JP3300177B2 - Ultrasonic motor rotor and method of manufacturing the same - Google Patents
Ultrasonic motor rotor and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は超音波モータのロータ及
びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor for an ultrasonic motor and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の超音波モータは、金属製で円環状
のステータの下面に設けられた圧電素子に電圧を印加す
るとステータに進行波が発生し、この進行波によりステ
ータの上面に設置されたロータが回転するようになって
いる。このロータは円板状に形成された軸支部と、同軸
支部の外周に形成された連結部と、同連結部の外周に形
成されたリング部とから構成されている。2. Description of the Related Art In a conventional ultrasonic motor, a traveling wave is generated in a stator when a voltage is applied to a piezoelectric element provided on the lower surface of an annular stator made of metal, and the traveling wave is installed on the upper surface of the stator. Rotor is rotated. The rotor includes a disk-shaped shaft support, a connection formed on the outer periphery of the coaxial support, and a ring formed on the outer periphery of the connection.
【0003】前記軸支部の中心部には超音波モータの回
転軸が挿通されている。又、前記リング部はその下面が
ステータの上面と接触し、ステータに発生した進行波に
伴って振動しながら回転するようになっている。従っ
て、ステータに進行波が発生するとロータのリング部,
連結部,軸支部が回転し、超音波モータの回転軸が回転
するようになっている。[0003] A rotary shaft of an ultrasonic motor is inserted through the center of the shaft support. The lower surface of the ring portion comes into contact with the upper surface of the stator, and rotates while vibrating with the traveling wave generated in the stator. Therefore, when a traveling wave is generated in the stator, the ring portion of the rotor,
The connecting portion and the shaft support rotate, and the rotating shaft of the ultrasonic motor rotates.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
超音波モータのロータは、硬質金属等の固い素材に切削
加工を施して形成されるため、切削工数が多くなるとと
もに加工設備に多くの費用がかかり、ロータの製作コス
トが高くなるという問題点があった。However, since the rotor of the conventional ultrasonic motor is formed by cutting a hard material such as a hard metal, the number of cutting steps is increased and the cost of the processing equipment is increased. As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the rotor increases.
【0005】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、第1の目的は、製造コストを低くす
ることができる超音波モータのロータを提供することに
ある。The present invention was made to solve the above problems, a first object is to provide a rotor of the ultrasonic motor can be <br/> Rukoto low manufacturing cost is there.
【0006】又、本発明の第2の目的は、超音波モータ
の高出力を確保することができる超音波モータのロータ
及びその製造方法を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a rotor of an ultrasonic motor capable of securing a high output of the ultrasonic motor and a method of manufacturing the same.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1記載の発明では、圧電素子の伸縮動作によ
りステータに進行波を発生させ、この進行波により回転
する超音波モータのロータにおいて、前記超音波モータ
の回転軸が設けられ、該回転軸を回転させる軸支部と、
前記軸支部の外周部に該軸支部より薄く形成された円形
状の連結部と、前記軸支部と連結部の境界部分に設けら
れ、該連結部より厚く形成された補強部と、前記連結部
の外周部に該連結部より厚く形成され、前記ステータと
接触し、ステータに発生する進行波により前記軸支部及
び連結部とともに回転するリング部とを備えたロータ
を、軟質金属を鍛造加工することにより一体成形した。According to the first aspect of the present invention, a traveling wave is generated in a stator by expansion and contraction of a piezoelectric element, and the rotor of the ultrasonic motor is rotated by the traveling wave. In the, a rotating shaft of the ultrasonic motor is provided, a shaft support for rotating the rotating shaft,
A circular connecting portion formed thinner than the shaft supporting portion on an outer peripheral portion of the shaft supporting portion; and a circular connecting portion provided at a boundary between the shaft supporting portion and the connecting portion.
And a reinforcing portion formed thicker than the connecting portion, and a reinforcing portion formed thicker than the connecting portion on the outer peripheral portion of the connecting portion, contacting the stator, and rotating together with the shaft supporting portion and the connecting portion by a traveling wave generated in the stator. The rotor provided with a ring portion to be formed was integrally formed by forging a soft metal .
【0008】 請求項2記載の発明では、前記連結部の表
面部分及び裏面部分の内の少なくとも一方を切削した。[0008] Claim2In the described invention, the table of the connecting portion
At least one of the surface portion and the back surface portion was cut.
【0009】請求項3記載の発明では、前記リング部の
下面を同リング部の厚さ方向の幅が連結部側に向かうほ
ど縮小するように斜状に形成した。請求項4記載の発明
では、前記連結部に貫通孔を設けた。According to the third aspect of the present invention, the lower surface of the ring portion is formed so as to be inclined so that the width in the thickness direction of the ring portion decreases toward the connecting portion. In the invention according to claim 4 , a through hole is provided in the connecting portion.
【0010】請求項5記載の発明では、前記連結部を加
圧して薄くした。請求項6記載の発明では、軟質金属を
鍛造加工することにより円板状の軸支部の外周に連結部
を形成すると共に前記軸支部と連結部の境界部分には該
連結部より厚く形成された補強部を設け更に前記連結部
の外周にリング部を形成し、その後にリング部下面の平
面度を向上させる第1の加圧加工を施した。[0010] In the invention according to claim 5 , the connecting portion is thinned by pressing. In the invention of claim 6 wherein, said on the shaft supporting the boundary portions of the connecting portion to co to form a connecting portion on the outer periphery of the disk-shaped shaft support by forging a soft metal
Further provided a reinforcing portion that is thicker than the connecting portion to form a-ring portion on the outer periphery of the connecting portion, subjected thereafter to a first pressure processing to improve the flatness of the ring lower surface.
【0011】請求項7記載の発明では、軟質金属を鍛造
加工することにより円板状の軸支部の外周に連結部を形
成すると共に前記軸支部と連結部の境界部分には該連結
部より厚く形成された補強部を設け更に前記連結部の外
周にリング部を形成し、その後にリング部の下面を斜状
にする第2の加圧加工を施した。[0011] In the present invention of claim 7, wherein, the linkage is to the shaft supporting the boundary portions of the connecting portion to co to form a connecting portion on the outer periphery of the disk-shaped shaft support by forging a soft metal
Further provided a reinforcing portion formed thicker than parts to form a-ring portion on the outer periphery of the connecting portion, subjected thereafter to a second pressure processing to the lower surface of the ring portion to the slant.
【0012】請求項8記載の発明では、軟質金属を鍛造
加工することにより円板状の軸支部の外周に連結部を形
成すると共に前記軸支部と連結部の境界部分には該連結
部より厚く形成された補強部を設け更に前記連結部の外
周にリング部を形成し、その後に連結部の表面部分及び
裏面部分の少なくとも一方を切削する切削加工を施し
た。[0012] In the invention of claim 8, wherein the linkage is to the shaft supporting the boundary portions of the connecting portion to co to form a connecting portion on the outer periphery of the disk-shaped shaft support by forging a soft metal
Further provided a reinforcing portion formed thicker than parts to form a-ring portion on the outer periphery of the connecting portion was subjected to cutting for cutting at least one surface portion and the rear surface portion of the subsequent connection.
【0013】請求項9記載の発明では、軟質金属を鍛造
加工することにより円板状の軸支部の外周に貫通孔を備
えた連結部を形成すると共に前記軸支部と連結部の境界
部分には該連結部より厚く形成された補強部を設け更に
前記連結部の外周にリング部を形成した。[0013] In the present invention of claim 9, wherein a boundary of the shaft supporting the connecting portion to co to form a connecting portion having a through-hole to the outer periphery of the disk-shaped shaft support by forging a soft metal
The portions were formed-ring portion further <br/> periphery of the connecting portion is provided with reinforcing portions which are thicker than the coupling portion.
【0014】請求項10記載の発明では、鍛造加工によ
って貫通孔を備えた連結部を形成した後に、その連結部
を加圧して同連結部を薄くする加圧薄肉化加工を施し
た。[0014] In the present invention of claim 1 0, wherein, after forming the connecting portion having a through-hole by forging, and subjected to pressurized圧薄thickening processing to reduce the pressurizing same connecting portion thereof connecting portion.
【0015】[0015]
【作用】従って、請求項1記載の発明では、圧電素子に
電圧を印加すると円環状のステータに進行波が発生し、
ステータの上側に配設された円環状のリング部がステー
タの進行波に伴って振動しながら回転される。リング部
が回転することにより連結部及び軸支部が回転され、超
音波モータの回転軸が回転される。又、前記リング部,
連結部,軸支部は鍛造により一体形成されるため、切削
して形成されたロータに比べて安価にロータが製作され
る。また、連結部と軸支部の境界部分に補強部を設けた
ためロータの成形性が向上し、又、連結部と軸支部の境
界部分の応力が小さくなり塑性変形しにくくなる。 According to the first aspect of the present invention, when a voltage is applied to the piezoelectric element, a traveling wave is generated in the annular stator,
An annular ring portion disposed above the stator is rotated while vibrating with the traveling wave of the stator. By rotating the ring portion, the connecting portion and the shaft support portion are rotated, and the rotating shaft of the ultrasonic motor is rotated. Also, the ring portion,
Since the connecting portion and the shaft supporting portion are integrally formed by forging, the rotor can be manufactured at a lower cost than a rotor formed by cutting. In addition, a reinforcing part is provided at the boundary between the connecting part and the shaft support part.
Therefore, the formability of the rotor is improved, and the boundary between the connecting part and the shaft support part is improved.
The stress at the boundary portion is reduced, and plastic deformation is difficult.
【0016】[0016]
【0017】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明の作用に加え、ロータの連結部の表面部分と裏面部
分との少なくとも一方を削除したため、連結部が薄くな
ってたわみ易くなり、リング部がステータに伴って効率
良く振動される。その結果、超音波モータが効率良く回
転され、超音波モータの高い出力が確保される。According to the second aspect of the invention, in addition to the function of the first aspect, at least one of the front surface portion and the back surface portion of the connecting portion of the rotor is deleted, so that the connecting portion is thinned and easily bent. The ring portion is efficiently vibrated with the stator. As a result, the ultrasonic motor is efficiently rotated, and a high output of the ultrasonic motor is secured.
【0018】請求項3記載の発明では、請求項1記載の
発明の作用に加え、ロータのリング部の下面は、同リン
グ部の厚さ方向の幅が連結部側に向かうほど縮小するよ
うに斜状に形成される。その為、ロータの上側から押圧
力がかかった時、ロータが弾性変形してリング部の下面
とステータの上面との接触面が大きくなり、ロータはス
テータの進行波に伴って効率良く回転される。According to the third aspect of the present invention, in addition to the operation of the first aspect, the lower surface of the ring portion of the rotor is so reduced that the width of the ring portion in the thickness direction decreases toward the connecting portion. It is formed obliquely. Therefore, when a pressing force is applied from the upper side of the rotor, the rotor is elastically deformed, and the contact surface between the lower surface of the ring portion and the upper surface of the stator becomes large, and the rotor is efficiently rotated with the traveling wave of the stator. .
【0019】請求項4記載の発明では、請求項1記載の
発明の作用に加え、ロータの連結部に貫通孔を形成した
ため、連結部がたわみ易くなり、リング部がステータに
伴って効率良く振動される。その結果、超音波モータが
効率良く回転され、超音波モータの高出力が確保され
る。又、連結部に貫通孔を形成することは容易であるた
め、更に容易に連結部がたわみ易くされる。According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the function of the first aspect of the present invention, since the through-hole is formed in the connecting portion of the rotor, the connecting portion is easily bent, and the ring portion efficiently vibrates with the stator. Is done. As a result, the ultrasonic motor is efficiently rotated, and a high output of the ultrasonic motor is secured. In addition, since it is easy to form a through hole in the connecting portion, the connecting portion is more easily bent.
【0020】請求項5記載の発明では、請求項4記載の
発明の作用に加え、ロータの連結部は加圧されて薄くな
るため連結部が更にたわみ易くなり、リング部がステー
タに伴って更に効率良く振動される。その結果、超音波
モータが更に効率良く回転され、超音波モータの高出力
が確保される。According to the fifth aspect of the invention, in addition to the operation of the fourth aspect , the connecting portion of the rotor is pressed and thinned, so that the connecting portion is more easily bent, and the ring portion is further attached to the stator. Vibrated efficiently. As a result, the ultrasonic motor is rotated more efficiently, and a high output of the ultrasonic motor is secured.
【0021】請求項6記載の発明では、リング部と連結
部と軸支部とを鍛造により一体形成し、その後にリング
部に第1の加圧加工を施すことによりリング部の下面の
平面度が向上される。その結果、リング部がステータの
進行波に伴って効率良く振動されるようになり、超音波
モータが効率良く回転されて超音波モータの高出力が確
保される。また、連結部と軸支部の境界部分に補強部を
設けたためロータの成形性が向上し、又、連結部と軸支
部の境界部分の応力が小さくなり塑性変形しにくくな
る。 According to the sixth aspect of the present invention, the flatness of the lower surface of the ring portion is obtained by integrally forming the ring portion, the connecting portion, and the shaft support portion by forging, and thereafter performing the first pressing process on the ring portion. Be improved. As a result, the ring portion is efficiently vibrated with the traveling wave of the stator, and the ultrasonic motor is efficiently rotated, so that a high output of the ultrasonic motor is secured. In addition, a reinforcing part is provided at the boundary between the connecting part and the shaft support part.
This improves the moldability of the rotor.
The stress at the boundary of the part is reduced, making it difficult for plastic deformation
You.
【0022】請求項7記載の発明では、リング部と連結
部と軸支部とを鍛造により一体形成し、その後にリング
部に第2の加圧加工を施すことによりリング部の下面が
斜状に形成される。その結果、ロータに同ロータの上側
から押圧力がかかった時、ロータが弾性変形してリング
部の下面とステータの上面との接触面が大きくなり、ロ
ータがステータの進行波に伴って効率良く回転される。
また、連結部と軸支部の境界部分に補強部を設けたため
ロータの成形性が向上し、又、連結部と軸支部の境界部
分の応力が小さくなり塑性変形しにくくなる。 According to the seventh aspect of the present invention, the ring portion, the connecting portion, and the shaft support portion are integrally formed by forging, and then the ring portion is subjected to the second pressing, whereby the lower surface of the ring portion is inclined. It is formed. As a result, when a pressing force is applied to the rotor from the upper side of the rotor, the rotor is elastically deformed and the contact surface between the lower surface of the ring portion and the upper surface of the stator becomes large, and the rotor is efficiently moved with the traveling wave of the stator. Rotated.
In addition, because the reinforcing part was provided at the boundary between the connecting part and the shaft support part
The moldability of the rotor is improved, and the boundary between the connecting part and the shaft support part is improved.
And the plastic stress is less likely to occur.
【0023】請求項8記載の発明では、リング部と連結
部と軸支部とを鍛造により一体形成し、その後に前記連
結部に切削加工を施すことにより連結部が薄くされる。
この切削加工を施したことにより連結部がたわみ易くな
り、リング部がステータの進行波に伴って効率良く振動
される。その結果、超音波モータが効率良く回転され、
超音波モータの高出力が確保される。また、連結部と軸
支部の境界部分に補強部を設けたためロータの成形性が
向上し、又、連結部と軸支部の境界部分の応力が小さく
なり塑性変形しにくくなる。 According to the eighth aspect of the present invention, the ring portion, the connecting portion, and the pivot portion are integrally formed by forging, and thereafter, the connecting portion is cut to make the connecting portion thin.
By performing this cutting, the connecting portion is easily bent, and the ring portion is efficiently vibrated with the traveling wave of the stator. As a result, the ultrasonic motor is efficiently rotated,
High output of the ultrasonic motor is ensured. Also, the connecting part and the shaft
Reinforcing parts are provided at the boundary of the support to improve the formability of the rotor.
And the stress at the boundary between the joint and the shaft support is small.
And plastic deformation becomes difficult.
【0024】請求項9記載の発明では、リング部と連結
部と軸支部とを鍛造により一体形成するとともに連結部
には貫通孔を形成したため、連結部がたわみ易くなりリ
ング部がステータの進行波に伴って効率良く振動され
る。その結果、超音波モータが効率良く回転され、超音
波モータの高出力が確保される。又、リング部と連結部
と軸支部とを形成すると同時に連結部に貫通孔を形成し
たため、更に容易に連結部がたわみ易くされる。また、
連結部と軸支部の境界部分に補強部を設けたためロータ
の成形性が向上し、又、連結部と軸支部の境界部分の応
力が小さくなり塑性変形しにくくなる。 According to the ninth aspect of the present invention, the ring, the connecting portion, and the shaft support are integrally formed by forging, and the through portion is formed in the connecting portion. Vibrates efficiently with As a result, the ultrasonic motor is efficiently rotated, and a high output of the ultrasonic motor is secured. In addition, since the ring portion, the connecting portion, and the pivot portion are formed at the same time as the through-hole is formed in the connecting portion, the connecting portion can be more easily bent. Also,
Reinforcement part is provided at the boundary between the connecting part and the shaft support part, so the rotor
Improves the formability of
The force is reduced and plastic deformation is difficult.
【0025】請求項10記載の発明では、請求項9記載
の発明の作用に加え、リング部と連結部と軸支部とを鍛
造により一体形成するとともに連結部には貫通孔が形成
され、その後に連結部に第1の加圧加工を施すことによ
り連結部が薄くされる。そのため、連結部が更にたわみ
易くなりリング部がステータの進行波に伴って更に効率
良く振動される。その結果、超音波モータが更に効率良
く回転され、超音波モータの高出力が確保される。又、
連結部に加圧薄肉化加工を施す時、加圧された連結部が
貫通孔に逃げるため、連結部は容易に薄くされる。[0025] In the present invention of claim 1 0, wherein, in addition to the effect of the invention of claim 9, wherein the connecting portion with integrally formed by forging a connecting portion and the shaft support and the ring portion through hole is formed, then By applying the first pressure processing to the connecting portion, the connecting portion is thinned. Therefore, the connecting portion is more easily bent, and the ring portion is more efficiently vibrated with the traveling wave of the stator. As a result, the ultrasonic motor is rotated more efficiently, and a high output of the ultrasonic motor is secured. or,
When the connecting portion is subjected to the pressure thinning process, the connecting portion that has been pressed escapes to the through-hole, so that the connecting portion can be easily thinned.
【0026】[0026]
(第1実施例)以下、本発明を具体化した第1実施例を
図1〜図5に従って説明する。(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0027】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とから収容空間部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の中央下面には収容凹
部6が形成されている。そして、前記基台2の中心部に
は挿通孔7が形成され、該挿通孔7を介して回転軸8の
先端が前記収容空間部4に挿入されている。又、前記回
転軸8は収容凹部6に配設される軸受9によって回転可
能に支持されている。As shown in FIG. 1, a main body case 1 constituting an ultrasonic motor comprises a base 2 and an upper cover 3, and a housing space 4 is formed by the base 2 and the upper cover 3. I have. A mounting portion 5 protrudes from the center upper surface of the base 2, and a receiving recess 6 is formed from the center lower surface of the base 2. An insertion hole 7 is formed in the center of the base 2, and the tip of the rotating shaft 8 is inserted into the housing space 4 through the insertion hole 7. The rotating shaft 8 is rotatably supported by a bearing 9 disposed in the housing recess 6.
【0028】前記載置部5の上面における挿通孔7の外
周縁には係止片5aが一体形成されている。又、載置部
5には円環状のステータ10が載置されている。そし
て、ステータ10の中心部には貫通孔11が形成されて
いる。その貫通孔11には前記係止片5aが上方に向か
って挿通され、係止片5aの上端が貫通孔11の外周縁
と係合されている。その為、ステータ10は基台2の載
置部5に対して係止固定されている。又、前記ステータ
10の貫通孔11には前記回転軸8が挿通された状態と
なっている。An engaging piece 5a is formed integrally with the outer peripheral edge of the insertion hole 7 on the upper surface of the mounting portion 5. An annular stator 10 is mounted on the mounting portion 5. A through hole 11 is formed in the center of the stator 10. The locking piece 5 a is inserted upward into the through hole 11, and the upper end of the locking piece 5 a is engaged with the outer peripheral edge of the through hole 11. Therefore, the stator 10 is locked and fixed to the mounting portion 5 of the base 2. The rotating shaft 8 is inserted into the through hole 11 of the stator 10.
【0029】前記ステータ10の下面外縁には圧電素子
10aが取着され、この圧電素子10aに電圧を印加す
ると圧電素子10aは電気エネルギーを振動エネルギー
に変換するようになっている。その為、ステータ10の
上面外縁には一方向に進行波が発生するようになってい
る。A piezoelectric element 10a is attached to the outer periphery of the lower surface of the stator 10. When a voltage is applied to the piezoelectric element 10a, the piezoelectric element 10a converts electric energy into vibration energy. Therefore, a traveling wave is generated in one direction at the outer edge of the upper surface of the stator 10.
【0030】前記ステータ10の上側にはロータ14が
載置されている。図2,図3に示すように、ステータ1
0に接触するロータ14の外周面に形成されたリング部
15の下面は所定勾配θを有するように斜状に形成され
ている。即ち、リング部15の外周から内周に向かうに
つれてリング部15の厚さ方向の幅が縮小している。
又、その勾配θを有するリング部15の下面には、例え
ば耐磨耗性のテフロン系樹脂からなるライニング材16
が付着されている。A rotor 14 is mounted above the stator 10. As shown in FIG. 2 and FIG.
The lower surface of the ring portion 15 formed on the outer peripheral surface of the rotor 14 that comes into contact with 0 is formed to be inclined so as to have a predetermined gradient θ. That is, the width of the ring portion 15 in the thickness direction decreases from the outer periphery to the inner periphery of the ring portion 15.
A lining material 16 made of, for example, abrasion-resistant Teflon-based resin is provided on the lower surface of the ring portion 15 having the gradient θ.
Is attached.
【0031】前記リング部15の内周には、円環状の連
結部17がリング部15と一体形成され、連結部17の
厚さはT1 となっている。前記連結部17の内周には、
円板状の軸支部18が連結部17と一体形成されてい
る。又、連結部17と軸支部18との境界部分には、連
結部17の厚さより厚くなる斜状の補強部19が形成さ
れている。即ち、補強部19は軸支部18の中心部に向
かうほど厚くなるように斜状に形成されている。又、軸
支部18の中心部には挿入孔20が設けられ、挿入孔2
0には前記回転軸8のシャフト嵌合部8aが挿入されて
いる。そして、回転軸8はその先端部がロータ14の上
部に突出した状態となっている。An annular connecting part 17 is formed integrally with the ring part 15 on the inner periphery of the ring part 15, and the thickness of the connecting part 17 is T1. On the inner periphery of the connecting portion 17,
A disk-shaped shaft support portion 18 is formed integrally with the connection portion 17. At the boundary between the connecting portion 17 and the shaft support portion 18, an inclined reinforcing portion 19 which is thicker than the connecting portion 17 is formed. That is, the reinforcing portion 19 is formed obliquely so as to become thicker toward the center of the shaft support portion 18. In addition, an insertion hole 20 is provided in the center of the shaft support portion 18, and the insertion hole 2 is provided.
The shaft fitting portion 8a of the rotating shaft 8 is inserted into the shaft 0. The rotating shaft 8 is in a state where its tip protrudes above the rotor 14.
【0032】前記ロータ14の上面には弾性部材21が
載置され、この弾性部材21は前記回転軸8の先端部に
設けられた雄ネジ8bに螺合するナット22を締め付け
ることによって前記ロータ14を下方に押圧している。
従って、前記ロータ14はライニング材16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。An elastic member 21 is mounted on the upper surface of the rotor 14. The elastic member 21 is tightened by a nut 22 which is screwed into a male screw 8b provided at the tip of the rotary shaft 8. Is pressed downward.
Accordingly, the rotor 14 is placed in pressure contact with the upper surface of the stator 10 via the lining material 16.
【0033】そして、圧電素子10aに電圧が印加され
て振動が発生すると、ステータ10の上面に一方向の進
行波が発生し、その進行波によりロータ14のリング部
15が振動しながら一方向の進行波とは逆の方向に回転
する。更に、リング部15が回転すると、連結部17及
び軸支部18を介して回転軸8が一方向の進行波と逆方
向に回転するようになっている。When a voltage is applied to the piezoelectric element 10a to generate vibration, a one-way traveling wave is generated on the upper surface of the stator 10, and the traveling wave causes the ring portion 15 of the rotor 14 to vibrate in one direction. It rotates in the opposite direction to the traveling wave. Further, when the ring portion 15 rotates, the rotating shaft 8 rotates in a direction opposite to the traveling wave in one direction via the connecting portion 17 and the shaft support portion 18.
【0034】次に、前記ロータ14の製造方法について
説明する。ロータ14はリング部15と連結部17と軸
支部18とを形成する鍛造工程と、リング部15の下面
の平面度を上げるための第1加圧工程と、連結部17の
下面を切削する切削工程と、リング部15の下面に勾配
θを形成するための第2加圧工程とにより形成される。Next, a method of manufacturing the rotor 14 will be described. For the rotor 14, a forging process for forming the ring portion 15, the connecting portion 17, and the shaft support portion 18, a first pressing process for increasing the flatness of the lower surface of the ring portion 15, and a cutting for cutting the lower surface of the connecting portion 17 And a second pressing step for forming a gradient θ on the lower surface of the ring portion 15.
【0035】まず、鍛造工程では、プレス機械によりア
ルミニウム等の軟質材料をプレス加工し、図4に示すよ
うにリング部15と連結部17と軸支部18を一体形成
する。前記連結部17は軸支部18より薄く形成され
る。そして、連結部17と軸支部18との境界部分に
は、軸支部18側に向かうほど徐々に厚くなる補強部1
9が形成される。又、鍛造により薄い部分を形成する場
合、形成が困難であるため薄い部分は形成可能な厚さに
形成する必要がある。即ち、ロータ14で最も薄い連結
部17は形成可能な厚さT2 に形成される。しかし、連
結部17の厚さをT2 とすると連結部17がたわみにく
く、リング部15のステータ10の進行波に伴なう振動
が阻害され易くなる。First, in a forging process, a soft material such as aluminum is pressed by a press machine to integrally form a ring portion 15, a connecting portion 17, and a shaft support portion 18 as shown in FIG. The connecting portion 17 is formed thinner than the shaft supporting portion 18. In the boundary between the connecting portion 17 and the shaft supporting portion 18, the reinforcing portion 1 that becomes gradually thicker toward the shaft supporting portion 18 is provided.
9 is formed. When a thin portion is formed by forging, it is difficult to form the thin portion, so the thin portion needs to be formed to a thickness that can be formed. That is, the thinnest connecting portion 17 of the rotor 14 is formed to a thickness T2 that can be formed. However, if the thickness of the connecting portion 17 is T2, the connecting portion 17 is unlikely to bend, and the vibration of the ring portion 15 due to the traveling wave of the stator 10 is easily inhibited.
【0036】次に、第1加圧工程では、リング部15を
平面度の高い金型に載置するとともに、リング部15の
上側には別の金型を配置し、その上側の金型を介してプ
レス機械によりリング部15を加圧する。その結果、リ
ング部15の下面における起伏が圧縮されて塑性変形
し、リング部15の下面の平面度が高くなる。Next, in the first pressurizing step, the ring portion 15 is placed on a mold having a high flatness, another mold is arranged above the ring portion 15, and the mold on the upper side is placed. The ring part 15 is pressurized by a press machine. As a result, the undulations on the lower surface of the ring portion 15 are compressed and plastically deformed, and the flatness of the lower surface of the ring portion 15 is increased.
【0037】次に、切削工程では、図4の破線で示すよ
うに連結部17の下面を所定深さ切削し、連結部17の
軸支部18側の端部を前記所定深さから徐々に浅く切削
する。その結果、連結部17の厚さはT1 となり、補強
部19の上面と下面はほぼ同一勾配となる。尚、本実施
例では連結部17の厚さがT1 の場合には連結部17が
たわみ易くなり、リング部15のステータ10の進行波
に伴う振動が阻害されないようになっている。そして、
切削加工の後に図5に示すように、リング部15の下面
には、例えば耐磨耗性のテフロン系樹脂からなるライニ
ング材16が付着される。Next, in the cutting step, the lower surface of the connecting portion 17 is cut to a predetermined depth as shown by a broken line in FIG. 4, and the end of the connecting portion 17 on the shaft support portion 18 side is gradually reduced from the predetermined depth. To cut. As a result, the thickness of the connecting portion 17 becomes T1, and the upper surface and the lower surface of the reinforcing portion 19 have substantially the same gradient. In this embodiment, when the thickness of the connecting portion 17 is T1, the connecting portion 17 is easily bent, and the vibration of the ring portion 15 due to the traveling wave of the stator 10 is not hindered. And
After the cutting, as shown in FIG. 5, a lining material 16 made of, for example, a wear-resistant Teflon-based resin is attached to the lower surface of the ring portion 15.
【0038】次に、第2加圧工程では、リング部15の
下面に付着されたライニング材16が、図5に示す金型
23に当接される。この金型23のライニング材16と
当接する面24は、金型23の外縁に向かうほど下側に
下がって形成され、所定勾配θの斜状となっている。そ
して、この金型23にライニング材16を当接させた状
態で、リング部15の上側をプレス機械により加圧す
る。その結果、リング部15の下面は金型23の面24
に対応して塑性変形し、リング部15の下面は勾配θの
斜状に形成される。即ち、リング部15の上下方向の幅
は連結部17側に向かうほど縮小する。又、この加圧の
後に軸支部18の中心部には、回転軸8を挿通させるた
めの挿入孔20が形成される。Next, in the second pressing step, the lining material 16 attached to the lower surface of the ring portion 15 is brought into contact with the mold 23 shown in FIG. The surface 24 of the mold 23 that comes into contact with the lining material 16 is formed so as to descend downward toward the outer edge of the mold 23, and has a slope of a predetermined gradient θ. Then, with the lining material 16 in contact with the mold 23, the upper side of the ring portion 15 is pressed by a press machine. As a result, the lower surface of the ring portion 15 is
, And the lower surface of the ring portion 15 is formed obliquely with a gradient θ. That is, the width of the ring portion 15 in the vertical direction is reduced toward the connecting portion 17 side. After this pressurization, an insertion hole 20 for inserting the rotating shaft 8 is formed in the center of the shaft support 18.
【0039】従って、上記のロータ14の製造方法で
は、鍛造工程においてリング部15と連結部17と軸支
部18とを鍛造して形成したため、切削加工によりロー
タ14を形成した場合に比べて安価にロータ14が製作
される。又、鍛造工程において連結部17と軸支部18
の境界部分に補強部19を形成したため、成形性が向上
し、ロータ14に弾性部材21による押圧力がかかって
も連結部17の軸支部18側の端部が塑性変形しないよ
うにされる。Therefore, in the above-described method of manufacturing the rotor 14, the ring portion 15, the connecting portion 17, and the shaft support portion 18 are formed by forging in the forging process, so that the cost is lower than when the rotor 14 is formed by cutting. The rotor 14 is manufactured. In the forging process, the connecting portion 17 and the shaft supporting portion 18 are provided.
Since the reinforcing portion 19 is formed at the boundary portion, the formability is improved, and the end of the connecting portion 17 on the shaft support portion 18 side is not plastically deformed even when the rotor 14 is pressed by the elastic member 21.
【0040】又、第1加圧工程においてリング部15の
下面を高い平面度に形成したため、ステータ10の進行
波がリング部15の回転運動に効率良く変換される。そ
して、切削工程において連結部17の厚さがT1 とな
り、連結部17がたわみ易くなる。その結果、連結部1
7に一体形成されるリング部15がステータ10の進行
波に伴って効率良く振動するため、ロータ14が効率良
く回転される。Further, since the lower surface of the ring portion 15 is formed to have a high flatness in the first pressurizing step, the traveling wave of the stator 10 is efficiently converted into the rotational motion of the ring portion 15. Then, in the cutting step, the thickness of the connecting portion 17 becomes T1, and the connecting portion 17 is easily bent. As a result, the connecting portion 1
Since the ring portion 15 formed integrally with the vibrator 7 vibrates efficiently with the traveling wave of the stator 10, the rotor 14 is efficiently rotated.
【0041】更に、第2加圧工程においてリング部15
の下面を勾配θの斜状に形成したため、弾性部材21に
よる押圧力がロータ14にかかった時、ロータ14が弾
性変形してライニング材16の下面とステータ10の上
面との接触面積が大きくなる。Further, in the second pressing step, the ring 15
Is formed to have a slope θ with a gradient θ, so that when the pressing force by the elastic member 21 is applied to the rotor 14, the rotor 14 is elastically deformed and the contact area between the lower surface of the lining material 16 and the upper surface of the stator 10 increases. .
【0042】以上詳述したように本実施例では、ロータ
14を鍛造により形成したためロータ14の製作コスト
を低減させることができ、超音波モータの価格を低く抑
えることができる。As described above in detail, in this embodiment, since the rotor 14 is formed by forging, the manufacturing cost of the rotor 14 can be reduced, and the price of the ultrasonic motor can be kept low.
【0043】又、鍛造により形成した連結部17を切削
加工にて鍛造では形成できない厚さT1 に加工した。従
って、連結部17がたわみ易くなりリング部15をステ
ータ10の進行波に伴って効率良く振動させることがで
きる。その結果、ロータ14を効率良く回転させること
ができ、超音波モータの高出力を確保することができ
る。The connecting portion 17 formed by forging was machined by cutting to a thickness T1 that cannot be formed by forging. Therefore, the connecting portion 17 is easily bent, and the ring portion 15 can be vibrated efficiently with the traveling wave of the stator 10. As a result, the rotor 14 can be efficiently rotated, and a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0044】更に、連結部17と軸支部18の境界部分
に補強部19を形成したため、連結部17に弾性部材2
1による押圧力がかかっても、連結部17と軸支部18
の境界部分が塑性変形しない。従って、ロータ14をア
ルミニウム等の軟質材料で形成したにも拘わらず、ロー
タ14が効率良く回転し、超音波モータの高出力を確保
することができる。Further, since the reinforcing portion 19 is formed at the boundary between the connecting portion 17 and the shaft support portion 18, the elastic member 2
1 and the connecting portion 17 and the shaft supporting portion 18
Is not plastically deformed. Therefore, despite the fact that the rotor 14 is formed of a soft material such as aluminum, the rotor 14 can be rotated efficiently and a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0045】本実施例では、第1加圧工程によりリング
部15の下面の平面度を高くしたため、ステータ10の
進行波がリング部15の回転運動に効率良く変換され、
超音波モータの高出力を確保することができる。In this embodiment, the flatness of the lower surface of the ring portion 15 is increased by the first pressurizing step, so that the traveling wave of the stator 10 is efficiently converted into the rotational motion of the ring portion 15,
High output of the ultrasonic motor can be secured.
【0046】又、本実施例では、リング部15の下面を
勾配θの斜状に形成したため、ロータ14に弾性部材2
1による押圧力が加わりロータ14が弾性変形した時、
ライニング材16の下面とステータ10の上面との接触
面が大きくなるようにされる。従って、ステータ10の
進行波によりロータ14を効率良く回転させることがで
き、超音波モータの高出力を確保することができる。In this embodiment, since the lower surface of the ring portion 15 is formed to have a slope θ, the elastic member 2
When the rotor 14 is elastically deformed to Ri pressing force by 1 Kuwawa,
The contact surface between the lower surface of the lining material 16 and the upper surface of the stator 10 is made large. Therefore, the rotor 14 can be efficiently rotated by the traveling wave of the stator 10, and a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0047】(第2実施例)次に、本発明を具体化した
第2実施例を図6〜図9に従って説明する。尚、第1実
施例と同一部分については同一番号を付してその詳しい
説明を省略する。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0048】図6,図7に示すように、超音波モータの
ロータ14は、リング部15と連結部17と軸支部18
とから構成されている。そして、連結部17と軸支部1
8との境界部分には、軸支部18側に向かうほど厚くな
る補強部19が形成されている。又、本実施例の連結部
17の厚さは、鍛造により形成できる限界の厚さT2と
なっている。前記連結部17の同一円周上には、貫通孔
としての複数の肉ぬき孔30が形成されている。又、前
記リング部15の下面は、同リング部15の厚さ方向の
幅が連結部17側に向かうほど縮小する勾配θの斜状と
なっている。As shown in FIGS. 6 and 7, the rotor 14 of the ultrasonic motor comprises a ring 15, a connecting portion 17 and a shaft support 18.
It is composed of Then, the connecting portion 17 and the shaft support portion 1
A reinforcing portion 19 is formed at a boundary portion with the support member 8 so as to become thicker toward the shaft support portion 18 side. Further, the thickness of the connecting portion 17 of the present embodiment is the limit thickness T2 that can be formed by forging. A plurality of hollow holes 30 as through holes are formed on the same circumference of the connecting portion 17. The lower surface of the ring portion 15 has an inclined shape having a gradient θ such that the width of the ring portion 15 in the thickness direction decreases toward the connecting portion 17.
【0049】次に、上記のように構成したロータ14の
製造方法について説明する。ロータ14はリング部15
と連結部17と軸支部18とを形成する鍛造工程と、リ
ング部15の下面の平面度を上げるための第1加圧工程
と、リング部15の下面に勾配θを形成するための第2
加圧工程とにより形成される。Next, a method of manufacturing the rotor 14 configured as described above will be described. The rotor 14 has a ring portion 15
Forging process for forming the connecting portion 17 and the shaft support portion 18, a first pressing process for increasing the flatness of the lower surface of the ring portion 15, and a second pressing process for forming a gradient θ on the lower surface of the ring portion 15.
It is formed by a pressing step.
【0050】まず、鍛造工程では、アルミニウム等の軟
質材料に鍛造用プレス機械の鍛造型を押しつけてプレス
加工し、リング部15と連結部17と軸支部18とを形
成する。そして、連結部17と軸支部18との境界部分
に補強部19を形成する。前記鍛造型には加圧方向に延
びるピンが形成され、このピンによりロータ14の連結
部17には肉ぬき孔30が同時に形成される。又、鍛造
後の連結部17の厚さは、鍛造により形成できる限界の
厚さT2 に形成される。First, in the forging step, a forging die of a forging press machine is pressed against a soft material such as aluminum and pressed to form a ring portion 15, a connecting portion 17, and a shaft support portion 18. Then, a reinforcing portion 19 is formed at a boundary between the connecting portion 17 and the shaft support portion 18. A pin extending in the pressing direction is formed in the forging die, and the pin simultaneously forms a hollow hole 30 in the connecting portion 17 of the rotor 14. The thickness of the connecting portion 17 after forging is set to a limit thickness T2 that can be formed by forging.
【0051】本来、連結部17の厚さがT2 となると連
結部17がたわみにくく、リング部15のステータ10
の進行波に伴う振動が阻害され易くなる。しかし、鍛造
工程にて連結部17に肉ぬき孔30を形成したため、連
結部17がたわみ易くなり、リング部15のステータ1
0の進行波に伴う振動が阻害されないようになってい
る。When the thickness of the connecting portion 17 becomes T2, the connecting portion 17 is unlikely to bend, and the stator 10 of the ring portion 15
Vibration caused by the traveling wave is easily inhibited. However, since the hollow portion 30 is formed in the connecting portion 17 in the forging process, the connecting portion 17 is easily bent and the stator 1 of the ring portion 15 is bent.
Vibration accompanying the traveling wave of 0 is not inhibited.
【0052】次に、第1加圧工程では、図8に示すよう
に、リング部15を平面度の高い金型31に載置すると
ともに、リング部15の上側には別の金型を配置し、そ
の上側の金型を介してプレス機械によりリング部15を
加圧する。その結果、リング部15の下面における起伏
が圧縮されて塑性変形し、リング部15の下面の平面度
が高くなる。Next, in the first pressurizing step, as shown in FIG. 8, the ring portion 15 is placed on a mold 31 having a high flatness, and another mold is arranged above the ring portion 15. Then, the ring 15 is pressed by a press machine through the upper mold. As a result, the undulations on the lower surface of the ring portion 15 are compressed and plastically deformed, and the flatness of the lower surface of the ring portion 15 is increased.
【0053】次に、第2加圧工程では、図9に示すよう
に、ロータ14のリング部15の下面が金型23に当接
される。この金型23のリング部15と当接する面24
は、金型23の外縁に向かうほど下側に下がって形成さ
れ、所定勾配θの斜状となっている。そして、この金型
23にリング部15の下面を当接させた状態で、リング
部15の上側をプレス機械により加圧する。その結果、
リング部15の下面は金型23の面24に対応して塑性
変形し、リング部15の下面は、同リング部15の厚さ
方向の幅が連結部17側に向かうほど縮小する勾配θの
斜状に形成される。Next, in the second pressing step, the lower surface of the ring portion 15 of the rotor 14 is brought into contact with the mold 23 as shown in FIG. The surface 24 of the mold 23 that contacts the ring portion 15
Is formed so as to descend downward toward the outer edge of the mold 23, and has a predetermined inclination θ. Then, while the lower surface of the ring portion 15 is in contact with the mold 23, the upper side of the ring portion 15 is pressed by a press machine. as a result,
The lower surface of the ring portion 15 is plastically deformed corresponding to the surface 24 of the mold 23, and the lower surface of the ring portion 15 has a gradient θ in which the width of the ring portion 15 in the thickness direction decreases toward the connecting portion 17. It is formed obliquely.
【0054】又、この加圧後にリング部15の下面に
は、例えば耐磨耗性のテフロン系樹脂からなるライニン
グ材16が付着される。更に、軸支部18の中心部に
は、回転軸8を挿通させるための挿入孔20が形成され
る。After the pressing, a lining material 16 made of, for example, abrasion-resistant Teflon-based resin is attached to the lower surface of the ring portion 15. Further, an insertion hole 20 through which the rotating shaft 8 is inserted is formed at the center of the shaft support portion 18.
【0055】以上詳述したように本実施例では、ロータ
14を鍛造により形成したためロータ14の製作コスト
を低減させることができ、超音波モータの価格を低く抑
えることができる。As described in detail above, in this embodiment, the rotor 14 is formed by forging, so that the manufacturing cost of the rotor 14 can be reduced, and the price of the ultrasonic motor can be kept low.
【0056】又、鍛造工程にて連結部17に肉ぬき加工
を施して肉ぬき孔30を形成したため、連結部17がた
わみ易くなり、リング部15をステータ10の進行波に
伴って効率良く振動させることができる。その結果、ロ
ータ14を効率良く回転させることができ、超音波モー
タの高出力を確保することができる。又、肉ぬき孔30
はリング部15,連結部17,軸支部18を形成する時
と同時に形成されるため、更に容易に実施することがで
きる。Further, since the connecting portion 17 is subjected to a blanking process in the forging process to form the hollow portion 30, the connecting portion 17 is easily bent, and the ring portion 15 is efficiently vibrated with the traveling wave of the stator 10. Can be done. As a result, the rotor 14 can be efficiently rotated, and a high output of the ultrasonic motor can be secured. Also, the hole 30
Since it is formed at the same time when the ring portion 15, the connecting portion 17, and the shaft support portion 18 are formed, it can be implemented more easily.
【0057】更に、連結部17と軸支部18の境界部分
に補強部19を形成したため、連結部17に弾性部材2
1による押圧力がかかっても、連結部17と軸支部18
の境界部分の応力が小さくなり塑性変形しない。従っ
て、ロータ14をアルミニウム等の軟質材料で形成した
にも拘わらず、ロータ14が効率良く回転し、超音波モ
ータの高出力を確保することができる。Further, since the reinforcing portion 19 is formed at the boundary between the connecting portion 17 and the shaft supporting portion 18, the elastic member 2 is provided on the connecting portion 17.
1 and the connecting portion 17 and the shaft supporting portion 18
The stress at the boundary part of becomes small, and plastic deformation does not occur. Therefore, despite the fact that the rotor 14 is formed of a soft material such as aluminum, the rotor 14 can be rotated efficiently and a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0058】本実施例では、第1加圧工程によりリング
部15の下面の平面度を高くしたため、ステータ10の
進行波がリング部15の回転運動に効率良く変換され、
超音波モータの高出力を確保することができる。In the present embodiment, since the flatness of the lower surface of the ring portion 15 is increased by the first pressing step, the traveling wave of the stator 10 is efficiently converted into the rotational motion of the ring portion 15,
High output of the ultrasonic motor can be secured.
【0059】又、本実施例では、リング部15の下面を
勾配θの斜状に形成したため、ロータ14に弾性部材2
1による押圧力が加わわりロータ14が弾性変形した
時、ライニング材16の下面とステータ10の上面との
接触面が大きくなるようにされる。従って、ステータ1
0の進行波によりロータ14を効率良く回転させること
ができ、超音波モータの高出力を確保することができ
る。In this embodiment, since the lower surface of the ring portion 15 is formed so as to have a slope θ, the elastic member 2 is attached to the rotor 14.
When the rotor 14 is elastically deformed by the pressing force of 1, the contact surface between the lower surface of the lining material 16 and the upper surface of the stator 10 is increased. Therefore, the stator 1
The rotor 14 can be efficiently rotated by the traveling wave of 0, and a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0060】(第3実施例)次に、本発明を具体化した
第3実施例を図10,図11に従って説明する。本実施
例のロータ14の製造方法では、鍛造工程の後に連結部
17を薄肉化する加圧薄肉化工程が行われる。まず、鍛
造工程では、アルミニウム等の軟質金属に鍛造用プレス
機械の鍛造型を押しつけてプレス加工し、リング部1
5,連結部17,軸支部18及び補強部19を形成す
る。前記鍛造型には加圧方向に延びる複数のピンが形成
され、このピンにより挿入孔20及び肉ぬき孔30が同
時に形成される。又、鍛造後の連結部17の厚さは、鍛
造により形成できる限界の厚さT2 に形成される。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the method of manufacturing the rotor 14 according to the present embodiment, a pressure thinning step of thinning the connecting portion 17 is performed after the forging step. First, in the forging step, a forging die of a press machine for forging is pressed against a soft metal such as aluminum and pressed to form a ring portion 1.
5, forming the connecting portion 17, the shaft supporting portion 18 and the reinforcing portion 19; A plurality of pins extending in the pressing direction are formed in the forging die, and the insertion holes 20 and the hollow holes 30 are simultaneously formed by the pins. The thickness of the connecting portion 17 after forging is set to a limit thickness T2 that can be formed by forging.
【0061】次に、加圧薄肉化工程が行われる。この工
程では、図10に示すようにリング部15,連結部1
7,軸支部18及び補強部19を、それらの下面に対応
する形状の金型40の上面に載置する。そして、軸支部
18の挿入孔20及び金型40には、上下方向に延びる
棒状の金型41を貫通させる。又、金型40の上側には
金型41が貫通する金型42を配置し、金型42の連結
部17に対応する位置には下方に向かって突出する突部
43を形成する。Next, a pressure thinning step is performed. In this step, as shown in FIG.
7. The shaft support portion 18 and the reinforcing portion 19 are placed on the upper surface of a mold 40 having a shape corresponding to their lower surfaces. Then, a rod-shaped mold 41 extending in the vertical direction is passed through the insertion hole 20 and the mold 40 of the shaft support portion 18. A mold 42 through which the mold 41 penetrates is arranged above the mold 40, and a protrusion 43 projecting downward is formed at a position corresponding to the connecting portion 17 of the mold 42.
【0062】そして、金型42を介してプレス機械によ
り連結部17を加圧すると、突部43によって連結部1
7が図11の実線で示すように厚さT2 より更に薄くさ
れる。又、加圧された連結部17は肉ぬき孔30に逃げ
て当該肉ぬき孔30の内周面が突出するように塑性変形
するため、連結部17は容易に薄くされる。そして、こ
の後に第1及び第2実施例で説明した第1の加圧工程及
び第2の加圧工程が行われる。Then, when the connecting portion 17 is pressurized by a press machine through the mold 42, the connecting portion 1 is
7 is made thinner than the thickness T2 as shown by the solid line in FIG. Further, since the pressurized connecting portion 17 escapes to the hole 30 and is plastically deformed so that the inner peripheral surface of the hole 30 projects, the connecting portion 17 is easily thinned. Then, the first pressing step and the second pressing step described in the first and second embodiments are performed thereafter.
【0063】以上のように形成されたロータ14は、連
結部17に肉ぬき孔30が形成されるとともに連結部1
7の厚さが厚さT2 より更に薄くなるため、連結部17
がより一層たわみ易くなる。そのため、ロータ14を更
に効率よく回転させることができ、超音波モータの高出
力を確保することができる。In the rotor 14 formed as described above, a hollow portion 30 is formed in the connecting portion 17 and the connecting portion 1 is formed.
7 is thinner than the thickness T2.
Becomes more flexible. Therefore, the rotor 14 can be rotated more efficiently, and a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0064】又、加圧薄肉化工程において連結部17を
加圧した時、加圧された連結部17が肉ぬき孔30に逃
げ、肉ぬき孔30の内周面が突出するように塑性変形す
るため、連結部17を容易に薄くすることができる。Further, when the connecting portion 17 is pressurized in the pressure thinning step, the pressurized connecting portion 17 escapes to the hole 30 and is plastically deformed so that the inner peripheral surface of the hole 30 projects. Therefore, the connecting portion 17 can be easily thinned.
【0065】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、例えば以下のように変更して具体化しても
よい。 (1)第1実施例において、連結部17の下面部分を切
削したロータ14を例示したが、連結部17の下面を切
削していないロータでもよい。The present invention is not limited to the above embodiments, but may be embodied with the following modifications, for example. (1) In the first embodiment, the rotor 14 in which the lower surface of the connecting portion 17 is cut is illustrated, but a rotor in which the lower surface of the connecting portion 17 is not cut may be used.
【0066】(2)ロータ14の切削加工の切削部分は
前記第1実施例に限定されない。即ち、図12に示すよ
うに、鍛造加工の際にリング部15の内周にプレス加工
にて円板状の平板部35を形成する。そして、平板部3
5の表裏両外周部を図12の破線で示すように所定深さ
切削し、この切削加工により平板部35に連結部17及
び軸支部18を形成する。更に、連結部17の表裏両面
における軸支部18側の端部を前記所定深さから徐々に
浅く切削して補強部19を形成する。(2) The cut portion of the cutting process of the rotor 14 is not limited to the first embodiment. That is, as shown in FIG. 12, a disc-shaped flat plate portion 35 is formed on the inner periphery of the ring portion 15 by forging at the time of forging. And the flat plate part 3
The outer peripheral portions of the front and back of No. 5 are cut to a predetermined depth as shown by the broken lines in FIG. Further, the end portions of the connecting portion 17 on both the front and back sides on the shaft support portion 18 side are gradually cut from the above-mentioned predetermined depth to form the reinforcing portions 19.
【0067】(3)第2実施例において、肉ぬき孔30
を、図13に示すように断面略台形状に形成してもよ
い。この場合も第2実施例と同様に連結部17がたわみ
易くなり、リング部15をステータ10の進行波にとも
なって効率良く振動させることができる。その結果、超
音波モータの高出力を確保することができる。(3) In the second embodiment, the hollow 30
May be formed in a substantially trapezoidal cross section as shown in FIG. Also in this case, as in the second embodiment, the connecting portion 17 is easily bent, and the ring portion 15 can be vibrated efficiently with the traveling wave of the stator 10. As a result, a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0068】(4)上記実施例において、ロータ14の
製造工程の順番を適宜変更してもよい。例えば、第1実
施例の切削工程と第1加圧工程を逆に行ってもよい。 (5)第1実施例では、ライニング材16をリング部1
5に付着した後に第2加圧工程を行ったが、第2加圧工
程を行った後にライニング材16を付着してもよい。(4) In the above embodiment, the order of the manufacturing steps of the rotor 14 may be changed as appropriate. For example, the cutting step and the first pressing step of the first embodiment may be performed in reverse. (5) In the first embodiment, the lining material 16 is
Although the second pressurizing step was performed after the second pressurizing step, the lining material 16 may be adhered after the second pressurizing step.
【0069】(6)上記実施例において、第1加圧工程
を省略してもよい。この場合、リング部15の下面の平
面度が低下するが、第1加圧工程を行わない分ロータ1
4を安価に製造することができる。(6) In the above embodiment, the first pressurizing step may be omitted. In this case, although the flatness of the lower surface of the ring portion 15 is reduced, the rotor 1 is not used for the first pressing step.
4 can be manufactured at low cost.
【0070】(7)上記実施例において、第2加圧工程
を省略してもよい。この場合、ロータ14が弾性部材2
1に押圧された時、ロータ14が弾性変形してリング部
15の下面とステータ10の上面との接触面積が小さく
なるが、第2加圧工程を行わない分ロータ14を安価に
製造することができる。(7) In the above embodiment, the second pressurizing step may be omitted. In this case, the rotor 14 is
When pressed by 1, the rotor 14 is elastically deformed and the contact area between the lower surface of the ring portion 15 and the upper surface of the stator 10 is reduced, but the rotor 14 is manufactured at a low cost because the second pressing step is not performed. Can be.
【0071】(8)上記実施例では、アルミニウムによ
りロータ14を形成したが、鉄,銅,黄銅,ニッケル青
銅,マンガン青銅,ジュラルミン等の軟質材料によりロ
ータ14を形成してもよい。(8) In the above embodiment, the rotor 14 is formed of aluminum. However, the rotor 14 may be formed of a soft material such as iron, copper, brass, nickel bronze, manganese bronze, and duralumin.
【0072】(9)第3実施例では、下側の金型40の
上面をロータ14の下面に対応する形状に形成し、上側
の金型42の連結部17に対応する位置に下方に向かっ
て突出する突部43を形成したが、本発明はこれに限定
されない。即ち、上側の金型42の下面をロータ14の
上面に対応する形状に形成し、下側の金型40の連結部
17に対応する位置に上方に向かって突出する突部43
を形成してもよい。又、上下両側の金型40,42の連
結部17に対応する位置に、互いに対向するように突出
する突部43をそれぞれ設けてもよい。この場合、上下
両突部43によって連結部17が加圧されるため、更に
容易に連結部17を薄くすることができる。(9) In the third embodiment, the upper surface of the lower mold 40 is formed in a shape corresponding to the lower surface of the rotor 14, and is directed downward to a position corresponding to the connecting portion 17 of the upper mold 42. Although the protrusion 43 is formed to protrude, the present invention is not limited to this. That is, the lower surface of the upper mold 42 is formed in a shape corresponding to the upper surface of the rotor 14, and the protrusion 43 protrudes upward at a position corresponding to the connecting portion 17 of the lower mold 40.
May be formed. Further, protrusions 43 protruding so as to face each other may be provided at positions corresponding to the connecting portions 17 of the molds 40 and 42 on both the upper and lower sides. In this case, since the connecting portion 17 is pressed by the upper and lower projecting portions 43, the connecting portion 17 can be more easily made thin.
【0073】[0073]
【発明の効果】以上詳述したように請求項1記載の発明
では、ロータを鍛造により成形することによりロータを
安価に製作したため、超音波モータの製造コストを低く
することができる優れた効果がある。また、軸支部と連
結部との境界部分に補強部を形成したため、連結部の内
周付近における塑性変形を防止することができる優れた
効果がある。 As described in detail above, according to the first aspect of the present invention, the rotor is manufactured at low cost by forming the rotor by forging, so that the manufacturing cost of the ultrasonic motor can be reduced. Has an excellent effect. In addition, the shaft support
Since the reinforcing part is formed at the boundary with the joint,
Excellent to prevent plastic deformation around the circumference
effective.
【0074】[0074]
【0075】請求項2記載の発明では、鍛造により形成
したロータにおける連結部の表面部分と裏面部分の少な
くとも一方を削除したため、連結部が薄くなりリング部
をステータの進行波に伴って効率良く振動させることが
できる。その結果、超音波モータの高出力を確保するこ
とができる優れた効果がある。According to the second aspect of the present invention, since at least one of the front surface portion and the back surface portion of the connecting portion of the rotor formed by forging is deleted, the connecting portion becomes thin, and the ring portion efficiently vibrates with the traveling wave of the stator. Can be done. As a result, there is an excellent effect that a high output of the ultrasonic motor can be secured.
【0076】請求項3記載の発明では、リング部の下面
を同リング部の厚さ方向の幅が連結部側に向かうほど縮
小するように斜状に形成した。その為、ロータの上側か
ら同ロータに押圧力がかかった時、リング部の下面とス
テータの上面との接触面が大きくなり、ロータをステー
タの進行波に伴って効率良く回転させることができる優
れた効果がある。According to the third aspect of the invention, the lower surface of the ring portion is formed so as to be inclined so that the width of the ring portion in the thickness direction decreases toward the connecting portion. Therefore, when a pressing force is applied to the rotor from the upper side of the rotor, the contact surface between the lower surface of the ring portion and the upper surface of the stator becomes large, and the rotor can be efficiently rotated with the traveling wave of the stator. Has an effect.
【0077】請求項4記載の発明では、連結部に貫通孔
を形成して連結部をたわみ易くしたため、リング部をス
テータの進行波に伴って効率良く振動させることがで
き、超音波モータの高出力を確保することができる。
又、連結部に貫通孔を形成するだけでよいため、更に容
易に連結部をたわみ易くすることができる優れた効果が
ある。According to the fourth aspect of the present invention, since the through-hole is formed in the connecting portion to make the connecting portion easy to bend, the ring portion can be vibrated efficiently with the traveling wave of the stator. High output of the ultrasonic motor can be secured.
Also, since it is only necessary to form a through hole in the connecting portion, there is an excellent effect that the connecting portion can be more easily bent.
【0078】請求項5記載の発明では、連結部に貫通孔
を形成するとともに、連結部を加圧することによって薄
くした。その為、連結部が更にたわみ易くなり、リング
部をステータの進行波に伴って更に効率良く振動させる
ことができ、超音波モータの高出力を確保することがで
きる優れた効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, a through hole is formed in the connecting portion, and the connecting portion is thinned by pressing. As a result, the connecting part becomes more flexible and the ring
Part further can be efficiently vibrate with the traveling wave of the stator, there is a superior effect that it is possible to secure the high output of the ultrasonic motor.
【0079】請求項6記載の発明では、鍛造工程により
ロータを形成したため、ロータを安価に製造することが
できる。更に、ロータのリング部に第1の加圧加工を施
してリング部の下面の平面度を向上させたため、リング
部をステータの進行波に伴って効率良く振動させること
ができる。その結果、超音波モータの高出力を確保する
ことができる優れた効果がある。また、軸支部と連結部
との境界部分に補強部を形成したため、連結部の内周付
近における塑性変形を防止することができる優れた効果
がある。 According to the sixth aspect of the present invention, since the rotor is formed by the forging process, the rotor can be manufactured at low cost. Further, the first pressure processing is performed on the ring portion of the rotor to improve the flatness of the lower surface of the ring portion, so that the ring portion can be efficiently vibrated with the traveling wave of the stator. As a result, there is an excellent effect that a high output of the ultrasonic motor can be secured. Also, the shaft support and the connection
Since the reinforcing part is formed at the boundary with the inner part of the connecting part
Excellent effect that can prevent plastic deformation in the vicinity
There is.
【0080】請求項7記載の発明では、鍛造工程により
ロータを形成したため、ロータを安価に製造することが
できる。更に、ロータのリング部に第2の加圧加工を施
してリング部の下面を斜状に形成した。その為、ロータ
の上側から同ロータに押圧力がかかった時、リング部の
下面とステータの上面との接触面が大きくなり、ロータ
をステータの進行波に伴って効率良く回転させることが
できる優れた効果がある。また、軸支部と連結部との境
界部分に補強部を形成したため、連結部の内周付近にお
ける塑性変形を防止することができる優れた効果があ
る。 According to the seventh aspect of the present invention, since the rotor is formed by the forging process, the rotor can be manufactured at low cost. Further, a second pressing process was performed on the ring portion of the rotor to form a lower surface of the ring portion in an oblique shape. Therefore, when a pressing force is applied to the rotor from the upper side of the rotor, the contact surface between the lower surface of the ring portion and the upper surface of the stator becomes large, and the rotor can be efficiently rotated with the traveling wave of the stator. Has an effect. In addition, the boundary between the shaft support and the connection
Because the reinforcing part is formed in the boundary part,
Excellent effect of preventing plastic deformation
You.
【0081】請求項8記載の発明では、鍛造工程により
ロータを形成したため、ロータを安価に製造することが
できる。更に、ロータの連結部に切削加工を施して連結
部を薄くしたため、連結部がたわみ易くなり、リング部
をステータの進行波に伴って効率良く振動させることが
できる。その結果、超音波モータの高出力を確保するこ
とができる優れた効果がある。また、軸支部と連結部と
の境界部分に補強部を形成したため、連結部の内周付近
における塑性変形を防止することができる優れた効果が
ある。 According to the eighth aspect of the present invention, since the rotor is formed by the forging process, the rotor can be manufactured at low cost. Further, since the connecting portion of the rotor is cut to make the connecting portion thin, the connecting portion is easily bent, and the ring portion can be vibrated efficiently with the traveling wave of the stator. As a result, there is an excellent effect that a high output of the ultrasonic motor can be secured. Also, the shaft support and the connection
Near the inner circumference of the connecting part
The excellent effect that can prevent plastic deformation in
is there.
【0082】請求項9記載の発明では、鍛造工程により
ロータを形成したため、ロータを安価に製造することが
できる。更に、ロータを形成すると同時にロータの連結
部に貫通孔を形成したため、更に容易に連結部をたわみ
易くし、リング部をステータの進行波に伴って効率良く
振動させることができる優れた効果がある。また、軸支
部と連結部との境界部分に補強部を形成したため、連結
部の内周付近における塑性変形を防止することができる
優れた効果がある。 According to the ninth aspect of the present invention, since the rotor is formed by the forging process, the rotor can be manufactured at low cost. Furthermore, since the through hole is formed in the connecting portion of the rotor at the same time as the rotor is formed, there is an excellent effect that the connecting portion can be more easily bent and the ring portion can be efficiently vibrated with the traveling wave of the stator. . In addition,
Because a reinforcing part is formed at the boundary between the part and the connecting part,
Plastic deformation near the inner circumference of the part can be prevented
Has an excellent effect.
【0083】請求項10記載の発明では、鍛造工程によ
りロータを形成したため、ロータを安価に製造すること
ができる。更に、貫通孔が形成された連結部に加圧薄肉
化加工を施したため、連結部を容易に薄くすることがで
きる優れた効果がある。[0083] In the present invention of claim 1 0, wherein, for forming a rotor by forging process can be inexpensively manufactured rotor. Further, since the connecting portion having the through hole is subjected to the pressure thinning process, there is an excellent effect that the connecting portion can be easily thinned.
【図1】第1実施例の超音波モータを示す断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view showing an ultrasonic motor according to a first embodiment.
【図2】第1実施例のロータを示す切り欠き斜視図であ
る。FIG. 2 is a cutaway perspective view showing the rotor of the first embodiment.
【図3】第1実施例のロータを示す切り欠き断面図であ
る。FIG. 3 is a cutaway sectional view showing the rotor of the first embodiment.
【図4】鍛造工程後のリング部,連結部,軸支部を示す
断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a ring portion, a connecting portion, and a shaft support portion after a forging process.
【図5】切削工程後のリング部,連結部,軸支部を示す
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a ring portion, a connection portion, and a shaft support portion after a cutting process.
【図6】第2実施例のロータを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a rotor of a second embodiment.
【図7】図6のロータを矢印A−A方向から見た断面図
である。7 is a cross-sectional view of the rotor of FIG. 6 as viewed from the direction of arrows AA.
【図8】鍛造工程後のリング部,連結部,軸支部を示す
断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a ring portion, a connection portion, and a shaft support portion after a forging process.
【図9】第2加圧工程後のリング部,連結部,軸支部を
示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a ring portion, a connecting portion, and a shaft support portion after a second pressing step.
【図10】第3実施例のリング部,連結部,軸支部を示
す断面図である。FIG. 10 is a sectional view showing a ring portion, a connecting portion, and a shaft support portion of a third embodiment.
【図11】連結部を示す拡大断面図である。FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a connecting portion.
【図12】別例の鍛造工程後のリング部,平板部を示す
断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a ring portion and a flat plate portion after another forging step.
【図13】別例のロータを示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing another example of a rotor.
8…回転軸、10…ステータ、10a…圧電素子、15
…リング部、17…連結部、18…軸支部、19…補強
部、30…貫通孔としての肉ぬき孔。8: rotating shaft, 10: stator, 10a: piezoelectric element, 15
... Ring part, 17 ... Connection part, 18 ... Axle support part, 19 ... Reinforcement part, 30 ... Through hole as a through hole.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−168261(JP,A) 特開 昭63−277479(JP,A) 特開 平5−236766(JP,A) 特開 昭63−87182(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 Continuation of front page (56) References JP-A-5-168261 (JP, A) JP-A-63-277479 (JP, A) JP-A-5-236766 (JP, A) JP-A-63-87182 (JP, A) , A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02N 2/00
Claims (10)
行波を発生させ、この進行波により回転する超音波モー
タのロータにおいて、 前記超音波モータの回転軸が設けられ、該回転軸を回転
させる軸支部と、 前記軸支部の外周部に該軸支部より薄く形成された円形
状の連結部と、前記軸支部と連結部の境界部分に設けられ、該連結部よ
り厚く形成された補強部と、 前記連結部の外周部に該連結部より厚く形成され、前記
ステータと接触し、ステータに発生する進行波により前
記軸支部及び連結部とともに回転するリング部とを備え
たロータを、軟質金属を鍛造加工することにより一体成
形したことを特徴とする超音波モータのロータ。A traveling wave is generated in a stator by expansion and contraction of a piezoelectric element, and a rotor of an ultrasonic motor that rotates by the traveling wave is provided with a rotation axis of the ultrasonic motor, and an axis for rotating the rotation axis. A supporting portion, a circular connecting portion formed thinner than the supporting portion on the outer peripheral portion of the supporting portion, and a boundary portion between the supporting portion and the connecting portion;
A reinforcing portion formed thicker , and a ring portion which is formed thicker than the connecting portion on the outer peripheral portion of the connecting portion and is in contact with the stator, and rotates together with the shaft supporting portion and the connecting portion by a traveling wave generated in the stator. the rotor of the ultrasonic motor, characterized in that integrally formed by a rotor with, for forging a soft metal.
おいて、 連結部の表面部分及び裏面部分の内の少なくとも一方を
切削したことを特徴とする超音波モータのロータ。 2. The ultrasonic motor rotor according to claim 1,
In addition, at least one of the front surface portion and the back surface portion of the connection portion
An ultrasonic motor rotor characterized by being cut.
おいて、 リング部の下面を同リング部の厚さ方向の幅が連結部側
に向かうほど縮小するように斜状に形成したことを特徴
とする超音波モータのロータ。 3. The ultrasonic motor rotor according to claim 1,
Oite, the thickness direction of the width of the ring portion lower surface of the ring portion connecting portion
It is characterized by being formed diagonally so that it decreases as it goes to
The rotor of the ultrasonic motor.
おいて、 連結部に貫通孔を設けたことを特徴とする超音波モータ
のロータ。 4. An ultrasonic motor according to claim 1, wherein:
An ultrasonic motor, wherein a through-hole is provided in the connecting portion.
Rotor.
おいて、 連結部を加圧して薄くしたことを特徴とする超音波モー
タのロータ。 5. The ultrasonic motor according to claim 4, wherein:
The ultrasonic mode is characterized in that the connecting part is pressurized and thinned.
Rotor.
状の軸支部の外周に連結部を形成すると共に前記軸支部
と連結部の境界部分には該連結部より厚く形成された補
強部を設け更に前記連結部の外周にリング部を形成し、
その後にリング部下面の平面度を向上させる第1の加圧
加工を施したことを特徴とする超音波モータにおけるロ
ータの製造方法。 6. A disk formed by forging a soft metal.
A connecting portion is formed on the outer periphery of the shaft-shaped support portion and
The boundary between the connecting part and the connecting part is formed thicker than the connecting part.
Providing a strong portion and further forming a ring portion on the outer periphery of the connecting portion,
Then, the first pressurization for improving the flatness of the lower surface of the ring portion
The ultrasonic motor is characterized by being machined.
Data manufacturing method.
状の軸支部の外周に連結部を形成すると共に前記軸支部
と連結部の境界部分には該連結部より厚く形成された補
強部を設け更に前記連結部の外周にリング部を形成し、
その後にリン グ部の下面を斜状にする第2の加圧加工を
施したことを特徴とする超音波モータにおけるロータの
製造方法。 7. A disk formed by forging a soft metal.
A connecting portion is formed on the outer periphery of the shaft-shaped support portion and
The boundary between the connecting part and the connecting part is formed thicker than the connecting part.
Providing a strong portion and further forming a ring portion on the outer periphery of the connecting portion,
Then the second pressure processing to the lower surface of the-ring portion to slant
Of the rotor in the ultrasonic motor
Production method.
状の軸支部の外周に連結部を形成すると共に前記軸支部
と連結部の境界部分には該連結部より厚く形成された補
強部を設け更に前記連結部の外周にリング部を形成し、
その後に連結部の表面部分及び裏面部分の少なくとも一
方を切削する切削加工を施したことを特徴とする超音波
モータにおけるロータの製造方法。 8. A disk formed by forging a soft metal.
A connecting portion is formed on the outer periphery of the shaft-shaped support portion and
The boundary between the connecting part and the connecting part is formed thicker than the connecting part.
Providing a strong portion and further forming a ring portion on the outer periphery of the connecting portion,
Then, at least one of the front surface portion and the back surface portion of the connection portion
Ultrasound characterized by a cutting process that cuts the other side
A method for manufacturing a rotor in a motor.
状の軸支部の外周に貫通孔を備えた連結部を形成すると
共に前記軸支部と連結部の境界部分には該連結部より厚
く形成された補強部を設け更に前記連結部の外周にリン
グ部を形成したことを特徴とする超音波モータにおける
ロータの製造方法。 9. A disk formed by forging a soft metal.
When a connecting portion with a through hole is formed on the outer periphery of the
Both are thicker than the connecting portion at the boundary between the shaft supporting portion and the connecting portion.
A well-formed reinforcing part is provided, and a phosphor is provided around the outer periphery of the connecting part.
In the ultrasonic motor characterized by forming the
Manufacturing method of rotor.
ロータの製造方法において、 鍛造加工によって貫通孔を備えた連結部を形成した後
に、その連結部を加圧して同連結部を薄くする加圧薄肉
化加工を施したことを特徴とする超音波モータにおける
ロータの製造方法。 10. An ultrasonic motor according to claim 9, wherein
In the method of manufacturing a rotor, after forming a connecting portion having a through hole by forging
And pressurizing the joint to make the joint thinner
Ultrasonic motor characterized by having
Manufacturing method of rotor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP33007893 | 1993-12-27 | ||
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1994
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