JPH04340381A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JPH04340381A JPH04340381A JP3204983A JP20498391A JPH04340381A JP H04340381 A JPH04340381 A JP H04340381A JP 3204983 A JP3204983 A JP 3204983A JP 20498391 A JP20498391 A JP 20498391A JP H04340381 A JPH04340381 A JP H04340381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- rotor
- elastic body
- motor
- electro
- 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
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000002470 thermal conductor Substances 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電体などの電気−機
械変換子の機械的振動を利用する超音波モータおよび表
面波モータに関する。
械変換子の機械的振動を利用する超音波モータおよび表
面波モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電体の屈曲振動を利用する超音波モー
タまたは表面波モータ（以下、超音波モータに総称）に
ついては、例えば特公平１−４０５９７号公報に開示さ
れているようにステータのロータとの接触部分に突起を
設けたり、特開昭５５−５３８８５号公報のように圧電
体から遠ざかるにつれて振動体の弾性係数や断面積を小
さくして振動の振幅を拡大する手段が取られてきた。
タまたは表面波モータ（以下、超音波モータに総称）に
ついては、例えば特公平１−４０５９７号公報に開示さ
れているようにステータのロータとの接触部分に突起を
設けたり、特開昭５５−５３８８５号公報のように圧電
体から遠ざかるにつれて振動体の弾性係数や断面積を小
さくして振動の振幅を拡大する手段が取られてきた。
【０００３】また、特開昭６０−１６０３８６号公報で
はロータのステータとの接触（摩擦）面にブラシを設け
、ロータの回転によって摩擦面を清掃して摩擦駆動力を
減退させなくしている。
はロータのステータとの接触（摩擦）面にブラシを設け
、ロータの回転によって摩擦面を清掃して摩擦駆動力を
減退させなくしている。
【０００４】さらに、特開昭６３−３１４７９号公報で
はロータとステータの対向する空隙のロータ側に冷却フ
ィンを設け、ステータの温度の上昇を防止している。
はロータとステータの対向する空隙のロータ側に冷却フ
ィンを設け、ステータの温度の上昇を防止している。
【０００５】
【発明が解決しようとする問題点】しかし、特公平１−
４０５９７号公報のような従来例では、振幅は拡大する
が、駆動源である進行波が突起と突起の間で不連続にな
り、ロータの回転にムラが生じていた。また静止状態で
長く放置すると、突起がロータとの接触面に張りつけて
ある摺動材に食い込み、起動が十分に行えないことがあ
った。
４０５９７号公報のような従来例では、振幅は拡大する
が、駆動源である進行波が突起と突起の間で不連続にな
り、ロータの回転にムラが生じていた。また静止状態で
長く放置すると、突起がロータとの接触面に張りつけて
ある摺動材に食い込み、起動が十分に行えないことがあ
った。
【０００６】次に、特開昭５５−５３８８５号公報では
傾斜材料のように弾性係数を段階的に小さくすることは
、複雑な構成になり、コストの面で制約を受けることに
なっていた。また断面積比を部分的に変えることでは、
増幅効果が現れるほど振動振幅を十分に拡大することは
できなかった。
傾斜材料のように弾性係数を段階的に小さくすることは
、複雑な構成になり、コストの面で制約を受けることに
なっていた。また断面積比を部分的に変えることでは、
増幅効果が現れるほど振動振幅を十分に拡大することは
できなかった。
【０００７】さらに、特開昭６０−１６０３８６号公報
のようにブラシだけではステータの摩擦面に堆積した塵
埃は払うことができても、こびり付いた有機変質物は除
去できない。しかも、塵埃の原因となる摺動材の摩擦面
は清浄化されていないため、その部分の摩擦係数が下が
って性能悪化をきたしていた。
のようにブラシだけではステータの摩擦面に堆積した塵
埃は払うことができても、こびり付いた有機変質物は除
去できない。しかも、塵埃の原因となる摺動材の摩擦面
は清浄化されていないため、その部分の摩擦係数が下が
って性能悪化をきたしていた。
【０００８】また、特開昭６３−３１４７９号公報では
送風による冷却効果を目ざしたもので、ロータの剛性を
上げたり、放熱面積を増加させる効果はなかった。
送風による冷却効果を目ざしたもので、ロータの剛性を
上げたり、放熱面積を増加させる効果はなかった。
【０００９】そこで本発明は、このような課題の解決に
着目したものであり、超音波モータが滑らかに効率よく
回転し、しかも耐久性良く維持できるようにしたもので
ある。
着目したものであり、超音波モータが滑らかに効率よく
回転し、しかも耐久性良く維持できるようにしたもので
ある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】係る課題を解決するため
に、本発明は次の技術的手段を有している。
に、本発明は次の技術的手段を有している。
【００１１】すなわちステータの弾性体に、ロータとの
摩擦面から垂直に圧電体が張られている面に向けて、ま
たは摩擦面を挟んだ側壁から面に平行に、進行する振動
波の進行方向に沿って多数の穴または窪みを設けたこと
である。
摩擦面から垂直に圧電体が張られている面に向けて、ま
たは摩擦面を挟んだ側壁から面に平行に、進行する振動
波の進行方向に沿って多数の穴または窪みを設けたこと
である。
【００１２】また、弾性体のロータの摩擦面に垂直な断
面積が、Ｔ字形のように摩擦面近傍で急に広がる形状に
したことである。
面積が、Ｔ字形のように摩擦面近傍で急に広がる形状に
したことである。
【００１３】さらに、ロータとステータの摩擦面に接触
するように、研磨砥石や有機溶剤を含浸したスポンジな
どからなる表面再生器を設置したことである。またステ
ータやロータの摩擦面にマス目に縦横に細かく走る線状
痕または多数の細孔を設けたことである。
するように、研磨砥石や有機溶剤を含浸したスポンジな
どからなる表面再生器を設置したことである。またステ
ータやロータの摩擦面にマス目に縦横に細かく走る線状
痕または多数の細孔を設けたことである。
【００１４】また、ステータの軸方向の厚みを厚くして
かつ摩擦面の反対方向から軸方向に穴を無数にあけたハ
ニカム構造にするか、放射状またはリング状の多数のリ
ブを設けたことである。さらにそのリブを銅やアルミニ
ウムなどの熱良導体の金属で形成したことである。
かつ摩擦面の反対方向から軸方向に穴を無数にあけたハ
ニカム構造にするか、放射状またはリング状の多数のリ
ブを設けたことである。さらにそのリブを銅やアルミニ
ウムなどの熱良導体の金属で形成したことである。
【００１５】
【作用】まず、弾性体に設けられた多数の穴によって、
弾性体の圧電体が張られている反対側はマクロ的にとら
えると見かけ上、弾性係数が小さくなっている。よって
、圧電体に生じた振動は、弾性体の表面で拡大された進
行波となって、効率よくロータに摩擦駆動力を生じさせ
る。さらに、弾性体のロータとの摩擦面は常に連続的で
あるので進行波は滑らかに移動し、ムラのない回転をロ
ータに生じさせる。また、摩擦面が常に連続的にロータ
の摺動材と接触して弾性体が摺動材に食い込むことが少
ないので、モータを長らく停止状態にしておいても、起
動不良を起こすことはない。
弾性体の圧電体が張られている反対側はマクロ的にとら
えると見かけ上、弾性係数が小さくなっている。よって
、圧電体に生じた振動は、弾性体の表面で拡大された進
行波となって、効率よくロータに摩擦駆動力を生じさせ
る。さらに、弾性体のロータとの摩擦面は常に連続的で
あるので進行波は滑らかに移動し、ムラのない回転をロ
ータに生じさせる。また、摩擦面が常に連続的にロータ
の摺動材と接触して弾性体が摺動材に食い込むことが少
ないので、モータを長らく停止状態にしておいても、起
動不良を起こすことはない。
【００１６】次に、弾性体のロータとの接触面積を広げ
ることにより、振動の拡大機能を損なう事なく、ロータ
の摺動材にかかる面圧を減じることができる。よって、
摺動材が摩擦熱で摩擦係数を低下させるような変質が起
こらない。しかも、万が一摺動材が変質しても再生器で
摩擦面を再生することによって、また、ステータやロー
タに設けた線状痕や細孔にロータの回転によって生じた
塵埃が取り込まれて摩擦面に残ることがないので、いつ
までも駆動力の減退は起こらない。
ることにより、振動の拡大機能を損なう事なく、ロータ
の摺動材にかかる面圧を減じることができる。よって、
摺動材が摩擦熱で摩擦係数を低下させるような変質が起
こらない。しかも、万が一摺動材が変質しても再生器で
摩擦面を再生することによって、また、ステータやロー
タに設けた線状痕や細孔にロータの回転によって生じた
塵埃が取り込まれて摩擦面に残ることがないので、いつ
までも駆動力の減退は起こらない。
【００１７】さらに、ロータをハニカム形状またはリブ
をもつ形状にすることによって摩擦面に垂直な方向の剛
性が上げられ、面圧によるロータのたわみが少なくなり
、ステータとの接触面が逃げることがなくなる。よって
、十分にステータの振動によって発生した力の伝達が行
われ、強力な駆動力を得ることができる。また、ロータ
の表面積が増えることと、その熱良伝導体によって放熱
特性が上がり、摺動材の温度上昇が抑えられ、摩擦係数
を低下させる摺動材の変質も少ない。また、圧電体の温
度上昇も熱伝導によって少なくなり、電気入力を上げる
ことも可能となった。
をもつ形状にすることによって摩擦面に垂直な方向の剛
性が上げられ、面圧によるロータのたわみが少なくなり
、ステータとの接触面が逃げることがなくなる。よって
、十分にステータの振動によって発生した力の伝達が行
われ、強力な駆動力を得ることができる。また、ロータ
の表面積が増えることと、その熱良伝導体によって放熱
特性が上がり、摺動材の温度上昇が抑えられ、摩擦係数
を低下させる摺動材の変質も少ない。また、圧電体の温
度上昇も熱伝導によって少なくなり、電気入力を上げる
ことも可能となった。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明の超音波モータの実施例を添
付図面に基づいて説明する。
付図面に基づいて説明する。
【００１９】図１は一実施例の縦断面図で、図中１はス
テータ（固定子）で、弾性体である金属の振動体２の一
面に薄いリング状の２枚の圧電体３ａ、３ｂが有機系接
着剤で張り合わされている。圧電体３ａ、３ｂは、円周
方向に８分割して互いに逆方向に分極した領域を有し、
それぞれの領域は９０°の位相差をもって合わせられて
いる。振動体２は、軸方向の縦断面形状がＴ字形のリン
グになっており、圧電体３ａ、３ｂが張り付けられてい
る対面から垂直に途中まで、円周方向に沿って２４個の
穴４を開けている。また周囲のリングから中心にかけて
は薄い円板になっており、振動を遮断してベース５に固
定されている。さらに、ステータ１の振動部分は、緩衝
材６でベース５に支えられている。
テータ（固定子）で、弾性体である金属の振動体２の一
面に薄いリング状の２枚の圧電体３ａ、３ｂが有機系接
着剤で張り合わされている。圧電体３ａ、３ｂは、円周
方向に８分割して互いに逆方向に分極した領域を有し、
それぞれの領域は９０°の位相差をもって合わせられて
いる。振動体２は、軸方向の縦断面形状がＴ字形のリン
グになっており、圧電体３ａ、３ｂが張り付けられてい
る対面から垂直に途中まで、円周方向に沿って２４個の
穴４を開けている。また周囲のリングから中心にかけて
は薄い円板になっており、振動を遮断してベース５に固
定されている。さらに、ステータ１の振動部分は、緩衝
材６でベース５に支えられている。
【００２０】７はロータ（可動子）で、厚手の金属円板
を厚み方向に蜂の巣状に多数のセル孔８を開けたハニカ
ム構造体９と、その中心に圧入した動力取り出し用のシ
ャフト１０を主体としている。またステータ１との摩擦
面に接触する部分にはカーボン繊維を混入したプラスチ
ック製摺動材１１とそれを裏打ちする金属製のライニン
グ１２を重ね合わせて張り付けている。
を厚み方向に蜂の巣状に多数のセル孔８を開けたハニカ
ム構造体９と、その中心に圧入した動力取り出し用のシ
ャフト１０を主体としている。またステータ１との摩擦
面に接触する部分にはカーボン繊維を混入したプラスチ
ック製摺動材１１とそれを裏打ちする金属製のライニン
グ１２を重ね合わせて張り付けている。
【００２１】振動体２の２４個の穴４の内、４個にはコ
イルバネ１３と円柱状砥石１４で構成された摩擦面の再
生器１５がセットされている。
イルバネ１３と円柱状砥石１４で構成された摩擦面の再
生器１５がセットされている。
【００２２】シャフト１０は、ハニカム構造体９を挟ん
でベース５に取り付けられたベアリング１６ａとカバー
１７に取り付けられたベアリング１６ｂで支えられてい
る。またロータ７は、皿バネ１８でもって、ベアリング
１６ｂを介してステータ１に押し付けられている。
でベース５に取り付けられたベアリング１６ａとカバー
１７に取り付けられたベアリング１６ｂで支えられてい
る。またロータ７は、皿バネ１８でもって、ベアリング
１６ｂを介してステータ１に押し付けられている。
【００２３】上記のような構成からなる超音波モータに
おいて、ステータ１のバイモルフ構造となっている２枚
の圧電体３ａ、３ｂのそれぞれに９０°の位相差をもっ
た高周波電圧を印加すると、振動体２の全体で屈曲振動
を起こす。そしてこの振動は、振動体２の圧電体３ａ、
３ｂの対面側でマクロ的に見ると、２４個の穴４によっ
て柔らかくなっているので、その表面には増幅された進
行する振動波（進行波）を連続した形で生じる。この進
行波によって図２の動作原理図に示すように、ステータ
１の表面１ａの各質点ｍは、楕円運動を繰り返す。一方
、ロータ７は皿バネ１７によって、摺動材１１がステー
タ１の楕円軌跡の頂部の質点ｍで接触するように押し付
けられている。このときロータ７は、ハニカム構造体９
の高剛性によって、ステータ１の振動体２に、逃げるこ
となく有効に接する。よって、振動体２の楕円運動の進
行と逆方向の推進力が摺動材１１に加わる。摺動材１１
に伝えられた推進力は、ロータ７のシャフト１０によっ
て外部に回転駆動力として取り出される。
おいて、ステータ１のバイモルフ構造となっている２枚
の圧電体３ａ、３ｂのそれぞれに９０°の位相差をもっ
た高周波電圧を印加すると、振動体２の全体で屈曲振動
を起こす。そしてこの振動は、振動体２の圧電体３ａ、
３ｂの対面側でマクロ的に見ると、２４個の穴４によっ
て柔らかくなっているので、その表面には増幅された進
行する振動波（進行波）を連続した形で生じる。この進
行波によって図２の動作原理図に示すように、ステータ
１の表面１ａの各質点ｍは、楕円運動を繰り返す。一方
、ロータ７は皿バネ１７によって、摺動材１１がステー
タ１の楕円軌跡の頂部の質点ｍで接触するように押し付
けられている。このときロータ７は、ハニカム構造体９
の高剛性によって、ステータ１の振動体２に、逃げるこ
となく有効に接する。よって、振動体２の楕円運動の進
行と逆方向の推進力が摺動材１１に加わる。摺動材１１
に伝えられた推進力は、ロータ７のシャフト１０によっ
て外部に回転駆動力として取り出される。
【００２４】ロータ７が回転すると、ステータ１の穴４
にセットされた再生器１５の砥石１４でもって摺動材１
１は、わずかながら削り取られていく。そのことによっ
て、常に摺動材１１の表面には新しい材料面が露出して
いる。また、ロータ７のハニカム構造体９の大きな表面
積によって、ステータ１とロータ２の摩擦で発生した熱
や、圧電体２ａ、２ｂの無効電流によって生じてロータ
７まで伝導してきた熱は放熱される。
にセットされた再生器１５の砥石１４でもって摺動材１
１は、わずかながら削り取られていく。そのことによっ
て、常に摺動材１１の表面には新しい材料面が露出して
いる。また、ロータ７のハニカム構造体９の大きな表面
積によって、ステータ１とロータ２の摩擦で発生した熱
や、圧電体２ａ、２ｂの無効電流によって生じてロータ
７まで伝導してきた熱は放熱される。
【００２５】次に本発明の超音波モータの他の実施例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２６】図３の（ａ）は、本発明の超音波モータの
振幅拡大と振動の連続性に係るステータの第２の実施例
の一部を示してある。この実施例においてステータ１は
、振動体２のリングの側壁面から圧電体３ａ、３ｂの対
面の摩擦面の近くに、それと平行に多数の穴４′を開け
たものである。
振幅拡大と振動の連続性に係るステータの第２の実施例
の一部を示してある。この実施例においてステータ１は
、振動体２のリングの側壁面から圧電体３ａ、３ｂの対
面の摩擦面の近くに、それと平行に多数の穴４′を開け
たものである。
【００２７】図３の（ｂ）は、本発明の超音波モータの
振幅拡大と振動の連続性に係るステータの第３の実施例
の一部を示してある。この実施例においてステータ１は
、振動体２のリング中心線に沿って両側に多数のくびれ
１８のある形状になっている。この形状は、一般的に多
数の穴４″を開けた後、両側を切削して得られたもので
ある。この場合、片側だけにくびれを設けることも可能
である。
振幅拡大と振動の連続性に係るステータの第３の実施例
の一部を示してある。この実施例においてステータ１は
、振動体２のリング中心線に沿って両側に多数のくびれ
１８のある形状になっている。この形状は、一般的に多
数の穴４″を開けた後、両側を切削して得られたもので
ある。この場合、片側だけにくびれを設けることも可能
である。
【００２８】図４は、本発明の超音波モータの摩擦面の
清浄に係るステータの第２の実施例である。この実施例
においてステータ１は、リングの円周方向に多数の櫛歯
状突起１９を設けた場合を示しており、突起の先端部の
ロータ７（図示せず）との接触面に、マス目に多数の線
状痕２０を施している。ロータ７が回転すると、ステー
タ１との摩擦によって生じる粉塵は、この線状痕２０の
細かい溝に取り込まれる。また、線状痕２０によって、
ロータ７の摺動材１１（図示せず）との摩擦係数が上が
り、大きな動力を発生する。また、線状痕２０の替わり
に、接触面に多数の孔を開けて窪みを作っても同様であ
る。また、この線状痕はロータ７の摺動材１１の表面に
施しても良い。また突起１９のそれぞれにおいても、接
触面近くで、その面に垂直な断面積を大きくすることに
よって面圧を下げることができる。
清浄に係るステータの第２の実施例である。この実施例
においてステータ１は、リングの円周方向に多数の櫛歯
状突起１９を設けた場合を示しており、突起の先端部の
ロータ７（図示せず）との接触面に、マス目に多数の線
状痕２０を施している。ロータ７が回転すると、ステー
タ１との摩擦によって生じる粉塵は、この線状痕２０の
細かい溝に取り込まれる。また、線状痕２０によって、
ロータ７の摺動材１１（図示せず）との摩擦係数が上が
り、大きな動力を発生する。また、線状痕２０の替わり
に、接触面に多数の孔を開けて窪みを作っても同様であ
る。また、この線状痕はロータ７の摺動材１１の表面に
施しても良い。また突起１９のそれぞれにおいても、接
触面近くで、その面に垂直な断面積を大きくすることに
よって面圧を下げることができる。
【００２９】図５は、本発明の超音波モータの摩擦面の
自動清浄に係る再生器の第２の実施例である。この実施
例においてステータ１は、図４と同じ櫛歯状突起１９を
有するものを用い、支持皿バネ２１の先端に薄板状の砥
石１４′を接着し、突起１９と突起１９の間に挿入する
ようにセットするものである。また砥石１４′の替わり
に有機洗剤を含浸したスポンジを用いても同じことであ
る。
自動清浄に係る再生器の第２の実施例である。この実施
例においてステータ１は、図４と同じ櫛歯状突起１９を
有するものを用い、支持皿バネ２１の先端に薄板状の砥
石１４′を接着し、突起１９と突起１９の間に挿入する
ようにセットするものである。また砥石１４′の替わり
に有機洗剤を含浸したスポンジを用いても同じことであ
る。
【００３０】図６は、本発明の超音波モータのロータの
剛性の向上に係る第２の実施例である。この実施例にお
いて（ａ）は、ロータ７を薄板の主体２２のステータ１
との接触面の反対側に、シャフト１０から外周に向けて
放射状に多数の矩形断面をもつリブ２３を形成している
。また（ｂ）は、シャフト１０を中心として、同心円状
に多数の矩形断面をもつリブ２３′を形成している。 これらのリブ２３、２３′は主体２２と一体成型で作っ
ても良く、またリブ２３、２３′を別に熱良導体で作り
、張り合わせても良い。よってこれらの構成では、ロー
タ７の剛性を上げるとともに、リブ２３、２３′が放熱
フィンとしての働きをする。
剛性の向上に係る第２の実施例である。この実施例にお
いて（ａ）は、ロータ７を薄板の主体２２のステータ１
との接触面の反対側に、シャフト１０から外周に向けて
放射状に多数の矩形断面をもつリブ２３を形成している
。また（ｂ）は、シャフト１０を中心として、同心円状
に多数の矩形断面をもつリブ２３′を形成している。 これらのリブ２３、２３′は主体２２と一体成型で作っ
ても良く、またリブ２３、２３′を別に熱良導体で作り
、張り合わせても良い。よってこれらの構成では、ロー
タ７の剛性を上げるとともに、リブ２３、２３′が放熱
フィンとしての働きをする。
【００３１】
【発明の効果】本発明ではまず、ステータの振動体にド
リルで穴を開けるという単純な加工法によって、振幅を
増大することができた。またこの振動体は、ロータとの
摩擦面が連続な部分を有しているため、進行する振動波
の発生が滑らかになり、回転ムラが少なくなった。また
振動体がロータの摺動材に食い込んで、モータが起動し
ないということもなくなった。
リルで穴を開けるという単純な加工法によって、振幅を
増大することができた。またこの振動体は、ロータとの
摩擦面が連続な部分を有しているため、進行する振動波
の発生が滑らかになり、回転ムラが少なくなった。また
振動体がロータの摺動材に食い込んで、モータが起動し
ないということもなくなった。
【００３２】次に、ステータとロータの摩擦面である摺
動材や振動体の表面に施された細かい溝によって、それ
らの磨耗で生じた粉塵が取り込まれ、摩擦面が常に清浄
に保たれて、長い運転時間を経過しても特性が下がらな
くなった。さらに、表面の細かい凹凸は、接触面の摩擦
係数を大きくして、大きな駆動力を発生するという効果
も生まれた。
動材や振動体の表面に施された細かい溝によって、それ
らの磨耗で生じた粉塵が取り込まれ、摩擦面が常に清浄
に保たれて、長い運転時間を経過しても特性が下がらな
くなった。さらに、表面の細かい凹凸は、接触面の摩擦
係数を大きくして、大きな駆動力を発生するという効果
も生まれた。
【００３３】また、ステータとロータの摩擦面である摺
動材や振動体の表面に接触するように置かれた摩擦面の
再生器によって、摩擦面が常に新鮮に保たれて、モータ
の耐久性が飛躍的に増加した。また、長時間の回転によ
って生じていた、摺動材の表面の波打ち凹凸もなくなり
、回転ジッタが良くなり、騒音も小さくなった。
動材や振動体の表面に接触するように置かれた摩擦面の
再生器によって、摩擦面が常に新鮮に保たれて、モータ
の耐久性が飛躍的に増加した。また、長時間の回転によ
って生じていた、摺動材の表面の波打ち凹凸もなくなり
、回転ジッタが良くなり、騒音も小さくなった。
【００３４】最後に、ロータをハニカムやリブ付き構造
体にして軸方向の剛性を上げることにより、ロータとス
テータの摩擦面での逃げがなくなり、非常に効率が良い
ものとなった。また、ロータの放熱特性が上昇し、摺動
材の温度上昇が抑えられ、摺動材の摩擦面が変質するこ
とが少なくなった。従って、長時間のモータの連続運転
でも特性が落ちることがなくなった。さらに、ステータ
の温度も熱伝導で下がり、モータを大出力化するために
圧電体に大電力を与えることも可能となった。
体にして軸方向の剛性を上げることにより、ロータとス
テータの摩擦面での逃げがなくなり、非常に効率が良い
ものとなった。また、ロータの放熱特性が上昇し、摺動
材の温度上昇が抑えられ、摺動材の摩擦面が変質するこ
とが少なくなった。従って、長時間のモータの連続運転
でも特性が落ちることがなくなった。さらに、ステータ
の温度も熱伝導で下がり、モータを大出力化するために
圧電体に大電力を与えることも可能となった。
【図１】本発明の一実施例における超音波モータの縦断
面を示している。
面を示している。
【図２】超音波モータの動作原理図である。
【図３】本発明の超音波モータのステータに関する他の
実施例である。
実施例である。
【図４】本発明の超音波モータのステータの摩擦面に関
する他の実施例である。
する他の実施例である。
【図５】本発明の超音波モータの摩擦面の再生器に関す
る他の実施例である。
る他の実施例である。
【図６】本発明の超音波モータのロータに関する他の実
施例である。
施例である。
１ ステータ
２ 振動体（弾性体）
３ａ、３ｂ 圧電体
４、４′、４″ 穴
５ ベース
６ 緩衝材
７ ロータ
８ セル孔
９ ハニカム構造体
１０ シャフト
１１ 摺動材
１４、１４′ 砥石
１５ 再生器
１７ カバー
１８ 皿バネ
１９ 突起
２０ 線状痕
２１ 支持皿バネ
２３、′２３ リブ
Claims (9)
- 【請求項１】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ステータの弾
性体にロータとの接触面から垂直に多数の穴を設け、電
気−機械変換子で生じた振動変位を拡大してロータの運
動を増速することを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項２】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ステータの弾
性体に少なくとも一側壁から他側壁に向けて凹部のある
くびれを設け、電気−機械変換子で生じた振動変位を拡
大してロータの運動を増速することを特徴とする超音波
モータ。 - 【請求項３】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ステータの弾
性体のロータとの接触面の近傍に面と平行に多数の穴を
設け、電気−機械変換子で生じた振動変位を拡大してロ
ータの運動を増速することを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項４】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ステータの弾
性体のロータとの接触面積が面と平行した弾性体の他の
部分の断面積より大きい形状とし、ステータとロータの
接触面圧を小さくしたことを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項５】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ステータの弾
性体とロータとの接触面のうち少なくとも一方の面に接
触する研磨砥石または溶剤を含浸させたスポンジなどで
構成される表面再生器を設け、ロータの回転によって摩
擦面が新鮮に保たれることを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項６】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ステータの弾
性体とロータとの接触面のうち少なくとも一方の面に多
数の線状痕または細孔などによる凹凸を施し、接触面で
生じた塵埃を取り込むようにしたことを特徴とする超音
波モータ。 - 【請求項７】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ロータをステ
ータとの接触面に垂直な多数の穴を有するハニカム構造
とし、接触面に垂直な方向の剛性を向上したことを特徴
とする超音波モータ。 - 【請求項８】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ロータに多数
の放射状またはリング状のリブを設け、ロータとステー
タとの接触面に垂直な方向の剛性を向上したことを特徴
とする超音波モータ。 - 【請求項９】 電気−機械変換子と弾性体の合体構造
によって位相の異なる振動の合成された進行波が生じて
いるステータと、該ステータに接触して相対運動するロ
ータなどを備えた超音波モータにおいて、ロータのステ
ータとの接触面の対面に少なくとも一部を銅、アルミニ
ウムなどの熱良導体金属で放射状またはリング状リブを
構成し、ロータの剛性と放熱特性を向上したことを特徴
とする超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204983A JPH04340381A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204983A JPH04340381A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340381A true JPH04340381A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=16499533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204983A Pending JPH04340381A (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340381A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011244598A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Olympus Corp | 超音波モータ及び超音波モータを備えた駆動装置 |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3204983A patent/JPH04340381A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011244598A (ja) * | 2010-05-18 | 2011-12-01 | Olympus Corp | 超音波モータ及び超音波モータを備えた駆動装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0241677A (ja) | 超音波モータ | |
| JPH0532991B2 (ja) | ||
| JPH04340381A (ja) | 超音波モータ | |
| JPS6389074A (ja) | 表面波モ−タ | |
| JP3145239B2 (ja) | 振動モータ | |
| Nakamura et al. | An optimum design for the hybrid transducer ultrasonic motor in symmetrical structure | |
| JP2724731B2 (ja) | 超音波モータ | |
| JPS61191278A (ja) | 超音波モ−タ | |
| JPH04340382A (ja) | 超音波モータ | |
| JPH03273878A (ja) | 超音波モータ | |
| JP2817289B2 (ja) | 進行波型超音波モータ | |
| JPH0773421A (ja) | 回転ヘッドドラム | |
| JP2000184758A (ja) | 超音波モータ及び超音波モータのロータ | |
| JPS61277383A (ja) | 超音波モ−タ | |
| JP3299670B2 (ja) | 振動波駆動装置 | |
| Ting et al. | Improvement of Degeneracy for Hybrid Transducer | |
| JP3119516B2 (ja) | 超音波駆動モータ用ライニング材及びそれを用いた超音波駆動モータ | |
| JPH0197179A (ja) | 超音波モータ | |
| JP2002281772A (ja) | 非線形特性を有する静圧力印加装置を用いた超音波モータ | |
| JP2549309B2 (ja) | 超音波モータ | |
| JPH0374182A (ja) | 超音波モータ | |
| JP2001016875A (ja) | 振動波駆動装置 | |
| JPH05176561A (ja) | 超音波駆動モータ用ライニング材の製造方法及びそれを用いた超音波駆動モータ | |
| JPS63294276A (ja) | 振動モータ | |
| JPH0744849B2 (ja) | 超音波モータ |