JPH0646579A - Support structure of ultrasonic motor - Google Patents
Support structure of ultrasonic motorInfo
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- JPH0646579A JPH0646579A JP4003388A JP338892A JPH0646579A JP H0646579 A JPH0646579 A JP H0646579A JP 4003388 A JP4003388 A JP 4003388A JP 338892 A JP338892 A JP 338892A JP H0646579 A JPH0646579 A JP H0646579A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、放熱効率を良好にして
長時間安定した連続運転ができるようにした超音波モー
タの支持構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a support structure for an ultrasonic motor which has good heat dissipation efficiency and can be continuously operated stably for a long time.
【０００２】[0002]
【従来の技術】超音波モータは電気−機械変換効率が大
変高く、定電圧で、しかも低速であっても大きな駆動ト
ルクを発生させることのできるものである。中でも、低
速であっても安定して回転トルクを発生し、しかも制御
が容易な複合振動子型超音波モータは様々な分野での使
用が期待されている。2. Description of the Related Art Ultrasonic motors have a very high electromechanical conversion efficiency and are capable of generating a large driving torque at a constant voltage and at a low speed. Above all, a composite oscillator ultrasonic motor that stably generates a rotating torque even at a low speed and is easy to control is expected to be used in various fields.
【０００３】従来、この種の複合振動子型超音波モータ
の一構造例として、図５に示す構造の超音波モータが知
られている。図５に示す超音波モータＡは、ステータボ
トム１と環状のねじり振動子２、３と中空のホルダー４
と環状の縦振動子６と中空のステータヘッド８とシート
状の摩擦材１０とリング状のロータ１２を備え、これら
を中心軸１４により一体化して構成されている。なお、
前記構成において、ステータボトム１とねじり振動子
２、３とホルダー４と縦振動子６とステータヘッド８に
よりステータ１１が構成されるようになっている。ま
た、ロータ１２を貫通した中心軸１４の先端軸１５側に
は、ばね部材１８が装着されてロータ１２をステータヘ
ッド８に摩擦材１０を介して押圧するとともに、ロータ
１２における中心軸１４の貫通部分には、ベアリング２
０が組み込まれている。Conventionally, an ultrasonic motor having a structure shown in FIG. 5 is known as an example of the structure of this type of composite oscillator ultrasonic motor. The ultrasonic motor A shown in FIG. 5 includes a stator bottom 1, annular torsion vibrators 2 and 3, and a hollow holder 4.
An annular vertical vibrator 6, a hollow stator head 8, a sheet-shaped friction material 10 and a ring-shaped rotor 12 are provided, and these are integrated by a central shaft 14. In addition,
In the above configuration, the stator bottom 1, the torsional vibrators 2, 3, the holder 4, the vertical vibrator 6, and the stator head 8 constitute the stator 11. Further, a spring member 18 is attached to the tip shaft 15 side of the central shaft 14 penetrating the rotor 12 to press the rotor 12 against the stator head 8 via the friction material 10 and to penetrate the central shaft 14 in the rotor 12. Part of the bearing 2
0 is incorporated.
【０００４】前記構成の超音波モータＡにおいては、ね
じり振動子２、３がロータ１２の回転駆動力を発生さ
せ、縦振動子６はステータ１１とロータ１２との接触制
御を行なうようになっている。即ち、ばね部材１８のば
ね力によってステータヘッド８とロータ１２が押圧され
ている状態でねじり振動子２、３に電圧を印加すると、
ねじり振動子２、３のねじり力によって両者がその周方
向に位置ずれを起こしてロータ１２は微小角度回転す
る。この回転後に縦振動子６でロータ１２のステータヘ
ッド８に対する押圧力を少なくすると、ねじり振動子
２、３の間のねじり量は相殺されて消失する。ここで再
びねじり振動子２、３に電圧を印加するとロータ１２は
再び微小角度回転することになる。こうしたねじり振動
子２，３の振動と縦振動子６の振動の組合せからなる楕
円運動を繰り返し行なうことで、ロータ１２を一定の方
向に回転させることができ、この構造の超音波モータ
は、低速で高トルクが容易に得られ、運転音が静かな特
徴を有している。In the ultrasonic motor A having the above structure, the torsional vibrators 2 and 3 generate the rotational driving force of the rotor 12, and the vertical vibrator 6 controls the contact between the stator 11 and the rotor 12. There is. That is, when a voltage is applied to the torsional vibrators 2 and 3 while the stator head 8 and the rotor 12 are pressed by the spring force of the spring member 18,
The torsional forces of the torsional vibrators 2 and 3 cause a positional deviation in the circumferential direction between the two, causing the rotor 12 to rotate by a minute angle. After this rotation, when the pressing force of the rotor 12 on the stator head 8 is reduced by the vertical vibrator 6, the twist amount between the twist vibrators 2 and 3 is offset and disappears. When voltage is again applied to the torsional vibrators 2 and 3, the rotor 12 is rotated again by a minute angle. The rotor 12 can be rotated in a certain direction by repeatedly performing an elliptic motion composed of a combination of the vibrations of the torsional vibrators 2 and 3 and the vibrations of the vertical vibrator 6, and the ultrasonic motor having this structure has a low speed. High torque can be easily obtained and the operation noise is quiet.
【０００５】そして、前記ロータ１２にアルミニウム製
のスポーク等を付設し、そのスポークに回転運動を要す
る対象体を装着することで、超音波モータＡの回転力を
有効に取り出して使用することができる。By attaching aluminum spokes or the like to the rotor 12 and attaching an object requiring rotary motion to the spokes, the rotational force of the ultrasonic motor A can be effectively taken out and used. .
【０００６】ここで前記超音波モータＡの支持構造の一
従来例を図６に示す。図６に示す超音波モータ支持構造
は、超音波モータＡの他に、ホルダ２１とパイプ２２と
を具備して概略構成されている。図６に示す支持構造で
は、超音波モータＡのロータ１２とパイプ２２との間に
はスポーク２３，２３が設けられ、ロータ１２の回転力
はこのスポーク２３，２３を介してパイプ２２に伝えら
れるようになっている。FIG. 6 shows a conventional example of a support structure for the ultrasonic motor A. The ultrasonic motor support structure shown in FIG. 6 is roughly configured by including a holder 21 and a pipe 22 in addition to the ultrasonic motor A. In the support structure shown in FIG. 6, spokes 23, 23 are provided between the rotor 12 of the ultrasonic motor A and the pipe 22, and the rotational force of the rotor 12 is transmitted to the pipe 22 via the spokes 23, 23. It is like this.
【０００７】さらに、超音波モータＡのねじりモードの
節部にはフランジ２４が設けられている。このフランジ
２４は、ホルダ２１に取り付けられ、ホルダ２１は、超
音波モータＡを支持している。この超音波モータＡを支
持するためのフランジ２４は、ねじれモードの節部に設
けられることが必須で、このねじれ振動の節部に設ける
ことで、ねじれ振動素子２、３のねじれ振動のモードに
悪影響を与えることなく超音波モータＡを支持できるよ
うになっている。また、ねじれモードの節部は、一般に
ホールドブロック４のねじれ振動素子２、３側の縁に生
じる。Further, a flange 24 is provided at the node of the ultrasonic motor A in the torsion mode. The flange 24 is attached to the holder 21, and the holder 21 supports the ultrasonic motor A. It is essential that the flange 24 for supporting the ultrasonic motor A is provided at the node of the torsional mode, and by providing the flange 24 at the node of the torsional vibration, the mode of the torsional vibration of the torsional vibration elements 2 and 3 is set. The ultrasonic motor A can be supported without adversely affecting it. Further, a twist mode node generally occurs at an edge of the hold block 4 on the side of the twist vibrating elements 2, 3.
【０００８】上記構成の超音波モータＡの支持構造にお
いては、超音波モータＡのロータ１２が回転すると、そ
の回転駆動力がアルミ製のスポーク２３を介してパイプ
２２に伝わり、パイプ２２がホルダ２１に対して回転す
る。従って、動力を供給する対象体をパイプ２２に固着
することで超音波モータＡの回転駆動力を利用すること
ができる。例えば、前記支持構造を窓枠の上端部に設
け、ブラインド巻上げ機として使用する場合には、ブラ
インドの一端をパイプ２２に固着し、ホルダ２１を支持
しておけば、パイプ２２の正逆回転と共にブラインドの
上げ下げを行なうことができる。In the supporting structure of the ultrasonic motor A having the above structure, when the rotor 12 of the ultrasonic motor A rotates, the rotational driving force is transmitted to the pipe 22 through the spokes 23 made of aluminum, and the pipe 22 is held by the holder 21. Rotate against. Therefore, the rotational driving force of the ultrasonic motor A can be utilized by fixing the target object that supplies power to the pipe 22. For example, when the support structure is provided on the upper end of the window frame and is used as a blind winder, if one end of the blind is fixed to the pipe 22 and the holder 21 is supported, the pipe 22 can rotate normally and reversely. The blinds can be raised and lowered.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来、図６に示す構成
の支持構造を採用した場合、スポーク２３が金属製でパ
イプ２２も金属製であると、超音波モータＡの振動がパ
イプ２２に伝わって振動音を発生するおそれがあるの
で、このような場合は、前記スポーク２３に代えて樹脂
製のリングをステータ１２とパイプ２３の間に挟み込
み、前記振動音を発生させないようにして動力伝達を行
なうように構成している。ところが、ステータ１２とパ
イプ２２の間の間隙を樹脂製のリングで覆ってしまう
と、樹脂の熱伝導率が悪いので超音波モータＡが駆動中
に発生させる熱が外部に効率的に放出されなくなり、超
音波モータＡの温度が異常に上昇してその作動に悪影響
を及ぼす問題があった。例えば、ポリエチレン樹脂、ま
たは、ポリアセタール系樹脂のジュラコン（商品名）な
どの樹脂は熱伝導率が０.５×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
ｅｃ・℃程度であって、スポークとして用いられている
アルミニウムの０.５ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅｃ・℃と比べ
て著しく低いので、放熱性が悪くなることになる。Conventionally, when the support structure having the structure shown in FIG. 6 is adopted, if the spokes 23 are made of metal and the pipes 22 are also made of metal, the vibration of the ultrasonic motor A is transmitted to the pipes 22. In such a case, instead of the spokes 23, a resin ring is sandwiched between the stator 12 and the pipe 23 so that the vibration sound is not generated and power transmission is performed. It is configured to do. However, if the gap between the stator 12 and the pipe 22 is covered with a resin ring, the heat conductivity of the resin is poor and the heat generated while the ultrasonic motor A is being driven cannot be efficiently released to the outside. However, there is a problem that the temperature of the ultrasonic motor A rises abnormally and adversely affects its operation. For example, a resin such as polyethylene resin or polyacetal resin DURACON (trade name) has a thermal conductivity of 0.5 × 10 −3 cal / cm · s.
It is about ec.degree. C., which is remarkably low as compared with 0.5 cal / cm.sec..degree. C. of aluminum used as a spoke, so that the heat radiation property is deteriorated.
【００１０】なお、前記のような発熱により超音波モー
タＡが異常に過熱してその温度が１２０℃程度以上にな
ると、回転時にロータ１２に擦られている摩擦材１０が
剥離するおそれを生じるとともに、ステータ１１やロー
タ１２の長さが熱膨張により変化して振動子の共振周波
数がずれて回転効率が低下するおそれを生じる。また、
振動子自体のポーリングがほどけて振動子が作動しなく
なるおそれも生じる。When the ultrasonic motor A is abnormally overheated due to the heat generation as described above and the temperature thereof is about 120 ° C. or higher, the friction material 10 rubbed by the rotor 12 during rotation may be peeled off. As a result, the lengths of the stator 11 and the rotor 12 change due to thermal expansion, the resonance frequency of the vibrator shifts, and the rotation efficiency may decrease. Also,
There is also a possibility that the oscillator itself may be unpoled and the oscillator may not operate.
【００１１】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、超音波モータの発生させる熱を効率良く放出するこ
とができ、超音波モータを過熱させることがないととも
に、超音波モータを収納するパイプやホルダに異常振動
を伝えることがない支持構造を提供することを目的とす
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to efficiently dissipate the heat generated by the ultrasonic motor, prevent the ultrasonic motor from overheating, and store the ultrasonic motor in a pipe. An object of the present invention is to provide a support structure that does not transmit abnormal vibration to the holder and the holder.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の超音波モ
ータ支持構造は、ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一
体化してなる円柱状のステータに回転自在にロータを接
続してなる超音波モータが、これを収納するパイプとこ
のパイプの端部に接合されるホルダに支持されてなる超
音波モータの支持構造において、前記ロータをパイプの
内部に収納し、ロータの外部に、前記パイプの内周面に
接続される樹脂製の取付部材を装着し、この取付部材の
熱伝導率をシリコン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以
上の値に設定する一方、前記ステータをホルダの内部に
収納し、ステータの外部に、ホルダの内部に接続される
樹脂製の支持部材を装着し、この支持部材の熱伝導率を
シリコン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設
定してなるものである。An ultrasonic motor support structure according to a first aspect of the present invention comprises a rotor, which is rotatably connected to a cylindrical stator formed by integrating a torsion oscillator and a vertical oscillator at a central axis. In a support structure of an ultrasonic motor, wherein the ultrasonic motor is supported by a pipe that houses the pipe and a holder that is joined to an end of the pipe, the rotor is housed inside the pipe, and the rotor is installed outside the rotor. A mounting member made of resin to be connected to the inner peripheral surface of the pipe is mounted, and the thermal conductivity of this mounting member is set to a value equal to or higher than the thermal conductivity of silicon resin, while the stator is installed inside the holder. A support member made of resin that is housed and connected to the inside of the holder is attached to the outside of the stator, and the thermal conductivity of this support member is set to a value approximately equal to or higher than that of silicon resin. so That.
【００１３】請求項２記載の超音波モータ支持構造は、
ねじり振動子と縦振動子を中心軸で一体化してなる円柱
状のステータに回転自在にロータを接続してなる超音波
モータが、これを収納するパイプとこのパイプの端部に
接合されるホルダに支持されてなる超音波モータの支持
構造において、前記ロータをパイプの内部に収納し、ロ
ータの外部に、前記パイプの内周面に接続される樹脂製
の取付部材を装着し、この取付部材の熱伝導率をシリコ
ン樹脂の熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設定する
一方、前記ステータをホルダの内部に収納し、前記ステ
ータの振動の節部に突設されたフランジの外部に、ホル
ダの内周面に接続される樹脂製の支持部材を装着し、こ
の支持部材の熱伝導率をシリコン樹脂の熱伝導率程度も
しくはそれ以上の値に設定してなるものである。The ultrasonic motor support structure according to claim 2 is
An ultrasonic motor in which a rotor is rotatably connected to a cylindrical stator formed by integrating a torsion oscillator and a vertical oscillator at the central axis is connected to a pipe that houses the ultrasonic motor and a holder that is joined to the end of the pipe. In a support structure for an ultrasonic motor, the rotor is housed inside a pipe, and a resin mounting member connected to the inner peripheral surface of the pipe is mounted outside the rotor. While the thermal conductivity of the stator is set to a value equal to or higher than the thermal conductivity of the silicone resin, the stator is housed inside the holder, and the holder is placed outside the flange protruding from the vibration node of the stator. A resin-made support member connected to the inner peripheral surface of is mounted, and the thermal conductivity of this support member is set to a value approximately equal to or higher than the thermal conductivity of silicon resin.
【００１４】[0014]
【作用】シリコン樹脂以上の熱伝導率の樹脂製取付部材
をロータとパイプの間に介在させることでロータの回転
力がパイプに伝達される。この樹脂製の取付部材は一般
の樹脂よりも熱伝導率が大きいので超音波モータが発生
させる熱が効率良くパイプに伝えられて外部に発散され
る。また、ステータのフランジをシリコン樹脂よりも熱
伝導率の高い樹脂製接続部材でホルダに取り付けること
で超音波モータがホルダに支持されるとともに、超音波
モータが発生させた熱が効率良く接続部材を介して外部
に発散される。更に、ロータとフランジがいずれも樹脂
を介してパイプとホルダに支持されているので、この支
持部分で振動を吸収することができ、超音波モータの振
動によりパイプとホルダが異常な振動音を発生させるこ
ともない。The rotating force of the rotor is transmitted to the pipe by interposing the resin mounting member having a thermal conductivity of silicon resin or higher between the rotor and the pipe. Since this resin mounting member has a higher thermal conductivity than general resin, the heat generated by the ultrasonic motor is efficiently transmitted to the pipe and radiated to the outside. In addition, by attaching the flange of the stator to the holder with a resin-made connecting member having a higher thermal conductivity than silicon resin, the ultrasonic motor is supported by the holder, and the heat generated by the ultrasonic motor efficiently connects the connecting member. It is diverged to the outside through. Furthermore, since both the rotor and the flange are supported by the pipe and holder via resin, vibrations can be absorbed by this supporting portion, and the pipe and holder generate abnormal vibration noise due to the vibration of the ultrasonic motor. I won't let you.
【００１５】[0015]
【実施例】（実施例１）以下、本発明の支持構造の一実
施例を図１を参照して説明する。図１に示す支持構造に
おいて用いられる超音波モータＡは、図５と図６を基に
先に説明した超音波モータＡと同等の構造のものであ
る。即ち、超音波モータＡは、ステータボトム１とねじ
り振動子２、３とホルダ４と縦振動子６とステータヘッ
ド８とを具備するステータ１１と、摩擦材１０と、ロー
タ１２と、中心軸１４と、ばね部材１８と、ベアリング
２０を備えている。ねじり振動素子２、３は、チタン酸
ジルコン酸鉛等のような圧電材料からなる積層圧電体で
あり、回転駆動力を発生する。(Embodiment 1) An embodiment of the support structure of the present invention will be described below with reference to FIG. The ultrasonic motor A used in the support structure shown in FIG. 1 has the same structure as the ultrasonic motor A described above with reference to FIGS. 5 and 6. That is, the ultrasonic motor A includes a stator 11 having a stator bottom 1, torsional vibrators 2, 3, a holder 4, a vertical vibrator 6, and a stator head 8, a friction material 10, a rotor 12, and a central shaft 14. And a spring member 18 and a bearing 20. The torsional vibration elements 2 and 3 are laminated piezoelectric bodies made of a piezoelectric material such as lead zirconate titanate or the like, and generate a rotational driving force.
【００１６】そして、前記縦振動子６とステータヘッド
８とロータ１２とばね部材１８の各部分は、パイプ３０
の内部側に挿入されるとともに、ステータボトム１とね
じり振動子２、３とホルダ４の各部分は、ホルダ３１の
内部に収納されている。The vertical oscillator 6, the stator head 8, the rotor 12, and the spring member 18 are connected to the pipe 30.
The stator bottom 1, the torsional vibrators 2, 3 and the holder 4 are housed inside the holder 31 while being inserted into the inside of the holder 31.
【００１７】パイプ３０は円筒状で、その内部に超音波
モータＡを収納し、パイプ３０自体が超音波モータ５０
の回転力を受けて回転する。ホルダ３１は、パイプ３０
の端部に装着されるキャップ状のもので、このホルダ３
１は、ホルダ筒３１ａとこのホルダ筒３１ａに内嵌され
たホルダキャップ３１ｂとからなるもので、ホルダ筒３
１ａの内周部には支持片３１ｃが突設されるとともに、
ホルダキャップ３１ｂの開口部内周縁には支持片３１ｄ
が突設されている。ホルダ筒３１ａの支持片３１ｃとホ
ルダキャップ３１ｂの支持片３１ｄは、ホルダ筒３１ａ
とホルダキャップ３１ｂの嵌合状態でそれらの間に後述
する支持部材３３を挟持するようになっている。なお、
パイプ３０とホルダ３１は互いの接合部分３０ａで回転
できるように接合部分はオイレスメタル等から構成さ
れ、ホルダ３１は超音波モータＡを設置する場所の建材
等に固定されるようになっている。The pipe 30 has a cylindrical shape and houses the ultrasonic motor A therein, and the pipe 30 itself is an ultrasonic motor 50.
It receives the rotational force of and rotates. The holder 31 is a pipe 30
It is a cap-shaped one that is attached to the end of
Reference numeral 1 denotes a holder cylinder 31a and a holder cap 31b fitted in the holder cylinder 31a.
A support piece 31c is provided on the inner peripheral portion of 1a, and
A support piece 31d is provided on the inner peripheral edge of the opening of the holder cap 31b.
Is projected. The support piece 31c of the holder cylinder 31a and the support piece 31d of the holder cap 31b are the holder cylinder 31a.
In the fitted state of the holder cap 31b, a support member 33 described later is sandwiched between them. In addition,
The pipe 30 and the holder 31 are made of oilless metal or the like so that the pipe 30 and the holder 31 can rotate at the joint portion 30a, and the holder 31 is fixed to a building material or the like at a place where the ultrasonic motor A is installed.
【００１８】超音波モータＡのフランジ２４の外周部に
は、リング状の支持部材３３が装着され、この支持部材
３３が前記支持片３１ｃと支持片３１ａとにより挟持さ
れてフランジ２４が支持されている。本実施例の支持部
材３３は熱伝導率が３.０×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓｅ
ｃ・℃程度のシリコン樹脂からなるものである。なお、
支持部材３３を形成する樹脂はシリコン樹脂以外の樹脂
でも、熱伝導率の高い樹脂であれば良い。A ring-shaped support member 33 is mounted on the outer peripheral portion of the flange 24 of the ultrasonic motor A, and the support member 33 is sandwiched between the support pieces 31c and 31a to support the flange 24. There is. The support member 33 of this embodiment has a thermal conductivity of 3.0 × 10 −3 cal / cm · se.
It is made of a silicone resin having a temperature of about c ° C. In addition,
The resin forming the support member 33 may be a resin other than the silicon resin as long as it has high thermal conductivity.
【００１９】超音波モータＡのロータ１２の外周部に
は、前記の支持部材３３を構成する樹脂と同等のシリコ
ン樹脂からなるリング状の厚肉の取付部材３４が設けら
れ、この取付部材３４の外周部をパイプ３０の内周面に
押し付けてロータ１２が支持されている。On the outer peripheral portion of the rotor 12 of the ultrasonic motor A, a ring-shaped thick mounting member 34 made of silicon resin equivalent to the resin forming the supporting member 33 is provided. The rotor 12 is supported by pressing the outer peripheral portion against the inner peripheral surface of the pipe 30.
【００２０】本実施例の超音波モータＡの支持構造にお
いては、超音波モータＡのロータ１２が回転すると、そ
の回転駆動力が取付部材３４を介してパイプ３０に伝わ
り、パイプ３０が回転する。従って、動力を供給する対
象体をパイプ３０に装着することで超音波モータＡの回
転駆動力を使用することができる。例えば、この超音波
モータの支持構造を窓枠の上端に設置し、ブラインド巻
上機として使用するには、ブラインドの一端をパイプ３
０に固着しておけば、パイプ３０の正逆回転と共に、ブ
ラインドの上げ下げを行なうことができる。In the support structure of the ultrasonic motor A of this embodiment, when the rotor 12 of the ultrasonic motor A rotates, the rotational driving force is transmitted to the pipe 30 via the mounting member 34, and the pipe 30 rotates. Therefore, the rotational driving force of the ultrasonic motor A can be used by mounting the target object that supplies power on the pipe 30. For example, in order to install this ultrasonic motor support structure on the upper end of a window frame and use it as a blind hoisting machine, one end of the blind is pipe 3
If fixed to 0, the blind can be raised and lowered with the forward and reverse rotation of the pipe 30.
【００２１】また、超音波モータＡが長時間作動するこ
とで発生される熱は、通常の樹脂よりも熱伝導率が良好
なシリコン樹脂からなる取付部材３４および支持部材３
３を伝わって図１の矢印に示す如くパイプ３０あるいは
ホルダ３１を介して効率良く外部に放出される。よって
超音波モータＡの周囲に熱がこもることはなくなり、超
音波モータＡが自身の発生させる熱で過熱することも無
くなる。更に、超音波モータＡを支持する取付部材３４
と支持部材３３はいずれも樹脂製であり、超音波モータ
Ａの振動を確実に減衰させることができるので、この振
動がパイプ３０やホルダ３１に伝わって異常な振動音を
発生させることもない。Further, the heat generated by the ultrasonic motor A operating for a long time is made up of a silicone resin, which has a better thermal conductivity than ordinary resin, and the mounting member 34 and the supporting member 3.
3 is efficiently discharged to the outside through the pipe 30 or the holder 31 as shown by the arrow in FIG. Therefore, heat is not trapped around the ultrasonic motor A, and the ultrasonic motor A is not overheated by the heat generated by itself. Further, a mounting member 34 that supports the ultrasonic motor A
Since both the support member 33 and the support member 33 are made of resin and the vibration of the ultrasonic motor A can be reliably dampened, this vibration is not transmitted to the pipe 30 or the holder 31 to generate an abnormal vibration sound.
【００２２】（実施例２）図２は本発明の第２実施例の
支持構造を示すものである。図２に示す支持構造におい
ては、超音波モータＡのロータ１２の外周部にアルミニ
ウムなどの金属製の複数のスポーク４０が放射状に突設
され、各スポーク４０がパイプ３０の内周部に接続され
るとともに、これらのスポーク４０の周囲がシリコン樹
脂製のリング４１に覆われている。従ってスポーク４０
…とシリコン樹脂のリング４１により取付部材３４’が
構成されている。また、超音波モータＡの金属製のフラ
ンジ２４を前記第１実施例よりも大きな径に形成してこ
れをホルダ３１の内周部まで到達させるとともに、フラ
ンジ２４の両側をシリコン樹脂製のリング状の支持部材
３３’で挟んで構成されている。(Embodiment 2) FIG. 2 shows a support structure according to a second embodiment of the present invention. In the support structure shown in FIG. 2, a plurality of spokes 40 made of metal such as aluminum are radially provided on the outer peripheral portion of the rotor 12 of the ultrasonic motor A, and each spoke 40 is connected to the inner peripheral portion of the pipe 30. In addition, the periphery of these spokes 40 is covered with a ring 41 made of silicon resin. So the spoke 40
And a ring 41 made of silicone resin constitute a mounting member 34 '. Further, the metal flange 24 of the ultrasonic motor A is formed to have a diameter larger than that of the first embodiment so as to reach the inner peripheral portion of the holder 31, and both sides of the flange 24 are ring-shaped made of silicon resin. It is configured to be sandwiched between the support members 33 '.
【００２３】図２に示す支持構造においては、超音波モ
ータＡの発生させた熱を金属製の熱伝導率の良好なスポ
ーク４０とフランジ２４とでパイプ３０とホルダ３１に
伝達させるとともに、熱伝導率の大きなシリコン樹脂製
のリング４１と支持部材３３’とでパイプ３０とホルダ
３１に伝達できるので、超音波モータＡの熱を効率良く
外部に放出できる。また、スポーク４０…とフランジ２
４をいずれもシリコン樹脂で覆っているので、この樹脂
で振動の減衰を行なうことができ、超音波モータＡの振
動をパイプ３０とホルダ３１に直接伝えることがなくな
るので、振動を抑制することができ、異常な振動音を発
生させることがない。In the support structure shown in FIG. 2, the heat generated by the ultrasonic motor A is transferred to the pipe 30 and the holder 31 by the spokes 40 and the flange 24 which are made of metal and have a good thermal conductivity. Since the ring 41 made of silicone resin and the support member 33 ′ having a high rate can be transmitted to the pipe 30 and the holder 31, the heat of the ultrasonic motor A can be efficiently radiated to the outside. Also, the spokes 40 and the flange 2
Since all 4 are covered with silicone resin, vibration can be damped by this resin, and the vibration of the ultrasonic motor A is not directly transmitted to the pipe 30 and the holder 31, so that the vibration can be suppressed. It does not generate abnormal vibration noise.
【００２４】なお、前記した第１実施例と第２実施例に
おいては、超音波モータＡを支持するための取付部材と
支持部材としてシリコン樹脂からなるもの、あるいは、
金属製のスポークと樹脂とを複合したものをそれぞれ用
いたが、シリコン樹脂よりも熱伝導率の大きな樹脂とス
ポークを複合した構造を用いても良いのは勿論である。In the first and second embodiments described above, the mounting member for supporting the ultrasonic motor A and the supporting member made of silicon resin, or
Although a composite of metal spokes and resin is used, it is of course possible to use a structure of composite of resin and spokes having a higher thermal conductivity than silicon resin.
【００２５】（実施例３）図３は本発明の第３実施例の
支持構造を示すものである。図３に示す支持構造におい
ては、超音波モータＡのステータボトム１の後部に小径
部３５ａを介して支持体３５が延設され、この支持体３
５がシリコン樹脂からなる支持部材３６を介してホルダ
３１’に取り付けられている点に特徴がある。また、ホ
ルダ３１’は、キャップ状の一体物にされている。その
他の構成は第１実施例と同等である。(Embodiment 3) FIG. 3 shows a supporting structure of a third embodiment of the present invention. In the support structure shown in FIG. 3, a support body 35 is extended to the rear portion of the stator bottom 1 of the ultrasonic motor A via a small diameter portion 35a.
5 is attached to the holder 31 ′ via a support member 36 made of silicone resin. Further, the holder 31 'is a cap-shaped integral body. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
【００２６】この例の構造のように小径部３５ａを設け
ることでこの部分を振動モードの節部とすることがで
き、図３に示す支持構造においても超音波モータＡの振
動モードに悪影響を及ぼすことなく超音波モータＡを支
持することができる。By providing the small diameter portion 35a as in the structure of this example, this portion can be used as a node for the vibration mode, and the vibration mode of the ultrasonic motor A is adversely affected even in the support structure shown in FIG. The ultrasonic motor A can be supported without the need.
【００２７】（試験例）ねじり振動素子および縦振動子
として、チタン酸ジルコン酸鉛の圧電材料からなる積層
圧電体を用いた図１に示す構成の超音波モータのロータ
に厚さ０.８ｍｍのシリコン樹脂製のシートを巻き付
け、内径２６ｍｍ、外径３５ｍｍのアルミニウム製のパ
イプ内に嵌め込み、超音波モータに２５０〜３００Ｖｐ
-ｐの駆動電圧を印加して所定時間連続運転した。そし
て、運転時間と超音波モータの温度との関係を測定する
試験を行なった。また、前記と同等の構成の超音波モー
タを内径２６ｍｍ、外径３５ｍｍのポリアセタール樹脂
（ジュラコン）製のパイプ内に嵌め込み、同様な試験を
行なった。以上の測定結果を図４に示す。Test Example A rotor of an ultrasonic motor having a structure shown in FIG. 1 in which a laminated piezoelectric material made of a piezoelectric material of lead zirconate titanate is used as a torsional vibration element and a longitudinal vibrator has a thickness of 0.8 mm. A sheet made of silicon resin is wound and fitted into an aluminum pipe having an inner diameter of 26 mm and an outer diameter of 35 mm, and 250 to 300 Vp is applied to the ultrasonic motor.
A driving voltage of -p was applied to continuously operate for a predetermined time. Then, a test for measuring the relationship between the operating time and the temperature of the ultrasonic motor was conducted. Further, an ultrasonic motor having the same structure as the above was fitted into a pipe made of polyacetal resin (Duracon) having an inner diameter of 26 mm and an outer diameter of 35 mm, and the same test was conducted. The above measurement results are shown in FIG.
【００２８】図４に示す結果から明らかなように、シリ
コン樹脂を用いた本発明に係る支持構造を採用したもの
は、ジュラコンを用いた比較例構造のものに比べて動作
時間が長くても超音波モータの温度上昇が少なく、放熱
が効率良くなされていることが明らかになった。As is clear from the results shown in FIG. 4, the one employing the support structure according to the present invention using the silicone resin has a longer operating time than the one using the Duracon as the comparative example structure. It was revealed that the temperature rise of the sonic motor is small and the heat dissipation is efficient.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る超音波
モータの支持構造によれば、熱伝導率の良好な樹脂を具
備する取付部材と支持部材を構成してパイプ内とホルダ
内に超音波モータを支持しているので、発生する熱を取
付部材と支持部材で効率良くパイプとホルダに伝えて外
部に放出できるので、超音波モータを長時間連続運転し
ても超音波モータを不用に過熱させることがない。よっ
て、過熱により超音波モータの共振周波数がずれて効率
が低下することがなく、摩擦材が剥がれることもなく、
ポーリングがほどけて作動に異常を来すこともない。As described above, according to the supporting structure of the ultrasonic motor according to the present invention, the mounting member and the supporting member, which are made of the resin having the good thermal conductivity, are formed to form the super structure in the pipe and the holder. Since the ultrasonic motor is supported, the generated heat can be efficiently transmitted to the pipe and holder by the mounting member and the supporting member and released to the outside, so that the ultrasonic motor can be used even if it is continuously operated for a long time. Does not overheat. Therefore, the resonance frequency of the ultrasonic motor does not shift due to overheating, the efficiency does not decrease, and the friction material does not peel off,
The polling will not unravel and the operation will not be abnormal.
【図１】図１は本発明の第１実施例の支持構造を示す断
面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a support structure according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図２は本発明の第２実施例の支持構造を示す断
面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a support structure according to a second embodiment of the present invention.
【図３】図３は本発明の第３実施例の支持構造を示す断
面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a support structure according to a third embodiment of the present invention.
【図４】図４は本発明に係る支持構造の試験例と従来の
支持構造の一例の温度上昇割合を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a temperature rise rate of a test example of a support structure according to the present invention and an example of a conventional support structure.
【図５】図５は超音波モータの一構造例を示す断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view showing one structural example of an ultrasonic motor.
【図６】図６は超音波モータの従来の支持構造の一例を
示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional support structure for an ultrasonic motor.
Ａ 超音波モータ ２、３ ねじれ振動子 ６ 縦振動子 １１ ステータ １２ ロータ １４ 中心軸 ２４ フランジ ３０ パイプ ３１、３１’ ホルダ ３３、３３’、３６ 支持部材 ３４、３４’ 取付部材 ４０ スポーク A Ultrasonic motor 2, 3 Torsional vibrator 6 Vertical vibrator 11 Stator 12 Rotor 14 Center axis 24 Flange 30 Pipe 31, 31 'Holder 33, 33', 36 Supporting member 34, 34 'Mounting member 40 Spoke
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中澤 徹 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 (72)発明者 高橋 利男 東京都大田区雪谷大塚町１番７号 アルプ ス電気株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Toru Nakazawa 1-7 Yukiya Otsuka-cho, Ota-ku, Tokyo Alps Electric Co., Ltd. (72) Toshio Takahashi 1-7 Yukaya-Otsuka-cho, Ota-ku, Tokyo Alp Su Electric Co., Ltd.
Claims (2)
化してなる円柱状のステータに回転自在にロータを接続
してなる超音波モータが、これを収納するパイプとこの
パイプの端部に接合されるホルダに支持されてなる超音
波モータの支持構造において、 前記ロータがパイプの内部に収納され、ロータの外部
に、前記パイプの内周面に接続される樹脂製の取付部材
が装着され、この取付部材の熱伝導率がシリコン樹脂の
熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設定される一方、
前記ステータがホルダの内部に収納され、ステータの外
部に、ホルダの内部に接続される樹脂製の支持部材が装
着され、この支持部材の熱伝導率がシリコン樹脂の熱伝
導率程度もしくはそれ以上の値に設定されてなることを
特徴とする超音波モータの支持構造。1. An ultrasonic motor in which a rotor is rotatably connected to a cylindrical stator formed by integrating a torsion oscillator and a vertical oscillator at a central axis, and a pipe for accommodating the ultrasonic motor and an end portion of the pipe. In a supporting structure of an ultrasonic motor, which is supported by a holder that is joined to, a rotor is housed inside a pipe, and a resin mounting member connected to an inner peripheral surface of the pipe is mounted outside the rotor. The thermal conductivity of this mounting member is set to a value equal to or higher than the thermal conductivity of silicon resin,
The stator is housed inside a holder, and a resin-made supporting member connected to the inside of the holder is attached to the outside of the stator, and the thermal conductivity of this supporting member is about the thermal conductivity of silicon resin or higher. A support structure for an ultrasonic motor characterized by being set to a value.
化してなる円柱状のステータに回転自在にロータを接続
してなる超音波モータが、これを収納するパイプとこの
パイプの端部に接合されるホルダに支持されてなる超音
波モータの支持構造において、 前記ロータがパイプの内部に収納され、ロータの外部
に、前記パイプの内周面に接続される樹脂製の取付部材
が装着され、この取付部材の熱伝導率がシリコン樹脂の
熱伝導率程度もしくはそれ以上の値に設定される一方、
前記ステータがホルダの内部に収納され、前記ステータ
の振動の節部に突設されたフランジの外部に、ホルダの
内周面に接続される樹脂製の支持部材が装着され、この
支持部材の熱伝導率がシリコン樹脂の熱伝導率程度もし
くはそれ以上の値に設定されてなることを特徴とする超
音波モータの支持構造。2. An ultrasonic motor in which a rotor is rotatably connected to a cylindrical stator formed by integrating a torsion oscillator and a longitudinal oscillator at a central axis, and a pipe for accommodating the ultrasonic motor and an end portion of the pipe. In a supporting structure of an ultrasonic motor, which is supported by a holder that is joined to, a rotor is housed inside a pipe, and a resin mounting member connected to an inner peripheral surface of the pipe is mounted outside the rotor. The thermal conductivity of this mounting member is set to a value equal to or higher than the thermal conductivity of silicon resin,
The stator is housed inside a holder, and a resin-made support member connected to the inner peripheral surface of the holder is attached to the outside of a flange protruding from the vibration node of the stator. A supporting structure for an ultrasonic motor, wherein the conductivity is set to a value equal to or higher than the thermal conductivity of silicon resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4003388A JP2804663B2 (en) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | Ultrasonic motor support structure |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010172157A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Olympus Corp | Ultrasonic motor driving apparatus |
| JP2010183808A (en) * | 2009-02-09 | 2010-08-19 | Toyota Industries Corp | Supporting mechanism for vibration actuator |
| US10680537B2 (en) | 2016-02-16 | 2020-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration-type-motor driving apparatus |
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1992
- 1992-01-10 JP JP4003388A patent/JP2804663B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| US10680537B2 (en) | 2016-02-16 | 2020-06-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration-type-motor driving apparatus |
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