JP2689584B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JP2689584B2 JP2689584B2 JP1090113A JP9011389A JP2689584B2 JP 2689584 B2 JP2689584 B2 JP 2689584B2 JP 1090113 A JP1090113 A JP 1090113A JP 9011389 A JP9011389 A JP 9011389A JP 2689584 B2 JP2689584 B2 JP 2689584B2
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- JP
- Japan
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- width
- contact
- friction material
- slit
- ultrasonic motor
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧電セラミックなどの圧電体により励振し
た弾性振動を駆動力とする超音波モータに関する。
た弾性振動を駆動力とする超音波モータに関する。
従来の技術 近年、圧電セラミック等の圧電体により構成した振動
体に弾性振動を励振し、これを駆動力とした超音波モー
タが注目されている。
体に弾性振動を励振し、これを駆動力とした超音波モー
タが注目されている。
以下、図面を参照しながら超音波モータの従来技術に
ついて説明を行う。
ついて説明を行う。
第５図は、円環形超音波モータの一部切り欠き斜視図
であり、複数個のスリットを有する円環形の弾性体１に
円環形の圧電体２を貼り合わせて円環状振動体３を構成
している。４は耐摩耗性を有する摩擦材、５は弾性体で
あり、互いに貼り合わせられて移動体６を構成してい
る。移動体６は摩擦材４を介して円環状振動体３と接触
している。圧電体２に電界を印加すると円環状振動体３
の周方向に曲げ振動の進行波が励振され、移動体６を駆
動する。
であり、複数個のスリットを有する円環形の弾性体１に
円環形の圧電体２を貼り合わせて円環状振動体３を構成
している。４は耐摩耗性を有する摩擦材、５は弾性体で
あり、互いに貼り合わせられて移動体６を構成してい
る。移動体６は摩擦材４を介して円環状振動体３と接触
している。圧電体２に電界を印加すると円環状振動体３
の周方向に曲げ振動の進行波が励振され、移動体６を駆
動する。
ここで、従来は摩擦材４として、円環状振動体３と同
じ幅を有する円環形の摩擦材を配置し、摩擦材４はスリ
ットを形成する突起部の全面と接触する構成としてい
た。
じ幅を有する円環形の摩擦材を配置し、摩擦材４はスリ
ットを形成する突起部の全面と接触する構成としてい
た。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の超音波モータは、摩
擦材スリットを形成する突起部の全面と接触しているた
め、上記突起部の内周と外周との両端面の角及び機械加
工上のバリ等により摩擦材が機械的に損傷したり、摩擦
材と突起部との接触状態が不均一になるという課題があ
った。
擦材スリットを形成する突起部の全面と接触しているた
め、上記突起部の内周と外周との両端面の角及び機械加
工上のバリ等により摩擦材が機械的に損傷したり、摩擦
材と突起部との接触状態が不均一になるという課題があ
った。
また、振動体上の突起部の内周と外周との縦振幅の相
違に起因する内外周における質点の移動速度差により、
あるいは摩擦材が突起部の内周と外周との両端面の角と
間欠的に接触することにより、摩擦材と突起部との接触
状態が不均一になり、騒音を発生するという課題もあっ
た。
違に起因する内外周における質点の移動速度差により、
あるいは摩擦材が突起部の内周と外周との両端面の角と
間欠的に接触することにより、摩擦材と突起部との接触
状態が不均一になり、騒音を発生するという課題もあっ
た。
さらに、摩擦材と突起部とが不均一に接触するため、
動力伝達が効率良くできないため、モータの効率が向上
しないという課題もあった。
動力伝達が効率良くできないため、モータの効率が向上
しないという課題もあった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、摩擦接触
面の均一な接触を維持でき、騒音を発生しない、しかも
効率の良い超音波モータを提供することを目的としてい
る。
面の均一な接触を維持でき、騒音を発生しない、しかも
効率の良い超音波モータを提供することを目的としてい
る。
課題を解決するための手段 本発明は、複数個のスリットを有する状弾性体と圧電
体よりなる円環状振動体に加圧接触させた移動体を、該
振動体中に励起した弾性進行波により摩擦駆動する超音
波モータにおいて、前記移動体は、前記円環状振動体の
幅と同等の幅を有する弾性体に、前記スリットを形成す
る突起部表面の幅の1/2以下の幅を有する充填材強化プ
ラスチックよりなる摩擦材、あるいは、前記スリットを
形成する突起部表面側の幅が、前記弾性体表面側の幅よ
りも狭い充填材強化プラスチックよりなる摩擦材を配置
して構成され、この摩擦材が前記スリットを形成する突
起部表面の内周と外周との両端面とは接触せず、前記両
端面以外の突起部表面と接触する構成とする。
体よりなる円環状振動体に加圧接触させた移動体を、該
振動体中に励起した弾性進行波により摩擦駆動する超音
波モータにおいて、前記移動体は、前記円環状振動体の
幅と同等の幅を有する弾性体に、前記スリットを形成す
る突起部表面の幅の1/2以下の幅を有する充填材強化プ
ラスチックよりなる摩擦材、あるいは、前記スリットを
形成する突起部表面側の幅が、前記弾性体表面側の幅よ
りも狭い充填材強化プラスチックよりなる摩擦材を配置
して構成され、この摩擦材が前記スリットを形成する突
起部表面の内周と外周との両端面とは接触せず、前記両
端面以外の突起部表面と接触する構成とする。
作用 上記のように移動体に摩擦材を配置し、この摩擦材が
スリットを形成する突起部表面の内周と外周との両端面
とは接触せず、両端面以外の突起部表面と接触する構成
とすることにより、突起部の両端面の角による摩擦材の
機械的な損傷を起こさないと同時に、この角の部分との
間欠的な接触も起こさず、しかも内外周における質点の
移動速度差を軽減できるため、均一な摩擦接触状態を維
持でき、騒音を発生せず、効率のよい超音波モータを実
現することができる。
スリットを形成する突起部表面の内周と外周との両端面
とは接触せず、両端面以外の突起部表面と接触する構成
とすることにより、突起部の両端面の角による摩擦材の
機械的な損傷を起こさないと同時に、この角の部分との
間欠的な接触も起こさず、しかも内外周における質点の
移動速度差を軽減できるため、均一な摩擦接触状態を維
持でき、騒音を発生せず、効率のよい超音波モータを実
現することができる。
実施例 以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の一実施例の超音波モータの主要部
構成を示すスリット７を形成する突起部での断面拡大図
である。同図において、複数個のスリット７を有する円
環形の弾性体８に円環形の圧電体９を貼り合わせて円環
状振動体10を構成している。11は耐摩耗性を有する摩擦
材、12は弾性体であり、互いに貼り合わせて移動体13を
構成している。ここで摩擦材11は、スリット７を形成す
る突起部表面の内周14と外周15との両端面とは接触せ
ず、この両端面14、15以外の突起部表面と接触した構成
である。
構成を示すスリット７を形成する突起部での断面拡大図
である。同図において、複数個のスリット７を有する円
環形の弾性体８に円環形の圧電体９を貼り合わせて円環
状振動体10を構成している。11は耐摩耗性を有する摩擦
材、12は弾性体であり、互いに貼り合わせて移動体13を
構成している。ここで摩擦材11は、スリット７を形成す
る突起部表面の内周14と外周15との両端面とは接触せ
ず、この両端面14、15以外の突起部表面と接触した構成
である。
また、摩擦材としては特に限定されず、例えば炭素繊
維、芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維、セラミック繊
維等の強化繊維、あるいはグラファイト等の充填材で強
化した強化プラスチックを用いることができる。
維、芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維、セラミック繊
維等の強化繊維、あるいはグラファイト等の充填材で強
化した強化プラスチックを用いることができる。
次に、本発明を具体的実施例により、さらに詳しく説
明する。
明する。
実施例１ 第２図は、本発明の具体的一実施例における超音波モ
ータの主要部構成を示すスリット７を形成する突起部で
の断面拡大図であり、円環状振動体10は第１図と同様の
構成であり、説明を省略する。同図において、16はスリ
ット７を形成する突起部表面の幅の1/3の幅を有する摩
擦材であり、これを弾性体17に貼り合わせて移動体18を
構成している。
ータの主要部構成を示すスリット７を形成する突起部で
の断面拡大図であり、円環状振動体10は第１図と同様の
構成であり、説明を省略する。同図において、16はスリ
ット７を形成する突起部表面の幅の1/3の幅を有する摩
擦材であり、これを弾性体17に貼り合わせて移動体18を
構成している。
上記のように、スリットを形成する突起部の幅よりも
狭い幅を有する摩擦材を設置することにより、突起部表
面の内周14と外周15との両端面とは接触せず、この両端
面14、15以外の突起部表面と接触することになる。
狭い幅を有する摩擦材を設置することにより、突起部表
面の内周14と外周15との両端面とは接触せず、この両端
面14、15以外の突起部表面と接触することになる。
上記構成とすることにより、突起部の両端面の角によ
る摩擦材の機械的な損傷を起こさないと同時に、この角
の部分との間欠的な接触も起こさず、しかも内外周にお
ける質点の移動速度差を軽減できるため、均一な摩擦接
触状態を得ることができる。従って、効率良く動力伝達
することができるためモータの効率を向上することがで
きる。
る摩擦材の機械的な損傷を起こさないと同時に、この角
の部分との間欠的な接触も起こさず、しかも内外周にお
ける質点の移動速度差を軽減できるため、均一な摩擦接
触状態を得ることができる。従って、効率良く動力伝達
することができるためモータの効率を向上することがで
きる。
なお、上記実施例においては、摩擦材の幅を突起部表
面の幅の1/3としたが、この摩擦材の幅が1/2以上の場合
には、上記のような効果はあまり期待できず、摩擦材の
幅はスリットを形成する突起部表面の幅の1/2以下の幅
とすることが好ましい。
面の幅の1/3としたが、この摩擦材の幅が1/2以上の場合
には、上記のような効果はあまり期待できず、摩擦材の
幅はスリットを形成する突起部表面の幅の1/2以下の幅
とすることが好ましい。
実施例２ 第３図は、本発明の他の具体的実施例における超音波
モータの主要部構成を示すスリット７を形成する突起部
での断面拡大図であり、円環状振動体10は第１図と同様
の構成であり、説明を省略する。同図において、19は摩
擦材であり、この摩擦材はスリット７を形成する突起部
表面の幅と同じ幅を有する摩擦材を弾性体20に貼り合わ
せて移動体21を構成した後、機械加工により内周部と外
周部の全部または一部を除去したものである。
モータの主要部構成を示すスリット７を形成する突起部
での断面拡大図であり、円環状振動体10は第１図と同様
の構成であり、説明を省略する。同図において、19は摩
擦材であり、この摩擦材はスリット７を形成する突起部
表面の幅と同じ幅を有する摩擦材を弾性体20に貼り合わ
せて移動体21を構成した後、機械加工により内周部と外
周部の全部または一部を除去したものである。
同実施例が実施例１と異なる点は、移動体に設置する
摩擦材が幅が狭すぎるために、成形が困難な場合あるい
はその幅に機械加工することが困難な場合に用いること
ができる。
摩擦材が幅が狭すぎるために、成形が困難な場合あるい
はその幅に機械加工することが困難な場合に用いること
ができる。
上記のように、スリットを形成する突起部の幅と同じ
幅を有する摩擦材を移動体に固定後、機械加工により内
周部と外周部とを除去することにより、突起部表面の内
周14と外周15との両端面とは接触せず、この両端面14、
15以外の突起部表面と接触することになる。
幅を有する摩擦材を移動体に固定後、機械加工により内
周部と外周部とを除去することにより、突起部表面の内
周14と外周15との両端面とは接触せず、この両端面14、
15以外の突起部表面と接触することになる。
上記構成とすることにより、スリットを形成する突起
部表面との接触幅が同じ条件で比較すると、実施例１の
ように幅が狭い摩擦材を設置した場合よりも騒音発生防
止の効果がより顕著であった。これは、スリット形成す
る突起部表面との接触面と底面との幅を異ならせること
により、実施例１に示した効果以外に、モータ駆動時の
定在波成分などによる不要振動を吸収する効果もあり、
より騒音に対して効果的であるものと考えられる。
部表面との接触幅が同じ条件で比較すると、実施例１の
ように幅が狭い摩擦材を設置した場合よりも騒音発生防
止の効果がより顕著であった。これは、スリット形成す
る突起部表面との接触面と底面との幅を異ならせること
により、実施例１に示した効果以外に、モータ駆動時の
定在波成分などによる不要振動を吸収する効果もあり、
より騒音に対して効果的であるものと考えられる。
実施例３ 第４図は、本発明の他の具体的実施例における超音波
モータの主要部構成を示すスリット７を形成する突起部
での断面拡大図であり、円環状振動体10は第１図と同様
の構成であり、説明を省略する。同図において、22はス
リット７を形成する突起部表面との接触面と底面との幅
が異なる形状の摩擦材であり、弾性体23に一体成形する
ことにより移動体24を構成している。
モータの主要部構成を示すスリット７を形成する突起部
での断面拡大図であり、円環状振動体10は第１図と同様
の構成であり、説明を省略する。同図において、22はス
リット７を形成する突起部表面との接触面と底面との幅
が異なる形状の摩擦材であり、弾性体23に一体成形する
ことにより移動体24を構成している。
上記のように、スリットを形成する突起部表面との接
触面と底面との幅が異なる形状、例えば傾斜状の摩擦材
を一体成形することにより、突起部表面の内周14と外周
15との両端面とは接触せず、この両端面14、15以外の突
起部表面と接触することになる。
触面と底面との幅が異なる形状、例えば傾斜状の摩擦材
を一体成形することにより、突起部表面の内周14と外周
15との両端面とは接触せず、この両端面14、15以外の突
起部表面と接触することになる。
上記構成とすることにより、スリットを形成する突起
部表面との接触幅が同じ条件で比較すると、実施例１の
ように幅が狭い摩擦材を設置した場合よりも騒音発生防
止の効果がより顕著であった。これは、スリットを形成
する突起部表面との接触面と底面との幅を異ならせるこ
とにより、実施例１に示した効果以外に、モータ駆動時
の定在波成分などによる不要振動を吸収する効果もあ
り、より騒音に対して効果的であるものと考えられる。
部表面との接触幅が同じ条件で比較すると、実施例１の
ように幅が狭い摩擦材を設置した場合よりも騒音発生防
止の効果がより顕著であった。これは、スリットを形成
する突起部表面との接触面と底面との幅を異ならせるこ
とにより、実施例１に示した効果以外に、モータ駆動時
の定在波成分などによる不要振動を吸収する効果もあ
り、より騒音に対して効果的であるものと考えられる。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、振動体と移動
体との均一な摩擦接触状態が得られ、騒音を発生せず、
効率の良い超音波モータを提供できる。
体との均一な摩擦接触状態が得られ、騒音を発生せず、
効率の良い超音波モータを提供できる。
第１図は本発明の一実施例における超音波モータの突起
部を中心とする一部切り欠き斜視図、第２図〜第４図
は、本発明の他の実施例における超音波モータの突起部
を中心とする一部切り欠き斜視図、第５図は従来の超音
波モータの構成を示す一部切り欠き斜視図である。 1,5,8,12,17,20,23……弾性体、2,9……圧電体、3,10…
…振動体、4,11,16,19,22……摩擦材、6,13,18,21,24…
…移動体、７……スリット、14……突起部内周、15……
突起部外周。
部を中心とする一部切り欠き斜視図、第２図〜第４図
は、本発明の他の実施例における超音波モータの突起部
を中心とする一部切り欠き斜視図、第５図は従来の超音
波モータの構成を示す一部切り欠き斜視図である。 1,5,8,12,17,20,23……弾性体、2,9……圧電体、3,10…
…振動体、4,11,16,19,22……摩擦材、6,13,18,21,24…
…移動体、７……スリット、14……突起部内周、15……
突起部外周。
Claims (2)
- 【請求項１】複数個のスリットを有する円環状弾性体
と、円環状圧電体よりなる円環状振動体に加圧接触させ
た移動体を、前記円環状振動体中に励起した弾性進行波
により摩擦駆動する超音波モータにおいて、前記移動体
は、前記円環状振動体の幅と同等の幅を有する弾性体
に、前記スリットを形成する突起部表面の幅の1/2以下
の幅を有する充填材強化プラスチックよりなる摩擦材を
配置して構成され、前記摩擦材が、前記スリットを形成
する突起部表面の内周と外周との両端面とは接触せず、
前記両端面以外の突起部表面と接触するものであること
を特徴とする超音波モータ。 - 【請求項２】複数個のスリットを有する円環状弾性体
と、円環状圧電体よりなる円環状振動体に加圧接触させ
た移動体を、前記円環状振動体中に励起した弾性進行波
により摩擦駆動する超音波モータにおいて、前記移動体
は、前記円環状振動体の幅と同等の幅を有する弾性体
に、前記スリットを形成する突起部表面側の幅が前記弾
性体表面側の幅よりも狭い充填材強化プラスチックより
なる摩擦材を配置して構成され、前記摩擦材が、前記ス
リットを形成する突起部表面の内周と外周との両端面と
は接触せず、前記両端面以外の突起部表面と接触するも
のであ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 |
|---|---|---|---|
| JP1090113A JP2689584B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090113A JP2689584B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02269485A JPH02269485A (ja) | 1990-11-02 |
| JP2689584B2 true JP2689584B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=13989460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090113A Expired - Lifetime JP2689584B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689584B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022479A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ |
| JP2504022B2 (ja) * | 1987-02-19 | 1996-06-05 | 株式会社ニコン | 超音波モ−タ |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1090113A patent/JP2689584B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02269485A (ja) | 1990-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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