JP2691895B2 - 振動モーター - Google Patents
振動モーターInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
Landscapes
- 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、弾性体および該弾性体に振動を発生させる
電気機械変換素子とからなる振動子と、前記弾性体に加
圧接触され該弾性体に発生する振動によって駆動される
相対運動部材とを備えた振動モーターに関する。このよ
うな振動モーターとしては、表面波モーターが知られて
いる。 「従来の技術」 従来の前記の如き構成を有する表面波モーターでは、
固定子または移動子を支持体に担持するに際し、支持体
と固定子または移動子との接触面全体に振動吸収材を介
して固定する方法、また固定子または移動子の中立軸
（振動への悪影響が最も少ない部位）に振動を吸収ある
いは遮断する支持構造を設けて支持する方法がある。 「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、このような従来の表面波モーターで
は、前者にあっては、固定子と移動子とが相互に圧接す
るように両側から相当の圧縮力を加えるようになってお
り、支持体と固定子または移動子との接触面全体に振動
吸収材が配されているので加圧により固定子の圧電体の
振動が妨げられ、表面波モーターの効率が低下するとい
う問題点があり、後者にあっては、中立軸の近傍の狭い
領域に振動を吸収あるいは遮断する支持構造を形成する
ので、強度的に厳しいものになるとともに、構造的にも
複雑になりコストが高いものになるという問題点があっ
た。 本発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、表面波モーターの効率を低下させないよう、
簡単な構造で固定子あるいは移動子を支持するようにし
た振動モーターを提供することを目的としている。 「問題点を解決するための手段」 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするとこ
ろは、 弾性体と該弾性体に接合されていて該弾性体に振動を
発生させる電気機械変換素子とからなる振動子と、前記
弾性体に加圧接触され該弾性体との間で相互運動を行な
う相対運動部材とを備えた振動モーターにおいて、 前記振動子における前記相対運動部材との接触面と反
対側の面または前記相対運動部材における前記振動子と
の接触面と反対側の面に配置され、前記振動子または相
対運動部材を、これら振動子または相対運動部材との間
の線状の接触部によって支持する支持部材を備え、該支
持部材が弾性を有することを特徴とする振動モーターに
存する。 「作用」 しかして、振動子の電気機械変換素子が振動して振動
子の弾性体に振動が発生し、それにより相対運動部材が
駆動される。駆動を生じさせる電気機械変換素子の振動
は、振動子および相対運動部材の少なくとも一方に線的
に対接する線状の接触部を含む支持部材により受けら
れ、接触面積が小さいので振動が制御されることがな
く、振動モーターは高効率で作動する。 また、支持部材が弾性を有するので、例えば、振動子
あるいは相対運動部材の振動あるいは変位に対しては支
持部材が弾性変形してそれを許容し、振動および変位が
妨げられることがなくなり、例えば支持部材を担持する
支持体への振動が吸収されるようになり、駆動時におけ
る騒音の発生を防止するとともに、振動モーターを組み
込んだ機器への振動の伝達を防止する。 「実施例」 以下、図面に基づき本発明の各種実施例を説明する。
なお、各実施例につき同様の部位には同一符号を付し重
複した説明を省略する。 第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示している。
本実施例は回転型の振動モーターである。 表面波モーター10は、リング形状の回転型の相対運動
部材としての移動子20と振動子としての固定子30が図に
おいて上下の支持体40a,40bにより挾まれて担持されて
成る。 固定子30は、弾性体31に該弾性体31を励振する電気機
械変換素子としての圧電体35が添着されて成り、固定子
30の弾性体31の表面は移動子20に当接しており、移動子
20の当接面21は弾性体31に対して摩擦係数の大きい物質
が形成（例えば、コーテイング）されている。 移動子20と固定子30とは相互に当接して支持体40a,40
bにより圧接されており、支持体40a,40bとの圧接部位に
は支持部材として弾性を有するゴム材料より成るＯリン
グ50a,50bが介在しており、移動子20に圧接している支
持体40aは図示省略した転動機構により、リング形状の
中心を軸として回転可能かつ移動子20が固定子30に圧接
するように保持されている。 移動子20と支持体40aとの間のＯリング50aは、移動子
20の横断面において、移動子20と固定子30との接触面の
中央部を通り接触面に垂直な線（以下、中心線と称す）
ｚ上またはそれに近接して配置され移動子20に刻設され
た嵌合溝22と、嵌合溝22と対向する周上に支持体40aに
刻設された嵌合溝41とに両側の線状の接触部が嵌まり込
み、Ｏリング50aの両側はそれぞれ接着材で嵌込対象に
固結されている。 固定子30と支持体40bとの間のＯリング50bは、Ｏリン
グ50aと同様に中心線ｚ上またはそれに近接して配置さ
れ支持体40bに刻設された嵌合溝42に片側の線状の接触
部が嵌まり込んで接着され、他方の片側は固定子30の圧
電体35に圧接して接着されている。 Ｏリング50a,50bは細いリング形状であり、支持部材
たるＯリング50a,50bは移動子20および固定子30に線状
に当接してそれらの全周を支持体40a,40bに担持してい
る。 次に作用を説明する。 固定子30の圧電体35に通電すると圧電体35が振動し、
それにより弾性体31に表面波が発生し、弾性体31に圧接
している移動子20は表面波により移動させられて回転す
る。この回転は移動子20自体か移動子20を支持している
支持体40aから出力として取り出される。 固定子30の弾性体31,圧電体35および移動子20は圧電
体35の振動により変位し、あるいは振動するが、移動子
20の振動あるいは変位に対してはＯリング50aが弾性変
形してそれを許容し、固定子30の振動あるいは変位に対
してはＯリング50bが弾性変形してそれを許容し、振動
および変位が妨げられることがない。 第４図は第２実施例を示している。 本実施例は、移動子20の支持構造は前記第１実施例と
同様であるが、固定子30の支持構造が異なっている。 すなわち、固定子30の圧電体35は中心線ｚより内側に
し、弾性体31を張り出して段付形状とし、その段部32の
平面部32aが固定子30の中立面上に形成され、一方、固
定子30を担持する支持体40bには内向きの段部43が形成
され、固定子30の外向きの段部32と支持体40bの内向き
の段部43とは内外から対向していてその間に形成された
空間にＯリング50bを保持してある。Ｏリング50bの位置
は中心線ｚ上あるいはその近傍に位置している。 本実施例では、圧電体35を直接に支持するものがない
のでその振動が妨げられることがなく、Ｏリング50bは
固定子30の外向きの段部32と支持体40bの内向きの段部4
3とに挾まれるので、位置が容易に決まり、接着しなく
てもＯリング50bを保持することができる。 第５図は第３実施例を示している。 本実施例では、固定子30の弾性体31と圧電体35との巾
は実質的に同一であり、弾性体31の中立面付近から被支
持フランジ33,34を内外に延設し、被支持フランジ33,34
と弾性体31本体との間に段部を形成し、支持体40bには
被支持フランジ33,34に対向する段部44,45を形成してあ
る。 そして固定子30の内向きの被支持フランジ33と支持体
40bの段部44との間にＯリング50cを位置させ、固定子30
の外向きの被支持フランジ34と支持体40bの段部45との
間にＯリング50dを位置させて挾持したものである。 Ｏリング50c,50dが受ける圧接力の合成力は中心線ｚ
と一致するか近傍になるように設定されている。 固定子30の圧電体35に通電すると、それに添着されて
いる弾性体31が振動し、弾性体31上に表面波が生じ、そ
れにより移動子20が回転する。 本実施例では第２実施例と同様に、圧電体35を直接担
持するものがないので、振動が妨げられることがない。
また固定子30がその内外のフランジ部33,34で担持され
るので、姿勢が安定しており、仮に誤差等により中心線
ｚの位置が周方向に偏位していても安定して動作するこ
とができる。 なお、上記実施例では一般的には断面が円形であるＯ
リングを支持部材として用いたが、円形断面に限ること
なく、だ円，多角形等を採用することができ、要するに
移動子20または固定子30に線状に当接するものであれば
よい。 移動子20と固定子30との少なくとも一方（特に固定子
30）がそのような支持部材を介して担持されていれば効
果がある。また、直動型の表面波モーターにも本発明を
適用できることはいうまでもない。 「発明の効果」 本発明に係る振動モーターによれば、振動子および相
対運動部材の少なくとも一方を、該一方との間の線状の
接触部によって支持する支持部材を有するから、振動子
あるいは相対運動部材の振動，変位が妨げられることが
なく、高効率で回転する振動モーターとすることができ
る。また、構造も簡単なので、コストも低減する。さら
に、支持部材が弾性を有するので、例えば、振動子ある
いは相対運動部材の振動あるいは変位に対しては支持部
材が弾性変形してそれを許容し、振動および変位が妨げ
られることがなくなり、例えば支持部材が担持する支持
体への振動が吸収されるようになるので、駆動時におけ
る騒音の発生を防止することができ、また、振動モータ
ーを組み込んだ機器への振動の伝達を防止することがで
きる。 また、各実施例の支持方法によれば、固定子30と移動
子20とを加圧接触により生じる接触面の傾きがほとんど
無く、接触面を有効に利用できる。更に、第２実施例お
よび第３実施例では、固定子の圧電体を拘束するものが
ないので、効果的に振動し、かつ支持部材たるＯリング
の位置決めが容易であるとともに接着を要しない構造に
することができるという利点があり、第３実施例では固
定子の姿勢が安定していて組立誤差等の許容範囲が大き
いという利点がある。
電気機械変換素子とからなる振動子と、前記弾性体に加
圧接触され該弾性体に発生する振動によって駆動される
相対運動部材とを備えた振動モーターに関する。このよ
うな振動モーターとしては、表面波モーターが知られて
いる。 「従来の技術」 従来の前記の如き構成を有する表面波モーターでは、
固定子または移動子を支持体に担持するに際し、支持体
と固定子または移動子との接触面全体に振動吸収材を介
して固定する方法、また固定子または移動子の中立軸
（振動への悪影響が最も少ない部位）に振動を吸収ある
いは遮断する支持構造を設けて支持する方法がある。 「発明が解決しようとする問題点」 しかしながら、このような従来の表面波モーターで
は、前者にあっては、固定子と移動子とが相互に圧接す
るように両側から相当の圧縮力を加えるようになってお
り、支持体と固定子または移動子との接触面全体に振動
吸収材が配されているので加圧により固定子の圧電体の
振動が妨げられ、表面波モーターの効率が低下するとい
う問題点があり、後者にあっては、中立軸の近傍の狭い
領域に振動を吸収あるいは遮断する支持構造を形成する
ので、強度的に厳しいものになるとともに、構造的にも
複雑になりコストが高いものになるという問題点があっ
た。 本発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、表面波モーターの効率を低下させないよう、
簡単な構造で固定子あるいは移動子を支持するようにし
た振動モーターを提供することを目的としている。 「問題点を解決するための手段」 かかる目的を達成するための本発明の要旨とするとこ
ろは、 弾性体と該弾性体に接合されていて該弾性体に振動を
発生させる電気機械変換素子とからなる振動子と、前記
弾性体に加圧接触され該弾性体との間で相互運動を行な
う相対運動部材とを備えた振動モーターにおいて、 前記振動子における前記相対運動部材との接触面と反
対側の面または前記相対運動部材における前記振動子と
の接触面と反対側の面に配置され、前記振動子または相
対運動部材を、これら振動子または相対運動部材との間
の線状の接触部によって支持する支持部材を備え、該支
持部材が弾性を有することを特徴とする振動モーターに
存する。 「作用」 しかして、振動子の電気機械変換素子が振動して振動
子の弾性体に振動が発生し、それにより相対運動部材が
駆動される。駆動を生じさせる電気機械変換素子の振動
は、振動子および相対運動部材の少なくとも一方に線的
に対接する線状の接触部を含む支持部材により受けら
れ、接触面積が小さいので振動が制御されることがな
く、振動モーターは高効率で作動する。 また、支持部材が弾性を有するので、例えば、振動子
あるいは相対運動部材の振動あるいは変位に対しては支
持部材が弾性変形してそれを許容し、振動および変位が
妨げられることがなくなり、例えば支持部材を担持する
支持体への振動が吸収されるようになり、駆動時におけ
る騒音の発生を防止するとともに、振動モーターを組み
込んだ機器への振動の伝達を防止する。 「実施例」 以下、図面に基づき本発明の各種実施例を説明する。
なお、各実施例につき同様の部位には同一符号を付し重
複した説明を省略する。 第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示している。
本実施例は回転型の振動モーターである。 表面波モーター10は、リング形状の回転型の相対運動
部材としての移動子20と振動子としての固定子30が図に
おいて上下の支持体40a,40bにより挾まれて担持されて
成る。 固定子30は、弾性体31に該弾性体31を励振する電気機
械変換素子としての圧電体35が添着されて成り、固定子
30の弾性体31の表面は移動子20に当接しており、移動子
20の当接面21は弾性体31に対して摩擦係数の大きい物質
が形成（例えば、コーテイング）されている。 移動子20と固定子30とは相互に当接して支持体40a,40
bにより圧接されており、支持体40a,40bとの圧接部位に
は支持部材として弾性を有するゴム材料より成るＯリン
グ50a,50bが介在しており、移動子20に圧接している支
持体40aは図示省略した転動機構により、リング形状の
中心を軸として回転可能かつ移動子20が固定子30に圧接
するように保持されている。 移動子20と支持体40aとの間のＯリング50aは、移動子
20の横断面において、移動子20と固定子30との接触面の
中央部を通り接触面に垂直な線（以下、中心線と称す）
ｚ上またはそれに近接して配置され移動子20に刻設され
た嵌合溝22と、嵌合溝22と対向する周上に支持体40aに
刻設された嵌合溝41とに両側の線状の接触部が嵌まり込
み、Ｏリング50aの両側はそれぞれ接着材で嵌込対象に
固結されている。 固定子30と支持体40bとの間のＯリング50bは、Ｏリン
グ50aと同様に中心線ｚ上またはそれに近接して配置さ
れ支持体40bに刻設された嵌合溝42に片側の線状の接触
部が嵌まり込んで接着され、他方の片側は固定子30の圧
電体35に圧接して接着されている。 Ｏリング50a,50bは細いリング形状であり、支持部材
たるＯリング50a,50bは移動子20および固定子30に線状
に当接してそれらの全周を支持体40a,40bに担持してい
る。 次に作用を説明する。 固定子30の圧電体35に通電すると圧電体35が振動し、
それにより弾性体31に表面波が発生し、弾性体31に圧接
している移動子20は表面波により移動させられて回転す
る。この回転は移動子20自体か移動子20を支持している
支持体40aから出力として取り出される。 固定子30の弾性体31,圧電体35および移動子20は圧電
体35の振動により変位し、あるいは振動するが、移動子
20の振動あるいは変位に対してはＯリング50aが弾性変
形してそれを許容し、固定子30の振動あるいは変位に対
してはＯリング50bが弾性変形してそれを許容し、振動
および変位が妨げられることがない。 第４図は第２実施例を示している。 本実施例は、移動子20の支持構造は前記第１実施例と
同様であるが、固定子30の支持構造が異なっている。 すなわち、固定子30の圧電体35は中心線ｚより内側に
し、弾性体31を張り出して段付形状とし、その段部32の
平面部32aが固定子30の中立面上に形成され、一方、固
定子30を担持する支持体40bには内向きの段部43が形成
され、固定子30の外向きの段部32と支持体40bの内向き
の段部43とは内外から対向していてその間に形成された
空間にＯリング50bを保持してある。Ｏリング50bの位置
は中心線ｚ上あるいはその近傍に位置している。 本実施例では、圧電体35を直接に支持するものがない
のでその振動が妨げられることがなく、Ｏリング50bは
固定子30の外向きの段部32と支持体40bの内向きの段部4
3とに挾まれるので、位置が容易に決まり、接着しなく
てもＯリング50bを保持することができる。 第５図は第３実施例を示している。 本実施例では、固定子30の弾性体31と圧電体35との巾
は実質的に同一であり、弾性体31の中立面付近から被支
持フランジ33,34を内外に延設し、被支持フランジ33,34
と弾性体31本体との間に段部を形成し、支持体40bには
被支持フランジ33,34に対向する段部44,45を形成してあ
る。 そして固定子30の内向きの被支持フランジ33と支持体
40bの段部44との間にＯリング50cを位置させ、固定子30
の外向きの被支持フランジ34と支持体40bの段部45との
間にＯリング50dを位置させて挾持したものである。 Ｏリング50c,50dが受ける圧接力の合成力は中心線ｚ
と一致するか近傍になるように設定されている。 固定子30の圧電体35に通電すると、それに添着されて
いる弾性体31が振動し、弾性体31上に表面波が生じ、そ
れにより移動子20が回転する。 本実施例では第２実施例と同様に、圧電体35を直接担
持するものがないので、振動が妨げられることがない。
また固定子30がその内外のフランジ部33,34で担持され
るので、姿勢が安定しており、仮に誤差等により中心線
ｚの位置が周方向に偏位していても安定して動作するこ
とができる。 なお、上記実施例では一般的には断面が円形であるＯ
リングを支持部材として用いたが、円形断面に限ること
なく、だ円，多角形等を採用することができ、要するに
移動子20または固定子30に線状に当接するものであれば
よい。 移動子20と固定子30との少なくとも一方（特に固定子
30）がそのような支持部材を介して担持されていれば効
果がある。また、直動型の表面波モーターにも本発明を
適用できることはいうまでもない。 「発明の効果」 本発明に係る振動モーターによれば、振動子および相
対運動部材の少なくとも一方を、該一方との間の線状の
接触部によって支持する支持部材を有するから、振動子
あるいは相対運動部材の振動，変位が妨げられることが
なく、高効率で回転する振動モーターとすることができ
る。また、構造も簡単なので、コストも低減する。さら
に、支持部材が弾性を有するので、例えば、振動子ある
いは相対運動部材の振動あるいは変位に対しては支持部
材が弾性変形してそれを許容し、振動および変位が妨げ
られることがなくなり、例えば支持部材が担持する支持
体への振動が吸収されるようになるので、駆動時におけ
る騒音の発生を防止することができ、また、振動モータ
ーを組み込んだ機器への振動の伝達を防止することがで
きる。 また、各実施例の支持方法によれば、固定子30と移動
子20とを加圧接触により生じる接触面の傾きがほとんど
無く、接触面を有効に利用できる。更に、第２実施例お
よび第３実施例では、固定子の圧電体を拘束するものが
ないので、効果的に振動し、かつ支持部材たるＯリング
の位置決めが容易であるとともに接着を要しない構造に
することができるという利点があり、第３実施例では固
定子の姿勢が安定していて組立誤差等の許容範囲が大き
いという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示しており、第
１図は表面波モーターの縦断面図、第２図は回転子の斜
視図、第３図は表面波モーターの片側部分を第１図より
拡大して示した部分断面図、第４図は第２実施例に係る
表面波モーターの部分断面図、第５図は第３実施例に係
る表面波モーターの部分断面図である。 10……表面波モーター 20……移動子、30……固定子 31……弾性体、35……圧電体 40a,40b……支持体 50a〜50d……Ｏリング（支持部材）
１図は表面波モーターの縦断面図、第２図は回転子の斜
視図、第３図は表面波モーターの片側部分を第１図より
拡大して示した部分断面図、第４図は第２実施例に係る
表面波モーターの部分断面図、第５図は第３実施例に係
る表面波モーターの部分断面図である。 10……表面波モーター 20……移動子、30……固定子 31……弾性体、35……圧電体 40a,40b……支持体 50a〜50d……Ｏリング（支持部材）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−210172（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−148581（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−155892（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．弾性体と該弾性体に接合されていて該弾性体に振動
を発生させる電気機械変換素子とからなる振動子と、前
記弾性体に加圧接触され該弾性体との間で相対運動を行
なう相対運動部材とを備えた振動モーターにおいて、 前記振動子における前記相対運動部材との接触面と反対
側の面または前記相対運動部材における前記振動子との
接触面と反対側の面に配置され、前記振動子または相対
運動部材を、これら振動子または相対運動部材との間の
線状の接触部によって支持する支持部材を備え、該支持
部材が弾性を有することを特徴とする振動モーター。 ２．前記支持部材の接触部において、前記振動子および
相対運動部材の少なくとも一方が、他方の側に加圧され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載
の振動モーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139460A JP2691895B2 (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 振動モーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61139460A JP2691895B2 (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 振動モーター |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8012875A Division JP2863125B2 (ja) | 1996-01-29 | 1996-01-29 | 振動モーター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62296779A JPS62296779A (ja) | 1987-12-24 |
| JP2691895B2 true JP2691895B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=15245737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61139460A Expired - Fee Related JP2691895B2 (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 振動モーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691895B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2896103A1 (fr) * | 2006-01-09 | 2007-07-13 | Sagem Defense Securite | Moteur piezoelectrique rotatif |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59148581A (ja) * | 1983-02-10 | 1984-08-25 | Sony Corp | 弾性波モ−タ |
| JPS59155892U (ja) * | 1983-04-04 | 1984-10-19 | キヤノン株式会社 | レンズユニット |
| JPS60210172A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-22 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
-
1986
- 1986-06-16 JP JP61139460A patent/JP2691895B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62296779A (ja) | 1987-12-24 |
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