JPH04105573A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はステータに発生する振動を駆動源とした超音波
モータに関するものである。

（従来の技術） 従来よりステータに発生する振動エネルギーを利用して
ロータを回転させる超音波モータが知られている。この
種の超音波モ“−夕では、ステータに発生した振動エネ
ルギーが摩擦力によってロータに伝達され、ロータが回
転する構成となっている。このような構成の超音波モー
タは、例えば特開昭６３−７３８８７号公報等に提案さ
れたものがある。

以下、第３図を参照して、従来の超音波モータについて
説明する。

ベースｌにはリング状のステータ２の内孔が嵌合し、皿
ねじ３を介してステータの内周側が振動不可能となるよ
うに固着されている。ステータ２の一面にはリング状の
圧電セラミクス４が振動を伝えるように接着されている
。ステータ２の表面には多数の突部２ａが形成されてい
る。

圧電セラミクス４に互いに位相が異なる一対の交流電圧
を印加することにより、圧電セラミクス４が伸縮し、ス
テータ２に進行波振動が生起される。

ロータ６は皿ハネ７の加圧力によりステータ２に常時圧
接されている。ロータ６には摩擦材６ａが接着されてお
り、摩擦材６ａがステータ２に接触する。また、皿ハネ
７とロータ６の間にはゴムシート８が挟まれている。

皿バネ７はホルダ部１Ｇにより保持されている。

ロータ６の駆動力は皿バネ７、ホルダ部ｌＯを通して回
転軸１２に伝達される。回転軸１２はベースｌに固定さ
れた軸受１３とハウジング５に固定されたベアリング９
によって回転自在に支持される。

皿バネ７の加圧力は、スナップリング１４と軸受１３の
間に挿入されたシム１５の厚さや枚数を変えることによ
って調節される。皿バネ７はホルダ部ｌＯを通して回転
軸１２をハウジング５側（図示上方）へ付勢している。

従って、スナップリング１４を取り外してシム１５の厚
さや枚数を増すことにより、ホルダ部１０をステータ２
に近づけて加圧力を増すことができる。また逆に、シム
１５の厚さや枚数を減らすことにより、ホルダ部１０を
ステータ２から遠ざけて加圧力を減らすことができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の超音波モータでは、回転軸１２が
軸方向に移動し得る構造となっているので、回転軸１２
に外力が作用するとホルダ部１０が移動し、ロータ６と
ステータ２の間に作用する加圧力が変化してしまう問題
点があった。超音波モータは摩擦力によってロータ６を
回転させるため、ロータ６とステータ２の間の加圧力が
変化すると、モータから所定の駆動力が得られなくなっ
たり、モータが異音を発生したりする。

本発明は、このような従来装置の問題点を解消するため
になされたもので、回転軸に加えられた外力がホルダへ
作用−しないようにすることを技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 前述した技術的課題を達成するために講じた技術的手段
は、圧電セラミクスが固定されたステータと、ステータ
上に発生した進行波により回転するロータと、該ロータ
を前記ステータに圧接させる皿バネと、前記ステータが
固定されたベースと、該ベースに固定された軸受と、前
記ロータを回転自在に支持する回転軸と、該回転軸に前
記皿バネを固定するホルダとを備える超音波モータにお
いて、前記回転軸と前記ホルダの間に前記皿バネの加圧
力を調整するためのシムと前記軸受を挟持したことであ
る。

（作用） 前述した技術的手段によれば、回転軸とホルダの間に軸
受が挟持されているので、回転軸に加えられた外力は軸
受とベースによって受は止められ、ホルダには作用しな
い。

また、前述した技術的手段によれば、皿バネの加圧力が
シムの交換やシムの枚数の増減によって容易に調整でき
る。

さらに、ロータとステータの間の加圧力が安定に保たれ
るので、モータから所定の駆動力が得られる。また、異
音の発生も防止できる。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明が適用された好ましい
超音波モータについて説明する。

第１図は本発明の第一実施例装置を描いた断面図である
。

ベース２１にはハウジング３７が固定されている。ハウ
ジング３７の中には、ステータ２２やロータ２６が収容
されている。

ベース２１にはリング状のステータ２２の内孔が嵌合し
、皿ねじ２３を介してステータ２２の内周側が振動不可
能となるように固着されている。

ステータ２２の一面にはリング状の圧電セラミクス２４
が振動を伝えるように接着されている。ステータ２２の
表面には多数の突部２２ａが形成されている。

圧電セラミクス２４に互いに位相が異なる一対の交流電
圧を印加することにより、圧電セラミクス！４が伸縮し
、ステータ２２に進行波振動が生起される。

ロータ２６は皿バネ２７の加圧力によりステータ２２に
常時圧接されている。ロータ２６には摩擦材２６ａが接
着されており、摩擦材２６ａがステータ２２に接触する
。

皿ハネ２７はホルダ３０により保持される。ホルダ３０
はナツト３４によって回転軸３２に固定される。

ロータ２６とホルダ３０の間にはセレーション（図示せ
ず）が形成されており、ロータ２６とホルダ３０が一体
回転するようになっている。ロータ２６の駆動力はホル
ダ３０を通して回転軸３２に伝達される。また、このセ
レーションによりホルダ３０はロータ２６の軸方向に摺
動し得る。皿バネ２７の加圧力は、ホルダ３０と軸受３
３の間に挿入されたシム３６の厚さを変えるか、または
複数のシム３６を積み重ねることによって調節される。

なお、本実施例ではロータ２６とホルダ３０の間にセレ
ーション（図示せず）を形成しているが、２面取り等を
形成しても良い。

回転軸３２は、段付部３２ａとホルダ３ｏの間にシム３
６と軸受３３を挟むことによってベース２１に対して回
転自在に、かつ軸方向に移動不能に支持される。軸受３
３はベース２１に固定されているので、回転軸３２に外
力が作用しても、作用した外力は軸受３３とベース２１
によって受は止められ、ホルダ３０や皿ハネ２７には作
用しない。

以下、第２図を参照して第二実施例装置について説明す
る。第２図は第二実施例装置の断面図である。

第二実施例装置では、皿バネ２７の端面２１ａとロータ
２６の間にスプリングカラー２８が挟まれている。スプ
リングカラー２８は金属製のリングで、端面２’ｌａと
ロータ２６の間の厚みが全周にわたって一定になってい
る。それゆえに、皿バネ２７の端面２Ｔａの平面度が多
少悪くても、皿バネ２７がロータ２６の一部を強く押さ
え付けることが無くなり皿バネ２７の加圧力がロータ２
６の周方向に均一に分布するようになる。

また、スプリングカラー２８は皿バネ２７の外周をロー
タ２６から持ち上げているので、皿バネ２７がロータ２
６側に凸になるまで皿バネ２７の加圧力が増大できる。

それゆえに、皿バネ２７の加圧力調整範囲が広くなる。

以上に述べた実施例装置では、回転軸３２，４２を支え
る軸受３３が一つである。従って、回転軸を二つの軸受
で支える場合に比べて超音波モータを薄くすることがで
きる。

また、超音波モータの構成部品が全てベース２１上に組
み立てられるので、回転軸３２、ステータ２２、ホルダ
３０、およびロータ２６を同軸にし易い。それゆえに、
ステータ２２とロータ２６の間に均一な加圧力を作用さ
せることができ、異音の発生や駆動力の変動が防止でき
る。

さらに、超音波モータの構成部品が全てベース２１上に
組み立てられるので、ハウジング３７の機械的強度や寸
法精度は低くても良い。従って、ハウジング３７を薄く
シたり、軽量にすることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、皿バネの加圧力がシムの交換やシムの
枚数の増減によって容易に調整できる。

また、本発明によれば、ロータとステータの間の加圧力
が安定に保たれるので、モータから所定の駆動力が得ら
れる。また、異音の発生も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を描いた断面図である。 第２図は本発明の第二実施例を描いた断面図である。 第３図は従来装置を描いた断面図である。 ２１・・・ベース、２２・・・ステータ、２３・・・ネ
ジ、２４・・・圧電セラミクス、２６・・・ロータ、２
７・・・皿バネ、２８・・・スプリングカラー、３０・
・・ホルダ、３２・・・回転軸、３３・・・軸受、３４
・・・ナツト、３６・−・シム、 ３７・・・ハウジング、４１・・・シム、４２・・・回
転軸。 閏 効３図 ］２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　圧電セラミクスが固定されたステータと、ステータ上
   に発生した進行波により回転するロータと、該ロータを
   前記ステータに圧接させる皿バネと、前記ステータが固
   定されたベースと、該ベースに固定された軸受と、前記
   ロータを回転自在に支持する回転軸と、該回転軸に前記
   皿バネを固定するホルダと、を備え、前記回転軸と前記
   ホルダの間に前記皿バネの加圧力を調整するためのシム
   と前記軸受を挟持したことを特徴とした超音波モータ。