JPH0715985A

JPH0715985A - 超音波モータの振動体の加工方法

Info

Publication number: JPH0715985A
Application number: JP5180930A
Authority: JP
Inventors: Kazuyasu One; 一泰大根
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-06-25
Filing date: 1993-06-25
Publication date: 1995-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】溝の加工時間の短縮を図る。【構成】溝形成部材３０は、適宜の間隔を隔てて平行
に配置された円形状の切り込み部材３１，３２を有して
いる。溝形成部材３０は、円環形状の振動体２０に対し
て垂直に配置されている。溝形成部材３０は、回転して
振動体２０のラジアル方向に移動する。これにより、振
動体２０の表面が切り込み部材３１，３２により切り欠
かれる。振動体２０には、平行な一対の溝２１，２２か
らなる溝群２５が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、振動体に形成する溝
の形成方法を改良した超音波モータの振動体の加工方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波モータは、例えば特公平１−４０
５９７号公報に開示されたものがある。この種の超音波
モータは、圧接する振動体と移動体とから構成されてい
る。振動体には、振動を発生させる圧電素子等が取り付
けられ、励振されることにより進行性の振動波が生じ
る。この振動波により、移動体が摩擦駆動される。この
ような超音波モータは、低速時においても高いトルクを
得ることができる等のメリットを有しており、カメラ等
の種々の機器に実用化されている。

【０００３】図９は、従来の超音波モータの振動体の一
例の構成を示す平面図である。図９に示すように、振動
体１０は、略円環形状に形成されており、その表面に
は、円周方向に沿って複数の溝１１が形成されている。
これらの溝１１は、振動体１０の振動の振幅を大きくす
るために形成されている。溝１１は、振動波の進む方向
（円周方向）に略垂直な方向、いいかえれば振動体１０
のラジアル方向（半径方向）を向くように形成されてい
る。すなわち、図９に示すように、溝１１は、その中心
部を通る振動体１１のラジアル方向への延長線１に対し
て平行に形成されている。

【０００４】振動体１０の溝１１は、砥石等からなる溝
形成部材を回転させ、振動体１０の表面を順次切り込む
ことにより、１つずつ形成される。一般的な振動体１０
には、約１００個の溝が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の超音波
モータの振動体の加工方法においては、溝１１を１つず
つ加工する加工方法であるので、振動体１０の溝の加工
に時間を要し、製造コストが高くなるという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、上述のような課題を解消するた
めになされたものであって、超音波モータの振動体の溝
の形状を改良することにより、溝の加工時間を短縮して
製造コストを低減することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明による超音波モータの振動体の加工方法の第
１の解決手段は、円環形状体を保持台に固定し、前記円
環形状体に略垂直に配置した溝形成部材を回転させて前
記円環形状体を切り込み、前記円環形状体の表面に複数
の溝を形成することにより、前記円環形状体から超音波
モータの振動体を形成する超音波モータの振動体の加工
方法において、少なくとも２つの円形状の切り込み部材
を所定の間隙を隔てて並設した前記溝形成部材を、前記
円環形状体のラジアル方向に移動させる第１の工程と、
前記保持台を所定角度回転させ、前記溝形成部材に対す
る前記円環形状体の位置を設定する第２の工程とを行う
ことを特徴とする。

【０００８】超音波モータの振動体の加工方法の第２の
解決手段は、前記円環形状体に対する前記溝形成部材の
切り込み深さを制御する第３の工程を行うことを特徴と
する。超音波モータの振動体の加工方法の第３の解決手
段は、前記第１の工程は、前記溝形成部材を前記円環形
状体の外輪側から内輪側へと移動させることを特徴とす
る。超音波モータの振動体の加工方法の第４の解決手段
は、前記第１の工程は、前記溝形成部材を前記円環形状
体の内輪側から外輪側へと移動させることを特徴とす
る。超音波モータの振動体の加工方法の第５の解決手段
は、前記第１の工程は、前記溝形成部材を前記円環形状
体の外輪側から前記円環形状体の中央部を経由して、前
記円環形状体の反対側の外輪側へと移動させることを特
徴とする。

【０００９】超音波モータの振動体の加工方法の第６の
解決手段は、直線形状体を保持台に固定し、前記直線形
状体に略垂直に配置した前記溝形成部材を回転させて前
記直線形状体を切り込み、前記直線形状体の表面に複数
の溝を形成することにより、前記直線形状体から超音波
モータの振動体を形成する超音波モータの振動体の加工
方法において、少なくとも２つの円形状の切り込み部材
を所定の間隙を隔てて並設した前記溝形成部材を、前記
直線形状体のラジアル方向に移動させる第１の工程と、
前記保持台を所定量移動させ、前記溝形成部材に対する
前記直線形状体の位置を設定する第２の工程とを行うこ
とを特徴とする。

【００１０】

【作用】超音波モータの振動体の加工方法の解決手段に
おいては、溝形成部材により、少なくとも２つの平行な
溝が同時に形成される。従って、溝の加工時間を短縮す
ることができる。さらに第５の解決手段においては、１
回の溝形成部材の移動により、同時に反対側にも溝が形
成される。従って、より効率的に溝を加工することがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、図面等を参照して、本発明による超音
波モータの振動体の加工方法の一実施例について説明す
る。図１は、本発明による超音波モータの振動体の第１
の実施例の構成を示す図である。図中（ａ）は平面図を
示しており、（ｂ）は斜視図を示している。

【００１２】図１に示すように、振動体２０は、従来例
で示した振動体１０と同様に略円環形状に形成されてお
り、その表面には円周方向に沿って複数の溝群２５が等
間隔に形成されている。この溝群２５は、その方向が平
行に形成された一対の溝２１および２２からなる。溝２
１，２２は、その溝群２５の中心部を通る振動体２０の
ラジアル方向への延長線１に平行に形成されている。従
って、溝２１，２２は、図９の振動体１０の溝１１とは
異なり、それぞれ振動体２０のラジアル方向を向いては
いない。

【００１３】図２は、振動体２０の溝群２５を形成する
ための溝形成部材の一実施例の構成を示す斜視図であ
る。図２に示すように、溝形成部材３０は、砥石等のよ
うに部材の研削加工または切削加工が可能な略円板状に
形成された一対の切り込み部材３１，３２を有してい
る。切り込み部材３１と３２との間には、適宜の間隙を
確保して両者を平行に配置するためのスペーサ３５が設
けられている。また、切り込み部材３１，３２の外側に
は、それぞれ切り込み部材３１，３２を保持するための
ホルダ３６（３６ａ，３６ｂ）が設けられている。

【００１４】図３は、溝形成部材３０により、振動体２
０に溝群２５が形成されるときの様子を示す斜視図であ
る。図３に示すように、振動体２０は、保持台４１上に
載置され、さらに締め具４２により動かないように固定
されている。保持台４１は、回転可能に支持されてい
る。また、溝形成部材３０は、その回転軸が振動体２０
の軸方向に垂直な方向となるように配置されており、回
転可能に（図中Ａ方向）、振動体２０に対して接近，離
反が可能に（図中Ｂ方向）、および振動体２０のラジア
ル方向に（図中Ｃ方向）、それぞれ移動可能に支持され
ている。

【００１５】図４は、振動体２０に溝群２５を形成する
加工の工程を説明するためのフローチャートである。以
下、図３および図４に基づき、振動体２０の加工方法の
一実施例について説明する。先ず、図４のステップＳ１
で、溝群２５の加工が開始される。このときに、図３に
おいて振動体２０に形成した溝群２５の数をカウントす
るカウント数Ｚが０に設定（初期化）される。次に、図
４のステップＳ２に進み、図３の溝形成部材３０が駆動
部（図示せず）からの駆動力を受けて図３中Ａ１方向に
回転される。このときは、溝形成部材３０は、振動体２
０の図中右側であって振動体２０と非接触の状態にあ
る。

【００１６】次に図４のステップＳ３に進み、溝形成部
材３０は、振動体２０のラジアル方向（図３中Ｃ１方
向）に適宜の移動速度で移動される。これにより、振動
体２０の表面が切り込まれ、溝群２５が形成される（図
４中ステップＳ４）。すなわち、溝２１と２２は同時に
形成される。

【００１７】溝群２５の形成が終了すると、図４のステ
ップＳ５に進み、溝形成部材３０が初期位置に戻され
る。すなわち、図３において、溝形成部材３０は、図中
Ｂ２方向に移動され、振動体２０への切り込みが解除さ
れるとともに、図３中Ｃ２方向に移動され、ステップＳ
１における位置に戻される。

【００１８】次に、図４のステップＳ６に進み、前記カ
ウント数Ｚに１が加算され、次のステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、カウント数Ｚが、最終的に振動体２
０に形成される溝群２５の数Ｘの値に到達したか否かが
判別される。カウント数Ｚが溝群２５の数Ｘに到達した
場合には、振動体２０への溝群２５の形成が終了したと
判断され、ステップＳ１０に進み、溝群２５の加工が終
了する。ステップＳ７でカウント数Ｚが溝群２５の数Ｘ
より小さい値である場合には、次のステップＳ８に進
む。ステップＳ８では、保持台４１が所定角度、すなわ
ち（３６０／Ｘ）゜だけ回転される。これにより、溝形
成部材３０に対する次の溝群２５を形成する振動体２０
の位置が設定される。

【００１９】次にステップＳ９に進み、溝形成部材３０
の切り込み深さの調整が行われる。溝形成部材３０の切
り込み部材３１，３２は、加工中にその表面の砥粒が適
当に破砕し、新たな切れ刃が逐次生成されるものである
ので、溝群２５の加工に伴い、外径の大きさが徐々に減
少する。従って、その量を補正するために行われる。な
お、切り込み部材３１，３２の外径の大きさの減少がわ
ずかなものである場合には、ステップＳ９の工程はパス
しても良い。切り込み深さの調整は、溝形成部材３０を
図３中Ｂ１方向に適宜量移動させることにより行われ
る。この調整が終了すると、ステップＳ９からステップ
Ｓ３に戻り、再び前述の溝群２５の形成が行われる。

【００２０】図５は、振動体２０に対する溝形成部材３
０の移動の方向を示す平面図である。上記加工方法にお
いては、図５に示すＣ方向に（振動体２０の外輪側から
内輪側に）溝形成部材３０を移動させたが、これに限ら
ず、図５中Ｄ方向に（振動体２０の内輪側から外輪側
に）溝形成部材３０を移動させることもできる。あるい
は、図５中Ｅ方向に（溝形成部材３０を振動体２０の外
輪側から内輪側へと移動させ、さらに振動体２０の中央
部を経由して振動体２０の反対側の外輪側に）溝形成部
材３０を移動させることもできる。

【００２１】このようにして形成された振動体２０に、
その円周方向に進行する振動波が発生したときには、各
溝２１，２２が振動する。ここで、振動波の進行方向に
対する溝２１と２２の方向が異なるので、溝２１と２２
には同一の振動が起きなくなる。これにより、振動波に
より各溝２１，２２が共振することを抑制することがで
きる。

【００２２】図６は、本発明による超音波モータの振動
体およびそれを形成するための溝形成部材の第２の実施
例を示す斜視図である。以下の他の実施例の説明におい
て、第１の実施例と同一部分には同一符号を付し、重複
する説明は適宜省略する。図６に示す振動体２０Ａは、
図１に示した振動体２０の溝群２５と同様に、平行に形
成された一対の２１ａ，２２からなる溝群２５ａがその
円周方向に沿って複数形成されている。ここで、溝２１
ａの深さは、溝２２の深さよりδだけ深く形成されてい
る。

【００２３】上記溝群２５ａを形成するために、溝形成
部材３０Ａには、図２の溝形成部材３０と比較して、切
り込み部材３１に代えて切り込み部材３１よりその外径
が２δだけ大きい切り込み部材３１ａが設けられてい
る。従って、切り込み部材３１ａにより溝２１ａが形成
され、同時に、切り込み部材３２により溝２２が形成さ
れる。

【００２４】図７は、本発明による超音波モータの振動
体およびそれを形成するための溝形成部材の第３の実施
例を示す斜視図である。図１の振動体２０の溝群２５お
よび図６の振動体２０Ａの溝群２５ａが２つの溝からな
るのに対して、図７に示す振動体２０Ｂの溝群２５ｂ
は、その方向が平行に形成された３つの溝２１〜２３か
らなる。溝群２５ｂのうちの中央に位置する溝２２は、
振動体２０Ｂのラジアル方向を向いている。

【００２５】また、上記溝群２５ｂを形成するために、
溝形成部材３０Ｂには、図２の溝形成部材３０と比較し
て、さらに切り込み部材３３が設けられている。さらに
また、切り込み部材３１と３２、および切り込み部材３
２と３３がそれぞれ適宜の間隔を隔てて平行に配置され
るように各切り込み部材３１〜３３の間には、それぞれ
スペーサ３５ａおよび３５ｂが設けられている。

【００２６】図８は、本発明による超音波モータの振動
体およびそれを形成するための溝形成部材の第４の実施
例を示す斜視図である。図８に示した振動体２０Ｃは、
図７の振動体２０Ｂと同様に、平行に形成された３つの
溝２１ａ，２２，２３ａからなる溝群２５ｃが形成され
ている。溝群２５ｃのうちの両側の溝２１ａ，２３ａの
溝深さは、中央の溝２２の溝深さより深く形成されてい
る。

【００２７】また、上記溝群２５ｃを形成するために、
溝形成部材３０Ｃには、図７の溝形成部材３０Ｂと比較
して、切り込み部材３１，３３に代えてそれぞれ切り込
み部材３１，３３より外径の大きい切り込み部材３１
ａ，３３ａが設けられている。従って、切り込み部材３
１ａ，３３ａによりそれぞれ溝２１ａ，２３ａが形成さ
れ、同時に、切り込み部材３２により溝２２が形成され
る。

【００２８】以上の第２〜第４の実施例の振動体２０Ａ
〜２０Ｃには、それぞれ溝形成部材３０Ａ〜３０Ｃによ
り、図３，図４で示した第１の実施例と同様の加工方法
で溝を形成することができる。

【００２９】振動体２０Ａ，２０Ｃにおいては、それぞ
れ溝群２５ａ，２５ｃの各溝の方向が平行に形成されて
いることに加えて、各溝の深さが異なる。従って、振動
波により各溝が振動した場合には、各溝の振動の振幅が
異なるので、さらに溝の共振を抑制することができる。

【００３０】以上、本発明による超音波モータの振動体
の加工方法の一実施例について説明したが、本発明は、
上述した実施例に限定されることなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。例えば、
溝群２５は、溝形成部材３０の１回の切り込みで形成す
るようにしたが、切り込み３１，３２、および振動体２
０の材質や、溝形成部材３０の振動体２０への切り込み
深さ、および溝形成部材３０の回転速度や移動速度等に
応じて、切り込み深さを徐々に深くしつつ溝形成部材３
０を反復移動させ溝群２５を形成するようにしても良い
（第２〜第４の実施例においても同様である）。

【００３１】実施例では、溝群２５ａ（または２５ｃ）
の各溝２１ａ，２２（または２１ａ，２２，２３ａ）の
溝深さが異なるように形成したが、さらに各溝群２５ａ
（または溝群２５ｃ）の溝深さが異なるように形成して
も良い。また、各溝群２５または２５ｂの溝深さが異な
るように形成しても良い。

【００３２】図１０は、本発明による超音波モータの振
動体の第５の実施例を示す正面図である。実施例では、
振動体２０，２０Ａ〜２０Ｃが略円環形状体の場合を示
したが、図１０に示すように、直線形状体である振動体
２０Ｄの切り込みであっても、溝形成部材３０を用いて
振動体２０Ｄに所定の間隔または任意の間隔で切り込む
ことにより、振動体２０Ｄに溝群２５を形成することが
できる。さらに、振動体２０Ｄを図中Ｆ方向に所定量だ
け移動させ、順次溝群２５を形成することができる。ま
た、溝形成部材３０Ａ，３０Ｂ，または３０Ｃを用いる
ことにより、振動体２０Ｄにそれぞれ溝群２５ａ，２５
ｂ，または２５ｃを形成することができる。

【００３３】

【発明の効果】本発明による超音波モータの振動体の加
工方法によれば、振動体の振動時の共振を抑制すること
ができる溝の少なくとも２つを同時に加工するようにし
たので、超音波モータの駆動時の異音を少なくすること
ができるとともに、溝の加工時間を短縮することがで
き、振動体ひいては超音波モータの製造コストの低減を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波モータの振動体の第１の実
施例の構成を示す図である。

【図２】振動体２０の溝群２５を形成するための溝形成
部材の一実施例の構成を示す斜視図である。

【図３】溝形成部材３０により、振動体２０に溝群２５
が形成されるときの様子を示す斜視図である。

【図４】振動体２０の溝群２５の加工の工程を説明する
ためのフローチャートである。

【図５】振動体２０に対する溝形成部材３０の移動の方
向を示す平面図である。

【図６】本発明による超音波モータの振動体およびそれ
を形成するための溝形成部材の第２の実施例を示す斜視
図である。

【図７】本発明による超音波モータの振動体およびそれ
を形成するための溝形成部材の第３の実施例を示す斜視
図である。

【図８】本発明による超音波モータの振動体およびそれ
を形成するための溝形成部材の第４の実施例を示す斜視
図である。

【図９】従来の振動体の一例の構成を示す平面図であ
る。

【図１０】本発明による超音波モータの振動体の第５の
実施例を示す正面図である。

【符号の説明】

２０振動体２１，２２溝２５溝群３０溝形成部材３１，３２切り込み部材３５スペーサ３６（３６ａ，３６ｂ）ホルダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円環形状体を保持台に固定し、前記円環
形状体に略垂直に配置した溝形成部材を回転させて前記
円環形状体を切り込み、前記円環形状体の表面に複数の
溝を形成することにより、前記円環形状体から超音波モ
ータの振動体を形成する超音波モータの振動体の加工方
法において、少なくとも２つの円形状の切り込み部材を所定の間隙を
隔てて並設した前記溝形成部材を、前記円環形状体のラ
ジアル方向に移動させる第１の工程と、前記保持台を所定角度回転させ、前記溝形成部材に対す
る前記円環形状体の位置を設定する第２の工程とを行う
ことを特徴とする超音波モータの振動体の加工方法。
【請求項２】前記円環形状体に対する前記溝形成部材
の切り込み深さを制御する第３の工程を行うことを特徴
とする請求項１に記載の超音波モータの振動体の加工方
法。
【請求項３】前記第１の工程は、前記溝形成部材を前
記円環形状体の外輪側から内輪側へと移動させることを
特徴とする請求項１または２に記載の超音波モータの振
動体の加工方法。
【請求項４】前記第１の工程は、前記溝形成部材を前
記円環形状体の内輪側から外輪側へと移動させることを
特徴とする請求項１または２に記載の超音波モータの振
動体の加工方法。
【請求項５】前記第１の工程は、前記溝形成部材を前
記円環形状体の外輪側から前記円環形状体の中央部を経
由して、前記円環形状体の反対側の外輪側へと移動させ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の超音波モ
ータの振動体の加工方法。
【請求項６】直線形状体を保持台に固定し、前記直線
形状体に略垂直に配置した前記溝形成部材を回転させて
前記直線形状体を切り込み、前記直線形状体の表面に複
数の溝を形成することにより、前記直線形状体から超音
波モータの振動体を形成する超音波モータの振動体の加
工方法において、少なくとも２つの円形状の切り込み部材を所定の間隙を
隔てて並設した前記溝形成部材を、前記直線形状体のラ
ジアル方向に移動させる第１の工程と、前記保持台を所定量移動させ、前記溝形成部材に対する
前記直線形状体の位置を設定する第２の工程とを行うこ
とを特徴とする超音波モータの振動体の加工方法。