JPH04145879A

JPH04145879A - 超音波モータ

Info

Publication number: JPH04145879A
Application number: JP2265918A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Umeda; 秀信梅田
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1990-10-02
Filing date: 1990-10-02
Publication date: 1992-05-19

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、例えば紙やカードの送り装置に内部構成さ
れるような超音波モータに関し、さらに詳しくはモータ
の出力効率を高めることができる超音波モータに関する
。

（ロ）従来の技術一般に、矩形型圧電振動子を用いた超音波モータの振動
原理は、第４図（イ）に示すように、横長に設けられた
矩形型圧電振動子４１の一面に、４分割した４つの電極
４２，４３，４４．４５を絶縁して設け、これらの電極
４２〜４５のうち、対角位置の電極同士を相互に電気的
に接続し、方の対角組の電極４２．４５と、他方の対角
組の電極４３．４４に交流電圧源４６．４７からπ／２
位相をずらした所定の周波数の電圧を印加すると、該振
動子４１の両端部で、かつ電極との境界に相当する端部
位置４８．４９で、互いに同方向の楕円振動が発生する
。

このときの楕円振動は、矩形型圧電振動子４１が、第４
図（ロ）に示すように２次屈曲振動と、第４図（ハ）に
示すように縦振動との多重モードでの振動により得られ
、また両振動による双方の共振周波数が一致するように
、短辺と長辺との長さ比を所定値（０，２６：１．）に
設定している。

そして、例えば第５図（イ）（ロ）に示すように、両端
部を円弧形に形成した矩形型圧電振動子５１を用い、こ
の両端部に各回転軸５２．５３を加圧接触させると、両
回転軸５２．５３を互いに同方向に回転駆動させ、回転
軸５２．’　５３と一体のゴムローラによって紙、カー
ド等の搬送媒体５４を搬送するようにしている。

上述の矩形型圧電振動子は、通常、第６図に示すように
、基板６１の上面に、ゴムやスポンジ等の軟らかい弾性
接続材６２を介して、該矩形型圧電振動子６３を固定支
持することにより、この矩形型圧電振動子６３の振動を
許容させて支持している。

しかし、この矩形型圧電振動子を回転軸に加圧接触させ
た際に、軟らかい弾性接続材で固定支持するゆえに、該
振動子の位置がずれたり、超音波モータ特有の振動伝達
力が不十分となって、出力効率が低下する問題を有して
いた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点この発明は、矩形型圧電振動子を回転軸に加圧接触させ
ても位置ずれせず、しかも出力効率を低下させずに振動
伝達することができる支持構造を備えた超音波モータの
提供を目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段この発明は、多重モードに振動する矩形型圧電振動子を
駆動源とする超音波モータであって、前記矩形型圧電振
動子の中央部を局部的に固定支持した超音波モータであ
る。

（ホ）発明の作用この発明によれば、矩形型圧電振動子は局部的に固定支
持された中央部を基点に多重モードに振動出力し、この
振動子に接触対応する回転軸に該振動による回転力を駆
動伝達する。

（へ）発明の効果このように、中央部が局部的に固定支持された矩形型圧
電振動子は、多重モードの振動出力時に該振動子の振動
作用が形状的に一番小さくなる振動節部に相当する中央
部の一点のみが固定支持される構成のため、多重モード
の振動出力を抑制しない支持位置となり、しかも振動子
を確実に固定するため、不安定な弾性接続を回避して位
置ずれを解消でき、また超音波モータ特有の振動伝達力
は弾性接続材に吸収されないため、回転軸に有効に伝達
することができる。

（ト）実施例この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面は超音波モータの多重モードの振動出力源に用いら
れる矩形型圧電振動子の固定構造を示し、第１図（イ）
（ロ）において、この矩形型圧電振動子１１の固定構造
は、固定枠体１２の内部に、第４図（イ）で既述した横
長の矩形型圧電振動子１１を締付はネジ１３で挟持固定
するものであって、上述の固定枠体１２は四角形状に設
けられ、この内部の中空枠部１４に矩形型圧電振動子１
１を介在させた状態で固定する。

この中空枠部１４の一側部の中央内面に小突起１５を突
設し、この小突起１５と対向する他側部の内面にネジ穴
１６を貫設して、ここに内方に向けて螺着した締付はネ
ジ１３と小突起１５との対向部間で矩形型圧電振動子１
１の中央部を挟持固定するように設けている。

このとき、矩形型圧電振動子１１の固定支持に際しては
、第４図（ロ）（ハ）で既述したように、２次屈曲振動
と縦振動との多重モードの振動を出力することから、第
２図に示すように、この多重モードの振動出力時に矩形
型圧電振動子１１の振動作用が形状的に一番小さくなる
節部に相当する長方板状の中央部１−７の一点のみを固
定支持する。

これにより、矩形型圧電振動子１１は多重モードの振動
出力が抑制されない支持位置となって固定されることに
なり、振動子１１の加圧接触による位置ずれを解消した
取付けができる。また、不安定な弾性接続を回避した構
成のため、超音波モータ特有の振動伝達力を回転軸に有
効に伝達することができる。

第３図はこの発明の他の実施例を示し、これは矩形型圧
電振動子１１の挟持部分を絶縁する場合、また挟持部分
の滑りを防止する場合に適用するものであって、矩形型
圧電振動子１］を挟持する固定枠体１２の一側に突設さ
れた小突起１５の先端に絶縁樹脂材３１を設け、他側の
締付はネジ１３の先端に高摩擦係数のゴム材３２を設け
、これら絶縁樹脂材３１とゴム材３２との間で矩形型圧
電振動子１１の中央部を挟持固定している。これにより
、位置ずれや振動伝達力の低下を回避することに加えて
、矩形型圧電振動子１１の挟持部分を絶縁し、かつ安定
確実に挟持固定することができる。

このように固定支持された矩形型圧電振動子は、多重モ
ードの振動出力時に、該振動子１１−の振動作用が形状
的に一番小さくなる振動節部に相当する中央部１７の一
点のみが固定支持されて、この中央部１７を基点に多重
モードの振動を出力し、これに接触対応する回転軸に該
振動による回転力を駆動伝達する。

この結果、矩形型圧電振動子の固定位置は多重モードの
振動出力を抑制しない固定位置となり、しかも振動子を
確実に固定するため、不安定な弾性接続を回避して位置
ずれを解消でき、また超音波モータ特有の振動伝達力は
弾性接続材に吸収されないため、回転軸に有効に伝達す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、第１図（
イ）は矩形型圧電振動子の固定状態を示す要部正面図、第１図（ロ）は矩形型圧電振動子の固定状態を示す要部
側面図、第２図は矩形型圧電振動子の固定位置を示す説明図、第３図はこの発明の他の実施例を示す矩形型圧電振動子
の固定状態を示す要部側面図、第４図（イ）は矩形型圧電振動子の振動原理図、第４図
（ロ）（ハ）は多重モードの振動説明図、第５図（イ）
は矩形型圧電振動子の使用状態を示す平面図、第５図（ロ）は矩形型圧電振動子の使用状態を示す側面
図第６図は従来の矩形型圧電振動子の支持状態を示す要部
正面図である。１１・・・矩形型圧電振動子　１２・・・固定枠体１３
・・・締付はネジ　　　　１５・・・小突起１７・・・
中央部　□ （Ｎ　（’Ｉ’）ｔｏｒ〜第３図第４図第４図、括しＶ−ｔ−Ｆ′の橡重力言見日月図（ロ）（イ）矩形型圧電仮初子の振動原理図（ハ）ム１第５図（イ）矩形型圧宅扱動子のＡ史毘４尺３Ｂ示す平面図Ｃ
つ ○ 第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　多重モードに振動する矩形型圧電振動子を駆動
源とする超音波モータであって、前記矩形型圧電振動子
の中央部を局部的に固定支持した超音波モータ。