JPH05161370A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JPH05161370A JPH05161370A JP3323083A JP32308391A JPH05161370A JP H05161370 A JPH05161370 A JP H05161370A JP 3323083 A JP3323083 A JP 3323083A JP 32308391 A JP32308391 A JP 32308391A JP H05161370 A JPH05161370 A JP H05161370A
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- frequency
- ultrasonic motor
- vibrator
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不要モードが存在しても、この影響により駆
動時に鳴きが発生しないように振動子を構成する。 【構成】 不要モードの振動スペクトルｃの周波数ｆc
が、振動子の駆動に供する固有振動数（駆動周波数
ｆD1）とその倍の周波数（駆動周波数ｆD2）との間に存
在した場合、鳴きの振動スペクトルａの周波数ｆa は、
ｆa ＝ｆD2−ｆcの関係となるので、ｆD2−ｆc の値が
可聴域以上となるように、振動子の駆動に供する固有振
動数を設定する。
動時に鳴きが発生しないように振動子を構成する。 【構成】 不要モードの振動スペクトルｃの周波数ｆc
が、振動子の駆動に供する固有振動数（駆動周波数
ｆD1）とその倍の周波数（駆動周波数ｆD2）との間に存
在した場合、鳴きの振動スペクトルａの周波数ｆa は、
ｆa ＝ｆD2−ｆcの関係となるので、ｆD2−ｆc の値が
可聴域以上となるように、振動子の駆動に供する固有振
動数を設定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ペンシル型形状の超音
波モータに係り、特に駆動時において鳴きの因子（可聴
域以上の周波数）が発生しても、これが可聴域に影響を
及ぼすことがないようにした超音波モータに関するもの
である。
波モータに係り、特に駆動時において鳴きの因子（可聴
域以上の周波数）が発生しても、これが可聴域に影響を
及ぼすことがないようにした超音波モータに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】棒形状に形成された超音波モータは、棒
形状の振動子の駆動面の表面粒子を円又は楕円運動さ
せ、この駆動面に加圧接触している移動体を摩擦力によ
り回転駆動する。振動子の駆動は、振動子に加圧挟持さ
れている圧電素子へ交流電界を印加することにより行う
もので、例えばカメラのオートフォーカス用として用い
られている円環型の超音波モータと比較して、小型化、
例えば人間の小指以下のサイズに形成することができる
という効果の他に、製作が簡単である等の効果を有して
いる。
形状の振動子の駆動面の表面粒子を円又は楕円運動さ
せ、この駆動面に加圧接触している移動体を摩擦力によ
り回転駆動する。振動子の駆動は、振動子に加圧挟持さ
れている圧電素子へ交流電界を印加することにより行う
もので、例えばカメラのオートフォーカス用として用い
られている円環型の超音波モータと比較して、小型化、
例えば人間の小指以下のサイズに形成することができる
という効果の他に、製作が簡単である等の効果を有して
いる。
【０００３】図２は従来のペンシル型超音波モータの外
観斜視図を示し、図３はその断面図を示している。１は
円筒形状に形成された加振体、２は加振体１と同径の押
え体であり、加振体１と押え体２との間に駆動用の２枚
一組のＡ相圧電素子板３、２枚一組のＢ相圧電素子板４
及び１枚の振動検出用のＳ相圧電素子板（不図示）が不
図示の電極板を介装して配置され、加振体１と押え体２
とを締結用のボルト５により締結することにより、これ
ら圧電素子及び電極板を挟持した振動子を構成してい
る。
観斜視図を示し、図３はその断面図を示している。１は
円筒形状に形成された加振体、２は加振体１と同径の押
え体であり、加振体１と押え体２との間に駆動用の２枚
一組のＡ相圧電素子板３、２枚一組のＢ相圧電素子板４
及び１枚の振動検出用のＳ相圧電素子板（不図示）が不
図示の電極板を介装して配置され、加振体１と押え体２
とを締結用のボルト５により締結することにより、これ
ら圧電素子及び電極板を挟持した振動子を構成してい
る。
【０００４】ボルト５の有効ネジ部からの先端からは、
ピン部５ａが延びており、その先端部にモータ取り付け
用の固定部材６が固定されている。この従来例では、移
動体加圧用の加圧バネ７を内装するバネケース８にベア
リング９を該加圧バネ７のスラスト力を受けるように嵌
合し、さらに該ベアリング９に移動体１０を嵌合してお
り、加圧バネ７のバネ力を移動体１０に付与し、移動体
１０を加振体１の上面に形成された駆動面１ａに加圧接
触させている。
ピン部５ａが延びており、その先端部にモータ取り付け
用の固定部材６が固定されている。この従来例では、移
動体加圧用の加圧バネ７を内装するバネケース８にベア
リング９を該加圧バネ７のスラスト力を受けるように嵌
合し、さらに該ベアリング９に移動体１０を嵌合してお
り、加圧バネ７のバネ力を移動体１０に付与し、移動体
１０を加振体１の上面に形成された駆動面１ａに加圧接
触させている。
【０００５】Ａ相圧電素子板３とＢ相圧電素子板４とは
位置的に９０°の位相差を有しており、これら両圧電素
子板３と４に時間的に９０°の位相差を有する交流電界
を印加することにより、加振体１の駆動面１ａの表面粒
子に円又は楕円運動を形成し、この駆動面１ａに加圧接
触する移動体１０を摩擦駆動する。なお、加振体１の外
周部には、断面凹形状の週溝１ｂを形成してくびれを設
け、駆動面１ａの振動変位を大きくするようにしてい
る。また、移動体１０の回転力は、例えば移動体１０と
同軸的に配置された不図示の回転出力部材に、例えば摩
擦力を介して伝達させ、例えば該回転出力部材の外周部
に形成された歯車部を歯車伝達機構に噛合させることに
より外部に取り出すことができるようにしている。
位置的に９０°の位相差を有しており、これら両圧電素
子板３と４に時間的に９０°の位相差を有する交流電界
を印加することにより、加振体１の駆動面１ａの表面粒
子に円又は楕円運動を形成し、この駆動面１ａに加圧接
触する移動体１０を摩擦駆動する。なお、加振体１の外
周部には、断面凹形状の週溝１ｂを形成してくびれを設
け、駆動面１ａの振動変位を大きくするようにしてい
る。また、移動体１０の回転力は、例えば移動体１０と
同軸的に配置された不図示の回転出力部材に、例えば摩
擦力を介して伝達させ、例えば該回転出力部材の外周部
に形成された歯車部を歯車伝達機構に噛合させることに
より外部に取り出すことができるようにしている。
【０００６】このような振動子は、例えば図１０の
（ａ）に示すように、１次曲げモードで駆動されること
が多く、振動子１の両端間に１つの腹位置が形成される
こととなる。また、２次曲げモードの場合は図１０の
（ｂ）のように振動子の両端間に２つの腹位置が形成さ
れ、３次の曲げモードの場合は図１０の（ｃ）のように
３つの腹位置が形成される。なお、図１０に示す各モー
ドは、何れも振動子の両端がフリーの状態、例えば空中
に浮いた状態と考えることができる。
（ａ）に示すように、１次曲げモードで駆動されること
が多く、振動子１の両端間に１つの腹位置が形成される
こととなる。また、２次曲げモードの場合は図１０の
（ｂ）のように振動子の両端間に２つの腹位置が形成さ
れ、３次の曲げモードの場合は図１０の（ｃ）のように
３つの腹位置が形成される。なお、図１０に示す各モー
ドは、何れも振動子の両端がフリーの状態、例えば空中
に浮いた状態と考えることができる。
【０００７】ただし、図１０に示す振動子のモデルは、
断面が均一の丸棒としているため、正弦波（実際には、
ｓｉｎ、ｃｏｓ、ｓｉｎｈ、ｃｏｓｈの結合）の分布と
なるが、振動子は実際には図２、３に示すようなくびれ
や段差、中空部等が混在するため、モード（変位分布）
は複雑で、図４には１次曲げモードを軸心の変位分布と
して示し、図６に２次曲げモードの場合を同様に軸心の
変位分布として示している。ここで、図４において、２
相の圧電素子３、４によって発生する１次曲げモード
は、θ方向に位置的位相差が９０°のずれを有する２
種、且つ時間的に９０°ずれて励起されるため、移動体
との接触部Ａ点は楕円運動を行う。なお、その運動方向
は振動子の形状により決まり、Ｚ軸に対して角度α傾い
た面内を楕円運動する。このとき、加圧接触している移
動体は摩擦駆動される。
断面が均一の丸棒としているため、正弦波（実際には、
ｓｉｎ、ｃｏｓ、ｓｉｎｈ、ｃｏｓｈの結合）の分布と
なるが、振動子は実際には図２、３に示すようなくびれ
や段差、中空部等が混在するため、モード（変位分布）
は複雑で、図４には１次曲げモードを軸心の変位分布と
して示し、図６に２次曲げモードの場合を同様に軸心の
変位分布として示している。ここで、図４において、２
相の圧電素子３、４によって発生する１次曲げモード
は、θ方向に位置的位相差が９０°のずれを有する２
種、且つ時間的に９０°ずれて励起されるため、移動体
との接触部Ａ点は楕円運動を行う。なお、その運動方向
は振動子の形状により決まり、Ｚ軸に対して角度α傾い
た面内を楕円運動する。このとき、加圧接触している移
動体は摩擦駆動される。
【０００８】超音波モータの特徴の一つとして静粛性が
ある。これはモータの裸特性が電磁モータと比べて低速
大トルクであるため、ギヤが不要又は減速比が小さくと
れるため、ギヤ音がないためである。
ある。これはモータの裸特性が電磁モータと比べて低速
大トルクであるため、ギヤが不要又は減速比が小さくと
れるため、ギヤ音がないためである。
【０００９】ところで、超音波モータは、前述のように
摩擦力を駆動力として利用していおり、この摩擦エネル
ギーは大部分が駆動エネルギーと、摩擦熱の発生に費や
されるが、一部が不要な振動を発生させるのに費やされ
てしまうことがある。
摩擦力を駆動力として利用していおり、この摩擦エネル
ギーは大部分が駆動エネルギーと、摩擦熱の発生に費や
されるが、一部が不要な振動を発生させるのに費やされ
てしまうことがある。
【００１０】そして、この不要振動が時として鳴き発生
の原因となることが解析された。
の原因となることが解析された。
【００１１】図５は超音波モータの駆動中において鳴き
が発生しているときのマイクロフォンにて収録した振動
スペクトルを示す。
が発生しているときのマイクロフォンにて収録した振動
スペクトルを示す。
【００１２】図５において、ａは可聴域にある振動スペ
クトル（鳴きの周波数をｆa とする）、ｂが駆動振動の
スペクトル（１次曲げモードの駆動であるので、その駆
動周波数をｆD1とする）、ｄは駆動周波数の２倍の周波
数（ｆD2）の位置に発生する振動スペクトルである。
クトル（鳴きの周波数をｆa とする）、ｂが駆動振動の
スペクトル（１次曲げモードの駆動であるので、その駆
動周波数をｆD1とする）、ｄは駆動周波数の２倍の周波
数（ｆD2）の位置に発生する振動スペクトルである。
【００１３】一方、振動スペクトルｂとｄとの間に生じ
ている振動スペクトルｃ（以下この振動スペクトルを不
要振動スペクトルと称し、その周波数をｆc とする）の
成分は、本来駆動用の電気信号中に含まれていないが、
超音波モータにおける駆動系の非線形（主に移動体との
接触）の故、常に発生している。そこで、この不要振動
スペクトルｃが他の振動スペクトルとの間にいかなる関
係にあるかを調べるため、駆動周波数を変化させたとこ
ろ、駆動の１次及び２次の周波数の変化に対して何等変
化しなかった。しかしながら、このとき鳴き周波数ｆa
は駆動周波数の変化に従って変化し、ｆa ＝ｆD2−ｆc
であることが確認された。このことから、不要振動スペ
クトルｃは鳴きの原因といえる。しかし、不要振動スペ
クトルｃの励振条件については厳密に判明していない
が、振動子の固有の振動であることは確認された。
ている振動スペクトルｃ（以下この振動スペクトルを不
要振動スペクトルと称し、その周波数をｆc とする）の
成分は、本来駆動用の電気信号中に含まれていないが、
超音波モータにおける駆動系の非線形（主に移動体との
接触）の故、常に発生している。そこで、この不要振動
スペクトルｃが他の振動スペクトルとの間にいかなる関
係にあるかを調べるため、駆動周波数を変化させたとこ
ろ、駆動の１次及び２次の周波数の変化に対して何等変
化しなかった。しかしながら、このとき鳴き周波数ｆa
は駆動周波数の変化に従って変化し、ｆa ＝ｆD2−ｆc
であることが確認された。このことから、不要振動スペ
クトルｃは鳴きの原因といえる。しかし、不要振動スペ
クトルｃの励振条件については厳密に判明していない
が、振動子の固有の振動であることは確認された。
【００１４】なお、図５において、ｆc ＝６８．００Ｋ
ＨZ 、ｆD1＝３９．２５ＫＨZ 、ｆD2＝７８．５ＫＨZ
であり、ｆa ＝（７８．５ＫＨZ −６８．００ＫＨZ ）
＝１０．５ＫＨZ （可聴域）であり、これは鳴きの周波
数となる。
ＨZ 、ｆD1＝３９．２５ＫＨZ 、ｆD2＝７８．５ＫＨZ
であり、ｆa ＝（７８．５ＫＨZ −６８．００ＫＨZ ）
＝１０．５ＫＨZ （可聴域）であり、これは鳴きの周波
数となる。
【００１５】そして、不要振動のモードは、図４に示す
駆動に利用している１次曲げモードに対して、図６に示
すように（不要振動によって振動する場合のみを記
載）、振動子が全体的に２次モードで振動する２次曲げ
モード（以下鳴き２次曲げモードと称す）と、図７に示
すように（不要振動によって振動する場合のみを記載）
振動子の加振体に形成されたくびれ部から先端部分のみ
が２次モードで振動（以下皿曲げモードと称す）する、
２つのモードが現在確認されている。
駆動に利用している１次曲げモードに対して、図６に示
すように（不要振動によって振動する場合のみを記
載）、振動子が全体的に２次モードで振動する２次曲げ
モード（以下鳴き２次曲げモードと称す）と、図７に示
すように（不要振動によって振動する場合のみを記載）
振動子の加振体に形成されたくびれ部から先端部分のみ
が２次モードで振動（以下皿曲げモードと称す）する、
２つのモードが現在確認されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、超音波モータの駆動時に、鳴き２次曲げモ
ード、あるいは皿曲げモードの不要振動モードの発生に
よって、鳴きが生じることにある。
する課題は、超音波モータの駆動時に、鳴き２次曲げモ
ード、あるいは皿曲げモードの不要振動モードの発生に
よって、鳴きが生じることにある。
【００１７】本発明の目的は、鳴き２次曲げモード、あ
るいは皿曲げモードの不要モードが生じていても、この
影響が可聴域に鳴きの振動成分として発生することない
振動子を有する超音波モータを提供することにある。
るいは皿曲げモードの不要モードが生じていても、この
影響が可聴域に鳴きの振動成分として発生することない
振動子を有する超音波モータを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の目的を
実現する超音波モータは、加振体と押え体との間に少な
くとも駆動用の電気−機械エネルギー変換素子を挟持固
定した振動子における該駆動用の電気−機械エネルギー
変換素子に駆動電気信号を印加することにより、該加振
体の駆動面の表面粒子にに円又は楕円運動を形成し、該
駆動面に加圧接触する移動体を摩擦駆動する超音波モー
タにおいて、該振動子は駆動に供する固有振動数とその
整数倍の振動数が、鳴きの原因となる屈曲モードの固有
振動数に対して、可聴周波数以上の差を有していること
を特徴とする。
実現する超音波モータは、加振体と押え体との間に少な
くとも駆動用の電気−機械エネルギー変換素子を挟持固
定した振動子における該駆動用の電気−機械エネルギー
変換素子に駆動電気信号を印加することにより、該加振
体の駆動面の表面粒子にに円又は楕円運動を形成し、該
駆動面に加圧接触する移動体を摩擦駆動する超音波モー
タにおいて、該振動子は駆動に供する固有振動数とその
整数倍の振動数が、鳴きの原因となる屈曲モードの固有
振動数に対して、可聴周波数以上の差を有していること
を特徴とする。
【００１９】鳴きの原因となる屈曲モードの振動数（可
聴域以上）が、振動子の駆動に供する振動数、すなわち
駆動に供する固有振動数、又は例えばその２倍の振動数
に対してその差（例えば、ｆD2−ｆc ）が可聴域にある
と、その差ｆa が鳴きとして発生するので、該差が可聴
域以上にあれば、鳴きが発生しないことになる。
聴域以上）が、振動子の駆動に供する振動数、すなわち
駆動に供する固有振動数、又は例えばその２倍の振動数
に対してその差（例えば、ｆD2−ｆc ）が可聴域にある
と、その差ｆa が鳴きとして発生するので、該差が可聴
域以上にあれば、鳴きが発生しないことになる。
【００２０】したがって、このような差が可聴域以上と
なるように振動子の駆動に供する固有振動数を設定すれ
ば良いことになる。
なるように振動子の駆動に供する固有振動数を設定すれ
ば良いことになる。
【００２１】
【実施例】図１は、本発明による超音波モータの第１の
実施例を示す振動子の断面図である。
実施例を示す振動子の断面図である。
【００２２】図１に示す振動子は、図４に示す鳴きの発
生が生じる従来の振動子と全長（２０ｍｍ）及び直径
（ｄ＝１０ｍｍ）を同じとすると共に同材料で形成した
もので、図４の従来の振動子では、加振体１の周溝の長
さＬ1 を２ｍｍとするのに対し、本実施例の振動子は加
振体１の周溝１ｂの長さＬ2 を３ｍｍ、押さえ体２の下
部の直径ｄ2 を８ｍｍ、その長さＬ3 を４．５ｍｍと
し、また周溝の直径ｄ1 は等しくしている。なお、加振
体１及び押さえ体２は共に真鍮（ＢS ）製であり、締結
用のボルト５はＭ４ネジ部を有するステンレス（ＳＵ
Ｓ）製としている。また、圧電素子は振動検出用も含め
て同厚（０．５ｍｍ）のものを５枚使用して、２．５ｍ
ｍ厚とし、最下部が振動子の底面から７．５ｍｍの位置
としている。
生が生じる従来の振動子と全長（２０ｍｍ）及び直径
（ｄ＝１０ｍｍ）を同じとすると共に同材料で形成した
もので、図４の従来の振動子では、加振体１の周溝の長
さＬ1 を２ｍｍとするのに対し、本実施例の振動子は加
振体１の周溝１ｂの長さＬ2 を３ｍｍ、押さえ体２の下
部の直径ｄ2 を８ｍｍ、その長さＬ3 を４．５ｍｍと
し、また周溝の直径ｄ1 は等しくしている。なお、加振
体１及び押さえ体２は共に真鍮（ＢS ）製であり、締結
用のボルト５はＭ４ネジ部を有するステンレス（ＳＵ
Ｓ）製としている。また、圧電素子は振動検出用も含め
て同厚（０．５ｍｍ）のものを５枚使用して、２．５ｍ
ｍ厚とし、最下部が振動子の底面から７．５ｍｍの位置
としている。
【００２３】このように、同材料からなる振動子の形状
を変えることにより、振動子の駆動に供する固有振動が
変化すると共に、当然鳴き発生の原因となる不要モード
の周波数も変化する。
を変えることにより、振動子の駆動に供する固有振動が
変化すると共に、当然鳴き発生の原因となる不要モード
の周波数も変化する。
【００２４】しかし、この寸法変化により、１次曲げモ
ードにより駆動に供する固有振動数（ｆD1と同周波数）
が５０ＫＨZ 、その倍の周波数（ｆD2と同周波数）は１
００ＫＨZ 、となると共に、不要モード（ｆc ）は鳴き
の２次曲げモードでは周波数が７７ＫＨZ 、皿曲げモー
ドでは周波数が７９ＫＨZ となった。
ードにより駆動に供する固有振動数（ｆD1と同周波数）
が５０ＫＨZ 、その倍の周波数（ｆD2と同周波数）は１
００ＫＨZ 、となると共に、不要モード（ｆc ）は鳴き
の２次曲げモードでは周波数が７７ＫＨZ 、皿曲げモー
ドでは周波数が７９ＫＨZ となった。
【００２５】このことから、鳴きの２次曲げモードが発
生した場合、 ｆa ＝１００ＫＨZ −７７ＫＨZ ＝２３ＫＨZ ｆa ＝５０ＫＨZ −７７ＫＨZ ＝−２７ＫＨZ となり、可聴域（２０ＫＨZ ）以上となって、不要モー
ドが存在しても鳴きとして聞こえないことになる。
生した場合、 ｆa ＝１００ＫＨZ −７７ＫＨZ ＝２３ＫＨZ ｆa ＝５０ＫＨZ −７７ＫＨZ ＝−２７ＫＨZ となり、可聴域（２０ＫＨZ ）以上となって、不要モー
ドが存在しても鳴きとして聞こえないことになる。
【００２６】同様に、皿曲げモードの場合、 ｆa ＝１００ＫＨZ −７９ＫＨZ ＝２１ＫＨZ ｆa ＝５０ＫＨZ −７９ＫＨZ ＝−２９ＫＨZ となり、可聴域以上の差が生じるので、不要モードが存
在しても鳴きとして聞こえないことになる。
在しても鳴きとして聞こえないことになる。
【００２７】なお、不要モードの１つである皿曲げモー
ドは、振動子の周溝よりも上部のみが振動するため、鳴
きが発生した時の振動数をそのままとし、該周溝よりも
下側の振動子部分の直径を変えたり、または長さを変え
たり、さらに比剛性（弾性率／密度）の高い材料に変え
たりすることで、振動子の駆動に供する固有振動数を変
えて同様の効果を得ることができる。
ドは、振動子の周溝よりも上部のみが振動するため、鳴
きが発生した時の振動数をそのままとし、該周溝よりも
下側の振動子部分の直径を変えたり、または長さを変え
たり、さらに比剛性（弾性率／密度）の高い材料に変え
たりすることで、振動子の駆動に供する固有振動数を変
えて同様の効果を得ることができる。
【００２８】図８は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。
る。
【００２９】本実施例は、図４に示す従来の振動子と直
径及び長さを等しくし、周溝１ｂの長さＬ4 を１ｍｍ、
中央部の内径ｄ3 を２ｍｍとして周溝よりも上部の剛性
を高めたもので、振動子の駆動に供する固有振動数が３
８ＫＨZ 、皿曲げモードの振動数が９９ＫＨZ であっ
た。
径及び長さを等しくし、周溝１ｂの長さＬ4 を１ｍｍ、
中央部の内径ｄ3 を２ｍｍとして周溝よりも上部の剛性
を高めたもので、振動子の駆動に供する固有振動数が３
８ＫＨZ 、皿曲げモードの振動数が９９ＫＨZ であっ
た。
【００３０】この場合、ｆa ＝９９ＫＨZ −３８ＫＨZ
×２＝２３ＫＨZ となり、可聴域よりも大きいので、皿
曲げモードによる鳴き発生の影響はないことになる。
×２＝２３ＫＨZ となり、可聴域よりも大きいので、皿
曲げモードによる鳴き発生の影響はないことになる。
【００３１】図９は、図１に示す第１の実施例における
振動子を用いた超音波モータを駆動源とする装置の概略
を示し、移動体１０は外周部に歯車部１１ａを有する回
転出力部材１１と摩擦接触し、移動体１０の回転を出力
する。回転出力部材１１の歯車部１１ａは入力歯車１２
に噛合し、該入力歯車１２と同軸の小歯車１３に伝達
し、この小歯車１３が噛合する例えばカメラの合焦用レ
ンズ鏡筒１４を回転させる。一方、入力歯車１２の回転
により同軸的に設けられた光学式エンコーダスリット板
１５も回転し、フォトカップラ１５により位置、速度検
出を行う。
振動子を用いた超音波モータを駆動源とする装置の概略
を示し、移動体１０は外周部に歯車部１１ａを有する回
転出力部材１１と摩擦接触し、移動体１０の回転を出力
する。回転出力部材１１の歯車部１１ａは入力歯車１２
に噛合し、該入力歯車１２と同軸の小歯車１３に伝達
し、この小歯車１３が噛合する例えばカメラの合焦用レ
ンズ鏡筒１４を回転させる。一方、入力歯車１２の回転
により同軸的に設けられた光学式エンコーダスリット板
１５も回転し、フォトカップラ１５により位置、速度検
出を行う。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、振
動子の形状や、材質を変えることにより、鳴きの発生原
因となる不要モードの振動数と、振動子の駆動に供する
固有振動数の整数倍、例えば２倍の振動数との差を可聴
域よりも大きくすることにより、駆動時に不要モードが
生じていても、実際には鳴きのない状態でモータを駆動
することができる効果が得られる。
動子の形状や、材質を変えることにより、鳴きの発生原
因となる不要モードの振動数と、振動子の駆動に供する
固有振動数の整数倍、例えば２倍の振動数との差を可聴
域よりも大きくすることにより、駆動時に不要モードが
生じていても、実際には鳴きのない状態でモータを駆動
することができる効果が得られる。
【図１】本発明による超音波モータの第１の実施例を示
す振動子の概略図。
す振動子の概略図。
【図２】従来の超音波モータの外観斜視図。
【図３】図２の縦断面図。
【図４】図２、３に示す従来の超音波モータの駆動モー
ドを示す図。
ドを示す図。
【図５】図４の鳴き発生時の振動スペクトルを示す図。
【図６】鳴きの２次曲げモードを示す図。
【図７】皿曲げモードを示す図。
【図８】第２の実施例を示す縦断面図。
【図９】図１に示す第１の実施例の超音波モータを使用
した駆動装置の概略図。
した駆動装置の概略図。
【図１０】振動モードを説明する図。
１…加振体 ２…押さえ体 ３、４…圧電素子 ５…ボルト ６…固定部材 ７…加圧バネ ８…バネケース ９…ベアリング １０…移動体 １１…回転出力部材
Claims (7)
- 【請求項１】 加振体と押え体との間に少なくとも駆動
用の電気−機械エネルギー変換素子を挟持固定した振動
子における該駆動用の電気−機械エネルギー変換素子に
駆動電気信号を印加することにより、該加振体の駆動面
の表面粒子にに円又は楕円運動を形成し、該駆動面に加
圧接触する移動体を摩擦駆動する超音波モータにおい
て、 該振動子は駆動に供する固有振動数とその整数倍の振動
数が、鳴きの原因となる屈曲モードの固有振動数に対し
て、可聴周波数以上の差を有していることを特徴とする
超音波モータ。 - 【請求項２】 請求項１において、振動子は駆動に供す
る固有振動数とその２倍の振動数が、鳴きの原因となる
屈曲モードの固有振動数に対して、可聴周波数以上の差
を有していることを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項３】 請求項１又は２において、鳴きの原因と
なる屈曲モードの次数と駆動モードの次数が異なること
を特徴する超音波モータ。 - 【請求項４】 請求項１、２又は３において、振動子は
加振体の外周部に周方向に沿って周溝を有するくびれ形
状に形成されたことを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項５】 請求項４において、鳴きの屈曲モードは
周溝より駆動面側のみの範囲において励起されることを
特徴とする超音波モータ。 - 【請求項６】 請求項４において、鳴きの屈曲モードは
振動子全体を励起することを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項７】 請求項１、２、３、４、５又は６に記載
の超音波モータを駆動源とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323083A JPH05161370A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323083A JPH05161370A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05161370A true JPH05161370A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18150895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3323083A Pending JPH05161370A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05161370A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014236522A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータおよび光学機器 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3323083A patent/JPH05161370A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014236522A (ja) * | 2013-05-30 | 2014-12-15 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータおよび光学機器 |
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