JPH02231969A - 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、圧電体の励振による弾性体の進行性振動波で
移動子を駆動する超音波モータに関する。

Ｂ．従来の技術 第３図は従来の超音波モータの構成を示す断面図である
。

ステータ１０は、第４図に示すように、円環状の弾性体
１１と円環状の圧電体１２とを接着接合して成る。圧電
体１２には、上面に複数の電極１３（第５図）が形成さ
れるとともに、下面にも電極１４ａ〜１４ｄが形成され
、弾性体１１は、電極（第１の電極）１３の全てと導通
するように圧電体１２に接着される．これらの電極１３
は、交互に逆方向に分極している。電極（第２の電極）
１４ａ，１４ｂには、リード線１５．１６の一端がそれ
ぞれ半田付けされ、これらのリード線１５，１６を介し
て電極１４ａ，１４ｂに交流電圧が印加される。また電
極１４ｃには、一端が接地されたリード線１７の他端が
半田付けされ，この電極１４ｃは、導電性接着剤１８を
介して弾性体１１と導通している。

第３図に示すように、弾性体１１の外周面には径方向に
フランジ部１１ａが一体成形され、そのフランジ部１１
ａが、円環状の支持部材４１の上面に接着されている。

支持部材４１の外縁は、固定部材４２．４３に扶持され
固定されている。

２０は、ロータ母材２１にスライダ材２２を接着して成
るロータ　（移動子）であり、このロータ２０は，不図
示の加圧手段により弾性体１１の駆動面１ｌｂに加圧接
触される。なお、第４図ではフランジ部１１ａの図示を
省略している。

以上の構成において、電極１３の全ては、弾性体１１，
導電性接着材１８，電ｔｉｉ１４　ｃおよびリード線１
７を介して接地されている。したがって，電極１４ａお
よび１４ｂに交流電圧を印加すると、圧電体１２の幅方
向に電圧が印加されたことになる。そこで、リード線１
５を介して電横１　４　ａに所定の交流電圧を印加する
とともに、リード線１６を介して電極１４ｂに上記電圧
と９０度の位相差を持つ交流電圧を印加すると、この印
加電圧により圧電体１２が励振する。この励振により弾
性体１１の駆動面１ｌｂに進行性振動波が発生し、その
結果，ロータ２０が駆動される。なお，進行性振動波が
発生する原理は、本出願人が提案した特開昭６０−２４
５４８２号公報に詳しく記載されているので、ここでは
説明を省略する。

Ｃ．発明が解決しようとする課題 しかしながら、弾性体１１と電極１４ｃとを導電性接着
剤１８で導通させて電極１３を接地する構成のため、使
用中に弾性体１１に発生する振動により接着剤１８に鉛
化が生じ、このため電極１３の接地不良が発生するとい
う問題がある。そこで、ビス等を介して接地用のリード
線１７を弾性体１１に直接接続し、弾性体１１が振動し
てもこのリード線１７が外れないようにすることも考え
られるが、ビスの重さによりその部分に不所望一４一 な振動が発生して円滑な駆動ができないという問題があ
る。

本発明の技術的課題は、弾性体に不所望な振動を発生さ
せることなく接地不良を防止することにある。

Ｄ．課題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、本発明は、両
面に第１および第２の電極１３および１４ａ．１４ｂが
それぞれ形成された圧電体１２と、第１の電極１３と導
通するように圧電体１２に接合され、圧電体１２の励振
により駆動面１ｌｂに進行性振動波を発生する弾性体１
１と、この弾性体１１と接し上記進行性振動波により駆
動される移動子２０と、弾性体１１を支持する支持部材
３０とを備え、弾性体１１を介して第１の電極１３を接
地するとともに、第２の電極１４ａ，１４ｂに周波電圧
を印加して圧電体１２を励振させるようにした超音波モ
ータに適用される。そして，弾性体１１の外周面もしく
は内周面に，この弾性体１１に連設される薄板部３１を
有する支持部材３０を一体的に形成し，この支持部材３
０のうち圧電体１１の振動が減衰された部分を介して第
１の電極１３を接地する接地手段１７．５２を備え、こ
れにより上記技術的課題を解決する。

Ｅ．作用 第１の電極１３は、弾性体１１，支持部材３０および接
地手段１７を介して接地される。この状態で第２の電極
１４ａ，１４ｂに周波電圧を印加すると、圧電体１２が
励振して弾性体１１の駆動面１ｌｂに進行性振動波が発
生し、この進行性振動波により移動子２０が駆動される
。以上の構成によれば、使用中に接地不良を招来するこ
とが防止される。

なお、本発明の構成を説明する上記Ｄ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
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ．実施例 第１図により本発明の一実施例を説明する。なお、第３
図〜第５図と同様な箇所には同一の符号を付す。

第１図は本発明に係る超音波モータを示す断面図である
。ステータ１０を構成する圧電体１２には、上面に電極
１３が、下面に電極１４ａ，１４ｂがそれぞれ形成され
、この圧電体１２には、電極１３と導通するように弾性
体ｌ１が接合されている。電極１４ａ，１４ｂには、上
述したようにリード線１５．１６が接続されている。こ
こで、弾性体１１は、りん青銅，ステンレスまたはイン
バー等の導電性材料から成る。

また弾性体１１には、その外周面から径方向にフランジ
状の支持部材３０が一体成形により形成されている。こ
の支持部材３０は、弾性体１１の外周面に連設される厚
さが約０．３ｍｍの薄板部３１と、この薄板部３１に連
設される肉厚部３２とを有し、肉厚部３２の厚さは、薄
板部３１より十分厚くされる。肉厚部３２の周面にはね
じが刻設され、このねじが円環状の固定部材５１の内周
面に形成された雌ねじと螺合し、これにより弾性体１１
が固定保持される。また、肉厚部３２の上面には、一端
が接地されたリード線１７の他端がビス５２により取付
けられている。

ロータ２０は、円環状のロータ母材２１に円環状のスラ
イダ材２２を接着して成り、ロータ母材２１には、その
中立軸近傍から径方向にフランジ部２１ａが突設され、
その周縁に支持部材５３が一体成形されている。そして
、不図示の加圧手段による加圧力が支持部材５３、すな
わちロータ２０に伝達され、これによりスライダ材２２
の下面が弾性体１１の駆動面１ｌｂに加圧接触される。

以上の構成では、電極１３は、弾性体１１，その支持部
材３０およびリード線１７を介して接地されている。今
、上述したようにリード線１５を介して電極１４ａに所
定の交流電圧を印加するとともに、リード線１６を介し
て電極１４ｂに上記電圧と９０度の位相差を持つ交流電
圧を印加する。

この印加電圧により圧電体１２が励振して弾性体１１の
駆動面１ｌｂに進行性振動波が発生し、その結果、ロー
タ２０が駆動される。このとき、支７一 持部材３０の肉厚部３２は、固定部材５１に固定されて
いるので振動しない。

以上のように、支持部材３０を弾性体１１と一体的に形
成し、その肉厚部３２にリード線１７を設け電極１３を
接地するようにしたので、導電性接着剤１８（第３図）
を用いる必要がない。肉厚部３２は圧電体１２の振動の
影響がほとんどなく従来のように弾性体１１の振動によ
り接地不良を招来することがなくなる。また、弾性体に
不所望な振動が加わることもない。

また本構成によれば以下のような効果も得られる。すな
わち、第３図のように弾性体１１を別体の支持部材を介
して支持していた従来では、振動により支持部材と弾性
体１１のフランジ部が外れ、これに起因して効率低下や
騒音の発生を招来するおそれがあった。本発明では支持
部材３０を弾性体１１と一体成形したので、このような
問題が解消される。さらに支持部材３０は、薄板部３１
の周縁に肉厚部３２を設けた構成であるので、加工時に
薄板部３１にそりやうねりが発生することがなく，この
そりやうねりに起因して発生する弾性体の内部応力を防
止できる。また駆動面１１ａの平面性を損ねることもな
い。なお、この肉厚部３２は本発明には必須ではなく、
薄板部３１の先端を固定部材にて固定保持するようにし
てもよい。

以上の実施例の構成において、電極１３が第１の電極を
、電極１４ａ，１４ｂが第２の電極を、ロータ２０，が
移動子を、リード線１７およびビス５２が接地手段をそ
れぞれ構成する。

また第２図に示すように、固定部材６１を導電性材料で
構成し、この固定部材６１に接地用のリード線１７をビ
ス５２を介して接続し、弾性体１１、支持部３０、固定
部材６１およびリード線１７を介して電極１３を接地す
るようにしてもよい。

なお以上では、リード線１７をビス５２により肉厚部３
２に接続するようにしたが、半田で取付けるようにして
もよい。また、リード線１７に代えてプリント基板を用
いてもよい。さらに、肉厚部３２の周縁にねじを形成し
、このねじ部分を固定部材に螺合して固定するようにし
たが、この肉厚部３２を一対の固定部材により上下から
挟み込んで固定するような構成でもよい。さらにまた以
上では、弾性体１１の外周面に支持部材３０を形成する
ようにしたが、この支持部材３０を弾性体１１の内周面
に形成し、弾性体１１の内部で固定部材により固定する
ようにしてもよい。

Ｇ．発明の効果 本発明によれば、弾性体の外周面もしくは内周面に、薄
板部を有する支持部材を一体的に形成するとともに、こ
の支持部材を介して第１の電極（圧電体の弾性体側の面
に形成された電極）を接地するようにしたので、弾性体
に不所望な振動を発生させることなく、その振動による
接地不良を防止でき、信頼性の向上が図れる。また、実
施例によれば、薄板部先端に肉厚部が形成されているの
で、支持部材と弾性体との分離に起因する効率低下や騒
音の発生が防止されるとともに、製造時に薄板部にそり
やうねりが発生することなく、弾性体駆動面の平面性を
損ねることが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す超音波モータの断面図
、第２図は変形例を示す断面図である。 第３図〜第５図は従来例を示し、第３図は超音波モータ
の構成を示す断面図、第４図はステータの構成を示す斜
視図、第５図はステータを展開して示す断面図である。 １０：ステータ　　１１：弾性体 １１ｂ：駆動面　　　１２：圧電体 １３，１４ａ，１４ｂ：電極 １５，１６．１７：リード線 ２０：ロータ　　　３０：支持部材 ３１：薄板部　　　３２：肉厚部 ５２：ビス 特許出願人　　　株式会社ニコン 代理人弁理士　　　永　井　冬　紀

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　両面に第１および第２の電極がそれぞれ形成された圧
   電体と、 前記第１の電極と導通するように前記圧電体に接合され
   、該圧電体の励振により駆動面に進行性振動波を発生す
   る弾性体と、 この弾性体と接し前記進行性振動波により駆動される移
   動子と、 前記弾性体を支持する支持部材とを備え、前記弾性体を
   介して前記第１の電極を接地するとともに、前記第２の
   電極に周波電圧を印加して該圧電体を励振させるように
   した超音波モータにおいて、 前記弾性体の外周面もしくは内周面には、該弾性体に一
   体的に設けられた薄板部を有する支持部材が形成され、
   該支持部材のうち前記圧電体の振動が減衰している部分
   を介して前記第１の電極を接地する接地手段を備えるこ
   とを特徴とする超音波モータ。