JPH01303072A - 超音波モータ - Google Patents

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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、圧電素子によりステータの駆動面に形成した
進行波によってロータを駆動する超音波モータに関する
。

Ｂ、従来の技術 この種の回転型超音波モータは、第３図（ａ）。

（ｂ）に示すように環状のステータ７１に円環状のロー
タ７２をばね部材等（図示せず）により所定の押圧力で
押圧して構成されている。ステータ７１の裏面には圧電
素子７３が貼着され、その圧電素子７３の表面にはセグ
メント電極７４ａ〜７４ｄが形成されている。セグメン
ト電極７４１）と７４ｄの下の圧電素子７３は交互に互
い違いに分極されている。セフメン［・電極７　／Ｉ−
ａを接地し、セグメント電極７４ｂと７４．　ｄに互い
に９０度位相のずれた高周波信号を供給すると、圧電素
子７３が振動しこれによりステータ７］−に進行波が形
成されてロータ７２か回転駆動される。

ところで、ロータやステータの支持方式として、■日経
メカニカル、１９８５年７月１５日号。

Ｐ６７、同１９８７年６月１日号、Ｐ５］に開示されて
いるように圧電沿素子面をフェルトて支持する方式、 ■特開昭５９−２１３２８６号公報や特開昭６２−７７
０６８号公報に開示されているように、棒状支持部材や
薄板円板状支持部材で支持する方式、 か知られている。

Ｃ０発明が解決しようとする問題点 しかし、」−述のフェルｌ−支持方式■においては、イ
）支持損失か大きく効率が悪い。

口）柔軟なフェルトを介してステータを固定部に支持す
ると、ロータ起動停止時の慣性によってステータの絶対
位置かずれてしまい、ステータの正確な位置決めができ
ない。

ハ）フェル１〜は耐候的安定性か低い。

などの問題がある。

一方、弾性体支持方式■においては、 イ）棒状の支持部材にあっては４４′の取（・１精度か
悪いと支持損失が極端に大きくなり、効率か落ちる。

口）薄板円板状の支持部材にあっては、その構造上、支
持損失が大きく効率か悪い。特に低人力の超音波モータ
には適当てない。また、ステータとこの支持部材とを削
り出しにより一体に作製する場合、素Ａ、Ｉを有効利用
できない。）φに別々に作製する場合は、両者の結合部
の面積度か要求されるからコス１−高となる。

本発明の目的は、支持損失が小さく、ステータの正確な
位置決めか可能で、耐候的安定性か高く、さらに高い加
工精度を必要とせずに実現できて廉価な支持機構を備え
た超音波モータを提供するこ＝３− とにある。

Ｄ８問題点を解決するための手段 一実施例を示す第１図により説明すると、請求項］に係
る超音波モータは、圧電素子３２、およびこの圧電素子
３２の励振によって駆動面に進行波が発生する弾性体３
１を有するステータ３０と；ステータ３０の、駆動面に
押圧されてこの、駆動面に生する進行波によって駆動さ
れるロータ４０と；円環状本体１１、および該円環状本
体１１からその径方向にＪｉ持ちしこ張り出した複数個
のはり状突片１２から成り、このはり状突片１２でステ
ータ３０および／またはロータ４０を支持する支持部材
１０とを具備することにより」二連した問題点を特徴す
る 請求偵２に係る超音波モータは、」二連したと同様のス
テータ３０と、ロータ／］、Ｏとに備え、円環状本体］
」、および該円環状本体１１からその径方向に片持ちに
張り出した複数個のはり状突片］２から成る２枚の支持
部材］、ＯＡ、］、、ＯＢとを備え、ステータ３０およ
び／またはロータ４０にその径方向にフランジ部３１　
ａを突設し、このフランジ部３１ａを２枚の支持部制御
、ＯＡ、」ＯＢのはり状突片て挟持することによりステ
ータｒ３０および／またはロータ４０を支持することに
より」二連の問題点を解決する。

８１作用 ステータ３０および／またはロータ４０は、径方向に突
設する複数個のはり状突片］２」二で支持される。また
、ステータ３０および／またはロータ４０の側壁にフラ
ンジ３　］、　ａを突設せしめ、２枚の支持部材１０Ａ
、ＩＯＢの複数個のはり状突片」２の間でフランジ部３
　］、　ａを挟持して、ステータ３０および／またはロ
ータ４０を支持する。

なお、本発明の詳細な説明する」１記１つ項およびＥ項
では、本発明を分かり易くするために実施例の図を用い
たが、これにより本発明か実施例に限定されるものでは
ない。

Ｆ、実施例 一第１の実施例− 第１図（ａ）は本発明の第１の実施例に係る超音波モー
タの断面図である。支持部材１０を介して固定部材２０
に保持されるステータ３０の駆動面にはロータ４０が不
図示のばね部材で抑圧されている。ロータ４０はロータ
支持部材５０を介して不図示の被駆動部材に取付けられ
る。

第１図（ｂ）は支持部材１０の平面図であり、支持部材
１０は、円環状本体１１と、その円環状本体１１の内側
から経中心に向かつて片持状態で突設される複数のはり
状突片１２とから成り、ステンレスやりん青銅等の１枚
の板材からエツチングなどにより作製するのが好ましい
。この支持部材１０は、固定部材２０を構成する環状基
部２１とナツト２２との間に円環状本体１］−の周縁部
分を挟持して支持される。一方、ステータ３０は、上述
したと同様に、環状弾性体３↓と、その裏面に貼着され
た圧電素子３２とを有し、弾性体３１の外周面に外方に
突設させたフランジ部３１ａを、支持部材１０のはり状
突片１２上に載置して支持部材１０に支持される。はり
状突片１２の内径とステータ３０の弾性体３１の外径と
はほぼ等しい。ここで、ステータ３０とロータ４０との
間の摩擦力が大きい場合、あるいは、クラッチ機構によ
りステータ３０をロータ４０と離接するタイプの場合に
は、両者（はり状突片１２と弾（１，体３１と）を接着
剤やスポッＩ−溶接で接続するのか好ましい。

ロータ４０は、ロータ母材４１とスライタ月４２とを有
し、スライダ材４２を介し、てステータ３０上に設置さ
れ、不図示のはね部側てステータ３０に押圧される。そ
して、ロータ母材４１の外周面から外方に突設される円
板状支持部材４３て環状支持部材４４と接続され、さら
に図示しない被−動部材に環状支持部材４４か接続され
る。

このような構成の超音波モータにおいては、圧電素子３
２に高周波信号を印加すると弾性体３１の駆動面に進行
波が生し、ロータ４０が回転する。ステータ３０は、複
数に分割されたはり状突片１２上に載置支持されており
、支持損失が小さい。また、支持部材１０はフェル１〜
材のように柔軟ではないから、ロータ４０の起動、停止
の慣性によってステータ３０が位置づれすることもない
。

さらに、１枚の板材からエツチングなどにより支持部材
１０を作製すれば、特に高精度加工することなく、所望
の面積度が得られ、コスト低減にも寄与する。

一第２の実施例− 第２図は第１図（ｂ）に示した支持部材１０を２枚用い
てステータ３０を挟持した第２の実施例を示す。第１図
（ａ）　、（ｂ、）と同一の箇所には同一の符号を付し
て説明する。

ステータ３０の弾性体３１から側方へ突設されるフラ“
ンジ部３１ａを、２枚の支持部ｔＪ’　１０のはり状突
片１２で挟み込み、その２枚の支持部材の間挟持で固定
する。これにより、ステータ３０がはり状突片１２て挟
持された状態で固定部材２０に支持される。

ステータ３０が２枚の支持部材１０て挟持されているか
ら、クラッチ機構などを設けてロータ４０をステータ３
０に対して離接する構成でも、ステータ３０が支持部材
］０から外れることがなく、落下防止のためにはり状突
片１２とステータ３０の弾性体３１とを接着したり、ス
ポラｌ−溶接する必要がない。もっとも、」二連したよ
うに、ロータ４０とステータ３０間の摩擦１ヘルクより
もステータ３０と支持部材１０との間の摩擦トルクが小
さければ、弾性体３１と支持部材１０とを１Ｘ着あるい
は溶着する必要−が、ある。この場合も、支持部材１０
の挟持力である程度の摩擦力が得られているから全周に
わたり固着する必要がなく、コストの上昇を抑制できる
。

以上説明した第２の実施例においても第１の実施例と同
様の作用効果が得られる。

なお、以」二の２実施例では、ステータ３０をその外周
側で支持する場合について説明したが、内周側で支持す
るようにしてもよい。

Ｇ０発明の効果 本発明によれ品、支持部材を円環状本体と複数のはり状
突片とから構成し、その複数のはり状突片上でステータ
を支持するようにし、あるいは、その支持部材を２枚用
い２枚の支持部材のはり状突片間てステータを挟持して
支持するようにしたので、支持損失が小さく、ステータ
の正確な位置決めが可能な超音波モータを提供できる。

さらに、支持部材をステンレスやりん青銅等の１枚の弾
性板材から加工すれば、高い加工精度を必要とせずに所
望の面積度が得られ、コストの」−昇も抑制できる。さ
らにまた、特に請求項２の超音波モータでは、ロータや
ステータのフランジ部分を挟持するようにしたので、落
下防止のために支持部材とロータあるいはステータとを
固着する必要はなく、回り止めのためにかかる固着が必
要な場合でも、ロータあるいはステータを挟持している
から最小限の固着てよくコス１〜の」二昇髪抑制できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は第１の実施例を説明するもので
、（ａ）が超音波モータの縦断面図、（ｂ）が支持部材
の平面図である。 第２図は第２の実施例を示す超音波モータの縦断面図で
ある。 第３図（ａ）、（ｂ）は超音波モータを説明するもので
（ａ）が（ｂ）の平面図、（ｂ）か（ａ）のｂ−ｂ線断
面図である。 １．０．ＩＯＡ、ＩＯＢ：支持部林 ］ｚ：円環状本体　　］２：はり状突片２０：固定部材
　　　２」：支持基台 ２２：ナソｌ−３０：ステータ ３１；弾性体　　　３１ａ：フランジ部３２：圧電素子
　　　４０：ロータ ４］：ロータ母材　　４２ニスライダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　圧電素子、およびこの圧電素子の励振によって駆
   動面に進行波が発生する弾性体を有するステータと； 前記ステータの駆動面に押圧されてこの駆動面に生ずる
   進行波によって駆動されるロータと；円環状本体、およ
   び該円環状本体からその径方向に片持ちに張り出した複
   数個のはり状突片から成り、このはり状突片で前記ステ
   ータおよび／または前記ロータを支持する支持部材とを
   具備することを特徴とする超音波モータ。 ２）　圧電素子、およびこの圧電素子の励振によって駆
   動面に進行波が発生する弾性体を有するステータと； 前記ステータの駆動面に押圧されてこの駆動面に生ずる
   進行波によって駆動されるロータと；円環状本体、およ
   び該円環状本体からその径方向に片持ちに張り出した複
   数個のはり状突片から成る２枚の支持部材とを備え、前
   記ステータおよび／または前記ロータにその径方向にフ
   ランジ部を突設し、このフランジ部を前記２枚の支持部
   材のはり状突片で挟持することにより前記ステータおよ
   び／またはロータを支持することを特徴とする超音波モ
   ータ。