JPH02276480A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ステータにロータを圧接し、ステータに生じ
る進行波によりロータを回転させるようにした超音波モ
ータに関し、特にステータの２面からロータに進行波を
作用させるようにしたものである。

［従来の技術］ 超音波モータは、ステータの一方の面に多数の圧電素子
をその駆動用高周波電圧の波長の１／２ピツチで配置す
るか、あるいは、そのように圧電体を分極させて設けら
れる。多数の圧電素子はλ／４の間隔をあけて２組に区
分し、それぞれに９０°位相差のある高周波電圧を印加
させることによりステータに進行波を生じさせている。

そしてステータの他の面に圧接したロータを、進行波に
より回転させるようになっている。

ロータはステータに生じる進行波により回転するので、
ロータをステータに圧接させて、その圧接面を介してロ
ータに進行波が作用するようにしている。

従来の超音波モータでは、円盤状のステータと円盤状の
ロータとを重ね、それらの外周部の１つの環状面でのみ
、進行波を作用させている。

［発明が解決しようとする課題］ 円盤状のステータの外周に沿って圧電体を接着し、圧電
体に高周波電圧を印加して進行波を生じさせた場合、ス
テータには圧電体接着面の裏面側だけでなく、ステータ
の半径方向外側の外周面にも進行波は生じている。この
ためステータに生じた進行波のうち、ロータに接しない
半径方向外側の外周面の進行波は利用されず、出力効率
を十分に向上させることはできなかった。

本発明は、ステータにおける圧電体接着面の裏側の面と
ステータの半径方向外側の外周面とにロータを圧接して
、ステータの２面の進行波をロータに作用させることを
目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の超音波モータは、ステータの一方の面に接着さ
れた２組の圧電体部分に互いに９０°位相差のある駆動
用高周波電圧を印加して進行波を発生させ、ステータの
他の面に圧接したロータを進行波により回転させるよう
にした超音波モータにおいて、ステータに圧電体を接着
した面の裏面部分と接する第１の進行波作動面と、ステ
ータの前記裏面部分から圧電体接着面に連続する外周面
と接する第２の進行波作動面とを、ロータに設けたこと
を特徴とする。

またロータを、円盤状の第１ロータ部分と、円筒部を有
する第２ロータ部とで構成し、第１ロータ部分はステー
タにおける圧電体接着面の裏側面に圧接し、第２ロータ
部分をステータの半径方向外側の一外周面に圧接させる
ことにより、ステータの二面の進行波をロータに作用さ
せてもよい。

［作用］ 上記手段の超音波モータでは、ステータに高周波電圧を
印加して進行波を生じさせれば、ステータにおける圧電
体接着面の裏側の面と、半径方向外側の外周面との２面
から進行波をロータに作用でき、大きな推力でロータを
回転させることができる。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図により説明する。

超音波モータは、基板ｌ上に円盤状のステータ２が固定
され、さらにその上に摩擦材を介してロータ３が重ねら
れ、ステータ２に後記のように生じる進行波によりロー
タ３を回転させるようになっている。なお、ステータ２
もしくはロータ３の材質等を選択することにより、両者
間に摩擦が生じるようにすれば、両者間の摩擦材は不要
である。また、ステータ２がロータ３と接する外周部の
ステータの環状面に放射状の多数の突条２ａが設けられ
、ステータ２に生じる進行波の振幅を大きくできるよう
になっている。

ステータ２は弾性体により形成され、その外周部は基板
ｌから離れていて、ステータ２の基板ｌ側の面に圧電体
４が接着されている。圧電体４は環状に配置され、それ
に印加する駆動用高周波電圧の波長んの１／２のピッチ
の複数の圧電素子に分極され、複数の圧電素子はｌ／４
λだけ離した２組の圧電体部分に分けられる。そして２
組の圧電体部分にそれぞれ９０°位相差のある高周波電
圧を印加することにより、ステータ２に波長んの進行波
を生じさせるようになっている。

また、ロータ３がステータ２の進行波を受けて回転する
ためにはロータ３をステータ２に圧接させる必要があり
、ロータ３は、摩擦材６を介して皿バネ７によりステー
タ側に押圧されるようになっている。皿バネ７の中心側
基部は出力軸８の鍔部８ａに取付けられ、ロータ３が回
転したときに皿バネ７を介して出力軸８も一体に回転す
るようになっている。なお、出力軸８はロータ３とステ
ータ２と基板ｌの各中央孔を貫通し、その出力軸８は基
Ｍｉｌに設けた軸受け９と、ロータ３の上部を覆うケー
シングｌＯに設けたスラスト軸受け１１とに保持される
。

ロータ３は、ステータ２とほぼ同じ大きさの円盤形であ
り、かつその外周部に円筒部３ａが突設される。そして
ロータ３の円盤部分の外周部がステータ２の圧電体接着
面の裏側（本実施例では突条２ａ）に圧接し、円筒部３
ａがステータ２の半径方向外側の外周面に圧接するよう
になっている。なおロータの円筒部３ａとステータ２の
外周部との圧接は、そのはめ合い寸法を調整することに
より適度の圧力が生じるようになっている。またステー
タ２の半径方向外側の外周面に生じる進行波の振幅を大
きくするため、ステータ２の半径方向外側の外周面にも
前記突条２ａのような多数の突条を設けてもよい。

次に本発明の第２実施例を第２図により説明する。

この実施例は、ロータを、円盤部からなる第１ロータ部
分１３ａと、円盤部の外周に円筒部１４を有する第２ロ
ータ部分１３ｂとに別体に形成した。そしてステータ２
側に、順次、第１ロータ部分１３ａ、第２ロータ部分１
３ｂを重ねて配置した。

なお、第２ロータ部分の円筒部１４は、第１ロータ部分
の外周面に接することなくステータ２の外周面に接する
ようになっている。また第２ロータ部分１３ｂを皿バネ
でステータ側に押すことにより、第１ロータ部分も押さ
れてステータ２に圧接されるようになっている。第１ロ
ータ部分１３ａと第２ロータ部分１３ｂの間には摩擦材
１５が配置されている。第１ロータ部分１３ａが受けた
回転力は、摩擦材１５によって第２ロータ部分１３ｂに
伝達される。

従って、第１ロータ部分１３ａと第２ロータ部分１３ｂ
は一体に回転する。第２ロータ部分１３ｂは第１図の場
合と同様に皿バネ７により回転軸８に結合されており、
第２ロータ部分１３ｂは皿バネ７を介して回転軸８へ回
転力を伝達する。また第１ロータ部分１３ａがステータ
２と接する面に摺動材１６が設けられる。

なお、本実施例は円盤状のステータと、ロータであった
が、カメラ用のリング状のものであっても、本発明を適
用できる。

［発明の効果］ 本考案の超音波モータは、ロータに円筒部を設けて、ス
テータにおける円盤状の面だけでなく、半径方向外側の
外周面からも進行波をロータに作用させることができる
ので、推力が増大し、モータ効率も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波モータの部分断面図、第２図は
第２実施例の超音波モータの要部断面図である。 ｌ；基板　　　　２；ステータ　　　３；ロータ３ａ；
円筒部　　　１３ａ；第１０−夕部分１３ｂ：第２ロー
タ部分　　１４；円筒部出願人　　株式会社　フ　コ　
ク アイシン精機株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステータの一方の面に接着された２組の圧電体部
   分に互いに９０°位相差のある駆動用高周波電圧を印加
   して進行波を発生させ、ステータの他の面に圧接したロ
   ータをステータに発生させた進行波により回転させるよ
   うにした超音波モータにおいて、ステータの圧電体接着
   面の裏面部分と接する第１の進行波作動面と、ステータ
   の前記裏面部分から圧電体接着面に連続する外周面と接
   する第２の進行波作動面とを、ロータに設けたことを特
   徴とする超音波モータ。
2. （２）ステータの一方の面に接着された２組の圧電体部
   分に互いに９０°位相差のある駆動用高周波電圧を印加
   して進行波を発生させ、ステータの他の面に圧接したロ
   ータをステータに発生させた進行波により回転させるよ
   うにした超音波モータにおいて、ロータは、ステータに
   圧電体を接着した面の裏面部分と接しで進行波を受ける
   第１ロータ部分と、ステータの前記裏面部分から圧電体
   接着面に連続する外周面と接して進行波を受ける円筒部
   を有する第２ロータ部分とから構成し、両ロータ部分を
   重ねて配置したことを特徴とする超音波モータ。