JP2562845Y2

JP2562845Y2 - 超音波モータ

Info

Publication number: JP2562845Y2
Application number: JP1990036669U
Authority: JP
Inventors: 正幸河田; 貴子柴山
Original assignee: セイコーインスツルメンツ株式会社
Priority date: 1989-06-19
Filing date: 1990-04-04
Publication date: 1998-02-16
Anticipated expiration: 2005-04-04
Also published as: JPH0377293U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は、超音波モータの構造に関するものである。

〔考案の概要〕

本考案は、超音波モータのロータをコイルバネで振動
体に加圧接触させ、そのロータにボールベアリングを組
み込み、ボールベアリングのボールを周方向に対して、
振動体に形成された接触部の内周側で、かつコイルバネ
の外周側に配置することにより、摩擦駆動により駆動さ
れるロータと振動体との加圧力の安定化を図るととも
に、小型薄型の超音波モータを実現するものである。

〔従来の技術〕

従来の超音波モータの構造は、特開昭63-167683号公
報（第２図）に示されている。ここで、支持体８に圧電
素子3aを接合した振動体部8bを形成してある。支持体８
に形成された軸部8aにより軸着され、ボール4dを有する
ベアリング９を設けたロータ４を有している。支持体８
のベンディング板部8cとロータ４とを圧接するコイルバ
ネ５をベアリング９と平面的に重なり、しかも、圧接す
る如く支持体８の振動体部8bの内側に設けてある。コイ
ルバネ５は、バネ押え座６により他端を支持しているも
のであった。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の様な方法によると、コイルバネがボールベアリ
ングのボール受け板と同軸上に、且つ、平面的に重なる
位置に配置されている為、超音波モータの薄型化には不
利である。また、ボールの位置を決める形状等がロータ
および、ボールベアリングのボール受け板に設けられて
いない為、ボールが偏った位置に遊動してしまい、従っ
て、コイルバネによる加圧力が不安定になり易い。

また、ロータにベアリング下輪が固定されているの
で、ロータの回転によってベアリングのボールに摩擦が
おきベアリング上輪を回転させてしまう。このため、加
圧バネがねじれて加圧力が変動したり、ベアリング上輪
と支持ピンが摩耗してロータの回転が不安定になってし
まう。さらに、ロータの支持ピンの軸部を中心に軸支さ
れているベアリング下輪の位置が振動体凸部より断面的
に低い所に位置している。このため、コイルバネによる
ロータ中心部の加圧方向の傾きによって、内輪と支持ピ
ンとのきしみが発生する。その結果コイルバネの力が振
動体凸部とロータとの接触部に十分伝わらないという課
題を有している。

本考案の目的は、上記のような課題を解決し、超音波
モータの薄型化と常に安定した加圧力と、ベアリング上
輪のベアリング下輪による連れ回り防止ときしみによる
内輪と支持ピンのつっぱり防止とを得られる構造を可能
としてたものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本考案においては、圧
電素子と、圧電素子を固定した振動体と、振動体に形成
された接触部を介し、圧電素子の伸縮運動による振動波
で摩擦駆動されるロータとを有する超音波モータにおい
て、振動体が固定されロータが回転する案内軸が形成さ
れた支持体と、内輪が案内軸に固定され外輪がロータと
ともに回転するボールベアリングと、ロータを振動体に
対して案内軸の軸方向に、振動体に形成された接触部を
介して加圧接触させるコイルバネとを有し、ボールベア
リングのボールを周方向に対して振動体に形成された接
触部の内周側でかつコイルバネの外周側に配置した構成
とした。

またボールベアリングのボールは軸方向に対して、振
動体とロータの間でかつ振動体に形成された接触部より
下側に配置するようにした。

さらに案内軸にコイルバネを受けるバネ押え座を有す
る構成とした。

そして、ボールベアリングの内輪はコイルバネを受け
る溝部を有し、その溝部はボールベアリングのボールと
重ならない位置に配置した構成とした。

さらにまた、ボールベアリングの内輪の回転を防止す
るための回転止め手段を有する構成とした。

そしてまた、案内軸の軸方向に対してボールベアリン
グのボールとほぼ同等の位置に、内輪もしくは案内軸の
少なくとも一方に凸部を設けた構成とした。

〔作用〕

圧電素子は、振動体へ固定する。振動体は、支持体に
設けられロータの案内軸となる支持ピンに固定し、ロー
タを摩擦駆動するための接触部を有する。ロータと振動
体は、上記接触部を介してコイルバネにより加圧接触さ
せる。

ボールベアリングは、支持ピンに組み込む。ボールベ
アリングのボールは、振動体に形成されたロータとの接
触部の内周側でかつコイルバネの外周側に配置する。さ
らに、ボールベアリングのボールは、振動体とロータの
間でかつ上記接触部より下側に配置することにより小型
化薄型化が図られる。

コイルバネは、ロータと振動体を所定の圧力で加圧す
る。バネ押え座は、コイルバネを受ける部分を有し、支
持ピンに固定する。

振動体は、圧電素子の伸縮運動により振動波を発生す
る。振動体の振動波により、ロータは回転する。

回転止め手段は、ボールベアリングの内輪の回転を防
止する。コイルバネの組み込み位置は安定し、加圧力は
安定する。

支持ピンの軸方向に対してボールとほぼ同等の位置
に、内輪もしくは支持ピンの少なくとも一方に凸部を設
ける。内輪と支持ピンのきしみは防止される。

〔実施例〕

以下に本考案の実施例を、図面に基づいて説明する。

（１）第一実施例第１図において、支持板１に支持ピン２を打ち込みに
より固定する。圧電素子3aを接合した振動体３を支持ピ
ン２に固定する。支持ピン２にコイルバネ５を受けるた
めのコイルバネ受け溝4fを形成した内輪4aを軸着する。
内輪4aに形成したボール位置決め溝A4bにボール4dを組
み込む。ボール4dを介した位置に内輪4aに形成したボー
ル位置決め溝A4bと略同一なボール位置決め溝B4cを外輪
4eに形成する。

ボールベアリングは、内輪4a、ボール4d、外輪4eによ
り構成する。振動体３に形成された偏位拡大用の凸部3b
の内側にロータ４を設ける。ロータ４と振動体３の凸部
3bとをコイルバネ５により圧接する。支持ピン２を中心
とし、コイルバネ５の他端を受ける溝部6aを形成したバ
ネ押え座６によりコイルバネ５を押え、固定ネジ７によ
り支持ピン２に固定する。この場合、ボール4dは、周方
向に対して振動体３の凸部3bの内周側でかつコイルバネ
５の外周側に配置される。そして、軸方向に対してはボ
ール4dは、凸部3b先端の接触部より下側に配置される。
また、内輪4aのコイルバネ受け溝4fとコイルバネ５は、
ボール4dと平面的に重ならない位置に配置する。

（２）第二実施例第３図は、本考案の第二実施例を示す断面図であり、
内輪4aの外径部に面カット部4gを設けたものである。内
輪4aの面カット部4gと内輪押え10の凹状のスリット10a
でかみ合うように、内輪押え10を支持ピン２とバネ押え
座６の間にはめこむ。内輪押え10は、固定ねじ７で固定
し、内輪4aが外輪4eの回転によって連れ回りするのを規
制している。

（３）第三実施例第４図は、本考案の第三実施例を示す断面図である。
ボール4dと支持ピン２の軸方向に対してほぼ同一の位置
に、内輪4aの穴の内部に帯状のの出っ張りである内輪凸
部4hを設けた構成である。

（４）第四実施例第５図は、本考案の第四実施例を示す断面図である。
ボール4dと支持ピン２の軸方向に対してほぼ同一の位置
に、支持ピン２の外周部に帯状のの出っ張りである支持
ピン凸部2aを設けた構成である。

以上の本考案の第三実施例または第四実施例の構成に
おいては、ボール4dを中心に内輪4aが傾いても、支持ピ
ン２と内輪4aの摺動部にある凸部4h,2aの帯巾が短くな
るので、傾きの変化量が少なく、支持ピン２と内輪4aと
のきしみが生じづらくなるのである。

〔考案の効果〕

以上により本考案によれば、ボールベアリングをコイ
ルバネを介してバネ押え座で押えて、固定ネジにより支
持ピンに固定し、また、ボールベアリングのボールは、
周方向に対して振動体の凸部の内周側でかつコイルバネ
の外周側に配置し、そして、軸方向に対しては、ボール
を凸部先端の接触部より下側に配置し、さらに、内輪の
コイルバネ受け溝とコイルバネは、ボールと平面的に重
ならない位置に配置したことにより、コイルバネの接触
している内輪は、ボールを介して外輪を設けたロータを
支持しているので、ロータに安定した加圧力を与えるこ
とができる。また、ボールとコイルバネが平面的に重な
らない位置に配置されているので、超音波モータの薄型
化も同時に可能とすることができる。また、内輪の上部
に面カット部を設け、内輪押えを固定ねじにより支持ピ
ンに固定しているので、内輪の外輪による連れ回りを防
止することができる。さらに、ロータと振動体の間の安
定した加圧力が得られる。更に、内輪と支持ピンとの摩
耗も防止し、ロータの回転の安定化を図ることができ
る。また、ボールと同一高さに内輪または支持ピンのど
ちらか一方に凸部を設けているので、ロータの傾きによ
る内輪と支持ピンとのきしみが発生しづらくなり、加圧
力の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の超音波モータの第一実施例を示す断
面図である。第２図は、従来の構造を示す断面図である。第３図は、本考案の超音波モータの第二実施例を示す断
面図である。第４図は、本考案の超音波モータの第三実施例を示す断
面図である。第５図は、本考案の超音波モータの第五実施例を示す断
面図である。１……支持板２……支持ピン３……振動体４……ロータ５……コイルバネ６……バネ押え座７……固定ネジ８……支持体９……ベアリング 3a……圧電素子 3b……凸部 4a……内輪 4b……ボール位置決め溝Ａ 4c……ボール位置決め溝Ｂ 4d……ボール 4e……外輪 4f……コイルバネ受け溝 6a……溝部 8a……軸部 8b……振動体部 8c……ベンディング板部 10……内輪押え 4g……面カット部 4h……内輪凸部 2a……支持ピン凸部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】圧電素子と、前記圧電素子を固定した振動
体と、前記振動体に形成された接触部を介し、前記圧電
素子の伸縮運動による振動波で摩擦駆動されるロータと
を有する超音波モータにおいて、前記振動体が固定され前記ロータが回転する案内軸が形
成された支持体と、内輪が前記案内軸に固定され外輪が
前記ロータとともに回転するボールベアリングと、前記
ロータを前記振動体に対して前記案内軸の軸方向に前記
振動体に形成された接触部を介して加圧接触させるコイ
ルバネとを有し、前記ボールベアリングのボールは周方
向に対して前記振動体に形成された接触部の内周側でか
つ前記コイルバネの外周側に配置され、軸方向に対して
前記振動体に形成された接触部より下側に配置したこと
を特徴とする超音波モータ。
【請求項２】前記案内軸に前記コイルバネを受けるバネ
押え座を有する請求項１記載の超音波モータ。
【請求項３】ボールベアリングの内輪は前記コイルバネ
を受ける溝部を有し、該溝部は前記ボールベアリングの
ボールと重ならない位置に配置した請求項１記載の超音
波モータ。
【請求項４】前記ボールベアリングの内輪の回転を防止
するための回転止め手段を有する請求項１記載の超音波
モータ。
【請求項５】前記案内軸の軸方向に対して前記ボールベ
アリングのボールとほぼ同等の位置に、前記内輪もしく
は前記案内軸の少なくとも一方に凸部を設けた請求項１
記載の超音波モータ。