JPH0445438Y2 - - Google Patents
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- JPH0445438Y2 JPH0445438Y2 JP1987012209U JP1220987U JPH0445438Y2 JP H0445438 Y2 JPH0445438 Y2 JP H0445438Y2 JP 1987012209 U JP1987012209 U JP 1987012209U JP 1220987 U JP1220987 U JP 1220987U JP H0445438 Y2 JPH0445438 Y2 JP H0445438Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本考案は圧電素子により固定子に表面波を生じ
させ、固定子表面に圧接したロータが表面波を受
けて回転するようにした表面波型超音波モータに
関し、特に固定子とロータとの接触圧を安定に保
てるようにしたものである。[Detailed description of the invention] "Industrial application field" This invention is a surface wave type in which a piezoelectric element generates surface waves on the stator, and the rotor, which is in pressure contact with the stator surface, rotates by receiving the surface waves. This ultrasonic motor is designed to maintain stable contact pressure between the stator and rotor.
「従来の技術」
最近圧電素子を取付けた固定子に表面波を生じ
させ、それを利用してロータを回転させる表面波
型超音波モータが注目を集めている。``Prior Art'' Recently, surface wave type ultrasonic motors have been attracting attention, which generate surface waves in a stator equipped with piezoelectric elements and use these waves to rotate a rotor.
これら従来の表面波型超音波モータは、第４図
に示すように圧電素子Ａを取付けた固定子Ｂに摩
擦材Ｃを介してロータＤを重ね、ロータＤを固定
子側に皿バネＥで圧接させている。皿バネＥは出
力軸Ｆに固定され、ロータＤと皿バネＥと出力軸
Ｆとが一体に回転するようになつている。 In these conventional surface wave type ultrasonic motors, as shown in Fig. 4, a rotor D is stacked on a stator B on which a piezoelectric element A is attached via a friction material C, and a disc spring E is attached to the rotor D on the stator side. It is pressed into contact. The disc spring E is fixed to the output shaft F, so that the rotor D, the disc spring E, and the output shaft F rotate together.
固定子Ｂは表面波を大きくするため、ロータ側の
面に多数の切溝を適宜間隔で設け、各切溝間の突
条B'の表面がロータＤの外周部と摩擦材Ｃを介
して接触し、固定子の表面波をロータが受けて回
転するようになつている。In order to increase the surface waves, the stator B has a large number of grooves at appropriate intervals on the rotor side surface, and the surface of the protrusion B' between each groove is connected to the outer periphery of the rotor D via the friction material C. The rotor rotates by receiving the surface waves of the stator.
「考案が解決しようとする問題点」
表面波型超音波モータのロータが、固定子の表
面波を受けて回転するためには、ロータが皿バネ
により固定子に圧接される必要がある。しかし従
来の表面波型超音波モータでは、固定子の突条
B'の表面とロータＤの外周部とが接触する面は、
出力軸Ｆに垂直な平面に形成されている。このた
めロータＤが皿バネＥに強く押されると、ロータ
Ｄの接触内縁を支点としてロータ外周端がそり返
り、あるいは皿バネの押えが弱いとロータ外周縁
のみが固定子の接触面に接触するなど、ロータ外
周部の接触面と固定子の接触面との接触圧を一定
に調整することが困難であつた。ロータが固定子
の表面波を受けて回転する出力は、この接触圧の
小さな変化にも影響され、接触圧を一定に保つこ
とが望まれている。``Problems to be solved by the invention'' In order for the rotor of a surface wave type ultrasonic motor to rotate in response to the surface waves of the stator, the rotor must be pressed against the stator by a disc spring. However, in conventional surface wave type ultrasonic motors, the protrusions on the stator
The surface where the surface of B' and the outer periphery of rotor D come into contact is
It is formed on a plane perpendicular to the output axis F. Therefore, when the rotor D is strongly pressed by the disc spring E, the outer peripheral edge of the rotor warps around the inner contact edge of the rotor D as a fulcrum, or if the pressure of the disc spring is weak, only the outer peripheral edge of the rotor comes into contact with the contact surface of the stator. It has been difficult to adjust the contact pressure between the contact surface of the rotor outer periphery and the contact surface of the stator to a constant value. The output of the rotor rotating in response to the surface waves of the stator is affected by even small changes in this contact pressure, and it is desirable to keep the contact pressure constant.
特に下記実施例で述べるようにロータ自身が固
定子側に圧接される皿バネ状ロータに形成した場
合には、皿バネのたわみ変化で固定子とバネ状ロ
ータの外周部との接触圧に変化が生じやすい。 In particular, when the rotor itself is formed into a disk spring-like rotor that is pressed against the stator side as described in the example below, the contact pressure between the stator and the outer circumference of the spring-like rotor changes due to changes in the deflection of the disk spring. is likely to occur.
そこで本考案は、固定子外周部とロータ外周部
との接触圧を一定に保てる様にして、表面波型超
音波モータの出力変化を低減し、安定出力が得ら
れるようにすることを目的とする。 Therefore, the purpose of this invention is to maintain a constant contact pressure between the outer circumference of the stator and the outer circumference of the rotor, thereby reducing changes in the output of the surface wave type ultrasonic motor and achieving stable output. do.
「問題点を解決するための手段」
本考案は、固定子を圧電素子で振動させること
により固定子表面に表面波を生じさせ、固定子に
圧接した円盤状ロータが前記表面波を受けて回転
するようにした表面波型超音波モータにおいて、
上記目的を達成したものである。"Means for Solving Problems" This invention generates surface waves on the surface of the stator by vibrating the stator with a piezoelectric element, and the disc-shaped rotor, which is pressed against the stator, rotates by receiving the surface waves. In a surface wave type ultrasonic motor designed to
The above objectives have been achieved.
そのため固定子とロータとが接する部分の一方
の断面形状を曲線状凸部に形成するとともに、他
方の断面形状を前記曲線状凸部と同一曲率の曲線
状凹部に形成し、ロータと固定子とが接触する両
者の断面曲線状部分の接触圧を一定に保てるよう
にした。 Therefore, one cross-sectional shape of the part where the stator and rotor are in contact is formed as a curved convex part, and the other cross-sectional shape is formed as a curved concave part with the same curvature as the curved convex part, so that the rotor and stator are in contact with each other. The contact pressure of the curved cross-sectional portion of the two parts where they come into contact can be kept constant.
ロータは皿バネにより固定子側に圧接される形
式でも、あるいはロータ自身をバネ状に形成して
固定子側に圧接されるようにしてもよい。また固
定子のロータ側部分のみを合成樹脂あるいはゴム
で形成し、圧電素子側を金属製にすれば、ロータ
と固定子との間に摩擦材を設けなくてもよい。 The rotor may be pressed against the stator side by a disc spring, or the rotor itself may be formed into a spring shape and pressed against the stator side. Further, if only the rotor side portion of the stator is made of synthetic resin or rubber, and the piezoelectric element side is made of metal, there is no need to provide a friction material between the rotor and the stator.
「作用」
上記手段において、圧電素子に電圧を印加して
固定子に表面波を生じさせると、ロータは摩擦材
を介して表面波を受けて回転する。ロータは皿バ
ネにより圧接されているので、あるいはバネ状ロ
ータが固定子に圧接されるために、表面波型超音
波モータの組立状態により、あるいは温度変化な
どにより、ロータ断面曲線状凸部が固定子の断面
曲線状凹部上をロータの半径方向に滑つて、滑る
前と同様の接触圧を保ち、ロータは固定子から安
定に表面波を受ける。"Operation" In the above means, when a voltage is applied to the piezoelectric element to generate a surface wave in the stator, the rotor receives the surface wave through the friction material and rotates. Because the rotor is pressed against the disc spring, or because the spring-like rotor is pressed against the stator, the curved convex portion of the rotor's cross section is fixed due to the assembled state of the surface wave type ultrasonic motor, or due to temperature changes. The rotor slides in the radial direction of the rotor on the curved cross-sectional concave portion of the child, maintaining the same contact pressure as before sliding, and the rotor stably receives surface waves from the stator.
例えば第２図において、ロータが固定子側に押
し付けられロータと固定子間の間隔Ｙが小さくな
ると、あるいは大きくなると、ロータ外周部は第
２図の矢印X1あるいはX2の方向に移動し、ロー
タの断面曲線状部分の曲率は固定子側の断面曲線
状部分と同一であるので、ロータの移動前後で両
者の接触面積に変化はなく、またロータの固定子
側への圧接力はほとんど変化ないので、接触圧は
一定に保たれ、安定した出力が得られる。 For example, in FIG. 2, when the rotor is pressed against the stator and the distance Y between the rotor and stator becomes smaller or larger, the outer peripheral part of the rotor moves in the direction of arrow X1 or X2 in FIG. Since the curvature of the curved section of the rotor is the same as the curved section of the stator side, there is no change in the contact area between the two before and after the rotor moves, and the pressure force of the rotor on the stator side hardly changes. Since there is no contact pressure, the contact pressure is kept constant and stable output can be obtained.
「実施例」
本考案の第１実施例を第１，２図により説明す
る。"Embodiment" A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
円盤状の固定子１は、基板２に取付けられ、固
定子１の基板側に多数の圧電素子３が取付けられ
て固定子１に表面波が生じるようになつている。
固定子１の外周部は厚肉に形成されてその基板側
とは反対の面に、多数の放射状切溝を設けて各切
溝間に突条１ａを形成する。このように突条１ａ
を形成したのは、固定子に生じる表面波が突条１
ａで大きくなるためである。また固定子の突条表
面は、断面曲線状凹部４に形成される。 A disc-shaped stator 1 is attached to a substrate 2, and a large number of piezoelectric elements 3 are attached to the substrate side of the stator 1, so that surface waves are generated in the stator 1.
The outer periphery of the stator 1 is formed thick, and a large number of radial grooves are provided on the surface opposite to the substrate side, and a protrusion 1a is formed between each groove. In this way, the protrusion 1a
The reason for this is that the surface waves generated on the stator cause the protrusions 1
This is because it becomes larger at a. Further, the surface of the protrusion of the stator is formed into a concave portion 4 having a curved cross section.
なお固定子１の突条側部分を合成樹脂、ゴム等
で成型し、固定子の圧電素子側部分を金属で形成
し、固定子を構成する前記両部分を接着して固定
子を形成すれば、製造が容易であつてしかも後記
する摩擦材を設けなくともロータが表面波を受け
て回転する。 In addition, if the protrusion side part of the stator 1 is molded with synthetic resin, rubber, etc., the piezoelectric element side part of the stator is formed with metal, and the stator is formed by gluing the two parts constituting the stator. The rotor is easy to manufacture, and the rotor rotates in response to surface waves without the need for a friction material, which will be described later.
固定子１の基板側とは反対の面に、ロータ５が
重ねられ、ロータ５は皿バネ６により固定子側に
圧接される。ロータ５の外周部であつて固定子側
の面に摩擦材７が設けられ、この摩擦材７を介し
て固定子の表面波をすべることなくロータが受け
て回転する。ロータ５の摩擦材７が取付けられて
いる部分は、固定子１の断面曲線状凹部と同一曲
率の断面曲線状凸部８に形成され、ロータ面が皿
バネ６に押圧されてたわんでも固定子１とロータ
５との接触圧が一定に保たれるようにしている。 A rotor 5 is stacked on the surface of the stator 1 opposite to the substrate side, and the rotor 5 is pressed against the stator side by a disk spring 6. A friction material 7 is provided on the outer periphery of the rotor 5 on the stator side surface, and the rotor rotates by receiving the surface waves of the stator without slipping through the friction material 7. The part of the rotor 5 to which the friction material 7 is attached is formed into a convex section 8 having the same curvature as the concave section of the stator 1, so that even if the rotor surface is bent by being pressed by the disc spring 6, the stator The contact pressure between the rotor 1 and the rotor 5 is kept constant.
例えば第２図において、ロータ５が固定子１側
に押し付けられロータと固定子間の間隔Ｙが小さ
くなると、あるいは大きくなると、ロータ外周部
は第２図の矢印X1あるいはX2の方向に移動し、
ロータの断面曲線状部分の曲率は固定子側の断面
曲線状部分と同一であるので、ロータの移動前後
で両者の接触面積に変化はなく、またロータの固
定子側への圧接力はほとんど変化ないので、接触
圧は一定に保たれ、安定した出力が得られる。 For example, in Fig. 2, when the rotor 5 is pressed against the stator 1 side and the distance Y between the rotor and stator becomes smaller or larger, the outer circumference of the rotor moves in the direction of arrow X 1 or X 2 in Fig. 2. death,
Since the curvature of the curved section of the rotor is the same as the curved section of the stator side, there is no change in the contact area between the two before and after the rotor moves, and the pressure force of the rotor on the stator side hardly changes. Since there is no contact pressure, the contact pressure is kept constant and stable output can be obtained.
なお前記において、固定子１とロータ５との接
触部の断面形状は互いに逆の凹凸状に形成しても
よい。 In the above description, the cross-sectional shape of the contact portion between the stator 1 and the rotor 5 may be formed to have concave and convex shapes that are opposite to each other.
皿バネ６がロータ５と接触する面には、摩擦部
材９が設けられ、ロータ５と皿バネ６とは一体に
回転するようになつている。皿バネ６の基部は出
力軸１０の鍔１０ａに取付けられ、出力軸１０の
一端は基板に設けた軸受１１に保持され、出力軸
の他端はスラスト軸受１２に保持されて軸方向の
位置が規制されるようになつており、ロータの回
転により皿バネ６を介して出力軸１０も一体に回
転するようになつている。スラスト軸受１２は、
基板２に取付けたケース１３に保持され、このよ
うにして出力軸１０の軸方向位置を規制すること
により皿バネ６がロータ５を固定子側に圧接でき
る。 A friction member 9 is provided on the surface of the disc spring 6 that contacts the rotor 5, so that the rotor 5 and the disc spring 6 rotate together. The base of the disc spring 6 is attached to the collar 10a of the output shaft 10, one end of the output shaft 10 is held by a bearing 11 provided on the board, and the other end of the output shaft is held by a thrust bearing 12, so that the axial position is adjusted. As the rotor rotates, the output shaft 10 also rotates together with the disc spring 6. The thrust bearing 12 is
It is held by a case 13 attached to the substrate 2, and by regulating the axial position of the output shaft 10 in this manner, the disc spring 6 can press the rotor 5 against the stator side.
次ぎに本考案の第２実施例を第３図により説明
する。 Next, a second embodiment of the present invention will be explained with reference to FIG.
この実施例は前記皿バネ６を不要にし、バネ状
ロータ１４を使用したものである。すなわちバネ
状ロータ１４はバネ材により皿バネ形に形成さ
れ、それ自身のバネ力により固定子側に圧接され
るようになつている。バネ状ロータ１４の内周部
は出力軸１０の鍔１０ａに固定され、バネ状ロー
タ１４の外周部が固定子１の表面波を受けて回転
するようにした。この場合、バネ状ロータ１４の
外周部を断面曲線状凸部あるいは凹部１５に形成
して、固定子１の突条部の断面曲線状凹部あるい
は凸部に圧接させたものであり、その他の構成は
第１実施例と同一である。なおバネ状ロータ１４
の断面曲線状部分と固定子側の断面曲線状部分
は、同一の曲率に形成される。 This embodiment eliminates the need for the disc spring 6 and uses a spring-like rotor 14. That is, the spring-like rotor 14 is formed of a spring material into a disc spring shape, and is pressed against the stator side by its own spring force. The inner peripheral part of the spring-like rotor 14 is fixed to the collar 10a of the output shaft 10, and the outer peripheral part of the spring-like rotor 14 is rotated by receiving the surface waves of the stator 1. In this case, the outer periphery of the spring-like rotor 14 is formed into a convex portion or a concave portion 15 having a curved cross section and is pressed into contact with a concave portion or convex portion having a curved cross section of the protrusion of the stator 1. is the same as the first embodiment. Note that the spring-like rotor 14
The curved section of the stator and the curved section of the stator side are formed to have the same curvature.
「考案の効果」
本考案の表面波型超音波モータは、固定子とロ
ータとの各接触部をそれぞれ同一曲率の断面曲線
状凹、凸部に形成しているので、ロータが皿バネ
に押圧されてたわむような場合、あるいはバネ状
ロータ自身がたわむ場合、ロータと固定子の接触
圧が一定に保たれる。よつて表面波型超音波モー
タの出力が安定に保たれる。"Effect of the invention" In the surface wave type ultrasonic motor of the invention, each contact part between the stator and the rotor is formed into a curved concave and convex part with the same curvature, so the rotor presses against the disc spring. Even if the spring-like rotor itself flexes, the contact pressure between the rotor and stator remains constant. Therefore, the output of the surface wave type ultrasonic motor is kept stable.
第１図は本考案の表面波型超音波モータの断面
図、第２図は表面波型超音波モータの固定子とロ
ータとの接触状態を示す説明図、第３図は第２実
施例の表面波型超音波モータの断面図、第４図は
従来の表面波型超音波モータの断面図である。
１……固定子、１ａ……突条、３……圧電素
子、４……凹部、５……ロータ、６……皿バネ、
７……摩擦材、８……凸部、１０……出力軸、１
４……バネ状ロータ。
Fig. 1 is a cross-sectional view of the surface wave type ultrasonic motor of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram showing the contact state between the stator and rotor of the surface wave type ultrasonic motor, and Fig. 3 is a cross-sectional view of the surface wave type ultrasonic motor of the second embodiment. FIG. 4 is a sectional view of a conventional surface wave type ultrasonic motor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Stator, 1a... Protrusion, 3... Piezoelectric element, 4... Recess, 5... Rotor, 6... Belleville spring,
7...Friction material, 8...Protrusion, 10...Output shaft, 1
4...Spring rotor.
Claims (1)
り固定子表面に表面波を生じさせ、固定子１に
圧接した円盤状ロータ５が前記表面波を受けて
回転するようにした表面波型超音波モータにお
いて、固定子１とロータ５とが接する部分の一
方の断面形状を曲線状凸部８に形成するととも
に、他方の断面形状を前記曲線状凸部８と同一
曲率の曲線状凹部４に形成し、ロータ５と固定
子１とが接触する両者の断面曲線状部分の接触
圧を一定に保てることを特徴とする表面波型超
音波モータ。 (2) ロータは固定子１側に圧接力を有するバネ状
ロータ１４に構成され、バネ状ロータ１４が固
定子１の表面波を受けて回転することを特徴と
する実用新案登録請求の範囲第１項の表面波型
超音波モータ。 (3) 固定子１は、その圧電素子３取付け側部分が
金属製とされ、固定子１のロータ５側部分が合
成樹脂あるいはゴム製とされて、固定子１の前
記両部分が接着されていることを特徴とする実
用新案登録請求の範囲第１項の表面波型超音波
モータ。[Claims for Utility Model Registration] (1) A surface wave is generated on the surface of the stator by vibrating the stator 1 with the piezoelectric element 3, and the disc-shaped rotor 5 pressed against the stator 1 receives the surface wave. In a rotating surface wave type ultrasonic motor, one cross-sectional shape of the portion where the stator 1 and the rotor 5 are in contact is formed as a curved convex portion 8, and the other cross-sectional shape is formed as the curved convex portion 8. A surface wave type ultrasonic motor is characterized in that a curved recess 4 is formed with the same curvature as that of the rotor 5 and the stator 1, and the contact pressure of the curved cross-sectional portion where the rotor 5 and stator 1 come into contact can be maintained constant. (2) The rotor is constituted by a spring-shaped rotor 14 having a pressing force on the stator 1 side, and the spring-shaped rotor 14 rotates by receiving the surface waves of the stator 1. 1. Surface wave type ultrasonic motor. (3) In the stator 1, the piezoelectric element 3 mounting side part is made of metal, the rotor 5 side part of the stator 1 is made of synthetic resin or rubber, and both parts of the stator 1 are bonded. Claim 1: A surface wave type ultrasonic motor according to claim 1, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987012209U JPH0445438Y2 (en) | 1987-01-31 | 1987-01-31 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987012209U JPH0445438Y2 (en) | 1987-01-31 | 1987-01-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63124093U JPS63124093U (en) | 1988-08-12 |
| JPH0445438Y2 true JPH0445438Y2 (en) | 1992-10-26 |
Family
ID=30800126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987012209U Expired JPH0445438Y2 (en) | 1987-01-31 | 1987-01-31 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445438Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2623863B2 (en) * | 1989-10-18 | 1997-06-25 | 松下電器産業株式会社 | Ultrasonic motor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188381A (en) * | 1983-04-06 | 1984-10-25 | Shinsei Kogyo:Kk | Improvement in rotor/movable element of surface wave motor |
| JPS61224883A (en) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Canon Inc | Vibration wave motor |
-
1987
- 1987-01-31 JP JP1987012209U patent/JPH0445438Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59188381A (en) * | 1983-04-06 | 1984-10-25 | Shinsei Kogyo:Kk | Improvement in rotor/movable element of surface wave motor |
| JPS61224883A (en) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Canon Inc | Vibration wave motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63124093U (en) | 1988-08-12 |
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