JPH0217874A - 超音波モータ - Google Patents

超音波モータ

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Publication number
JPH0217874A
JPH0217874A JP63166126A JP16612688A JPH0217874A JP H0217874 A JPH0217874 A JP H0217874A JP 63166126 A JP63166126 A JP 63166126A JP 16612688 A JP16612688 A JP 16612688A JP H0217874 A JPH0217874 A JP H0217874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
felt
vibrating
fixing
face
ultrasonic motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63166126A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Komeno
米野 寛
Masanori Sumihara
正則 住原
Yoshinobu Imasaka
喜信 今坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63166126A priority Critical patent/JPH0217874A/ja
Publication of JPH0217874A publication Critical patent/JPH0217874A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

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る超音波振動を利用した超音波モー
タに関するものである。
従来の技術 一、f!i′FC@音波モータは、圧電体を固定した振
動体と移動体とが加圧接触した構成であシ、圧電木1、
発明の名称 超音波モータ 2、特許請求の範囲 (1)表面に進行波を発生する超音波振動部と移動部と
が加圧接触し、その両者間の摩擦力を介して前記振動部
の振動により前記移動部を駆動する超音波モータにおい
て、前記振動部の一方の端面(/′C、フッソ樹脂材質
よりなるフェルトを固定し、咳フェルトの他方の端面を
支持固定部に固定して構成した超音波モータ。
は)表面に改行波を発生する超音波振動部と移動部とが
加圧接触し、その両者間の摩擦力を介して前記振動部の
振動により前記移動部を駆動す 3、る超音波モータに
おいて、前記振動部の一方の端面に1表面にフッソ樹脂
層が形成された繊維よりなるフェルトを固定し、該フェ
ルトの他方の端面を支持固定部に固定して構成した超音
波モータ。
(3)表面に進行波を発生する超音波振動部と移動ヘの
電気入力によって、圧電体と振動体に第41図て示すよ
うな超音波振動の佳行波を発生させ、その振動体と移動
体との摩擦力によって移動体を駆動させてa賊エネルギ
ーを得る原理である。第4図に於て、11Lは圧電体で
あり、その表面に振動体1bが接着固定されている。2
aは移動体であり、その表面に摩擦材2bが接着固定さ
れている。
圧電体1aに電気入力を加えることによって振動体2a
に入方向の超音波振動の進行波が発生する。
通常この進行波の振・嘔は、1〜10μm程度である。
振動体の各質点はBのような清円運勘をしており、その
各波頭は進行波の方向に対し、逆向きの1黄に動く性質
がある。進行波の谷の部分は進行波と同じ方向のf黄に
動く性質がある。従って、濃勧体の表面に置かれた移動
体・は波頭の上部のみに接触して振動体との摩擦力によ
ってC方向の横に駆動する。
このような超音波モータにおいて、湿動体及び移動体の
材質として鉄やステンレス等の金属が提案されて:八る
。振動体と移動体とは加圧接触した構成であり、より大
きなモータ機械出力を得るためには、加圧力を強くする
方法と、振動体と移動体との摩擦係数を大きくする方法
が巴案されている。
この振動部を固定する構成として、金属やプラスチック
成形木製の支持固定部に振動部の端面を妾寿固定する構
成、まだは有機材質製つフェルトを振動部の端面に固定
し、さらて該フェルトの他方の端面を金・4やプラスチ
ック製の支持固定部に妾着、a定した構成が一投的であ
る。
発明が解決しようとする課題 振動部を固定する構成として、金属やプラスチック成形
体製の支持固定部に振動部の端面を接着固定した構成の
場合、金属やプラスチック成形体が振動部の振動を妨害
するためK、移刀部が駆動しなくなったり、駆動力が小
さくなるという問題がある。
まだ、通常の有機材質製フ、エルトを振動部の端面に固
定し、さら知該フェルトの他方の端面に金属−やプラス
チック製の支持固定部に接着固定した構成の場合、有機
材質製フェルトと振動部との摩擦が大きいために、振動
部の振動が妨害され、駆動力が小さくなると論う間組が
ある。
本発明は、これらの間徂点に鑑み、振動部の振動の妨害
が少なく振動部を支持固定部に固定する超音波モータを
提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 上記の目的を達成するために1本発明は振動部の一方の
端面に、フッソ樹脂材質よりなるフェルト、または表面
にフッソ闇脂材質層が形成された繊維よりなるフェルト
、またはフッソ樹脂が含浸されてなるフェルト、または
表面にフッソ甜脂裂シートが形成されたフェルトを固定
し、該フェルトの他方の端面を支持固定部に固定して構
成する。
作用 上記の構成によれば、振動部とフェルトとの寧擦が小さ
くなるために振動部の振動が妨害されることがなくなり
、従って超音波モータの出力性能や電気・機械エネルギ
ー変臭効率を妨害することなく振動部を支持〃定するこ
とができる効果がある。
実施例 本発明の超音波モータの主要部の一構成例、すなわち、
振動部と移動部との各成層構造、及び配置関係の一例は
、lf、1図に示すとおりである。振動部1は電極を有
する圧電体1aの表面に金属などの弾性体製の振動#−
1bを接着固定したものである。移動部2.は金属・罠
移動体21Lの接触面に摩擦材2bを吸着固定し、この
摩擦材2bの表面と前記振動体1bの表面とを加圧接触
させた構成である。振動部1の一方の端苗に、フェルト
3が吸着固定され、さらに、該フェルト3の他方の端面
は支持固定部4に吸着固定された構成である。前記フェ
ルト3は、フッソ主脂−1!!!職惟は質のフェルト、
または表面Cフッソ島脂がコーティングされた繊維材質
フェルト、または表面にフッソ謂脂製フィルムが構成さ
れたフェルトが使用できる。振動部1の圧電体1aに共
張同波数の高周波電界を印加することにより、憑劾本1
には前述したとおりの留音波振動の焦行波が発生する。
このとき、振動体1bの焦行波頭部において接触してh
る摩擦材2bは移動体2aと一本となって、振動体1b
との摩察力によって駆動される。電源が入力されなhと
きには、振動体1bと4察材2bとの間に働く加圧力と
摩、察係数との積に相当する保持トルクが生じている。
ここで、フェルト3.d、少なくともフッソ圏1指製材
質で構成しであるため、振動部とフェルトとの摩擦が小
さくなるため振動部の振動6f妨害されることがなくな
り、超音波モータの出力性能やエネルギー変換効率を劣
化さ亡ることなく振動部を支持固定することが可能とな
る。
フェルトとして・d、フッソ訓脂単独の材質よりなるフ
ェルト、また′d金金属、1爪機質製裁誰の表面にフッ
ソR指をコーティングしてなるフェルト、または金属や
、爪機また・は有機冴質のフェルトにフッソ樹脂を含浸
してなるフェルト、または金嘱や無機または有機オ貢の
フェルトの表面にフッソ樹脂製のフィルムを構成してな
るフェルトなどが使用できる。
以下に、具体的な実施例によって1本発明を更に詳しく
脱明する。
第2図に示すような直径60暉、厚さ8aの円板型超音
波モータを構成した。第2図ておいて。
超音波モータの張防部は亀匝が配置された円板型圧電体
11Lの表面に、はヂ同−直径のステンレス製振動本1
bが接着固定されたものである。該振動i1bの表面の
Sj!I変位が最大となる位置の円周方向に切込みを有
する突起1Cが投げられている。切込みを有する突起1
cは、振動部1を機械的に振動しやすくするため【設け
られる。対応する移動部2と構成する円汲型ステンレス
製移動体21LICid−エンジニアリングプラスチッ
ク裂の厚さ0.1〜I Nlの!享察材2bが娶6固定
されている。
振動部1と移動部2は図示しないが適宜のバネの締め付
は手段によって互Aに加圧され、謳動本1bの突起部1
cと摩擦材2bとが壌触してhる。
振動部1の低11iiKフツソ淘脂よりなるフェルト3
が接着司定され、該フェルト3の他の端はステンレス製
支持固定部4に吸着固定されている。
フフッJa旨よりなるフェルト3としては次のようにし
て4たフェルト(ム〜D)、及び従来既設フェルト式を
それぞれ構成した。
フェルトム:フッソ樹脂製1維をフェルト状に成形した
厚さQ、5.Hのシート。
フェルトB:表面にフッソ樹脂をコーティングしたステ
ンレス製d&碓をフェルト状に成形した厚さ1nのシー
ト。
フェル)C:Ii素城維製のフェルトにフッソ樹脂ダイ
スバージョン液を含浸し、乾燥して成形した厚さQ、7
ffJlのシート。
フェルトD:厚さ1aのステンレス製フェルトの表面に
厚さ0,1aのフッソ樹脂製フィルムをラミネートして
成形したシート。
従来比較フェルトR:ポリエステル繊維をフェルト状に
成形した厚さ1mのシート。
上記それぞれのフェルトム〜Eを使用して第2図に示す
ような超音波モータを構成し1円板の円周方向に4波の
進行波が励振されるように電極を配置し、所定の加圧力
に設定した。20℃雰囲気で、約70Khz 近傍の共
眼笥波数、eoomムの入力を印加してモータを駆動さ
せた場合について、起動トルク、砥負荷回伝数、および
電、豊−根城エネルギー変換効率を測定した。
それぞれの測定拮果を第1表に示す。
第1表 第1表より明らかのように、フフッ、#脂よりなるフェ
ルトを使用した超音波モータの場合(フェルト種項ム〜
D)、超動トルクや無負荷回転数の出力性能は良好であ
シ、電気−機賊エネルギー変換効率はいずれも40に以
上で優れた性能を示す。
これに対し、従来通常の有機フェルトを吏用した場合(
フェルト、it項E)、起動トルクや無負荷回転数は小
さく、また変撲幼ぷも26にで小さい。
第31図・・は本発明の実施例の池の膨大の円環型超音
波モータである。第31図おいて、振動部1は電極が配
置されだ円tU圧醒体1&の表面に多数の切込みを有す
る秩製脹劾体1bの裏面を吸着固定したものである。対
応する移動部2を構成する円環型永久磁石I!多劾体2
aには、エンジニアリングプラスチック製摩擦オが吸着
固定される。振動部1の底面に前記ム〜Dのフッソ樹脂
よりなるフェルト3が吸着固定され、該フェルト3の他
の面はステンレス製の支持固定部4に接着固定されてい
る。振動部1と移動部2は永久磁石製移動体の磁気吸引
力によって加圧され、振動体11Lの突起部と摩擦材2
bとが接触している。円環の円周方向に7の准行波が励
振されるように電甑を配置し。
約yoxhz  の共咀周枝数の電界を印加することに
より、移動部2が円周方向に回転する。
このような円環型超音波モータの場合においても、前記
同友型超音波モータの場合と同様に、40π以上の電気
−機成エネルギー変換効率を示した。
発明の効果 以上の説明から明らかのように1本発明の構成により、
出力性能や変換効率を劣化させることなく、&動部を支
持固定することが可能となり、実用性の良い超音波モー
タを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図:は本発明の沼音波モータの要部のり欠き斜視図
、第2図と第31図は本発明の実施例を示す超音波モー
タの一部切欠き斜視図、第4図は従来の超音波モータの
原理を示す動作説明図である。 1・・・・・振動部、1a・・・・圧電体、1b・・・
・・振動体、10・・・・・振動体切欠き部、2・・・
・移動部、2a・・・移動体、2b・・・・・摩察材、
3・・・・・・フェルト、4・・・・・支持固定部。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか1名菓 図 /−−一象?I酊 ?■−−−薇動Aネ ?−−−湖動都 +−i特圓尤研 1−一一おヒ動舘 4−一先詩固定部 第 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)表面に進行波を発生する超音波振動部と移動部と
    が加圧接触し、その両者間の摩擦力を介して前記振動部
    の振動により前記移動部を駆動する超音波モータにおい
    て、前記振動部の一方の端面に、フッソ樹詣材質よりな
    るフェルトを固定し、該フェルトの他方の端面を支持固
    定部に固定して構成した超音波モータ。
  2. (2)表面に進行波を発生する超音波振動部と移動部と
    が加圧接触し、その両者間の摩擦力を介して前記振動部
    の振動により前記移動部を駆動する超音波モータにおい
    て、前記振動部の一方の端面に、表面にフッソ樹脂層が
    形成された繊維よりなるフェルトを固定し、該フェルト
    の他方の端面を支持固定部に固定して構成した超音波モ
    ータ。
  3. (3)表面に進行波を発生する超音波振動部と移動部と
    が加圧接触し、その両者間の摩擦力を介して前記振動部
    の振動により前記移動部を駆動する超音波モータにおい
    て、前記振動部の一方の端面に、フッソ樹脂が含浸され
    たフェルトを固定し、該フェルトの他方の端面を支持固
    定部に固定して構成した超音波モータ。
  4. (4)表面に進行波を発生する超音波振動部と移動部と
    が加圧接触し、その両者間の摩擦力を介して前記振動部
    の振動により前記移動部を駆動する超音波モータにおい
    て、前記振動部の一方の端面に、表面にフッソ樹脂製シ
    ートが形成されたフェルトを固定し、該フェルトの他方
    の端面を支持固定部に固定して構成した超音波モータ。
JP63166126A 1988-07-04 1988-07-04 超音波モータ Pending JPH0217874A (ja)

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JP63166126A Pending JPH0217874A (ja) 1988-07-04 1988-07-04 超音波モータ

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JP (1) JPH0217874A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5150000A (en) * 1987-10-20 1992-09-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd Ultrasonic motor
US5166572A (en) * 1990-08-24 1992-11-24 Alps Electric Co., Ltd. Ultrasonic motor
US5448129A (en) * 1991-04-02 1995-09-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ultrasonic motor with vibrating body and moving body driven thereby
US5585685A (en) * 1993-09-22 1996-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Vibration driven apparatus
US6198202B1 (en) * 1994-08-04 2001-03-06 Canon Kabushiki Kaisha Vibration actuator
JP2014087151A (ja) * 2012-10-23 2014-05-12 Nikon Corp 振動アクチュエータ及び光学機器

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