JPH03235678A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JPH03235678A JPH03235678A JP2027135A JP2713590A JPH03235678A JP H03235678 A JPH03235678 A JP H03235678A JP 2027135 A JP2027135 A JP 2027135A JP 2713590 A JP2713590 A JP 2713590A JP H03235678 A JPH03235678 A JP H03235678A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- ultrasonic motor
- vibration
- rotor
- stator
- 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
Links
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 abstract description 10
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000005060 rubber Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 17
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- 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。
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ＯＡ機器等に用いられる圧電振動子の超音波振
動を用いたいわゆる超音波モータに関しステータとなる
圧電振動子の形状が円柱状あるいは中空円柱状の超音波
モータに関する。
動を用いたいわゆる超音波モータに関しステータとなる
圧電振動子の形状が円柱状あるいは中空円柱状の超音波
モータに関する。
（従来の技術）
第２図は従来の屈曲共振型超音波モータの構造例の斜視
図であり、第３図は第２図の超音波モータに用いられて
いる２重モード圧電屈曲振動子１１の構成を示す斜視図
である。これらの図において、圧電セラミックス円柱１
１には円周を４分割する位置に、長さ方向に平行に電極
３２，３４゜３１．３３が設けられている。第４図は第
３図に示した２重モード圧電屈曲振動子１１′の動作の
説明図であり、第４図（ａ）は電極３２．３４を（＋）
、電極３１．３３を（−）にして電圧を印加した場合の
分極の向きを破線の矢印２１．２２で示している。
図であり、第３図は第２図の超音波モータに用いられて
いる２重モード圧電屈曲振動子１１の構成を示す斜視図
である。これらの図において、圧電セラミックス円柱１
１には円周を４分割する位置に、長さ方向に平行に電極
３２，３４゜３１．３３が設けられている。第４図は第
３図に示した２重モード圧電屈曲振動子１１′の動作の
説明図であり、第４図（ａ）は電極３２．３４を（＋）
、電極３１．３３を（−）にして電圧を印加した場合の
分極の向きを破線の矢印２１．２２で示している。
第４図（ｂ）は第４図（ａ）のように分極した圧電セラ
ミックス円柱において電極３３．３４を（＋）、電極３
１．３２を（−）にして実線の矢印２２で示すように電
圧を印加した場合の断面の歪を示す図である。
ミックス円柱において電極３３．３４を（＋）、電極３
１．３２を（−）にして実線の矢印２２で示すように電
圧を印加した場合の断面の歪を示す図である。
第４図（ｂ）において、電圧は電極３４から３１、電極
３３から３２に印加される。そのために分極方向に依存
して圧電セラミックス円柱１１の周面に沿うように電極
３４．３１間は伸び、電極３３．３２間は縮む。その結
果として第４図（ｂ）において長さ方向に下側が膨らむ
ように屈曲する。また印加電圧の極性が逆向きであれば
屈曲も逆になる。
３３から３２に印加される。そのために分極方向に依存
して圧電セラミックス円柱１１の周面に沿うように電極
３４．３１間は伸び、電極３３．３２間は縮む。その結
果として第４図（ｂ）において長さ方向に下側が膨らむ
ように屈曲する。また印加電圧の極性が逆向きであれば
屈曲も逆になる。
第５図（ａ）および第５図（ｂ）は圧電セラミックス円
柱ユ１に交／ｉＥ電圧を加えた場合の振動状態の説明図
である。
柱ユ１に交／ｉＥ電圧を加えた場合の振動状態の説明図
である。
電極３３．３４と電極３１．３２間に振動子の共振周波
数に等しい交流電圧を印加した場合、第５図（ａ）のよ
うに白抜き矢印２３の方向に屈曲振動を発生する。電極
３１．３４および３２３３を接続して同様に振動子の共
振周波数に等しい交Ａ電圧を印加すると、屈曲振動の方
向は第５図（ａ）の矢印２３の方向とは直角な方向とな
る。
数に等しい交流電圧を印加した場合、第５図（ａ）のよ
うに白抜き矢印２３の方向に屈曲振動を発生する。電極
３１．３４および３２３３を接続して同様に振動子の共
振周波数に等しい交Ａ電圧を印加すると、屈曲振動の方
向は第５図（ａ）の矢印２３の方向とは直角な方向とな
る。
従って２以上の二つの方向の屈曲振動の位相を９０°ず
らせることにより、圧電セラミックス円柱１１の両端部
に第５図（ｂ）の矢印２４に示すような円運動を含む楕
円運動を励起することが可能である。
らせることにより、圧電セラミックス円柱１１の両端部
に第５図（ｂ）の矢印２４に示すような円運動を含む楕
円運動を励起することが可能である。
［発明が解決しようとする課題］
第２図に示すように、２重モード圧電屈曲振動子１１′
を用いた従来の超音波モータにおいては。
を用いた従来の超音波モータにおいては。
丸棒状の圧電セラミックス１１の振動の節の位置をガラ
スエポキシなどの硬いプラスチックから成る支持リング
１２’、１３’で支持し、軸受１４に回転自在に支持さ
れたローラ１５を圧接してモータを構成している。前記
支持リング１２′１３′と軸受１４は共通の外枠１６に
固定されているため２重モード屈曲振動子１１′の端部
とローラ１５を安定に接触させることが難しい。すなわ
ち圧接力が強すぎると振動を抑えてしまい、圧接力か弱
いとスリップしてしまう。またステータとロータの寸法
および対称性にばらつきがあったり回転駆動力を取り出
すために回転軸に力が加わる場合も圧接状態が変化しモ
ータの回転状態が変化すると云う欠点かあった。
スエポキシなどの硬いプラスチックから成る支持リング
１２’、１３’で支持し、軸受１４に回転自在に支持さ
れたローラ１５を圧接してモータを構成している。前記
支持リング１２′１３′と軸受１４は共通の外枠１６に
固定されているため２重モード屈曲振動子１１′の端部
とローラ１５を安定に接触させることが難しい。すなわ
ち圧接力が強すぎると振動を抑えてしまい、圧接力か弱
いとスリップしてしまう。またステータとロータの寸法
および対称性にばらつきがあったり回転駆動力を取り出
すために回転軸に力が加わる場合も圧接状態が変化しモ
ータの回転状態が変化すると云う欠点かあった。
そこで 本発明の技術課題は、上記従来の超音波モータ
の欠点を除去し、圧接力のばらつきやロータ軸に加わる
外力の変化によるモータ特性のばらつきの小さい超音波
モータを提供することにある。
の欠点を除去し、圧接力のばらつきやロータ軸に加わる
外力の変化によるモータ特性のばらつきの小さい超音波
モータを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明によれば１円柱状あるいは中空円柱状の圧電振動
子からなるステータの少なくとも一方の端部に円板状あ
るいはカップ状ローターを圧接して構成される超音波モ
ータにおいて、前記ステータとなる圧電振動子の振動の
節の部分を硬質ゴムなどの弾性体からなる支持具で支持
固定したことを特徴とする超音波モータが得られる。
子からなるステータの少なくとも一方の端部に円板状あ
るいはカップ状ローターを圧接して構成される超音波モ
ータにおいて、前記ステータとなる圧電振動子の振動の
節の部分を硬質ゴムなどの弾性体からなる支持具で支持
固定したことを特徴とする超音波モータが得られる。
（作 用）
本発明の超音波モータにおいては、弾性体からなる支持
具を用いたために、ロータ軸に加わる外力の変化や、圧
電振動子の寸法変化による回転中の圧接力のばらつきを
吸収するので、モータ特性のばらつきを小さくすること
ができる。
具を用いたために、ロータ軸に加わる外力の変化や、圧
電振動子の寸法変化による回転中の圧接力のばらつきを
吸収するので、モータ特性のばらつきを小さくすること
ができる。
（実施例
以下本発明の実施例について図面を用いて詳しく説明す
る。
る。
第１図は本発明の超音波モータの構造例を示す斜視図で
あり、第２図から第４図に示した従来例と同様の円柱状
の圧電セラミックス１１からなる２重モード屈曲振動子
１１′の一方の端部にカップ状のローラ１５の内面を圧
接して構成されている。円柱状の２重モード屈曲振動子
１１′はその振動の節の部分が硬質ゴムからなる支持リ
ング１２１３により支持されており、ゴムの弾性を利用
して前記カップ状ローラ１５に圧接されている。
あり、第２図から第４図に示した従来例と同様の円柱状
の圧電セラミックス１１からなる２重モード屈曲振動子
１１′の一方の端部にカップ状のローラ１５の内面を圧
接して構成されている。円柱状の２重モード屈曲振動子
１１′はその振動の節の部分が硬質ゴムからなる支持リ
ング１２１３により支持されており、ゴムの弾性を利用
して前記カップ状ローラ１５に圧接されている。
第１図において、２重モード屈曲振動子１１′の端部と
カップ状ローラ１５の内面は前記弾性を有する支持リン
グ１２．１３の弾性を利用して圧接されているため、ロ
ータ軸に加わる外力の変化やロータ１５や２重モード屈
曲振動子１１′の寸法変化による回転中の圧接力のばら
つきを支持リング１２．１３の弾性が吸収するためモー
タ特性のばらつきを小さくすることが出来る。
カップ状ローラ１５の内面は前記弾性を有する支持リン
グ１２．１３の弾性を利用して圧接されているため、ロ
ータ軸に加わる外力の変化やロータ１５や２重モード屈
曲振動子１１′の寸法変化による回転中の圧接力のばら
つきを支持リング１２．１３の弾性が吸収するためモー
タ特性のばらつきを小さくすることが出来る。
以上の説明においては、ステータとして圧電セラミック
ス円柱を用いた２重モード屈曲振動型超音波モータの例
について説明したが２本発明はこれだげに限定されるも
のではなく、ステータとして圧電セラミックス中空円柱
を用いた場合でも良く、さらに振動モードも屈曲モード
だけに限定されるものではなく２円柱あるいは中空円柱
をステータとし、端部にロータを圧接して構成される超
音波モータに対しては適用される。
ス円柱を用いた２重モード屈曲振動型超音波モータの例
について説明したが２本発明はこれだげに限定されるも
のではなく、ステータとして圧電セラミックス中空円柱
を用いた場合でも良く、さらに振動モードも屈曲モード
だけに限定されるものではなく２円柱あるいは中空円柱
をステータとし、端部にロータを圧接して構成される超
音波モータに対しては適用される。
（発明の効果）
以上示したように１本発明によれば、構造が簡単で、特
性のばらつきの少ない超音波モータを得ることが出来、
実用的にその効果は大きい。
性のばらつきの少ない超音波モータを得ることが出来、
実用的にその効果は大きい。
ング、１４・・・軸受、１５・・・カップ状ローラ、１
６・・・外枠、３１，３２，３３．３４・・・ストリッ
プ状電極。
６・・・外枠、３１，３２，３３．３４・・・ストリッ
プ状電極。
第１図は本発明の一実施例の構造を示す斜視図。
第２図は従来の超音波モータの構造例を示す斜視図、第
３図から第５図は従来の超音波モータの一例である２重
モード屈曲共振型超音波モータの動作原理の説明図であ
る。 図中、１１・・・圧電セラミックス円柱、１１′・・・
圧電屈曲振動子、１２．１３・・・硬質ゴム製支持リン
グ、１２’ 、１３’ ・・・ガラスエポキシ製支持す
第３図 第４図 （Ｑ） 第５図 （０，） 手続補正書 （自発） 平成２年４月３日
３図から第５図は従来の超音波モータの一例である２重
モード屈曲共振型超音波モータの動作原理の説明図であ
る。 図中、１１・・・圧電セラミックス円柱、１１′・・・
圧電屈曲振動子、１２．１３・・・硬質ゴム製支持リン
グ、１２’ 、１３’ ・・・ガラスエポキシ製支持す
第３図 第４図 （Ｑ） 第５図 （０，） 手続補正書 （自発） 平成２年４月３日
Claims (1)
- １．円柱状あるいは中空円柱状の圧電振動子からなるス
テータの少なくとも一方の端部に円板状あるいはカップ
状ローターを圧接して構成される超音波モータにおいて
，前記ステータとなる圧電振動子の振動の節の部分を硬
質ゴムなどの弾性体からなる支持具で支持固定したこと
を特徴とする超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027135A JPH03235678A (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2027135A JPH03235678A (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03235678A true JPH03235678A (ja) | 1991-10-21 |
Family
ID=12212612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2027135A Pending JPH03235678A (ja) | 1990-02-08 | 1990-02-08 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03235678A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5883460A (en) * | 1996-06-28 | 1999-03-16 | Ultex Corporation | Support unit for ultrasonic vibration resonator |
| JP2004282089A (ja) * | 2004-03-31 | 2004-10-07 | Univ Kyoto | 機能素子、機能素子を用いた装置、および機能素子の製造方法 |
| KR100728372B1 (ko) * | 2005-11-22 | 2007-06-14 | 엘지전자 주식회사 | 초소형 압전 리니어 모터 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174282A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Canon Inc | 超音波モータ |
-
1990
- 1990-02-08 JP JP2027135A patent/JPH03235678A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01174282A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-10 | Canon Inc | 超音波モータ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5883460A (en) * | 1996-06-28 | 1999-03-16 | Ultex Corporation | Support unit for ultrasonic vibration resonator |
| JP2004282089A (ja) * | 2004-03-31 | 2004-10-07 | Univ Kyoto | 機能素子、機能素子を用いた装置、および機能素子の製造方法 |
| KR100728372B1 (ko) * | 2005-11-22 | 2007-06-14 | 엘지전자 주식회사 | 초소형 압전 리니어 모터 |
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