JP2606286B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JP2606286B2 JP2606286B2 JP63144374A JP14437488A JP2606286B2 JP 2606286 B2 JP2606286 B2 JP 2606286B2 JP 63144374 A JP63144374 A JP 63144374A JP 14437488 A JP14437488 A JP 14437488A JP 2606286 B2 JP2606286 B2 JP 2606286B2
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- Japan
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- rotating shaft
- ultrasonic motor
- stator
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電歪振動子の収縮運動を駆動源とした超音波
モータに関するものである。
モータに関するものである。
（従来の技術） 従来より、電歪振動子に発生する伸び縮みを利用して
ロータを回転させる超音波モータが提案されている。こ
の種の超音波モータは特開昭58−192474号公報や特開昭
58−192475号公報等および特開昭61−191278号公報等に
よつて公知である。
ロータを回転させる超音波モータが提案されている。こ
の種の超音波モータは特開昭58−192474号公報や特開昭
58−192475号公報等および特開昭61−191278号公報等に
よつて公知である。
また、電歪振動子とロータの間に摩擦材や弾性体等を
介在させた超音波モータも知られている。
介在させた超音波モータも知られている。
これら従来の超音波モータは、基本的に電歪振動子の
伸縮運動を摩擦力によつてロータに伝達してロータを回
転させる。ロータは回転自在に支承された回転軸に皿ば
ねを介して結合されており、この回転軸を介してロータ
の回転が出力される。
伸縮運動を摩擦力によつてロータに伝達してロータを回
転させる。ロータは回転自在に支承された回転軸に皿ば
ねを介して結合されており、この回転軸を介してロータ
の回転が出力される。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の超音波モータでは、ロータと回
転軸が皿ばねを介して結合されていたので、回転軸に外
力が作用して回転軸の軸心がロータの軸心に対して傾い
た状態では、回転軸に作用した外力が直接ロータに作用
し、ロータと電歪振動子の間の押圧力が変化し不均一に
なつてしまう問題点があつた。
転軸が皿ばねを介して結合されていたので、回転軸に外
力が作用して回転軸の軸心がロータの軸心に対して傾い
た状態では、回転軸に作用した外力が直接ロータに作用
し、ロータと電歪振動子の間の押圧力が変化し不均一に
なつてしまう問題点があつた。
ロータと電歪振動子の間の押圧力が変化し不均一にな
ると、たとえば、ロータと電歪振動子の間から異音が発
生したり、超音波モータの駆動力が減少したりする。
ると、たとえば、ロータと電歪振動子の間から異音が発
生したり、超音波モータの駆動力が減少したりする。
本発明は従来の問題点を解決するためになされたもの
で、回転軸に外力が作用して回転軸の軸心がロータの軸
心に対して傾いても、ロータと電歪振動子の間の押圧力
が変化しにくい超音波モータを提供することを技術的課
題とする。
で、回転軸に外力が作用して回転軸の軸心がロータの軸
心に対して傾いても、ロータと電歪振動子の間の押圧力
が変化しにくい超音波モータを提供することを技術的課
題とする。
（課題を解決するための手段） 前述した技術的課題を達成するために、本発明では、
アダプタ部材が軸受け部材によつて回転自在に支承さ
れ、ロータがハウジング部材に固着されたステータとア
ダプタ部材の間に挟持される。また同時に、ロータの中
心には内周面にスプラインが形成された出力開口が開け
られており、ロータの回転は、出力開口のスプラインに
隙間を介して結合された回転軸を介して取り出される。
アダプタ部材が軸受け部材によつて回転自在に支承さ
れ、ロータがハウジング部材に固着されたステータとア
ダプタ部材の間に挟持される。また同時に、ロータの中
心には内周面にスプラインが形成された出力開口が開け
られており、ロータの回転は、出力開口のスプラインに
隙間を介して結合された回転軸を介して取り出される。
（作用） 前述した技術的手段によれば、ロータと回転軸の間に
は隙間がある。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸
心に対して傾いても、この傾きはロータと回転軸の間に
隙間によつて吸収される。それゆえに、ロータの軸心と
回転軸の軸心が完全に一致していない状態においてもロ
ータと電歪振動子の間の押圧力は変化しにくい。
は隙間がある。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸
心に対して傾いても、この傾きはロータと回転軸の間に
隙間によつて吸収される。それゆえに、ロータの軸心と
回転軸の軸心が完全に一致していない状態においてもロ
ータと電歪振動子の間の押圧力は変化しにくい。
（実施例） 第１図に本発明の超音波モータ100の縦断面図を示
す。略円板状のベース４の中心部には開口部4aが開けら
れている。開口部4aには、所定の隙間を介して回転軸９
が挿入されている。回転軸９は後述する駆動機構によつ
て支承されている。
す。略円板状のベース４の中心部には開口部4aが開けら
れている。開口部4aには、所定の隙間を介して回転軸９
が挿入されている。回転軸９は後述する駆動機構によつ
て支承されている。
ベース４には、リング状のステータ３の内孔周縁が載
つている。ステータ３は螺子11によつてベース４に固定
されている。
つている。ステータ３は螺子11によつてベース４に固定
されている。
ステータ３はリング状の弾性体１とリング状の圧電素
子２で構成されている。弾性体１は大径の厚肉平板状の
リング（以下、大径リング部1aと称す）と小径の薄肉平
板状のリング（以下、小径リング部1bと称する）の間が
薄肉部1cを介して連続となつた形状であり、小径リング
部1bが螺子11で支持されている。
子２で構成されている。弾性体１は大径の厚肉平板状の
リング（以下、大径リング部1aと称す）と小径の薄肉平
板状のリング（以下、小径リング部1bと称する）の間が
薄肉部1cを介して連続となつた形状であり、小径リング
部1bが螺子11で支持されている。
大径リング部1aの上面には全周に渡つて定ピツチの突
部1eが多数形成されている。弾性体１の下面には大径リ
ング部1aから小径リング部1bに連続して、薄金属層17が
蒸着により形成されており、この薄膜金属層17がベース
４に圧接しているので、電気的には、薄金属層17がベー
ス４に接続されていることになる。
部1eが多数形成されている。弾性体１の下面には大径リ
ング部1aから小径リング部1bに連続して、薄金属層17が
蒸着により形成されており、この薄膜金属層17がベース
４に圧接しているので、電気的には、薄金属層17がベー
ス４に接続されていることになる。
弾性体１の大径リング部1aの下面に形成された薄金属
層17には、接着剤によつてリング状の圧電素子２が接着
されている。この電子素子２は、超音波モータ100の進
行波発生用の公知の素子であり、圧電素子２の下面には
引出電極（図示せず）が形成されている。引出電極には
電気リード18が接続されており、引出電極と薄金属層17
の間に交流電圧を印加することにより、弾性体１に進行
波振動を生起する構造となつている。
層17には、接着剤によつてリング状の圧電素子２が接着
されている。この電子素子２は、超音波モータ100の進
行波発生用の公知の素子であり、圧電素子２の下面には
引出電極（図示せず）が形成されている。引出電極には
電気リード18が接続されており、引出電極と薄金属層17
の間に交流電圧を印加することにより、弾性体１に進行
波振動を生起する構造となつている。
ベース４には略円筒状の側部材12が接着剤により固定
されている。また、側部材12には蓋部材５が接着剤によ
つて固定されている。ベース部材４と側部材12、及び蓋
部材５は本発明のハウジング部材を構成する。
されている。また、側部材12には蓋部材５が接着剤によ
つて固定されている。ベース部材４と側部材12、及び蓋
部材５は本発明のハウジング部材を構成する。
蓋部材５には、ベアリング部材15が固定されている。
ベアリング部材15と弾性体１の間には回転体６とアダプ
タ部材10が皿ばね13の弾性体力によつて挟持されてい
る。アダプタ部材10はベアリング部材15の内周面に嵌合
されている。従つて、アダプタ部材10はベアリング部材
15に対して同軸に保持される。回転体６の上面には、薄
ゴムシート14が載置されている。薄ゴムシート14は、皿
ばね13と回転体６の間に介在している。皿ばね13は、ア
ダプタ部材10に形成されたフランジ部10aによつて拘束
されており、上方向への移動が制限されている。また、
皿ばね13はフランジ部10aによつてベアリング部材15と
同軸に保持される。
ベアリング部材15と弾性体１の間には回転体６とアダプ
タ部材10が皿ばね13の弾性体力によつて挟持されてい
る。アダプタ部材10はベアリング部材15の内周面に嵌合
されている。従つて、アダプタ部材10はベアリング部材
15に対して同軸に保持される。回転体６の上面には、薄
ゴムシート14が載置されている。薄ゴムシート14は、皿
ばね13と回転体６の間に介在している。皿ばね13は、ア
ダプタ部材10に形成されたフランジ部10aによつて拘束
されており、上方向への移動が制限されている。また、
皿ばね13はフランジ部10aによつてベアリング部材15と
同軸に保持される。
回転体９の一端9aには雄スプラインが形成されてい
る。回転軸９の一端9aはロータ８の中心に開けられた出
力開口8a内に挿入されている。出力開口8aの内周面に
は、回転軸９の一端9aに形成されたスプラインに係合す
る雌スプラインが形成されている。回転軸９の一端9aと
出力開口8aの間には微小な隙間が形成されており、一端
9a出力開口8aの間にはいわゆるガタが設けられている。
る。回転軸９の一端9aはロータ８の中心に開けられた出
力開口8a内に挿入されている。出力開口8aの内周面に
は、回転軸９の一端9aに形成されたスプラインに係合す
る雌スプラインが形成されている。回転軸９の一端9aと
出力開口8aの間には微小な隙間が形成されており、一端
9a出力開口8aの間にはいわゆるガタが設けられている。
ロータ８は回転体６と摩擦材７で構成されている。回
転体６の外周縁部には厚肉部6aが形成されている。厚肉
部6aの下面は弾性体１の大径リング部1aに対向してい
る。回転体６はゴムシート14を介して皿ばね13で下に押
圧されているので、厚肉部6aの下面は大径リング部1aに
形成された突部1eに摩擦材７を介して当接する。
転体６の外周縁部には厚肉部6aが形成されている。厚肉
部6aの下面は弾性体１の大径リング部1aに対向してい
る。回転体６はゴムシート14を介して皿ばね13で下に押
圧されているので、厚肉部6aの下面は大径リング部1aに
形成された突部1eに摩擦材７を介して当接する。
また、厚肉部6aによつて回転体６は皿ばね13やアダプ
タ部材10およびベアリング部材15に対して同軸に保持さ
れる。
タ部材10およびベアリング部材15に対して同軸に保持さ
れる。
電気リード18とベース４の間に交流電圧を印加する
と、電歪振動子２が振動して進行波が発生する。この進
号波は、弾性対１の大径リング部1aを進行（周回）す
る。この時、大径リング部1aに形成された突部1eによつ
て進行波の振幅が拡大される。ロータの摩擦材７が大径
リング部1aの突部1eに当接しているので、大径リング部
1aの進行波が摩擦材７に回転モーメントを与える。これ
によりロータ８および回転軸９が回転する。
と、電歪振動子２が振動して進行波が発生する。この進
号波は、弾性対１の大径リング部1aを進行（周回）す
る。この時、大径リング部1aに形成された突部1eによつ
て進行波の振幅が拡大される。ロータの摩擦材７が大径
リング部1aの突部1eに当接しているので、大径リング部
1aの進行波が摩擦材７に回転モーメントを与える。これ
によりロータ８および回転軸９が回転する。
上記実施例では、弾性体１の下面に薄金属層17を形成
してこれをベース４（機器アース）に電気的に接続し
て、圧電素子２の機器アースを容易にしている。
してこれをベース４（機器アース）に電気的に接続し
て、圧電素子２の機器アースを容易にしている。
第２図と第３図は本実施例の超音波モータ100を車両
用シート駆動源として使用した一例を示す図面である。
用シート駆動源として使用した一例を示す図面である。
回転軸９はアツパーフレーム20によつて回転自在に支
承されている。回転軸９の一部はウオームギア9bとなつ
ている。ウオームギア9bはロワフレーム22に回転自在に
固定されたロワギア21を回転させる。ロワギア21にはね
じ棒（図示せず）が固定されており、ロワギア21とねじ
棒は一体に回転する。アツパーフレーム20とロワフレー
ム22の間にはころベアリング25が挟持されている。ころ
ベアリング25によつてアツパーフレーム20はロワフレー
ム22に対して摺動自在に支承されている。ロワギア21が
回転し、ねじ棒が回転すると、アツパーフレーム20がロ
ワフレーム22に対して長手方向に摺動する。
承されている。回転軸９の一部はウオームギア9bとなつ
ている。ウオームギア9bはロワフレーム22に回転自在に
固定されたロワギア21を回転させる。ロワギア21にはね
じ棒（図示せず）が固定されており、ロワギア21とねじ
棒は一体に回転する。アツパーフレーム20とロワフレー
ム22の間にはころベアリング25が挟持されている。ころ
ベアリング25によつてアツパーフレーム20はロワフレー
ム22に対して摺動自在に支承されている。ロワギア21が
回転し、ねじ棒が回転すると、アツパーフレーム20がロ
ワフレーム22に対して長手方向に摺動する。
アツパーフレーム20にはシートフレーム23が溶接され
ている。シートフレーム23とアツパーフレーム20にはス
テー24が固定されており、このステー24に超音波モータ
100が固定されている。
ている。シートフレーム23とアツパーフレーム20にはス
テー24が固定されており、このステー24に超音波モータ
100が固定されている。
超音波モータ100のロータ８が回転すると、回転軸９
が回転する。回転軸９の回転はロワギア21を回転させ、
アツパーフレーム20を摺動させる。
が回転する。回転軸９の回転はロワギア21を回転させ、
アツパーフレーム20を摺動させる。
ステー24の寸法誤差により、あるいはアツパーフレー
ム20の寸法誤差により、ロータ８の軸心と回転軸９の軸
心は多くの場合わずかにずれたり傾いたりして、不一致
となる。しかしながら、ロータ８の軸心と回転軸９の軸
心の不一致はロータ８と回転軸９の間に形成された隙間
によつて吸収され、ロータ８と弾性体１の間の押圧力に
影響しない。
ム20の寸法誤差により、ロータ８の軸心と回転軸９の軸
心は多くの場合わずかにずれたり傾いたりして、不一致
となる。しかしながら、ロータ８の軸心と回転軸９の軸
心の不一致はロータ８と回転軸９の間に形成された隙間
によつて吸収され、ロータ８と弾性体１の間の押圧力に
影響しない。
本発明によれば、ロータと回転軸の間には隙間があ
る。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸心に対して
傾いても、この傾きはロータと回転軸の間の隙間によつ
て吸収される。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸
心に対して傾いても、ロータと電歪振動子の間の圧接力
は変化しにくい。
る。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸心に対して
傾いても、この傾きはロータと回転軸の間の隙間によつ
て吸収される。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸
心に対して傾いても、ロータと電歪振動子の間の圧接力
は変化しにくい。
第１図は本発明の弾性体を適用した好ましい超音波モー
タの縦断面図である。 第２図は本発明の超音波モータを使用した車両用シート
の駆動機構を描いた断面図である。 第３図は本発明の超音波モータを適用した車両用シート
の斜視図である。 １……弾性体,2……圧電素子（電歪振動子）， ３……ステータ,4……ベース， ５……蓋部材,6……回転体， ７……摩擦材,8……ロータ， ９……回転軸,10……アダプタ部材， 11……螺子,12……側部材， 13……皿ばね,14……ゴムシート， 15……ベアリング部材， 17……薄金属層,18……電気リード， 20……アツパフレーム,21……ロワギア， 22……ロワフレーム,23……シートフレーム， 24……ステー,25……ころベアリング。
タの縦断面図である。 第２図は本発明の超音波モータを使用した車両用シート
の駆動機構を描いた断面図である。 第３図は本発明の超音波モータを適用した車両用シート
の斜視図である。 １……弾性体,2……圧電素子（電歪振動子）， ３……ステータ,4……ベース， ５……蓋部材,6……回転体， ７……摩擦材,8……ロータ， ９……回転軸,10……アダプタ部材， 11……螺子,12……側部材， 13……皿ばね,14……ゴムシート， 15……ベアリング部材， 17……薄金属層,18……電気リード， 20……アツパフレーム,21……ロワギア， 22……ロワフレーム,23……シートフレーム， 24……ステー,25……ころベアリング。
Claims (3)
- 【請求項１】ハウジング部材と、 該ハウジング部材に固着されたステータと、 該ステータに固着された電歪振動子と、 前記ハウジング部材に固定された軸受け部材と、 該軸受け部材によつて回転自在に支承されたアダプタ部
材と、 前記ステータと前記アダプタ部材の間に挟持されたロー
タと、 前記ロータの中心に開けられ、内周面にスプラインが形
成された出口開口と、 該出力開口に対向する位置に形成され、前記ハウジング
部材に開けられた開口部と、 該開口部から挿入され、前記出力開口のスプラインに隙
間を介して結合された回転軸と、 を備える超音波モータ。 - 【請求項２】前記ロータと前記アダプタ部材の間に弾性
部材が配設されており、前記ロータが前記ステータに押
さえつけられていることを特徴とした請求項（１）記載
の超音波モータ。 - 【請求項３】前記ロータと前記ステータの間に摩擦材が
挿入されていることを特徴とした請求項（１）または
（２）記載の超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144374A JP2606286B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63144374A JP2606286B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01315270A JPH01315270A (ja) | 1989-12-20 |
| JP2606286B2 true JP2606286B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=15360638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63144374A Expired - Fee Related JP2606286B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606286B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW221491B (ja) * | 1990-03-16 | 1994-03-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPH088942Y2 (ja) * | 1990-11-30 | 1996-03-13 | アスモ株式会社 | テレスコピックステアリング装置 |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63144374A patent/JP2606286B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01315270A (ja) | 1989-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |