JPH07147787A - 超音波モーター - Google Patents
超音波モーターInfo
- Publication number
- JPH07147787A JPH07147787A JP6170866A JP17086694A JPH07147787A JP H07147787 A JPH07147787 A JP H07147787A JP 6170866 A JP6170866 A JP 6170866A JP 17086694 A JP17086694 A JP 17086694A JP H07147787 A JPH07147787 A JP H07147787A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic body
- ultrasonic motor
- groove
- groove portion
- shaped
- 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】本発明は、超音波モーターの振動のモードを最
適化することで高効率な超音波モーターを提供すること
を目的とする。 【構成】輪帯状弾性体と、該弾性体を励振させる圧電体
と、該弾性体に圧接された輪帯状ローターとを有する超
音波モーターにおいて、前記輪帯状ローターが圧接され
る前記輪帯状弾性体の圧接面に溝部を設け、該溝部の深
さあるいは該溝部の幅あるいは各溝部の間隔などの該溝
部の構成を変更することを特徴とする超音波モーター。
適化することで高効率な超音波モーターを提供すること
を目的とする。 【構成】輪帯状弾性体と、該弾性体を励振させる圧電体
と、該弾性体に圧接された輪帯状ローターとを有する超
音波モーターにおいて、前記輪帯状ローターが圧接され
る前記輪帯状弾性体の圧接面に溝部を設け、該溝部の深
さあるいは該溝部の幅あるいは各溝部の間隔などの該溝
部の構成を変更することを特徴とする超音波モーター。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波振動を利用した
超音波モーターに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】この種の装置は、本出願人による特開昭
59-204476 号公報に開示されている。この公報では、超
音波モーターの効率の向上を妨げる要因として、弾性体
の径位置による共振周波数の相違を挙げ、第２図のよう
に圧電体４が固設された弾性体３の厚みを回転中心軸か
ら放射方向に遠ざかるに連れて増加させることによっ
て、この不都合を解決した。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが、この解決方
法は高い面精度を要する弾性体とローターとの圧接面３
ａが平面形状でない為に、製作上、大変困難になるとい
う欠点を有していた。本発明は、これらの欠点を解決
し、超音波モーターの振動のモードを最適化することで
高効率な超音波モーターを提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】輪帯状弾性体と、該弾性
体を励振させる圧電体と、該弾性体に圧接された輪帯状
ローターとを有する超音波モーターにおいて、前記輪帯
状ローターが圧接される前記輪帯状弾性体の圧接面に溝
部を設け、該溝部の深さあるいは該溝部の幅あるいは各
溝部の間隔などの該溝部の構成を変更することを特徴と
する超音波モーター。 【０００５】 【作用】本発明は、超音波モーターにおいて、輪帯状ロ
ーターが圧接される輪帯状弾性体の圧接面に溝部を設
け、該溝部の深さあるいは該溝部の幅あるいは各溝部の
間隔などの該溝部の構成を変更することで、超音波モー
ターの振動のモードを最適化し、効率を向上させること
を技術的要点としている。 【０００６】 【実施例】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の実施
例であって、図１（Ａ）はステーターの斜視図、図１
（Ｂ）は前記ステーターの断面図である。図１におい
て、円環状弾性体１には、該弾性体１を励振させる圧電
体２が固設され、この弾性体１と圧電体２とからステー
ターが構成されている。このステーターの弾性体１の圧
接面１ａには、不図示のローターが圧接され、このステ
ーターとローターとにより超音波モーターが構成されて
いる。不図示のローターが圧接されたステーターの弾性
体１の圧接面１ａには、圧電体２により励振されて表面
波（進行波）が発生し、その表面波によりローターは駆
動される。この弾性体１の圧接面１ａには、溝部１ｂが
所定のピッチで全周に設けられている（図１（Ａ）は図
を簡略化して全周に設けられている溝部の一部分のみを
描き、他の部分は２点鎖線を用いて示している）。そし
て、この溝部１ｂの圧接面１ａからの深さは、図１
（Ｂ）に示すように、回転中心軸Ｏ−Ｏ′から放射方向
に遠ざかるに連れて減少させてある。特開昭59-204476
号公報に開示されている如く、ステーターの弾性体１に
発生する進行波は弾性体１の圧接面１ａの径位置により
進行波の角速度が変化するので、その角速度が径位置に
より変化することのないように、弾性体１に形成される
溝部１ｂの深さを径位置の遠いほど溝の深さを減じるよ
うに形成している。弾性体１は、径の大きい所ほど進行
波の波長が長くなるが、溝部の深さを径位置によって変
えたことにより、径の大きい所ほど剛性が増す為に、弾
性体１の径位置による共振周波数の相違を最小に抑える
ことができる。そして、なおかつローターとの圧接面１
ａは、平面であるため、ラッピング等により容易に高い
面精度（この場合は平面度及び面荒さ）を実現できる。
この溝部１ａの構成は弾性体１の材質，形状等により様
々に変化するので、この溝部１ａの深さの決定に当たっ
ては、例えば構造解析及び実験で求めることにより最適
な深さを選択するようにすればよい。 【０００７】また、この実施例の改良例を説明する。本
出願人により出願された特開昭59-204480 号公報に開示
したようなステーターの圧接面に溝を入れることによ
り、ステーターとローターとの加圧接触により発生する
付着物等を排除し耐久性の向上を計った超音波モーター
にも適用できる。すなわち、この超音波モーターにおい
て、ステーターの圧接面に前述した実施例のように溝部
をその全周に設け、ステーターとローターとの加圧接触
により発生する付着物等の排除を行うように、この溝部
を構成するようにしても良い。 【０００８】実施例では、ステーターの圧接面１ａの溝
部１ｂの構成、即ち各溝部の間隔の取り方及び溝部の深
さ、幅等の構成によっては、超音波モーターの駆動源で
ある振動を複合化したり、また通常の単一の振動とした
りすることが簡単にでき、例えば複合共振を用いた超音
波モーターとするにはステーターに溝部を等間隔で狭い
間隔で多数構成すれば良く、また単一の振動を用いた超
音波モーターとするにはステーターに溝部をその各溝部
間にある凸部の剛性が大きくなるような等間隔で構成す
る。 【０００９】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、ローター
が圧接される弾性体の圧接面に溝部を設け、該溝部の深
さあるいは該溝部の幅あるいは各溝部の間隔などの該溝
部の構成を変更することで、超音波モーターの振動のモ
ードを最適化し、効率を向上させ、所望の振動状態を得
ることができる。
超音波モーターに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】この種の装置は、本出願人による特開昭
59-204476 号公報に開示されている。この公報では、超
音波モーターの効率の向上を妨げる要因として、弾性体
の径位置による共振周波数の相違を挙げ、第２図のよう
に圧電体４が固設された弾性体３の厚みを回転中心軸か
ら放射方向に遠ざかるに連れて増加させることによっ
て、この不都合を解決した。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところが、この解決方
法は高い面精度を要する弾性体とローターとの圧接面３
ａが平面形状でない為に、製作上、大変困難になるとい
う欠点を有していた。本発明は、これらの欠点を解決
し、超音波モーターの振動のモードを最適化することで
高効率な超音波モーターを提供することを目的とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】輪帯状弾性体と、該弾性
体を励振させる圧電体と、該弾性体に圧接された輪帯状
ローターとを有する超音波モーターにおいて、前記輪帯
状ローターが圧接される前記輪帯状弾性体の圧接面に溝
部を設け、該溝部の深さあるいは該溝部の幅あるいは各
溝部の間隔などの該溝部の構成を変更することを特徴と
する超音波モーター。 【０００５】 【作用】本発明は、超音波モーターにおいて、輪帯状ロ
ーターが圧接される輪帯状弾性体の圧接面に溝部を設
け、該溝部の深さあるいは該溝部の幅あるいは各溝部の
間隔などの該溝部の構成を変更することで、超音波モー
ターの振動のモードを最適化し、効率を向上させること
を技術的要点としている。 【０００６】 【実施例】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の実施
例であって、図１（Ａ）はステーターの斜視図、図１
（Ｂ）は前記ステーターの断面図である。図１におい
て、円環状弾性体１には、該弾性体１を励振させる圧電
体２が固設され、この弾性体１と圧電体２とからステー
ターが構成されている。このステーターの弾性体１の圧
接面１ａには、不図示のローターが圧接され、このステ
ーターとローターとにより超音波モーターが構成されて
いる。不図示のローターが圧接されたステーターの弾性
体１の圧接面１ａには、圧電体２により励振されて表面
波（進行波）が発生し、その表面波によりローターは駆
動される。この弾性体１の圧接面１ａには、溝部１ｂが
所定のピッチで全周に設けられている（図１（Ａ）は図
を簡略化して全周に設けられている溝部の一部分のみを
描き、他の部分は２点鎖線を用いて示している）。そし
て、この溝部１ｂの圧接面１ａからの深さは、図１
（Ｂ）に示すように、回転中心軸Ｏ−Ｏ′から放射方向
に遠ざかるに連れて減少させてある。特開昭59-204476
号公報に開示されている如く、ステーターの弾性体１に
発生する進行波は弾性体１の圧接面１ａの径位置により
進行波の角速度が変化するので、その角速度が径位置に
より変化することのないように、弾性体１に形成される
溝部１ｂの深さを径位置の遠いほど溝の深さを減じるよ
うに形成している。弾性体１は、径の大きい所ほど進行
波の波長が長くなるが、溝部の深さを径位置によって変
えたことにより、径の大きい所ほど剛性が増す為に、弾
性体１の径位置による共振周波数の相違を最小に抑える
ことができる。そして、なおかつローターとの圧接面１
ａは、平面であるため、ラッピング等により容易に高い
面精度（この場合は平面度及び面荒さ）を実現できる。
この溝部１ａの構成は弾性体１の材質，形状等により様
々に変化するので、この溝部１ａの深さの決定に当たっ
ては、例えば構造解析及び実験で求めることにより最適
な深さを選択するようにすればよい。 【０００７】また、この実施例の改良例を説明する。本
出願人により出願された特開昭59-204480 号公報に開示
したようなステーターの圧接面に溝を入れることによ
り、ステーターとローターとの加圧接触により発生する
付着物等を排除し耐久性の向上を計った超音波モーター
にも適用できる。すなわち、この超音波モーターにおい
て、ステーターの圧接面に前述した実施例のように溝部
をその全周に設け、ステーターとローターとの加圧接触
により発生する付着物等の排除を行うように、この溝部
を構成するようにしても良い。 【０００８】実施例では、ステーターの圧接面１ａの溝
部１ｂの構成、即ち各溝部の間隔の取り方及び溝部の深
さ、幅等の構成によっては、超音波モーターの駆動源で
ある振動を複合化したり、また通常の単一の振動とした
りすることが簡単にでき、例えば複合共振を用いた超音
波モーターとするにはステーターに溝部を等間隔で狭い
間隔で多数構成すれば良く、また単一の振動を用いた超
音波モーターとするにはステーターに溝部をその各溝部
間にある凸部の剛性が大きくなるような等間隔で構成す
る。 【０００９】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、ローター
が圧接される弾性体の圧接面に溝部を設け、該溝部の深
さあるいは該溝部の幅あるいは各溝部の間隔などの該溝
部の構成を変更することで、超音波モーターの振動のモ
ードを最適化し、効率を向上させ、所望の振動状態を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明による超音波モーターの実施例
の斜視図。（Ｂ）は前記超音波モーターの断面図であ
る。 【図２】従来の超音波モーターの断面図である。 【符号の説明】 １，３・・弾性体、２，４・・圧電体 １ａ・・圧接面、１ｂ・・溝部
の斜視図。（Ｂ）は前記超音波モーターの断面図であ
る。 【図２】従来の超音波モーターの断面図である。 【符号の説明】 １，３・・弾性体、２，４・・圧電体 １ａ・・圧接面、１ｂ・・溝部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 輪帯状弾性体と、該弾性体を励振させる圧電体と、該弾
性体に圧接された輪帯状ローターとを有する超音波モー
ターにおいて、 前記輪帯状ローターが圧接される前記輪帯状弾性体の圧
接面に溝部を設け、該溝部の深さあるいは該溝部の幅あ
るいは各溝部の間隔などの該溝部の構成を変更すること
を特徴とする超音波モーター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170866A JPH07147787A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 超音波モーター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6170866A JPH07147787A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 超音波モーター |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61001105A Division JPH0710186B2 (ja) | 1986-01-07 | 1986-01-07 | 超音波モ−タ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147787A true JPH07147787A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=15912772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6170866A Pending JPH07147787A (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 超音波モーター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07147787A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009165231A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Canon Inc | 振動波駆動装置およびそれを用いる装置 |
| JP2019216589A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-19 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ、駆動制御システムおよび光学機器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110487A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ |
| JPS62160082A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-07-16 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 超音波モ−タ− |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP6170866A patent/JPH07147787A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62110487A (ja) * | 1985-11-07 | 1987-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ |
| JPS62160082A (ja) * | 1986-01-07 | 1987-07-16 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 超音波モ−タ− |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009165231A (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-23 | Canon Inc | 振動波駆動装置およびそれを用いる装置 |
| JP2019216589A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-19 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ、駆動制御システムおよび光学機器 |
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