JPH0638556A - モータ - Google Patents
モータInfo
- Publication number
- JPH0638556A JPH0638556A JP4194229A JP19422992A JPH0638556A JP H0638556 A JPH0638556 A JP H0638556A JP 4194229 A JP4194229 A JP 4194229A JP 19422992 A JP19422992 A JP 19422992A JP H0638556 A JPH0638556 A JP H0638556A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- external force
- peripheral surface
- outer peripheral
- major axis
- 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
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】楕円形状に形成された回転子を回転させるモー
タに関し、回転子が大きなトルクを得ることを目的とす
る。 【構成】楕円形状となる回転子４を筒形状に形成された
本体ケース１の内周面内において回転可能に支持し、前
記回転子４の回転により該回転子４の長径軸線Ｌ上の外
周面が本体ケース１に設けられたアクチュエータ３ａ〜
３ｃを通過する際、そのアクチュエータ３ａ〜３ｃによ
り回転子４に外力を与えて該回転子４を回転させる構成
とした。
タに関し、回転子が大きなトルクを得ることを目的とす
る。 【構成】楕円形状となる回転子４を筒形状に形成された
本体ケース１の内周面内において回転可能に支持し、前
記回転子４の回転により該回転子４の長径軸線Ｌ上の外
周面が本体ケース１に設けられたアクチュエータ３ａ〜
３ｃを通過する際、そのアクチュエータ３ａ〜３ｃによ
り回転子４に外力を与えて該回転子４を回転させる構成
とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はモータに係り、詳しくは
楕円形状に形成された回転子を回転させるモータに関す
るものである。
楕円形状に形成された回転子を回転させるモータに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、モータとして超音波モータの開発
が進められている。この超音波モータは１対の圧電素子
が円形状に形成されたステータの裏面に設けられてい
る。そして、前記ステータの上面にはロータが載置され
ている。この一対の圧電素子に９０°の位相差を持った
高周波電圧を加えると、ステータの表面に一定方向の進
行波が発生する。そのため、ロータは前記ステータに発
生する進行波と逆の方向に回転する。
が進められている。この超音波モータは１対の圧電素子
が円形状に形成されたステータの裏面に設けられてい
る。そして、前記ステータの上面にはロータが載置され
ている。この一対の圧電素子に９０°の位相差を持った
高周波電圧を加えると、ステータの表面に一定方向の進
行波が発生する。そのため、ロータは前記ステータに発
生する進行波と逆の方向に回転する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ス
テータに発生する進行波を面接触によってロータに伝達
して該ロータを回転させるので、進行波の伝達効率が低
く、回転子が大きなトルクを得ることができないという
問題がある。
テータに発生する進行波を面接触によってロータに伝達
して該ロータを回転させるので、進行波の伝達効率が低
く、回転子が大きなトルクを得ることができないという
問題がある。
【０００４】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は回転子が大きなトルクを
得ることができるモータを提供することにある。
れたものであって、その目的は回転子が大きなトルクを
得ることができるモータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、楕円形状となる回転子を筒形状に形成され
た本体ケースの内周面内において回転可能に支持し、前
記回転子の回転により該回転子の長径軸線上の外周面が
本体ケースに設けられたアクチュエータを通過する際、
そのアクチュエータにより回転子に外力を与えて該回転
子を回転させることをその要旨とする。
決するため、楕円形状となる回転子を筒形状に形成され
た本体ケースの内周面内において回転可能に支持し、前
記回転子の回転により該回転子の長径軸線上の外周面が
本体ケースに設けられたアクチュエータを通過する際、
そのアクチュエータにより回転子に外力を与えて該回転
子を回転させることをその要旨とする。
【０００６】
【作用】回転子が回転し、該回転子の長径軸線上の外周
面が本体ケースに設けられたアクチュエータを通過する
際、該アクチュエータによって回転子の外周面に外力が
与えられる。これにより、回転子は外力を受けるため該
回転子の回転が維持される。
面が本体ケースに設けられたアクチュエータを通過する
際、該アクチュエータによって回転子の外周面に外力が
与えられる。これにより、回転子は外力を受けるため該
回転子の回転が維持される。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図５に基づいて説明する。図１，図５に示すように、筒
状に形成されたケース１には１２０°毎に収納孔２ａ〜
２ｃが透設され、該収納孔２ａ〜２ｃにはアクチュエー
タとしての積層構造となる圧電素子３ａ〜３ｃが配設さ
れている。この圧電素子３ａ〜３ｃの内側はケース１の
内周と面一となるように構成されている。前記ケース１
内には楕円形状に形成された回転子４が配設され、該回
転子４の中央には回転軸５が設けられている。前記回転
軸５の内端は球６を介してケース１の底面に回転可能に
支持されている。尚、回転子４が楕円形状となっている
ことをはっきりさせるため、図面では回転子４の形状を
極端に書いたが、実際には扁平率が５〜５０％の範囲の
回転子４を使用している。
図５に基づいて説明する。図１，図５に示すように、筒
状に形成されたケース１には１２０°毎に収納孔２ａ〜
２ｃが透設され、該収納孔２ａ〜２ｃにはアクチュエー
タとしての積層構造となる圧電素子３ａ〜３ｃが配設さ
れている。この圧電素子３ａ〜３ｃの内側はケース１の
内周と面一となるように構成されている。前記ケース１
内には楕円形状に形成された回転子４が配設され、該回
転子４の中央には回転軸５が設けられている。前記回転
軸５の内端は球６を介してケース１の底面に回転可能に
支持されている。尚、回転子４が楕円形状となっている
ことをはっきりさせるため、図面では回転子４の形状を
極端に書いたが、実際には扁平率が５〜５０％の範囲の
回転子４を使用している。
【０００８】前記回転子４の外周面には複数の球６を介
して可撓性を有した円環状のフレキシブル部材７が配設
されている。そして、前記回転子４における長径軸線上
の外周面が前記ベアリング６及びフレキシブル部材７を
介して前記ケース１の内周面に当接し、該回転子４がケ
ース１内にて支持され、かつケース１に対して回転可能
となっている。従って、回転子４は球６を介してフレキ
シブル部材７を変形させながらケース１内で回転するよ
うになっている。これにより、フレキシブル部材７はケ
ース１内で回転せず、定位置を保持するようになってい
る。
して可撓性を有した円環状のフレキシブル部材７が配設
されている。そして、前記回転子４における長径軸線上
の外周面が前記ベアリング６及びフレキシブル部材７を
介して前記ケース１の内周面に当接し、該回転子４がケ
ース１内にて支持され、かつケース１に対して回転可能
となっている。従って、回転子４は球６を介してフレキ
シブル部材７を変形させながらケース１内で回転するよ
うになっている。これにより、フレキシブル部材７はケ
ース１内で回転せず、定位置を保持するようになってい
る。
【０００９】又、前記圧電素子３ａ〜３ｃには図示しな
い電源装置によって高電圧が加えられるようになってい
る。又、前記圧電素子３ａ〜３ｃに高電圧が加えられる
と、圧電素子３ａ〜３ｃの内側面は前記回転軸５の中心
に向かう方向に変位するようになっている。
い電源装置によって高電圧が加えられるようになってい
る。又、前記圧電素子３ａ〜３ｃに高電圧が加えられる
と、圧電素子３ａ〜３ｃの内側面は前記回転軸５の中心
に向かう方向に変位するようになっている。
【００１０】従って、前記回転子４の長径軸線Ｌ上の外
周面が圧電素子３ａ〜３ｃを通過する際、前記各圧電素
子３ａ〜３ｃに高電圧がタイミングよく加えられ、その
変位が外力Ｆとして回転子４の回転軸５に向かって伝達
されるようになっている。つまり、図１に示すように例
えば回転子４が時計方向に回転している際、長径軸線Ｌ
上の上部側の外周面が圧電素子３ａを通過しようとした
とき、圧電素子３ａに高電圧が加えられて該圧電素子３
ａが変位する。すると、図４に示すように長径軸線Ｌを
境とする左側（常に回転子４を垂直状態で見た場合にお
いて）に圧電素子３ａの変位が外力Ｆとして加えられ
る。この外力Ｆは接線方向成分Ｆｔと接線と直交する法
線方向成分Ｆｎとに分けられ、この法線方向成分Ｆｎに
よって回転子４を回転させる回転トルクを得ることがで
きるようになっている。
周面が圧電素子３ａ〜３ｃを通過する際、前記各圧電素
子３ａ〜３ｃに高電圧がタイミングよく加えられ、その
変位が外力Ｆとして回転子４の回転軸５に向かって伝達
されるようになっている。つまり、図１に示すように例
えば回転子４が時計方向に回転している際、長径軸線Ｌ
上の上部側の外周面が圧電素子３ａを通過しようとした
とき、圧電素子３ａに高電圧が加えられて該圧電素子３
ａが変位する。すると、図４に示すように長径軸線Ｌを
境とする左側（常に回転子４を垂直状態で見た場合にお
いて）に圧電素子３ａの変位が外力Ｆとして加えられ
る。この外力Ｆは接線方向成分Ｆｔと接線と直交する法
線方向成分Ｆｎとに分けられ、この法線方向成分Ｆｎに
よって回転子４を回転させる回転トルクを得ることがで
きるようになっている。
【００１１】従って、回転子４及び回転軸５が時計方向
へ回転すると、回転子４は球６を介してフレキシブル部
材７を変形させながらケース１内で回転する。そして、
図１に示すように回転子４の長径軸線Ｌ上の外周面が圧
電素子３ａを通過する際、タイミングよく高電圧が圧電
素子３ａに加えられて変位が発生する。これにより、長
径軸線Ｌを境に左側から圧電素子３ａの変位が外力Ｆと
してフレキシブル部材７及び球６を介して回転子４の外
周面に伝達される。そして、この外力Ｆの法線方向成分
Ｆｎによって回転トルクが発生し、回転子４が時計方向
に回転する。
へ回転すると、回転子４は球６を介してフレキシブル部
材７を変形させながらケース１内で回転する。そして、
図１に示すように回転子４の長径軸線Ｌ上の外周面が圧
電素子３ａを通過する際、タイミングよく高電圧が圧電
素子３ａに加えられて変位が発生する。これにより、長
径軸線Ｌを境に左側から圧電素子３ａの変位が外力Ｆと
してフレキシブル部材７及び球６を介して回転子４の外
周面に伝達される。そして、この外力Ｆの法線方向成分
Ｆｎによって回転トルクが発生し、回転子４が時計方向
に回転する。
【００１２】そして、回転子４が時計方向へ回転し、該
回転子４の長径軸線Ｌ上の下部側外周面が圧電素子３ｂ
を通過する際、タイミングよく高電圧が圧電素子３ｂに
加えられる。これにより、長径軸線Ｌを境に左側（回転
子４の下部側外周面を上にして垂直状態で見た場合にお
いて）から圧電素子３ｂの変位が外力Ｆとしてフレキシ
ブル部材７及び球６を介して回転子４の外周面に伝達さ
れる。そして、この外力Ｆの法線方向成分Ｆｎによって
回転トルクが発生し、回転軸４が時計方向に回転する。
回転子４の長径軸線Ｌ上の下部側外周面が圧電素子３ｂ
を通過する際、タイミングよく高電圧が圧電素子３ｂに
加えられる。これにより、長径軸線Ｌを境に左側（回転
子４の下部側外周面を上にして垂直状態で見た場合にお
いて）から圧電素子３ｂの変位が外力Ｆとしてフレキシ
ブル部材７及び球６を介して回転子４の外周面に伝達さ
れる。そして、この外力Ｆの法線方向成分Ｆｎによって
回転トルクが発生し、回転軸４が時計方向に回転する。
【００１３】更に、回転子４が時計方向へ回転して、回
転子４の長径軸線Ｌ上の上部側外周面が圧電素子３ｃを
通過する際、タイミングよく高電圧が圧電素子３ｃに加
えられる。これにより、長径軸線Ｌを境に左側（回転子
４の上部側外周面を上にして垂直状態で見た場合におい
て）から圧電素子３ｃの変位が外力Ｆとしてフレキシブ
ル部材７及び球６を介して回転子４の外周面に伝達され
る。そして、この外力Ｆの法線方向成分Ｆｎによって回
転トルクが発生し、回転軸４が時計方向に回転する。
転子４の長径軸線Ｌ上の上部側外周面が圧電素子３ｃを
通過する際、タイミングよく高電圧が圧電素子３ｃに加
えられる。これにより、長径軸線Ｌを境に左側（回転子
４の上部側外周面を上にして垂直状態で見た場合におい
て）から圧電素子３ｃの変位が外力Ｆとしてフレキシブ
ル部材７及び球６を介して回転子４の外周面に伝達され
る。そして、この外力Ｆの法線方向成分Ｆｎによって回
転トルクが発生し、回転軸４が時計方向に回転する。
【００１４】従って、回転子４は圧電素子３ａ〜３ｃの
変位による外力Ｆが回転子４にタイミングよく与えられ
るため、該回転子４は回転し続けることができる。又、
外力Ｆは回転子４の外周面に伝達されるため、回転子４
が回転しやすく該回転子４は大きなトルクを得ることが
できる。
変位による外力Ｆが回転子４にタイミングよく与えられ
るため、該回転子４は回転し続けることができる。又、
外力Ｆは回転子４の外周面に伝達されるため、回転子４
が回転しやすく該回転子４は大きなトルクを得ることが
できる。
【００１５】更に、回転子４は球６を介してケース１内
で回転するため、回転子４が回転するときの摩擦係数を
充分に小さくすることができる。この結果、回転子４の
回転を円滑にし、小さな外力Ｆにて回転子４をスムーズ
に回転させることができる。
で回転するため、回転子４が回転するときの摩擦係数を
充分に小さくすることができる。この結果、回転子４の
回転を円滑にし、小さな外力Ｆにて回転子４をスムーズ
に回転させることができる。
【００１６】そして、外力Ｆを回転子４の回転軸５に向
かうようにしたので、回転子４が受ける接線方向成分Ｆ
ｔの力を小さくすることができ、回転子４と圧電素子３
ａ〜３ｃとの摩擦が小さくなる。従って、回転子４の磨
耗を軽減し、回転子４の回転が長期にわたって円滑にす
ることができる。
かうようにしたので、回転子４が受ける接線方向成分Ｆ
ｔの力を小さくすることができ、回転子４と圧電素子３
ａ〜３ｃとの摩擦が小さくなる。従って、回転子４の磨
耗を軽減し、回転子４の回転が長期にわたって円滑にす
ることができる。
【００１７】又、本実施例においては、３個の圧電素子
３ａ〜３ｃによって回転子４を回転させたが、それ以上
の圧電素子を使用して回転子４を回転させるように構成
することも可能である。この場合、圧電素子の数を増や
せば増やすだけ回転子４は大きなトルクを得ることがで
きる。
３ａ〜３ｃによって回転子４を回転させたが、それ以上
の圧電素子を使用して回転子４を回転させるように構成
することも可能である。この場合、圧電素子の数を増や
せば増やすだけ回転子４は大きなトルクを得ることがで
きる。
【００１８】ちなみに、図６に圧電素子の数に対する回
転子４の平均発生トルクの特性図を回転子４の扁平率毎
に示す。この特性図から見て分かるように、圧電素子の
数が多くなればなるほど外力Ｆを多く受けるため、平均
発生トルクが上昇する。又、回転子４の扁平率も大きく
なればなるほど、法線方向成分が大きくなるため、平均
発生トルクが上昇する。
転子４の平均発生トルクの特性図を回転子４の扁平率毎
に示す。この特性図から見て分かるように、圧電素子の
数が多くなればなるほど外力Ｆを多く受けるため、平均
発生トルクが上昇する。又、回転子４の扁平率も大きく
なればなるほど、法線方向成分が大きくなるため、平均
発生トルクが上昇する。
【００１９】本実施例においては、アクチュエータとし
て圧電素子３ａ〜３ｃを使用したが、圧電素子３ａ〜３
ｃを機械的はロッドに代え、タイミングよくロッドによ
って回転子４に外力Ｆを与え、該回転子４を回転させる
ように構成することも可能である。
て圧電素子３ａ〜３ｃを使用したが、圧電素子３ａ〜３
ｃを機械的はロッドに代え、タイミングよくロッドによ
って回転子４に外力Ｆを与え、該回転子４を回転させる
ように構成することも可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、回
転子が大きなトルクを得ることができる優れた効果があ
る。
転子が大きなトルクを得ることができる優れた効果があ
る。
【図１】モータの構成及び回転子が回転する状態を示す
説明図である。
説明図である。
【図２】モータの回転子が回転する状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図３】モータの回転子が回転する状態を示す説明図で
ある。
ある。
【図４】回転子が回転することを説明する説明図であ
る。
る。
【図５】モータの構成を示す断面図である。
【図６】回転子の扁平率毎に対して圧電素子の数の増減
に基づく平均発生トルクの特性図である。
に基づく平均発生トルクの特性図である。
１…ケース、３ａ〜３ｃ…アクチュエータとしての圧電
素子、４…回転子、Ｆ…外力、Ｌ…長径軸線
素子、４…回転子、Ｆ…外力、Ｌ…長径軸線
Claims (1)
- 【請求項１】 楕円形状となる回転子を筒形状に形成さ
れた本体ケースの内周面内において回転可能に支持し、
前記回転子の回転により該回転子の長径軸線上の外周面
が本体ケースに設けられたアクチュエータを通過する
際、そのアクチュエータにより回転子に外力を与えて該
回転子を回転させることを特徴とするモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194229A JPH0638556A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4194229A JPH0638556A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0638556A true JPH0638556A (ja) | 1994-02-10 |
Family
ID=16321114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4194229A Pending JPH0638556A (ja) | 1992-07-21 | 1992-07-21 | モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638556A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6273211B1 (en) * | 1998-12-08 | 2001-08-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric power-steering gear, in particular for motor vehicles |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP4194229A patent/JPH0638556A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6273211B1 (en) * | 1998-12-08 | 2001-08-14 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric power-steering gear, in particular for motor vehicles |
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