JP2968669B2 - 超音波モータのステータ及び超音波モータ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波モータのステータ
及び超音波モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、弾性体を圧電素子で挟持された振
動体を有する超音波モータとして、例えば特公平４−７
７５５３号に示す振動波モータがある。。

【０００３】この振動波モータの振動子の上下両面には
電歪素子が設けられている。そして、電歪素子とは離れ
た部分の振動子には移動体が押圧されている。又、前記
電歪素子に所定の高周波電圧を印加すると、その電気エ
ネルギーが振動エネルギーに変換される。そして、振動
エネルギーによって振動子には一方向の進行波が発生
し、この進行波とは逆の方向に移動体が移動する。

【０００４】一般に、モータのトルクを大きくするため
には、振動子に発生する進行波の振動振幅を大きくした
り、振動子に押圧される移動体の押圧力を大きくする必
要がある。

【０００５】ここで、振動子に発生する進行波の振動振
幅を拡大してモータのトルクを大きくする目的とした超
音波モータのステータが図１４及び図１５に示すように
提案されている。このステータ５１は支持部５２、肉薄
部５３、振動発生部５４、突起５５及び一対の圧電素子
５６ａ，５６ｂとから構成されている。即ち、支持部５
２の外周面には肉薄部５３が形成され、肉薄部５３の外
周には振動発生部５４が形成されている。更に、振動発
生部５４の外周には上下方向に突出する突起５５が形成
されている。又、前記一対の圧電素子５６ａ，５６ｂは
振動発生部５４の上下両面に付着されている。

【０００６】従って、圧電素子５６ａ，５６ｂに電圧を
印加して振動発生部５４を振動させると、その振動は肉
薄部５３により支持部５２には伝達されないため、突起
５５に効率よく伝達される。又、その振動の上下の振幅
は突起５５によって拡大されるため、図示しないロータ
が回転するトルクを向上させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステー
タ５１の突起５５はカッティングによって精密に形成さ
れるため、その作業時間が大変長く加工コストが増大す
るという問題がある。しかも、肉薄部５３を形成する場
合もカッティングによって精密に形成されるため、加工
コストが増大するという問題がある。

【０００８】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は加工作業が容易でステー
タの振動振幅を拡大しロータを効率よく回転させ、しか
もステータの加工作業を短くしコストを低減させること
ができる新規な超音波モータのステータを提供すること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項１に記載の発明では、ロータと加圧接触して
圧電振動子の屈曲振動により前記ロータを回転させる超
音波モータのステータであって、ハウジングに対して固
定される円板状の固定部を設け、その固定部の外周部に
同固定部に対しロータ側へ折り曲げ形成された連結部を
設け、その連結部の外側に前記ロータが接触する円環状
の振動発生部を設け、その振動発生部を、前記固定部よ
りも厚く形成された振動拡大部と、その振動拡大部のロ
ータが接触する部分と反対側に設けられた圧電素子とか
ら構成し、前記振動拡大部には同振動拡大部を軽量化さ
せる質量軽減部を形成した。

【００１０】請求項２に記載の発明では、ロータと加圧
接触させて圧電振動子の屈曲振動により前記ロータを回
転させる超音波モータのステータであって、ハウジング
に対して固定される円板状の固定部を設け、その固定部
の外周部に同固定部に対しロータ側へ折り曲げ形成され
た連結部を設け、その連結部の外側に前記ロータが接触
する円環状の振動発生部を設け、その振動発生部を、同
振動発生部の周囲からみて略波形に形成された振動拡大
部と、同振動拡大部のロータが接触する部分と反対側に
設けられた圧電素子とから構成した。

【００１１】請求項３に記載の発明では、円板状に形成
された一対の固定部が貼り合わされ、両固定部の外周部
には、互いに離間するように折り曲げ形成された連結部
を設け、その連結部の外側にはそれぞれ円環状の振動発
生部を設け、その振動発生部を、前記固定部よりも厚く
形成された振動拡大部と、その振動拡大部のロータが接
触する部分と反対側に設けられた圧電素子とから構成し
て超音波モータのステータとした。 請求項４に記載の発
明では、請求項３に記載の超音波モータのステータにお
いて、前記振動拡大部には同振動拡大部を軽量化させる
質量軽減部を形成した。 請求項５に記載の発明では、円
板状に形成された一対の固定部が貼り合わされ、両固定
部の外周部には、互いに離間するように折り曲げ形成さ
れた連結部を設け、その連結部の外側にはそれぞれ円環
状の振動発生部を設け、その振動発生部を、同振動発生
部の周囲から見て略波形に形成された振動拡大部と、そ
の振動拡大部のロータが接触する部分と反対側に設けら
れた圧電素子とから構成して超音波モータのステータと
した。 請求項６に記載の発明では、請求項１又は４に記
載の超音波モータのステータにおいて、前記質量軽減部
を孔又は切欠きとした。 請求項７に記載の発明によれ
ば、請求項１乃至６の何れか１項に記載の超音波モータ
のステータにおいて、前記連結部には同連結部の振動減
衰機能を強化する機能強化部を設けた。 請求項８に記載
の発明では、請求項７に記載の超音波モータのステータ
において、前記機能強化部をダンパー材又は孔とした。
請求項９に記載の発明では、請求項１乃至８の何れか１
項に記載の超音波モータのステータにおいて、前記連結
部をクランク状に形成した。 請求項１０に記載の発明で
は、請求項１乃至９の何れか１項に記載の超音波モータ
のステータにおいて、前記圧電素子への給電を行うフレ
キシブル基板を前記固定部に設けた。 請求項１１に記載
の発明では、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の超
音波モータのステータを備えた超音波モータを構成し
た。

【００１２】

【作用】請求項１乃至１０に記載された発明によれば、
圧電素子が屈曲振動すると振動拡大部によりその振動振
幅が拡大され、その拡大された振動振幅を有する進行波
によってロータは効率よく回転されることになる。この
とき、振動発生部における振動振幅は、折り曲げ形成さ
れた連結部により固定部への伝播が低減されている。従
って、進行波の振動振幅を効率よく発生させることがで
き、ロータを一層効率よく回転させることができると共
に、超音波モータのトルクを向上させることができる。
特に、請求項１及び４に記載された発明によれば、前記
振動拡大部に質量軽減部を形成して振動拡大部が軽量化
されているため、振動の付加質量が低減される。それに
より、上記の作用がより一層向上する。又、請求項２に
記載された発明によれば、振動拡大部が振動発生体の周
囲からみて略波形に形成されているだけであるため、固
定部、連結部及び振動拡大部を金属等の材質で一体形成
した場合には、これらをプレス加工等によって簡単に製
造することができる。このため、従来のように精密な加
工を施す必要はなく、製造コストを大幅に削減すること
ができる。この作用は、請求項６に記載された発明のよ
うに質量軽減部を孔や切欠きとした場合でも同様に得ら
れる。

【００１３】又、請求項３及び５に記載の発明によれ
ば、固定部、連結部及び振動発生部をそれぞれ一対設け
たため、発生する進行波をより一層拡大してロータをさ
らに効率よく回転させることができると共に、超音波モ
ータのトルクを向上させることができる。

【００１４】更に、請求項７及び８に記載された発明で
は連結部に機能強化部（例えばダンパー材や孔）を設
け、請求項９に記載された発明では連結部をクランク状
に形成しているため、振動発生部で発生した振動が固定
部に伝播することをより一層低減させることができる。
このため、ロータをさらに効率よく回転させることがで
きると共に、超音波モータのトルクを向上させることが
できる。 請求項１０に記載の発明によれば、圧電素子へ
給電するための配線の取り回しが一定になり、超音波モ
ータ内における配線の混在を防止することができる。 請
求項１１に記載の発明によれば、上記請求項１乃至１０
に記載の作用を備えた超音波モータとすることができ
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図３に従って説明する。図１に示すように、超音波モー
タを構成する本体ケース１は基台２と上部カバー３とか
ら構成され、前記基台２と上部カバー３により収納空間
部４が形成されている。前記基台２の中央上面には載置
部５が突出形成されるとともに、該基台２の中央には挿
通孔６が形成され、該挿通孔６を介して回転軸７の基端
が前記収納空間部４に挿入されている。また、前記回転
軸７は前記挿通孔６に配設される軸受８によって回転可
能に支持されている。さらに、上部カバー３にはカバー
凹部３ａが形成されている。このカバー凹部３ａには軸
受９が配設されており、この軸受９には前記回転軸７の
基端が回転可能に支持されている。また、この回転軸７
には表面に平面部が形成されたシャフト嵌合部７ａ及び
フランジ７ｂが形成されている。

【００１６】前記載置部５上面には円環状のステータ１
０が載置され、このステータ１０はネジ１１によって載
置部５に対して螺着されている。また、前記ステータ１
０の貫通孔１２には前記回転軸７が挿通された状態とな
っている。

【００１７】図２（ａ），（ｂ）に示すように、ステー
タ１０には一対の円形状に形成された金属製の弾性的作
用を有する固定体１３ａ，１３ｂが設けられている。固
定体１３ａ，１３ｂは、絶縁体１４を介して互いに近接
するように形成された固定部１５ａ，１５ｂと、該固定
体１３ａ，１３ｂの外周縁が互いに離間するようにクラ
ンク状に形成された連結部１６ａ，１６ｂと、該固定部
１５ａ，１５ｂの厚さより若干厚みを有した振動拡大部
１７ａ，１７ｂとから構成されている。そして、振動拡
大部１７ａ，１７ｂの間には円環状の空間部としての収
納部１８が形成され、同振動拡大部１７ａ，１７ｂには
上下方向に複数の孔１９ａ，１９ｂが形成されている。
又、固定体１３ａ，１３ｂの連結部１６ａ，１６ｂ及び
振動拡大部１７ａ，１７ｂの孔１９ａ，１９ｂはプレス
等によって形成される。

【００１８】前記振動拡大部１７ａ，１７ｂにより形成
された収納部１８には円環状の振動発生体２０が配設さ
れている。この振動発生体２０は金属からなるリング状
の弾性体２１と、該弾性体２１の上下両面に付着された
リング状のＰＺＴ等からなる圧電素子２２ａ，２２ｂと
から構成されている。そして、振動発生体２０及び振動
拡大部１７ａ，１７ｂによって構成されている。尚、本
実施例において、固定体１３ａ，１３ｂの固定部１５
ａ，１５ｂに配設される絶縁体１４及び振動拡大部１７
ａ，１７ｂ間に配設される振動発生体２０は接着剤等に
よって固定されている。

【００１９】図３に示すように、圧電素子２２ａは１／
２波長間隔で分割された素子片２３によってリング状に
形成されており、各素子片２３の上面には上部上面電極
２４が形成され、下面には上部下面電極２５が形成され
ている。同様に、圧電素子２２ｂは１／２波長間隔で分
割された素子片２６によってリング状に形成されてお
り、各素子片２６の上面には下部上面電極２７が形成さ
れ、下面には下部下面電極２８が形成されている。そし
て、圧電素子２２ａの素子片２３と圧電素子２２ｂの素
子片２６とは互いに１／４波長ずらして弾性体２１に取
付けられている。

【００２０】前記振動発生体２０の弾性体２１は接地さ
れ、圧電素子２２ａ，２２ｂの上部上面電極２４及び下
部下面電極２８にはそれぞれ９０°位相が異なった高周
波電圧が印加される。そのため、圧電素子２２ａ，２２
ｂが伸縮動作を行って電気エネルギーを振動エネルギー
に変換する。この振動エネルギーによって一方向の進行
波が発生する進行波の振動振幅は振動発生体２０の弾性
体２１の厚さ及び振動拡大部１７ａ，１７ｂの厚さによ
って拡大されるようになっている。尚、絶縁体１４は固
定部１５ａ，１５ｂを電気的に絶縁し、前記圧電素子２
２ａ，２２ｂに印加される高周波電圧を分離している。

【００２１】連結部１６ａ，１６ｂには周方向に沿って
所定の間隔で透孔２９ａ，２９ｂがプレス加工により形
成されている。連結部１６ａ，１６ｂは振動拡大部１７
ａ，１７ｂと固定部１５ａ，１５ｂとを連結している。
また、連結部１６ａ，１６ｂをクランク状に形成するこ
とにより、振動拡大部１７ａ，１７ｂに発生する進行波
の振動が固定部１５ａ，１５ｂに伝達されないようにし
ている。そして、透孔２９ａ，２９ｂにより一層振動拡
大部１７ａ，１７ｂから固定部１５ａ，１５ｂに進行波
の振動が伝達されないようにしている。

【００２２】また、図１に示すように、前記ステータ１
０の上面にはアルミニウム等により構成された金属製の
ロータ３０が載置されている。即ち、ロータ３０の下面
外周にはステータ１０における固定体１３ａの振動拡大
部１７ａと摺接されるリング状の圧接面３１が突出形成
されている。又、圧接面３１にはライニング材（耐磨耗
性のテフロン系樹脂）３２が設けられている。また、前
記ロータ３０の中央には挿入孔３３が透設されている。
そして、この挿入孔３３には前記回転軸７のシャフト嵌
合部７ａが挿入されている。さらに、前記ロータ３０と
回転軸７とは回転方向において係合された状態にあり、
ロータ３０を回転させると、回転軸７が一体回転するよ
うになっている。また、前記ロータ３０は回転軸７の軸
線方向に対して移動することができるようになってい
る。

【００２３】前記回転軸７のシャフト嵌合部７ａにはフ
ランジ７ｂに当接する加圧用プレート３４が挿通され、
回転軸７と加圧用プレート３４とは回転方向において固
定されている。そして、回転軸７の軸線方向に対して加
圧用プレート３４が移動可能となっている。加圧用プレ
ート３４の下面には弾性部材３５が配設され、この弾性
部材３５は防振ゴム３６を介して前記ロータ３０に当接
されている。さらに、回転軸７にはフランジ７ｂに当接
するワッシャ３７が配設され、このワッシャ３７は前記
軸受９に対して当接されている。

【００２４】従って、加圧用プレート３４は弾性部材３
５及び防振ゴム３６を介してロータ３０を下方へ押圧し
ている。そのため、ロータ３０はライニング材３２を介
してステータ１０の上面に対して圧接された状態で載置
されている。そして、前記圧電素子２２ａ，２２ｂの振
動により、ステータ１０に発生した一方向の進行波とは
逆の方向にロータ３０及び回転軸７が回転するようにな
っている。尚、この押圧力は前記ワッシャ３７の厚さを
変更することにより調節することができるようになって
いる。

【００２５】次に、上記のように構成された超音波モー
タの作用について説明する。図示しない駆動回路から圧
電素子２２ａ，２２ｂの各素子片２３，２６に９０°の
位相差を持った高周波電圧を印加すると、該圧電素子２
２ａ，２２ｂの各素子片２３，２６は収縮を行う。その
ため、圧電素子２２ａ，２２ｂは電気エネルギーを振動
エネルギーに変換する。圧電素子２２ａ，２２ｂの振動
の振幅は弾性体２１及び振動拡大部１７ａ，１７ｂによ
って拡大される。この振動により一方向の進行波が発生
する。この進行波はロータ３０の圧接面３１に伝搬され
る。そのため、ロータ３０は一方向の進行波とは逆方向
に回転する。一方、ステータ１０にはロータ３０が弾性
部材３５によって押圧されているので、ロータ３０の圧
接面３１に進行波を効率良く伝搬させることができる。
この結果、超音波モータの出力軸７から大きなトルクを
得ることができる。

【００２６】又、振動拡大部１７ａ，１７ｂに形成され
た孔１９ａ，１９ｂは振動拡大部１７ａ，１７ｂの付加
質量を低減しているので、ステータ１０に発生する進行
波の振動振幅を効率よく発生できるため、振動振幅を減
少することはない。従って、超音波モータのトルクを向
上させることができる。

【００２７】また、振動拡大部１７ａ，１７ｂは連結部
１６ａ，１６ｂを介して固定部１５ａ，１５ｂに支持さ
れているので、ロータ３０の圧接面３１がステータ１０
の振動拡大部１７ａに押圧しても確実に支持固定するこ
とができる。

【００２８】一方、連結部１６ａ，１６ｂには透孔２９
ａ，２９ｂが形成されているので、振動拡大部１７ａ，
１７ｂに発生した振動は固定部１５ａ，１５ｂに伝播さ
れることはない。その結果、振動発生体２０から発生し
た振動が振動拡大部１７ａ，１７ｂに直接伝達するの
で、ロータ３０の圧接面３１のみに伝搬されることにな
り、超音波モータのトルクを向上させることができる。

【００２９】また、振動発生体２０を支持する振動拡大
部１７ａ，１７ｂを厚く形成したので、振動発生体２０
からの振動の中立軸上の距離を増加できることになり、
振動の振幅を拡大することができ、ロータ３０を効率よ
く回転させることができる。

【００３０】また、ステータ１０に従来のように弾性体
を機械加工により突起５５を形成することなく、固定体
１３ａ，１３ｂの連結部１６ａ，１６ｂをプレス加工等
によって折曲形成するとともに、振動拡大部１７ａ，１
７ｂの孔１９ａ，１９ｂをプレス加工等によって打ちぬ
きをしたので、加工作業が簡単となり、しかも短時間で
製造することができ、加工コストを大幅に低減すること
ができる。

【００３１】また、クランク状に形成された連結部１６
ａ，１６ｂにより、振動拡大部１７ａ，１７ｂに発生し
た振動を固定部１５ａ，１５ｂに伝達されないようにし
たが、更に透孔２９ａ，２９ｂを形成しているため、一
層振動拡大部１７ａ，１７ｂの振動を固定部１５ａ，１
５ｂに伝播するのを防止することができる。

【００３２】本実施例の超音波モータのステータにおい
ては、振動発生体２０と、該振動発生体２０を支持する
ステータ１０の振動拡大部１７ａ，１７ｂとにより厚み
を持たせたので、振動発生体２０に発生する振動の振幅
を拡大することができ、ロータ３０を効率よく回転させ
ることができる。

【００３３】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で以下のよ
うにしてもよい。例えば、上記実施例ではロータ３０を
ステータ１０の上面に弾性部材３５によって押圧した
が、ロータ３０をステータ１０の下面に押圧するように
してもよい。また、ロータ３０をステータ１０の上下両
面にそれぞれ設けて、この２つのロータ３０をステータ
１０の上下両面に押圧するようにしてもよい。

【００３４】また、上記実施例では固定体１３ａ，１３
ｂの固定部１５ａ，１５ｂ間に絶縁体１４を配設した
が、絶縁体１４は必ずしも必要ではなく、固定体１３
ａ，１３ｂをセラミック等の絶縁体で形成して固定部１
５ａ，１５ｂを直接接着するようにしてもよい。

【００３５】また、本実施例では固定体１３ａ，１３ｂ
の連結部１６ａ，１６ｂをクランク状に折曲形成した
が、図４に示すように連結部１６ａ，１６ｂを斜状に折
曲形成するようにしてもよい。また、連結部１６ａ，１
６ｂの厚さを固定部１５ａ，１５ｂの厚さと振動拡大部
１７ａ，１７ｂの厚さに対応させてテーパ状に形成する
ようにしてもよい。

【００３６】また、振動発生体２０を弾性体２１及び圧
電素子２２ａ，２２ｂで構成したが、図５（ａ）に示す
ように弾性体２１は必ずしも必要ではなく、振動発生体
２０を４枚の圧電素子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ
で構成するようにしてもよい。このとき、図５（ｂ）に
示すように、圧電素子２２ａ，２２ｂ，２０ｃ，２０ｄ
はそれぞれ１／２波長間隔に分割された素子片２３，２
６，４０，４１によって形成され、上面２枚の圧電素子
２２ａ，２２ｂと下面２枚の圧電素子２０ｃ，２０ｄは
それぞれ１／４波長ずらして貼られている。そして、上
面２枚の圧電素子２２ａ，２２ｂと下面２枚の圧電素子
２０ｃ，２０ｄにそれぞれ９０°の位相差を持った高周
波電圧を印加する。尚、各圧電素子２２ａ〜２０ｄの上
下両面には図示しない電極が実際には形成されている。
又、圧電素子の枚数は６枚以上偶数の複数枚にしてもよ
い。

【００３７】更に、図６に示すように、振動拡大部１７
ａ，１７ｂの互いに対向する面に圧電素子２２ａ，２２
ｂを付着させるようにしてもよい。このとき、固定体１
３ａ，１３ｂの振動拡大部１７ａ，１７ｂが弾性体２１
の役割を果たし、弾性体２１及び絶縁体１４は不用とな
る。そして、固定体１３ａ，１３ｂを接地し、圧電素子
２２ａ，２２ｂにそれぞれ９０°の位相差を持った高周
波電圧を印加すればよい。

【００３８】また、上記実施例では振動拡大部１７ａ，
１７ｂを厚く形成するとともに孔１９ａ，１９ｂを形成
したが、図７（ａ），（ｂ）に示すように振動拡大部１
７ａ，１７ｂをプレス等により周方向に沿って波型に加
工し、従来の突起５５と等価にするとともに付加質量を
低減するようにしてもよい。このとき、波の間隔は１／
２，１／４，１／８波長間隔に形成するのが望ましい。
また、振動拡大部１７ａ，１７ｂと圧電素子２２ａ，２
２ｂとの間の空間４２はそのままとしてもよいし、エポ
キシ系等の接着剤を充填するようにしてもよい。

【００３９】また、上記実施例では振動拡大部１７ａ，
１７ｂに孔１９ａ，１９ｂを上下方向に形成したが、孔
の形状は三角形等の様々な形状にしてもよい。そして、
上記実施例では振動拡大部１７ａ，１７ｂの厚さを固定
部１５ａ，１５ｂの厚さより若干厚く形成したが、この
他に図８（ａ），（ｂ）に示すように振動拡大部１７
ａ，１７ｂの厚さを固定部１５ａ，１５ｂと同一にし、
振動拡大部１７ａの上面及び振動拡大部１７ｂの下面に
リング状のプレート４３ａ，４３ｂを付着して振動拡大
と同様の機能を起こさせてもよい。又、このプレート４
３ａ，４３ｂには周方向に沿って等間隔となるように切
欠き４４ａ，４４ｂがそれぞれ形成され、付加質量の低
減が図られている。尚、この場合、振動拡大部１７ａ，
１７ｂとプレート４３ａ，４３ｂとによって本発明の振
動拡大部が構成されている。

【００４０】更に、前記プレート４３ａ，４３ｂを振動
拡大部１７ａの上面及び振動拡大部１７ｂの下面に設け
たが、プレート４３ａを圧電素子２２ａと振動拡大部１
７ａとの間に、プレート４３ｂを圧電素子２２ｂと振動
拡大部１７ｂとの間に配置させるような構成とすること
も可能である。又、切欠き４４ａ，４４ｂは外周に開放
するような構成としたが、内周に開放する構成としても
よい。

【００４１】また、上記実施例では連結部１６ａ，１６
ｂに透孔２９ａ，２９ｂを形成して振動拡大部１７ａ，
１７ｂからの不用振動を減衰させて固定部１５ａ，１５
ｂに伝達されないようにしたが、図９に示すように透孔
２９ａ，２９ｂを設けずに連結部１６ａ，１６ｂの間に
ゴム等からなるダンパー材４５を介在させ、そのダンパ
ー材４５によって不用振動を減衰させるようにしてもよ
い。また、図１０に示すように連結部１６ａ，１６ｂの
上下面にダンパー材４６ａ，４６ｂを付着させて不用振
動を減衰させるようにしてもよい。

【００４２】また、上記実施例では固定体１３ａ，１３
ｂの振動拡大部１７ａ，１７ｂ、連結部１６ａ，１６ｂ
及び固定部１５ａ，１５ｂを一体に形成したが、図１１
に示すように振動拡大部１７ａ，１７ｂと固定体１３
ａ，１３ｂとを樹脂や制振複合部材等の材質の連結部１
６ａ，１６ｂによって連結するようにしてもよい。

【００４３】さらに、本発明のステータ１０の給電例と
しては、図１２に示すように固定体１３ａ，１３ｂと絶
縁体１４との間に一対のフレキシブルプリント板４７
ａ，４７ｂを挟み込み、そのフレキシブルプリント基板
４７ａ，４７ｂを介して圧電素子２２ａ，２２ｂに高周
波電圧を供給する構成にしてもよい。

【００４４】そして、図１３に示すように振動発生体２
０の上面を固定体１３ａの振動拡大部１７ａに取付け、
振動発生体２０における圧電素子２２ｂの下面にはバラ
ンス部材４８を付着させて実施するようにしてもよい。
このとき、バランス部材４８は振動発生体２０のバラン
スをとるために付加質量となる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１乃至１０に
記載された発明によれば、進行波の振動振幅を効率よく
発生させることができ、ロータを一層効率よく回転させ
ることができると共に、超音波モータのトルクを向上さ
せることができる。 特に、請求項１及び４に記載された
発明によれば、振動の付加質量が低減されるため、上記
の効果がより一層向上する。又、請求項２に記載された
発明によれば、固定部、連結部及び振動拡大部を金属等
の材質で一体形成した場合には、これらをプレス加工等
によって簡単に製造することができ、製造コストを大幅
に削減することができる。この効果は、請求項６に記載
された発明のように質量軽減部を孔や切欠きとした場合
でも同様に得ることができる。

【００４６】又、請求項３及び５に記載の発明によれ
ば、固定部、連結部及び振動発生部をそれぞれ一対設け
たため、発生する進行波をより一層拡大してロータをさ
らに効率よく回転させることができると共に、超音波モ
ータのトルクを向上させることができる。

【００４７】更に、請求項７乃至９に記載された発明に
よれば、連結部は振動発生部で発生した振動が固定部に
伝播することをより一層低減させることができるため、
ロータをさらに効率よく回転させることができると共
に、超音波モータのトルクを向上させることができる。
請求項１０に記載の発明によれば、圧電素子へ給電する
ための配線の取り回しが一定になり、超音波モータ内に
おける配線の混在を防止することができる。 請求項１１
に記載の発明によれば、上記請求項１乃至１０に記載の
効果を備えた超音波モータとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波モータを示す断面図である。

【図２】（ａ）はステータの一部平面図であり、（ｂ）
はステータの縦断面図である。

【図３】振動発生体の一部拡大側面図である。

【図４】固定体の連結部を斜状に形成したステータの一
部断面図である。

【図５】（ａ）は振動発生体の圧電素子を４枚重ねた場
合の縦断面図であり、（ｂ）は各圧電素子の付着状態を
示す一部側面図である。

【図６】固定体の振動拡大部に圧電素子を付着させたス
テータの縦断面図である。

【図７】（ａ）は振動拡大部の別例を示すステータの一
部側面図であり、（ｂ）は一部縦断面図である。

【図８】（ａ）は振動拡大部の別例を示すステータの一
部側面図であり、（ｂ）は一部縦断面図である。

【図９】連結部の別例を示すステータの一部縦断面図で
ある。

【図１０】連結部の別例を示すステータの一部縦断面図
である。

【図１１】連結部の別例を示すステータの一部縦断面図
である。

【図１２】本発明のステータの給電例の一部縦断面図で
ある。

【図１３】固定体を１枚にしたステータの別例を示す一
部縦断面図である。

【図１４】従来のステータを示す斜視図である。

【図１５】従来のステータを示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０…ステータ、１３ａ，１３ｂ…固定体、１４…絶縁
体、１５ａ，１５ｂ…固定部、１６ａ，１６ｂ…連結
部、１７ａ，１７ｂ…振動拡大部、２０…振動発生体、
２１…弾性体、２２ａ，２２ｂ…圧電素子。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 半田 昇 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株 式会社 内 (72)発明者 福井 孝 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株 式会社 内 (72)発明者 足立 祥広 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ 株 式会社 内 (56)参考文献 特開 昭64−5377（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H02N 2/00 - 2/18

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータと加圧接触して圧電振動子の屈曲
   振動により前記ロータを回転させる超音波モータのステ
   ータであって、 ハウジングに対して固定される円板状の固定部を設け、
   その固定部の外周部に同固定部に対しロータ側へ折り曲
   げ形成された連結部を設け、その連結部の外側に前記ロ
   ータが接触する円環状の振動発生部を設け、その振動発
   生部を、前記固定部よりも厚く形成された振動拡大部
   と、その振動拡大部のロータが接触する部分と反対側に
   設けられた圧電素子とから構成し、前記振動拡大部には
   同振動拡大部を軽量化させる質量軽減部を形成した超音
   波モータのステータ。
2. 【請求項２】 ロータと加圧接触させて圧電振動子の屈
   曲振動により前記ロータを回転させる超音波モータのス
   テータであって、 ハウジングに対して固定される円板状の固定部を設け、
   その固定部の外周部に同固定部に対しロータ側へ折り曲
   げ形成された連結部を設け、その連結部の外側に前記ロ
   ータが接触する円環状の振動発生部を設け、その振動発
   生部を、同振動発生部の周囲からみて略波形に形成され
   た振動拡大部と、同振動拡大部のロータが接触する部分
   と反対側に設けられた圧電素子とから構成した超音波モ
   ータのステータ。
3. 【請求項３】 円板状に形成された一対の固定部が貼り
   合わされ、両固定部の外周部には、互いに離間するよう
   に折り曲げ形成された連結部を設け、その連結部の外側
   にはそれぞれ円環状の振動発生部を設け、その振動発生
   部を、前記固定部よりも厚く形成された振動拡大部と、
   その振動拡大部のロータが接触する部分と反対側に設け
   られた圧電素子とから構成した超音波モータのステー
   タ。
4. 【請求項４】 前記振動拡大部には同振動拡大部を軽量
   化させる質量軽減部を形成した請求項３に記載の超音波
   モータのステータ。
5. 【請求項５】 円板状に形成された一対の固定部が貼り
   合わされ、両固定部の外周部には、互いに離間するよう
   に折り曲げ形成された連結部を設け、その連結部の外側
   にはそれぞれ円環状の振動発生部を設け、その振動発生
   部を、同振動発生部の周囲から見て略波形に形成された
   振動拡大部と、その振動拡大部のロータが接触する部分
   と反対側に設けられた圧電素子とから構成した超音波モ
   ータの ステータ。
6. 【請求項６】 前記質量軽減部は孔又は切欠きである請
   求項１又は４に記載の超音波モータのステータ。
7. 【請求項７】 前記連結部には同連結部の振動減衰機能
   を強化する機能強化部を設けた請求項１乃至６の何れか
   １項に記載の超音波モータのステータ。
8. 【請求項８】 前記機能強化部は、ダンパー材又は孔で
   ある請求項７に記載の超音波モータのステータ。
9. 【請求項９】 前記連結部をクランク状に形成した請求
   項１乃至８の何れか１項に記載の超音波モータのステー
   タ。
10. 【請求項１０】 前記圧電素子への給電を行うフレキシ
    ブル基板を前記固定部に設けた請求項１乃至９の何れか
    １項に記載の超音波モータのステータ。
11. 【請求項１１】 請求項１乃至１０の何れか１項に記載
    の超音波モータのステータを備えた超音波モータ。