JP2804663B2 - 超音波モータの支持構造 - Google Patents
超音波モータの支持構造Info
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- JP2804663B2 JP2804663B2 JP4003388A JP338892A JP2804663B2 JP 2804663 B2 JP2804663 B2 JP 2804663B2 JP 4003388 A JP4003388 A JP 4003388A JP 338892 A JP338892 A JP 338892A JP 2804663 B2 JP2804663 B2 JP 2804663B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、放熱効率を良好にして
長時間安定した連続運転ができるようにした超音波モー
タの支持構造に関する。
長時間安定した連続運転ができるようにした超音波モー
タの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波モータは電気−機械変換効率が大
変高く、定電圧で、しかも低速であっても大きな駆動ト
ルクを発生させることのできるものである。中でも、低
速であっても安定して回転トルクを発生し、しかも制御
が容易な複合振動子型超音波モータは様々な分野での使
用が期待されている。
変高く、定電圧で、しかも低速であっても大きな駆動ト
ルクを発生させることのできるものである。中でも、低
速であっても安定して回転トルクを発生し、しかも制御
が容易な複合振動子型超音波モータは様々な分野での使
用が期待されている。
【０００３】従来、この種の複合振動子型超音波モータ
の一構造例として、図５に示す構造の超音波モータが知
られている。図５に示す超音波モータＡは、ステータボ
トム１と環状のねじり振動子２、３と中空のホルダー４
と環状の縦振動子６と中空のステータヘッド８とシート
状の摩擦材１０とリング状のロータ１２を備え、これら
を中心軸１４により一体化して構成されている。なお、
前記構成において、ステータボトム１とねじり振動子
２、３とホルダー４と縦振動子６とステータヘッド８に
よりステータ１１が構成されるようになっている。ま
た、ロータ１２を貫通した中心軸１４の先端軸１５側に
は、ばね部材１８が装着されてロータ１２をステータヘ
ッド８に摩擦材１０を介して押圧するとともに、ロータ
１２における中心軸１４の貫通部分には、ベアリング２
０が組み込まれている。
の一構造例として、図５に示す構造の超音波モータが知
られている。図５に示す超音波モータＡは、ステータボ
トム１と環状のねじり振動子２、３と中空のホルダー４
と環状の縦振動子６と中空のステータヘッド８とシート
状の摩擦材１０とリング状のロータ１２を備え、これら
を中心軸１４により一体化して構成されている。なお、
前記構成において、ステータボトム１とねじり振動子
２、３とホルダー４と縦振動子６とステータヘッド８に
よりステータ１１が構成されるようになっている。ま
た、ロータ１２を貫通した中心軸１４の先端軸１５側に
は、ばね部材１８が装着されてロータ１２をステータヘ
ッド８に摩擦材１０を介して押圧するとともに、ロータ
１２における中心軸１４の貫通部分には、ベアリング２
０が組み込まれている。
【０００４】前記構成の超音波モータＡにおいては、ね
じり振動子２、３がロータ１２の回転駆動力を発生さ
せ、縦振動子６はステータ１１とロータ１２との接触制
御を行なうようになっている。即ち、ばね部材１８のば
ね力によってステータヘッド８とロータ１２が押圧され
ている状態でねじり振動子２、３に電圧を印加すると、
ねじり振動子２、３のねじり力によって両者がその周方
向に位置ずれを起こしてロータ１２は微小角度回転す
る。この回転後に縦振動子６でロータ１２のステータヘ
ッド８に対する押圧力を少なくすると、ねじり振動子
２、３の間のねじり量は相殺されて消失する。ここで再
びねじり振動子２、３に電圧を印加するとロータ１２は
再び微小角度回転することになる。こうしたねじり振動
子２，３の振動と縦振動子６の振動の組合せからなる楕
円運動を繰り返し行なうことで、ロータ１２を一定の方
向に回転させることができ、この構造の超音波モータ
は、低速で高トルクが容易に得られ、運転音が静かな特
徴を有している。
じり振動子２、３がロータ１２の回転駆動力を発生さ
せ、縦振動子６はステータ１１とロータ１２との接触制
御を行なうようになっている。即ち、ばね部材１８のば
ね力によってステータヘッド８とロータ１２が押圧され
ている状態でねじり振動子２、３に電圧を印加すると、
ねじり振動子２、３のねじり力によって両者がその周方
向に位置ずれを起こしてロータ１２は微小角度回転す
る。この回転後に縦振動子６でロータ１２のステータヘ
ッド８に対する押圧力を少なくすると、ねじり振動子
２、３の間のねじり量は相殺されて消失する。ここで再
びねじり振動子２、３に電圧を印加するとロータ１２は
再び微小角度回転することになる。こうしたねじり振動
子２，３の振動と縦振動子６の振動の組合せからなる楕
円運動を繰り返し行なうことで、ロータ１２を一定の方
向に回転させることができ、この構造の超音波モータ
は、低速で高トルクが容易に得られ、運転音が静かな特
徴を有している。
【０００５】そして、前記ロータ１２にアルミニウム製
のスポーク等を付設し、そのスポークに回転運動を要す
る対象体を装着することで、超音波モータＡの回転力を
有効に取り出して使用することができる。
のスポーク等を付設し、そのスポークに回転運動を要す
る対象体を装着することで、超音波モータＡの回転力を
有効に取り出して使用することができる。
【０００６】ここで前記超音波モータＡの支持構造の一
従来例を図６に示す。図６に示す超音波モータ支持構造
は、超音波モータＡの他に、ホルダ２１とパイプ２２と
を具備して概略構成されている。図６に示す支持構造で
は、超音波モータＡのロータ１２とパイプ２２との間に
はスポーク２３，２３が設けられ、ロータ１２の回転力
はこのスポーク２３，２３を介してパイプ２２に伝えら
れるようになっている。
従来例を図６に示す。図６に示す超音波モータ支持構造
は、超音波モータＡの他に、ホルダ２１とパイプ２２と
を具備して概略構成されている。図６に示す支持構造で
は、超音波モータＡのロータ１２とパイプ２２との間に
はスポーク２３，２３が設けられ、ロータ１２の回転力
はこのスポーク２３，２３を介してパイプ２２に伝えら
れるようになっている。
【０００７】さらに、超音波モータＡのねじりモードの
節部にはフランジ２４が設けられている。このフランジ
２４は、ホルダ２１に取り付けられ、ホルダ２１は、超
音波モータＡを支持している。この超音波モータＡを支
持するためのフランジ２４は、ねじれモードの節部に設
けられることが必須で、このねじれ振動の節部に設ける
ことで、ねじれ振動素子２、３のねじれ振動のモードに
悪影響を与えることなく超音波モータＡを支持できるよ
うになっている。また、ねじれモードの節部は、一般に
ホールドブロック４のねじれ振動素子２、３側の縁に生
じる。
節部にはフランジ２４が設けられている。このフランジ
２４は、ホルダ２１に取り付けられ、ホルダ２１は、超
音波モータＡを支持している。この超音波モータＡを支
持するためのフランジ２４は、ねじれモードの節部に設
けられることが必須で、このねじれ振動の節部に設ける
ことで、ねじれ振動素子２、３のねじれ振動のモードに
悪影響を与えることなく超音波モータＡを支持できるよ
うになっている。また、ねじれモードの節部は、一般に
ホールドブロック４のねじれ振動素子２、３側の縁に生
じる。
【０００８】上記構成の超音波モータＡの支持構造にお
いては、超音波モータＡのロータ１２が回転すると、そ
の回転駆動力がアルミ製のスポーク２３を介してパイプ
２２に伝わり、パイプ２２がホルダ２１に対して回転す
る。従って、動力を供給する対象体をパイプ２２に固着
することで超音波モータＡの回転駆動力を利用すること
ができる。例えば、前記支持構造を窓枠の上端部に設
け、ブラインド巻上げ機として使用する場合には、ブラ
インドの一端をパイプ２２に固着し、ホルダ２１を支持
しておけば、パイプ２２の正逆回転と共にブラインドの
上げ下げを行なうことができる。
いては、超音波モータＡのロータ１２が回転すると、そ
の回転駆動力がアルミ製のスポーク２３を介してパイプ
２２に伝わり、パイプ２２がホルダ２１に対して回転す
る。従って、動力を供給する対象体をパイプ２２に固着
することで超音波モータＡの回転駆動力を利用すること
ができる。例えば、前記支持構造を窓枠の上端部に設
け、ブラインド巻上げ機として使用する場合には、ブラ
インドの一端をパイプ２２に固着し、ホルダ２１を支持
しておけば、パイプ２２の正逆回転と共にブラインドの
上げ下げを行なうことができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来、図６に示す構成
の支持構造を採用した場合、スポーク２３が金属製でパ
イプ２２も金属製であると、超音波モータＡの振動がパ
イプ２２に伝わって振動音を発生するおそれがあるの
で、このような場合は、前記スポーク２３に代えて樹脂
製のリングをステータ１２とパイプ２３の間に挟み込
み、前記振動音を発生させないようにして動力伝達を行
なうように構成している。ところが、ステータ１２とパ
イプ２２の間の間隙を樹脂製のリングで覆ってしまう
と、樹脂の熱伝導率が悪いので超音波モータＡが駆動中
に発生させる熱が外部に効率的に放出されなくなり、超
音波モータＡの温度が異常に上昇してその作動に悪影響
を及ぼす問題があった。例えば、ポリエチレン樹脂、ま
たは、ポリアセタール系樹脂のジュラコン（商品名）な
どの樹脂は熱伝導率が０.５×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
ｅｃ・℃程度であって、スポークとして用いられている
アルミニウムの０.５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃と比べ
て著しく低いので、放熱性が悪くなることになる。
の支持構造を採用した場合、スポーク２３が金属製でパ
イプ２２も金属製であると、超音波モータＡの振動がパ
イプ２２に伝わって振動音を発生するおそれがあるの
で、このような場合は、前記スポーク２３に代えて樹脂
製のリングをステータ１２とパイプ２３の間に挟み込
み、前記振動音を発生させないようにして動力伝達を行
なうように構成している。ところが、ステータ１２とパ
イプ２２の間の間隙を樹脂製のリングで覆ってしまう
と、樹脂の熱伝導率が悪いので超音波モータＡが駆動中
に発生させる熱が外部に効率的に放出されなくなり、超
音波モータＡの温度が異常に上昇してその作動に悪影響
を及ぼす問題があった。例えば、ポリエチレン樹脂、ま
たは、ポリアセタール系樹脂のジュラコン（商品名）な
どの樹脂は熱伝導率が０.５×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
ｅｃ・℃程度であって、スポークとして用いられている
アルミニウムの０.５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃と比べ
て著しく低いので、放熱性が悪くなることになる。
【００１０】なお、前記のような発熱により超音波モー
タＡが異常に過熱してその温度が１２０℃程度以上にな
ると、回転時にロータ１２に擦られている摩擦材１０が
剥離するおそれを生じるとともに、ステータ１１やロー
タ１２の長さが熱膨張により変化して振動子の共振周波
数がずれて回転効率が低下するおそれを生じる。また、
振動子自体のポーリングがほどけて振動子が作動しなく
なるおそれも生じる。
タＡが異常に過熱してその温度が１２０℃程度以上にな
ると、回転時にロータ１２に擦られている摩擦材１０が
剥離するおそれを生じるとともに、ステータ１１やロー
タ１２の長さが熱膨張により変化して振動子の共振周波
数がずれて回転効率が低下するおそれを生じる。また、
振動子自体のポーリングがほどけて振動子が作動しなく
なるおそれも生じる。
【００１１】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、超音波モータの発生させる熱を効率良く放出するこ
とができ、超音波モータを過熱させることがないととも
に、超音波モータを収納するパイプやホルダに異常振動
を伝えることがない支持構造を提供することを目的とす
る。
で、超音波モータの発生させる熱を効率良く放出するこ
とができ、超音波モータを過熱させることがないととも
に、超音波モータを収納するパイプやホルダに異常振動
を伝えることがない支持構造を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の超音波モ
ータ支持構造は、ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一
体化してなる円柱状のステータに回転自在にロータを接
続してなる超音波モータが、これを収納するパイプとこ
のパイプの端部に接合されるホルダに支持されてなる超
音波モータの支持構造において、前記ロータをパイプの
内部に収納し、ロータの外部に、前記パイプの内周面に
接続される樹脂製の取付部材を装着し、この取付部材の
熱伝導率をシリコン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以
上の値に設定する一方、前記ステータをホルダの内部に
収納し、ステータの外部に、ホルダの内部に接続される
樹脂製の支持部材を装着し、この支持部材の熱伝導率を
シリコン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設
定してなるものである。
ータ支持構造は、ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一
体化してなる円柱状のステータに回転自在にロータを接
続してなる超音波モータが、これを収納するパイプとこ
のパイプの端部に接合されるホルダに支持されてなる超
音波モータの支持構造において、前記ロータをパイプの
内部に収納し、ロータの外部に、前記パイプの内周面に
接続される樹脂製の取付部材を装着し、この取付部材の
熱伝導率をシリコン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以
上の値に設定する一方、前記ステータをホルダの内部に
収納し、ステータの外部に、ホルダの内部に接続される
樹脂製の支持部材を装着し、この支持部材の熱伝導率を
シリコン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設
定してなるものである。
【００１３】請求項２記載の超音波モータ支持構造は、
ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一体化してなる円柱
状のステータに回転自在にロータを接続してなる超音波
モータが、これを収納するパイプとこのパイプの端部に
接合されるホルダに支持されてなる超音波モータの支持
構造において、前記ロータをパイプの内部に収納し、ロ
ータの外部に、前記パイプの内周面に接続される樹脂製
の取付部材を装着し、この取付部材の熱伝導率をシリコ
ン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設定する
一方、前記ステータをホルダの内部に収納し、前記ステ
ータの振動の節部に突設されたフランジの外部に、ホル
ダの内周面に接続される樹脂製の支持部材を装着し、こ
の支持部材の熱伝導率をシリコン樹脂の熱伝導率程度も
しくはそれ以上の値に設定してなるものである。
ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一体化してなる円柱
状のステータに回転自在にロータを接続してなる超音波
モータが、これを収納するパイプとこのパイプの端部に
接合されるホルダに支持されてなる超音波モータの支持
構造において、前記ロータをパイプの内部に収納し、ロ
ータの外部に、前記パイプの内周面に接続される樹脂製
の取付部材を装着し、この取付部材の熱伝導率をシリコ
ン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設定する
一方、前記ステータをホルダの内部に収納し、前記ステ
ータの振動の節部に突設されたフランジの外部に、ホル
ダの内周面に接続される樹脂製の支持部材を装着し、こ
の支持部材の熱伝導率をシリコン樹脂の熱伝導率程度も
しくはそれ以上の値に設定してなるものである。
【００１４】
【作用】シリコン樹脂以上の熱伝導率の樹脂製取付部材
をロータとパイプの間に介在させることでロータの回転
力がパイプに伝達される。この樹脂製の取付部材は一般
の樹脂よりも熱伝導率が大きいので超音波モータが発生
させる熱が効率良くパイプに伝えられて外部に発散され
る。また、ステータのフランジをシリコン樹脂よりも熱
伝導率の高い樹脂製接続部材でホルダに取り付けること
で超音波モータがホルダに支持されるとともに、超音波
モータが発生させた熱が効率良く接続部材を介して外部
に発散される。更に、ロータとフランジがいずれも樹脂
を介してパイプとホルダに支持されているので、この支
持部分で振動を吸収することができ、超音波モータの振
動によりパイプとホルダが異常な振動音を発生させるこ
ともない。
をロータとパイプの間に介在させることでロータの回転
力がパイプに伝達される。この樹脂製の取付部材は一般
の樹脂よりも熱伝導率が大きいので超音波モータが発生
させる熱が効率良くパイプに伝えられて外部に発散され
る。また、ステータのフランジをシリコン樹脂よりも熱
伝導率の高い樹脂製接続部材でホルダに取り付けること
で超音波モータがホルダに支持されるとともに、超音波
モータが発生させた熱が効率良く接続部材を介して外部
に発散される。更に、ロータとフランジがいずれも樹脂
を介してパイプとホルダに支持されているので、この支
持部分で振動を吸収することができ、超音波モータの振
動によりパイプとホルダが異常な振動音を発生させるこ
ともない。
【００１５】
【実施例】（実施例１）以下、本発明の支持構造の一実
施例を図１を参照して説明する。図１に示す支持構造に
おいて用いられる超音波モータＡは、図５と図６を基に
先に説明した超音波モータＡと同等の構造のものであ
る。即ち、超音波モータＡは、ステータボトム１とねじ
り振動子２、３とホルダ４と縦振動子６とステータヘッ
ド８とを具備するステータ１１と、摩擦材１０と、ロー
タ１２と、中心軸１４と、ばね部材１８と、ベアリング
２０を備えている。ねじり振動素子２、３は、チタン酸
ジルコン酸鉛等のような圧電材料からなる積層圧電体で
あり、回転駆動力を発生する。
施例を図１を参照して説明する。図１に示す支持構造に
おいて用いられる超音波モータＡは、図５と図６を基に
先に説明した超音波モータＡと同等の構造のものであ
る。即ち、超音波モータＡは、ステータボトム１とねじ
り振動子２、３とホルダ４と縦振動子６とステータヘッ
ド８とを具備するステータ１１と、摩擦材１０と、ロー
タ１２と、中心軸１４と、ばね部材１８と、ベアリング
２０を備えている。ねじり振動素子２、３は、チタン酸
ジルコン酸鉛等のような圧電材料からなる積層圧電体で
あり、回転駆動力を発生する。
【００１６】そして、前記縦振動子６とステータヘッド
８とロータ１２とばね部材１８の各部分は、パイプ３０
の内部側に挿入されるとともに、ステータボトム１とね
じり振動子２、３とホルダ４の各部分は、ホルダ３１の
内部に収納されている。
８とロータ１２とばね部材１８の各部分は、パイプ３０
の内部側に挿入されるとともに、ステータボトム１とね
じり振動子２、３とホルダ４の各部分は、ホルダ３１の
内部に収納されている。
【００１７】パイプ３０は円筒状で、その内部に超音波
モータＡを収納し、パイプ３０自体が超音波モータ５０
の回転力を受けて回転する。ホルダ３１は、パイプ３０
の端部に装着されるキャップ状のもので、このホルダ３
１は、ホルダ筒３１ａとこのホルダ筒３１ａに内嵌され
たホルダキャップ３１ｂとからなるもので、ホルダ筒３
１ａの内周部には支持片３１ｃが突設されるとともに、
ホルダキャップ３１ｂの開口部内周縁には支持片３１ｄ
が突設されている。ホルダ筒３１ａの支持片３１ｃとホ
ルダキャップ３１ｂの支持片３１ｄは、ホルダ筒３１ａ
とホルダキャップ３１ｂの嵌合状態でそれらの間に後述
する支持部材３３を挟持するようになっている。なお、
パイプ３０とホルダ３１は互いの接合部分３０ａで回転
できるように接合部分はオイレスメタル等から構成さ
れ、ホルダ３１は超音波モータＡを設置する場所の建材
等に固定されるようになっている。
モータＡを収納し、パイプ３０自体が超音波モータ５０
の回転力を受けて回転する。ホルダ３１は、パイプ３０
の端部に装着されるキャップ状のもので、このホルダ３
１は、ホルダ筒３１ａとこのホルダ筒３１ａに内嵌され
たホルダキャップ３１ｂとからなるもので、ホルダ筒３
１ａの内周部には支持片３１ｃが突設されるとともに、
ホルダキャップ３１ｂの開口部内周縁には支持片３１ｄ
が突設されている。ホルダ筒３１ａの支持片３１ｃとホ
ルダキャップ３１ｂの支持片３１ｄは、ホルダ筒３１ａ
とホルダキャップ３１ｂの嵌合状態でそれらの間に後述
する支持部材３３を挟持するようになっている。なお、
パイプ３０とホルダ３１は互いの接合部分３０ａで回転
できるように接合部分はオイレスメタル等から構成さ
れ、ホルダ３１は超音波モータＡを設置する場所の建材
等に固定されるようになっている。
【００１８】超音波モータＡのフランジ２４の外周部に
は、リング状の支持部材３３が装着され、この支持部材
３３が前記支持片３１ｃと支持片３１ａとにより挟持さ
れてフランジ２４が支持されている。本実施例の支持部
材３３は熱伝導率が３.０×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅ
ｃ・℃程度のシリコン樹脂からなるものである。なお、
支持部材３３を形成する樹脂はシリコン樹脂以外の樹脂
でも、熱伝導率の高い樹脂であれば良い。
は、リング状の支持部材３３が装着され、この支持部材
３３が前記支持片３１ｃと支持片３１ａとにより挟持さ
れてフランジ２４が支持されている。本実施例の支持部
材３３は熱伝導率が３.０×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅ
ｃ・℃程度のシリコン樹脂からなるものである。なお、
支持部材３３を形成する樹脂はシリコン樹脂以外の樹脂
でも、熱伝導率の高い樹脂であれば良い。
【００１９】超音波モータＡのロータ１２の外周部に
は、前記の支持部材３３を構成する樹脂と同等のシリコ
ン樹脂からなるリング状の厚肉の取付部材３４が設けら
れ、この取付部材３４の外周部をパイプ３０の内周面に
押し付けてロータ１２が支持されている。
は、前記の支持部材３３を構成する樹脂と同等のシリコ
ン樹脂からなるリング状の厚肉の取付部材３４が設けら
れ、この取付部材３４の外周部をパイプ３０の内周面に
押し付けてロータ１２が支持されている。
【００２０】本実施例の超音波モータＡの支持構造にお
いては、超音波モータＡのロータ１２が回転すると、そ
の回転駆動力が取付部材３４を介してパイプ３０に伝わ
り、パイプ３０が回転する。従って、動力を供給する対
象体をパイプ３０に装着することで超音波モータＡの回
転駆動力を使用することができる。例えば、この超音波
モータの支持構造を窓枠の上端に設置し、ブラインド巻
上機として使用するには、ブラインドの一端をパイプ３
０に固着しておけば、パイプ３０の正逆回転と共に、ブ
ラインドの上げ下げを行なうことができる。
いては、超音波モータＡのロータ１２が回転すると、そ
の回転駆動力が取付部材３４を介してパイプ３０に伝わ
り、パイプ３０が回転する。従って、動力を供給する対
象体をパイプ３０に装着することで超音波モータＡの回
転駆動力を使用することができる。例えば、この超音波
モータの支持構造を窓枠の上端に設置し、ブラインド巻
上機として使用するには、ブラインドの一端をパイプ３
０に固着しておけば、パイプ３０の正逆回転と共に、ブ
ラインドの上げ下げを行なうことができる。
【００２１】また、超音波モータＡが長時間作動するこ
とで発生される熱は、通常の樹脂よりも熱伝導率が良好
なシリコン樹脂からなる取付部材３４および支持部材３
３を伝わって図１の矢印に示す如くパイプ３０あるいは
ホルダ３１を介して効率良く外部に放出される。よって
超音波モータＡの周囲に熱がこもることはなくなり、超
音波モータＡが自身の発生させる熱で過熱することも無
くなる。更に、超音波モータＡを支持する取付部材３４
と支持部材３３はいずれも樹脂製であり、超音波モータ
Ａの振動を確実に減衰させることができるので、この振
動がパイプ３０やホルダ３１に伝わって異常な振動音を
発生させることもない。
とで発生される熱は、通常の樹脂よりも熱伝導率が良好
なシリコン樹脂からなる取付部材３４および支持部材３
３を伝わって図１の矢印に示す如くパイプ３０あるいは
ホルダ３１を介して効率良く外部に放出される。よって
超音波モータＡの周囲に熱がこもることはなくなり、超
音波モータＡが自身の発生させる熱で過熱することも無
くなる。更に、超音波モータＡを支持する取付部材３４
と支持部材３３はいずれも樹脂製であり、超音波モータ
Ａの振動を確実に減衰させることができるので、この振
動がパイプ３０やホルダ３１に伝わって異常な振動音を
発生させることもない。
【００２２】（実施例２）図２は本発明の第２実施例の
支持構造を示すものである。図２に示す支持構造におい
ては、超音波モータＡのロータ１２の外周部にアルミニ
ウムなどの金属製の複数のスポーク４０が放射状に突設
され、各スポーク４０がパイプ３０の内周部に接続され
るとともに、これらのスポーク４０の周囲がシリコン樹
脂製のリング４１に覆われている。従ってスポーク４０
…とシリコン樹脂のリング４１により取付部材３４’が
構成されている。また、超音波モータＡの金属製のフラ
ンジ２４を前記第１実施例よりも大きな径に形成してこ
れをホルダ３１の内周部まで到達させるとともに、フラ
ンジ２４の両側をシリコン樹脂製のリング状の支持部材
３３’で挟んで構成されている。
支持構造を示すものである。図２に示す支持構造におい
ては、超音波モータＡのロータ１２の外周部にアルミニ
ウムなどの金属製の複数のスポーク４０が放射状に突設
され、各スポーク４０がパイプ３０の内周部に接続され
るとともに、これらのスポーク４０の周囲がシリコン樹
脂製のリング４１に覆われている。従ってスポーク４０
…とシリコン樹脂のリング４１により取付部材３４’が
構成されている。また、超音波モータＡの金属製のフラ
ンジ２４を前記第１実施例よりも大きな径に形成してこ
れをホルダ３１の内周部まで到達させるとともに、フラ
ンジ２４の両側をシリコン樹脂製のリング状の支持部材
３３’で挟んで構成されている。
【００２３】図２に示す支持構造においては、超音波モ
ータＡの発生させた熱を金属製の熱伝導率の良好なスポ
ーク４０とフランジ２４とでパイプ３０とホルダ３１に
伝達させるとともに、熱伝導率の大きなシリコン樹脂製
のリング４１と支持部材３３’とでパイプ３０とホルダ
３１に伝達できるので、超音波モータＡの熱を効率良く
外部に放出できる。また、スポーク４０…とフランジ２
４をいずれもシリコン樹脂で覆っているので、この樹脂
で振動の減衰を行なうことができ、超音波モータＡの振
動をパイプ３０とホルダ３１に直接伝えることがなくな
るので、振動を抑制することができ、異常な振動音を発
生させることがない。
ータＡの発生させた熱を金属製の熱伝導率の良好なスポ
ーク４０とフランジ２４とでパイプ３０とホルダ３１に
伝達させるとともに、熱伝導率の大きなシリコン樹脂製
のリング４１と支持部材３３’とでパイプ３０とホルダ
３１に伝達できるので、超音波モータＡの熱を効率良く
外部に放出できる。また、スポーク４０…とフランジ２
４をいずれもシリコン樹脂で覆っているので、この樹脂
で振動の減衰を行なうことができ、超音波モータＡの振
動をパイプ３０とホルダ３１に直接伝えることがなくな
るので、振動を抑制することができ、異常な振動音を発
生させることがない。
【００２４】なお、前記した第１実施例と第２実施例に
おいては、超音波モータＡを支持するための取付部材と
支持部材としてシリコン樹脂からなるもの、あるいは、
金属製のスポークと樹脂とを複合したものをそれぞれ用
いたが、シリコン樹脂よりも熱伝導率の大きな樹脂とス
ポークを複合した構造を用いても良いのは勿論である。
おいては、超音波モータＡを支持するための取付部材と
支持部材としてシリコン樹脂からなるもの、あるいは、
金属製のスポークと樹脂とを複合したものをそれぞれ用
いたが、シリコン樹脂よりも熱伝導率の大きな樹脂とス
ポークを複合した構造を用いても良いのは勿論である。
【００２５】（実施例３）図３は本発明の第３実施例の
支持構造を示すものである。図３に示す支持構造におい
ては、超音波モータＡのステータボトム１の後部に小径
部３５ａを介して支持体３５が延設され、この支持体３
５がシリコン樹脂からなる支持部材３６を介してホルダ
３１’に取り付けられている点に特徴がある。また、ホ
ルダ３１’は、キャップ状の一体物にされている。その
他の構成は第１実施例と同等である。
支持構造を示すものである。図３に示す支持構造におい
ては、超音波モータＡのステータボトム１の後部に小径
部３５ａを介して支持体３５が延設され、この支持体３
５がシリコン樹脂からなる支持部材３６を介してホルダ
３１’に取り付けられている点に特徴がある。また、ホ
ルダ３１’は、キャップ状の一体物にされている。その
他の構成は第１実施例と同等である。
【００２６】この例の構造のように小径部３５ａを設け
ることでこの部分を振動モードの節部とすることがで
き、図３に示す支持構造においても超音波モータＡの振
動モードに悪影響を及ぼすことなく超音波モータＡを支
持することができる。
ることでこの部分を振動モードの節部とすることがで
き、図３に示す支持構造においても超音波モータＡの振
動モードに悪影響を及ぼすことなく超音波モータＡを支
持することができる。
【００２７】（試験例）ねじり振動素子および縦振動子
として、チタン酸ジルコン酸鉛の圧電材料からなる積層
圧電体を用いた図１に示す構成の超音波モータのロータ
に厚さ０.８ｍｍのシリコン樹脂製のシートを巻き付
け、内径２６ｍｍ、外径３５ｍｍのアルミニウム製のパ
イプ内に嵌め込み、超音波モータに２５０〜３００Ｖｐ
-ｐの駆動電圧を印加して所定時間連続運転した。そし
て、運転時間と超音波モータの温度との関係を測定する
試験を行なった。また、前記と同等の構成の超音波モー
タを内径２６ｍｍ、外径３５ｍｍのポリアセタール樹脂
（ジュラコン）製のパイプ内に嵌め込み、同様な試験を
行なった。以上の測定結果を図４に示す。
として、チタン酸ジルコン酸鉛の圧電材料からなる積層
圧電体を用いた図１に示す構成の超音波モータのロータ
に厚さ０.８ｍｍのシリコン樹脂製のシートを巻き付
け、内径２６ｍｍ、外径３５ｍｍのアルミニウム製のパ
イプ内に嵌め込み、超音波モータに２５０〜３００Ｖｐ
-ｐの駆動電圧を印加して所定時間連続運転した。そし
て、運転時間と超音波モータの温度との関係を測定する
試験を行なった。また、前記と同等の構成の超音波モー
タを内径２６ｍｍ、外径３５ｍｍのポリアセタール樹脂
（ジュラコン）製のパイプ内に嵌め込み、同様な試験を
行なった。以上の測定結果を図４に示す。
【００２８】図４に示す結果から明らかなように、シリ
コン樹脂を用いた本発明に係る支持構造を採用したもの
は、ジュラコンを用いた比較例構造のものに比べて動作
時間が長くても超音波モータの温度上昇が少なく、放熱
が効率良くなされていることが明らかになった。
コン樹脂を用いた本発明に係る支持構造を採用したもの
は、ジュラコンを用いた比較例構造のものに比べて動作
時間が長くても超音波モータの温度上昇が少なく、放熱
が効率良くなされていることが明らかになった。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る超音波
モータの支持構造によれば、熱伝導率の良好な樹脂を具
備する取付部材と支持部材を構成してパイプ内とホルダ
内に超音波モータを支持しているので、発生する熱を取
付部材と支持部材で効率良くパイプとホルダに伝えて外
部に放出できるので、超音波モータを長時間連続運転し
ても超音波モータを不用に過熱させることがない。よっ
て、過熱により超音波モータの共振周波数がずれて効率
が低下することがなく、摩擦材が剥がれることもなく、
ポーリングがほどけて作動に異常を来すこともない。
モータの支持構造によれば、熱伝導率の良好な樹脂を具
備する取付部材と支持部材を構成してパイプ内とホルダ
内に超音波モータを支持しているので、発生する熱を取
付部材と支持部材で効率良くパイプとホルダに伝えて外
部に放出できるので、超音波モータを長時間連続運転し
ても超音波モータを不用に過熱させることがない。よっ
て、過熱により超音波モータの共振周波数がずれて効率
が低下することがなく、摩擦材が剥がれることもなく、
ポーリングがほどけて作動に異常を来すこともない。
【図１】図１は本発明の第１実施例の支持構造を示す断
面図である。
面図である。
【図２】図２は本発明の第２実施例の支持構造を示す断
面図である。
面図である。
【図３】図３は本発明の第３実施例の支持構造を示す断
面図である。
面図である。
【図４】図４は本発明に係る支持構造の試験例と従来の
支持構造の一例の温度上昇割合を示す図である。
支持構造の一例の温度上昇割合を示す図である。
【図５】図５は超音波モータの一構造例を示す断面図で
ある。
ある。
【図６】図６は超音波モータの従来の支持構造の一例を
示す断面図である。
示す断面図である。
Ａ 超音波モータ ２、３ ねじれ振動子 ６ 縦振動子 １１ ステータ １２ ロータ １４ 中心軸 ２４ フランジ ３０ パイプ ３１、３１’ ホルダ ３３、３３’、３６ 支持部材 ３４、３４’ 取付部材 ４０ スポーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 徹 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (72)発明者 高橋 利男 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アル プス電気株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−174630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−46478（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−12493（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02N 2/00
Claims (2)
- 【請求項１】 ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一体
化してなる円柱状のステータに回転自在にロータを接続
してなる超音波モータが、これを収納するパイプとこの
パイプの端部に接合されるホルダに支持されてなる超音
波モータの支持構造において、 前記ロータがパイプの内部に収納され、ロータの外部
に、前記パイプの内周面に接続される樹脂製の取付部材
が装着され、この取付部材の熱伝導率がシリコン樹脂の
熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設定される一方、
前記ステータがホルダの内部に収納され、ステータの外
部に、ホルダの内部に接続される樹脂製の支持部材が装
着され、この支持部材の熱伝導率がシリコン樹脂の熱伝
導率程度もしくはそれ以上の値に設定されてなることを
特徴とする超音波モータの支持構造。 - 【請求項２】 ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一体
化してなる円柱状のステータに回転自在にロータを接続
してなる超音波モータが、これを収納するパイプとこの
パイプの端部に接合されるホルダに支持されてなる超音
波モータの支持構造において、 前記ロータがパイプの内部に収納され、ロータの外部
に、前記パイプの内周面に接続される樹脂製の取付部材
が装着され、この取付部材の熱伝導率がシリコン樹脂の
熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設定される一方、
前記ステータがホルダの内部に収納され、前記ステータ
の振動の節部に突設されたフランジの外部に、ホルダの
内周面に接続される樹脂製の支持部材が装着され、この
支持部材の熱伝導率がシリコン樹脂の熱伝導率程度もし
くはそれ以上の値に設定されてなることを特徴とする超
音波モータの支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4003388A JP2804663B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 超音波モータの支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4003388A JP2804663B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 超音波モータの支持構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0646579A JPH0646579A (ja) | 1994-02-18 |
| JP2804663B2 true JP2804663B2 (ja) | 1998-09-30 |
Family
ID=11555979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4003388A Expired - Fee Related JP2804663B2 (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 超音波モータの支持構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2804663B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010172157A (ja) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Olympus Corp | 超音波モータ駆動装置 |
| JP5316046B2 (ja) * | 2009-02-09 | 2013-10-16 | 株式会社豊田自動織機 | 振動アクチュエータの支持機構 |
| JP6700834B2 (ja) | 2016-02-16 | 2020-05-27 | キヤノン株式会社 | 振動型モータ駆動装置 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP4003388A patent/JP2804663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0646579A (ja) | 1994-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980630 |
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