JP2968352B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JP2968352B2 JP2968352B2 JP3017792A JP1779291A JP2968352B2 JP 2968352 B2 JP2968352 B2 JP 2968352B2 JP 3017792 A JP3017792 A JP 3017792A JP 1779291 A JP1779291 A JP 1779291A JP 2968352 B2 JP2968352 B2 JP 2968352B2
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- JP
- Japan
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- stator
- rotor
- driving force
- peripheral surface
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動を利用して
ロータを回転させるように形成されている超音波モータ
に関する。
ロータを回転させるように形成されている超音波モータ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波モータは、円柱状のステー
タの上面にロータを当接させておき、前記ステータに周
方向に捩じり振動を行なう圧電素子と、軸方向に縦振動
を行なう圧電素子とを設け、捩じり振動と縦振動とを組
合せることにより、ステータの上面をリサージュ図形を
描くように運動させて、その上面に当接しているロータ
を回転させるように形成されている。
タの上面にロータを当接させておき、前記ステータに周
方向に捩じり振動を行なう圧電素子と、軸方向に縦振動
を行なう圧電素子とを設け、捩じり振動と縦振動とを組
合せることにより、ステータの上面をリサージュ図形を
描くように運動させて、その上面に当接しているロータ
を回転させるように形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の超音波モータにおいては、捩じり振動の周波数と縦
振動の周波数とを一致させるように両圧電素子を励起さ
せる必要があり、その駆動制御に高精度を要求され、高
価な制御装置が必要となり、また、２個の圧電素子を必
要とするために、構造が複雑であるとともに、コストも
高いものであった。
来の超音波モータにおいては、捩じり振動の周波数と縦
振動の周波数とを一致させるように両圧電素子を励起さ
せる必要があり、その駆動制御に高精度を要求され、高
価な制御装置が必要となり、また、２個の圧電素子を必
要とするために、構造が複雑であるとともに、コストも
高いものであった。
【０００４】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、１種の超音波振動源のみによりロータを回転さ
せることができ、回転動作の制御が容易となり、構造も
簡単であり、コストも低廉な超音波モータを提供するこ
とを目的とする。
であり、１種の超音波振動源のみによりロータを回転さ
せることができ、回転動作の制御が容易となり、構造も
簡単であり、コストも低廉な超音波モータを提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項１に記載の本発明の超音波モータは、円筒状に
形成されているとともに内径が膨縮する振動自在なステ
ータと、前記ステータの両端面に装着されているととも
に前記ステータに呼吸振動を付与する圧電素子と、前記
ステータの中心部に回転自在にして挿通されているロー
タとを備えており、前記ロータは外周面に前記ステータ
の内周面より受けた振動を前記ロータを回転させる駆動
力に変換する駆動力変換手段を有していることを特徴と
する。
に請求項１に記載の本発明の超音波モータは、円筒状に
形成されているとともに内径が膨縮する振動自在なステ
ータと、前記ステータの両端面に装着されているととも
に前記ステータに呼吸振動を付与する圧電素子と、前記
ステータの中心部に回転自在にして挿通されているロー
タとを備えており、前記ロータは外周面に前記ステータ
の内周面より受けた振動を前記ロータを回転させる駆動
力に変換する駆動力変換手段を有していることを特徴と
する。
【０００６】請求項２に記載の本発明の超音波モータ
は、軸状に形成されているとともに外径が膨縮する振動
自在なステータと、前記ステータの両端面に装着されて
いるとともに前記ステータに呼吸振動を付与する圧電素
子と、前記ステータの外側に回転自在にして遊嵌されて
いるロータとを備えており、前記ロータは内周面に前記
ステータの外周面より受けた振動を前記ロータを回転さ
せる駆動力に変換する駆動力変換手段を有していること
を特徴とする。請求項３に記載の本発明の超音波モータ
は、請求項１または請求項２において、前記駆動力変換
手段を、ロータに固着されているとともにステータに向
かって所定の角度θだけ傾斜させてステータに当接され
ている複数のブレードにより形成していることを特徴と
する。
は、軸状に形成されているとともに外径が膨縮する振動
自在なステータと、前記ステータの両端面に装着されて
いるとともに前記ステータに呼吸振動を付与する圧電素
子と、前記ステータの外側に回転自在にして遊嵌されて
いるロータとを備えており、前記ロータは内周面に前記
ステータの外周面より受けた振動を前記ロータを回転さ
せる駆動力に変換する駆動力変換手段を有していること
を特徴とする。請求項３に記載の本発明の超音波モータ
は、請求項１または請求項２において、前記駆動力変換
手段を、ロータに固着されているとともにステータに向
かって所定の角度θだけ傾斜させてステータに当接され
ている複数のブレードにより形成していることを特徴と
する。
【０００７】
【作用】請求項１に記載の超音波モータによれば、前記
ステータの両端面に装着されている圧電素子を呼吸振動
させることによりステータを呼吸振動させると、ロータ
の外周面に配設された駆動力変換手段がステータの内周
面が膨縮する振動よりロータを回転させる駆動力を取出
し、ロータがその駆動力の方向に回転する。また、駆動
力変換手段を、ロータに固着されているとともにステー
タに向かって所定の角度θだけ傾斜させてステータに当
接されている複数のブレードにより形成することによ
り、ロータを回転させる駆動力を効率良く確実に取出し
て、ロータを円滑に回転させることができる。
ステータの両端面に装着されている圧電素子を呼吸振動
させることによりステータを呼吸振動させると、ロータ
の外周面に配設された駆動力変換手段がステータの内周
面が膨縮する振動よりロータを回転させる駆動力を取出
し、ロータがその駆動力の方向に回転する。また、駆動
力変換手段を、ロータに固着されているとともにステー
タに向かって所定の角度θだけ傾斜させてステータに当
接されている複数のブレードにより形成することによ
り、ロータを回転させる駆動力を効率良く確実に取出し
て、ロータを円滑に回転させることができる。
【０００８】請求項２に記載の超音波モータによれば、
前記ステータの両端面に装着されている圧電素子を呼吸
振動させることによりステータを呼吸振動させると、ロ
ータの内周面に配設された駆動力変換手段がステータの
外周面が膨縮する振動よりロータを回転させる駆動力を
取出し、ロータがその駆動力の方向に回転する。また、
駆動力変換手段を、ロータに固着されているとともにス
テータに向かって所定の角度θだけ傾斜させてステータ
に当接されている複数のブレードにより形成することに
より、ロータを回転させる駆動力を効率良く確実に取出
して、ロータを円滑に回転させることができる。
前記ステータの両端面に装着されている圧電素子を呼吸
振動させることによりステータを呼吸振動させると、ロ
ータの内周面に配設された駆動力変換手段がステータの
外周面が膨縮する振動よりロータを回転させる駆動力を
取出し、ロータがその駆動力の方向に回転する。また、
駆動力変換手段を、ロータに固着されているとともにス
テータに向かって所定の角度θだけ傾斜させてステータ
に当接されている複数のブレードにより形成することに
より、ロータを回転させる駆動力を効率良く確実に取出
して、ロータを円滑に回転させることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図４につい
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１および図２は本発明の一実施例を示し
ている。
ている。
【００１１】図中、符号１はステータであり、円筒状に
形成されている。このステータ１の上下端面にはそれぞ
れ圧電素子２，２が装着されている。ステータ１が径方
向に膨縮する呼吸振動を発生するような周波数で圧電素
子２により外部から駆動する。このステータ１には軸状
のロータ３が同軸状にして挿通されており、軸受４，４
により回転自在にして支持されている。ロータ３のステ
ータ１の挿通部分の外周面には、ステータ１の内周面１
ａより受けた振動を前記ロータ３を回転させる駆動力に
変換する駆動力変換手段としての４枚のブレード５，５
…が周方向等分位置に外側向きに固着されている。各ブ
レード５の外方端部は、ステータ１の内周面１ａの法線
方向に対して、それぞれ角θだけ傾斜させて当接するよ
うにして固着されており、その内周面１ａの径方向の振
動より受ける外力を分力し、内周面１ａの接線方向に向
う分力成分Ｆを取出して、ロータ３を図１の矢印方向に
回転させる駆動力に変換させる。
形成されている。このステータ１の上下端面にはそれぞ
れ圧電素子２，２が装着されている。ステータ１が径方
向に膨縮する呼吸振動を発生するような周波数で圧電素
子２により外部から駆動する。このステータ１には軸状
のロータ３が同軸状にして挿通されており、軸受４，４
により回転自在にして支持されている。ロータ３のステ
ータ１の挿通部分の外周面には、ステータ１の内周面１
ａより受けた振動を前記ロータ３を回転させる駆動力に
変換する駆動力変換手段としての４枚のブレード５，５
…が周方向等分位置に外側向きに固着されている。各ブ
レード５の外方端部は、ステータ１の内周面１ａの法線
方向に対して、それぞれ角θだけ傾斜させて当接するよ
うにして固着されており、その内周面１ａの径方向の振
動より受ける外力を分力し、内周面１ａの接線方向に向
う分力成分Ｆを取出して、ロータ３を図１の矢印方向に
回転させる駆動力に変換させる。
【００１２】次に、本実施例の作用を説明する。
【００１３】ロータ３を回転させる場合には、圧電素子
２，２に所定の周波数の駆動電流を印加すると、ステー
タ１が径方向に膨縮して呼吸振動を開始する。この呼吸
振動に伴うステータ１の内周面１ａの径方向の振動を各
ブレード５が受け、ロータ３を図１の時計方向に回転さ
せる駆動力を取出す。この駆動力により、ロータ３が同
図時計方向に回転する。
２，２に所定の周波数の駆動電流を印加すると、ステー
タ１が径方向に膨縮して呼吸振動を開始する。この呼吸
振動に伴うステータ１の内周面１ａの径方向の振動を各
ブレード５が受け、ロータ３を図１の時計方向に回転さ
せる駆動力を取出す。この駆動力により、ロータ３が同
図時計方向に回転する。
【００１４】このロータ３の回転速度は、ステータ１の
内周面１ａの呼吸振動の振幅を可変したり、ブレード５
のステータ１の内周面１ａの法線方向に対する傾斜角θ
を可変させたりして調整するとよい。
内周面１ａの呼吸振動の振幅を可変したり、ブレード５
のステータ１の内周面１ａの法線方向に対する傾斜角θ
を可変させたりして調整するとよい。
【００１５】また、ロータ３を停止させる場合には、ス
テータ１の内周面１ａの呼吸振動を停止させるとよい。
テータ１の内周面１ａの呼吸振動を停止させるとよい。
【００１６】図３および図４は本発明の他の実施例を示
している。
している。
【００１７】本実施例のステータ１は軸状に形成されて
いる。このステータ１の上下端面にはそれぞれ圧電素子
２，２が装着されている。これらの圧電素子２，２を縦
方向（ステータの軸方向）に膨らむ周波数で駆動する
と、ステータ１が径方向に膨縮する呼吸振動を発生す
る。このステータ１には環状のロータ３が同軸状にして
遊嵌されており、軸受４，４により回転自在にして支持
されている。ロータ３の内周面には、ステータ１の外周
面１ｂより受けた振動を前記ロータ３を回転させる駆動
力に変換する駆動力変換手段としての４枚のブレード
５，５…が周方向等分位置に内側向きに固着されてい
る。各ブレード５の内方端部は、ステータ１の外周面１
ｂの法線方向に対して、それぞれ角θだけ傾斜させて固
着されており、その外周面１ｂの径方向の振動より受け
る外力を分力し、外周面１ｂの接線方向に向う分力成分
Ｆを取出して、ロータ３を図３の矢印方向に回転させる
駆動力に変換させる。
いる。このステータ１の上下端面にはそれぞれ圧電素子
２，２が装着されている。これらの圧電素子２，２を縦
方向（ステータの軸方向）に膨らむ周波数で駆動する
と、ステータ１が径方向に膨縮する呼吸振動を発生す
る。このステータ１には環状のロータ３が同軸状にして
遊嵌されており、軸受４，４により回転自在にして支持
されている。ロータ３の内周面には、ステータ１の外周
面１ｂより受けた振動を前記ロータ３を回転させる駆動
力に変換する駆動力変換手段としての４枚のブレード
５，５…が周方向等分位置に内側向きに固着されてい
る。各ブレード５の内方端部は、ステータ１の外周面１
ｂの法線方向に対して、それぞれ角θだけ傾斜させて固
着されており、その外周面１ｂの径方向の振動より受け
る外力を分力し、外周面１ｂの接線方向に向う分力成分
Ｆを取出して、ロータ３を図３の矢印方向に回転させる
駆動力に変換させる。
【００１８】次に、本実施例の作用を説明する。
【００１９】ロータ３を回転させる場合には、圧電素子
２，２に所定の周波数の駆動電流を印加すると、ステー
タ１が径方向に膨縮して呼吸振動を開始する。この呼吸
振動に伴うステータ１の外周面１ｂの径方向の振動を各
ブレード５が受け、ロータ３を図３の矢印方向に回転さ
せる駆動力を取出す。この駆動力により、ロータ３が同
図時計方向に回転する。
２，２に所定の周波数の駆動電流を印加すると、ステー
タ１が径方向に膨縮して呼吸振動を開始する。この呼吸
振動に伴うステータ１の外周面１ｂの径方向の振動を各
ブレード５が受け、ロータ３を図３の矢印方向に回転さ
せる駆動力を取出す。この駆動力により、ロータ３が同
図時計方向に回転する。
【００２０】前記各実施例に示すように、縦方向振動を
ステータ１に付与する１種類の圧電素子２だけを駆動源
として、ロータ３を回転させることができ、従来の２種
類の圧電素子を所定の周波数で駆動するものに比較し
て、制御が極めて簡単となり、また、構造も簡単なもの
となる。
ステータ１に付与する１種類の圧電素子２だけを駆動源
として、ロータ３を回転させることができ、従来の２種
類の圧電素子を所定の周波数で駆動するものに比較し
て、制御が極めて簡単となり、また、構造も簡単なもの
となる。
【００２１】また、前記各実施例においては、駆動力変
換手段としてブレード５を用いたが、これはブレードに
限られず、振動を駆動力に変換できるもので有ればどの
様な構成のものでもよい。
換手段としてブレード５を用いたが、これはブレードに
限られず、振動を駆動力に変換できるもので有ればどの
様な構成のものでもよい。
【００２２】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて変更することができる。
のではなく、必要に応じて変更することができる。
【００２３】
【発明の効果】このように本発明の超音波モータは構成
され作用するものであるから、１種の超音波振動源のみ
によりロータを回転させることができ、回転動作の制御
が容易となり、構造も簡単であり、コストも低廉となる
等の効果を奏する。
され作用するものであるから、１種の超音波振動源のみ
によりロータを回転させることができ、回転動作の制御
が容易となり、構造も簡単であり、コストも低廉となる
等の効果を奏する。
【図１】本発明の超音波モータの一実施例を示す断面図
【図２】図１の中央縦断側面図
【図３】本発明の超音波モータの他の実施例を示す断面
図
図
【図４】図３の中央縦断側面図
１ ステータ １ａ 内周面 １ｂ 外周面 ２ 圧電素子 ３ ロータ ４ 軸受 ５ ブレード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−152273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−126873（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−133580（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02N 2/00
Claims (3)
- 【請求項１】 円筒状に形成されているとともに内径が
膨縮する振動自在なステータと、前記ステータの両端面
に装着されているとともに前記ステータに呼吸振動を付
与する圧電素子と、前記ステータの中心部に回転自在に
して挿通されているロータとを備えており、前記ロータ
は外周面に前記ステータの内周面より受けた振動を前記
ロータを回転させる駆動力に変換する駆動力変換手段を
有していることを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項２】 軸状に形成されているとともに外径が膨
縮する振動自在なステータと、前記ステータの両端面に
装着されているとともに前記ステータに呼吸振動を付与
する圧電素子と、前記ステータの外側に回転自在にして
遊嵌されているロータとを備えており、前記ロータは内
周面に前記ステータの外周面より受けた振動を前記ロー
タを回転させる駆動力に変換する駆動力変換手段を有し
ていることを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項３】 前記駆動力変換手段は、ロータに固着さ
れているとともにステータに向かって所定の角度θだけ
傾斜させてステータに当接されている複数のブレードに
より形成されていることを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017792A JP2968352B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3017792A JP2968352B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549271A JPH0549271A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2968352B2 true JP2968352B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=11953566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3017792A Expired - Fee Related JP2968352B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2968352B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2315013C (en) * | 2000-08-03 | 2005-02-08 | Eontech Group, Inc. | Piezoelectric motor |
| DE10113660A1 (de) * | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Koninkl Philips Electronics Nv | Piezoelektrischer Antrieb |
| JP4641250B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2011-03-02 | 株式会社日立製作所 | Ｎｍｒ分析装置および試料管理装置 |
| JP2012070547A (ja) * | 2010-09-24 | 2012-04-05 | Aisin Seiki Co Ltd | 回転駆動装置 |
-
1991
- 1991-02-08 JP JP3017792A patent/JP2968352B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549271A (ja) | 1993-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990803 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |