JPH082636Y2 - 超音波モータを用いた電子機器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は超音波モータを用いた電子時計などの電子機
器に関するものである。

〔考案の概要〕

本考案は、電子時計などの電子機器の駆動源として超
音波モータを用いる構成である。超音波モータは薄型円
板状の形態にまとめやすく、超音波モータの振動は中心
部が零となるという特性がある。

そこで、本考案は、基板に設けた中心パイプに振動体
を固定し、出力車の出力取り出し部が振動体を貫通し、
駆動体に出力車を圧接することにより、出力車を直接回
転させる構造とする。

本考案は、小型で部品点数が少なく高品質の電子機器
を得ることができる。また、出力車を振動体に圧接する
手段として、出力車の出力取り出し部と反対側の軸端部
を加圧ばねで押しつける構造を用いることにより、組み
立てが容易で、微小な力を均一に加えることができ、摩
擦によるトルク損失の少ない電子時計などの電子機器を
得ることができる。

〔従来の技術〕

従来の超音波モータを用いた電子時計などの電子機器
の構造を第３図に示す。

電子時計の場合は中心パイプ２を地板１の中心に固定
する。四番車５は、受６で支持する。モータの案内軸14
は、四番車５と異なる位置に固定する。モータのロータ
13の一部に歯車を形成する。四番車５の一部に歯車を形
成する。ロータ13の歯車と四番車５の歯車を直接又は中
間車を介して噛み合わせる。四番車５に指針を取りつけ
る。

超音波モータのロータ13は、振動体３に加圧して接触
する。振動体３とロータ13は、摩擦により回転力する。
振動体３に圧電素子４を接着する。小円形又はこれに類
似する形状の板ばね15を、止め輪16で押さえる。止め輪
16は、モータ案内軸14で案内する。ロータ13は、止め輪
16のたわみ力によって振動体３へ加圧する。

また、従来の技術による他の構造例として、特開昭60
-51478号公報に開示されているようなものがある。ここ
に開示されている従来の構造は、出力車である指針駆動
車とモータ軸とが同軸上に配置されている。振動体の一
方の面は支持部材に固定され、駆動体の他方の面に指針
駆動車となるロータが圧接されている。ロータ外周に回
転検出のためのばねが設けられている。振動体の振動に
よりロータは振動体との摩擦力により回転力を得る。指
針駆動車を構成するロータは、振動体と圧接する面と反
対の面の側に指針固持部を有している。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のような従来の超音波モータを用いた電子時計な
どの電子機器では、指針駆動車としての出力車とモータ
軸とが同軸上にない構造または出力車が振動体と圧接す
る面と反対方向の面に出力取り出し部である指針固持部
を有している構造であるため下記の課題を有していた。

電子機器の小型化が困難で、部品点数が多い。

ロータを振動体に加圧するばねのばね力が均一にか
からないので、電子時計のようなローパワーのモータに
おいて必要とされる微少な加圧力を安定して得ることが
できない。

ばねとロータ又は止め輪との摩擦によりトルク損失
が出る。

振動体の支持が中心部付近でない構造では、振動の
もれのおそれがある。

そこで、本考案の目的は、上記のような課題を解決す
るため、超音波モータの小型で薄型の特性を活かし、小
型で部品点数が少なく組み立て性が良く、効率の高い電
子時計などの電子機器を得ることにある。

〔課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本考案は、超音波モータ
を用いた電子機器において、基板と、基板に固定し、１
つ以上の軸受け部と１つの中心穴を有する中心パイプ
と、円板状の形状を有していて、第一の面に圧電素子を
固定し、振動の振幅が零となる中心部近傍を中心パイプ
に固定支持した振動体と、振動体の第二の面に一部が加
圧接触し、振動体の中心穴及び中心パイプの中心穴を貫
通した位置に構成した出力取り出し部を有し、中心パイ
プを回転案内として回転する出力車と、振動体の第二の
面の側に配置し、出力車の出力取り出し部と反対側の軸
端部を押圧することにより振動体と出力車を所定の圧力
で加圧する加圧ばねと、を有する構成とした。

〔作用〕

上記のように構成された電子時計などの電子機器にお
いて、振動体に設けられた圧電素子に電気的な信号を加
えることにより、振動体に機械的な振動波が発生する。
振動体に圧接された指針駆動車などの出力車が回転駆動
する。このため小型で部品点数が少ない高品質の電子機
器が実現できる。

また、出力車の先端をばねで加圧するため、微少で安
定した加圧力が均一に加えられ、摩擦損失も少なく、効
率の高い電子時計が得られる。

〔実施例〕

以下に、本考案の実施例を、図面に基づいて説明す
る。

ここで、本考案は、電子機器に関するものであるが、
以下に示す実施例においては、電子時計の実施例につい
て説明する。

（１） 第一実施例 第１図に、本考案の第一実施例を示す。

中心パイプ２は、地板１に固定する。振動体３は、中
心パイプ２の上部に固定する。圧電素子４は、振動体３
の裏面に接着する。

出力車となる四番車５の外周に設けた凸部5aは、振動
体３に接触する。輪列受６は、四番車５の上方の軸5bを
支持する。板状の加圧ばね７は、四番車５の上方の軸5b
を加圧する。四番車５の下方の細軸部5cは、中心パイプ
２の中心穴2aを貫通する。四番車５の下方の細軸部5cの
先端には秒針（図示せず）を取り付ける。

三番車３、分車９、日ノ裏車（図示せず）、及び、筒
車10は四番車５の回転を減速して伝達する。加圧ばね７
は、輪列受６に組み込む。ねじ12は、加圧ばね７と輪列
受６を地板１に固定する。

次に動作について説明する。

圧電素子４に所定の電気的信号を印加すると、振動体
３は機械的な振動波を発生する。

四番車５は、振動体３に発生する振動波により回転す
る。四番車５の下方の細軸部5cの先端に取り付けられた
秒針も回転する。

四番車５の回転は、三番車８、分車９、日ノ裏車（図
示せず）、筒車10に伝達する。分車９や筒車10に取りつ
けた他の指針（図示せず）は回転する。

（２） 第二実施例 第２図に、本考案の第二実施例を示す。

本考案の第二実施例は、分針と時針を有する二針の電
子時計に関するものである。

出力車となる分車９の凸部9aは、振動体３に接触す
る。加圧ばね７は、分車９を振動体３に加圧する。分車
９は、回転する。

分車９の回転は日ノ裏車11を介して筒車10へ伝達す
る。

すなわち、本考案の第二実施例は、本考案の第一実施
例の四番車５、三番車８、分車９を、それぞれ、分車
９、日ノ裏車11、筒車10に置き換えた構成であり、その
他の構成は本考案の第一実施例と同様である。

なお、本考案の実施例としては、上記のように電子時
計についての実施例について説明したが、本考案の超音
波モータを用いた構成は他の電子機器にも適用すること
ができる。

〔考案の効果〕

本考案は以上説明したように、駆動源として超音波モ
ータを用い、振動体を中心パイプの上部に固定し、指針
駆動車としての出力車の上軸の先端を加圧ばねで押圧す
ることにより、出力車を振動体に圧接する構成としたの
で、以下に示す効果がある。

ロータと出力車が同一部品で伝達車が不要なため、
部品点数の削減が可能となって電子時計などの電子機器
の小型化が実現できる。

ロータを振動体に加圧するばねのばり力を均一に加
えることが可能となり、電子時計などの電子機器のよう
なローパワーのモータにおいて必要とされる微小な加圧
力を安定して得ることができる。

ロータの軸端部を押圧するため、簡単な加圧支持構
造でしかもロータの摩擦によるトルク損失が少ない。

振動体を、その振動の振幅が零となる中心部で固定
支持する構造のため振動もれのおそれが無く、高効率で
高品質の電子時計などの電子機器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例を示す断面図、第２図は本
考案による第二実施例を示す断面図、第３図は従来の構
造を示す断面図である。 １……地板 ２……中心パイプ ３……振動体 ４……圧電素子 ５……四番車 ６……輪列受 ７……加圧ばね ８……三番車 ９……分車 10……筒車 11……日ノ裏車 12……ねじ 13……ロータ 14……モータ案内軸 15……板ばね 16……止め輪

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板（１）と、 基板（１）に固定し、１つ以上の軸受け部と１つの中心
   穴を有する中心パイプ（２）と、 円板状の形状を有していて、第一の面に圧電素子（４）
   を固定し、振動の振幅が零となる中心部近傍を中心パイ
   プ（２）に固定支持した振動体（３）と、 振動体（３）の第二の面に一部が加圧接触し、振動体
   （３）の中心穴及び中心パイプ（２）の中心穴を貫通し
   た位置に構成した出力取り出し部（5c）を有し、中心パ
   イプ（２）を回転案内として回転する出力車（５）と、 振動体の第二の面の側に配置し、出力車（５）の出力取
   り出し部（5c）と反対側の軸端部を押圧することにより
   振動体（３）と出力車（５）を所定の圧力で加圧する加
   圧ばね（７）と、 を有することを特徴とする超音波モータを用いた電子機
   器。