JPH0686571A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JPH0686571A JPH0686571A JP4148891A JP14889192A JPH0686571A JP H0686571 A JPH0686571 A JP H0686571A JP 4148891 A JP4148891 A JP 4148891A JP 14889192 A JP14889192 A JP 14889192A JP H0686571 A JPH0686571 A JP H0686571A
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- stator
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、圧電体の機械的振動によって生じ
る進行波を利用して駆動する超音波モータに関するもの
で、出力軸に横荷重などの外力が加わっても不安定な回
転や異常音が生じない超音波モータを提供することを目
的とする。 【構成】 出力軸１１を２個のアンギュラ軸受で軸方向
の動きを封じると共に、圧電体３の円周方向に分割した
電気入力部４ａ、４ｂ、４ｃ‥‥に接続されるそれぞれ
の駆動電気回路に制御帰還系を設ける。また、ロータ８
の外周にクロスローラベアリング２７を構成する。ま
た、ステータ１ を支持する面とロータ８ の回転軸と
の交点を中心とする球面で形成した球面軸受でロータ８
を支える。このような構成によると、出力軸１１やロ
ータ８ 、８ が外力を受けてもロータ８、８ 、８
は、ステータ１、１ 、１ との接触面圧が変化しない
ので、安定して回転する。
る進行波を利用して駆動する超音波モータに関するもの
で、出力軸に横荷重などの外力が加わっても不安定な回
転や異常音が生じない超音波モータを提供することを目
的とする。 【構成】 出力軸１１を２個のアンギュラ軸受で軸方向
の動きを封じると共に、圧電体３の円周方向に分割した
電気入力部４ａ、４ｂ、４ｃ‥‥に接続されるそれぞれ
の駆動電気回路に制御帰還系を設ける。また、ロータ８
の外周にクロスローラベアリング２７を構成する。ま
た、ステータ１ を支持する面とロータ８ の回転軸と
の交点を中心とする球面で形成した球面軸受でロータ８
を支える。このような構成によると、出力軸１１やロ
ータ８ 、８ が外力を受けてもロータ８、８ 、８
は、ステータ１、１ 、１ との接触面圧が変化しない
ので、安定して回転する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電体などの電気−機
械変換子の機械的振動によって生じる進行波を利用して
駆動する超音波モータに関する。
械変換子の機械的振動によって生じる進行波を利用して
駆動する超音波モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、ステータの表面に位相の異なる振
動の合成された進行波を生じさせ、これに接触したロー
タを摩擦駆動させる超音波モータが実用化され始めてい
る。この超音波モータは、円周方向に振動波の１／２波
長で分極処理した２枚の圧電体を１／４波長ずらして張
り合わせ、二つの位相の異なる高周波電圧を印加して、
ステータに屈曲振動で進行波を生じさせるものである。
動の合成された進行波を生じさせ、これに接触したロー
タを摩擦駆動させる超音波モータが実用化され始めてい
る。この超音波モータは、円周方向に振動波の１／２波
長で分極処理した２枚の圧電体を１／４波長ずらして張
り合わせ、二つの位相の異なる高周波電圧を印加して、
ステータに屈曲振動で進行波を生じさせるものである。
【０００３】そして、この超音波モータの外部に動力を
取り出す方法として、例えば特開昭６０−２１０１７２
号公報に開示されているようにロータをバネで支え、出
力軸が偏芯しても、ロータが自由に回転できるものがあ
る。
取り出す方法として、例えば特開昭６０−２１０１７２
号公報に開示されているようにロータをバネで支え、出
力軸が偏芯しても、ロータが自由に回転できるものがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通常の超音波
モータでは、出力軸が横方向の力を受けた場合、ステー
タとロータの摩擦面の面圧が局部的に異なり、不安定な
回転や異常音が生じていた。この現象は、特開昭６０−
２１０１７２号公報のような例では、ある程度軸芯を補
正して防ぐことができたが、ステータとロータとの出力
軸が一致しないため、逆に出力を低下させる結果となっ
ていた。
モータでは、出力軸が横方向の力を受けた場合、ステー
タとロータの摩擦面の面圧が局部的に異なり、不安定な
回転や異常音が生じていた。この現象は、特開昭６０−
２１０１７２号公報のような例では、ある程度軸芯を補
正して防ぐことができたが、ステータとロータとの出力
軸が一致しないため、逆に出力を低下させる結果となっ
ていた。
【０００５】また、ステータとロータの摩擦面の局部的
な面圧のバラツキが生じると、面圧の高い個所に対応す
る圧電体の入力インピーダンスが上がり、特開昭６０−
２１０１７２号公報のような回路例では、発生駆動力が
必要な面圧の高い個所には電力が加わらなくなって、さ
らに回転を不安定にしていた。
な面圧のバラツキが生じると、面圧の高い個所に対応す
る圧電体の入力インピーダンスが上がり、特開昭６０−
２１０１７２号公報のような回路例では、発生駆動力が
必要な面圧の高い個所には電力が加わらなくなって、さ
らに回転を不安定にしていた。
【０００６】そこで本発明は、このような課題の解決に
着目したものであり、出力軸に外力が加わっても安定し
て回転する進行波型の超音波モータを提供することを目
的とする。
着目したものであり、出力軸に外力が加わっても安定し
て回転する進行波型の超音波モータを提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】係る課題を解決するため
に、本発明は次の技術的手段を有している。
に、本発明は次の技術的手段を有している。
【０００８】すなわち、ロータまたはロータの出力軸の
一部を両側から挟みつけるようにベアリングを１個ずつ
挿入し、それぞれのベアリングを予圧してロータが軸方
向に動かないように固定する。
一部を両側から挟みつけるようにベアリングを１個ずつ
挿入し、それぞれのベアリングを予圧してロータが軸方
向に動かないように固定する。
【０００９】あるいは、ロータの外周壁（または内周
壁）と外輪（または内輪）との間に交互に直交した円筒
ローラを収容した、所謂クロスローラベアリングでロー
タを回転自在とすると共に、軸方向には動かないように
固定する。
壁）と外輪（または内輪）との間に交互に直交した円筒
ローラを収容した、所謂クロスローラベアリングでロー
タを回転自在とすると共に、軸方向には動かないように
固定する。
【００１０】あるいは、ロータの回転を支持する軸受け
を球面軸受にし、この軸受の球の中心にステータの支持
面を位置させる。
を球面軸受にし、この軸受の球の中心にステータの支持
面を位置させる。
【００１１】また、圧電体の電極の入力部を、圧電体の
円周方向に分割し、それぞれの入力部毎に独立して駆動
電圧または電流の制御系を有する駆動電源部を設ける。
円周方向に分割し、それぞれの入力部毎に独立して駆動
電圧または電流の制御系を有する駆動電源部を設ける。
【００１２】
【作用】まず、この超音波モータが仕事をするとき、外
部から力を受けても予圧された２個のベアリングでもっ
てロータが軸方向および半径方向に動くのを防ぐ。その
ため、ロータとステータの接触面圧が常に一定に維持さ
れる。
部から力を受けても予圧された２個のベアリングでもっ
てロータが軸方向および半径方向に動くのを防ぐ。その
ため、ロータとステータの接触面圧が常に一定に維持さ
れる。
【００１３】また、クロスローラベアリングでは、大円
を描いて転がる直交した円筒ローラでロータが軸方向お
よび半径方向に動くのを制限して、ロータとステータの
接触面圧が常に一定に保ち、軸芯を振れささない。
を描いて転がる直交した円筒ローラでロータが軸方向お
よび半径方向に動くのを制限して、ロータとステータの
接触面圧が常に一定に保ち、軸芯を振れささない。
【００１４】また、球面軸受けを採用した場合、軸に横
荷重を受けても、ロータの出力軸の軸芯がステータの軸
芯と同じ軸上で変位し、双方の軸芯がずれることはな
い。よって、ステータの発生駆動力が確実にロータに伝
達される。
荷重を受けても、ロータの出力軸の軸芯がステータの軸
芯と同じ軸上で変位し、双方の軸芯がずれることはな
い。よって、ステータの発生駆動力が確実にロータに伝
達される。
【００１５】さらに、ステータとロータの接触面圧が円
周方向で局部的に異なった場合、その部分に限定して電
圧または電流を制御し、円周全体に渡って発生駆動力を
均一化する。
周方向で局部的に異なった場合、その部分に限定して電
圧または電流を制御し、円周全体に渡って発生駆動力を
均一化する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の超音波モータの実施例を添付
図面に従って説明する。
図面に従って説明する。
【００１７】図１は一実施例の縦断面図で、図中１はス
テータで、弾性体である金属の振動体２の裏面に薄いリ
ング状の圧電体３が有機系接着剤で張り合わされてい
る。圧電体３は円周方向に振動波長の１／２の長さの領
域で６分割し、それぞれの相隣合う領域は互いに厚み方
向に正負逆に分極されている。そして、図２のステータ
１の展開図に示すように、分極された領域内にはそれぞ
れ２つの電極を設け、それぞれ独立した１２個の入力部
４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥を有している。一方、振動体２
は、圧電体３が張り付けられている対面で円周方向に２
４個の突起５が形成されている。また、振動体２は、周
囲のリング部分から中心にかけては薄い板厚になって、
振動が固定部分に伝達されるのを遮断している。そし
て、中心付近でビス６でフレーム７に固定している。
テータで、弾性体である金属の振動体２の裏面に薄いリ
ング状の圧電体３が有機系接着剤で張り合わされてい
る。圧電体３は円周方向に振動波長の１／２の長さの領
域で６分割し、それぞれの相隣合う領域は互いに厚み方
向に正負逆に分極されている。そして、図２のステータ
１の展開図に示すように、分極された領域内にはそれぞ
れ２つの電極を設け、それぞれ独立した１２個の入力部
４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥を有している。一方、振動体２
は、圧電体３が張り付けられている対面で円周方向に２
４個の突起５が形成されている。また、振動体２は、周
囲のリング部分から中心にかけては薄い板厚になって、
振動が固定部分に伝達されるのを遮断している。そし
て、中心付近でビス６でフレーム７に固定している。
【００１８】８は金属円板のロータで、ステータ１と同
じく、周囲のリング部分から中心にかけて薄くなってい
る。そして、リング部分にはカーボン繊維を混入したプ
ラスチック製ライニング９を張り付け、ステータ１の突
起５に接触して置かれている。また、ロータ８の中心に
は軸受ガイド１０を形成した出力軸１１を挿入して、こ
れを両側から２個のアンギュラ軸受１２ａ、１２ｂで挟
み込んでいる。そして、２個のアンギュラ軸受１２ａ、
１２ｂは止ネジ１３で軸方向に加圧している。また、出
力軸１１の途中にフランジ１４を圧入し、皿バネ１５を
挟み込み、フランジ１４の回り止め段差部でロータ８を
ステータ１側に押している。さらに、皿バネ１５のロー
タ８と接触部分にはゴム１６が接着されていて、ロータ
８との摩擦で回転力を出力軸１１に伝達している。
じく、周囲のリング部分から中心にかけて薄くなってい
る。そして、リング部分にはカーボン繊維を混入したプ
ラスチック製ライニング９を張り付け、ステータ１の突
起５に接触して置かれている。また、ロータ８の中心に
は軸受ガイド１０を形成した出力軸１１を挿入して、こ
れを両側から２個のアンギュラ軸受１２ａ、１２ｂで挟
み込んでいる。そして、２個のアンギュラ軸受１２ａ、
１２ｂは止ネジ１３で軸方向に加圧している。また、出
力軸１１の途中にフランジ１４を圧入し、皿バネ１５を
挟み込み、フランジ１４の回り止め段差部でロータ８を
ステータ１側に押している。さらに、皿バネ１５のロー
タ８と接触部分にはゴム１６が接着されていて、ロータ
８との摩擦で回転力を出力軸１１に伝達している。
【００１９】出力軸１１に挿入された２個のアンギュラ
軸受１２ａ、１２ｂは、ベース１７に固定され、強固に
出力軸を支持している。また、ステータ１を取りつけた
フレーム７は、ベース１７にはめ込まれて固定されてい
る。
軸受１２ａ、１２ｂは、ベース１７に固定され、強固に
出力軸を支持している。また、ステータ１を取りつけた
フレーム７は、ベース１７にはめ込まれて固定されてい
る。
【００２０】一方、図２は本発明の超音波モータの駆動
電気回路図である。圧電体３の独立した１２個の入力部
４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥に接続する駆動電圧発生手段
は、高周波信号の発振器１８と、発振器１８で発せられ
た信号を同相で増幅する増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥
と、位相器２０を経由して９０°位相をずらせた信号を
増幅する増幅器１９ｂ、‥‥とから構成されている。ま
た、増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥および増幅器１９ｂ、
‥‥と入力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥との間には抵抗素
子からなる電流検出器２１を介在させ、電圧降下分とし
て検出された電流値と予め与えられている指令電流値と
の差を差分器２２で求める。そして、この差が異常に大
きくなった場合、増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥あるいは
増幅器１９ｂ、‥‥に与える高周波信号の振幅を変調器
２３で変調し、増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥あるいは増
幅器１９ｂ、‥‥の出力を変化させる。これらの構成
で、圧電体３の円周上の各部に対応する独立した帰還系
が成立し、それぞれが独立した制御状態に入る。
電気回路図である。圧電体３の独立した１２個の入力部
４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥に接続する駆動電圧発生手段
は、高周波信号の発振器１８と、発振器１８で発せられ
た信号を同相で増幅する増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥
と、位相器２０を経由して９０°位相をずらせた信号を
増幅する増幅器１９ｂ、‥‥とから構成されている。ま
た、増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥および増幅器１９ｂ、
‥‥と入力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥との間には抵抗素
子からなる電流検出器２１を介在させ、電圧降下分とし
て検出された電流値と予め与えられている指令電流値と
の差を差分器２２で求める。そして、この差が異常に大
きくなった場合、増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥あるいは
増幅器１９ｂ、‥‥に与える高周波信号の振幅を変調器
２３で変調し、増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥あるいは増
幅器１９ｂ、‥‥の出力を変化させる。これらの構成
で、圧電体３の円周上の各部に対応する独立した帰還系
が成立し、それぞれが独立した制御状態に入る。
【００２１】上記のような構成からなる超音波モータに
おいて、ステータ１の圧電体３の一つの分極領域の２個
の電極の入力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥のそれぞれに９
０゜の位相差をもった高周波電圧を印加すると、振動体
２の全体で屈曲振動を起こす。そしてこの振動は、振動
体２の圧電体３の対面には突起５で増幅された進行する
振動波（進行波）を連続した形で生じる。この進行波に
よって、ステータ１の表面は楕円運動を繰り返す。一
方、ロータ８は皿バネ１５によって、ライニング９がス
テータ１の楕円軌跡の頂部で接触するように押し付けら
れている。よって、振動体２の楕円運動の進行と逆方向
の推進力がライニング９に加わる。このようにロータ８
に発生した推進力は、皿バネ１５を介して出力軸１１に
伝えられる。このとき、出力軸１１の回転は、加圧され
た２個のアンギュラ軸受１２ａ、１２ｂによって支えら
れて滑らかに回転する。そして、出力軸に垂直な外力が
加えられると、圧電体３の円周上の一部が異常に加圧さ
れ、その部分の入力部には電流が流れにくくなる。それ
を、電流検出器２１で検出し、差分器２２の差を確認し
た後、変調器２３でもって増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥
あるいは増幅器１９ｂ、‥‥の出力を増加させる。そし
て、加圧された部分で局部的な強い振動を励起させ、滑
らかな駆動を維持させる。
おいて、ステータ１の圧電体３の一つの分極領域の２個
の電極の入力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥のそれぞれに９
０゜の位相差をもった高周波電圧を印加すると、振動体
２の全体で屈曲振動を起こす。そしてこの振動は、振動
体２の圧電体３の対面には突起５で増幅された進行する
振動波（進行波）を連続した形で生じる。この進行波に
よって、ステータ１の表面は楕円運動を繰り返す。一
方、ロータ８は皿バネ１５によって、ライニング９がス
テータ１の楕円軌跡の頂部で接触するように押し付けら
れている。よって、振動体２の楕円運動の進行と逆方向
の推進力がライニング９に加わる。このようにロータ８
に発生した推進力は、皿バネ１５を介して出力軸１１に
伝えられる。このとき、出力軸１１の回転は、加圧され
た２個のアンギュラ軸受１２ａ、１２ｂによって支えら
れて滑らかに回転する。そして、出力軸に垂直な外力が
加えられると、圧電体３の円周上の一部が異常に加圧さ
れ、その部分の入力部には電流が流れにくくなる。それ
を、電流検出器２１で検出し、差分器２２の差を確認し
た後、変調器２３でもって増幅器１９ａ、１９ｃ、‥‥
あるいは増幅器１９ｂ、‥‥の出力を増加させる。そし
て、加圧された部分で局部的な強い振動を励起させ、滑
らかな駆動を維持させる。
【００２２】次に本発明の他の実施例について説明す
る。図３はこの実施例の縦断面図で、図中１'は第１の
実施例と同じステータで、金属製の振動体２の裏面に薄
いリング状の圧電体３が張り合わされている。また、振
動体２は、周囲のリング部分から中心にかけては薄くな
って、皿バネ１５でステータ１'を上方に持ち上げなが
ら、中心付近でビス６でフレーム７'に固定している。
る。図３はこの実施例の縦断面図で、図中１'は第１の
実施例と同じステータで、金属製の振動体２の裏面に薄
いリング状の圧電体３が張り合わされている。また、振
動体２は、周囲のリング部分から中心にかけては薄くな
って、皿バネ１５でステータ１'を上方に持ち上げなが
ら、中心付近でビス６でフレーム７'に固定している。
【００２３】一方、８'は金属リング状のロータで、リ
ング部分の下面にはライニング９を張り付け、ステータ
１'の上に接触して置かれている。また、ロータ８'の外
周壁と、ロータ８'に外接される２枚のリング状の外輪
２４ａ、２４ｂで構成されたベース１７'の内壁にはそ
れぞれ対面させて９０°のＶ溝形状の転走面２５ａ、２
５ｂを設けている。そして、転走面２５ａ、２５ｂで形
成される断面４角形のリング状空間部に、交互に直交配
列した多数の円筒ローラ２６を収容し、クロスローラベ
アリング２７を構成している。
ング部分の下面にはライニング９を張り付け、ステータ
１'の上に接触して置かれている。また、ロータ８'の外
周壁と、ロータ８'に外接される２枚のリング状の外輪
２４ａ、２４ｂで構成されたベース１７'の内壁にはそ
れぞれ対面させて９０°のＶ溝形状の転走面２５ａ、２
５ｂを設けている。そして、転走面２５ａ、２５ｂで形
成される断面４角形のリング状空間部に、交互に直交配
列した多数の円筒ローラ２６を収容し、クロスローラベ
アリング２７を構成している。
【００２４】本実施例も、第１の実施例と同じく、ステ
ータ１'の圧電体３の一つの分極領域の２個の電極の入
力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥のそれぞれに９０゜の位相
差をもった高周波電圧を印加すると、振動体２の表面に
進行波を生じる。ステータ１'は皿バネ１５によってロ
ータ８'に押しつけられているので、ライニング９を介
して、この進行波によってロータ８'に推進力が生じ
る。しかし、このロータ８'の駆動力は、クロスローラ
ベアリング２７によって支えられているため、高精度で
滑らかな回転が得られる。そして、剛性のある円筒ロー
ラ２６が交差して配置され、複合荷重が作用してもロー
タ８'とステータ１'の接触面圧を変化させるような軸方
向の変位が非常に少ないので安定して回転する。
ータ１'の圧電体３の一つの分極領域の２個の電極の入
力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥のそれぞれに９０゜の位相
差をもった高周波電圧を印加すると、振動体２の表面に
進行波を生じる。ステータ１'は皿バネ１５によってロ
ータ８'に押しつけられているので、ライニング９を介
して、この進行波によってロータ８'に推進力が生じ
る。しかし、このロータ８'の駆動力は、クロスローラ
ベアリング２７によって支えられているため、高精度で
滑らかな回転が得られる。そして、剛性のある円筒ロー
ラ２６が交差して配置され、複合荷重が作用してもロー
タ８'とステータ１'の接触面圧を変化させるような軸方
向の変位が非常に少ないので安定して回転する。
【００２５】さらに、本発明の他の実施例について説明
する。図３はこの実施例の縦断面図で、図中１"はステ
ータで、第１の実施例と同じく、金属の振動体２の裏面
に薄いリング状の圧電体３が張り合わされている。ま
た、振動体２は、リング部分から外周にかけては薄い板
厚のつば２８を形成し、振動が固定部分に伝達されるの
を遮断している。そして、つば２８を２枚のゴム製の緩
衝材２９ａ、２９ｂで挟み込み、ビス６をフレーム７"
からつば２８の穴を通してベース１７"に固定してい
る。
する。図３はこの実施例の縦断面図で、図中１"はステ
ータで、第１の実施例と同じく、金属の振動体２の裏面
に薄いリング状の圧電体３が張り合わされている。ま
た、振動体２は、リング部分から外周にかけては薄い板
厚のつば２８を形成し、振動が固定部分に伝達されるの
を遮断している。そして、つば２８を２枚のゴム製の緩
衝材２９ａ、２９ｂで挟み込み、ビス６をフレーム７"
からつば２８の穴を通してベース１７"に固定してい
る。
【００２６】一方、８"はロータで、その外周はステー
タ１"を支持する平面ｔと出力軸の軸芯との交点ｏを中
心とする半径ｒの球面に形成され、ベース１７"の内筒
にはめ込まれた同じ半径ｒの内球面をもつブッシュ３１
との間で、球面軸受３１を構成する。また、ロータ８”
のステータ１”と接触する部分にはライニング９を張り
付け、ステータ１”の上面との摩擦が良好に行えるよう
にしている。
タ１"を支持する平面ｔと出力軸の軸芯との交点ｏを中
心とする半径ｒの球面に形成され、ベース１７"の内筒
にはめ込まれた同じ半径ｒの内球面をもつブッシュ３１
との間で、球面軸受３１を構成する。また、ロータ８”
のステータ１”と接触する部分にはライニング９を張り
付け、ステータ１”の上面との摩擦が良好に行えるよう
にしている。
【００２７】本実施例も、第１の実施例と同じく、ステ
ータ１”の圧電体３の一つの分極領域の２個の電極の入
力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥のそれぞれに９０゜の位相
差をもった高周波電圧を印加すると、振動体２の表面に
進行波を生じる。ステータ１”は緩衝材２９ａ、２９ｂ
でロータ８”に押しつけられているので、ライニング９
を介して、この進行波によってロータ８”に推進力が生
じる。しかし、このロータ８”の駆動力は、球面軸受３
１によって支えられているため、軸方向に垂直な荷重が
作用してもロータ８”とステータ１”は同一軸上で変位
し、回転トルクを変化させるような軸芯のずれが非常に
少ないので安定して回転する。
ータ１”の圧電体３の一つの分極領域の２個の電極の入
力部４ａ、４ｂ、４ｃ、‥‥のそれぞれに９０゜の位相
差をもった高周波電圧を印加すると、振動体２の表面に
進行波を生じる。ステータ１”は緩衝材２９ａ、２９ｂ
でロータ８”に押しつけられているので、ライニング９
を介して、この進行波によってロータ８”に推進力が生
じる。しかし、このロータ８”の駆動力は、球面軸受３
１によって支えられているため、軸方向に垂直な荷重が
作用してもロータ８”とステータ１”は同一軸上で変位
し、回転トルクを変化させるような軸芯のずれが非常に
少ないので安定して回転する。
【００２８】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明ではまず
ロータの出力軸を軸方向に予圧した２個の軸受により、
ロータが軸方向に変位するのを拘束している。このた
め、ステータとロータの接触面が外力の影響を受けず、
安定した回転とトルクが得られる効果がある。
ロータの出力軸を軸方向に予圧した２個の軸受により、
ロータが軸方向に変位するのを拘束している。このた
め、ステータとロータの接触面が外力の影響を受けず、
安定した回転とトルクが得られる効果がある。
【００２９】また、ロータをクロスローラベアリングに
より支えることにより、ロータをステータに一定で強い
加圧力で圧接することが可能となり、大きな回転トルク
を得ることができる。さらに、作業体による軸方向や半
径方向の荷重によるロータとステータの接触面への影響
がなくなり、回転ムラや異常音が生じなくなった。
より支えることにより、ロータをステータに一定で強い
加圧力で圧接することが可能となり、大きな回転トルク
を得ることができる。さらに、作業体による軸方向や半
径方向の荷重によるロータとステータの接触面への影響
がなくなり、回転ムラや異常音が生じなくなった。
【００３０】また、ロータを球面軸受で支えることによ
り、外力が加わってもロータをステータと同じ軸芯上で
変位させることができ、軸に垂直な荷重によるロータの
回転軸芯とステータの駆動軸芯のずれがなくなり、回転
ムラや異常音が生じなくなった。
り、外力が加わってもロータをステータと同じ軸芯上で
変位させることができ、軸に垂直な荷重によるロータの
回転軸芯とステータの駆動軸芯のずれがなくなり、回転
ムラや異常音が生じなくなった。
【００３１】最後に、ステータの圧電体の入力部を円周
方向に区分し、それぞれの入力部に制御帰還系を設ける
ことにより、外力の影響で円周上の局部にステータと圧
電体の接触圧の変化が生じても、その場所に駆動回路か
ら大きな電力が与えられる。このため、回転は常に安定
し、回転ムラや異常音が発生するのを防止することがで
きる。
方向に区分し、それぞれの入力部に制御帰還系を設ける
ことにより、外力の影響で円周上の局部にステータと圧
電体の接触圧の変化が生じても、その場所に駆動回路か
ら大きな電力が与えられる。このため、回転は常に安定
し、回転ムラや異常音が発生するのを防止することがで
きる。
【図１】本発明の一実施例における超音波モータの縦断
面を示している。
面を示している。
【図２】本発明の超音波モータのステータの展開図と駆
動電気回路図を示している。
動電気回路図を示している。
【図３】本発明の他の実施例における超音波モータの縦
断面を示している。
断面を示している。
【図４】本発明の他の実施例における超音波モータの縦
断面を示している。
断面を示している。
１、１’、１” ステータ ２ 振動体 ３ 圧電体 ４ａ、４ｂ、４ｃ‥‥ 入力部 ５ 突起 ７、７’、７” フレーム ８、８’、８” ロータ ９ ライニング １１ 出力軸 １２ａ、１２ｂ アンギュラ軸受 １５ 皿バネ １７、１７’ ベース １８ 発振器 １９ａ、１９ｂ、１９ｃ‥‥ 増幅器 ２０ 位相器 ２２ 差分器 ２３ 変調器 ２６ 円筒ローラ ２７ クロスローラベアリング ２８ つば ３０ ブッシュ ３１ 球面軸受
Claims (4)
- 【請求項１】 交番電圧が印加されて機械的振動を生じ
る電気−機械変換子と振動変位を増大させる弾性体とが
合体したステータと、該ステータとの接触面に耐磨耗性
ライニングなどを張り合わせたロータと、該ロータの出
力軸の一部を両側から予圧して軸方向に固定する２個の
ベアリング（軸受）とから構成され、ロータの出力軸が
外力を受けても前記２個のベアリングによってステータ
とロータの接触面圧を一定に保つことを特徴とする超音
波モータ。 - 【請求項２】 交番電圧が印加されて機械的振動を生じ
る電気−機械変換子と振動変位を増大させる弾性体とが
合体したステータと、該ステータとの接触面に耐磨耗性
ライニングなどを張り合わせたロータと、該ロータの外
周壁と円環状外輪の内周壁の２つのＶ溝によって形成し
た断面４角形のリング状空間と、該リング状空間に交互
に直交配列して収容した多数の円筒ローラからなるベア
リング（軸受）とから構成され、ロータが外力を受けて
も前記ベアリングによってステータとロータの接触面圧
を一定に保つことを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項３】 交番電圧が印加されて機械的振動を生じ
る電気−機械変換子と振動変位を増大させる弾性体とが
合体したステータと、該ステータとの接触面に耐磨耗性
ライニングなどを張り合わせたロータと、該ロータの出
力軸の軸芯とステータの支持面の交点を中心とする球状
滑面を有する球面軸受とから構成され、ロータが外力を
受けても前記球面軸受けによってロータの出力軸とステ
ータの軸芯がずれないようにしたことを特徴とする超音
波モータ。 - 【請求項４】 交番電圧が印加されて機械的振動を生じ
る電気−機械変換子と振動変位を増大させる弾性体とが
合体したステータと、該ステータとの接触面に耐摩擦ラ
イニングなどを張り合わせたロータとから構成された超
音波モータにおいて、ステータの円周方向に複数に分割
された前記電気−機械変換子の入力部と、該入力部の個
々に独立して接続した駆動電圧供給端と、該駆動電圧供
給端ごとに電圧または電流を制御する制御器とから構成
され、円周方向に分割された前記電気−機械変換子の入
力部の電圧または電流によって各位置ごとに発生する機
械振動の振幅を制御したことを特徴とする超音波モー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148891A JPH0686571A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4148891A JPH0686571A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686571A true JPH0686571A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=15463011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4148891A Pending JPH0686571A (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686571A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002130422A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-09 | Sankyo Mfg Co Ltd | カム装置 |
| KR100644888B1 (ko) * | 2004-12-10 | 2006-11-15 | 엘지전자 주식회사 | 카메라의 전동 패닝 장치 |
| WO2012165031A1 (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-06 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | リニアアクチュエータ |
| JP2012249425A (ja) * | 2011-05-27 | 2012-12-13 | Sinfonia Technology Co Ltd | リニアアクチュエータ |
| KR101299090B1 (ko) * | 2011-02-24 | 2013-08-27 | 현대제철 주식회사 | 활송장치 레버의 편심방지장치 |
| JP2015136278A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-07-27 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
| CN117081428A (zh) * | 2023-10-18 | 2023-11-17 | 西安石油大学 | 一种专用旋转钻杆的能量回收装置 |
-
1992
- 1992-05-15 JP JP4148891A patent/JPH0686571A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103503287A (zh) * | 2011-05-27 | 2014-01-08 | 昕芙旎雅有限公司 | 线性运动驱动器 |
| US9647524B2 (en) | 2011-05-27 | 2017-05-09 | Sinfonia Technology Co., Ltd. | Linear actuator |
| US9882460B2 (en) | 2011-05-27 | 2018-01-30 | Sinfonia Technology Co., Ltd. | Linear actuator |
| JP2015136278A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-07-27 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
| US10075101B2 (en) | 2013-12-16 | 2018-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type actuator |
| CN117081428A (zh) * | 2023-10-18 | 2023-11-17 | 西安石油大学 | 一种专用旋转钻杆的能量回收装置 |
| CN117081428B (zh) * | 2023-10-18 | 2024-03-12 | 西安石油大学 | 一种专用旋转钻杆的能量回收装置 |
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