JP2926076B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JP2926076B2 JP2926076B2 JP2218325A JP21832590A JP2926076B2 JP 2926076 B2 JP2926076 B2 JP 2926076B2 JP 2218325 A JP2218325 A JP 2218325A JP 21832590 A JP21832590 A JP 21832590A JP 2926076 B2 JP2926076 B2 JP 2926076B2
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- ultrasonic motor
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- motor
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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、圧電体によりステータに進行波を生じさ
せ、ステータに圧接したロータを駆動するようにした超
音波モータに関し、特にステータの材料を改良してモー
タ効率を向上させたものである。
せ、ステータに圧接したロータを駆動するようにした超
音波モータに関し、特にステータの材料を改良してモー
タ効率を向上させたものである。
［従来の技術］ 超音波モータは、ステータに圧電体を接着してそれを
適数個に分割してそれぞれの部分を伸縮変化させること
によりステータに進行波を生じさせ、ステータに圧接し
たロータを進行波により移動させるようにしている。
適数個に分割してそれぞれの部分を伸縮変化させること
によりステータに進行波を生じさせ、ステータに圧接し
たロータを進行波により移動させるようにしている。
ステータに、ロータを駆動させる適切な進行波を生じ
させるためには、ステータは弾性体である必要がある。
このため従来のステータは、アルミ、黄銅あるいはステ
ンレスで作成したものが一般的である。またステータと
ロータとの間に適切な摩擦力を生じさせるとともにモー
タの軽量化のため、ステータを合成高分子材で作成した
ものが知られている。
させるためには、ステータは弾性体である必要がある。
このため従来のステータは、アルミ、黄銅あるいはステ
ンレスで作成したものが一般的である。またステータと
ロータとの間に適切な摩擦力を生じさせるとともにモー
タの軽量化のため、ステータを合成高分子材で作成した
ものが知られている。
［発明が解決しようとする課題］ 従来の超音波モータには、ステータを金属材料で作成
したものがあるが、金属材料はアルミや銅の単一材料で
作成したもの、黄銅やステンレスのような合金を使用し
たものでもその組成の各材料がステータとしての硬さや
弾性率にどのような影響があるかは十分に検討されてい
ない。すなわちステータの断面形状や製造条件などを検
討して、適切な硬さや弾性率に作成している。このため
ステータの大きさに応じて断面形状や、製造条件を検討
しなければならず、所定の硬さや弾性率に作成するのは
容易なものではなかった。
したものがあるが、金属材料はアルミや銅の単一材料で
作成したもの、黄銅やステンレスのような合金を使用し
たものでもその組成の各材料がステータとしての硬さや
弾性率にどのような影響があるかは十分に検討されてい
ない。すなわちステータの断面形状や製造条件などを検
討して、適切な硬さや弾性率に作成している。このため
ステータの大きさに応じて断面形状や、製造条件を検討
しなければならず、所定の硬さや弾性率に作成するのは
容易なものではなかった。
なお、合成高分子材で作成したステータは、硬さや弾
性率を所定のものとするには、金属材料で作成するより
はさらに困難なものであった。
性率を所定のものとするには、金属材料で作成するより
はさらに困難なものであった。
そこで本発明は、Cuを主成分としてそれにSnやNiを適
量混合した合金でステータを作成し、各成分が硬さや弾
性率にどのような影響があるかを検討して、所定の硬さ
と弾性率を有するステータを容易に作成できるようにす
ることを目的とする。
量混合した合金でステータを作成し、各成分が硬さや弾
性率にどのような影響があるかを検討して、所定の硬さ
と弾性率を有するステータを容易に作成できるようにす
ることを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成した超音波モータであり、そ
のステータは、Snが２〜15wt％、Niが15〜30wt％で残部
がCuである粉末材料を加圧成形後に焼結して作成されて
いる。
のステータは、Snが２〜15wt％、Niが15〜30wt％で残部
がCuである粉末材料を加圧成形後に焼結して作成されて
いる。
Snを２〜15wt％としたのは、2wt％以下では充分な硬
さが得られず、15wt％以上では硬くなりすぎて割れ易く
なるためである。Niを15〜30wt％としたのは、その範囲
外では所定の弾性率を得にくく、15wt％以下では耐食性
が十分に得られないからである。
さが得られず、15wt％以上では硬くなりすぎて割れ易く
なるためである。Niを15〜30wt％としたのは、その範囲
外では所定の弾性率を得にくく、15wt％以下では耐食性
が十分に得られないからである。
またステータの耐摩耗性を向上するためには、ステー
タを作成する粉末材料に0.2〜1.5wt％のCrを添加すれば
よい。Cr含有量をこのような範囲にしたのは、0.2wt％
以下では耐摩耗性の効果が不十分であり、1.5wt％以上
にしてもそれ以上の効果を望めないからである。
タを作成する粉末材料に0.2〜1.5wt％のCrを添加すれば
よい。Cr含有量をこのような範囲にしたのは、0.2wt％
以下では耐摩耗性の効果が不十分であり、1.5wt％以上
にしてもそれ以上の効果を望めないからである。
［作用］ 上記の超音波モータでは、ステータが所定成分の金属
粉末を加圧成形した後に、焼結して作成されており、ス
テータの硬さや弾性率が望ましいものとなり、ステータ
はロータ駆動にとって望ましい進行波を生じる。このた
めモータの速度−トルク特性が向上するとともに、出力
−トルク特性も向上する。
粉末を加圧成形した後に、焼結して作成されており、ス
テータの硬さや弾性率が望ましいものとなり、ステータ
はロータ駆動にとって望ましい進行波を生じる。このた
めモータの速度−トルク特性が向上するとともに、出力
−トルク特性も向上する。
［第１実施例］ 本発明の実施例を第１〜３図により説明する。
超音波モータは、円盤形のステータ１の片側面に圧電
体２を接着し、圧電体２は公知のように２組に分割され
てそれぞれに90°位相差の駆動信号を印加することによ
り、ステータ１に進行波を生じさせるようになってい
る。ステータ１の前記とは逆の面にはロータ３が圧接さ
れ、ロータ３はステータ１の進行波により回転されるよ
うになっている。
体２を接着し、圧電体２は公知のように２組に分割され
てそれぞれに90°位相差の駆動信号を印加することによ
り、ステータ１に進行波を生じさせるようになってい
る。ステータ１の前記とは逆の面にはロータ３が圧接さ
れ、ロータ３はステータ１の進行波により回転されるよ
うになっている。
ステータ１は、Snが5wt％、Niが25wt％で残部がCuの
粉末材料を加圧成形し、その後１時間だけ約880℃に加
熱して焼結することにより作成した。このように作成さ
れたステータの硬度は、ロックウェルF40〜F90であり、
曲げ弾性率kg/mm2は8000〜10000であった。なお、ロー
タ３は直径58mmの大きさにアルミで作成した。
粉末材料を加圧成形し、その後１時間だけ約880℃に加
熱して焼結することにより作成した。このように作成さ
れたステータの硬度は、ロックウェルF40〜F90であり、
曲げ弾性率kg/mm2は8000〜10000であった。なお、ロー
タ３は直径58mmの大きさにアルミで作成した。
上記のように作成した超音波モータの速度（回転数）
−トルク特性と、出力−トルク特性を測定して第２図に
示した。
−トルク特性と、出力−トルク特性を測定して第２図に
示した。
なお、本実施例のモータでは、回転所期のロ−タとス
テータとのなじみ性が良いものであった。
テータとのなじみ性が良いものであった。
第２図には比較のため、従来のようにステータをステ
ンレスで作成して、大きさが前記実施例と同一の超音波
モータの特性を測定して示した。
ンレスで作成して、大きさが前記実施例と同一の超音波
モータの特性を測定して示した。
第２図からわかるように、本実施例の超音波モータは
従来例に比較して回転速度と出力がともに大きく、両特
性とも良いことがわかる。
従来例に比較して回転速度と出力がともに大きく、両特
性とも良いことがわかる。
［第２実施例］ 次にステータの作成材料にCrを添加して作成した。す
なわち、Snが5wt％、Niが25wt％、Crが1.0wt％で残部が
Cuの粉末材料を加圧成形し、その後、焼結してステータ
１を作成した。
なわち、Snが5wt％、Niが25wt％、Crが1.0wt％で残部が
Cuの粉末材料を加圧成形し、その後、焼結してステータ
１を作成した。
このように作成したステータを使用して前記実施例と
同様の大きさに超音波モータを作成し、モータの各特性
を前記第１実施例と同様に測定した。第２実施例の超音
波モータは、速度回転数−トルク特性と、出力−トルク
特性は第１実施例の場合とほぼ同一であった。
同様の大きさに超音波モータを作成し、モータの各特性
を前記第１実施例と同様に測定した。第２実施例の超音
波モータは、速度回転数−トルク特性と、出力−トルク
特性は第１実施例の場合とほぼ同一であった。
また第２実施例の超音波モータと、従来のステータを
ステンレス製としたモータについて、駆動経過時間毎の
出力を測定したところ、第３図に示すような結果となっ
た。第３図からわかるように、20％の出力低下までの耐
久時間は、実施例の方が従来例に比較して約200時間延
長されている。これはステータの材料にCrを添加するこ
とにより、ステータとロータとの間の耐摩耗性が向上し
たためと考えられる。
ステンレス製としたモータについて、駆動経過時間毎の
出力を測定したところ、第３図に示すような結果となっ
た。第３図からわかるように、20％の出力低下までの耐
久時間は、実施例の方が従来例に比較して約200時間延
長されている。これはステータの材料にCrを添加するこ
とにより、ステータとロータとの間の耐摩耗性が向上し
たためと考えられる。
［発明の効果］ 本発明の超音波モータでは、ステータがCuにSnやNiを
所定量添加した粉末から作成されているため、ステータ
の耐食性が向上するとともに、ステータの硬さや弾性率
が進行波発生にとって望ましいものとなり、速度−トル
ク特性や出力−トルク特性を向上することができる。ま
たステータの材料にCrを添加した場合には、耐摩耗性が
向上し、モータは耐久性のあるものとなる。
所定量添加した粉末から作成されているため、ステータ
の耐食性が向上するとともに、ステータの硬さや弾性率
が進行波発生にとって望ましいものとなり、速度−トル
ク特性や出力−トルク特性を向上することができる。ま
たステータの材料にCrを添加した場合には、耐摩耗性が
向上し、モータは耐久性のあるものとなる。
第１図は本発明の超音波モータの概略斜視図、第２図は
モータのトルクに対する回転速度または出力の特性図、
第３図はモータの耐久性を示す特性図である。 1;ステータ、2:圧電体 3;ロータ
モータのトルクに対する回転速度または出力の特性図、
第３図はモータの耐久性を示す特性図である。 1;ステータ、2:圧電体 3;ロータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 眞 京都府京都市山科区栗栖野狐塚５番地の １ 日本粉末合金株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−197271（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−17873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−87679（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02N 2/00
Claims (2)
- 【請求項１】圧電体を接着したステータにロータを圧接
し、圧電体の作動によりステータに進行波を生じさせて
ロータを駆動するようにした超音波モータにおいて、Sn
が２〜15wt％、Niが15〜30wt％で残部がCuである粉末材
料を加圧成形後に焼結してステータが形成されているこ
とを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項２】ステータを作成する粉末材料には、0.2〜
1.5wt％のCrがCuの一部と置換して含まれていることを
特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218325A JP2926076B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2218325A JP2926076B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04101678A JPH04101678A (ja) | 1992-04-03 |
| JP2926076B2 true JP2926076B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=16718083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2218325A Expired - Fee Related JP2926076B2 (ja) | 1990-08-20 | 1990-08-20 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926076B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103537683A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-29 | 浙江衢州永丰金属制品有限公司 | 一种生产电磁感应定子的粉末冶金方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8596473B2 (en) | 2006-09-06 | 2013-12-03 | 3M Innovative Properties Company | Horizontally mounted shelf assembly and accessories therefor |
-
1990
- 1990-08-20 JP JP2218325A patent/JP2926076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103537683A (zh) * | 2013-10-17 | 2014-01-29 | 浙江衢州永丰金属制品有限公司 | 一种生产电磁感应定子的粉末冶金方法 |
| CN103537683B (zh) * | 2013-10-17 | 2015-07-01 | 浙江衢州永丰金属制品有限公司 | 一种生产电磁感应定子的粉末冶金方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04101678A (ja) | 1992-04-03 |
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