JPH01234068A

JPH01234068A - 超音波モーター

Info

Publication number: JPH01234068A
Application number: JP63059780A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Satani; 大助佐谷; Tadao Takagi; 忠雄高木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1988-03-14
Filing date: 1988-03-14
Publication date: 1989-09-19
Anticipated expiration: 2013-09-10
Also published as: JP2794706B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、圧電体により弾性体に発生した進行性振動波
によってローターを駆動する超音波モーターの加圧装置
に関するものである。

（従来の技術〕進行性振動波型の超音波モーターは、特開昭５９−１１
１６０９号公報にも開示されているように、圧電体に交
流電圧を印加したときに生ずる該圧電体の屈曲振動を用
いて、該圧電体を貼付けた弾性体に進行性振動波を生し
させ、該弾性体に回転子を付勢部材により加圧接触させ
摩擦駆動するモーターである。従来の超音波モーターの
加圧装置は、第４図の様な型式が、特開昭５９−１１７
４７３公報に開示されている。従来の加圧装置は、第４
図に示すように、付勢部材４の付勢力を単一の加圧子３
により、ボールへアリング５を介して、ローター母材２
ａにスライダー材２ｂを貼付けたロータ一部２に加圧力
を伝達していた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

前記の如き従来の技術においては、第４図の示すように
、ロータ一部２が、弾性体１ａに圧電体１ｂを貼付けた
ステータ一部１に対して、片当りが生ずると、ロータ一
部２とステータ一部Ｉの接触面の円周上の加圧力の分布
は、例えば、第５図の実線のようになる為（加圧力Ｆ１
が、零となる場合や片当たりの生じている部分が複数個
所の場合等もある）、超音波モーターの回転にムラを生
じたり、駆動不能状態におちいったり、効率の低下やス
ライダー材の摩耗が増大するといった問題点があった。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記問題点の解決の為に本発明では、ステータとロータ
とを加圧接触させる為に、ステータ及びロータの少なく
とも一方に、互いに独立した加圧力を加える複数の加圧
手段を配置し、該複数の加圧手段はほぼ均等な加圧力を
有し、且つほぼ均等な間隔で夫々配置されている。

〔作　用〕本発明では、加圧力を発生する複数の加圧手段が、ステ
ータ及びロータの少なくとも一方にほぼ均等間隔で配置
され、且つ夫々はぼ均等な加圧力を有しているので、ロ
ーターとステーク−間で片当りが生じることがなくなり
、回転のムラやモーターの駆動不能の状態や、スライダ
ー材の摩耗の増大、効率の低下等の不都合は解消される
。

Ｃ実施例〕一第１実施例− 第１回は、本発明の第１の実施例である。ステーター１
は、リング状弾性体１ａと、リング状弾性体１ａに接着
されたリング状圧電体１ｂとから構成される。この弾性
体１ａには、後述するローター２との接触面側に櫛歯状
の溝が形成されている。ステーター１は、その中立軸近
傍から径方向に突出したフランジ状の支持部材１ｃが形
成され、その支持部材１ｃが、ステーターｌの外径と略
等しい内径を有するステーター支持部材７に接着されて
支持される。ステーター１の設置筒６への設置は、ステ
ーター支持部材７を介して行われ、このステーター支持
部材７が設置筒６と固定筒１０とに挟持されて行われる
。この設置筒６に固定筒ＩＯを螺合することで、ステー
ク−支持部材７は設置筒６と固定筒ｌＯとに挟持される
。

一方、ローター２は、リング状ローター母材２ａと、該
ローター母材２ａに接着されたスライダー材２ｂとから
構成される。ローター母材２ａは、その中立軸近傍から
延び、加圧力を受ける支持部２Ｃが一体成形されている
。このローター２は、設置筒６の内部に設置され、設置
筒６に設置されたステーター１の弾性体１ａに加圧接触
させられる。

次に、ローター２をステーターｌに加圧接触させる構造
を説明する。第１図に示されるように、ローター２と共
に設置筒６内部に、スプリングバネからなる複数の付勢
部材４と、複数の該付勢部材４が夫々かかった複数の加
圧子３とを主要部として成る加圧機構が設置されている
。この付勢部材４と加圧子３とが一対となって、ロータ
ー２の支持部２Ｃ上にその周方向にほぼ等間隔に複数配
置され、それぞれの付勢部材４は均一な付勢力を有して
いる。複数の加圧子３は、リング状の加圧力伝達部９及
びボールへアリング５を介してローター２の支持部２ｃ
上に設置され、また、加圧子３に掛かっている付勢部材
４の付勢力を調節する為に、付勢部材４の上から加圧力
調節部材８が設置筒６に螺合して設けられている。加圧
子３の主軸は、加圧力調節部材８に開けられた穴を貫通
しており、それにより加圧子３の移動方向が案内され、
加圧子３の加圧力が加圧力伝達部９に垂直に掛かるよう
に成っている。

ボールベアリング５は、複数の付勢部材４及び加圧子３
による加圧力が加圧力伝達部９を介してローター２に伝
達された際に、加圧力伝達部９とローター２との回転の
抵抗を低減する為に設けられているものである。また、
加圧力の調節は、設置筒６に螺合している加圧力調節部
材８の位置を調整することにより行われるように構成さ
れている。

次にこの実施例の動作について説明する。

図示しない駆動回路から圧電体１ａに高周波電気信号を
供給すると、圧電体１ａが振動して弾性体１ｂに進行性
振動波（以下、進行波）が形成される。この進行波が発
生しているステーター１にローター２を加圧接触させる
と、ローター２は振動しつつ摩擦駆動により回転する。

以上のように本実施例は、はぼ均一な加圧力を存するｆ
Ｊｉ敗の加圧子３及び付勢部材４が互いに独立して、ロ
ーター２をその全周に渡って均一な加圧力で加圧するの
で、ローター２とステーター１の間で片当りが生ずるの
を減少させ、また片当りが生した場合にも平均的な加圧
状態を…なわず片当りが生じた部分を集中的に補正する
ことができる。したがって、超音波モーター本来の高効
率と高い駆動性能を十分に発揮できる。

−第２実施例− 第２図及び第３図は、本発明の第２実施例である。第２
実施例では、加圧力調節部材８をステーター１側に配置
した点と、加圧構造とが第１実施例と異なり、この異な
る構成を以下に説明する。

ここでは、第１実施例と同様な構成については同一の符
号を付して説明は省略する。

設置筒６へのステーター１の設置は、ステーター１を支
持するステーター支持部材７を加圧力調節部材８に固定
筒ＩＯで固定して、この加圧力調節部材８を設置筒６に
螺合させることによって行われる。

複数の加圧子】２は、リング部材にほぼ等間隔に形成さ
れ、リング部材の内径側に突出して形成された仮バネ部
材から構成されている。この加圧子１２は、母体となる
弾性リング部材と一体的に成形されている。この複数の
加圧子１２は、その母体であるリング部材が取り付は筒
１３により固定筒６に取り付けられ、固定されている。

互いに独立に付勢力を発生、伝達する複数の加圧子１２
により、加圧力伝達部９に加圧力を伝達し、ローター２
の回転の抵抗を低減する為のボールベアリング５を介し
て、ローター２に加圧力を与え、ローター２とステーク
−１とを加圧接触させている。

加圧力の調節は、ステーター１を支持する加圧力調節部
材８の位置を調整することにより行われるように構成さ
れている。

次にこの実施例の動作について説明する。

図示しない駆動回路から圧電体１ｂに高周波電気信号を
供給すると、圧電体１ｂが振動して弾性体１ａに進行性
振動波（以下、進行波）が形成される。この進行波が発
生しているステーク−１にローター２を加圧接触させる
と、ローター２は振動しつつ摩擦駆動により回転する。

以上のように本実施例は、第１実施例と同様な効果を奏
すると共に、第１実施例の加圧構造より簡単な加圧構造
すなわち、複数の加圧子１２を、単一の付勢部材を加工
して、単一の部材で互いに独立に付勢力を発生、伝達す
る複数の加圧部を有する加圧子としているので、より構
成がｍｔｉ化されている。

また、第１の実施例、第２の実施例では、加圧力の伝達
にボールヘアリングを用いたが、超音波モーター本来の
高効率と高い駆動性能を充分に発揮できる様な潤滑性の
高い部材に置き換えても同（筐の効果が得られる。

尚、以上説明した第１及び第２実施例では、ステーター
１とローター２とを加圧接触させる為に、ローター２上
に加圧手段（３，４ｉ１２）を設けていたが、本発明は
これに限られることはなく、例えば、ステーター１上に
加圧手段を設けても良いし、あるいはステーター１及び
ローター２の両側に加圧手段を設けても良い。また、以
上説明した第１及び第２実施例を、例えば、カメラのレ
ンズ鏡筒に適用すれば、フォーカシング及びズーミング
等を自動駆動により行うことができる。更に、他の分野
の装置にも適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、本発明では、加圧力を発生ずる複数の
加圧手段が、ステータ及びロータの少なくとも一方にほ
ぼ均等間隔で配置され、且つ夫々はぼ均等な加圧力を有
しているので、ローターとステーター間で片当りが生し
ることがなくなり、回転のムラやモーターの駆動不能の
状態や、スライダー材の摩耗の増大、効率の低下等の不
都合は解消され、超音波モーター本来の高い効率と駆動
特性を十分に利用できる効果がある。

さらに、互いに独立した複数の加圧子により付勢するよ
うになした為、付勢手段の付勢力の製造上のばらつきも
、隣接する付勢手段によって平均化される為、高い信転
性が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の超音波モーターを組み
込んだ装置の断面図である。第２図は本発明の第２の実施例の超音波モーターを組み
込んだ装置の断面図、第３図は第２図のＡ矢視図である
。第４図は従来の超音波モーターを組み込んだ装置の断面
図である。第５図は、ローターに片当りが生した時のロークー接触
面の円周上の加圧力分布図である。〔主要部分の符号の説明〕ｌ・・・ステーター、２・・・ローター、３・・・加圧子、４・・・付勢部材、５・・・ヘアリング、８・・・加圧力調整部材。

Claims

【特許請求の範囲】

　（１）圧電体の励振により弾性体に進行性振動波を発
生するステータと、該ステータに加圧接触され、該進行
性振動波によって駆動されるロータとを有する超音波モ
ーターにおいて、前記ステータと前記ロータとを加圧接触させる為に、前
記ステータ及び前記ロータの少なくとも一方に、互いに
独立した加圧力を加える複数の加圧手段を配置し、該複
数の加圧手段はほぼ均等な加圧力を有し、且つほぼ均等
な間隔で夫々配置されたことを特徴とする超音波モータ
ー。
　（２）前記複数の加圧手段は、加圧力を発生する付勢
手段と、該付勢手段の付勢力を受けて互いに独立的に前
記ロータを加圧する複数の加圧子とから構成されたこと
を特徴とする請求項（１）の超音波モーター。