JPH01315270A

JPH01315270A - 超音波モータ

Info

Publication number: JPH01315270A
Application number: JP63144374A
Authority: JP
Inventors: Takao Saeki; 佐伯　孝夫; Naofumi Fujie; 直文藤江
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-12-20
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JP2606286B2

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】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は電歪振動子の収縮運動を駆動源とした超音波モ
ータに関するものである。

（従来の技術）従来より、電歪振動子に発生する伸び縮みを利用してロ
ータを回転させる超音波モータが提案されている。この
種の超音波モータは特開昭５８−１９２４７４号公報や
特開昭５８−１９２４７５号公報等および特開昭６１−
１９１２７８号公報等によって公知である。

また、電歪振動子とロータの間に摩擦材や弾性体等を介
在させた超音波モータも知られている。

これら従来の超音波モータは、基本的に電歪振動子の伸
縮運動を摩擦力によってロータに伝達してロータを回転
させる。ロータは回転自在に支承された回転軸に皿ばね
を介して結合されており、この回転軸を介してロータの
回転が出力される。

（発明が解決しようとした課題）しかしながら、従来の超音波モータでは、ロータと回転
軸が皿ばねを介して結合されていたので、回転軸に外力
が作用して回転軸の軸心がロータの軸心に対して傾いた
状態では、回転軸に作用した外力が直接ロータに作用し
、ロータと電歪振動子の間の押圧力が変化し不均一にな
ってしまう問題点があった。

ロータと電歪振動子の間の押圧力が変化し不均一になる
と、たとえば、ロータと電歪振動子の間から異音が発生
したり、超音波モータの駆動力が減少したりする。

本発明は従来の問題点を解決するためになされたもので
、回転軸に外力が作用して回転軸の軸心がロータの軸心
に対して傾いても、ロータと電歪振動子の間の押圧力が
変化しにくい超音波モータを提供することを技術的課題
とした。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）前述した技術的課題を達成するために、本発明では、ア
ダプタ部材が軸受は部材によって回転自在に支承され、
ロータがハウジング部材に固着されたステータとアダプ
タ部材の間に挟持される。

また同時に、ロータの中心には内周面にスプラインが形
成された出力開口が開けられており、ロータの回転は、
出力開口のスプラインに隙間を介して結合された回転軸
を介して取り出される。

（作用）前述した技術的手段によれば、ロータと回転軸の間には
隙間がある。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸心
に対して傾いても、この傾きはロータと回転軸の間の隙
間によって吸収される。それゆえに、ロータの軸心と回
転軸の軸心が完全に一致していない状態においてもロー
タと電歪振動子の間の押圧力は変化しに（い。

（実施例）第１図に本発明の超音波モータ１００の縦断面図を示す
。略円板状のベース４の中心部には開口部４ａが開けら
れている。開口部４ａには、所定の隙間を介して回転軸
９が挿入されている。回転軸９は後述する駆動機構によ
って支承されている。

ベース４には、リング状のステータ３の内孔周縁が載っ
ている。ステータ３は螺子１１によってベース４に固定
されている。

ステータ３はリング状の弾性体１とリング状の圧電素子
２で構成されている。弾性体ｌは大径の厚肉平板状のリ
ング（以下、大径リング部１ａと称す）と小径の薄肉平
板状のリング（以下、小径リング部１ｂと称す）の間が
薄肉部ＩＣを介して連続となった形状であり、小径リン
グ部１ｂが螺子１１で支持されている。

大径リング部１ａの上面には全周に渡って定ピツチの突
部１ｅが多数形成されている。弾性体１の下面には大径
リング部１ａから小径リング部１ｂに連続して、薄金属
層１７が蒸着により形成されており、この薄金属層エフ
がベース４に圧接しているので、電気的には、薄金属層
１７がベース４に接続されていることになる。

弾性体１の大径リング部１ａの下面に形成された薄金属
層１７には、接着剤によってリング状の圧電素子２が接
着されている。この圧電素子２は、超音波モータ１００
の進行波発生用の公知の素子であり、圧電素子２の下面
には引出電極（図示せず）が形成されている。引出電極
には電気リード１８が接続されており、引出電極と薄金
属層１７の間に交流電圧を印加することにより、弾性体
１に進行波振動を生起する構造となっている。

ベース４には略円筒状の側部材１２が接着剤により固定
されている。また、側部材１２には蓋部材５が接着剤に
よって固定されている。ベース部材４と側部材１２、及
び蓋部材５は本発明のハウジング部材を構成する。

蓋部材５には、ベアリング部材１５が固定されている。

ベアリング部材１５と弾性体１の間には回転体６とアダ
プタ部材１０が皿ばね１３の弾性力によって挟持されて
いる。アダプタ部材ｌＯはベアリング部材１５の内周面
に嵌合されている。

従って、アダプタ部材１０はベアリング部材１５に対し
て同軸に保持される。回転体６の上面には、薄ゴムシー
ト１４が載置されている。薄ゴムシート１４は、皿ばね
１３と回転体６の間に介在している。皿ばね１３は、ア
ダプタ部材１０に形成されたフランジ部１０ａによって
拘束されており、上方向への移動が制限されている。ま
た、皿ばね１３はフランジ部１０ａによってベアリング
部材１５と同軸に保持される。

回転軸９の一端９ａには雄スプラインが形成されている
。回転軸９の一端９ａはロータ８の中心に開けられた出
力開口８ａ内に挿入されている。

出力開口８ａの内周面には、回転軸９の一端９ａに形成
されたスプラインに係合する雌スプラインが形成されて
いる０回転軸９の一端９ａと出力開口８ａの間には微小
な隙間が形成されており、−端９ａ出出力口８ａの間に
はいわゆるガタが設けられている。

ロータ８は回転体６と摩擦材７で構成されている。回転
体６の外周縁部には厚肉部６ａが形成されている。厚肉
部６ａの下面は弾性体１の大径リング部１ａに対向して
いる０回転体６はゴムシート１４を介して皿ばね１３で
下に押圧されているので、厚肉部６ａの下面は大径リン
グ部１ａに形成された突部１ｅに摩擦材７を介して当接
する。

また、厚肉部６ａによって回転体６は皿ばね１３やアダ
プタ部材１０およびベアリング部材１５に対して同軸に
保持される。

電気リード１８とベース４の間に交流電圧を印加すると
、電歪振動子２が振動して進行波が発生する。この進行
波は、弾性体ｌの大径リング部１ａを進行（周回）する
。この時、大径リング部１ａに形成された突部１ｅによ
って進行波の振幅が拡大される。ロータ８の摩擦材７が
大径リング部１ａの突部１ｅに当接しているので、大径
リング部１ａの進行波が摩擦材７に回転モーメントを与
える。これによりロータ８および回転軸９が回転する。

上記実施例では、弾性体１の下面に薄金属層１７を形成
してこれをベース４（機器アース）に電気的に接続して
、圧電素子２の機器アースを容易にしている。

第２図と第３図は本実施例の超音波モータ１００を車両
用シートの駆動源として使用した一例を示す図面である
。

回転軸９はアッパーフレーム２０によって回転自在に支
承されている。回転軸９の一部はウオームギア９ｂとな
っている。ウオームギア９ｂはロワフレーム２２に回転
自在に固定されたロワギア２１を回転させる。ロワギア
２１にはねじ棒（図示せず）が固定されており、ロワギ
ア２１とねじ棒は一体に回転する。アッパーフレーム２
０とロワフレーム２２の間にはこるベアリング２５が挟
持されている。ころベアリング２５によってアッパーフ
レーム２０はロワフレーム２２に対して摺動自在に支承
されている。ロワギア２１が回転し、ねじ棒が回転する
と、アッパーフレーム２０がロワフレーム２２に対して
長手方向に摺動する。

アッパーフレーム２０にはシートフレーム２３が溶接さ
れている。シートフレーム２３とアッパーフレーム２０
にはステー２４が固定れており、このステー２４に超音
波モータ１００が固定されている。

超音波モータ１００のロータ８が回転すると、回転軸９
が回転する。回転軸９の回転はロワギア２１を回転させ
、アッパーフレーム２０を摺動させる。

ステー２４の寸法誤差により、あるいはアッパーフレー
ム２０の寸法誤差により、ロータ８の軸心と回転軸９の
軸心は多くの場合わずかにずれたり傾いたりして、不一
致となる。しかしながら、ロータ８の軸心と回転軸９の
軸心の不一致はロータ８と回転軸９の間に形成された隙
間によって吸収され、ロータ８と弾性体１の間の押圧力
に影響しない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ロータと回転軸の間には隙間がある。

それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸心に対して傾い
ても、この傾きはロータと回転軸の間の隙間によって吸
収される。それゆえに、回転軸の軸心がロータの軸心に
対して傾いても、ロータと電歪振動子の間の圧接力は変
化しにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弾性体を適用した好ましい超音波モー
タの縦断面図である。第２図は本発明の超音波モータを使用した車両用シート
の駆動機構を描いた断面図である。第３図は本発明の超音波モータを適用した車両用シート
の斜視図である。１・・・弾性体、２・・・圧電素子（電歪振動子）。３・・・ステータ、４・・・ベース。５・・・蓋部材、６・・・回転体。７・・・摩擦材、８・・・ロータ。９・・・回転軸、１０・・・アダプタ部材。１１・・・螺子、１２・・・側部材。１３・・・皿ばね、１４・・・ゴムシート１５・・・ベ
アリング部材。１７・・・薄金属層、１８・・・電気リード。２０・・・アッパフレーム、２１・・・ロワギア。２２・・・ロワフレーム、２３・・・シートフレーム。２４・・・ステー、２５・・・ころベアリング。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ハウジング部材と、該ハウジング部材に固着されたステータと、該ステータ
に固着された電歪振動子と、前記ハウジング部材に固定された軸受け部材と、該軸受
け部材によつて回転自在に支承されたアダプタ部材と、前記ステータと前記アダプタ部材の間に挟持されたロー
タと、前記ロータの中心に開けられ、内周面にスプラインが形
成された出力開口と、該出力開口に対向する位置に形成され、前記ハウジング
部材に開けられた開口部と、該開口部から挿入され、前記出力開口のスプラインに隙
間を介して結合された回転軸と、を備える超音波モータ。
（２）前記ロータと前記アダプタ部材の間に弾性部材が
配設されており、前記ロータが前記ステータに押さえつ
けられていることを特徴とした請求項（１）記載の超音
波モータ。
（３）前記ロータと前記ステータの間に摩擦材が挿入さ
れていることを特徴とした請求項（１）または（２）記
載の超音波モータ。