JP3000706B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JP3000706B2 JP3000706B2 JP3082151A JP8215191A JP3000706B2 JP 3000706 B2 JP3000706 B2 JP 3000706B2 JP 3082151 A JP3082151 A JP 3082151A JP 8215191 A JP8215191 A JP 8215191A JP 3000706 B2 JP3000706 B2 JP 3000706B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は超音波モータのステータ
を励振する振動子の振動要素の構成に関するものであ
る。
を励振する振動子の振動要素の構成に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】現在考案されている超音波モータはステ
ータに圧電振動子が添付され、圧電振動子に高周波電圧
を印加することでステータをたわみ振動させ、ステータ
と接するロータの駆動力を得ている。従来技術において
このたわみ振動は、励振される振動の各ノードからノー
ドごと電圧の極性が反転され印加されていた。すなわち
電圧は１／２波長ごと極性が反転され印加されていた。
また進行波タイプの超音波モータは進行波を励振するた
めに、ステータに位置が１／４波長で電圧位相が９０°
ずつずれた２つの定在波を合成させている。従来技術に
おいて前記定在波を励振させるために特開昭５９−９６
８８１図１０（ロ）のように駆動パターンを配列する
か、あるいは特開昭６０−１８３９８２図４のように２
枚の振動子を貼合わせていた。
ータに圧電振動子が添付され、圧電振動子に高周波電圧
を印加することでステータをたわみ振動させ、ステータ
と接するロータの駆動力を得ている。従来技術において
このたわみ振動は、励振される振動の各ノードからノー
ドごと電圧の極性が反転され印加されていた。すなわち
電圧は１／２波長ごと極性が反転され印加されていた。
また進行波タイプの超音波モータは進行波を励振するた
めに、ステータに位置が１／４波長で電圧位相が９０°
ずつずれた２つの定在波を合成させている。従来技術に
おいて前記定在波を励振させるために特開昭５９−９６
８８１図１０（ロ）のように駆動パターンを配列する
か、あるいは特開昭６０−１８３９８２図４のように２
枚の振動子を貼合わせていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】超音波モータは圧電振
動子の伸縮運動をステータのたわみ振動に変え、ステー
タの変位をロータに伝えることで駆動力を得ている。ス
テータを励振させたときのたわみの状態をある一ヵ所の
腹の位置に注目してみると円周方向が伸びたときは径方
向は縮み、円周方向が縮んだときは径方向が伸びる運動
をしている。しかし同方向に分極処理された圧電振動子
に電圧を加えても、円周方向と径方向に伸縮の異なる変
位を起こすことは不可能であり、どちらかの変位がたわ
み振動の妨げとなっていた。
動子の伸縮運動をステータのたわみ振動に変え、ステー
タの変位をロータに伝えることで駆動力を得ている。ス
テータを励振させたときのたわみの状態をある一ヵ所の
腹の位置に注目してみると円周方向が伸びたときは径方
向は縮み、円周方向が縮んだときは径方向が伸びる運動
をしている。しかし同方向に分極処理された圧電振動子
に電圧を加えても、円周方向と径方向に伸縮の異なる変
位を起こすことは不可能であり、どちらかの変位がたわ
み振動の妨げとなっていた。
【０００４】またノード位置の異なる２つの定在波を励
振させる超音波モータにおいて特開昭５９−９６８８１
図１０（ロ）の方法には駆動に使用しない無駄になる振
動子が存在していた。さらに電極ａ、及びｂが振動体に
半円上で構成されているため、前記電極ａあるいはｂが
電圧を印加することにより形成する定在波の励振部と非
励振部は偏って構成されており、定在波の変位分布が不
均一となって任意の位置にノードが形成されなかった。
特開昭６０−１８３９８２の方法は前述の問題点を改善
した構成だが、２枚の振動子を貼るために部品数が多く
なり、コスト高、あるいは製作のわずらわしさという問
題があった。
振させる超音波モータにおいて特開昭５９−９６８８１
図１０（ロ）の方法には駆動に使用しない無駄になる振
動子が存在していた。さらに電極ａ、及びｂが振動体に
半円上で構成されているため、前記電極ａあるいはｂが
電圧を印加することにより形成する定在波の励振部と非
励振部は偏って構成されており、定在波の変位分布が不
均一となって任意の位置にノードが形成されなかった。
特開昭６０−１８３９８２の方法は前述の問題点を改善
した構成だが、２枚の振動子を貼るために部品数が多く
なり、コスト高、あるいは製作のわずらわしさという問
題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された本
発明の超音波モータは、少なくとも２組の振動子を備え
たステータと、該ステータと接するロータと、位相の異
なる定在波励振によって形成される進行波と、定在波と
を切り換えることによって前記ロータの非回転状態また
は回転状態を選択するよう構成された超音波ステップモ
ータにおいて、前記ステータが複数の凸部を備えると共
に、前記ロータが、ステータがたわみ振動したときのノ
ード位置に対応する位置に複数の突起部を備え、前記凸
部と前記突出部が接触した状態で進行波を印加すること
によってロータを回転力を発生させ、前記凸部と前記突
出部が接触した状態で定在波を印加することによって前
記ロータの前記凸部が前記ステータのノード位置で停止
するように構成されたことを特徴とする。また、請求項
２に記載された本発明の超音波モータは、請求項１にお
いて、前記ステータにノード位置が１／４波長ずつずれ
た２つの定在波を合成させる際、前記各々の定在波を励
振させるためのそれぞれ複数の振動要素を交互に配置し
たことを特徴とする。
発明の超音波モータは、少なくとも２組の振動子を備え
たステータと、該ステータと接するロータと、位相の異
なる定在波励振によって形成される進行波と、定在波と
を切り換えることによって前記ロータの非回転状態また
は回転状態を選択するよう構成された超音波ステップモ
ータにおいて、前記ステータが複数の凸部を備えると共
に、前記ロータが、ステータがたわみ振動したときのノ
ード位置に対応する位置に複数の突起部を備え、前記凸
部と前記突出部が接触した状態で進行波を印加すること
によってロータを回転力を発生させ、前記凸部と前記突
出部が接触した状態で定在波を印加することによって前
記ロータの前記凸部が前記ステータのノード位置で停止
するように構成されたことを特徴とする。また、請求項
２に記載された本発明の超音波モータは、請求項１にお
いて、前記ステータにノード位置が１／４波長ずつずれ
た２つの定在波を合成させる際、前記各々の定在波を励
振させるためのそれぞれ複数の振動要素を交互に配置し
たことを特徴とする。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の実施例における超音波モータ
の全容を示す断面図である。円環状の振動子（圧電素
子）３を添付したステータ１は地板５に止めネジ６で固
定され、振動要素（電極パターン）１２にリード線１０
を介して電圧を印加することによって厚み方向の曲げ振
動を誘起している。外部に回転力を取り出すためのピニ
オン４を装着したロータ２は、前記ステータの円周方向
振動変位を拡大するための複数の凸部１１と接するよ
う、固定ネジ９で固定された受け７によって位置決めさ
れ、ステータ１の振動を伝えるための摩擦力を得るため
にばね８によってステータ１に押し付けられている。
の全容を示す断面図である。円環状の振動子（圧電素
子）３を添付したステータ１は地板５に止めネジ６で固
定され、振動要素（電極パターン）１２にリード線１０
を介して電圧を印加することによって厚み方向の曲げ振
動を誘起している。外部に回転力を取り出すためのピニ
オン４を装着したロータ２は、前記ステータの円周方向
振動変位を拡大するための複数の凸部１１と接するよ
う、固定ネジ９で固定された受け７によって位置決めさ
れ、ステータ１の振動を伝えるための摩擦力を得るため
にばね８によってステータ１に押し付けられている。
【０００７】以上のように構成された超音波モータのス
テータについてその動作を図２を用いてリニア型で説明
する。図２（ａ）は本発明超音波モータの実施例の構成
断面図である。ステータ１に分割した電極パターン１２
を設けた圧電振動子３を貼り付ける。圧電振動子３は同
方向の分極１４が施されており、前記電極パターン１２
によって振動要素１６に区分されている。振動要素Ａ１
６（ａ）、
テータについてその動作を図２を用いてリニア型で説明
する。図２（ａ）は本発明超音波モータの実施例の構成
断面図である。ステータ１に分割した電極パターン１２
を設けた圧電振動子３を貼り付ける。圧電振動子３は同
方向の分極１４が施されており、前記電極パターン１２
によって振動要素１６に区分されている。振動要素Ａ１
６（ａ）、
【外１】１６（ｂ）に電極パターン１２を介してそれ
ぞれ＋、−の電圧１５を印加するとＡの部分の振動要素
１６（ａ）は伸び、
ぞれ＋、−の電圧１５を印加するとＡの部分の振動要素
１６（ａ）は伸び、
【外２】の部分の振動要素１６（ｂ）は縮む。ステー
タの剛性が大きく変形しにくいため、ステータ１は図２
（ｂ）の実線のように振動要素１６が伸びた部分は振動
要素１６を貼り付けた側が山になるようにたわみ、振動
要素１６が縮んだ部分は振動要素１６を貼り付けた側が
谷になるようにたわむ。次にＡ、
タの剛性が大きく変形しにくいため、ステータ１は図２
（ｂ）の実線のように振動要素１６が伸びた部分は振動
要素１６を貼り付けた側が山になるようにたわみ、振動
要素１６が縮んだ部分は振動要素１６を貼り付けた側が
谷になるようにたわむ。次にＡ、
【外３】に加える電極１５を反転して印加すると図２
（ｃ）のようにＡの振動要素１６（ａ）は縮み、
（ｃ）のようにＡの振動要素１６（ａ）は縮み、
【外４】の振動要素１６（ｂ）は伸びる。従ってステ
ータ１は破線のようにたわむ。Ａと
ータ１は破線のようにたわむ。Ａと
【外５】に高周波の交流電圧を印加すれば図２（ｄ）
のように１３をノードとする定在波が形成される。本実
施例においては、振動要素１６が、形成される波長の１
／２以下に構成されている。
のように１３をノードとする定在波が形成される。本実
施例においては、振動要素１６が、形成される波長の１
／２以下に構成されている。
【０００８】図１０に図２で説明したステータのたわみ
の状態を斜視図で示す。ステータのたわみをある一ヵ所
の腹の位置に注目してみると矢印で示したように円周方
向が伸びたときは径方向は縮み、円周方向が縮んだとき
は径方向が伸びる運動をしている。しかし同方向に分極
処理された圧電振動子は電圧を加えると円周方向と径方
向に同方向の変位を起こすことになる。従ってどちらか
の変位がたわみ振動の妨げとなっていた。そこで本実施
例超音波モータは、振動要素円周方向の幅を小さくする
ことにより、径方向の伸縮運動により生じるたわみ振動
の妨げとなる円周方向の伸縮運動の影響を小さくした。
の状態を斜視図で示す。ステータのたわみをある一ヵ所
の腹の位置に注目してみると矢印で示したように円周方
向が伸びたときは径方向は縮み、円周方向が縮んだとき
は径方向が伸びる運動をしている。しかし同方向に分極
処理された圧電振動子は電圧を加えると円周方向と径方
向に同方向の変位を起こすことになる。従ってどちらか
の変位がたわみ振動の妨げとなっていた。そこで本実施
例超音波モータは、振動要素円周方向の幅を小さくする
ことにより、径方向の伸縮運動により生じるたわみ振動
の妨げとなる円周方向の伸縮運動の影響を小さくした。
【０００９】図３に図２で示した本発明超音波モータの
実施例を回転型モータのステータの平面図で表す。前記
ステータには電極パターン１２を設けた圧電振動子３が
添付されている。圧電振動子３は同方向に分極が施され
ており、振動要素は斜線で示す電極パターン１２から構
成される。図２のリニア型同様、振動要素Ａと
実施例を回転型モータのステータの平面図で表す。前記
ステータには電極パターン１２を設けた圧電振動子３が
添付されている。圧電振動子３は同方向に分極が施され
ており、振動要素は斜線で示す電極パターン１２から構
成される。図２のリニア型同様、振動要素Ａと
【外６】に１８０°位相のずれた高周波電圧を印加す
るとそれぞれの領域が交互に伸縮し、ステータ１にたわ
み振動が発生する。このとき、細線１３にノードが形成
され、３波長の定在波が励振される。本発明の実施例に
おける超音波モータの振動要素は円周方向に６０°以下
で分割されている。これは１波長が１２０°に対して１
／２以下ということになる。以上３波長の振動で説明し
たが、本発明の超音波モータは３波長に限定するもので
はなく、例えば２波長の場合においては振動要素の円周
方向の角度を１波長１８０°の１／２以下、すなわち９
０°以下にすればよい。
るとそれぞれの領域が交互に伸縮し、ステータ１にたわ
み振動が発生する。このとき、細線１３にノードが形成
され、３波長の定在波が励振される。本発明の実施例に
おける超音波モータの振動要素は円周方向に６０°以下
で分割されている。これは１波長が１２０°に対して１
／２以下ということになる。以上３波長の振動で説明し
たが、本発明の超音波モータは３波長に限定するもので
はなく、例えば２波長の場合においては振動要素の円周
方向の角度を１波長１８０°の１／２以下、すなわち９
０°以下にすればよい。
【００１０】図４に本発明超音波モータのステータの他
の実施例をリニア型で示す。図４（ａ）は構成断面図で
ある。圧電振動子３は同方向に分極１４が施されてお
り、電極パターン１２によって振動要素１６が分けられ
ており、ステータ１に貼り付けられている。振動要素１
６は等間隔に配置してある。振動要素Ａ１６（ａ）、
の実施例をリニア型で示す。図４（ａ）は構成断面図で
ある。圧電振動子３は同方向に分極１４が施されてお
り、電極パターン１２によって振動要素１６が分けられ
ており、ステータ１に貼り付けられている。振動要素１
６は等間隔に配置してある。振動要素Ａ１６（ａ）、
【外７】１６（ｂ）に電圧１５をそれぞれ＋、−で印
加するとＡの部分の振動要素１６（ａ）は伸び、
加するとＡの部分の振動要素１６（ａ）は伸び、
【外８】の部分の振動要素１６（ｂ）は縮む。図２で
説明したようにステータ１は図４（ｂ）の実線のように
たわむ。次に図４（ｃ）のように振動要素Ａ１６
（ａ）、
説明したようにステータ１は図４（ｂ）の実線のように
たわむ。次に図４（ｃ）のように振動要素Ａ１６
（ａ）、
【外９】１６（ｂ）に電圧１５を反転して印加すると
ステータ１は破線のようにたわむ。振動要素Ａと
ステータ１は破線のようにたわむ。振動要素Ａと
【外１０】に高周波の交流電圧を印加すれば図４
（ｄ）のように１３をノードとする定在波が形成され
る。次に振動要素Ａ、
（ｄ）のように１３をノードとする定在波が形成され
る。次に振動要素Ａ、
【外１１】に代わり振動要素Ｂ、
【外１２】に＋−の交流電圧を印加すると図４（ｅ）
のような定在波が形成される。Ａ
のような定在波が形成される。Ａ
【外１３】、Ｂを励振することにより形成される定
在波はお互いに１／４波長ずれており、２つの定在波を
同じ周波数で位相を９０°ずらして励振させると進行波
が形成される。
在波はお互いに１／４波長ずれており、２つの定在波を
同じ周波数で位相を９０°ずらして励振させると進行波
が形成される。
【００１１】図５に図４で示した本発明超音波モータの
実施例を回転型モータのステータの平面図で表す。前記
ステータ１には電極パターン１２を設けた圧電振動子３
が添付されている。圧電振動子３は同方向に分極が施さ
れ、電極パターン１２は３０°ごと１２分割されてい
る。従って振動要素は電極パターン１２から構成されて
いる。図４で説明したとおり、振動要素Ａと
実施例を回転型モータのステータの平面図で表す。前記
ステータ１には電極パターン１２を設けた圧電振動子３
が添付されている。圧電振動子３は同方向に分極が施さ
れ、電極パターン１２は３０°ごと１２分割されてい
る。従って振動要素は電極パターン１２から構成されて
いる。図４で説明したとおり、振動要素Ａと
【外１４】に１８０°位相のずれた高周波電圧を印加
するとそれぞれの領域が交互に伸縮し、ステータ１にた
わみ振動が発生する。このとき、細線１３（ａ）にノー
ドが形成される３波長の定在波が励振される。次に振動
要素Ｂと
するとそれぞれの領域が交互に伸縮し、ステータ１にた
わみ振動が発生する。このとき、細線１３（ａ）にノー
ドが形成される３波長の定在波が励振される。次に振動
要素Ｂと
【外１５】に１８０°位相のずれた高周波電圧を印加
すると、ステータ１に破線１３（ｂ）にノードが形成さ
れる３波長の定在波が励振される。この２つの定在波は
位置がお互いに１／４波長ずれており、位相を９０°ず
らして同じ周波数で高周波の電圧を印加することにより
ステータ１に進行波が励振される。以上３波長の振動で
説明したが、本発明の超音波モータは３波長に限定する
ものではなく、例えば２波長の場合においては電極パタ
ーンを４５°づつ８分割にすればよく、従ってどの波数
に対しても１波長の１／４にすればよい。本実施例にお
ける超音波モータで回転位置の検出が必要な場合は、適
当な１つの振動要素を共振周波数追尾のための誘起電圧
検出用に使用すればよい。
すると、ステータ１に破線１３（ｂ）にノードが形成さ
れる３波長の定在波が励振される。この２つの定在波は
位置がお互いに１／４波長ずれており、位相を９０°ず
らして同じ周波数で高周波の電圧を印加することにより
ステータ１に進行波が励振される。以上３波長の振動で
説明したが、本発明の超音波モータは３波長に限定する
ものではなく、例えば２波長の場合においては電極パタ
ーンを４５°づつ８分割にすればよく、従ってどの波数
に対しても１波長の１／４にすればよい。本実施例にお
ける超音波モータで回転位置の検出が必要な場合は、適
当な１つの振動要素を共振周波数追尾のための誘起電圧
検出用に使用すればよい。
【００１２】図６に本発明超音波モータのステータの他
の実施例をリニア型で示す。図６（ａ）は構成断面図で
ある。圧電振動子３は図６（ａ）のように＋−に分極１
４が施されており、この分極１４と電極パターン１２に
よって振動要素１６が分けられ、ステータ１に貼り付け
られている。振動要素１６は等間隔に配置してある。振
動要素Ａ１６（ａ）、
の実施例をリニア型で示す。図６（ａ）は構成断面図で
ある。圧電振動子３は図６（ａ）のように＋−に分極１
４が施されており、この分極１４と電極パターン１２に
よって振動要素１６が分けられ、ステータ１に貼り付け
られている。振動要素１６は等間隔に配置してある。振
動要素Ａ１６（ａ）、
【外１６】１６（ｂ）にそれぞれに＋の電圧を印加す
るとＡの部分の振動要素１６（ａ）は伸び、
るとＡの部分の振動要素１６（ａ）は伸び、
【外１７】の部分の振動要素１６（ｂ）は縮む。ステ
ータ１は図６（ｂ）の実線のようにたわむ。次にＡ、
ータ１は図６（ｂ）の実線のようにたわむ。次にＡ、
【外１８】に加える電極を反転して−の電圧を印加す
ると図４（ｃ）のようにステータ１は破線のようにたわ
む。Ａと
ると図４（ｃ）のようにステータ１は破線のようにたわ
む。Ａと
【外１９】に高周波の交流電圧を印加すれば定在波が
形成される。次にＡ、
形成される。次にＡ、
【外２０】に代わりＢ、
【外２１】同時に＋−の交流電圧を印加すると定在波
が形成される。Ａ
が形成される。Ａ
【外２２】、Ｂを励振することにより形成される定
在波はお互いに１／４波長ずれており、それぞれの定在
波を同じ周波数で位相を９０°ずらして励振させると進
行波が形成される。
在波はお互いに１／４波長ずれており、それぞれの定在
波を同じ周波数で位相を９０°ずらして励振させると進
行波が形成される。
【００１３】図７に図６で示した本発明超音波モータの
実施例を回転型モータで表す。圧電振動子３には表面に
////で表す電極パターン１２ａと::::で表す電極パター
ン１２ｂが設けられており、分極方向はそれぞれ＋−と
されている。圧電振動子３をステータに貼り付け、電極
パターン１２ａに高周波電圧を印加すると実線１３ａで
示す位置にノードが形成される２波長の定在波が励振さ
れる。電極パターン１２ｂに高周波電圧を印加すると破
線１３ｂで示す位置にノードが形成される２波長の定在
波が励振される。この２つの定在波はお互いに位置が１
／４波長ずれている。従って電極パターン１２ａ、１２
ｂに９０°位相のずれた電圧を印加するとステータに進
行波が励振される。本実施例では導通を２ヶ所とるだけ
でよい。
実施例を回転型モータで表す。圧電振動子３には表面に
////で表す電極パターン１２ａと::::で表す電極パター
ン１２ｂが設けられており、分極方向はそれぞれ＋−と
されている。圧電振動子３をステータに貼り付け、電極
パターン１２ａに高周波電圧を印加すると実線１３ａで
示す位置にノードが形成される２波長の定在波が励振さ
れる。電極パターン１２ｂに高周波電圧を印加すると破
線１３ｂで示す位置にノードが形成される２波長の定在
波が励振される。この２つの定在波はお互いに位置が１
／４波長ずれている。従って電極パターン１２ａ、１２
ｂに９０°位相のずれた電圧を印加するとステータに進
行波が励振される。本実施例では導通を２ヶ所とるだけ
でよい。
【００１４】図８に図７で示した実施例に検出電極を付
けた場合の実施例を示す。図７で示した電極パターン１
２ａ、１２ｂをさらにそれぞれ１２ａ′、１２a″、１
２ｂ′、１２ｂ″に分割する。分極の方向は図７で示し
た実施例と同様である。駆動用に１２ａ′、１２ｂ′を
使用し、誘起電圧検出用に１２a″、１２ｂ″を使用す
る。
けた場合の実施例を示す。図７で示した電極パターン１
２ａ、１２ｂをさらにそれぞれ１２ａ′、１２a″、１
２ｂ′、１２ｂ″に分割する。分極の方向は図７で示し
た実施例と同様である。駆動用に１２ａ′、１２ｂ′を
使用し、誘起電圧検出用に１２a″、１２ｂ″を使用す
る。
【００１５】図９に本発明超音波モータの他の実施例を
示す。本実施例のロータ２にはステータ１に形成される
ノードの位置及び数に対応する突起部１７が構成されて
いる。前記突起部はステータ１に形成されている凸部１
１と接し、駆動力を得ると同時に定在波で励振されたス
テータのノードの位置１３で停止するように構成されて
いる。このように構成された超音波モータは、通常ステ
ータに進行波を形成させロータを駆動させている。この
ときロータは不定速で回転する。このとき図９の＋−に
示すようにそれぞれの圧電振動子の振動要素に電圧を印
加すると定在波が形成されロータは停止し位置が決ま
る。この定在波の励振を一定の周期で行えば誘起電圧検
出機構の不用なステップ駆動が完成する。
示す。本実施例のロータ２にはステータ１に形成される
ノードの位置及び数に対応する突起部１７が構成されて
いる。前記突起部はステータ１に形成されている凸部１
１と接し、駆動力を得ると同時に定在波で励振されたス
テータのノードの位置１３で停止するように構成されて
いる。このように構成された超音波モータは、通常ステ
ータに進行波を形成させロータを駆動させている。この
ときロータは不定速で回転する。このとき図９の＋−に
示すようにそれぞれの圧電振動子の振動要素に電圧を印
加すると定在波が形成されロータは停止し位置が決ま
る。この定在波の励振を一定の周期で行えば誘起電圧検
出機構の不用なステップ駆動が完成する。
【００１６】
【発明の効果】本発明超音波モータは、振動要素円周方
向の幅を小さくすることにより、径方向の伸縮運動によ
り生じるたわみ振動の妨げとなる円周方向の伸縮運動の
影響を小さくした。またノード位置の異なる２つの定在
波を励振させるためのそれぞれ複数の振動要素を交互に
配置することにより、駆動に使用しない無駄になる振動
子の部分が存在せず、ステータを全体的に均一に駆動し
ているため励振される波が安定して形成される。従って
ロータの回転が安定する。また、１枚の振動子から構成
されているため部品数が少なく、低コスト、製作の容易
化につながる。また進行波と定在波が容易に励振できる
ため、切り替えることによりロータ回転検出機構の不用
な超音波モータが実現できる。
向の幅を小さくすることにより、径方向の伸縮運動によ
り生じるたわみ振動の妨げとなる円周方向の伸縮運動の
影響を小さくした。またノード位置の異なる２つの定在
波を励振させるためのそれぞれ複数の振動要素を交互に
配置することにより、駆動に使用しない無駄になる振動
子の部分が存在せず、ステータを全体的に均一に駆動し
ているため励振される波が安定して形成される。従って
ロータの回転が安定する。また、１枚の振動子から構成
されているため部品数が少なく、低コスト、製作の容易
化につながる。また進行波と定在波が容易に励振できる
ため、切り替えることによりロータ回転検出機構の不用
な超音波モータが実現できる。
【図１】本発明の実施例における超音波モータの全容を
示す断面図。
示す断面図。
【図２】本発明超音波モータの実施例であるリニア型モ
ータの振動子振動要素の構成図。
ータの振動子振動要素の構成図。
【図３】本発明超音波モータの図２における実施例の回
転型モータの振動子振動要素の構成図。
転型モータの振動子振動要素の構成図。
【図４】本発明超音波モータを別の実施例で示したリニ
ア型モータの振動子振動要素の構成図。
ア型モータの振動子振動要素の構成図。
【図５】本発明超音波モータの図４における実施例の回
転型モータの振動子振動要素の構成図。
転型モータの振動子振動要素の構成図。
【図６】本発明超音波モータを別の実施例で示した回転
型モータの振動子振動要素の構成図。
型モータの振動子振動要素の構成図。
【図７】本発明超音波モータの図６における実施例の回
転型モータの振動子振動要素の構成図。
転型モータの振動子振動要素の構成図。
【図８】本発明超音波モータの図７で示した実施例に回
転検出機構を設けたモータの振動子振動要素の構成図。
転検出機構を設けたモータの振動子振動要素の構成図。
【図９】本発明超音波モータの他の実施例を示す平面
図。
図。
【図１０】直径方向に２つのノードを形成する定在波振
動の斜視図。
動の斜視図。
１ ステータ ２ ロータ ３ 圧電振動子 ４ ピニオン ５ 地板 ６ 止めネジ ７ 受け ８ 押圧ばね ９ 固定ネジ １０ リード線 １１ 凸部 １２、１２ａ、１２ｂ、１２ａ′、１２ａ″、１２
ｂ′、１２ｂ″ 電極パターン １３ ノード位置 １４ 圧電振動子分極方向 １５ 印加電圧極性 １６ 圧電振動子振動要素 １７ ロータ突起部
ｂ′、１２ｂ″ 電極パターン １３ ノード位置 １４ 圧電振動子分極方向 １５ 印加電圧極性 １６ 圧電振動子振動要素 １７ ロータ突起部
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも２組の振動子を備えたステータ
と、 該ステータと接するロータと、 位相の異なる定在波励振によって形成される進行波と、
定在波とを切り換えることによって前記ロータの非回転
状態または回転状態を選択するよう構成された超音波ス
テップモータにおいて、 前記ステータが複数の凸部を備えると共に、前記ロータ
が、ステータがたわみ振動したときのノード位置に対応
する位置に複数の突起部を備え、 前記凸部と前記突出部が接触した状態で進行波を印加す
ることによってロータを回転力を発生させ、 前記凸部と前記突出部が接触した状態で定在波を印加す
ることによって前記ロータの前記凸部が前記ステータの
ノード位置で停止するように構成されたことを特徴とす
る超音波ステップモータ。 - 【請求項２】請求項１において、前記ステータにノード
位置が１／４波長ずつずれた２つの定在波を合成させる
際、前記各々の定在波を励振させるためのそれぞれ複数
の振動要素を交互に配置したことを特徴とする超音波モ
ータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082151A JP3000706B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3082151A JP3000706B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317574A JPH04317574A (ja) | 1992-11-09 |
| JP3000706B2 true JP3000706B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=13766440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3082151A Expired - Fee Related JP3000706B2 (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000706B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6228956B1 (en) | 1991-06-03 | 2001-05-08 | Montell Technology Company Bv | Process for the gas-phase polymerization of olefins |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP3082151A patent/JP3000706B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6228956B1 (en) | 1991-06-03 | 2001-05-08 | Montell Technology Company Bv | Process for the gas-phase polymerization of olefins |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04317574A (ja) | 1992-11-09 |
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