JPH0332377A

JPH0332377A - 超音波モータ

Info

Publication number: JPH0332377A
Application number: JP1166059A
Authority: JP
Inventors: Takuma Takahashi; 高橋　琢磨; Hajime Oda; 織田　肇; Takashi Kogo; 向後　孝志; Toshiya Tamura; 俊哉田村
Original assignee: Seikosha KK
Current assignee: Seikosha KK
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1991-02-12

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、強誘電性液晶を用いた超音波モータに関する
ものである。

（従来の技術）ロータとステータとを備え、両者のうち少なくとも一方
は複数の電歪索子で駆動される少なくとも１つの振動子
を含み、この電歪素子の引出しリード線は駆動電源に接
続され、ロータとステータはトルクを伝達するため振動
子の表面上の少なくとも一点において互いに押し合い、
電歪素子に加える超音波電気エネルギを機械振動エネル
ギに変換させ、この機械振動エネルギをロータの一方向
運動に変換する超音波モータが、すでに特開昭５２−２
９１９２号公報等によって開示されている。

この原理を応用したものの１つとして、円筒状の弾性振
動子からなるステータとこのステータの内周あるいは外
周のうち一方の面に対接する円筒状のロータとから構成
される超音波モータがある。

このように構成された超音波モータにあっては、相対向
する２つの円筒同士を加圧接触させる必要がある。この
ためロータを分割し、この分割した箇所にバネを介在さ
せるなどの方法によって、口夕をステータに対しその径
方向に圧接させている。

（解決しようとする課題）電歪素子の振動振幅は、実際には１〜１０μｍ程度と微
小であるため、ステータとロータとの隙間がこの振動振
幅より大きい場合には、そのエネルギ変換効率が悪いも
のとなり、したがってロータとステータの高い寸法精度
が要求されることになる。また、ロータを分割し、この
分割した箇所にバネを介在させてステータとロータとを
加圧接触させれば、トルクがバネの加圧力によって変動
するために、均一な品質特性が得難いものとなる。

さらに、円筒状のステータの内周面（あるいは外周面）
に電歪素子を貼付する必要があるため、この電歪索子を
その曲面に合せて円弧状に銭形したり、あるいは円弧状
に歪みを与えるなどした後貼付する必要があった。

本発明の目的は、バネなどの機械的構造を用いることな
く構成でき、製造が容易であり、軽量化および小型化が
可能な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） −に記１］的を達成するために、本発明の超音波モタは
、円筒状のステータとこのステータの内周あるいは外周
のうち一方の而に対接する円筒状のロータとの対向面に
、短冊形の電極群を有する１対の拭板とこの側基板間に
封止されている強誘電性液晶とからなるフレキシブルな
強誘電性液晶パネルが設けである。そして強誘電性液晶
の電歪効果に基づいて進行？ｌｉ　Ｍ、波を発生させる
ための駆動信号供給装置が電極群に接続されている。

（実施例）以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図に示すように、ステータ１は円筒状であり、この
ステータ１の内周面に対接する円筒状のロータ２が圧入
される。ステータ１の内周面には、円筒状に形成された
フレキシブルな強誘電性液晶パネル３が設けである。

強誘電性液晶パネル３の構成は、第１図および第２図に
示すように、ポリエステルシートなどの１対の弾性基板
３ａ、３ｂを所定の間隙をもって対向位置させ、この両
越板３ａ、３ｂの外周縁を、エポキシ接着剤などのシー
ル＋４４ａ、４ｂによってシールし、内部に強誘電性液
晶５を封止したちのである。内側の引１性双板３ａの外
周面には、短冊形をなす複数の電極群３ｃ・・・および
３ｄ・・・が形成してあり、外側の弾性基板３ｂの内周
面には、電極群３ｃ、３ｄに対向する共通電極３ｅが形
成してある。電極群３ｃ、３ｄは、短冊形の電極の長平
方向が軸方向に揃い、その幅方向が円筒の円周方向に整
列するものである（第３図参照）。電極ｎ’ｆ３ｃ、３
ｄおよび共通電極３ｅには、リード線などの接続手段６
を介して駆動信号供給装置７から駆動信号が供給される
。駆動信号が供給されると、強誘電性液晶５の電歪効果
に基づき弾性基板３ａが屈曲し、ステータ１の内周面に
、その円周方向にそって一方向の進行弾性波が発生する
。

第２図により詳述すると、電極群３ｃ、３ｄには、電源
７ａからの一端出力を、９０度位相器７ｂおよび極性反
転器７ｃ、７ｃを介して、その駆動信号としてπ／２（
ｒａｄ）ずつ位相を進ませた交流電圧を印加する。共通
電極３ｅには、電源７ａからの交流電圧の他端出力が接
続されている。　隣合う電極３ｃ、３ｄは印加電圧の４
分の３波長ずらして配置してあり、電極ＸＴ３ｃ・・・
と３ｄ・・・は相互に時間的位相がπ／２（ｒａｄ）異
なる電圧が印加されることにより、両方に発生した波か
相互に干渉を起こし、合成されて弾性進行波となる。こ
れにより強誘電性液晶５の電歪効果によって基板３ａが
屈曲し、この電歪効果による基板３ａの屈曲により、ス
テータ１の内周面にはその円周方向にそって進行弾性波
が発生することになる。このためにステータ１内に圧入
されたロータ２は、その円周方向に回転することになる
。

第４図は本発明の第２の実施例を示すものであって、こ
の実施例では、弾性基板３１ａ、３Ｌｂの対向面にそれ
ぞれ電極群３１ｃ・・・、３１ｄ・・・を設けである構
成である。この例では、電極群３１Ｃ・・・は電極群３
１ｄに対して電極幅の２分の１だけずらして同ピツチで
形成してある。そして電極？！Ｔ　３１　ｃ・・・、３
１ｄ・・・に供給される駆動信号は、その隣合う電極に
位相か逆、すなわちπ（ｒａｄ）ずつ位相の異なった交
流電圧が加えられる一方、電極群３１ｄ・・・に対して
は、電極群３１ｃ・・・に対してπ／２（ｒａｄ）たけ
位相をずらした交流電性が加えられる。このような電極
群および駆動信号によって、第１の実施例と同様にロー
タを一方向に回転駆動することかできる。

第５図は本発明の第３の実施例を示すものであって、６
１１１性基板３２ａの一方向り下に電極群３２Ｃ・・・
２３２ｄ・・・を設は−Ｃある構成である。なお、図示
しないが、弾性基板３２ａ外周に対向する弾性基板に共
通電極が設けである構成は、第１の実施例に同じである
。この例では、電極群３２ｃ・・は電極Ｈ’ｆ　３２　
ｄ・・・に対して電極幅の２分のまたけずらして同ピツ
チで形成してある。そして電極群３２ｃ・・・、３２ｄ
・・・に供給される駆動信号は、第１および第２の実施
例と同様であり、ロータを一方向に回転駆動することが
できる。

なお本実施例では、ステータの内周にロータを配置する
構成を説明したが、ステータの外周に強誘電性液晶パネ
ルを設け、その外周に筒形ロータを配置する構成として
もよい。

（効果）以上のように本発明の超音波モータによれば、進行弾性
波を電極のパターンニングによって生成できるため、従
来のように肌性振動子に電歪素子を所定の間隔をもって
貼付する繁雑な作業が不要である。また強誘電性液晶パ
ネルをフレキシブルとしたため、ロータとステータとを
両者の圧入によってのみ結合でき、従来のようにバネな
どの機械的構造を用いてロータとステータとを加圧接触
させる必要がなく、製造組立が容易で軽量化および小型
化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一部断面斜視図、第２図は第１の実施例の断面
平面図、第３図は第１の実施例の電極配列を示す斜視図
、第４図は第２の実施例の電極配列を示す斜視図、第５
図は第３の実施例の電極配列を示す斜視図である。１・・・ステータ、２・・・ロータ、３・・・強誘電性液晶パネル、３ａ、　３ｂ、　３１ａ　、　３１ｂ　、　３２ａ３ｃ
　　３ｄ、　３ｅ、　３１ｃ　、　３１ｄ　。５・・・強誘電性液晶、７・・・駆動信号供給装置。・弾性基板、３２ｃ　　　　３２ｄ　　・・電極、

Claims

【特許請求の範囲】円筒状のステータと、上記ステータの内周あるいは外周のうち一方の面に対接
する円筒状のロータとを具備し、上記ステータの上記ロータとの対向面には、短冊形の電
極群を有する一対の弾性基板とこの両基板間に封止され
ている強誘電性液晶とからなるフレキシブルな強誘電性
液晶パネルが設けてあり、上記強誘電性液晶の電歪効果
に基づき進行弾性波を発生させる駆動信号供給装置が上
記電極群に接続してあることを特徴とする超音波モータ。