JPH0251373A - 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】 ［発明のＨ的］ （産業上の利用分野） 本発明は、圧電素子を利用した超音波モータに閏する。

（従来の技術） 圧電素子を用いた超音波モータの研究、開発が行われて
いるが、その原理、構造も様々である。例えば、弾性進
行波を利用し回転運動を行う超音波モータは、第４図に
その分解斜視図を示すように、弾性体リング１１に複数
個の圧電索子１２を取り付け、この圧電索子１２を位相
の異なる信号で順次駆動すると、弾性体リング１１には
楕円運動を行う弾性進行波が発生し、この弾性進行波が
弾性体リング１１に加圧接触させたロータ１３を回転さ
せるものである。

このような構成からなる超音波モータでは、弾性進行波
をリングに発生させ駆動力を得るためにリングが必要で
、設計の自由度が限定されており、また、圧電素子をそ
れぞれ位相の異なる信号で駆動しなければならず、この
ために駆動回路が大形化せざるを得なかった。更に、弾
性体リングに生ずる弾性進行波の振幅が微少であるため
、この変位を拡大するとか、効率改善をしなければなら
ないなどの種々の問題点があった。

（発明が解決しようとするｖＩＩ題） この発明では、定在波を用いることによって設計の自由
度の高い、安定で、かつ出力効率の高い超音波モータを
提供するものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明になる超音波モータは、リング状の捩り振動を
行う８％層型の圧電素子と、リング状の厚み振動を行う
積層型の圧電素子とを接合又は一体形成してなるもので
ある。

（作　用） この発明になる超音波モータでは、弾性進行波ではなく
、捩り振動の積層型圧電素子と厚み振動の積層型圧電素
子とを接合又は一体形成したものから超音波モータを構
成し、発生する定在波を用いるので設ｓ１の自由度が高
く、非共振モードでも駆動でき、安定で高出力のものが
得られ、駆動回路も小形で簡易なものとすることができ
る。

（実施例） 第１図は本発明の超音波モータのステ〜り部の斜視図を
示すもので、１はリング状の捩り振動の８１層型の圧電
索子、２はリング状の厚み振動の積層型の圧電素子であ
り、これらは互いに接着されている。この厚み振動の積
層型の圧電索子２の上面にロータを加圧接触させると超
音波モータが構成される。

第２図に承りように、圧電素子１と圧電素子２とを同相
（ＶＯＳｉｎωｔ）にて駆動すると、圧電索子２には３
で示すような斜めの振動が生じ、これにロータを加圧接
触させることによりロータは圧電素子２上を回転移動す
る。また、第３図に示すように圧電索子１をＶｏｓｉｎ
ωｔ。

圧電素子２をｙＯｃｏｓωｔにて駆動すると、圧電索子
２の表面の質点は４で示すような楕円振動を行うために
、ロータは回転移動する。

この例では、各圧電素子を接着してステータとしたが、
一体に成形したものでもよく、また、各圧電素子を金属
、セラミックなどのリングスペーサを介し接着してもよ
い。

更に、圧電素子のロータとの接合面に平面あるいは凸部
、スリットなどを右する接合リングを設け、ロータと接
触させてもよい。

［発明の効果］ この発明になる超音波モータでは、弾性進行波を用いず
に定在波を用いるために設計の自由度の高い、安定で、
高出力のモータが実現でき、非共ＦｊｔＴニードでも駆
動できるために、駆動回路、制御回路ら小形でシンプル
なものとすることができる。

また、積層型の圧電素子を用いているために、低電圧、
低電力駆動が可能で、８速で高効率なものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施例を示すもので、第１図
は超音波モータのステータ部を示す斜°視図、第２図及
び第３図は第１図の超音波モータのステタ部の振動変位
の様子をそれぞれ示す説明図、第４図は従来の超音波モ
ータを示ケ分解斜視図である。 １・・・・・・捩り振動の積層型／′ｆ：電索子２・・
・・・・即み振動の積層型圧電素子第　　１ 図 第　　２ 図 特　　許　　出　　願　　人 マルコン電子株式会社 第　３　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）リング状の捩り振動の積層型圧電素子と、リング
   状の厚み振動の積層型圧電素子とを接合又は一体形成し
   てなる超音波モータ。