JP3097274B2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JP3097274B2 JP3097274B2 JP04055169A JP5516992A JP3097274B2 JP 3097274 B2 JP3097274 B2 JP 3097274B2 JP 04055169 A JP04055169 A JP 04055169A JP 5516992 A JP5516992 A JP 5516992A JP 3097274 B2 JP3097274 B2 JP 3097274B2
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- JP
- Japan
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- rotor
- stator
- pressurized state
- vibration
- pressurized
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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、圧電体を用いて回転力
を発生する超音波モータに関する。
を発生する超音波モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ステータ部に備えた圧電体を超音
波振動させ、ステータ部に接触するロータ部に振動を伝
達して回転させる超音波モータは、構造の簡単さと小
型、軽量などの特徴により電子機器、カメラ、医療機器
等に広範囲な応用が期待されている。
波振動させ、ステータ部に接触するロータ部に振動を伝
達して回転させる超音波モータは、構造の簡単さと小
型、軽量などの特徴により電子機器、カメラ、医療機器
等に広範囲な応用が期待されている。
【０００３】図３は従来の超音波モータの構成を示す断
面図である。２つの圧電体１，２と弾性体３とを重ねた
ステータ４と、ステータ４に面接触するロータ５と、ロ
ータ５を回転自在に支持する軸受６，７と、ロータ５が
ステータ４に加圧接触するようにロータ５を押圧してい
るベアリング９とばね１０をフレーム８に包含してい
る。
面図である。２つの圧電体１，２と弾性体３とを重ねた
ステータ４と、ステータ４に面接触するロータ５と、ロ
ータ５を回転自在に支持する軸受６，７と、ロータ５が
ステータ４に加圧接触するようにロータ５を押圧してい
るベアリング９とばね１０をフレーム８に包含してい
る。
【０００４】以上のように構成された超音波モータは、
圧電体１，２に位相のずれた電気信号を印加することに
より、ステータ４に進行波振動が発生し、加圧接触して
いるロータ５が進行波振動に駆動されて回転力を得るよ
うになっている。
圧電体１，２に位相のずれた電気信号を印加することに
より、ステータ４に進行波振動が発生し、加圧接触して
いるロータ５が進行波振動に駆動されて回転力を得るよ
うになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、図４に示すようにロータ５がばね１０の加
圧によって機械変形を起し、ステータ４とロータ５の接
触面積が減少する。このためステータ４が発生する進行
波振動のロータ５への伝達が不安定となり、また進行波
振動以外の不要振動も発生し、モータ動作時に共振音を
発生するという問題点を有していた。
の構成では、図４に示すようにロータ５がばね１０の加
圧によって機械変形を起し、ステータ４とロータ５の接
触面積が減少する。このためステータ４が発生する進行
波振動のロータ５への伝達が不安定となり、また進行波
振動以外の不要振動も発生し、モータ動作時に共振音を
発生するという問題点を有していた。
【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、ステータからロータへの進行波振動の伝達を安定に
させるとともに、不要振動および共振音の発生を防ぎ、
低騒音高効率の超音波モータを提供することを目的とす
る。
で、ステータからロータへの進行波振動の伝達を安定に
させるとともに、不要振動および共振音の発生を防ぎ、
低騒音高効率の超音波モータを提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の超音波モータは、弾性体と圧電体とを有し、
圧電体への通電によって弾性体に進行波振動を発生する
ステータと、加圧されてステータに押しつけられ上記進
行波振動から回転力を受けるロータと、このロータをベ
アリングを介して加圧し、ステータに押し付ける複数個
の加圧手段と、この加圧手段を支持し、前記ロータを回
転自在に支持する軸受けを固定するフレームとを備え、
前記加圧手段はステータの進行波振動の最大振動幅の位
置の内側および外側に存在する同振動振幅の軸上に設け
ている。また、本発明は弾性体と圧電体とを有し、圧電
体への通電によって弾性体に進行波振動を発生するステ
ータと、加圧されてステータに押しつけられ上記進行波
振動から回転力を受けるロータと、このロータの加圧状
態を検出する加圧状態検出手段と、この加圧状態検出手
段が出力する信号を入力する加圧状態信号処理回路と、
この加圧状態信号処理回路の出力信号に対応して加圧力
が変化する可変加圧手段と、これら加圧状態検出手段及
び可変加圧手段を支持し、前記ロータを回転自在に支持
する軸受けを固定するフレームとを備え、前記ロータと
前記加圧状態検出手段は、ベアリングを介して連結して
いる。
に本発明の超音波モータは、弾性体と圧電体とを有し、
圧電体への通電によって弾性体に進行波振動を発生する
ステータと、加圧されてステータに押しつけられ上記進
行波振動から回転力を受けるロータと、このロータをベ
アリングを介して加圧し、ステータに押し付ける複数個
の加圧手段と、この加圧手段を支持し、前記ロータを回
転自在に支持する軸受けを固定するフレームとを備え、
前記加圧手段はステータの進行波振動の最大振動幅の位
置の内側および外側に存在する同振動振幅の軸上に設け
ている。また、本発明は弾性体と圧電体とを有し、圧電
体への通電によって弾性体に進行波振動を発生するステ
ータと、加圧されてステータに押しつけられ上記進行波
振動から回転力を受けるロータと、このロータの加圧状
態を検出する加圧状態検出手段と、この加圧状態検出手
段が出力する信号を入力する加圧状態信号処理回路と、
この加圧状態信号処理回路の出力信号に対応して加圧力
が変化する可変加圧手段と、これら加圧状態検出手段及
び可変加圧手段を支持し、前記ロータを回転自在に支持
する軸受けを固定するフレームとを備え、前記ロータと
前記加圧状態検出手段は、ベアリングを介して連結して
いる。
【０００８】
【作用】この構成によって、ロータの機械変形に伴うス
テータとロータの接触面積の低下を防止し、また加圧力
を調整できる加圧手段により常にステータとロータの間
の加圧状態を適正に保って不要振動および共振音の発生
を防ぐ。
テータとロータの接触面積の低下を防止し、また加圧力
を調整できる加圧手段により常にステータとロータの間
の加圧状態を適正に保って不要振動および共振音の発生
を防ぐ。
【０００９】
【実施例】（実施例１）以下本発明の一実施例を図面を
参照しながら説明する。図１は本発明の超音波モータの
構成を示す断面図である。また図１は、進行波振動のス
テータ４の径方向の位置に対する振動振幅の大きさの関
係も示している。
参照しながら説明する。図１は本発明の超音波モータの
構成を示す断面図である。また図１は、進行波振動のス
テータ４の径方向の位置に対する振動振幅の大きさの関
係も示している。
【００１０】図において従来例と共通する部材は同番号
を付し説明は省略する。ベアリング１１，１３およびば
ね１４，１５はロータ５をステータ４に加圧接触させる
ための加圧手段で、進行波振動の最大振動振幅の内側お
よび外側に存在する同振動振幅の軸上に設けられてい
る。
を付し説明は省略する。ベアリング１１，１３およびば
ね１４，１５はロータ５をステータ４に加圧接触させる
ための加圧手段で、進行波振動の最大振動振幅の内側お
よび外側に存在する同振動振幅の軸上に設けられてい
る。
【００１１】磁石１６と圧力センサ１７を重ねて構成し
た加圧状態検出手段１８は、進行波振動の最大振動振幅
の軸上におけるステータ４とロータ５の加圧状態を検出
する。
た加圧状態検出手段１８は、進行波振動の最大振動振幅
の軸上におけるステータ４とロータ５の加圧状態を検出
する。
【００１２】加圧状態信号処理回路３０は、ロータ５と
ステータ４の間の加圧状態が常に適正であるように制御
する回路で、検出された加圧状態をフィードバックしな
がら、磁石１６と一体になった可変加圧手段１９（図１
のものは一例として電磁コイルを使用）の電磁コイルに
適宜通電して、ベアリング１２を介してロータ５に加え
る圧力を加減する。
ステータ４の間の加圧状態が常に適正であるように制御
する回路で、検出された加圧状態をフィードバックしな
がら、磁石１６と一体になった可変加圧手段１９（図１
のものは一例として電磁コイルを使用）の電磁コイルに
適宜通電して、ベアリング１２を介してロータ５に加え
る圧力を加減する。
【００１３】以上のように構成された超音波モータは、
圧電体１，２に位相のずれた電気信号を印加することに
よりステータ４が進行波振動を発生しロータ５を回転さ
せるようになっている。以上説明した構成により、ステ
ータ４とロータ５の加圧接触において均一な荷重による
安定した加圧ができるため、図４に示した機械変形を生
じることがなく、またロータ５の出力軸の中心に対して
点対称に配置された可変加圧手段１９により、外乱やば
ね等の経年変化によるステータ４とロータ５の接触面の
接触状態の悪化を防ぎ常に最適な接触状態を保つことが
でき、不要振動および共振音の発生を防いでいる。
圧電体１，２に位相のずれた電気信号を印加することに
よりステータ４が進行波振動を発生しロータ５を回転さ
せるようになっている。以上説明した構成により、ステ
ータ４とロータ５の加圧接触において均一な荷重による
安定した加圧ができるため、図４に示した機械変形を生
じることがなく、またロータ５の出力軸の中心に対して
点対称に配置された可変加圧手段１９により、外乱やば
ね等の経年変化によるステータ４とロータ５の接触面の
接触状態の悪化を防ぎ常に最適な接触状態を保つことが
でき、不要振動および共振音の発生を防いでいる。
【００１４】（実施例２）図２は本発明の他の実施例を
示すものである。図１と同じ部材は同番号を付し説明は
省略する。図１の構成と異なるのは、ロータ５の加圧を
すべて可変加圧手段によって行っていることである。
示すものである。図１と同じ部材は同番号を付し説明は
省略する。図１の構成と異なるのは、ロータ５の加圧を
すべて可変加圧手段によって行っていることである。
【００１５】図中２２，２６は加圧状態検出手段で、各
々磁石２０，２４と圧力センサ２１，２５とからなる。
２３，２７は可変加圧手段である。加圧状態信号処理回
路３０は、加圧状態検出手段１８，２２，２６により検
出された加圧状態をフィードバックしながら、可変加圧
手段１９，２３，２７の電磁コイルに適宜通電して、ロ
ータ５への加圧が適正であるように加減する。
々磁石２０，２４と圧力センサ２１，２５とからなる。
２３，２７は可変加圧手段である。加圧状態信号処理回
路３０は、加圧状態検出手段１８，２２，２６により検
出された加圧状態をフィードバックしながら、可変加圧
手段１９，２３，２７の電磁コイルに適宜通電して、ロ
ータ５への加圧が適正であるように加減する。
【００１６】このように、ステータ４とロータ５の加圧
を可変加圧手段を介して加えることにより、加圧力や保
持トルクがさほど必要とされない時には加圧を小さくす
ることができ、ステータ４とロータ５の接触面の劣化を
防ぐことができる。
を可変加圧手段を介して加えることにより、加圧力や保
持トルクがさほど必要とされない時には加圧を小さくす
ることができ、ステータ４とロータ５の接触面の劣化を
防ぐことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
超音波モータは、ロータを加圧してステータに押しつけ
る複数個の加圧手段をステータの進行波振動の最大振動
振幅の位置の内側および外側に存在する同振動振幅の軸
上に各々備え、また、進行波振動の最大振動振幅の位置
には加圧力を調整できる加圧手段を設けている。この構
成によって、ロータの機械変形に伴うステータとロータ
の接触面積の低下を防止し、また加圧力を調整できる加
圧手段により常にステータとロータの間の加圧状態を適
正に保って不要振動および共振音の発生を防ぎ、低騒音
高効率が実現される。
超音波モータは、ロータを加圧してステータに押しつけ
る複数個の加圧手段をステータの進行波振動の最大振動
振幅の位置の内側および外側に存在する同振動振幅の軸
上に各々備え、また、進行波振動の最大振動振幅の位置
には加圧力を調整できる加圧手段を設けている。この構
成によって、ロータの機械変形に伴うステータとロータ
の接触面積の低下を防止し、また加圧力を調整できる加
圧手段により常にステータとロータの間の加圧状態を適
正に保って不要振動および共振音の発生を防ぎ、低騒音
高効率が実現される。
【図１】本発明の超音波モータの断面図
【図２】本発明の超音波モータの他の実施例における断
面図
面図
【図３】従来の超音波モータの断面図
【図４】従来の超音波モータの動作を説明する図
１，２ 圧電体 ３ 弾性体 ４ ステータ ５ ロータ １１，１２，１３ ベアリング １４，１５ ばね １６ 磁石 １７ 圧力センサ １８ 加圧状態検出手段 １９ 可変加圧手段 ３０ 加圧状態信号処理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−84081（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−118780（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−40769（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−61493（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−113589（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02N 2/00 H02K 5/24
Claims (2)
- 【請求項１】 弾性体と圧電体とを有し、圧電体への通
電によって弾性体に進行波振動を発生するステータと、
加圧されてステータに押しつけられ上記進行波振動から
回転力を受けるロータと、このロータをベアリングを介
して加圧し、ステータに押し付ける複数個の加圧手段
と、この加圧手段を支持し、前記ロータを回転自在に支
持する軸受けを固定するフレームとを備え、前記加圧手
段はステータの進行波振動の最大振動幅の位置の内側お
よび外側に存在する同振動振幅の軸上に設けたた超音波
モータ。 - 【請求項２】 弾性体と圧電体とを有し、圧電体への通
電によって弾性体に進行波振動を発生するステータと、
加圧されてステータに押しつけられ上記進行波振動から
回転力を受けるロータと、このロータの加圧状態を検出
する加圧状態検出手段と、この加圧状態検出手段が出力
する信号を入力する加圧状態信号処理回路と、この加圧
状態信号処理回路の出力信号に対応して加圧力が変化す
る可変加圧手段と、これら加圧状態検出手段及び可変加
圧手段を支持し、前記ロータを回転自在に支持する軸受
けを固定するフレームとを備え、前記ロータと前記加圧
状態検出手段は、ベアリングを介して連結している超音
波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04055169A JP3097274B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04055169A JP3097274B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05260768A JPH05260768A (ja) | 1993-10-08 |
| JP3097274B2 true JP3097274B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=12991232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04055169A Expired - Fee Related JP3097274B2 (ja) | 1992-03-13 | 1992-03-13 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3097274B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100219146B1 (ko) * | 1996-06-11 | 1999-09-01 | 윤종용 | 가압용 압전체를 구비한 초음파모터 |
| JP6039253B2 (ja) * | 2012-06-14 | 2016-12-07 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置および、振動波駆動装置を搭載した機器。 |
-
1992
- 1992-03-13 JP JP04055169A patent/JP3097274B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05260768A (ja) | 1993-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |