JP2527470Y2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JP2527470Y2 JP2527470Y2 JP1989044552U JP4455289U JP2527470Y2 JP 2527470 Y2 JP2527470 Y2 JP 2527470Y2 JP 1989044552 U JP1989044552 U JP 1989044552U JP 4455289 U JP4455289 U JP 4455289U JP 2527470 Y2 JP2527470 Y2 JP 2527470Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- traveling wave
- ultrasonic motor
- slit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
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Description
【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ステータにロータを圧接し、ステータに生
じる進行波によりロータを回転させるようにした超音波
モータに関し、特にステータを改良して進行波がロータ
に効率よく作用するようにしたものである。
じる進行波によりロータを回転させるようにした超音波
モータに関し、特にステータを改良して進行波がロータ
に効率よく作用するようにしたものである。
［従来の技術］ 超音波モータは、ステータの一方の面に多数の圧電素
子をその駆動用高周波電圧の波長の1/2ピッチで配置す
るか、あるいは、そのように圧電体を分極させて設けら
れる。多数の圧電素子はλ/4の間隔をあけて２組に区分
し、それぞれに90°位相差のある高周波電圧を印加させ
ることによりステータに進行波を生じさせている。そし
てステータの他の面に圧接したロータを、進行波により
回転させるようになっている。
子をその駆動用高周波電圧の波長の1/2ピッチで配置す
るか、あるいは、そのように圧電体を分極させて設けら
れる。多数の圧電素子はλ/4の間隔をあけて２組に区分
し、それぞれに90°位相差のある高周波電圧を印加させ
ることによりステータに進行波を生じさせている。そし
てステータの他の面に圧接したロータを、進行波により
回転させるようになっている。
ロータはステータに生じた進行波の作用を受けて回転
し、ステータの進行波は、その振幅が大きいほどロータ
を大きな出力で回転させることができる。このため、ス
テータがロータと接触する環状面に、多数の放射状突条
を設けたものが知られている（例えば特開昭62-77069号
公報）。またモータの回転駆動力を大きくするために
は、ロータに設けたスライダー材とステータとの間の摩
擦はできるだけ大きい方が望ましい。しかし、ステータ
のラジアル方向の変位も大きくなり、スライダー材の摩
耗が顕著となる等の問題があった。このためステータが
ロータと接する放射状突条の上面に、スライダー材の摩
耗防止用のコーティング材を設けたものも知られてい
る。
し、ステータの進行波は、その振幅が大きいほどロータ
を大きな出力で回転させることができる。このため、ス
テータがロータと接触する環状面に、多数の放射状突条
を設けたものが知られている（例えば特開昭62-77069号
公報）。またモータの回転駆動力を大きくするために
は、ロータに設けたスライダー材とステータとの間の摩
擦はできるだけ大きい方が望ましい。しかし、ステータ
のラジアル方向の変位も大きくなり、スライダー材の摩
耗が顕著となる等の問題があった。このためステータが
ロータと接する放射状突条の上面に、スライダー材の摩
耗防止用のコーティング材を設けたものも知られてい
る。
［考案が解決しようとする課題］ 従来の超音波モータには、ロータのスライダー材の摩
耗を防止するために、ステータにコーティング材を設け
たものがあるが、摩耗係数μが小さいためにかえってス
テータの進行波がロータに有効に作用しにくく、ロータ
の回転効率を十分に高めることが困難になることがあ
る。
耗を防止するために、ステータにコーティング材を設け
たものがあるが、摩耗係数μが小さいためにかえってス
テータの進行波がロータに有効に作用しにくく、ロータ
の回転効率を十分に高めることが困難になることがあ
る。
そこで本考案は、ステータとロータとの間の実質的に
摩擦係数を低減させることなく、ロータのスライダー材
の摩耗を極力抑えると同時に、ステータに生じる進行波
をより有効にロータに作用させるようにすることを目的
とする。
摩擦係数を低減させることなく、ロータのスライダー材
の摩耗を極力抑えると同時に、ステータに生じる進行波
をより有効にロータに作用させるようにすることを目的
とする。
［課題を解決するための手段］ 本考案は、ステータの一方の面に接着された２組の圧
電体部分に互いに90°位相差のある駆動用高周波電圧を
印加して進行波を発生させ、スライダー材を設けたロー
タにステータに生じる進行波を作用させてロータを回転
させるようにした超音波モータにおいて、ロータ側のス
テータ環状面に多数の小幅のスリットが放射状に設けら
れ、そのスリットを有する環状面全体に摩擦係数の小さ
なコーティング材が設けられ、円周方向の推力は、この
スリット間の小突起がスライダー材へ食い込むことで、
実質的摩擦係数を大きくしたことを特徴とする。
電体部分に互いに90°位相差のある駆動用高周波電圧を
印加して進行波を発生させ、スライダー材を設けたロー
タにステータに生じる進行波を作用させてロータを回転
させるようにした超音波モータにおいて、ロータ側のス
テータ環状面に多数の小幅のスリットが放射状に設けら
れ、そのスリットを有する環状面全体に摩擦係数の小さ
なコーティング材が設けられ、円周方向の推力は、この
スリット間の小突起がスライダー材へ食い込むことで、
実質的摩擦係数を大きくしたことを特徴とする。
また、ステータの進行波の振幅を大きくするために、
ロータ側のステータ環状面に放射状の突条を設けている
場合には、各突条の表面に複数のスリットを設けるとと
もに、その上面に摩擦係数の小さなコーティング材を、
この突条およびスリットがつぶれないように設ける。
ロータ側のステータ環状面に放射状の突条を設けている
場合には、各突条の表面に複数のスリットを設けるとと
もに、その上面に摩擦係数の小さなコーティング材を、
この突条およびスリットがつぶれないように設ける。
［作用］ 上記手段の超音波モータでは、ステータがロータと接
する環状面に放射状の多数のスリットが設けられ、スリ
ットを設けた環状面に摩擦係数の小さなコーティング材
が設けられるのでスリット間の小突起がロータのスライ
ダー材面にわずかに食い込み、ステータとロータとの間
の実質的摩擦係数を大きくできるとともに、スライダー
材の摩耗を低減できるのでロータ回転駆動力を安定的に
向上させることができる。
する環状面に放射状の多数のスリットが設けられ、スリ
ットを設けた環状面に摩擦係数の小さなコーティング材
が設けられるのでスリット間の小突起がロータのスライ
ダー材面にわずかに食い込み、ステータとロータとの間
の実質的摩擦係数を大きくできるとともに、スライダー
材の摩耗を低減できるのでロータ回転駆動力を安定的に
向上させることができる。
［実施例］ 本考案の実施例を第１〜３図により説明する。超音波
モータは、基板１上に円盤状のステータ２が重ねられ、
さらにその上にロータ３が重ねられる。ロータ３がステ
ータ２と接する面にスライダー材3aが接着されており、
ステータ２に後記のように生じる進行波によりロータ３
が回転するようになっている。なお、ステータ２もしく
はロータ３の材質等を選択することにより、両者間に摩
擦が生じるようにすれば、ロータ３のスライダー材3aは
不要である。
モータは、基板１上に円盤状のステータ２が重ねられ、
さらにその上にロータ３が重ねられる。ロータ３がステ
ータ２と接する面にスライダー材3aが接着されており、
ステータ２に後記のように生じる進行波によりロータ３
が回転するようになっている。なお、ステータ２もしく
はロータ３の材質等を選択することにより、両者間に摩
擦が生じるようにすれば、ロータ３のスライダー材3aは
不要である。
ステータ２は、弾性体により形成され、それはロータ
３と接する外周部の環状面に放射状の多数の小幅スリッ
ト４が、例えばエッチングにより設けられる。またスリ
ット４を設けた環状面に、テフロン等の摩擦係数の小さ
なコーティング材５が設けられるが、このコーティング
材５を設けた後も、ステータ２の環状面にスリット４に
対応した凹凸が存在するようになっている。なおスリッ
ト４の幅は0.1〜0.5mmで、深さは0.1〜1.0mmの範囲がモ
ータ効率向上にとって望ましい。
３と接する外周部の環状面に放射状の多数の小幅スリッ
ト４が、例えばエッチングにより設けられる。またスリ
ット４を設けた環状面に、テフロン等の摩擦係数の小さ
なコーティング材５が設けられるが、このコーティング
材５を設けた後も、ステータ２の環状面にスリット４に
対応した凹凸が存在するようになっている。なおスリッ
ト４の幅は0.1〜0.5mmで、深さは0.1〜1.0mmの範囲がモ
ータ効率向上にとって望ましい。
ロータ３がステータ２の進行波を受けて回転するため
には、ロータ３をステータ２に圧接させる必要があり、
ロータ３は摩擦材６を介して皿バネ７によりステータ２
側に押圧されるようになっている。皿バネ７の中心側基
部は、出力軸８の鍔部8aに取付けられ、ロータ３が回転
したときに皿バネ７を介して出力軸８も一体に回転する
ようになっている。なお、出力軸８はロータ３とステー
タ２と基板１の各中央孔を貫通し、その出力軸８は基板
１に設けた軸受９と、ロータ３の上部を覆うケーシング
10に設けたスラスト軸受11とに保持される。
には、ロータ３をステータ２に圧接させる必要があり、
ロータ３は摩擦材６を介して皿バネ７によりステータ２
側に押圧されるようになっている。皿バネ７の中心側基
部は、出力軸８の鍔部8aに取付けられ、ロータ３が回転
したときに皿バネ７を介して出力軸８も一体に回転する
ようになっている。なお、出力軸８はロータ３とステー
タ２と基板１の各中央孔を貫通し、その出力軸８は基板
１に設けた軸受９と、ロータ３の上部を覆うケーシング
10に設けたスラスト軸受11とに保持される。
ステータ２の外周部は基板１から離れていて、ステー
タ２の基板１側の面に圧電体12が接着されている。圧電
体12は、環状に配置され、それに印加する駆動用高周波
電圧の波長λの1/2のピッチの複数の圧電素子に分極さ
れ、複数の圧電素子は1/4λだけ離した２組の圧電体部
分に分けられる。そして２組の圧電体部分にそれぞれ90
°位相差のある高周波電圧を印加することにより、ステ
ータ２に波長λの進行波を生じさてロータ３を回転させ
るようになっている。
タ２の基板１側の面に圧電体12が接着されている。圧電
体12は、環状に配置され、それに印加する駆動用高周波
電圧の波長λの1/2のピッチの複数の圧電素子に分極さ
れ、複数の圧電素子は1/4λだけ離した２組の圧電体部
分に分けられる。そして２組の圧電体部分にそれぞれ90
°位相差のある高周波電圧を印加することにより、ステ
ータ２に波長λの進行波を生じさてロータ３を回転させ
るようになっている。
前記実施例ではステータ２がロータ３と接っする環状
面の全面にスリット４を設けたが、第４図に示すように
ステータ13がロータと接っする環状面に、放射状の多数
の突条14を設けている場合には、各突条14の上面にのみ
突条14と同方向の複数のスリット15を設ける。さらに、
その突条14およびスリット15の上面に摩擦係数の小さな
コーティング材を、この突条およびスリットがつぶれな
いように（例えば第３図に示すように）設ける。なお、
ステータ13に設けた突条14は、ステータ13に生じる進行
波の振幅を増大させるためのものである。
面の全面にスリット４を設けたが、第４図に示すように
ステータ13がロータと接っする環状面に、放射状の多数
の突条14を設けている場合には、各突条14の上面にのみ
突条14と同方向の複数のスリット15を設ける。さらに、
その突条14およびスリット15の上面に摩擦係数の小さな
コーティング材を、この突条およびスリットがつぶれな
いように（例えば第３図に示すように）設ける。なお、
ステータ13に設けた突条14は、ステータ13に生じる進行
波の振幅を増大させるためのものである。
［考案の効果］ 本考案の超音波モータでは、ステータがロータと接す
る環状面に多数のスリットを設けているとともに、その
上面に摩擦係数の小さなコーティング材を設けているの
で、ステータに生じた進行波がロータに作用する場合
に、スリット部がロータのスライダー材に食い込むよう
に作用するので大きな推力で回転させることができる。
またステータとロータとの間の摩擦は小さいので、ロー
タの回転数を向上させることもでき、全体として、高回
転、高出力の超音波モータとなる。
る環状面に多数のスリットを設けているとともに、その
上面に摩擦係数の小さなコーティング材を設けているの
で、ステータに生じた進行波がロータに作用する場合
に、スリット部がロータのスライダー材に食い込むよう
に作用するので大きな推力で回転させることができる。
またステータとロータとの間の摩擦は小さいので、ロー
タの回転数を向上させることもでき、全体として、高回
転、高出力の超音波モータとなる。
【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の超音波モータの断面図、第２図はステ
ータの斜視図、第３図はステータの部分断面図、第４図
は第２実施例のステータの斜視図である。 2;ステータ、3;:ロータ、4;スリット 5;コーティング材、15;スリット
ータの斜視図、第３図はステータの部分断面図、第４図
は第２実施例のステータの斜視図である。 2;ステータ、3;:ロータ、4;スリット 5;コーティング材、15;スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐伯 孝夫 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (72)考案者 青山 睦郎 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (72)考案者 湯浅 正典 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイ シン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−261074（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−302775（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ステータの一方の面に接着された２組の圧
電体部分に互いに90°位相差のある駆動用高周波電圧を
印加して進行波を発生させ、スライダー材を設けたロー
タにステータに生じる進行波を作用させてロータを回転
させるようにした超音波モータにおいて、ロータ側のス
テータ環状面に放射状の多数の突条が設けられ、各突条
の上面に小幅のスリットが突条と同方向に複数個設けら
れ、そのスリットを有する各突条の上面に摩擦係数の小
さなコーティング材が、この突条およびスリットがつぶ
れないように設けられていることを特徴とする超音波モ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989044552U JP2527470Y2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1989044552U JP2527470Y2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02136492U JPH02136492U (ja) | 1990-11-14 |
| JP2527470Y2 true JP2527470Y2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=31557958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1989044552U Expired - Fee Related JP2527470Y2 (ja) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527470Y2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63302775A (ja) * | 1987-06-02 | 1988-12-09 | Toto Ltd | 超音波モ−タの振動子及び移動体接触部構造 |
| JPH02261074A (ja) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Kyocera Corp | 振動波モータ |
-
1989
- 1989-04-18 JP JP1989044552U patent/JP2527470Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02136492U (ja) | 1990-11-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |