JP2981471B2 - Double-sided drive ultrasonic motor - Google Patents
Double-sided drive ultrasonic motorInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、振動子としての圧
電素子の駆動によってステータとしての振動体の表面に
進行波を形成し、この進行波によって振動体と接触する
ロータとしての移動体を摩擦駆動する超音波モータに関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a piezoelectric element as a vibrator to form a traveling wave on the surface of a vibrating body as a stator, and the traveling wave causes a moving body as a rotor to come into contact with the vibrating body. The present invention relates to a driving ultrasonic motor.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の超音波モータは、円盤状の弾性体
で構成される振動体の一方の面に圧電素子を接着しステ
ータディスクを構成し、他方の面をロータを構成する移
動体との接触面としている。圧電素子に正弦波電圧を印
加して圧電素子を伸縮させ、振動体の移動体接触面に進
行波を形成せしめ、移動体を該接触面に予圧をかけて押
し付けることによって、移動体を摩擦駆動する方法が採
用されている。2. Description of the Related Art In a conventional ultrasonic motor, a piezoelectric element is bonded to one surface of a vibrating body made of a disc-shaped elastic body to form a stator disk, and the other surface is formed by a moving body forming a rotor. Contact surface. A sine wave voltage is applied to the piezoelectric element to expand and contract the piezoelectric element to form a traveling wave on the moving body contact surface of the vibrating body, and the moving body is frictionally driven by applying a preload to the moving body and pressing the moving body. The method is adopted.
【0003】従来の超音波モータでは、振動体の片面を
圧電素子取り付け面、他方の面を振動面(移動体の接触
面)としているため、移動体は振動面側のみしか配置で
きない。その結果、高トルク出力が発生できないという
問題があった。In a conventional ultrasonic motor, one surface of the vibrating body is a piezoelectric element mounting surface, and the other surface is a vibrating surface (contact surface of the moving body). Therefore, the moving body can be arranged only on the vibrating surface side. As a result, there is a problem that a high torque output cannot be generated.
【0004】そこで、振動体の両面に移動体を配置し、
両面駆動方式を用いて高トルク出力が発生できるような
両面駆動超音波モータが提案され実用新案登録第256
0873号公報で公知である。Therefore, moving bodies are arranged on both sides of the vibrating body,
A double-sided drive ultrasonic motor capable of generating a high torque output using a double-sided drive system has been proposed and registered as a utility model registration No. 256.
No. 0873 is known.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】超音波モータは、ステ
ータディスクを構成する振動体を振動させて共振させ、
この共振状態の振動によってロータである移動体を移動
させるものである。そのため、振動体を共振状態に駆動
しなければならない。ところで、どのような共振振動
も、振動のない状態から安定な共振状態に移行するま
で、不安定な過渡的振動開始状態を経なければならな
い。An ultrasonic motor vibrates a vibrating body constituting a stator disk to resonate,
The moving body which is a rotor is moved by the vibration in the resonance state. Therefore, the vibrating body must be driven to a resonance state. By the way, any resonance vibration must go through an unstable transient vibration start state until a transition from a state without vibration to a stable resonance state occurs.
【0006】図10は従来の片面駆動方式の超音波モー
タの駆動開始状態の説明図である。従来の片面駆動の超
音波モータにおいては、振動体Aの片面に予圧を持って
移動体Cが押え込まれていてもそれは片側だけである。
そのため、圧電素子Bが駆動され振動体Aが駆動された
とき、振動体Aは移動体Cが圧接された面とは逆方向に
変形することが許容される。その結果、振動体Aの中心
部がシャフトD等で固定されていても、振動を開始する
ことができ、共振状態に移行することができる。FIG. 10 is an explanatory diagram of a driving start state of a conventional one-side drive type ultrasonic motor. In the conventional one-sided driving ultrasonic motor, even if the moving body C is pressed down with a preload on one side of the vibrating body A, it is only on one side.
Therefore, when the piezoelectric element B is driven and the vibrating body A is driven, the vibrating body A is allowed to deform in the direction opposite to the surface on which the moving body C is pressed. As a result, even if the center of the vibrating body A is fixed by the shaft D or the like, the vibration can be started and the state can be shifted to the resonance state.
【0007】一方、前記実用新案登録第2560873
号公報に記載された両面駆動超音波モータにおいては、
図11に示されるように、圧電素子Bによって駆動され
る駆動源としての振動体Aの端部を両側から移動体Cが
駆動力を生じさせるために予圧をかけて挟持している。
また、振動体Aの中心部はトルク伝達のために固定支持
されている。その結果、圧電素子Bに電圧を印加し駆動
しても、振動体Aは周辺部で両側が移動体Cによって予
圧で挟み込まれ、かつ中央部はシャフトDに固定されて
いることから、振動を開始すべき自由な部位がない。そ
のため、振動体Aは振動が発生し共振状態へ移行するこ
とが困難でほとんどできないという問題があった。On the other hand, the utility model registration No. 2560873
In the double-sided drive ultrasonic motor described in
As shown in FIG. 11, an end of a vibrating body A as a driving source driven by a piezoelectric element B is sandwiched by applying a preload to a moving body C from both sides to generate a driving force.
The center of the vibrating body A is fixedly supported for transmitting torque. As a result, even if a voltage is applied to the piezoelectric element B to drive it, the vibrating body A is sandwiched by the moving body C on both sides of the vibrating body by the preload and the center part is fixed to the shaft D. There is no free site to start. Therefore, the vibrating body A has a problem that vibration is generated and it is difficult and almost impossible to shift to the resonance state.
【0008】また、前述した片側駆動の超音波モータで
は、シャフトに移動体(ロータ)または振動体(ステー
タ)が固定されいることから、シャフトが軸方向加重を
受けると振動体と移動体間に働く予圧が変化し振動が不
安定となり、安定した移動体の移動ができなくなるとい
う問題があり、軸方向加重を受けられないという問題が
あった。In the above-described one-side drive ultrasonic motor, since the moving body (rotor) or the vibrating body (stator) is fixed to the shaft, when the shaft receives a load in the axial direction, the moving body (rotor) or the vibrating body is fixed between the vibrating body and the moving body. There is a problem that the working preload changes, the vibration becomes unstable, and the moving body cannot be moved in a stable manner, and there is a problem that the load in the axial direction cannot be received.
【0009】そこで、本発明の目的は、高出力トルクが
発生でき、多層構造の超音波モータを構成してもコンパ
クトに構成できる超音波モータを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic motor which can generate a high output torque and which can be made compact even if an ultrasonic motor having a multilayer structure is formed.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、円盤状の弾性
体で構成され圧電素子が付着された振動体と、該振動体
の駆動力伝達部位を予圧手段によって圧接挟持する2個
の移動体とを備え、該2個の移動体を連結し、振動体
は、その中心部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向に
拘束してシャフトに支持することによって超音波モータ
を構成する。また、前記移動体をシャフト軸方向に移動
自在で該シャフトの回りの回転方向は拘束して互いに連
結し、予圧手段を1箇所に設けて全ての移動体を振動体
の駆動力伝達部位に圧接接触させるように構成した。According to the present invention, there is provided a vibrating body made of a disc-shaped elastic body to which a piezoelectric element is attached, and two moving members for pressing and holding a driving force transmitting portion of the vibrating body by a preload means. An ultrasonic motor by connecting the two moving bodies and supporting the vibrating body in the vicinity of the center thereof in an axially movable and rotationally restrained manner on a shaft. In addition, the moving bodies are freely movable in the axial direction of the shaft and are connected to each other while restraining the rotation direction around the shaft, and a preload means is provided at one place to press all the moving bodies against the driving force transmitting portion of the vibrating body. It was configured to be in contact.
【0011】さらに、出力トルクを増大させるために前
記振動体と前記2個の移動体を組にして複数設け、全移
動体を互いに連結して回転トルクを取り出すようにし
た。もしくは、振動体と移動体を交互に配置し、各振動
体は、その中心部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向
に拘束されるようにシャフトに支持し、各移動体はシャ
フト軸方向に移動自在で該シャフトの回りの回転方向に
は拘束して互いに連結し、予圧手段はシャフトの一端も
しくは両端の1箇所若しくは2箇所に設け全ての移動体
を振動体の駆動力伝達部位に圧接接触させることによっ
て、高回転トルクを取り出すようにした。Further, in order to increase the output torque, a plurality of the vibrating bodies and the two moving bodies are provided as a set, and all the moving bodies are connected to each other to take out the rotational torque. Alternatively, vibrating bodies and moving bodies are alternately arranged, and each vibrating body is supported on a shaft so as to be movable in the axial direction near its center and to be restrained in the rotating direction, and each moving body is moved in the axial direction of the shaft. It is movable and restrained in the direction of rotation around the shaft and connected to each other, and the preload means is provided at one or both locations at one or both ends of the shaft, and all the moving bodies are brought into pressure contact with the driving force transmitting portion of the vibrating body. By doing so, a high rotation torque is taken out.
【0012】なお、振動体のシャフトへの支持構造及び
移動体を連結する構造のシャフト軸方向に移動自在かつ
回転方向に拘束される構造は、スプライン結合や溝と該
溝と係合する突部で構成する。また、予圧手段はバネで
構成する。The supporting structure of the vibrating body to the shaft and the structure of connecting the moving body are movable in the axial direction of the shaft and are restricted in the rotating direction. It consists of. Further, the preload means is constituted by a spring.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態に用いる
圧電素子2の表と裏の電極配置を示す図であり、図1
(a)は圧電素子2の片側(表側)を示し、図1(b)
は他方の側(裏側)を示している。この圧電素子2は、
従来から用いられている2相の正弦波で駆動される超音
波モータの圧電素子と同一構成である。圧電素子2は偏
平のリング状に形成され、A相、B相の2つの電極グル
ープが形成されている。A相、B相の電極グループは、
励磁する定在波の種類(リング状の圧電素子2の1周の
間に生じさせる波の数によって分けられる種類)によっ
て、特定の角度隔たって配置されている。図1に示す例
では、定在波1周期に対応する60度の1/4、すなわ
ち15度隔たってA相、B相の電極グループが配設され
ている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram showing the arrangement of front and back electrodes of a piezoelectric element 2 used in an embodiment of the present invention.
1A shows one side (front side) of the piezoelectric element 2 and FIG.
Indicates the other side (back side). This piezoelectric element 2
It has the same configuration as the piezoelectric element of a conventional ultrasonic motor driven by a two-phase sine wave. The piezoelectric element 2 is formed in a flat ring shape, and has two A-phase and B-phase electrode groups. The A-phase and B-phase electrode groups
The standing waves are arranged at a specific angle depending on the type of the standing waves to be excited (the type divided by the number of waves generated during one round of the ring-shaped piezoelectric element 2). In the example shown in FIG. 1, the A-phase and B-phase electrode groups are arranged at 1/4 of 60 degrees corresponding to one cycle of the standing wave, that is, at an interval of 15 degrees.
【0014】圧電素子2の一方の片側面には、図1
(a)に示すように半周期30度の分割電極21,…が
導電体の焼き付け等によって形成され、隣り合った電極
部分の圧電素子に対して逆向きの分極が施されている。
かつ、2つの電極グループは左右対称で、電極21,…
に対応する領域の圧電素子2の分極の向きが逆になるよ
うに配置されている。図1(a)に示す例では、電極2
1,…に対する分極の一方の向きを+、他方の向きを−
とすると、A相は、隣り合った電極21,…に対応する
領域が、+、−、+、−、+と分極され、このA相に対
して左右対称に配置されたB相の隣り合った電極21,
…の対応する領域は、−、+、−、+、−と分極されて
いる。この圧電素子2の一方の側(表側)の電極21,
…の配設は、1周期が任意の角度である場合も同様な構
成をとるものである。なお、この電極が分割された面を
以下表側という。そして、圧電素子2の他方の面、すな
わち、裏側の構成は図1(b)に示すように、A相、B
相共に1パターンの共通電極22,22で構成され、表
側の分割電極21,…が配設されている部分と対向する
位置に1パターンで形成され、A相とB相の共通電極2
2,22は間隔を隔てて絶縁されている。FIG. 1 shows one side of the piezoelectric element 2.
As shown in FIG. 3A, divided electrodes 21 having a half cycle of 30 degrees are formed by baking a conductor or the like, and the piezoelectric elements in adjacent electrode portions are polarized in opposite directions.
The two electrode groups are symmetrical, and the electrodes 21,.
Are arranged such that the directions of polarization of the piezoelectric elements 2 in the regions corresponding to are reversed. In the example shown in FIG.
One direction of polarization with respect to 1, ... is +, and the other direction is-
Then, in the A phase, the region corresponding to the adjacent electrodes 21,... Is polarized as +, −, +, −, +, and the adjacent B phase arranged symmetrically with respect to the A phase Electrode 21,
The region corresponding to ... is polarized as-, +,-, +,-. The electrodes 21 on one side (front side) of the piezoelectric element 2
.. Have the same configuration when one cycle is at an arbitrary angle. The surface on which the electrode is divided is hereinafter referred to as a front side. As shown in FIG. 1B, the other surface of the piezoelectric element 2, that is, the structure on the back side is A-phase, B-phase,
Each of the phases is composed of one pattern of common electrodes 22, 22, and is formed in one pattern at a position opposed to the portion where the front-side divided electrodes 21,.
2, 22 are insulated at intervals.
【0015】図2は、上述した圧電素子2を2つ使用す
る超音波モータ用のステータディスク1の第1の形態を
示す図である。円盤状の弾性体で構成された振動体3の
中心部は切り取られ、偏平なリング状に形成されてい
る、このリング状の振動体3内径は、圧電素子2の内径
と同一寸法である(必ずしも振動体3の内径と圧電素子
の内径が同一寸法でなくてもよく、例えば、振動体3の
内径の方が小さい場合でもよい)。また、振動体3の外
径は圧電素子2の外径よりも大きく形成され、この圧電
素子2が接着されていない振動体3の外周部は移動体を
駆動させるための駆動力伝達部位31とされる。この振
動体3と同心に2枚の圧電素子2a,2bを背中合わせ
に振動体3を挟むようにして、表裏のA相同士、B相同
士の位置が一致するように図2(b)に示すように接着
される。すなわち、振動体3に接着する面が一方の圧電
素子2aにおいて表側であれば、他方の圧電素子2bも
表側の面を振動体3に接着するようにする。また逆に、
一方の圧電素子2aの裏面を振動体3に接着するときに
は、他方の圧電素子2bの裏面を振動体3に接着するよ
うにする。なお、振動体3に圧電素子2a,2bの裏側
を接着するときは、A相、B相の各相内の各分割電極2
1,…は導線で接続し導通するようにしておく。このよ
うに、振動体3の中心部に2枚の圧電素子2a,2bを
背中合わせに接着して振動体2の外周部が露出するよう
にした両面駆動ステータディスク1とする。FIG. 2 is a view showing a first embodiment of a stator disk 1 for an ultrasonic motor using two piezoelectric elements 2 described above. The center of the vibrating body 3 made of a disc-shaped elastic body is cut off and formed in a flat ring shape. The inner diameter of the ring-shaped vibrating body 3 is the same as the inner diameter of the piezoelectric element 2 ( The inner diameter of the vibrating body 3 and the inner diameter of the piezoelectric element do not necessarily have to be the same, for example, the inner diameter of the vibrating body 3 may be smaller. Further, the outer diameter of the vibrating body 3 is formed larger than the outer diameter of the piezoelectric element 2, and the outer peripheral portion of the vibrating body 3 to which the piezoelectric element 2 is not adhered has a driving force transmitting portion 31 for driving the moving body. Is done. As shown in FIG. 2 (b), two piezoelectric elements 2a and 2b are concentrically arranged on the vibrating body 3 so that the vibrating body 3 is sandwiched between the back and back sides. Glued. That is, if the surface to be bonded to the vibrating body 3 is on the front side of one of the piezoelectric elements 2a, the surface of the other piezoelectric element 2b on the front side is also bonded to the vibrating body 3. Conversely,
When the back surface of one piezoelectric element 2a is bonded to the vibrating body 3, the back surface of the other piezoelectric element 2b is bonded to the vibrating body 3. When the back sides of the piezoelectric elements 2a and 2b are bonded to the vibrating body 3, each divided electrode 2 in each of the A-phase and the B-phase is used.
1,... Are connected by conducting wires so as to be conductive. As described above, the two-sided drive stator disk 1 in which the outer peripheral portion of the vibrating body 2 is exposed by bonding the two piezoelectric elements 2a and 2b to the center of the vibrating body 3 back to back is provided.
【0016】図3は、本発明の超音波モータに用いる第
2の形態のステータディスク1´の説明図である。この
第2の形態は、図2に示す第1の形態と比較して、振動
体3の露出する駆動力伝達部位31が中心部よりも厚み
が厚い構造の振動体3´とした点で第1の実施形態と異
なるのみで、圧電素子2a,2bを振動体3´の中心部
に背中合わせに接着する点は同じである。FIG. 3 is an illustration of a second embodiment of a stator disk 1 'used in the ultrasonic motor of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 2 in that the exposed driving force transmitting portion 31 of the vibrating body 3 is a vibrating body 3 ′ having a structure thicker than a central portion. Only the difference from the first embodiment is the same in that the piezoelectric elements 2a and 2b are bonded to the center of the vibrating body 3 'back to back.
【0017】図4は、本発明の超音波モータに用いる第
3の形態のステータディスク1”の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a third embodiment of the stator disk 1 "used in the ultrasonic motor of the present invention.
【0018】この第3の形態は、図3に示す第2の形態
と比較して、振動体3の中心部よりも厚みが駆動力伝達
部位31の部分に、全周にわたって中間部を残し表側、
裏側に放射状のスリット32,…を設けた振動体3”と
した点で第2の形態と異なるのみで、圧電素子2a,2
bを振動体3”の中心部に背中合わせに接着する点は同
じである。The third embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 3 in that the middle portion of the vibrating body 3 is thicker than the center of the vibrating body 3 at the driving force transmitting portion 31 except for the intermediate portion over the entire circumference. ,
The piezoelectric elements 2a, 2 are different from the second embodiment only in that a vibrating body 3 "having radial slits 32,.
The point that b is adhered to the center of the vibrator 3 ″ back to back is the same.
【0019】図5は、上述した振動体3,3´,3”の
両面に圧電素子2a,2bが背中合わせに接着されたス
テータディスク1,1´,1”の圧電素子2a,2bに
電圧を印加する配線図を示す図であり、説明の便宜上、
一部切断している。この図5では第2の実施形態のステ
ータディスク1´に対する配線図を示しているが、他の
形態のステータディスクにおいても同一である。FIG. 5 shows a voltage applied to the piezoelectric elements 2a, 2b of the stator disks 1, 1 ', 1 "in which the piezoelectric elements 2a, 2b are bonded back to back on both surfaces of the vibrating bodies 3, 3', 3". It is a diagram showing a wiring diagram to be applied, for convenience of description,
Some have been cut. Although FIG. 5 shows a wiring diagram for the stator disk 1 'of the second embodiment, the same applies to stator disks of other embodiments.
【0020】符号4aはA相用の電源、符号4bはB相
用の電源であり、位相がずれた電圧(例えば、90度位
相がずれ、A相がsinωt、であればB相はcosω
tの電圧)を発生するものである。振動体3´(3,
3”)の中心部両面に接着された圧電素子2a,2bの
A相、B相の電極に対してそれぞれ対応するA相、B相
の電源4a,4bから振動体3´(3,3”)に対して
正弦波電圧を印加するようにする。これによって圧電素
子2a,2bのA相、B相の合計4つの電極が図5に示
すように2本の電極に集約される。Reference numeral 4a denotes a power source for the A phase, and reference numeral 4b denotes a power source for the B phase. Voltages having shifted phases (for example, 90 ° out of phase, and if the A phase is sinωt, the B phase is cosω).
t voltage). The vibrating body 3 ′ (3,
3 "), the vibrating body 3 '(3, 3") is supplied from the A-phase and B-phase power supplies 4a and 4b corresponding to the A-phase and B-phase electrodes of the piezoelectric elements 2a and 2b adhered to both surfaces of the central part. ) To apply a sinusoidal voltage. As a result, a total of four electrodes of the A and B phases of the piezoelectric elements 2a and 2b are combined into two electrodes as shown in FIG.
【0021】なお、圧電素子2a,2bの表側が振動体
3´(3,3”)に接着されているものであれば、圧電
素子2a,2bの表側のA相、B相の分割電極21、…
は振動体3´(3,3”)によって導通することになる
が、裏側が接続されている場合には、上述したように、
圧電素子2a,2bの表側のA相の分割電極21,…、
B相の分割電極21,…をそれぞれ各相毎導線等によっ
て導通するようにしておく。If the front sides of the piezoelectric elements 2a and 2b are bonded to the vibrating body 3 '(3, 3 "), the A-phase and B-phase split electrodes 21 on the front sides of the piezoelectric elements 2a and 2b can be used. …
Is conducted by the vibrating body 3 ′ (3, 3 ″), but when the back side is connected, as described above,
A-phase split electrodes 21,... On the front side of the piezoelectric elements 2a, 2b
Each of the B-phase split electrodes 21,... Is electrically connected by a conducting wire for each phase.
【0022】A相、B相の各相に正弦波電圧を印加する
と、圧電素子2a,2bの表側が周方向に伸長するとき
は裏側の圧電素子は収縮し、振動体3´(3,3”)の
表裏には、圧電素子2a,2bの同一面(表側もしくは
裏側)が接着されているから、お互いに協力して振動体
3´(3,3”)を屈曲させる。しかも、圧電素子2
a,2bの分極領域が互いに逆向きになっているため、
連続した屈曲が発生し、この連続した屈曲が振動体3´
(3,3”)の露出した外周部の駆動力伝達部位31に
伝播し、振動体3´(3,3”)の駆動力伝達部位31
には、A相、B相から励磁された2組の定在波が形成さ
れる。そして、2相の定在波が合成される結果、振動体
3´(3,3”)の駆動力伝達部位31には、1方向に
進行する進行波が形成される。この進行波の方向は振動
体3´(3,3”)の表裏で同一であるため、振動体3
´(3,3”)の露出した外周部を2枚の移動体(ロー
タディスク)で挟むと、これらの移動体は同一方向に回
転することになる。When a sine wave voltage is applied to each of the phases A and B, when the front sides of the piezoelectric elements 2a and 2b expand in the circumferential direction, the piezoelectric elements on the rear side contract and the vibrating bodies 3 '(3, 3) Since the same surface (front side or back side) of the piezoelectric elements 2a and 2b is adhered to the front and back of "), the vibrating body 3 '(3, 3") is bent in cooperation with each other. Moreover, the piezoelectric element 2
Since the polarization regions of a and 2b are opposite to each other,
Continuous bending occurs, and the continuous bending is caused by the vibrating body 3 ′.
(3, 3 ") is transmitted to the exposed driving force transmitting portion 31 of the outer peripheral portion, and the driving force transmitting portion 31 of the vibrating body 3 '(3, 3").
, Two sets of standing waves excited from the A phase and the B phase are formed. As a result of the combination of the two-phase standing waves, a traveling wave traveling in one direction is formed in the driving force transmitting portion 31 of the vibrating body 3 ′ (3, 3 ″). Are the same on the front and back of the vibrating body 3 ′ (3, 3 ″).
If the exposed outer peripheral portion of '(3, 3 ") is sandwiched between two moving bodies (rotor disks), these moving bodies will rotate in the same direction.
【0023】上述した第2のステータディスクの形態に
おいては、移動体3´(3,3”)の露出した外周部の
駆動力伝達部位31の厚みが大きく形成されているた
め、圧電素子2a,2bの伸縮による移動体3´の中心
部の変位が露出した駆動力伝達部位31の表裏面で拡大
され、移動体(ロータディスク)の移動速度を増大する
ことができる。In the above-described embodiment of the second stator disk, the thickness of the driving force transmitting portion 31 on the exposed outer peripheral portion of the moving body 3 '(3, 3 ") is large, so that the piezoelectric elements 2a, 3' The displacement of the center of the moving body 3 'due to the expansion and contraction of the moving body 2' is enlarged on the front and back surfaces of the exposed driving force transmitting portion 31, and the moving speed of the moving body (rotor disk) can be increased.
【0024】さらに、第3のステータディスクの形態で
は、移動体3”の厚みの大きい露出した駆動力伝達部位
31に放射上のスリット32,…が設けられているか
ら、ステータディスク1”の共振周波数の低周波数化及
び磨耗を少なくすることができる。Further, in the third stator disk configuration, the radially extending slits 32,... Are provided in the exposed driving force transmitting portion 31 having a large thickness of the moving body 3 ", so that the resonance of the stator disk 1" Frequency lowering and wear can be reduced.
【0025】図6は、上述したステータディスク1(1
´,1”)1枚でステータを構成した本発明の第1の実
施形態の超音波モータの断面図である。なお、この図6
に示す第1の実施形態及び後述する第2、第3の実施形
態においては、図3に示すステータディスク1´を用い
た例を示しているが、符号としては、ステータディスク
の振動体を3として表している。FIG. 6 shows the above-described stator disk 1 (1).
FIG. 6 is a cross-sectional view of the ultrasonic motor according to the first embodiment of the present invention in which a single stator is formed.
In the first embodiment shown in FIG. 1 and the second and third embodiments described later, examples using the stator disk 1 ′ shown in FIG. 3 are shown. It is expressed as
【0026】振動体3はその内周面にスプライン歯又は
スプライン歯溝が形成され、シャフト44の外周面には
振動体3が係合する領域部分に亙ってスプライン歯溝又
はスプライン歯が形成され、振動体3とシャフト44は
スプライン構造41によって結合され、シャフト軸方向
には移動可能でシャフト軸回りには拘束されシャフト4
4に対して相対回転ができないように構成されている。
振動体3の両側には、偏平なリング状の移動体(ロータ
ディスク)40が夫々配置されている。この移動体(ロ
ータディスク)40の外周部はスプライン歯又はスプラ
イン歯溝が形成され、該移動体(ロータディスク)40
を囲むロータケース45の内周面に設けられたスプライ
ン歯溝又はスプライン歯によってスプライン構造42に
よって結合されている。この移動体(ロータディスク)
40とロータケース45とのスプライン構造42によっ
て結合され、移動体40はロータケース45に対してシ
ャフト軸方向には移動可能でシャフト軸回りには拘束さ
れ移動体(ロータディスク)40とロータケース45は
相対回転ができないように構成されている。The vibrating body 3 has spline teeth or spline tooth grooves formed on the inner peripheral surface thereof, and has spline tooth grooves or spline teeth formed on the outer peripheral surface of the shaft 44 over a region where the vibrating body 3 is engaged. The vibrating body 3 and the shaft 44 are connected by a spline structure 41, and are movable in the shaft axis direction and are restrained around the shaft axis.
4 is configured so as not to be able to rotate relative thereto.
On both sides of the vibrating body 3, flat ring-shaped moving bodies (rotor discs) 40 are arranged. The outer periphery of the moving body (rotor disk) 40 is formed with spline teeth or spline teeth grooves.
Are connected by a spline structure 42 by spline tooth grooves or spline teeth provided on the inner peripheral surface of the rotor case 45 surrounding the rotor case 45. This moving body (rotor disk)
The moving body 40 is movable with respect to the rotor case 45 in the shaft axis direction and is restrained around the shaft axis, and is connected to the rotor case 45 by a spline structure 42. Are configured so that relative rotation is not possible.
【0027】ロータケース45の内側端面と移動体40
との間には予圧手段としてのバネ43が夫々設けられ、
移動体40を振動体3の駆動力伝達部位31に押圧して
いる。なお、移動体40は駆動力伝達部位31とのみ振
動体3と圧接している。また、ロータケース45はシャ
フト44にベアリング46によって回転自在に軸着され
ている。The inner end face of the rotor case 45 and the moving body 40
Spring 43 as a preload means is respectively provided between
The moving body 40 is pressed against the driving force transmitting portion 31 of the vibrating body 3. The moving body 40 is in pressure contact with the vibrating body 3 only at the driving force transmitting portion 31. The rotor case 45 is rotatably mounted on a shaft 44 by a bearing 46.
【0028】そこで、圧電素子2a,2bのA相電極に
A相用電源から電圧を印加し、B相電極にB相用電源か
ら電圧を印加し、前述したように振動体3の駆動力伝達
部位31に進行波を発生させれば、この駆動力伝達部位
31にバネ43によって押圧されている各移動体40は
一方向に回転することになり、この各移動体40とスプ
ライン42で結合するロータケース45はシャフト44
に対して相対的に回転することになる。Therefore, a voltage is applied to the A-phase electrodes of the piezoelectric elements 2a and 2b from the A-phase power supply, and a voltage is applied to the B-phase electrodes from the B-phase power supply to transmit the driving force of the vibrating body 3 as described above. If a traveling wave is generated in the portion 31, each moving body 40 pressed by the spring 43 against the driving force transmitting portion 31 rotates in one direction, and is connected to each moving body 40 by a spline 42. The rotor case 45 has a shaft 44
Will rotate relative to.
【0029】図12(a)、(b)は本発明の超音波モ
ータの振動体A(3)の振動開始時の原理説明図であ
る。圧電素子B(2A,2B)のA相、B相の各相に正
弦波電圧を印加すると、振動体A(3)は振動を開始す
るが、この時、振動体A(3)の外周部の駆動力伝達部
位31は予圧手段により移動体C(40)が押圧されて
いるので、初めはこの部分では振動が生じ難い。しか
し、振動体A(3)の中心部は、シャフトD(44)と
スプライン結合しているから、図12(a)に示すよう
に振動体A(3)は中心部でシャフトD(44)の軸方
向に上下(振動体Aの平面に対して上下方向)に波打つ
ことによって振動を開始し、この振動は圧電素子Bの伸
縮運動のエネルギーを得て増大し、やがて図12(b)
に示すように最外周部の駆動力伝達部位31の振動を引
き起こし、ついには、駆動力伝達部位31の安定な共振
状態を実現する。なお、この初期状態から安定な共振状
態になるまでは、瞬時に行われる。この様に、本発明に
おいては、振動体A(3)が中心部において、シャフト
D(44)の軸方向に移動可能に係止されているだけで
あるから、振動体A(3)の振動発生が容易で共振状態
を直ちに得ることができるものである。FIGS. 12 (a) and 12 (b) are explanatory diagrams of the principle of the ultrasonic motor according to the present invention at the start of vibration of the vibrator A (3). When a sine wave voltage is applied to each of the A phase and the B phase of the piezoelectric element B (2A, 2B), the vibrating body A (3) starts vibrating. At this time, the outer peripheral portion of the vibrating body A (3) Since the moving body C (40) is pressed by the preload means at the driving force transmitting portion 31, the first portion hardly generates vibration. However, since the center of the vibrating body A (3) is spline-coupled to the shaft D (44), the vibrating body A (3) has a shaft D (44) at the center as shown in FIG. The vibration starts by waving vertically (in the vertical direction with respect to the plane of the vibrating body A) in the axial direction of FIG.
As shown in (1), the driving force transmitting portion 31 at the outermost peripheral portion is caused to vibrate, and finally, a stable resonance state of the driving force transmitting portion 31 is realized. Note that the operation is instantaneously performed from the initial state to a stable resonance state. As described above, in the present invention, since the vibrating body A (3) is merely locked at the center so as to be movable in the axial direction of the shaft D (44), the vibration of the vibrating body A (3) is achieved. It is easy to generate and a resonance state can be immediately obtained.
【0030】図7は、本発明の第2の実施形態であり、
上述した第1の実施形態との差異は、予圧手段としての
バネ43を一方のみにした点である。すなわち、移動体
40はロータケース45と共に回転し、移動体40及び
振動体3は共にシャフト44の軸方向に移動可能である
ことから、一方の移動体40をロータケース45の端面
に当接させ、他方の側からバネ43によって圧力を加え
れば、2つの移動体40は振動体3の駆動力伝達部位3
1を夫々圧接することになる。この第2の実施形態で
は、予圧手段としてのバネ43が1つでよいことから、
構造が簡潔でコンパクトな超音波モータを構成すること
ができる。FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
The difference from the first embodiment described above is that only one spring 43 is used as preload means. That is, the moving body 40 rotates together with the rotor case 45, and both the moving body 40 and the vibrating body 3 can move in the axial direction of the shaft 44, so that one moving body 40 is brought into contact with the end face of the rotor case 45. When pressure is applied by the spring 43 from the other side, the two moving bodies 40 are driven by the driving force transmitting portions 3 of the vibrating body 3.
1 will be pressed against each other. In the second embodiment, since only one spring 43 is required as the preload means,
A compact ultrasonic motor having a simple structure can be constructed.
【0031】上述した第1、第2の実施形態では、駆動
源であるステータディスク1を1つのみ用いた超音波モ
ータの例を説明したが、さらに高トルク出力を得るよう
にするには、1つのシャフト44に対して、図6、図7
に示すようなステータディスク1、移動体(ロータディ
スク)40、バネ43、ロータケース45等を複数連結
すればよいが、高出力トルクを発生できかつ、構造を簡
潔化した超音波モータの例を第3の実施形態として図
8、図9と共に説明する。In the first and second embodiments described above, an example of an ultrasonic motor using only one stator disk 1 as a driving source has been described. However, in order to obtain a higher torque output, 6 and 7 for one shaft 44.
It is sufficient to connect a plurality of stator disks 1, moving bodies (rotor disks) 40, springs 43, rotor cases 45, and the like as shown in FIG. 1, but an example of an ultrasonic motor that can generate high output torque and has a simplified structure. A third embodiment will be described with reference to FIGS.
【0032】図8は断面図であり、図9は立体的に表し
た図である。移動体(ロータディスク)53とステータ
ディスク1を構成する振動体3が交互に配置され、中央
部にはシャフト52が貫通している。移動体(ロータデ
ィスク)53がステータディスク1の振動体3の露出し
た駆動力伝達部位31のみに当接するように配設されて
いる。このステータディスク1と移動体(ロータディス
ク)53を積層し、多層構造のものとする。すなわち、
移動体(ロータディスク)53、ステータディスク1、
移動体(ロータディスク)53、…ステータディスク
1、移動体(ロータディスク)53と積層される。ステ
ータディスク1の振動体3の内周面にはスプライン歯溝
が形成され、ステータディスク1の中心部の孔に貫通す
るシャフト52にはステータディスク1の振動体3が係
合する領域よりも長い領域にわたって前記スプライン歯
溝に係合するスプライン歯が形成され、各ステータディ
スク1の振動体3とシャフト52はスプライン構造55
で結合されている。FIG. 8 is a sectional view, and FIG. 9 is a three-dimensional view. The moving bodies (rotor disks) 53 and the vibrating bodies 3 constituting the stator disk 1 are alternately arranged, and a shaft 52 penetrates a central portion. The moving body (rotor disk) 53 is disposed so as to abut only on the exposed driving force transmitting portion 31 of the vibrating body 3 of the stator disk 1. The stator disk 1 and the moving body (rotor disk) 53 are stacked to form a multilayer structure. That is,
Moving body (rotor disk) 53, stator disk 1,
The moving body (rotor disk) 53,... Are stacked with the stator disk 1 and the moving body (rotor disk) 53. Spline tooth grooves are formed on the inner peripheral surface of the vibrating body 3 of the stator disk 1, and the shaft 52 penetrating through a hole at the center of the stator disk 1 is longer than a region where the vibrating body 3 of the stator disk 1 is engaged. The spline teeth which engage with the spline tooth grooves are formed over the area, and the vibrating body 3 and the shaft 52 of each stator disk 1 are connected to the spline structure 55.
Are joined by
【0033】なお、図9に示されるように、各振動体3
とシャフト52のスプライン結合は通常のスプライン結
合と異なり、スプライン歯及びスプライン歯溝が間引き
されて振動体3の軸方向の移動の自由度を増すようにさ
れている。Note that, as shown in FIG.
The spline connection of the shaft 52 and the shaft 52 is different from the normal spline connection, in which the spline teeth and the spline tooth grooves are thinned out to increase the degree of freedom of the movement of the vibrating body 3 in the axial direction.
【0034】シャフト52の両端はベアリング51を介
してロータケース56に結合されている。またロータケ
ース56の内周面には、スプライン歯溝が形成され、上
記移動体(ロータディスク)53の外周に形成されたス
プライン歯と係合し、移動体(ロータディスク)53と
モータケース56はスプライン構造57で結合されてい
る。Both ends of the shaft 52 are connected to a rotor case 56 via bearings 51. A spline tooth groove is formed on the inner peripheral surface of the rotor case 56, and engages with spline teeth formed on the outer periphery of the moving body (rotor disk) 53, so that the moving body (rotor disk) 53 and the motor case 56 Are connected by a spline structure 57.
【0035】さらに、ステータディスク1と移動体(ロ
ータディスク)53の組が複数積層された一方の端部
(図8,図9の右側の端部)には、ロータケース56の
側壁と端部(図8,図9における一番右側)の移動体
(ロータディスク)53の間には、予圧手段としてのバ
ネ54が配設され、移動体53を押圧している。また、
ステータ1と移動体53の組が複数積層された他方の端
部(図8、図9おいては左側の端部)の移動体53はロ
ータケース56の側壁に当接している。なお、この端部
にも図6に示すように予圧手段としてのバネを設けても
よい。Further, at one end (the right end in FIGS. 8 and 9) where a plurality of sets of the stator disk 1 and the moving body (rotor disk) 53 are stacked, the side wall and the end of the rotor case 56 are provided. A spring 54 as a preload means is disposed between the moving body (rotor disk) 53 (the rightmost side in FIGS. 8 and 9) and presses the moving body 53. Also,
The moving body 53 at the other end (the left end in FIGS. 8 and 9) where a plurality of sets of the stator 1 and the moving body 53 are stacked is in contact with the side wall of the rotor case 56. A spring as a preload means may be provided at this end as shown in FIG.
【0036】各移動体(ロータディスク)53はロータ
ケース56とスプライン構造57による結合であり、各
ステータディスク1の振動体3はシャフト52とスプラ
イン構造55による結合であるから、ステータディスク
1と移動体(ロータディスク)53が複数積層された積
層体はシャフト52の軸方向に移動可能であり、かつ予
圧手段のバネ54よって一端部の移動体(ロータディス
ク)53が一方向に押圧されることになるから、各移動
体(ロータディスク)53は各ステータディスク1の振
動体3の露出した外周部の駆動力伝達部位31に押圧さ
れることになる。Each moving body (rotor disk) 53 is connected by a rotor case 56 and a spline structure 57, and the vibrating body 3 of each stator disk 1 is connected by a shaft 52 and a spline structure 55. The stacked body in which a plurality of bodies (rotor disks) 53 are stacked is movable in the axial direction of the shaft 52, and the moving body (rotor disk) 53 at one end is pressed in one direction by a spring 54 of preload means. Therefore, each moving body (rotor disk) 53 is pressed by the driving force transmitting portion 31 on the exposed outer peripheral portion of the vibrating body 3 of each stator disk 1.
【0037】この実施形態においても、各ステータディ
スク1のA相電極にA相用電源から電圧を印加し、B相
電極にB相用電源から電圧を印加し、前述したように振
動体3に進行波を発生させれば、各移動体(ロータディ
スク)53は一方向に回転することになり、ロータケー
ス56はシャフト52に対して相対的に回転することに
なる。Also in this embodiment, a voltage is applied to the A-phase electrode of each stator disk 1 from the A-phase power supply, and a voltage is applied to the B-phase electrode from the B-phase power supply. When a traveling wave is generated, each moving body (rotor disk) 53 rotates in one direction, and the rotor case 56 rotates relatively to the shaft 52.
【0038】なお、各振動体3とシャフト52の結合
は、モータ軸方向に移動可能で周方向には移動できない
ような、スプライン結合以外の突部と溝結合等の軸方向
に相対移動可能で周方向には相対移動ができない結合で
あればよい。また、各移動体(ロータディスク)53と
他の部材(上記例ではロータケース56)との結合も、
モータ軸方向には相対移動が可能で周方向には相対移動
ができないような構造の結合であればよく、上述したス
プライン結合、溝と該溝に係合する突部、さらには、移
動体(ロータディスク)53の外周部を振動体3の外周
部よりも径方向に突出させ、この突出部に周方向に等間
隔に穴を設け、この穴と遊嵌する杆で各移動体(ロータ
ディスク)53を連結し、この杆を互いに連結して、ロ
ータ、すなわちシャフト52に対して相対回転する部材
とすればよい。The connection between each of the vibrators 3 and the shaft 52 can be relatively moved in the axial direction such as a protrusion and a groove connection other than the spline connection so as to be movable in the motor axial direction but not in the circumferential direction. Any connection that does not allow relative movement in the circumferential direction may be used. Further, the connection between each moving body (rotor disk) 53 and another member (the rotor case 56 in the above example) is also performed.
Any connection may be used as long as the connection has a structure that allows relative movement in the motor axis direction but does not allow relative movement in the circumferential direction. The above-described spline connection, the groove and the protrusion that engages with the groove, and the moving body ( The outer peripheral portion of the rotor disk 53 is made to protrude in the radial direction from the outer peripheral portion of the vibrating body 3, holes are provided in the protruding portion at equal intervals in the circumferential direction, and each moving body (rotor disk) is loosely fitted with the hole. ) 53 may be connected, and the rods may be connected to each other to form a member that rotates relative to the rotor, that is, the shaft 52.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明は、ステータディスクを構成する
振動体の両面に振動体の外径より外径の小さい圧電素子
を接着し、振動体の露出した外周部を移動体と圧接する
駆動力伝達部位としたから、1枚の圧電素子の体積が減
少し、振動体に伝達する振動エネルギーは小さくなる。
しかし、振動体の両面に圧電素子を接着するから、振動
体が発生する振動エネルギーは従来の片面のみに圧電素
子が接着されている場合と比較し増大することになり、
該ステータディスクを用いることで高出力トルクの超音
波モータを構成することができる。According to the present invention, a driving force for bonding a piezoelectric element having an outer diameter smaller than the outer diameter of a vibrating body to both surfaces of a vibrating body constituting a stator disk and pressing the exposed outer peripheral portion of the vibrating body against a moving body. Since the transmitting portion is used, the volume of one piezoelectric element is reduced, and the vibration energy transmitted to the vibrating body is reduced.
However, since the piezoelectric elements are bonded to both sides of the vibrating body, the vibration energy generated by the vibrating body is increased as compared with the conventional case where the piezoelectric element is bonded to only one side,
By using the stator disk, an ultrasonic motor having a high output torque can be configured.
【0040】またステータディスクの振動体が両面駆動
であるため、ステータディスクの振動体を移動体(ロー
タディスク)で両側から挟む構造をとることができるの
で、このステータディスクと移動体(ロータディスク)
とを交互に積層して多層の両面駆動超音波モータを構成
することができる。そのため、両面駆動超音波モータの
作成が容易となる。しかも、各移動体(ロータディス
ク)及びステータディスクをモータ軸方向のみ移動可能
な構造とすることにより、各移動体(ロータディスク)
を各ステータディスクに押圧するための予圧手段を1か
所に集中して設けることができ、両面駆動超音波モータ
をコンパクトに作ることができる。Further, since the vibrating body of the stator disk is driven on both sides, it is possible to adopt a structure in which the vibrating body of the stator disk is sandwiched from both sides by the moving body (rotor disk).
Are alternately laminated to form a multilayer double-sided drive ultrasonic motor. Therefore, it is easy to create a double-sided drive ultrasonic motor. In addition, since each moving body (rotor disk) and the stator disk can be moved only in the motor axis direction, each moving body (rotor disk)
Can be provided at one place, and a double-sided drive ultrasonic motor can be made compact.
【0041】さらに、シャフトとステータディスクは軸
方向に移動自在で回転方向には拘束された構成となって
いるから、シャフトに軸方向加重を受けても振動体と移
動体間に働く予圧が変化することはなく、安定した移動
体の移動が可能となる。Further, since the shaft and the stator disk are configured to be movable in the axial direction and constrained in the rotational direction, the preload acting between the vibrating body and the moving body changes even when the shaft is loaded in the axial direction. And a stable movement of the moving body becomes possible.
【図1】本発明の実施形態に用いる圧電素子の説明図で
ある。FIG. 1 is an explanatory diagram of a piezoelectric element used in an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の両面駆動超音波モータに用いるステー
タディスクの第1の形態の説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of a first embodiment of a stator disk used in a double-sided drive ultrasonic motor of the present invention.
【図3】本発明の両面駆動超音波モータに用いるステー
タディスクの第2の形態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory view of a second embodiment of the stator disk used in the double-sided drive ultrasonic motor of the present invention.
【図4】本発明の両面駆動超音波モータに用いるステー
タディスクの第3の形態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a third embodiment of the stator disk used in the double-sided drive ultrasonic motor of the present invention.
【図5】本発明のステータディスクの圧電素子に対する
電圧印加のための配線図である。FIG. 5 is a wiring diagram for applying a voltage to a piezoelectric element of the stator disk of the present invention.
【図6】本発明の両面駆動超音波モータの一実施形態の
断面図である。FIG. 6 is a sectional view of an embodiment of a double-sided drive ultrasonic motor according to the present invention.
【図7】本発明の両面駆動超音波モータの第2の実施形
態の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a second embodiment of a double-sided drive ultrasonic motor according to the present invention.
【図8】本発明の両面駆動超音波モータの第3の実施形
態の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a third embodiment of a double-sided drive ultrasonic motor according to the present invention.
【図9】同第3の実施形態の立体的に表した図である。FIG. 9 is a three-dimensional view of the third embodiment.
【図10】従来の片面駆動超音波モータの振動開始状態
を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a vibration start state of a conventional single-sided drive ultrasonic motor.
【図11】従来の両面駆動超音波モータの振動開始状態
を説明する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a vibration start state of a conventional double-sided drive ultrasonic motor.
【図12】本発明の両面駆動超音波モータの振動開始状
態を説明する説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating a vibration start state of the double-sided drive ultrasonic motor of the present invention.
1 ステータディスク 2,2a,2b 圧電素子 3,3´,3” 振動体 4a A相電源 4b B相電源 21 圧電素子の一方の側に設けられた分割された電極 22 圧電素子の他方の側に設けられた電極 31 駆動力伝達部位 32 スリット 40,53 移動体(ロータディスク) 41,42,55,57 スプライン構造 43,54 バネ(予圧手段) 44,52 シャフト 45,56 ロータケース 46,51 ベアリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stator disk 2, 2a, 2b Piezoelectric element 3, 3 ', 3 "Vibration body 4a A-phase power supply 4b B-phase power supply 21 Split electrode provided on one side of piezoelectric element 22 On the other side of piezoelectric element Provided electrode 31 Driving force transmitting portion 32 Slit 40, 53 Moving body (rotor disk) 41, 42, 55, 57 Spline structure 43, 54 Spring (preload means) 44, 52 Shaft 45, 56 Rotor case 46, 51 Bearing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−7173(JP,A) 特開 平9−37573(JP,A) 実開 平4−124898(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02N 2/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-7173 (JP, A) JP-A-9-37573 (JP, A) JP-A-4-124898 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 6 , DB name) H02N 2/00
Claims (10)
着された振動体と、該振動体の駆動力伝達部位を予圧機
構によって圧接挟持する2個の移動体とを有する両面駆
動超音波モータにおいて、 前記2個の移動体は連結され、前記振動体は、その中心
部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向に拘束されてシ
ャフトに支持されていることを特徴とする両面駆動超音
波モータ。1. A double-sided driving ultrasonic having a vibrating body made of a disc-shaped elastic body and having a piezoelectric element attached thereto, and two moving bodies for pressing and holding a driving force transmitting portion of the vibrating body by a preload mechanism. In the motor, the two moving bodies are connected to each other, and the vibrating body is supported by a shaft while being movable in an axial direction near a center portion thereof and constrained in a rotating direction. motor.
自在で該シャフトの回りの回転方向には拘束されて互い
に連結され、前記予圧手段は1箇所に設けられ該1箇所
の予圧手段によって全ての移動体を振動体の駆動力伝達
部位に圧接接触させている請求項1記載の両面駆動超音
波モータ。2. The moving body is movable in the axial direction of the shaft, is restricted in a rotational direction around the shaft, and is connected to each other, and the preload means is provided at one place, and is all provided by the one preload means. 2. The double-sided drive ultrasonic motor according to claim 1, wherein said moving body is brought into pressure contact with a driving force transmitting portion of said vibrating body.
って複数設けられ、全移動体は互いに連結されている請
求項1記載の両面駆動超音波モータ。3. The double-sided drive ultrasonic motor according to claim 1, wherein a plurality of the vibrating bodies and the two moving bodies are provided as a set, and all the moving bodies are connected to each other.
着された振動体と、該振動体の駆動力伝達部位に予圧手
段によって圧接される移動体とを備えた両面駆動超音波
モータにおいて、 前記振動体と前記移動体が交互に配置され、前記各振動
体は、その中心部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向
に拘束されるようにシャフトに支持され、前記各移動体
は前記シャフト軸方向に移動自在で該シャフトの回りの
回転方向には拘束されて互いに連結され、前記予圧手段
は1箇所若しくは2箇所に設けられ該予圧手段によって
全ての移動体を振動体の駆動力伝達部位に圧接接触させ
ていることを特徴とする両面駆動超音波モータ。4. A double-sided drive ultrasonic motor comprising a vibrating body made of a disc-shaped elastic body and having a piezoelectric element attached thereto, and a moving body pressed against a driving force transmitting portion of the vibrating body by a preload means. The vibrating body and the moving body are alternately arranged, and each of the vibrating bodies is supported by a shaft so as to be movable in an axial direction near the center thereof and to be constrained in a rotating direction, and the moving bodies are It is movable in the axial direction of the shaft and is connected to each other while being restrained in the direction of rotation about the shaft. The preload means is provided at one or two places and all the moving bodies are transmitted by the preload means to transmit the driving force of the vibrating body. A double-sided drive ultrasonic motor characterized by being brought into pressure contact with a part.
は、スプライン結合である請求項1乃至4記載の内1項
記載の両面駆動超音波モータ。5. The double-sided drive ultrasonic motor according to claim 1, wherein a support structure of the vibrating body to the shaft is a spline connection.
ライン歯を均等に間引きし振動の自由度を高めた請求項
5記載の両面駆動超音波モータ。6. The double-sided drive ultrasonic motor according to claim 5, wherein said spline connection increases the degree of freedom of vibration by uniformly thinning out spline teeth in a circumferential direction.
は、一方に設けられた溝と他方に設けられた前記溝と係
合する突部により構成されている請求項1乃至4記載の
内1項記載の両面駆動超音波モータ。7. The structure according to claim 1, wherein the supporting structure of the vibrating body to the shaft is constituted by a groove provided on one side and a projection engaging with the groove provided on the other side. 2. A double-sided drive ultrasonic motor according to claim 1.
と各移動体を取り囲む部材とでスプライン結合されてい
る請求項1乃至7記載の内1項記載の両面駆動超音波モ
ータ。8. The double-sided drive ultrasonic motor according to claim 1, wherein the structure for connecting the moving bodies is spline-coupled with each moving body and a member surrounding each moving body.
と各移動体を取り囲む部材とにおいて、一方に設けられ
た溝と他方に設けられた前記溝と係合する突部により構
成されている請求項1乃至7記載の内1項記載の両面駆
動超音波モータ。9. A structure for connecting said moving bodies, wherein each of the moving bodies and a member surrounding each of the moving bodies is constituted by a groove provided on one side and a projection engaging with the groove provided on the other side. The double-sided drive ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 7, wherein:
請求項1乃至9記載の内1項記載の両面駆動超音波モー
タ。10. The double-sided drive ultrasonic motor according to claim 1, wherein said preload means is constituted by a spring.
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