JPH06225553A

JPH06225553A - 超音波モータ及び超音波搬送装置

Info

Publication number: JPH06225553A
Application number: JP5010725A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Oda; 高広小田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1994-08-12

Abstract

(57)【要約】【目的】発生するトルクを大きくすることができ、回転
を安定させることができる超音波モータ及び超音波搬送
装置を提供する。【構成】一端が支持され、長手方向に沿って凹部が形成
された柱形状の弾性体を有しており、前記凹部に電気−
機械エネルギ変換素子が固定される。該電気−機械エネ
ルギ変換素子には、同じ周波数で設定された角度だけ位
相が異なる二つの交流電圧が印加されるため、電気−機
械エネルギ変換素子が振動し、前記弾性体の他端に圧接
させられた回転ローラが回転する。この場合、該回転ロ
ーラから弾性体に加えられる力は、電気−機械エネルギ
変換素子によって受けられるため、回転振動や楕円（だ
えん）振動の共振周波数及び振幅が変動することがな
く、回転ローラが発生するトルクを大きくすることがで
きる。そして、該回転ローラが回転することによってシ
ート状搬送物が搬送される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動現金取扱機、電
話、自動切符発行機等で使用されるカード、又はプリン
タ、ファクシミリ、複写機等で使用される紙、フィルム
等を搬送するための超音波モータ及び超音波搬送装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動現金取扱機、電話、自動切符
発行機等で使用されるカード、又はプリンタ、ファクシ
ミリ、複写機等で使用される紙、フィルム等（以下、
「シート状搬送物」という。）を搬送するために、超音
波モータが使用されていて、金属角柱から成る角柱振動
子を共振周波数で屈曲振動させ、該角柱振動子の両端に
配設されたカップ状回転ローラを回転させてシート状搬
送物を搬送するようになっている（特開平１−２７４６
７４号公報参照）。

【０００３】図２は従来の超音波モータに使用される圧
電振動子の斜視図である。図において、１００は圧電振
動子であり、該圧電振動子１００はほぼ正方形の断面を
有する金属角柱１０１を有しており、該金属角柱１０１
の隣接する二つの面に圧電セラミックス薄板１０２ａ，
１０２ｂが接着される。該圧電セラミックス薄板１０２
ａ，１０２ｂは、厚さ方向に分極されるとともに裏表両
面に図示しない電極が形成される。そして、該電極を介
して圧電セラミックス薄板１０２ａ，１０２ｂに対しあ
らかじめ設定した方法によって交流電圧を加えると、電
界が発生して前記圧電セラミックス薄板１０２ａ，１０
２ｂが伸縮振動する。この場合、前記金属角柱１０１は
ほぼ正方形の断面を有するため、互いに直角な方向にほ
ぼ同じ共振周波数で屈曲振動する。

【０００４】そして、前記圧電セラミックス薄板１０２
ａ，１０２ｂに対し、それぞれの周波数が金属角柱１０
１の共振周波数に等しく、位相が９０〔°〕異なる交流
電圧を印加すると、金属角柱１０１の両端は回転振動又
は楕円（だえん）振動する。前記金属角柱１０１の両端
には円板１０３ａ，１０３ｂが装着され、更に金属角柱
１０１に発生する屈曲振動の節に支持ピン１０４ａ，１
０４ｂが設けられ、該支持ピン１０４ａ，１０４ｂによ
って金属角柱１０１は安定して支持される。

【０００５】図３は従来の超音波モータの斜視図であ
る。図において、１００は圧電振動子、１０１は金属角
柱、１０３ｂは円板、１０４ａ，１０４ｂは支持ピンで
ある。前記金属角柱１０１の両端に装着された円板１０
３ａ（図２），１０３ｂの外周に、円板１０３ａ，１０
３ｂの外径よりわずかに大きい内径を有するカップ状回
転ローラ２０１ａ，２０１ｂが配設される。したがっ
て、前記金属角柱１０１の両端が回転振動又は楕円振動
すると、円板１０３ａ，１０３ｂはカップ状回転ローラ
２０１ａ，２０１ｂと接触し、該カップ状回転ローラ２
０１ａ，２０１ｂを摩擦力で回転させる。なお、該カッ
プ状回転ローラ２０１ａ，２０１ｂは、軸受２０２ａ，
２０２ｂによって回転自在に支持される。

【０００６】図４は従来の超音波搬送装置の斜視図であ
る。図において、１００は圧電振動子、１０１は金属角
柱、１０４ａ，１０４ｂは支持ピン、２０１ａ，２０１
ｂはカップ状回転ローラ、２０２ａ，２０２ｂは軸受で
ある。前記カップ状回転ローラ２０１ａ，２０１ｂに対
して圧接するように補助ローラ３０１ａ，３０１ｂが配
設され、該補助ローラ３０１ａ，３０１ｂを軸受３０２
ａ，３０２ｂが回転自在に支持する。また、前記補助ロ
ーラ３０１ａ，３０１ｂは互いに軸３０３によって連結
される。

【０００７】そして、前記金属角柱１０１の両端が回転
振動又は楕円振動すると、前記カップ状回転ローラ２０
１ａ，２０１ｂが回転し、補助ローラ３０１ａ，３０１
ｂが従動して回転する。したがって、該カップ状回転ロ
ーラ２０１ａ，２０１ｂと補助ローラ３０３ａ，３０３
ｂ間に図示しないシート状搬送物を挿入すると、該シー
ト状搬送物を容易に搬送することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の超音波モータ及び超音波搬送装置においては、シー
ト状搬送物を搬送する間に、前記カップ状回転ローラ２
０１ａ，２０１ｂが円板１０３ａ，１０３ｂを押圧する
ことによって金属角柱１０１に加えられる力の方向と、
圧電セラミックス薄板１０２ａ，１０２ｂが伸縮するこ
とによって金属角柱１０１に加えられる力の方向が一致
しないため、金属角柱１０１に加えられる力を圧電セラ
ミックス薄板１０２ａ，１０２ｂの伸縮振動によって受
けることができない。したがって、カップ状回転ローラ
２０１ａ，２０１ｂが円板１０３ａ，１０３ｂを押圧す
る力が大きくなると、金属角柱１０１の曲げ剛性に影響
が与えられ、回転振動又は楕円振動の共振周波数及び振
幅が変動し、発生するトルクを大きくすることができな
くなってしまう。

【０００９】さらに、前記金属角柱１０１とカップ状回
転ローラ２０１ａ，２０１ｂが別々に支持されるため、
超音波モータ及び超音波搬送装置を各種装置へ実装する
時の位置合せが困難となり、カップ状回転ローラ２０１
ａ，２０１ｂの回転にむらが生じてしまう。本発明は、
前記従来の超音波モータ及び超音波搬送装置の問題点を
解決して、発生するトルクを大きくすることができ、回
転を安定させることができる超音波モータ及び超音波搬
送装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の超
音波モータにおいては、一端が支持され、長手方向に沿
って凹部が形成された柱形状の弾性体を有しており、前
記凹部に電気−機械エネルギ変換素子が固定される。該
電気−機械エネルギ変換素子には、同じ周波数で設定さ
れた角度だけ位相が異なる二つの交流電圧が印加され
る。そして、前記弾性体の他端に回転ローラが圧接させ
られ、該回転ローラは他端に発生する振動によって回転
する。

【００１１】また、前記弾性体に他の電気−機械エネル
ギ変換素子を固定することもできる。この場合、該他の
電気−機械エネルギ変換素子が出力する電圧が検出さ
れ、検出された電圧に対応して前記交流電圧が制御され
る。さらに、前記弾性体の支持部にローラを配設し、該
ローラと前記回転ローラ間にベルトを架設することもで
きる。

【００１２】そして、前記構成の超音波モータを二つ使
用して超音波搬送装置が構成される。そのため、第１の
超音波モータと、第２の超音波モータが設けられ、それ
ぞれの回転ローラは、シート状搬送物を摩擦力によって
搬送することができる位置に設定される。この場合、前
記回転ローラの回転方向を変えることもできる。

【００１３】

【作用】本発明によれば、前記のように超音波モータ
は、一端が支持され、長手方向に沿って凹部が形成され
た柱形状の弾性体を有しており、前記凹部に電気−機械
エネルギ変換素子が固定される。該電気−機械エネルギ
変換素子には、同じ周波数で設定された角度だけ位相が
異なる二つの交流電圧が印加される。

【００１４】したがって、電気−機械エネルギ変換素子
が振動し、前記弾性体の他端は回転振動又は楕円振動す
る。そして、前記弾性体の他端に回転ローラが圧接させ
られているので、前記回転振動又は楕円振動によって回
転ローラが回転する。この場合、該回転ローラから弾性
体に加えられる力は、電気−機械エネルギ変換素子によ
って受けられる。

【００１５】また、前記弾性体に他の電気−機械エネル
ギ変換素子を固定することもできる。この場合、該他の
電気−機械エネルギ変換素子が出力する電圧を検出し、
検出した電圧によって弾性体の振動状態が分かる。この
振動状態に対応して前記交流電圧を制御し、回転ローラ
の回転を安定させることができる。また、前記弾性体の
支持部にローラを配設し、該ローラと前記回転ローラ間
にベルトを架設することもできる。したがって、シート
状搬送物を搬送することができる領域が拡大される。

【００１６】そして、前記構成の超音波モータを二つ使
用して超音波搬送装置が構成される。そのため、第１の
超音波モータと、第２の超音波モータが設けられ、それ
ぞれの回転ローラは、シート状搬送物を摩擦力によって
搬送することができる位置に設定される。この場合、前
記回転ローラの回転方向を変えることもでき、シート状
搬送物を分離させることが可能になる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図５は本発明の第１の実施例を
示す超音波モータに使用される平板振動子の斜視図であ
る。図において、１０は平板振動子であり、該平板振動
子１０は四角形の断面を有する角柱形状の金属製弾性体
１１を有しており、該金属製弾性体１１の長手方向の２
箇所に凹部が形成され、該凹部にブロック型の積層型電
気−機械エネルギ変換素子１４，１５が接着される。該
積層型電気−機械エネルギ変換素子１４，１５は、厚さ
方向において分極された複数の板状の電気−機械エネル
ギ変換素子を重ねて形成される。前記積層型電気−機械
エネルギ変換素子１４にはリード端子１６ａ，１６ｂ
が、積層型電気−機械エネルギ変換素子１５にはリード
端子１７ａ，１７ｂが接続され、前記金属製弾性体１１
との接触面は絶縁されている。

【００１８】そして、各リード端子１６ａ，１６ｂ，１
７ａ，１７ｂを介して前記積層型電気−機械エネルギ変
換素子１４，１５に交流電圧が印加されると、前記積層
型電気−機械エネルギ変換素子１４，１５は交流電圧の
周波数に応じてｘ方向に伸縮振動する。この場合、積層
型電気−機械エネルギ変換素子１４が接着された凹部に
はＬ字型の圧力板９ａが突出して形成され、該圧力板９
ａは前記積層型電気−機械エネルギ変換素子１４の伸縮
振動によってｘ方向に押され、金属製弾性体１１は、切
欠部１９ａを力点とし切欠部１８ａを回転支点として屈
曲振動する。同様に、前記積層型電気−機械エネルギ変
換素子１５が接着された凹部にはＬ字型の圧力板９ｂが
突出して形成され、該圧力板９ｂは前記積層型電気−機
械エネルギ変換素子１５の伸縮振動によってｘ方向に押
され、金属製弾性体１１は、切欠部１９ｂを力点とし切
欠部１８ｂを回転支点として屈曲振動する。

【００１９】前記二つの屈曲振動の周波数は、金属製弾
性体１１が有する屈曲振動の共振周波数と一致しておら
ず、積層型電気−機械エネルギ変換素子１４，１５の伸
縮振動の周波数と一致する。そして、金属製弾性体１１
に発生する屈曲振動の振幅の大きさは積層型電気−機械
エネルギ変換素子１４，１５の伸縮振動の振幅の大きさ
に比例する。なお、積層型電気−機械エネルギ変換素子
１４，１５の伸縮振動の振幅は、各リード端子１６ａ，
１６ｂ，１７ａ，１７ｂを介して印加される交流電圧の
大きさを変えることによって制御することができる。ま
た、金属製弾性体１１の屈曲振動の振幅と積層型電気−
機械エネルギ変換素子１４，１５の伸縮振動の振幅に対
する拡大率は、金属製弾性体１１及び積層型電気−機械
エネルギ変換素子１４，１５がそれぞれ接着された凹部
の形状及び寸法によって設定することができる。

【００２０】そして、前記金属製弾性体１１の支持部１
２を図示しない超音波搬送装置の本体に固定し、リード
端子１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを介して積層型電
気−機械エネルギ変換素子１４，１５のそれぞれに、同
じ周波数で位相が９０〔°〕異なる交流電圧を印加する
と、二つの屈曲振動が合成されて金属製弾性体１１の振
動片１３は回転振動又は楕円振動する。該回転振動又は
楕円振動の振幅は積層型電気−機械エネルギ変換素子１
４，１５に印加される交流電圧の大きさによって、前記
回転振動又は楕円振動の周期は積層型電気−機械エネル
ギ変換素子１４，１５に印加される交流電圧の周波数に
よって、回転方向は積層型電気−機械エネルギ変換素子
１４，１５に印加される交流電圧の位相差によって制御
することができる。

【００２１】このように、前記金属製弾性体１１によっ
て平板振動子１０が形成される。前記金属製弾性体１１
の振動片１３には後述する溝付回転ローラを配設するた
め、高摩擦係数を有し、かつ、耐摩耗性の高い材料の膜
が振動面１３ａに付着又は接着される。なお、高摩擦係
数を有し、かつ、耐摩耗性の高い材料で金属製弾性体１
１自体を形成することもできる。

【００２２】図６は溝付回転ローラの斜視図である。図
において、２０は溝付回転ローラであり、外周面に溝２
４を有する円筒形のローラ２１を軸受２２の外周に接着
して形成される。該溝付回転ローラ２０は、軸受２２の
内周に配設された回転軸２３によって回転自在に支持さ
れる。そして、前記ローラ２１の外周面（溝２４の外周
も含む。）には、高摩擦係数を有し、かつ、耐摩耗性の
高い材料の膜が付着又は接着される。なお、高摩擦係数
を有し、かつ、耐摩耗性の高い材料でローラ２１自体を
形成することもできる。そして、前記溝２４には金属製
弾性体１１（図５）の振動片１３が接触する。

【００２３】図１は本発明の第１の実施例を示す超音波
モータの概略図である。図の（ａ）は超音波モータの斜
視図、（ｂ）は超音波モータの要部側面図である。図に
おいて、１０は平板振動子、１１は金属製弾性体、１２
は支持部、１３は振動片、１４，１５は積層型電気−機
械エネルギ変換素子、１９ａは切欠部、２０は溝付回転
ローラ、９ａは圧力板、２１はローラ、２２は軸受、２
３は回転軸、２４は溝、３１ａ，３１ｂは板ばねであ
る。

【００２４】図に示すように、溝付回転ローラ２０を、
溝２４が金属製弾性体１１の振動片１３に接触するよう
に位置決めし、板ばね３１ａ，３１ｂによって回転軸２
３を介して前記溝付回転ローラ２０を振動片１３に圧接
する。圧接手段として、前記板ばね３１ａ，３１ｂのほ
かコイル状のばね、リング状のばね等を使用することも
できる。

【００２５】前記溝付回転ローラ２０は、前記振動面１
３ａの回転振動又は楕円振動を受けると、接触により発
生する摩擦力によって、回転振動又は楕円振動の振動方
向に回転する。なお、前記溝付回転ローラ２０の溝２４
と前記振動片１３の振動面１３ａ間に歯を成形し、両者
を噛合（しごう）させることもできる。前記構成の超音
波モータにおいては、溝付回転ローラ２０が振動片１３
を押圧することによって平板振動子１０に加えられる力
を積層型電気−機械エネルギ変換素子１４，１５の伸縮
振動によって受けることができるため、溝付回転ローラ
２０が発生するトルクを大きくすることができ、回転を
安定させることができる。なお、溝付回転ローラ２０の
溝２４が無い場合でも平板振動子１０によって同様に回
転させることができる。

【００２６】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図７は本発明の第２の実施例を示す超音波搬送装
置の斜視図である。図において、１０は平板振動子、１
１は金属製弾性体、１２は支持部、１３は振動片、２０
は溝付回転ローラ、２１はローラ、３１ａ，３１ｂは板
ばね、３３は補助ローラであり、該補助ローラ３３が平
板振動子１０の長手方向に対して垂直の方向から溝付回
転ローラ２０に圧接させられる。前記補助ローラ３３
は、円筒形のローラ３４を軸受３５の外周に接着して形
成され、該軸受３５の内周に配設された回転軸３６によ
って回転自在に支持される。

【００２７】そして、前記溝付回転ローラ２０と補助ロ
ーラ３３間にカード、紙、フィルム等のシート状搬送物
３７を挟むことによって容易にｘ軸の方向に該シート状
搬送物３７を搬送することができる。なお、前記補助ロ
ーラ３３をｚ軸の方向に自由度を持つように支持するこ
とによって、シート状搬送物３７の厚さの変化に対応さ
せることができる。

【００２８】また、前記溝付回転ローラ２０が矢印方向
に回転する場合には、シート状搬送物３７は矢印方向に
搬送される。また、ローラ３４の外周面には、高摩擦係
数を有し、かつ、耐摩耗性の高い材料の膜が付着又は接
着される。なお、高摩擦係数を有し、かつ、耐摩耗性の
高い材料でローラ３４自体を形成することもできる。前
記構成の超音波モータにおいては、前記ローラ２１と振
動片１３の接触によって発生する摩擦力が補助ローラ３
３又はシート状搬送物３７の影響を受けないため、平板
振動子１０は溝付回転ローラ２０を安定して回転させる
ことができる。

【００２９】なお、溝付回転ローラ２０と補助ローラ３
３間にある程度のギャップを設けることによって、超音
波モータを長時間駆動しない場合に溝付回転ローラ２０
又は補助ローラ３３が塑性的に変形するのを防止するこ
とができる。さらに、超音波モータと駆動源が異なるア
クチュエータにより前記ギャップを制御することによっ
て、薄いシート状搬送物３７が搬送できなくなるのを防
止することができる。また、補助ローラ３３を溝付回転
ローラ２０に圧接する機構に、駆動源が異なるアクチュ
エータを使用した場合にも、同様の効果を得ることがで
きるとともに、シート状搬送物３７の厚さの変化による
摩擦力の変動を補正することができ、安定した搬送が可
能になる。

【００３０】そして、本実施例においては、金属製弾性
体１１の２箇所の凹部に積層型電気−機械エネルギ変換
素子１４，１５を接着しているが、平板型電気−機械エ
ネルギ変換素子を単体で構成し、長手方向において２分
割して分極し、同様に金属製弾性体１１を屈曲振動させ
ることもできる。また、シート状搬送物３７の幅（ｙ軸
の方向の長さ）が広い場合には、図７と同様の構成の超
音波モータをｙ軸の方向の２箇所に配設し、各超音波モ
ータを同期させて駆動するとよい。この場合、各溝付回
転ローラ２０の回転数又は回転方向を変化させることに
よって、シート状搬送物３７のｙ軸の方向への並進蛇行
及びｚ軸回りの回転蛇行を補正することができる。

【００３１】また、前記補助ローラ３３に代えて、超音
波モータのｚ軸の方向にもう一つの超音波モータを圧接
するとともに、二つの溝付回転ローラ２０とシート状搬
送物３７間に発生する摩擦力の方向が一致するように、
それぞれの超音波モータを駆動することによって、図７
に示す超音波モータと同様の効果を得ることができる。
この場合、各溝付回転ローラ２０の回転数又は回転方向
を変化させることによってシート状搬送物３７の搬送方
向を制御することができる。

【００３２】ここで、上側の溝付回転ローラ２０の回転
数をＮ₁とし、下側の溝付回転ローラ２０の回転数をＮ
₂とする。そして、上側の溝付回転ローラ２０の回転方
向をｙ軸に関して左回り（又は右回り）とし、下側の溝
付回転ローラ２０を右回り（又は左回り）とした場合、
シート状搬送物３７はＮ₁＞Ｎ₂ のとき、ｘ軸の正（又は負）方向でかつｚ軸の負方向に
搬送され、逆にＮ₁＜Ｎ₂ のときは、ｘ軸の正（又は負）方向でかつｚ軸の正方向
に搬送される。また、回転数Ｎ₁と回転数Ｎ₂の値が一
致するか十分近接した場合には、シート状搬送物３７は
ｘ軸の正（又は負）方向でかつほとんど水平に搬送され
る。

【００３３】次に、上側及び下側の両溝付回転ローラ２
０の回転方向を同じにすると、シート状搬送物３７との
間で発生する摩擦力が逆方向となるため、重なり合った
状態で挿入された２枚のシート状搬送物３７のそれぞれ
をｘ軸の正方向及び負方向に搬送し、互いを分離するこ
とができる。また、一方の超音波モータの支持部１２を
固定し、他方の超音波モータの支持部１２をｙ軸を中心
として回転自在に支持することによって、シート状搬送
物３７の厚さの変化に対応させることができる。この場
合、他方の超音波モータの支持部１２を回転自在に支持
する部分に超音波モータと駆動源が異なるアクチュエー
タを使用することによって、シート状搬送物３７の厚さ
の変化による摩擦力の変動を補正することができる。ま
た、支持部１２を回転自在に支持する部分に回転角を検
出する手段を設けることによって、シート状搬送物３７
の厚さを検出することができ、シート状搬送物３７の厚
さの変化による摩擦力の変動又は重送に対応することが
できる。すなわち、前記アクチュエータを制御して超音
波モータの回転角を変化させることによって摩擦力の変
動を補正することができ、二つの溝付回転ローラ２０の
回転方向を制御することによって重送を防止することが
できる。

【００３４】次に、本発明の第３の実施例について説明
する。図８は本発明の第３の実施例を示す超音波搬送装
置の斜視図である。図において、１０は平板振動子、１
２は支持部、１４，１５は積層型電気−機械エネルギ変
換素子、２０は溝付回転ローラ、２１，４２はローラ、
４１は台座、４３はベルト、４４は軸受、４５は回転軸
である。

【００３５】前記支持部１２に台座４１が取り付けら
れ、該台座４１にローラ４２を回転自在に支持する。そ
して、前記溝付回転ローラ２０とローラ４２間にベルト
４３を架設することによってシート状搬送物３７（図
７）を搬送することができる。前記ローラ４２は、台座
４１の軸受４４の内周に配設された回転軸４５によって
回転自在に支持される。

【００３６】前記ベルト４３と平板振動子１０の接触に
よって発生する摩擦力は、平板振動子１０が積層型電気
−機械エネルギ変換素子１４，１５の伸縮振動によって
振動するため小さくなる。また、ローラ４２の代わりに
もう一つの超音波モータを支持部１２に取り付け、各溝
付回転ローラ２０間にベルト４３を架設することもでき
る。

【００３７】さらに、超音波モータをシート状搬送物３
７と同じ形状及び寸法を有するテーブル上に配設し、溝
付回転ローラ２０が発生するトルクによってテーブル上
に載置したシート状搬送物３７をテーブルごと搬送させ
ることができる。次に、本発明の第４の実施例について
説明する。図９は本発明の第４の実施例を示す超音波モ
ータの斜視図である。

【００３８】図において、１０は平板振動子、１２は支
持部、１４，１５は積層型電気−機械エネルギ変換素
子、２０は溝付回転ローラ、２１はローラ、４７，４８
は平板型電気−機械エネルギ変換素子である。この場
合、平板振動子１０に、ｚ軸の方向に分極された平板型
電気−機械エネルギ変換素子４７，４８が接着されてい
るので、該平板型電気−機械エネルギ変換素子４７，４
８によって前記積層型電気−機械エネルギ変換素子１
４，１５が発生した伸縮振動を検出することができる。
また、この時出力される交流電圧に基づいて積層型電気
−機械エネルギ変換素子１４，１５の図示しない駆動回
路を制御することによって、平板振動子１０の振動片１
３の回転振動又は楕円振動を制御することができ、溝付
回転ローラ２０の回転数、回転方向及びトルクを安定さ
せることができる。なお、平板型電気−機械エネルギ変
換素子４７，４８を単体で構成し、長手方向において２
分割して分極することもできる。

【００３９】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形すること
が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するもの
ではない。

【００４０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、超音波モータは、一端が支持され、長手方向に沿
って凹部が形成された柱形状の弾性体を有しており、前
記凹部に電気−機械エネルギ変換素子が固定される。該
電気−機械エネルギ変換素子には、同じ周波数で設定さ
れた角度だけ位相が異なる二つの交流電圧が印加される
ため、電気−機械エネルギ変換素子が振動し、前記弾性
体の他端に圧接させられた回転ローラが回転する。

【００４１】この場合、該回転ローラから弾性体に加え
られる力は、電気−機械エネルギ変換素子によって受け
られるため、回転振動や楕円振動の共振周波数及び振幅
が変動することがなく、回転ローラが発生するトルクを
大きくすることができる。また、前記弾性体に他の電気
−機械エネルギ変換素子を固定することもできる。この
場合、該他の電気−機械エネルギ変換素子が出力する電
圧を検出し、検出した電圧によって弾性体の振動状態が
分かる。この振動状態に対応して前記交流電圧を制御
し、回転ローラの回転を安定させることができる。

【００４２】また、前記弾性体の支持部にローラを配設
し、該ローラと前記回転ローラ間にベルトを架設するこ
ともできる。したがって、シート状搬送物を搬送するこ
とができる領域が拡大され、幅の広いシート状搬送物を
搬送することができる。そして、前記構成の超音波モー
タを二つ使用して超音波搬送装置が構成される。

【００４３】そのため、第１の超音波モータと、第２の
超音波モータが設けられ、それぞれの回転ローラは、シ
ート状搬送物を摩擦力によって搬送することができる位
置に設定する。この場合、前記回転ローラの回転方向を
変えることもでき、シート状搬送物を分離させることが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す超音波モータの概
略図である。

【図２】従来の超音波モータに使用される圧電振動子の
斜視図である。

【図３】従来の超音波モータの斜視図である。

【図４】従来の超音波搬送装置の斜視図である。

【図５】本発明の第１の実施例を示す超音波モータに使
用される平板振動子の斜視図である。

【図６】溝付回転ローラの斜視図である。

【図７】本発明の第２の実施例を示す超音波搬送装置の
斜視図である。

【図８】本発明の第３の実施例を示す超音波搬送装置の
斜視図である。

【図９】本発明の第４の実施例を示す超音波モータの斜
視図である。

【符号の説明】

１２支持部１３振動片１１金属製弾性体１４，１５積層型電気−機械エネルギ変換素子２０溝付回転ローラ２１，３４，４２ローラ３３補助ローラ３７シート状搬送物４３ベルト４７，４８平板型電気−機械エネルギ変換素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）一端が支持され、長手方向に沿っ
て凹部が形成された柱形状の弾性体と、（ｂ）前記凹部に固定された電気−機械エネルギ変換素
子と、（ｃ）同じ周波数で設定された角度だけ位相が異なる二
つの交流電圧を前記電気−機械エネルギ変換素子に印加
する手段と、（ｄ）前記弾性体の他端に圧接させられ、他端に発生す
る振動によって回転する回転ローラを有することを特徴
とする超音波モータ。
【請求項２】（ａ）前記弾性体に固定された他の電気
−機械エネルギ変換素子と、（ｂ）該他の電気−機械エネルギ変換素子が出力する電
圧を検出する手段と、（ｃ）検出した電圧に対応して前記交流電圧を制御する
手段を有する請求項１に記載の超音波モータ。
【請求項３】前記弾性体の支持部にローラを配設し、
該ローラと前記回転ローラ間にベルトを架設した請求項
１に記載の超音波モータ。
【請求項４】（ａ）第１の超音波モータと、（ｂ）第２の超音波モータを有し、（ｃ）前記第１、第２の超音波モータはいずれも、一端
が支持され、長手方向に沿って凹部が形成された柱形状
の弾性体と、前記凹部に固定されるとともに、弾性体の
長手方向における２箇所で伸縮振動する電気−機械エネ
ルギ変換素子と、同じ周波数で設定された角度だけ位相が異なる二つの交
流電圧を前記電気−機械エネルギ変換素子に印加する手
段と、前記弾性体の他端に圧接させられ、他端に発生す
る振動によって回転する回転ローラを備え、（ｄ）前記第１、第２の超音波モータのそれぞれの回転
ローラは、シート状搬送物を摩擦力によって搬送するこ
とができる位置に設定したことを特徴とする超音波搬送
装置。
【請求項５】前記回転ローラの回転方向を変える手段
を有する請求項４に記載の超音波搬送装置。