ｃ）が形成された側の反対側がステータ４の
接触部１０ｂに当接された状態で、下側ケース２に対し
て上側ケース１が相対回動され、上側及び下側ケース
１，２の軸線方向の間隔が短くされることで、軸受３の
球面状支持面３ａにて下方に付勢され、ステータ４の接
触部１０ｂに所定の値で加圧されている。このロータ５
は、出力軸５ｃが上側ケース１のテーパ面１ｂ及び軸受
３のテーパ面３ｂと当接するまでの範囲で複数の軸中心
の回動が許容されている。

【００２８】本実施の形態のロータ５の出力軸５ｃの先
端には、ディスプレイ１６（図１中、２点鎖線で示す）
が固定されている。次に、超音波モータの電気的接続に
ついて説明する。

【００２９】前記第１圧電素子１１の上面及び下面の電
極からなる組と、同第１圧電素子１１の接着面の電極と
は下側ケース２に形成された図示しない配線孔を介して
外部の図示しない第１の高周波電圧装置に接続されてい
る。第１の高周波電圧装置は、図示しない制御装置から
の制御信号に基づいて、接着面の電極と上下の電極間に
高周波電圧を供給する。

【００３０】前記第２圧電素子１２の上面及び下面の電
極からなる組と、同第２圧電素子１２の接着面の電極と
は下側ケース２に形成された図示しない配線孔を介して
外部の図示しない第２の高周波電圧装置に接続されてい
る。第２の高周波電圧装置は、図示しない制御装置から
の制御信号に基づいて、接着面の電極と上下の電極間に
高周波電圧を供給する。

【００３１】前記第３圧電素子１３の上面及び下面の電
極からなる組と、同第３圧電素子１３の接着面の電極と
は下側ケース２に形成された図示しない配線孔を介して
外部の図示しない第３の高周波電圧装置に接続されてい
る。第３の高周波電圧装置は、図示しない制御装置から
の制御信号に基づいて、接着面の電極と上下の電極間に
高周波電圧を供給する。

【００３２】前記制御装置は、図示しない操作スイッチ
の操作に基づいて、第１〜第３の高周波電圧装置にそれ
ぞれ制御信号を出力する。尚、操作スイッチとは、ディ
スプレイ１６を前記ボルト部材１４の軸中心に回動させ
るためのスイッチや、ディスプレイ１６を他の軸中心に
回動（傾動）させるためのスイッチ等を備える。

【００３３】上記のように構成されたディスプレイの角
度調整装置（超音波モータ）では、操作スイッチが操作
されると、制御装置から該操作に基づいた制御信号が第
１〜第３の高周波電圧装置に出力される。すると、第１
〜第３の高周波電圧装置から第１〜第３圧電素子１１〜
１３に高周波電圧が供給される。詳述すると、第１の高
周波電圧装置から、第１圧電素子１１の上面の電極と接
着面の電極間、第１圧電素子１１の下面の電極と接着面
の電極間に同じ高周波電圧が供給される。又、第２の高
周波電圧装置から、第２圧電素子１２の上面の電極と接
着面の電極間、第２圧電素子１２の下面の電極と接着面
の電極間に同じ高周波電圧が供給される。さらに、第３
の高周波電圧装置から、第３圧電素子１３の上面の電極
と接着面の電極間、第３圧電素子１３の下面の電極と接
着面の電極間に同じ高周波電圧が供給される。尚、第１
の高周波電圧装置から供給される高周波電圧と、第２の
高周波電圧装置から供給される高周波電圧と、第３の高
周波電圧装置から供給される高周波電圧との時間的位相
差は、ディスプレイ１６の回動（傾動）方向に基づいた
値に決定される。

【００３４】すると、第１圧電素子１１に接着面の電極
を共通として上下に対称な高周波電圧が供給されること
と、一方の圧電素子１１ａと他方の圧電素子１１ｂの分
極方向が接着面の電極を中心として対称とされているこ
とから、第１圧電素子１１では大きな（圧電素子１１
ａ，１１ｂの振動を足算した）振動が発生される。この
振動は、圧電素子１１ａ，１１ｂの分極方向がそれぞれ
平面の半分づつで逆であることから、その分割した一方
が伸びるときには他方が縮み、一方が縮むときには他方
が伸びる振動となる。

【００３５】又、第２圧電素子１２に接着面の電極を共
通として上下に対称な高周波電圧が供給されることと、
一方の圧電素子１２ａと他方の圧電素子１２ｂの分極方
向が接着面の電極を中心として対称とされていることか
ら、第２圧電素子１２では大きな振動が発生される。こ
の振動は、圧電素子１２ａ，１２ｂの分極方向がそれぞ
れ平面全体で一方向であることから、上面から下面まで
が一様に伸び縮みする縦振動となる。

【００３６】又、第３圧電素子１３では、第１圧電素子
１１と同様に、分割した一方が伸びるときには他方が縮
み、一方が縮むときには他方が伸びる大きな振動が発生
される。

【００３７】すると、ステータ４の接触部１０ｂでは、
第１〜第３圧電素子１１〜１３の各振動に基づく複合振
動が発生され、ロータ５が操作スイッチの操作に応じた
軸中心で回動され、該ロータ５の回動と共にディスプレ
イ１６が回動（傾動）される。

【００３８】次に上記のように構成したディスプレイの
角度調整装置（超音波モータ）の特徴的な作用効果を以
下に記載する。 （１）ステータ４の接触部１０ｂと、該接触部１０ｂに
接触するロータ５の球面部５ａの接触部可動域とは、上
側及び下側ケース１，２と軸受３とにより外部から遮断
される。尚、接触部可動域とは、ロータ５の回動が許容
される範囲において、球面部５ａが接触部１０ｂに接触
する全ての領域のことである。よって、接触部１０ｂ及
び球面部５ａの接触可動領域に外部のゴミや埃等の異物
が付着することは防止される。その結果、接触部１０ｂ
と球面部５ａ間の摩擦力が維持され、ひいては超音波モ
ータの効率や正常な動作が維持される。

【００３９】（２）ロータ５を複数の軸中心に回動可能
に支持する軸受３にて防塵部材の一部が構成されるた
め、即ち軸受３と防塵部材が兼用部材となるため、部品
点数の増大を抑制することができる。

【００４０】（３）ロータ５が軸受３を介して加圧され
るため、ロータ５の複数の軸中心の回動を許容するとと
もに部品点数の増大を抑制しながら、球面部５ａを接触
部１０ｂに加圧接触させることができる。

【００４１】（４）防塵部材は、軸受３が固定される上
側ケース１と、ステータ４が固定され上側ケース１に固
定される下側ケース２とを備える。そして、上側及び下
側ケース１，２には、互いの間隔を調整可能とする間隔
調整機構（雌ネジ１ｅ及び雄ネジ２ｅ）が設けられ、該
上側及び下側ケース１，２の間隔が調整されることでロ
ータ５のステータ４への加圧力が調整される。よって、
ロータ５の加圧力、即ち球面部５ａの加圧力を容易に所
定の値とすることができる。

【００４２】（５）上側及び下側ケース１，２は、それ
ぞれ略有底円筒形状に形成され、その開口部には雌ネジ
１ｅ及び雄ネジ２ｅが形成され、該上側ケース１に対し
て該下側ケース２が相対回動されることで該上側及び下
側ケース１，２の間隔が調整される。よって、上側及び
下側ケース１，２を簡単な構成としながら、上側ケース
１に対して下側ケース２を相対回動させるだけで、ロー
タ５の加圧力、即ち球面部５ａの加圧力を所定の値とす
ることができる。

【００４３】（６）上側ケース１には、ネジ通し孔１ｄ
が形成され、下側ケース２には、ネジ孔２ｄが等角度
（３０度）間隔に複数（１２個）形成されているため、
ネジ通し孔１ｄを貫通し下側ケース２のネジ孔２ｄにボ
ルト６を螺合させることで、上側ケース１に対する下側
ケース２の周方向の位置を複数段階で（３０度毎に）保
持することができる。よって、ロータ５の加圧力、即ち
球面部５ａの加圧力を複数段階で所定の値に容易且つ確
実に保持することができる。

【００４４】上記実施の形態は、以下のように変更して
実施してもよい。 ・上記実施の形態では、軸受３が防塵部材の一部を構成
するとしたが、軸受３が防塵部材の一部を構成しなくて
も、ステータ４の接触部１０ｂと、該接触部１０ｂに接
触するロータ５の球面部５ａの接触部可動域とを外部か
ら遮断することができれば、他の構成にて防塵部材を構
成してもよい。このようにしても、接触部１０ｂ及び球
面部５ａの接触可動領域に外部のゴミや埃等の異物が付
着することを防止することができる。

【００４５】・上記実施の形態では、ロータ５を軸受３
を介してステータ４に加圧したが、ロータ５の複数の軸
中心の回動可能に支持する軸受と、ロータ５を加圧する
手段を別構成で設けてもよい。このようにしても、接触
部１０ｂ及び球面部５ａの接触可動領域に外部のゴミや
埃等の異物が付着することを防止することができる。

【００４６】・上記実施の形態では、上側及び下側ケー
ス１，２を、それぞれ略有底円筒形状に形成し、その開
口部に雌ネジ１ｅ及び雄ネジ２ｅを形成し、該上側ケー
ス１に対して該下側ケース２を相対回動させることで該
上側及び下側ケース１，２の間隔を調整したが、上側及
び下側ケース１，２の間隔を調整することができれば他
の間隔調整機構を設けて調整してもよい。このようにし
ても、上側及び下側ケース１，２の間隔が調整されるこ
とでロータ５のステータ４への加圧力が調整され、ロー
タ５の加圧力、即ち球面部５ａの加圧力を容易に所定の
値とすることができる。

【００４７】・上記実施の形態のステータ４は、ロータ
を複数の軸中心に回動させるべくロータが当接される接
触部に複数方向の振動を発生することができれば、他の
構成に変更してもよい。

【００４８】・上記実施の形態では、ステータ４の接触
部１０ｂと、該接触部１０ｂに接触するロータ５の球面
部５ａの接触部可動域とを、上側及び下側ケース１，２
と軸受３とにより外部から遮断したが、前記接触部１０
ｂと、前記接触部可動域と、軸受３と、該軸受３に接触
するロータ５の軸受部可動域とを他の防塵部材により外
部から遮断するように変更してもよい。尚、軸受部可動
域とは、ロータ５の回動が許容される範囲において、ロ
ータ５（球面部５ａ）が軸受３の球面状支持面３ａに接
触する全ての領域のことである。このようにすると、接
触部１０ｂ、接触可動領域、軸受３（球面状支持面３
ａ）、及び軸受部可動域に外部のゴミや埃等の異物が付
着することは防止される。

【００４９】・例えば、図４に示すように変更してもよ
い。図４に示す超音波モータは、上記実施の形態（図１
参照）に比べて、変形防塵部材２１を備えたことのみ異
なる。変形防塵部材２１は、伸縮可能な部材（この例で
はゴム材）よりなる。変形防塵部材２１は、該出力軸５
ｃの変位（傾動）に応じて変形して、常にロータ５の出
力軸５ｃの中間部と上側ケース１の上端部との間に隙間
無く設けられる。尚、この例では、上側及び下側ケース
１，２と、変形防塵部材２１とが防塵部材を構成してい
る。

【００５０】このように構成された超音波モータでは、
ステータ４の接触部１０ｂと、該接触部１０ｂに接触す
るロータ５の球面部５ａの接触部可動域と、軸受３（球
面状支持面３ａ）と、該軸受３に接触するロータ５の軸
受部可動域とが、上側及び下側ケース１，２と変形防塵
部材２１とにより外部から遮断される。よって、接触部
１０ｂ、接触可動領域、軸受３（球面状支持面３ａ）、
及び軸受部可動域に外部のゴミや埃等の異物が付着する
ことは防止される。その結果、接触部１０ｂと球面部５
ａ間、軸受３（球面状支持面３ａ）と球面部５ａ間の摩
擦力が維持され、ひいては超音波モータの効率や正常な
動作が維持される。又、上記実施の形態の効果（３）〜
（６）と同様の効果を得ることができる。尚、この場
合、軸受３は、防塵部材を構成していないため、その形
状が、球面部５ａと環状の面で接触する球面状支持面３
ａを有していない形状であってもよく、例えば、球面部
５ａと３点（１２０度間隔）で接触する形状であっても
よい。又、上記変形防塵部材２１は、出力軸５ｃの変位
（傾動）に応じて変形して、常にロータ５の出力軸５ｃ
の中間部と上側ケース１の上端部との間に隙間無く設け
られるものであれば、材料を変更する等、他の構成に変
更してもよい。

【００５１】・上記実施の形態では、上側ケース１に対
する下側ケース２の周方向の位置を複数段階で（３０度
毎に）保持できるようにしたが、上側ケース１に対する
下側ケース２の周方向の位置を無段階（略無段階）で保
持できるように構成を変更してもよい。例えば、図５に
示すように、前記下側ケース２のフランジ部２ｃに、前
記ネジ孔２ｄに換えてフランジ部２ｃに沿った弧状の貫
通孔２２を複数形成する。そして、前記ネジ通し孔１ｄ
及び貫通孔２２を貫通する図示しないボルトの先端にナ
ットを螺合させて締結することで、上側ケース１に対す
る下側ケース２の周方向の位置を略無段階で保持するこ
とができる。よって、ロータ５の加圧力、即ち球面部５
ａの加圧力を略無段階で所定の値に容易且つ確実に保持
することができる。

【００５２】・上記実施の形態では、超音波モータを備
えたディスプレイの角度調整装置に具体化したが、超音
波モータを備えた他の装置に具体化してもよい。例え
ば、図６に示すような、光反射角可変装置に具体化して
もよい。この光反射角可変装置は、略有底筒形状のケー
ス２３の底部に前記ステータ４が固定されている。ステ
ータ４の接触部１０ｂには、略球形状のロータ２４が自
重により加圧接触されている。詳しくは、ロータ２４
は、球面である球面部２４ａと、球面から一部分が切り
取られることで形成される光関連部としての平坦部２４
ｂとからなり、該平坦部２４ｂには光を反射する鏡面加
工が施されている。そして、ロータ２４は、平坦部２４
ｂが略上方を向くように、球面部２４ａが前記接触部１
０ｂに加圧接触されている。尚、この光反射角可変装置
は、図６に示すように、ステータ４の軸線方向が地面と
垂直となるように配置されるものである。そして、ケー
ス２３の上端開口部には、光を通過させる透明部材とし
てのガラス２５が前記平坦部２４ｂと対応した位置で該
開口部を塞ぐように嵌着されている。尚、この例では、
ケース２３及びガラス２５が防塵部材を構成している。

【００５３】上記のように構成された光反射角可変装置
（超音波モータ）では、図示しない操作スイッチの操作
に応じてステータ４の接触部１０ｂに第１〜第３圧電素
子１１〜１３の各振動に基づく複合振動が発生され、ロ
ータ２４が操作スイッチの操作に応じた軸中心で回動さ
れる。すると、鏡面加工が施された平坦部２４ｂが傾動
し光源２６の光が該平坦部２４ｂの傾斜角度に応じて反
射される。

【００５４】このように光反射角可変装置（超音波モー
タ）を構成しても、ステータ４の接触部１０ｂと、該接
触部１０ｂに接触するロータ２４の球面部２４ａの接触
部可動域とは、ケース２３とガラス２５とにより外部か
ら遮断される。尚、接触部可動域とは、ロータ２４の回
動が許容される範囲において、球面部２４ａが接触部１
０ｂに接触する全ての領域のことである。よって、接触
部１０ｂ及び球面部２４ａの接触可動領域に外部のゴミ
や埃等の異物が付着することは防止される。その結果、
接触部１０ｂと球面部２４ａ間の摩擦力が維持され、ひ
いては超音波モータの効率や正常な動作が維持される。
又、このようにすると、透明部材としてのガラス２５と
防塵部材が兼用部材となるため、該超音波モータの部品
点数の増大が抑制される。

【００５５】・上記別例（図６参照）では、ロータ２４
に光を反射する鏡面加工が施された平坦部２４ｂを設け
て光反射角可変装置に具体化したが、ロータ２４に光を
受ける（吸収する）、又は光を放つ等の他の光関連部を
設けて他の装置（受光装置や、照明装置）に具体化して
もよい。

【００５６】・上記別例（図６参照）では、光を通過さ
せる透明部材としてガラス２５を備えたものとしたが、
該ガラス２５を、光が通過するときに該光が吸収される
割合の小さい他の透明部材に変更してもよく、例えば透
明又は半透明のガラス（レンズを含む）や、透明又は半
透明の樹脂等に変更してもよい。

【００５７】上記各実施の形態及び別例から把握できる
技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （イ）請求項１に記載の超音波モータにおいて、前記ロ
ータ（２４）は、光を受ける、又は光を放つ、又は光を
反射する光関連部（２４ｂ）を有し、前記光関連部（２
４ｂ）に対応した位置に設けられる光を通過させる透明
部材（２５）にて前記防塵部材の一部を構成したことを
特徴とする超音波モータ。このようにすると、光関連部
に対応した位置に設けられる光を通過させる透明部材に
て前記防塵部材の一部が構成されるため、即ち透明部材
と防塵部材が兼用部材となるため、請求項１に記載の発
明の効果に加えて、該超音波モータの部品点数の増大を
抑制することができる。

【００５８】（ロ）請求項１又は３に記載の超音波モー
タにおいて、前記防塵部材（１，２，２１）は、前記ス
テータ（４）及び前記ロータ（５）の少なくとも前記接
触部（１０ｂ）及び前記球面部（５ａ）を略収容するケ
ース（１，２）を有し、前記ロータ（５）には、前記ケ
ース（１，２）から突出する出力軸（５ｃ）が設けら
れ、前記防塵部材（１，２，２１）は、前記出力軸（５
ｃ）の変位に応じて変形し、前記出力軸（５ｃ）の中間
部と前記ケース（１）との間に隙間無く設けられる変形
防塵部材（２１）を備えたことを特徴とする超音波モー
タ。このようにすると、前記ステータ及び前記ロータの
少なくとも前記接触部及び前記球面部はケースにて略収
容される。又、ロータに設けられケースから突出する出
力軸が該ロータの回動に基づいて変位すると、該変位に
応じて変形防塵部材が変形し、同変形防塵部材が該出力
軸の中間部と前記ケースとの間に隙間無く設けられる。

【００５９】（ハ）請求項５に記載の超音波モータにお
いて、前記間隔調整機構（１ｅ，２ｅ）は、ネジ機構で
あることを特徴とする超音波モータ。このようにする
と、ネジ機構にてロータの加圧力、即ち球面部の加圧力
を容易に所定の値とすることができる。

【００６０】（ニ）請求項６に記載の超音波モータにお
いて、前記第１及び第２ケース（１，２）に、該第１ケ
ース（１）に対する該第２ケース（２）の周方向の位置
を複数段階又は無段階で保持する周方向保持機構（１
ｄ，２ｄ，６，２２）を設けたことを特徴とする超音波
モータ。このようにすると、周方向保持機構にて第１ケ
ースに対する第２ケースの周方向の位置が複数段階又は
無段階で保持されるため、ロータの加圧力、即ち球面部
の加圧力を所定の値に確実に保持することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ロータを複数軸中心に回動駆動させる超音波モータにお
いて、効率や正常な動作を維持することができる超音波
モータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の超音波モータの要部断面図。

【図２】本実施の形態のステータの分解斜視図。

【図３】本実施の形態の下側ケースの要部斜視図。

【図４】別例の超音波モータの要部断面図。

【図５】別例の下側ケースの要部斜視図。

【図６】別例の超音波モータの要部断面図。

【符号の説明】

１…上側ケース（第１ケース）、２…下側ケース（第２
ケース）、３…軸受、４…ステータ、５，２４…ロー
タ、２１…変形防塵部材、２３…ケース、２５…ガラス
（透明部材）、１ｅ…雌ネジ、２ｅ…雄ネジ、５ａ，２
４ａ…球面部、１０ｂ…接触部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H680 AA06 BB15 DD01 DD23 DD53 DD65 DD85 DD88 DD95 EE01 EE07 FF08 GG25 GG27

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接触部（１０ｂ）を有し、その接触部
   （１０ｂ）に複数方向の振動を発生するステータ（４）
   と、 前記接触部（１０ｂ）に当接される球面部（５ａ，２４
   ａ）を有し、前記ステータ（４）にて発生される複数方
   向の振動にそれぞれ基づいて複数の軸中心に回動するロ
   ータ（５，２４）とを備えた超音波モータにおいて、 前記接触部（１０ｂ）と、該接触部（１０ｂ）に接触す
   る前記球面部（５ａ，２４ａ）の接触部可動域とを外部
   から遮断する防塵部材（１，２，３，２１，２３，２
   ５）を備えたことを特徴とする超音波モータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の超音波モータにおい
   て、 前記ロータ（５）を複数の軸中心に回動可能に支持する
   軸受（３）を有し、該軸受（３）にて前記防塵部材
   （１，２，３）の一部を構成したことを特徴とする超音
   波モータ。
3. 【請求項３】 接触部（１０ｂ）を有し、その接触部
   （１０ｂ）に複数方向の振動を発生するステータ（４）
   と、 前記接触部（１０ｂ）に当接される球面部（５ａ）を有
   し、前記ステータ（４）にて発生される複数方向の振動
   にそれぞれ基づいて複数の軸中心に回動するロータ
   （５）と、 前記ロータ（５）を複数の軸中心に回動可能に支持する
   軸受（３）とを備えた超音波モータにおいて、 前記接触部（１０ｂ）と、該接触部（１０ｂ）に接触す
   る前記球面部（５ａ）の接触部可動域と、前記軸受
   （３）と、該軸受（３）に接触する前記ロータ（５）の
   軸受部可動域とを外部から遮断する防塵部材（１，２，
   ２１）を備えたことを特徴とする超音波モータ。
4. 【請求項４】 請求項２又は３に記載の超音波モータに
   おいて、 前記球面部（５ａ）は、前記ロータ（５）が前記軸受
   （３）を介して加圧されることで前記接触部（１０ｂ）
   に加圧接触されたことを特徴とする超音波モータ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の超音波モータにおい
   て、 前記防塵部材は、前記軸受（３）が固定される第１ケー
   ス（１）と、前記ステータ（４）が固定され前記第１ケ
   ース（１）に固定される第２ケース（２）とを備え、該
   第１ケース（１）と該第２ケース（２）とに互いの間隔
   を調整可能とする間隔調整機構（１ｅ，２ｅ）を設け、
   該第１ケース（１）と該第２ケース（２）との間隔を調
   整することで前記ロータ（５）の加圧力を調整可能とし
   たことを特徴とする超音波モータ。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の超音波モータにおい
   て、 前記第１及び第２ケース（１，２）は、それぞれ略有底
   円筒形状に形成され、 前記間隔調整機構（１ｅ，２ｅ）は、前記第１及び第２
   ケース（１，２）の開口部に形成された雌ネジ（１ｅ）
   及び雄ネジ（２ｅ）、又は、雄ネジ及び雌ネジであり、
   該第１ケース（１）に対して該第２ケース（２）を相対
   回動することで該第１ケース（１）と該第２ケース
   （２）との間隔を調整可能としたことを特徴とする超音
   波モータ。