JPH03103084A - 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、固定子に進行性振動波を発生させて移動子を
駆動する超音波モータに関する。

Ｂ．従来の技術 この種の超音波モータは，例えば特開昭５９−１１１６
０９号公報に開示されているように、例えばリング状の
弾性体の下面に圧電体を一体的に接着して或るステータ
（固定子）と、上記弾性体の駆動面に加圧接触されるロ
ータ（移動子）とを有する。そして、圧電体に交流電圧
を印加すると、これに屈曲振動が生じて弾性体の駆動面
に進行性振動波が発生し、この振動波によりロータが摩
擦駆動される。

また、特開昭５９−１７８９８８号公報に開示されてい
るように、上記弾性体の駆動面に櫛歯状の溝を設け、こ
れにより駆動効率を向上させるものも知られている。

ところで、上記ステータの支持方式としては次のような
ものがある。

■圧電体の下面にフェル１・などの緩衝部材を設けて支
持する方式。

■ステータの外周面あるいは内周面の中立軸近傍にフラ
ンジ部を設け、このフランジ部の下面を例えば円環状の
支持部材上面に接着して支持する方式。

■特開昭６０−９６１８３号公報に開示されているよう
に、ステータの外周面あるいは内周面の中立軸近傍にそ
の径方向に延在する複数の棒状補助振動体を設け、その
先端を支持部材上に載置して支持する方式。

Ｃ．発明が解決しようとする課題 しかしながら、上述のフエルトで支持する■の方式は、
フェルトの耐候性が悪いとともに、フェルトの経年変化
により駆動条件が大きく変化して信頼性に問題がある。

また、フランジで支持する■の方式は支持損失が大きく
、駆動効率が低下するという問題がある。さらに棒状補
助振動体で支持する■の方式は、幅が狭く厚さの薄い棒
状補助振動体を寸法精度を揃えて多数設ける必要があり
、その加工が困難で、かつ高価となる。また棒状補助振
動体が厚い場合には、その剛性が高くなり，ステータの
振動が支持部材を介して外部に伝達され、騒音が生じる
という不都合もある。

本発明の技術的課題は、簡単かつ廉価な加工で信頼性お
よび駆動効率を向上させ、かつ騒音の発生を防止するこ
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、圧
電体１２、および圧電体１２の励振によって駆動面１１
ａに進行性振動波を発生する弾性体１１を有する固定子
１０と、弾性体１ｌの駆動而１１ａに加圧接触され上記
進行性振動波によって駆動される移動子２０とを備えた
超音波モータに適用される。そして、弾性体１ｌの側面
に一体に突設され、先端が固定部材（不図示）により固
定されるフランジ状の支持部材１３を備えるとともに、
この支持部材１３に複数の孔部１３ｃを形成し、これに
より上記技術的課題を解決する。

Ｅ．作用 弾性体１１の側面に支持部材１３が一体に設けられてい
るので、耐候性がよいのに加えて，経年変化にまり邸動
条件が大きく変化することがない。

また、支持部材１３に複数の孔部１３ｃが形成されてい
るので、支持部材１３の剛性が低下し、支持損失が小さ
くなり駆動効率が向上するのに加えて，振動が外部に伝
達されることもなく、騒音の発生をも防止できる。

なお、本発明の構或を説明する上記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
。

Ｆ６実施例 第１図〜第３図により本発明を円環状の回転型超音波モ
ータに適用した場合の一実施例を説明する。

第１図は本発明に係る超音波モータの斜視図である。ス
テータ（固定子）１０は、例えばりん青銅，ステンレス
またはインバー等から或るリング状弾性体１１と、この
弾性体１１に接着されたリング状圧電体１２とから構成
され、弾性体１１の駆動面１１ａには、櫛歯状の溝１ｌ
ｂが設けられている。

また弾性体１１には、フランジ状の支持部材１３が一体
に形成されている。この支持部材ｌ３は、弾性体１１の
外周面に位置する中立軸近傍から径方向に突出した薄板
部１３ａと、この薄板部１３ａの先端に一体に形成され
た肉厚部１３ｂとから或り、肉厚部１３ｂが不図示の固
定部材によって固定される。薄板部１３ａには、上記櫛
歯状の各溝１ｌｂの延長線上に位置する部分に複数の円
形孔部１３ｃがエッチングにより形或されている。

一方、ロータ（移動子）２０は、リング状のロータ母材
２１にリング状のスライダ材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、その外縁に支持部材３ｏが一体成
形されている。そして、不図示の加圧部材による加圧力
が支持部材３０、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２２ａが弾性体ｌ１の駆動
面１１ａに加圧接触される。

次に、実施例の動作を説明する。

圧電体１２に交流電圧が印加されると、圧電体１２に屈
曲振動が生じて弾性体１ｌの駆動面１１ａに進行性振動
波が発生し、この振動波によりロータ２０が駆動される
。このとき、弾性体１１のの櫛歯状の溝１ｌｂが設けら
れている部分は、他の部分よりも厚さが薄いので、この
部分が振動波の屈曲部分となる。そしてこの場合，ステ
ータ１０の中立軸が溝１ｌｂを設けない場合と比べて下
方に位置するので、上記振動波の振幅が大きくなり，ロ
ータ２０の駆動効率が向上する。

以上の実施例によれば、ステータ１０の支持部材１３が
弾性体１１に一体に形或されているので、耐候性がよい
のに加えて、経年変化により駆動条件が変化することも
なく信頼性の向上が図れる。

また、支持部材１３の薄板部１３ａには、櫛歯状の各溝
１１ｂの延長線上に位置する部分に孔部１３ｃが設けら
れているので、以下のような効果がある。

すなわち、弾性体１１の溝１ｌｂが設けられた部分は上
述したように振動波の屈曲部であり、したがって薄板部
１３ａの溝１ｌｂの延長線上に位置する部分も屈曲部と
なる。この屈曲部に孔部１３ｃを設けたので、その部分
の剛性が低下してさらに屈曲し易くなり、振幅を大きく
することができる。このことは、支持損失が小さくなり
駆動効率が向上することを示している。ここで第２図は
、径方向におけるステータ１０の各部分の振動振幅を示
しており、Ｑｌは薄板部１３ａに孔部１３ｃを設けた場
合を、Ｑ２は孔部１３ｃを設けない場合をそれぞれ示し
ている。これによれば、孔部１３ｃを設けたことにより
、設けない場合よりも各部で振動振幅が大きくなってい
ることが分かる。

また支持部材１３の剛性低下により振動が支持部材１３
を介して外部に伝達されることもなく、騒音が防止され
る。さらに本実施例では、孔部１３ｃをエッチングによ
り形或するようにしたので、支持部材１３に残留ひずみ
が発生することがない。

なお以上では、弾性体１１の外周面に支持部材１３を形
戒するようにしたが、内周面に形成してもよい。また孔
部１３ｃの形状は円形に限定されず、例えば楕円形やそ
の他の形状でもよい。さらに、孔部１３ｃを貫通孔とし
たが、第３図に示すように貫通孔でなく凹溝でもよい。

さらにまた、円環状の超音波モータにて説明したが、円
盤状の超音波モータにも本発明を適用できる。また回転
型超音波モータに限定されず、リニア型の超音波モータ
にも同様に本発明を適用できる。

Ｇ．発明の効果 本発明によれば、弾性体の側面に支持部材を一体に設け
たので、耐候性がよいのに加えて、経年変化により駆動
条件が大きく変化することもなく、信頼性一の向上が図
れる。また、上記支持部材に複数の孔部を形成したので
、支持部材の剛性が低下し、簡単かつ廉価なな加工で支
持損失を小さくし駆動効率を向上させることができると
ともに、振動が外部に伝達されることもなく、騒音の発
生をも防止できる。

【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斜視図
、第２図はステータの各部分における振幅を示す図、第
３図は孔部の変形例を示す超音波モータの部分断面図で
ある。 工Ｏ：ステータ　　　　１１：弾性体 １１ｂ：溝　　　　　　　１２：圧電体１３：支持部材
　　　１３ｃ：孔部 ２０：ロータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）圧電体、および該圧電体の励振によって駆動面に進
   行性振動波を発生する弾性体を有する固定子と、 前記弾性体の駆動面に加圧接触され前記進行性振動波に
   よって駆動される移動子とを備えた超音波モータにおい
   て、 前記弾性体の側面に一体に突設され、先端が固定部材に
   より固定されるフランジ状の支持部材を備えるとともに
   、該支持部材に複数の孔部を形成したことを特徴とする
   超音波モータ。 ２）前記弾性体の駆動面には櫛歯状の溝が形成され、前
   記孔部は、前記支持部材における前記櫛歯状の溝の延長
   線上に位置する部分に形成されることを特徴とする請求
   項１に記載の超音波モータ。 ３）前記孔部は、エッチングにより形成されることを特
   徴とする請求項１または２に記載の超音波モータ。