JP2814583B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JP2814583B2 JP2814583B2 JP1178555A JP17855589A JP2814583B2 JP 2814583 B2 JP2814583 B2 JP 2814583B2 JP 1178555 A JP1178555 A JP 1178555A JP 17855589 A JP17855589 A JP 17855589A JP 2814583 B2 JP2814583 B2 JP 2814583B2
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- Japan
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- stator
- torsional
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、回転トルクの発生源として、縦−捩り複合
振動子をステータとしステータ上に圧接されたロータを
摩擦力を介して回転させる超音波モータの改良に関す
る。
振動子をステータとしステータ上に圧接されたロータを
摩擦力を介して回転させる超音波モータの改良に関す
る。
（従来の技術） 超音波モータとは、超音波楕円振動をする振動体であ
るステータに圧接されたロータが摩擦力を介して受ける
回転トルクを利用したモータである。
るステータに圧接されたロータが摩擦力を介して受ける
回転トルクを利用したモータである。
円環あるいは円板の円周方向に沿って伝搬する屈曲進
行波を利用した超音波モータが特開昭58−148682号公報
により開示されて以来、超音波モータは電磁型モータと
比べて低速で高トルクであるという特徴を有しているこ
とから、盛んに研究開発が行われるようになった。しか
しながら、この超音波モータは屈曲振動を利用している
ため、小径にすると高トルクを得ることが難しいという
欠点がある。例えば、直径2cmの進行波型超音波モータ
のトルクは、たかだか0.1〜0.2kgf・cmに過ぎない。
行波を利用した超音波モータが特開昭58−148682号公報
により開示されて以来、超音波モータは電磁型モータと
比べて低速で高トルクであるという特徴を有しているこ
とから、盛んに研究開発が行われるようになった。しか
しながら、この超音波モータは屈曲振動を利用している
ため、小径にすると高トルクを得ることが難しいという
欠点がある。例えば、直径2cmの進行波型超音波モータ
のトルクは、たかだか0.1〜0.2kgf・cmに過ぎない。
これに対し、特開昭61−52163号公報に開示されてい
る定在波型超音波モータは、ロータとステータの界面に
効率よく強力な楕円振動の発生を可能とした。しかしな
がら、これとて圧電縦振動を用いて捩り振動を励振する
ものでモード変換を要するため構成条件に制約があり、
振動子の形状、サイズが限定され、しかも発生する楕円
振動の回転の向きは構成条件によって、右廻り、左廻り
の何れか一方となり、回転方向を自由に変えられないと
言う欠点があった。
る定在波型超音波モータは、ロータとステータの界面に
効率よく強力な楕円振動の発生を可能とした。しかしな
がら、これとて圧電縦振動を用いて捩り振動を励振する
ものでモード変換を要するため構成条件に制約があり、
振動子の形状、サイズが限定され、しかも発生する楕円
振動の回転の向きは構成条件によって、右廻り、左廻り
の何れか一方となり、回転方向を自由に変えられないと
言う欠点があった。
回転方向を自由に変えられ、しかも小径で高トルクを
有するモータの出現が望まれていたが、このような機能
を有する超音波モータとして本発明者らは、特願昭63−
149726号、及び昭和63年日本音響学会秋期研究発表会講
演論文集No.2−４−10、pp.821−822（1988年10月）等
において開示した縦・捩り複合振動子をステータとする
超音波モータを提案した。この超音波モータの構成を第
３図に示す。第３図に於て、11は縦振動は励振させる圧
電セラミック素子で、板厚方向に分極処理が施されてい
る。12は捩り振動を励振させる圧電セラミック素子で板
面に平行で且つ円周方向に分極処理が施されている。13
は支持板であり、実際にモータを駆動するときには支持
板でモータを固定する。これらの圧電素子11,12及び支
持板13は、A1合金からできたヘッドマス14,リアマス1
5、ボルト16により強固に締め付けられ、超音波楕円振
動子であるステータ10を構成する。また、21はロータ18
をステータに圧接される働きをするバネ、20は台座、23
はシャフト、22はナットである。このナット22によりバ
ネの圧接力を加減することが出来る。また、19はベアリ
ングである。この超音波モータの動作原理を第４図に示
す。縦振動は、言わばクラッチの働きをしており、一方
向の捩り変位のみロータに伝達される。
有するモータの出現が望まれていたが、このような機能
を有する超音波モータとして本発明者らは、特願昭63−
149726号、及び昭和63年日本音響学会秋期研究発表会講
演論文集No.2−４−10、pp.821−822（1988年10月）等
において開示した縦・捩り複合振動子をステータとする
超音波モータを提案した。この超音波モータの構成を第
３図に示す。第３図に於て、11は縦振動は励振させる圧
電セラミック素子で、板厚方向に分極処理が施されてい
る。12は捩り振動を励振させる圧電セラミック素子で板
面に平行で且つ円周方向に分極処理が施されている。13
は支持板であり、実際にモータを駆動するときには支持
板でモータを固定する。これらの圧電素子11,12及び支
持板13は、A1合金からできたヘッドマス14,リアマス1
5、ボルト16により強固に締め付けられ、超音波楕円振
動子であるステータ10を構成する。また、21はロータ18
をステータに圧接される働きをするバネ、20は台座、23
はシャフト、22はナットである。このナット22によりバ
ネの圧接力を加減することが出来る。また、19はベアリ
ングである。この超音波モータの動作原理を第４図に示
す。縦振動は、言わばクラッチの働きをしており、一方
向の捩り変位のみロータに伝達される。
この超音波モータは、ステータとロータの界面に縦と
捩り振動で合成された楕円振動を効率よく強勢に励振さ
せるために、縦と捩り振動を同時に共振駆動させること
を目的として提案されたものである。共振駆動を行うた
めには、縦と捩りの共振周波数を一致させる必要があ
る。第３図に示した超音波モータにおいて、ステータ上
に適当な太さのシャフトを立て、ロータとステータの圧
接力を調整することにより、弱電界時において辛うじて
縦振動と捩り振動の共振周波数を一致させることができ
た。
捩り振動で合成された楕円振動を効率よく強勢に励振さ
せるために、縦と捩り振動を同時に共振駆動させること
を目的として提案されたものである。共振駆動を行うた
めには、縦と捩りの共振周波数を一致させる必要があ
る。第３図に示した超音波モータにおいて、ステータ上
に適当な太さのシャフトを立て、ロータとステータの圧
接力を調整することにより、弱電界時において辛うじて
縦振動と捩り振動の共振周波数を一致させることができ
た。
（発明が解決しようとする課題） この縦振動と捩り振動の共振周波数の一致は、弱電界
時の一致であり、実際にモータを強電界で駆動する際に
は、捩りの共振周波数fTが縦の共振周波数fLより高くな
ってしまい、実際の駆動状態である強電界時において共
振周波数を一致させることは困難であった。第３図に示
した構成の超音波モータでは、捩り振動の共振周波数fT
は、ステータ部分の長さでほぼ決定されてしまい、圧接
力にそれほど影響されることはない。しかし、縦振動の
共振周波数fLは、ロータの質量、ロータとステータの圧
接力に依存し、ロータの質量が軽く、前記圧接力が大き
いほど捩りの共振周波数に近づく。即ち、第３図に示し
た構成の超音波モータでは、一般にfT＞fLである。従っ
て、fT＝fLを実現しようとすれば、まずロータを軽くす
る必要があり、そのためにはロータの高さを小さくせざ
るを得ないが、このような形状のロータでは剛性が小さ
くなり、大きなトルクの発生は困難となる。あるいは、
圧接力を極端に大きくすることが必要であるが、圧接力
をきわめて大きな状態にすることは、必然的にベアリン
グに過大な応力を与える事になり、ベアリングの損傷や
寿命の短命化につながり、極めて危険である。したがっ
て、従来の第３図に示した超音波モータでは、実際のハ
イパワー駆動時において、fTがfLより高い状態であり、
得られる効率はせいぜい25％〜40％程度である。
時の一致であり、実際にモータを強電界で駆動する際に
は、捩りの共振周波数fTが縦の共振周波数fLより高くな
ってしまい、実際の駆動状態である強電界時において共
振周波数を一致させることは困難であった。第３図に示
した構成の超音波モータでは、捩り振動の共振周波数fT
は、ステータ部分の長さでほぼ決定されてしまい、圧接
力にそれほど影響されることはない。しかし、縦振動の
共振周波数fLは、ロータの質量、ロータとステータの圧
接力に依存し、ロータの質量が軽く、前記圧接力が大き
いほど捩りの共振周波数に近づく。即ち、第３図に示し
た構成の超音波モータでは、一般にfT＞fLである。従っ
て、fT＝fLを実現しようとすれば、まずロータを軽くす
る必要があり、そのためにはロータの高さを小さくせざ
るを得ないが、このような形状のロータでは剛性が小さ
くなり、大きなトルクの発生は困難となる。あるいは、
圧接力を極端に大きくすることが必要であるが、圧接力
をきわめて大きな状態にすることは、必然的にベアリン
グに過大な応力を与える事になり、ベアリングの損傷や
寿命の短命化につながり、極めて危険である。したがっ
て、従来の第３図に示した超音波モータでは、実際のハ
イパワー駆動時において、fTがfLより高い状態であり、
得られる効率はせいぜい25％〜40％程度である。
（課題を解決するための手段） 本発明は、縦振動圧電素子と捩り振動圧電素子を２個
のブロックで挟んだ縦−捩り複合振動子をステータとし
ステータにロータを圧接する構成の超音波モータにおい
て、ロータ側に位置するブロックと圧電素子の間に、圧
電素子の外径により大きな外径で、密度と弾性率の積が
前記ブロックの材料よりも大きい材料で作製され、外周
部に溝が等間隔に形成された円板を配置したことを特徴
とする超音波モータである。
のブロックで挟んだ縦−捩り複合振動子をステータとし
ステータにロータを圧接する構成の超音波モータにおい
て、ロータ側に位置するブロックと圧電素子の間に、圧
電素子の外径により大きな外径で、密度と弾性率の積が
前記ブロックの材料よりも大きい材料で作製され、外周
部に溝が等間隔に形成された円板を配置したことを特徴
とする超音波モータである。
（作用） 本発明は、縦−捩り複合振動子をステータとする超音
波モータに於て、縦と捩りの共振周波数を実際のハイパ
ワー駆動時において完全に一致させ、モータの効率を高
めるためになされたものである。このため、本発明で
は、ステータ部分のうち特にヘッドマス部分に使用する
材料、ヘッドマス構成を最適化することにより、縦振動
と捩り振動の共振周波数を一致させている。以下に詳細
に説明する。
波モータに於て、縦と捩りの共振周波数を実際のハイパ
ワー駆動時において完全に一致させ、モータの効率を高
めるためになされたものである。このため、本発明で
は、ステータ部分のうち特にヘッドマス部分に使用する
材料、ヘッドマス構成を最適化することにより、縦振動
と捩り振動の共振周波数を一致させている。以下に詳細
に説明する。
従来の第３図に示す超音波モータの高電界駆動時にお
ける振動変位分布を第５図（ａ）、（ｂ）に示す。縦振
動と捩り振動の振動変位分布が異なっているが、この理
由は、縦弾性波の位相速度が捩り弾性波の位相速度の1.
6倍ほど大きいこと、縦振動の特性機械インピーダンスZ
0Lが、中空円筒に関して 捩り振動の特性機械インピーダンスZ0Tは、同じく中空
円筒に関して で与えられ、Z0Lは直径の２次関数、Z0Tは直径の４次関
数となっていることによる。ここで（１）式、（２）式
において ρ；密度 cL ;縦弾性波の位相速度 cT ;捩り弾性波の位相速度 A ;中空円筒の断面積 E ;縦弾性率 G ;ずれ弾性率 DO ;外径 DI ;内径 JP ;中空円筒の断面極２次モーメント である。第５図（ａ），（ｂ）の縦振動との捩り振動の
振動モードを詳細に見ると、ヘッドマス部分において振
幅が大きく異なっていることが分かる。即ち、本発明の
原理はヘッドマス部分において、特性機械インピーダン
スZ0L、Z0Lを変えてやることにより、振動モードに変化
を与え、縦振動と捩り振動の共振周波数を一致させるこ
とにある。
ける振動変位分布を第５図（ａ）、（ｂ）に示す。縦振
動と捩り振動の振動変位分布が異なっているが、この理
由は、縦弾性波の位相速度が捩り弾性波の位相速度の1.
6倍ほど大きいこと、縦振動の特性機械インピーダンスZ
0Lが、中空円筒に関して 捩り振動の特性機械インピーダンスZ0Tは、同じく中空
円筒に関して で与えられ、Z0Lは直径の２次関数、Z0Tは直径の４次関
数となっていることによる。ここで（１）式、（２）式
において ρ；密度 cL ;縦弾性波の位相速度 cT ;捩り弾性波の位相速度 A ;中空円筒の断面積 E ;縦弾性率 G ;ずれ弾性率 DO ;外径 DI ;内径 JP ;中空円筒の断面極２次モーメント である。第５図（ａ），（ｂ）の縦振動との捩り振動の
振動モードを詳細に見ると、ヘッドマス部分において振
幅が大きく異なっていることが分かる。即ち、本発明の
原理はヘッドマス部分において、特性機械インピーダン
スZ0L、Z0Lを変えてやることにより、振動モードに変化
を与え、縦振動と捩り振動の共振周波数を一致させるこ
とにある。
本発明では、特にヘッドマス部分の特性機械インピー
ダンスを最適化することにより、ハイパワー駆動時にお
ける縦と捩りの共振周波数を一致させている。
ダンスを最適化することにより、ハイパワー駆動時にお
ける縦と捩りの共振周波数を一致させている。
第５図に示す従来の縦−捩り複合振動子をステータと
する超音波モータの振動変位分布のヘッドマス部分に注
目すると、ヘッドマスの縦圧電セラミック素子に近い部
分において、縦振動に関しては振動節部に近い位置にあ
りスチフネスとして動作しており、捩り振動に関しては
振動腹部となり慣性質量として動作している。この状態
において、捩り振動の共振周波数fTは縦振動の共振周波
数fLより高い。しかしながら、本発明に基づく超音波モ
ータでは、Al合金やMg合金等の比較的軽量なヘッドマス
と圧電素子の間に、圧電素子の外径より大きな外径で、
Al合金やMg合金よりも密度と弾性率がともに大きなステ
ンレス鋼、超硬合金等の材料で作製された外周部に溝が
形成されている円板を配置することによって、ヘッドマ
ス部は、縦振動に対してより大きなスチフネスを実現
し、捩り振動に関しては大きな慣性質量を実現してい
る。したがって、本発明の超音波モータでは、以上の改
良により、捩り振動の共振周波数fTを低下させ、縦振動
の共振周波数fLを上昇させることが出来るわけであるか
ら、ハイパワー駆動時において、fT＝fLを実現すること
が可能となる。
する超音波モータの振動変位分布のヘッドマス部分に注
目すると、ヘッドマスの縦圧電セラミック素子に近い部
分において、縦振動に関しては振動節部に近い位置にあ
りスチフネスとして動作しており、捩り振動に関しては
振動腹部となり慣性質量として動作している。この状態
において、捩り振動の共振周波数fTは縦振動の共振周波
数fLより高い。しかしながら、本発明に基づく超音波モ
ータでは、Al合金やMg合金等の比較的軽量なヘッドマス
と圧電素子の間に、圧電素子の外径より大きな外径で、
Al合金やMg合金よりも密度と弾性率がともに大きなステ
ンレス鋼、超硬合金等の材料で作製された外周部に溝が
形成されている円板を配置することによって、ヘッドマ
ス部は、縦振動に対してより大きなスチフネスを実現
し、捩り振動に関しては大きな慣性質量を実現してい
る。したがって、本発明の超音波モータでは、以上の改
良により、捩り振動の共振周波数fTを低下させ、縦振動
の共振周波数fLを上昇させることが出来るわけであるか
ら、ハイパワー駆動時において、fT＝fLを実現すること
が可能となる。
（実施例） 本発明の実施例の側断面図を第１図に示す。第２図は
第１図の本発明の超音波モータを上方から見た図であ
る。以下、図面にしたがって説明する。実施例に示した
超音波モータの全長は70mm、リアマス15の直径は20mmで
ある。Al合金製のヘッドマス14は外径20mm、高さ6mm、
ステンレス鋼製のヘッドマス17は内径9mm、外径24mm、
高さ5mmである。11は外径20mm、内径10mmの縦振動励振
用PZT系圧電セラミック素子で、12は同じく外径20mm、
内径10mmの捩り振動励振用PZT系圧電をセラミック素
子、15はステンレス鋼性リアマスである。ヘッドマス14
からリアマス15の間にある部材はステンレス鋼性ボルト
16により強固に締め付けられ、縦−捩り複合振動子であ
るステータ10を構成する。なお、本実施例ではボルト16
はヘッドマス14に締め付けられているが、ヘッドマス14
とヘッドマス17を溶接等の手段により一体化しボルト16
をヘッドマス17に対して締め付けても、本実施例と同様
の効果が得られるのは明白である。
第１図の本発明の超音波モータを上方から見た図であ
る。以下、図面にしたがって説明する。実施例に示した
超音波モータの全長は70mm、リアマス15の直径は20mmで
ある。Al合金製のヘッドマス14は外径20mm、高さ6mm、
ステンレス鋼製のヘッドマス17は内径9mm、外径24mm、
高さ5mmである。11は外径20mm、内径10mmの縦振動励振
用PZT系圧電セラミック素子で、12は同じく外径20mm、
内径10mmの捩り振動励振用PZT系圧電をセラミック素
子、15はステンレス鋼性リアマスである。ヘッドマス14
からリアマス15の間にある部材はステンレス鋼性ボルト
16により強固に締め付けられ、縦−捩り複合振動子であ
るステータ10を構成する。なお、本実施例ではボルト16
はヘッドマス14に締め付けられているが、ヘッドマス14
とヘッドマス17を溶接等の手段により一体化しボルト16
をヘッドマス17に対して締め付けても、本実施例と同様
の効果が得られるのは明白である。
18はステンレス鋼製のロータで高さは8mm、19はベア
リング、20はステンレス鋼製台座、23はステンレス鋼製
シャフト、21はバネ、22はナットで、シャフト23、バネ
21、ナット22はロータ18をステータ10に圧力する力を供
給する。ロータとステータ間の圧接力はナットの回転角
を調節することにより微妙に変えることが可能である。
縦振動励張用圧電素子11と捩り振動励振用圧電素子12に
交流電圧を印加し、電圧の位相差を適当に調節し、ま
た、ハイパワー励振時において、縦振動と捩り振動と共
振周波数の一致させた場合、ステータ10とロータ18の界
面において、縦振動と捩り振動の振幅が合成された強力
な楕円振動を引き起こすことができる。ヘッドマス17
は、縦振動に対してはスチフネスの増加により共振周波
数を高くし、捩り振動に関しては大きな慣性質量として
作用するため共振周波数を著しく低下させる働きがあ
る。実施例の第１図に示した状態の寸法形状を有する超
音波モータにおいて、ロータとステータ間の圧接力を50
kgf一定とし、縦及び捩り圧電セラミック素子の駆動電
圧とともに80Vrmsとして、ハイパワーの励振を行ったと
き縦振動の共振周波数は32.2kHz、捩り振動の共振周波
数は31.1kHzであった。そこで、ヘッドマス17の外周を
削って質量を落とすことで、周波数調整を行ったとこ
ろ、32.1kHzで縦振動と捩り振動の共振周波数が一致し
た。次に、駆動電圧をそのままして、圧電素子11と12に
印加する電圧の位相差を70度で駆動すると、時計廻り方
向に回転した。その時の回転数−トルク特性測定結果を
第６図に示す。この超音波モータの諸特性は無負荷時回
転数560r.p.m.、最大トルク5.3kgf・cmd、最大効率65％
である。
リング、20はステンレス鋼製台座、23はステンレス鋼製
シャフト、21はバネ、22はナットで、シャフト23、バネ
21、ナット22はロータ18をステータ10に圧力する力を供
給する。ロータとステータ間の圧接力はナットの回転角
を調節することにより微妙に変えることが可能である。
縦振動励張用圧電素子11と捩り振動励振用圧電素子12に
交流電圧を印加し、電圧の位相差を適当に調節し、ま
た、ハイパワー励振時において、縦振動と捩り振動と共
振周波数の一致させた場合、ステータ10とロータ18の界
面において、縦振動と捩り振動の振幅が合成された強力
な楕円振動を引き起こすことができる。ヘッドマス17
は、縦振動に対してはスチフネスの増加により共振周波
数を高くし、捩り振動に関しては大きな慣性質量として
作用するため共振周波数を著しく低下させる働きがあ
る。実施例の第１図に示した状態の寸法形状を有する超
音波モータにおいて、ロータとステータ間の圧接力を50
kgf一定とし、縦及び捩り圧電セラミック素子の駆動電
圧とともに80Vrmsとして、ハイパワーの励振を行ったと
き縦振動の共振周波数は32.2kHz、捩り振動の共振周波
数は31.1kHzであった。そこで、ヘッドマス17の外周を
削って質量を落とすことで、周波数調整を行ったとこ
ろ、32.1kHzで縦振動と捩り振動の共振周波数が一致し
た。次に、駆動電圧をそのままして、圧電素子11と12に
印加する電圧の位相差を70度で駆動すると、時計廻り方
向に回転した。その時の回転数−トルク特性測定結果を
第６図に示す。この超音波モータの諸特性は無負荷時回
転数560r.p.m.、最大トルク5.3kgf・cmd、最大効率65％
である。
本実施例に示した超音波モータは、駆動電圧の位相差
を250度とすることにより、反時計方向の反転すること
が確認され、その特性は、第６図に示したものとほぼ同
じであった。
を250度とすることにより、反時計方向の反転すること
が確認され、その特性は、第６図に示したものとほぼ同
じであった。
上記実施例においてはヘッドマス16にステンレス鋼、
ヘッドマス13にAl合金を用いており、ヘッドマス16とヘ
ッドマス13の密度と弾性率の積の平方根の比 は2.8である。ヘッドマス16の材料をｋ＝2.4の銅、ｋ＝
1.7のチタンに替えても、圧接力50kgfの条件下において
ヘッドマス16の外径24mm以下で縦振動と捩り振動の共振
周波数を一致させることができ、その時の超音波モータ
の特性は第２図とほぼ同じであった。しかしながらｋ＝
1.4の錫を用いた場合では、ヘッドマス16の外径24mmに
おいてもfL＜fTであり、共振周波数を一致させることが
できなかった。この場合、ヘッドマス16の外径をさらに
大きくすれば共振周波数が一致するのは明白であるが、
超音波モータ全体の小径化にはヘッドマス16とヘッドマ
ス13の比が1.2以下の状態で縦振動と捩り振動の共振周
波数を一致させるには、密度と弾性率の積の比が1.5以
上であることが必要である。
ヘッドマス13にAl合金を用いており、ヘッドマス16とヘ
ッドマス13の密度と弾性率の積の平方根の比 は2.8である。ヘッドマス16の材料をｋ＝2.4の銅、ｋ＝
1.7のチタンに替えても、圧接力50kgfの条件下において
ヘッドマス16の外径24mm以下で縦振動と捩り振動の共振
周波数を一致させることができ、その時の超音波モータ
の特性は第２図とほぼ同じであった。しかしながらｋ＝
1.4の錫を用いた場合では、ヘッドマス16の外径24mmに
おいてもfL＜fTであり、共振周波数を一致させることが
できなかった。この場合、ヘッドマス16の外径をさらに
大きくすれば共振周波数が一致するのは明白であるが、
超音波モータ全体の小径化にはヘッドマス16とヘッドマ
ス13の比が1.2以下の状態で縦振動と捩り振動の共振周
波数を一致させるには、密度と弾性率の積の比が1.5以
上であることが必要である。
（発明の効果） 以上詳述した如く、本発明に従った構造の超音波モー
タは高電界駆動時において、縦振動と捩り振動の共振周
波数を完全に一致させることができ、僅かな消費電力で
ステータとロータの界面に大振幅の楕円振動を発生させ
ることができ、高効率、高トルクの超音波モータを実現
することが出来る。したがって、本発明に基づく超音波
モータ技術的有用性は計り知れないほど大きく、応用技
術、派生技術の広さも予測しきれないものがある。
タは高電界駆動時において、縦振動と捩り振動の共振周
波数を完全に一致させることができ、僅かな消費電力で
ステータとロータの界面に大振幅の楕円振動を発生させ
ることができ、高効率、高トルクの超音波モータを実現
することが出来る。したがって、本発明に基づく超音波
モータ技術的有用性は計り知れないほど大きく、応用技
術、派生技術の広さも予測しきれないものがある。
第１図は発明の超音波モータの実施例を示す側断面図、
第２図は本発明の超音波モータを上方から見た図、第３
図は従来型超音波モータの側断面図、第４図は超音波モ
ータの動作原理図、第５図は従来型超音波モータの変位
分布図、第６図は本発明の超音波モータの実施例の特性
図である。 図において、10……ステータ、11……縦振動駆動用圧電
セラミック素子、12……捩り振動駆動用圧電セラミック
素子、13……支持板、14……ヘッドマス、15……リアマ
ス、16……ボルト、17……円板状のヘッドマス、18……
ロータ、19……ベアリング、20……台座、21……コイル
バネ、22……ナット、23……シャフト。
第２図は本発明の超音波モータを上方から見た図、第３
図は従来型超音波モータの側断面図、第４図は超音波モ
ータの動作原理図、第５図は従来型超音波モータの変位
分布図、第６図は本発明の超音波モータの実施例の特性
図である。 図において、10……ステータ、11……縦振動駆動用圧電
セラミック素子、12……捩り振動駆動用圧電セラミック
素子、13……支持板、14……ヘッドマス、15……リアマ
ス、16……ボルト、17……円板状のヘッドマス、18……
ロータ、19……ベアリング、20……台座、21……コイル
バネ、22……ナット、23……シャフト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内川 忠保 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−110980（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−45171（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01N 2/00 - 2/16
Claims (1)
- 【請求項１】縦振動圧電素子と捩り振動圧電素子を２個
のブロックで挟んだ縦−捩り複合振動子をステータとし
該ステータにロータを圧接する構成の超音波モータにお
いて、ロータ側に位置するブロックと圧電素子の間に、
圧電素子の外径より大きな外径で、密度と弾性率の積が
前記ブロックの材料よりも大きい材料で作製され、外周
部に溝が等間隔に形成された円板を配置したことを特徴
とする超音波モータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178555A JP2814583B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 超音波モータ |
| US07/548,574 US5051647A (en) | 1989-07-06 | 1990-07-05 | Ultrasonic motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1178555A JP2814583B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0345172A JPH0345172A (ja) | 1991-02-26 |
| JP2814583B2 true JP2814583B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=16050534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1178555A Expired - Lifetime JP2814583B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-10 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814583B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05202683A (ja) * | 1992-01-28 | 1993-08-10 | Tachikawa Blind Mfg Co Ltd | 横型ブラインド |
| CN107046380B (zh) | 2017-02-23 | 2019-04-19 | 南京航空航天大学 | 一种多辐条型超声电机 |
-
1989
- 1989-07-10 JP JP1178555A patent/JP2814583B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345172A (ja) | 1991-02-26 |
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Legal Events
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