JP3279021B2 - 超音波モータとその製造方法 - Google Patents
超音波モータとその製造方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、棒状弾性体に楕円運動
を発生させて駆動力を得る超音波モータに関し、特に、
縦振動モードと屈曲振動モードを2相駆動する超音波モ
ータに関するものである。
を発生させて駆動力を得る超音波モータに関し、特に、
縦振動モードと屈曲振動モードを2相駆動する超音波モ
ータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図4は、リニア型超音波モータの従来例
を示す図である。従来のリニア型超音波モータは、棒状
弾性体101の一端側に加振用の変成器102が配置さ
れ、他端側に制振用の変成器103が配置されている。
各変成器102,103には、振動子102a,103
aが接合されている。加振用の振動子102aに発振器
102bから交流電圧を印加して棒状弾性体101を振
動させ、この振動が棒状弾性体101を伝播することに
より進行波となる。この進行波により、棒状弾性体10
1に加圧接触された移動体104が駆動される。
を示す図である。従来のリニア型超音波モータは、棒状
弾性体101の一端側に加振用の変成器102が配置さ
れ、他端側に制振用の変成器103が配置されている。
各変成器102,103には、振動子102a,103
aが接合されている。加振用の振動子102aに発振器
102bから交流電圧を印加して棒状弾性体101を振
動させ、この振動が棒状弾性体101を伝播することに
より進行波となる。この進行波により、棒状弾性体10
1に加圧接触された移動体104が駆動される。
【0003】一方、棒状弾性体101の振動は、制振用
の変成器103を通じて振動子103aに伝えられ、こ
の振動子103aによって振動エネルギーが電気エネル
ギーに変換される。この振動子103aに接続された負
荷103bにより電気エネルギーを消費することにより
振動を吸収する。この制振用の変成器103により、棒
状弾性体101の端面の反射を抑制して、棒状弾性体1
01の固有モードの定在波の発生を防いでいる。
の変成器103を通じて振動子103aに伝えられ、こ
の振動子103aによって振動エネルギーが電気エネル
ギーに変換される。この振動子103aに接続された負
荷103bにより電気エネルギーを消費することにより
振動を吸収する。この制振用の変成器103により、棒
状弾性体101の端面の反射を抑制して、棒状弾性体1
01の固有モードの定在波の発生を防いでいる。
【0004】図4のリニア型超音波モータは、移動体1
04の移動範囲だけ、棒状弾性体101の長さが必要で
あり、その棒状弾性体101の全体を加振しなければな
らず、装置が大型化するとともに、固有モードの定在波
の発生を防止するために、制振用の変成器103などが
必要となる、という問題があった。
04の移動範囲だけ、棒状弾性体101の長さが必要で
あり、その棒状弾性体101の全体を加振しなければな
らず、装置が大型化するとともに、固有モードの定在波
の発生を防止するために、制振用の変成器103などが
必要となる、という問題があった。
【0005】このような問題を解決するために、自走式
の超音波モータが種々提案されており、例えば、「第5
回電磁力関連のダイナミックスシンポジウム講演論文
集」の「222 光ピックアップ移動を目的とした圧電
リニアモータ」に記載されている「異形縮退縦L1−屈
曲B4モード・平板モータ」が知られている。
の超音波モータが種々提案されており、例えば、「第5
回電磁力関連のダイナミックスシンポジウム講演論文
集」の「222 光ピックアップ移動を目的とした圧電
リニアモータ」に記載されている「異形縮退縦L1−屈
曲B4モード・平板モータ」が知られている。
【0006】図5は、異形縮退縦L1−屈曲B4モード
・平板モータの従来例を示す模式図であって、図5
(A)は正面図、図5(B)は側面図、図5(C)は平
面図である。弾性体1は、矩形平板状の基礎部1aと、
その基礎部1aの一方の面に形成された突起部1b,1
cとから構成されている。圧電素子2,3は、弾性体1
の基礎部1aの他方の面に貼付され、縦振動L1モード
と屈曲振動B4モードを発生させる素子である。弾性体
1の突起部1b,1cは、基礎部1aに発生する屈曲振
動B4モードの腹の位置に設けられており、ガイドレー
ル(不図示)に押し付けられる。
・平板モータの従来例を示す模式図であって、図5
(A)は正面図、図5(B)は側面図、図5(C)は平
面図である。弾性体1は、矩形平板状の基礎部1aと、
その基礎部1aの一方の面に形成された突起部1b,1
cとから構成されている。圧電素子2,3は、弾性体1
の基礎部1aの他方の面に貼付され、縦振動L1モード
と屈曲振動B4モードを発生させる素子である。弾性体
1の突起部1b,1cは、基礎部1aに発生する屈曲振
動B4モードの腹の位置に設けられており、ガイドレー
ル(不図示)に押し付けられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した図5
のモータは、弾性体1の一部に駆動力を取り出すための
突起部1b,1cを一体に形成する構造であったので、
製作段階における機械加工によって突起部1b,1c以
外の部分を大きく削り取る必要があり、加工によるスト
レスが使用中に加工歪みとして発生する等して性能が低
下する、という問題点があった。
のモータは、弾性体1の一部に駆動力を取り出すための
突起部1b,1cを一体に形成する構造であったので、
製作段階における機械加工によって突起部1b,1c以
外の部分を大きく削り取る必要があり、加工によるスト
レスが使用中に加工歪みとして発生する等して性能が低
下する、という問題点があった。
【0008】本発明の目的は、前述の課題を解決し、加
工歪みに起因する性能低下が使用中に発生しないような
構造の超音波モータを提供することである。
工歪みに起因する性能低下が使用中に発生しないような
構造の超音波モータを提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明による超音波モータの第1の解決手段は、略
直方体形状を有する弾性体(11)と、前記弾性体に結
合して、その弾性体に縦振動モードと屈曲振動モードと
を調和的に発生させる電気機械変換素子(12,13)
と、前記弾性体との間で相対的な運動を行う相対運動部
材(16)と、前記弾性体と前記相対運動部材との間に
位置し、前記弾性体の略直方体を形成する一面に接合さ
れ、前記縦振動モードと前記屈曲振動モードとの合成振
動により生ずる楕円運動によって、前記弾性体と前記相
対運動部材との間に相対運動を生じさせる、1又はそれ
以上の出力取出部材(14,15)とを有することを特
徴とする。
に、本発明による超音波モータの第1の解決手段は、略
直方体形状を有する弾性体(11)と、前記弾性体に結
合して、その弾性体に縦振動モードと屈曲振動モードと
を調和的に発生させる電気機械変換素子(12,13)
と、前記弾性体との間で相対的な運動を行う相対運動部
材(16)と、前記弾性体と前記相対運動部材との間に
位置し、前記弾性体の略直方体を形成する一面に接合さ
れ、前記縦振動モードと前記屈曲振動モードとの合成振
動により生ずる楕円運動によって、前記弾性体と前記相
対運動部材との間に相対運動を生じさせる、1又はそれ
以上の出力取出部材(14,15)とを有することを特
徴とする。
【0010】本発明による超音波モータの第2の解決手
段は、第1の解決手段の超音波モータにおいて、前記出
力取出部材を接合させる前記弾性体の面は、単一平面で
あることを特徴とすることができる。本発明による超音
波モータの第3の解決手段は、第1又は第2の解決手段
の超音波モータにおいて、前記出力取出部材は、前記屈
曲振動モードの腹の位置に配置されることを特徴とする
ことができる。
段は、第1の解決手段の超音波モータにおいて、前記出
力取出部材を接合させる前記弾性体の面は、単一平面で
あることを特徴とすることができる。本発明による超音
波モータの第3の解決手段は、第1又は第2の解決手段
の超音波モータにおいて、前記出力取出部材は、前記屈
曲振動モードの腹の位置に配置されることを特徴とする
ことができる。
【0011】本発明による超音波モータの第4の解決手
段は、第1〜第3の解決手段の超音波モータにおいて、
前記出力取出部材は、前記弾性体と異なる材質であるこ
とを特徴とすることができる。
段は、第1〜第3の解決手段の超音波モータにおいて、
前記出力取出部材は、前記弾性体と異なる材質であるこ
とを特徴とすることができる。
【0012】本発明による超音波モータの第5の解決手
段は、第1〜第4の解決手段の何れか1つの超音波モー
タにおいて、前記出力取出部材は、複数個設けられてお
り、それらの全部又は一部が異なる材質であることを特
徴とすることができる。
段は、第1〜第4の解決手段の何れか1つの超音波モー
タにおいて、前記出力取出部材は、複数個設けられてお
り、それらの全部又は一部が異なる材質であることを特
徴とすることができる。
【0013】本発明による超音波モータの製造方法の第
1の解決手段は、第1〜第5の解決手段の超音波モータ
を製造する超音波モータの製造方法において、前記弾性
体を棒状又は板状に加工する加工工程と、前記弾性体に
前記出力取出部材を接合する接合工程とを含むことを特
徴とする。
1の解決手段は、第1〜第5の解決手段の超音波モータ
を製造する超音波モータの製造方法において、前記弾性
体を棒状又は板状に加工する加工工程と、前記弾性体に
前記出力取出部材を接合する接合工程とを含むことを特
徴とする。
【0014】本発明による超音波モータの製造方法の第
2の解決手段は、第1の解決手段の超音波モータの製造
方法において、前記出力取出部材の寸法及び/又は材質
の異なるものを複数種類用意し、前記弾性体に選択的に
取り付けることを特徴とすることができる。
2の解決手段は、第1の解決手段の超音波モータの製造
方法において、前記出力取出部材の寸法及び/又は材質
の異なるものを複数種類用意し、前記弾性体に選択的に
取り付けることを特徴とすることができる。
【0015】
【作用】本発明によれば、弾性体と出力取出部材とを別
部材としたので、加工歪みに起因する出力低下が使用中
に発生することはなくなる。
部材としたので、加工歪みに起因する出力低下が使用中
に発生することはなくなる。
【0016】
【実施例】以下、図面等を参照して、実施例につき、さ
らに詳細に説明する。図1は、本発明による超音波モー
タの第1の実施例を示した模式図である。弾性体11に
は、縦振動L1モードと屈曲振動B4モードとを発生さ
せるための圧電素子12,13が配置されている。各要
素の機能は、前述した図5に示したものと同様である。
この実施例では、圧電素子12,13は、図1(C)の
ように、分極されており、後述する図2(A)のような
2相の入力電圧A,Bが印加される。
らに詳細に説明する。図1は、本発明による超音波モー
タの第1の実施例を示した模式図である。弾性体11に
は、縦振動L1モードと屈曲振動B4モードとを発生さ
せるための圧電素子12,13が配置されている。各要
素の機能は、前述した図5に示したものと同様である。
この実施例では、圧電素子12,13は、図1(C)の
ように、分極されており、後述する図2(A)のような
2相の入力電圧A,Bが印加される。
【0017】また、弾性体11の下面には、2つの出力
取出部材14,15が配置されている。この実施例で
は、出力取出部材14,15の材質は、弾性体11と同
じ金属であって、弾性体11と出力取出部材14,15
とは、図1(A)に示すように、別々に機械加工し(加
工工程)、図1(B)に示すように、エポキシ系の接着
剤によって接合されている(接合工程)。これにより、
図5の超音波モータのように、製作段階における機械加
工によって突起部以外の部分を大きく削り取る必要がな
くなり、加工によるストレスが使用中に加工歪みとして
発生して、性能が低下することはなくなった。また、出
力取出部材14,15の材質が、弾性体11と同じ金属
であるので、温度変化に対する変形はない。
取出部材14,15が配置されている。この実施例で
は、出力取出部材14,15の材質は、弾性体11と同
じ金属であって、弾性体11と出力取出部材14,15
とは、図1(A)に示すように、別々に機械加工し(加
工工程)、図1(B)に示すように、エポキシ系の接着
剤によって接合されている(接合工程)。これにより、
図5の超音波モータのように、製作段階における機械加
工によって突起部以外の部分を大きく削り取る必要がな
くなり、加工によるストレスが使用中に加工歪みとして
発生して、性能が低下することはなくなった。また、出
力取出部材14,15の材質が、弾性体11と同じ金属
であるので、温度変化に対する変形はない。
【0018】図1に示すように、この超音波モータは、
2つの圧電素子12,13に高周波電圧A,Bを印加す
ることによって、屈曲振動と縦振動との複合振動を起こ
し、これにより出力取出部材14,15との先端に楕円
運動を発生させ、駆動力を発生させる構成になってい
る。ここで、Gはグランドである。また、2つの圧電素
子12,13は、互いに極性が同一方向になるように分
極され、高周波電圧A,Bは、π/2の時間的位相差を
有している。なお、2つの圧電素子12,13の分極は
互いに逆方向であってもよい。
2つの圧電素子12,13に高周波電圧A,Bを印加す
ることによって、屈曲振動と縦振動との複合振動を起こ
し、これにより出力取出部材14,15との先端に楕円
運動を発生させ、駆動力を発生させる構成になってい
る。ここで、Gはグランドである。また、2つの圧電素
子12,13は、互いに極性が同一方向になるように分
極され、高周波電圧A,Bは、π/2の時間的位相差を
有している。なお、2つの圧電素子12,13の分極は
互いに逆方向であってもよい。
【0019】図2(A)は、超音波モータに入力される
2相の高周波電圧A,Bの時間的変化をt1〜t9で示
している。図2(A)の横軸は、高周波電圧の実効値を
示している。図2(B)は、超音波モータの断面の変形
の様子を示し、超音波モータに発生する屈曲振動の時間
的変化(t1〜t9)を示している。図2(C)は、超
音波モータの断面の変形の様子を示し、超音波モータに
発生する縦振動の時間的変化(t1〜t9)を示してい
る。図2(D)は、超音波モータの出力取出部材14,
15とに発生する楕円運動の時間的変化(t1〜t9)
を示している。
2相の高周波電圧A,Bの時間的変化をt1〜t9で示
している。図2(A)の横軸は、高周波電圧の実効値を
示している。図2(B)は、超音波モータの断面の変形
の様子を示し、超音波モータに発生する屈曲振動の時間
的変化(t1〜t9)を示している。図2(C)は、超
音波モータの断面の変形の様子を示し、超音波モータに
発生する縦振動の時間的変化(t1〜t9)を示してい
る。図2(D)は、超音波モータの出力取出部材14,
15とに発生する楕円運動の時間的変化(t1〜t9)
を示している。
【0020】次に、この実施例の超音波モータの動作
を、時間的変化(t1〜t9)ごとに説明する。時間t
1において、図2(A)に示すように、高周波電圧Aは
正の電圧を発生し、同様に高周波電圧Bは同一の正の電
圧を発生する。図2(B)に示すように、高周波電圧
A,Bによる屈曲運動は互いに打ち消し合い、質点Y1
とZ1とが振幅零となる。また、図2(C)に示すよう
に、高周波電圧A,Bによる縦振動は伸張する方向に発
生する。質点Y2とZ2とは矢印で示されるように、節
Xを中心にして最大の伸長を示す。その結果、図2
(D)に示すように、上記両振動が複合され、質点Y1
とY2との運動の合成が質点Yの運動となり、また、質
点Z1とZ2との運動の合成が質点Zの運動となる。
を、時間的変化(t1〜t9)ごとに説明する。時間t
1において、図2(A)に示すように、高周波電圧Aは
正の電圧を発生し、同様に高周波電圧Bは同一の正の電
圧を発生する。図2(B)に示すように、高周波電圧
A,Bによる屈曲運動は互いに打ち消し合い、質点Y1
とZ1とが振幅零となる。また、図2(C)に示すよう
に、高周波電圧A,Bによる縦振動は伸張する方向に発
生する。質点Y2とZ2とは矢印で示されるように、節
Xを中心にして最大の伸長を示す。その結果、図2
(D)に示すように、上記両振動が複合され、質点Y1
とY2との運動の合成が質点Yの運動となり、また、質
点Z1とZ2との運動の合成が質点Zの運動となる。
【0021】時間t2において、図2(A)に示すよう
に、高周波電圧Bは零となり、高周波電圧Aは正の電圧
を発生する。図2(B)に示すように、高周波電圧Aに
よる屈曲運動が発生し、質点Y1が正方向に振幅し、質
点Z1が負方向に振幅する。また、図2(C)に示すよ
うに、高周波電圧Aによる縦振動が発生し、質点Y2と
質点Z2とが時間t1のときよりも縮む。その結果、図
2(D)に示すように、上記両振動が複合され、質点Y
とZとが時間t1のときよりも右回りに移動する。
に、高周波電圧Bは零となり、高周波電圧Aは正の電圧
を発生する。図2(B)に示すように、高周波電圧Aに
よる屈曲運動が発生し、質点Y1が正方向に振幅し、質
点Z1が負方向に振幅する。また、図2(C)に示すよ
うに、高周波電圧Aによる縦振動が発生し、質点Y2と
質点Z2とが時間t1のときよりも縮む。その結果、図
2(D)に示すように、上記両振動が複合され、質点Y
とZとが時間t1のときよりも右回りに移動する。
【0022】時間t3において、図2(A)に示すよう
に、高周波電圧Aは正の電圧を発生し、同様に高周波電
圧Bは同一の負の電圧を発生する。図2(B)に示すよ
うに、高周波電圧A及びBによる屈曲運動が合成されて
増幅され、質点Y1が時間t2のときよりも正方向に増
幅され、最大の正の振幅値を示す。質点Z1が時間t2
のときよりも負方向に増幅され、最大の負の振幅値を示
す。また、図2(C)に示すように、高周波電圧A及び
Bによる縦振動が互いに打ち消しあい、質点Y2とZ2
とが元の位置に戻る。その結果、図2(D)に示すよう
に、上記両振動が複合され、質点YとZとが時間t2の
ときよりも右回りに移動する。
に、高周波電圧Aは正の電圧を発生し、同様に高周波電
圧Bは同一の負の電圧を発生する。図2(B)に示すよ
うに、高周波電圧A及びBによる屈曲運動が合成されて
増幅され、質点Y1が時間t2のときよりも正方向に増
幅され、最大の正の振幅値を示す。質点Z1が時間t2
のときよりも負方向に増幅され、最大の負の振幅値を示
す。また、図2(C)に示すように、高周波電圧A及び
Bによる縦振動が互いに打ち消しあい、質点Y2とZ2
とが元の位置に戻る。その結果、図2(D)に示すよう
に、上記両振動が複合され、質点YとZとが時間t2の
ときよりも右回りに移動する。
【0023】時間t4において、図2(A)に示すよう
に、高周波電圧Aは零となり、高周波電圧Bは負の電圧
を発生する。図2(B)に示すように、高周波電圧Bに
よる屈曲運動が発生し、質点Y1は時間t3のときより
も振幅が低下し、質点Z1時間t3のときよりも振幅が
低下する。また、図2(C)に示すように、高周波電圧
Bによる縦振動が発生し、質点Y2とZ2が収縮する。
その結果、図2(D)に示すように、上記両振動が複合
され、質点YとZとが時間t3のときよりも右回りに移
動する。
に、高周波電圧Aは零となり、高周波電圧Bは負の電圧
を発生する。図2(B)に示すように、高周波電圧Bに
よる屈曲運動が発生し、質点Y1は時間t3のときより
も振幅が低下し、質点Z1時間t3のときよりも振幅が
低下する。また、図2(C)に示すように、高周波電圧
Bによる縦振動が発生し、質点Y2とZ2が収縮する。
その結果、図2(D)に示すように、上記両振動が複合
され、質点YとZとが時間t3のときよりも右回りに移
動する。
【0024】時間t5において、図2(A)に示すよう
に、高周波電圧Aは負の電圧を発生し、同様に高周波電
圧Bは同一の負の電圧を発生する。図2(B)に示すよ
うに、高周波電圧A,Bによる屈曲運動は互いに打ち消
し合い、質点Y1とZ1とが振幅零となる。また、図2
(C)に示すように、高周波電圧A,Bによる縦振動は
収縮する方向に発生する。質点Y2とZ2とは矢印で示
されるように、節Xを中心にして最大の収縮を示す。そ
の結果、図2(D)に示すように、上記両振動が複合さ
れ、質点YとZとが時間t4のときよりも右回りに移動
する。
に、高周波電圧Aは負の電圧を発生し、同様に高周波電
圧Bは同一の負の電圧を発生する。図2(B)に示すよ
うに、高周波電圧A,Bによる屈曲運動は互いに打ち消
し合い、質点Y1とZ1とが振幅零となる。また、図2
(C)に示すように、高周波電圧A,Bによる縦振動は
収縮する方向に発生する。質点Y2とZ2とは矢印で示
されるように、節Xを中心にして最大の収縮を示す。そ
の結果、図2(D)に示すように、上記両振動が複合さ
れ、質点YとZとが時間t4のときよりも右回りに移動
する。
【0025】時間t6〜t9に変化するにしたがって、
上述の原理と同様に屈曲振動及び縦振動が発生し、その
結果、図2(D)に示すように、質点Y及び質点Zが右
回りに移動し、楕円運動をする。以上の原理により、こ
の超音波モータは、出力取出部材11a,11bとの先
端に楕円運動を発生させ、駆動力を発生させる構成とな
っている。従って、出力取出部材14,15の先端を固
定子19に加圧すると、弾性体11は、固定部19に対
して自走する。
上述の原理と同様に屈曲振動及び縦振動が発生し、その
結果、図2(D)に示すように、質点Y及び質点Zが右
回りに移動し、楕円運動をする。以上の原理により、こ
の超音波モータは、出力取出部材11a,11bとの先
端に楕円運動を発生させ、駆動力を発生させる構成とな
っている。従って、出力取出部材14,15の先端を固
定子19に加圧すると、弾性体11は、固定部19に対
して自走する。
【0026】図3は、本発明による超音波モータの第2
の実施例を示した模式図である。なお、前述した第1の
実施例と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付
して重複する説明は省略する。第2の実施例では、出力
取出部材14,15は、弾性体11と別の材質にしてあ
る。ここでは、弾性体11をアルミニウム合金にし、出
力取出部材14,15をニッケルにしてある。このた
め、軽量で摺動面の硬い超音波モータが得られる。
の実施例を示した模式図である。なお、前述した第1の
実施例と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付
して重複する説明は省略する。第2の実施例では、出力
取出部材14,15は、弾性体11と別の材質にしてあ
る。ここでは、弾性体11をアルミニウム合金にし、出
力取出部材14,15をニッケルにしてある。このた
め、軽量で摺動面の硬い超音波モータが得られる。
【0027】また、出力取出部材15(出力取出部材1
4も同様である)には、凸部15aが設けられており、
弾性体11に形成された凹部11aと嵌合するようにし
てある。このとき、図3(B)に示す出力取出部材15
Aのように、高さの異なるものを用意しておき、組み込
む装置に応じて、出力取出部材を選択して取り付けるよ
うにしてもよい。
4も同様である)には、凸部15aが設けられており、
弾性体11に形成された凹部11aと嵌合するようにし
てある。このとき、図3(B)に示す出力取出部材15
Aのように、高さの異なるものを用意しておき、組み込
む装置に応じて、出力取出部材を選択して取り付けるよ
うにしてもよい。
【0028】以上説明した実施例に限定されず、種々の
変形や変更が可能であって、それらも本発明に含まれ
る。弾性体11と出力取出部材14,15の材質は、前
述のものに限られず、例えば、弾性体11をステンレス
にし、出力取出部材14,15を耐磨耗性の高い樹脂に
することができる。このようにすれば、耐久性のよい超
音波モータが得られる。耐磨耗性の高い樹脂としては、
例えば、四フッ化エチレンを80%(W)、ガラス繊維
を15%(W)、二硫化モリブデンを5%(W)含んだ
材料があげられる。
変形や変更が可能であって、それらも本発明に含まれ
る。弾性体11と出力取出部材14,15の材質は、前
述のものに限られず、例えば、弾性体11をステンレス
にし、出力取出部材14,15を耐磨耗性の高い樹脂に
することができる。このようにすれば、耐久性のよい超
音波モータが得られる。耐磨耗性の高い樹脂としては、
例えば、四フッ化エチレンを80%(W)、ガラス繊維
を15%(W)、二硫化モリブデンを5%(W)含んだ
材料があげられる。
【0029】また、出力取出部材14,15の材質は、
同一である必要はなく、例えば、往路は精密位置決めの
ためにゆっくり進み、復路は復帰のために速く戻る場合
など進む方向によって速度が異なるような場合には、出
力取出部材14,15の材質を異ならせることが好まし
い。さらに、出力取出部材14,15の弾性体11への
接合は、接着、嵌合の他に、ねじ止め等であってもよ
い。
同一である必要はなく、例えば、往路は精密位置決めの
ためにゆっくり進み、復路は復帰のために速く戻る場合
など進む方向によって速度が異なるような場合には、出
力取出部材14,15の材質を異ならせることが好まし
い。さらに、出力取出部材14,15の弾性体11への
接合は、接着、嵌合の他に、ねじ止め等であってもよ
い。
【0030】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、弾性体と出力取出部材とを別部材としたので、加
工歪みに起因する出力低下が使用中に発生することはな
くなる、という効果がある。
れば、弾性体と出力取出部材とを別部材としたので、加
工歪みに起因する出力低下が使用中に発生することはな
くなる、という効果がある。
【図1】本発明による超音波モータの第1の実施例を示
した模式図である。
した模式図である。
【図2】第1の実施例の超音波モータの駆動動作を説明
する図である。
する図である。
【図3】本発明による超音波モータの第2の実施例を示
した模式図である。
した模式図である。
【図4】リニア型超音波モータの従来例を示す図であ
る。
る。
【図5】異形縮退縦L1−屈曲B4モード・平板モータ
の一例を示す模式図である。
の一例を示す模式図である。
11 弾性体 12、13 圧電素子 14、15 出力取出部材 16 固定部
Claims (7)
- 【請求項1】 略直方体形状を有する弾性体と、 前記弾性体に結合して、その弾性体に縦振動モードと屈
曲振動モードとを調和的に発生させる電気機械変換素子
と、 前記弾性体との間で相対的な運動を行う相対運動部材
と、 前記弾性体と前記相対運動部材との間に位置し、前記弾
性体の略直方体を形成する一面に接合され、前記縦振動
モードと前記屈曲振動モードとの合成振動により生ずる
楕円運動によって、前記弾性体と前記相対運動部材との
間に相対運動を生じさせる、1又はそれ以上の出力取出
部材と を有することを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項2】 請求項1に記載の超音波モータにおい
て、 前記出力取出部材を接合させる前記弾性体の面は、単一
平面であること を特徴とする超音波モータ。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の超音波モ
ータにおいて、 前記出力取出部材は、前記屈曲振動モードの腹の位置に
配置される ことを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項4】 請求項1〜請求項3に記載の超音波モー
タにおいて、 前記出力取出部材は、前記弾性体と異なる材質である ことを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項5】 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載
の超音波モータにおいて、 前記出力取出部材は、複数個設けられており、それらの
全部又は一部が異なる材質である ことを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項6】請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の
超音波モータを製造する超音波モータの製造方法におい
て、 前記弾性体を棒状又は板状に加工する加工工程と、 前記弾性体に前記出力取出部材を接合する接合工程と を含むことを特徴とする超音波モータの製造方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載の超音波モータの製造方
法において、 前記出力取出部材の寸法及び/又は材質の異なるものを
複数種類用意し、前記弾性体に選択的に取り付ける ことを特徴とする超音波モータの製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30861993A JP3279021B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 超音波モータとその製造方法 |
US08/595,450 US5698930A (en) | 1993-11-15 | 1996-02-05 | Ultrasonic wave motor and method of manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30861993A JP3279021B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 超音波モータとその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07143771A JPH07143771A (ja) | 1995-06-02 |
JP3279021B2 true JP3279021B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=17983234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30861993A Expired - Lifetime JP3279021B2 (ja) | 1993-11-15 | 1993-11-15 | 超音波モータとその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3279021B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5850117A (en) * | 1995-06-15 | 1998-12-15 | Nikon Corporation | Vibration Actuator and adjustment method therefor |
JPH09182468A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-11 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
JPH10191658A (ja) * | 1996-01-09 | 1998-07-21 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
JPH09253306A (ja) * | 1996-03-19 | 1997-09-30 | Nikon Corp | 振動アクチュエータを備えた記録媒体処理装置及びカード式パチンコ機 |
JPH09331686A (ja) * | 1996-04-11 | 1997-12-22 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
JP3744111B2 (ja) * | 1996-04-12 | 2006-02-08 | 株式会社ニコン | 振動アクチュエータ |
JPH10234191A (ja) * | 1996-12-20 | 1998-09-02 | Nikon Corp | 振動アクチュエータの駆動方法および駆動装置 |
JPH10243668A (ja) * | 1997-02-24 | 1998-09-11 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
JP4756916B2 (ja) | 2005-05-31 | 2011-08-24 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
-
1993
- 1993-11-15 JP JP30861993A patent/JP3279021B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07143771A (ja) | 1995-06-02 |
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