JPH08322271A

JPH08322271A - 超音波モータ

Info

Publication number: JPH08322271A
Application number: JP7124102A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takizawa; 宏行滝沢
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1995-05-23
Filing date: 1995-05-23
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、安定した駆動力を得ると共に、小
型化に寄与しより効率的に駆動する超音波モータを提供
する。【構成】棒状の弾性体からなるベース部２と、ベース
部の略中央部より鉛直方向に突出するよう該ベース部と
一体的に形成された弾性体よりなる梁部３と、この梁部
を挟んでベース部の両側に設けられベース部に屈曲振動
を発生させる少なくとも２つの電気−機械エネルギー変
換素子４ａ，４ｂとからなり、電気−機械エネルギー変
換素子のそれぞれに一定の位相差を有する交番電圧を印
加し梁部の両側に屈曲振動を発生させる超音波振動子１
と、この超音波振動子の両端で振動の節近傍より延出す
る支持部と、超音波振動子の梁部の先端部に圧接される
と共に、支持部の一部である底面部の弾性変形によって
押圧される移動体７とを具備し、超音波振動子の共振周
波数と支持部の共振周波数とを異なるように設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、超音波モータ、詳し
くは圧電素子、電歪素子等によって超音波振動子に楕円
振動を発生させて、接触部材に駆動力を発生させるよう
にした超音波モータに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】超音波モータを支持するための機構につ
いては、従来より種々の提案がなされており、例えば、
特開平４−２２２４７５号公報に開示されている超音波
モータの支持装置においては、円環形状の振動体に進行
波を発生させる超音波モータにおいて、モータを構成す
る振動体として進行性振動波の進行方向に略直交する方
向に配設された第１の支持部材と、この第１の支持部材
とその他端部に結合して、進行性振動波の進行方向に沿
って延び、その他端部が固定部に結合されるように配設
された第２の支持部材とを有し、上記第１、第２の支持
部材は、超音波モータ側とのねじれ変位に追従して振動
する長さとなるように設定され、また、上記第２の支持
部材は、進行波の振幅に追従して振動する長さに設定さ
れるようにし、上記第２の支持部材の弾性変形を利用し
て、加圧力を発生させるようにしたものである。

【０００３】また、特開平３−２２６２８０号公報に開
示されている超音波モータは、振動体の先端を角度４５
°（度）の斜形状によって形成されている振動子を、板
バネ等によって支持するようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記特開平
４−２２２４７５号公報に開示されている手段によれ
ば、振動体を支持する支持部材は、上記振動体の振動に
追従するように構成されているので、移動体との接触状
態を一定に保持することが困難となってしまうと共に、
上記支持部材によって加圧力を発生するようにしてお
り、このとき、上記支持部材自身が振動するようになっ
ているので、振動体と接触部材との間に安定した加圧力
を与えることが困難であるという問題点がある。

【０００５】また、上記特開平３−２２６２８０号公報
に開示されている手段によれば、支持部材である板バネ
等についての詳細な情報が開示されておらず、また、振
動子が振動した場合において、上記板バネ等に振動がも
れてしまうと、効率の良いモータとすることができない
という問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上記従来の問題点を解消
し、超音波振動子の振動を効率良くに伝達して、安定し
た駆動力を得ることができると共に、小型化に寄与し、
より効率的に駆動させることのできる超音波モータを提
供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】本発明による
超音波モータは、棒状の弾性体からなるベース部と、こ
のベース部の略中央部より鉛直方向に突出するよう、該
ベース部と一体的に形成された弾性体よりなる梁部と、
この梁部を挟んで上記ベース部の両側に設けられてお
り、上記ベース部に屈曲振動を発生させる少なくとも２
つの電気−機械エネルギー変換素子とからなり、上記電
気−機械エネルギー変換素子のそれぞれに一定の位相差
を有する交番電圧を印加し、上記梁部の両側に屈曲振動
を発生させる超音波振動子と、この超音波振動子の上記
ベース部の両端部における振動の節近傍より延出する支
持部と、上記超音波振動子の梁部の先端部に圧接され、
上記支持部の弾性変形によって押圧されるように形成さ
れた移動体と、を具備しており、上記超音波振動子の共
振周波数と上記支持部の共振周波数とを異なるように設
定したことを特徴とする。

【０００８】また、上記支持部は、上記超音波振動子の
ベース部の両端部に固着、もしくは一体的に形成された
板状の弾性部材であることを特徴とする。

【０００９】そして、上記支持部は、上記超音波振動子
のベース部の両端部に固着、もしくは一体的に形成され
た側面部と、上記側面部において上記超音波振動子との
固定端と反対側の端部に固着、もしくは一体的に形成さ
れた板状の弾性部材よりなる底面部とによって構成され
ていることを特徴とする。

【００１０】

【実施例】以下、図示の実施例によって本発明を説明す
る。図１は、本発明の第１実施例の超音波モータの要部
を示す図であって、Ｔ字型の超音波振動子を含む支持部
分に関する要部拡大斜視図である。

【００１１】なお、Ｔ字型の超音波振動子の駆動原理に
ついては、先に本出願人による特願平６−２８２０８４
号等によって提案されているものと同様であるので、こ
こでは、その説明は省略するものとしている。

【００１２】図１に示すように、この第１実施例の超音
波モータにおいて、Ｔ字型の超音波振動子１は、駆動
体、支持部および移動体等によって構成されている。即
ち、上記Ｔ字型の超音波振動子１は、水平部を構成する
棒状の弾性体等からなるベース部２と、このベース部２
の略中央部より鉛直方向に突出するように、このベース
部２と一体的に形成された弾性体よりなる梁部３と、こ
の梁部３を挟んで上記ベース部２の両側には、エポキシ
樹脂等の接着材等によって上記ベース部２の下面側に固
着され、上記ベース部２に屈曲振動を発生させる少なく
とも２つの電気−機械エネルギー変換素子であり積層型
の圧電素子等からなる振動子４ａ，４ｂ等によってＴ字
形状の駆動体が形成されている。

【００１３】また、上記駆動体の振動の節位置である上
記ベース部２の両端部においては、それぞれ上記ベース
部２の鉛直方向に延出するように設けられ、支持部を構
成する板状の側面部６ａ，６ｂが、上記梁部３と同様
に、一体的に形成されている。

【００１４】そして、上記側面部６ａ，６ｂの下端部に
おいては、上記側面部６ａ，６ｂと共に支持部を構成す
る板状の弾性体等からなる押圧部材である底面部５ａ，
５ｂが、それぞれ上記ベース部２と略平行となるよう
に、かつ外側に向けて、上記梁部３、側面部６ａ，６ｂ
等と同様に、一体的に形成されており、この底面部５
ａ，５ｂの一端部において、固定部材である固定板８に
対してネジ９によってネジ止め固定されている。

【００１５】なお、上記側面部６ａ，６ｂが上記ベース
部２の両端部において、また、上記底面部５ａ，５ｂが
上記側面部６ａ，６ｂの下端部において、一体的に形成
されているが、これに限らず、上記ベース部２（水平
部）と、側面部６ａ，６ｂおよび底面部５ａ，５ｂから
なる支持部を、例えば、エポキシ樹脂等の接着剤等によ
ってそれぞれ固着してもよい。

【００１６】一方、上記駆動体を構成する梁部３の下端
部には、板状からなる移動体７が配設されている。この
移動体７は、その下面側においてボールベアリング等
（図示せず）が配設されており、これによって、移動自
在とされていると共に、下方向に対しては移動しないよ
うになっている。

【００１７】また、上記梁部３は、その下端部が上記側
面部６ａ，６ｂよりも突出するように、若干長く設定さ
れており、上述したように、押圧部材である上記底面部
５ａ，５ｂが上記固定板８に対してネジ止め固定された
場合においては、上記梁部３の下端部が、上記移動体７
に対して、一定の押圧力Ｐで圧着されるようになってい
る。従って、上記底面部５ａ，５ｂは、自身の弾性力に
よる弾性変形によって撓みが生ずるようになっている。
なお、このときの、上記底面部５ａ，５ｂの撓み量はδ
とする。

【００１８】そして、上記少なくとも２つの振動子４
ａ，４ｂのそれぞれに一定の位相差を有する交番電圧を
印加することで、上記梁部３の両側に屈曲振動を発生さ
せるようになっている。

【００１９】このように構成された上記第１実施例の超
音波モータにおいて、上記Ｔ字型の超音波振動子１を構
成する水平部２および梁部３等からなる駆動体と、側面
部６ａ，６ｂ、底面部５ａ，５ｂ等からなる支持部の共
振周波数を異なるように設定する場合について、以下に
説明する。

【００２０】図２、図３は、上記Ｔ字型の超音波振動子
１を構成するＴ字形状の駆動体の正面図および側面図で
あって、上記第１実施例の超音波モータについての各部
の寸法記号等を示すものである。

【００２１】即ち、図２に示すように、上記Ｔ字形状の
駆動体において、ベース部２の長さ＝ｌ２、ベース部２の厚み＝ｈ２、梁部３の長さ＝ｌ１、梁部３の厚み＝ｈ１、側面部６ａ，６ｂの長さ＝ｌ３、側面部６ａ，６ｂの厚み＝ｈ３、底面部５ａ，５ｂの長さ＝ｌ４、底面部５ａ，５ｂの厚み＝ｈ４、とする。また、ベース部２の長さｌ２と側面部６ａ，６ｂの厚みｈ３と
の和の長さ（ｌ２＋ｈ３）＝Ｌ２、側面部６ａ，６ｂの長さｌ３とベース部２の厚みｈ２と
の和の長さ（ｌ３＋ｈ２）＝Ｌ３、底面部５ａ，５ｂの長さｌ４と側面部６ａ，６ｂの厚み
ｈ３との和の長さ（ｌ４＋ｈ３）＝Ｌ４とする。

【００２２】そして、図３に示すように、上記超音波モ
ータの幅方向の寸法については、側面部６ａ，６ｂの幅（梁部３、ベース部２の幅も同
様。）＝Ｂ底面部５ａ，５ｂの幅＝Ｂとする。

【００２３】ここで、上記Ｔ字型の超音波振動子１の駆
動体について、水平部（ベース部２）、側面部６ａ，６
ｂ、底面部５ａ，５ｂとに分けて、それぞれをモデル化
し、上記駆動体と、側面部６ａ，６ｂおよび底面部５
ａ，５ｂのそれぞれの共振周波数について、以下に説明
する。

【００２４】まず、図４は、上記第１実施例の超音波モ
ータのＴ字型の超音波振動子１の駆動体を構成する梁部
３のみをモデル化して示す概略斜視図である。

【００２５】図４に示すように、梁部３の長さ＝ｌ１、梁部３の厚み＝ｈ１、梁部３の幅＝Ｂとした場合において、梁部３の縦弾性率＝Ｅ１、梁部３の密度＝ρ１、梁部３の断面積＝Ａ、梁部３の断面２次モーメント＝Ｉ１とすると、梁部３の１次共振周波数ｆ１は、

【数１】で表すことができる。

【００２６】また、図５は、上記第１実施例の超音波モ
ータのＴ字型の超音波振動子１の駆動体を構成する水平
部（ベース部２）のみをモデル化して示す概略正面図で
ある。なお、図５においては、説明を簡略にするため
に、両端部Ｃ１，Ｃ２において固定（支持）された水平
部（ベース部２）の略中央部に梁部３の質量＝ｍがかか
るものとしている。

【００２７】図５に示すように、水平部の長さ＝ｌ２、水平部の質量＝ｍｂ、梁部３の質量＝ｍとした場合において、水平部の縦弾性率＝Ｅ２、水平部の断面２次モーメントをＩ２とすると、水平部のバネ定数ｋは、

【数２】で表わされる。そして、水平部（ベース部２）の共振周
波数ｆ２は、

【数３】で表すことができる。

【００２８】そして、図６は、上記第１実施例の超音波
モータのＴ字型の超音波振動子１を構成する側面部６
ａ，６ｂのみをモデル化して示す概略正面図である。な
お、図６においては、説明を簡略にするために、駆動体
の両端部を支持する２本の側面部６ａ，６ｂにおいて、
その下端部が固定されているものとし、この２本の側面
部６ａ，６ｂに対して、上記駆動体（ベース部２および
梁部３等）の質量＝ｍＴがかかるものとしている。

【００２９】図６に示すように、側面部６ａ，６ｂの長さ＝ｌ３、Ｔ字型の超音波振動子１の駆動体の質量＝ｍＴとした場合において、側面部６ａ，６ｂの縦弾性率をＥ
３、側面部６ａ，６ｂの断面２次モーメントをＩ３とす
ると、側面部６ａ，６ｂのバネ定数ｋｓは、側面部６
ａ，６ｂが２本であるので、

【数４】で表わされる。そして、側面部６ａ，６ｂの共振周波数
ｆｓは、

【数５】で表わすことができる。

【００３０】さらに、図７は、上記第１実施例の超音波
モータのＴ字型の超音波振動子を構成する底面部５ａ
（５ｂ）のみをモデル化して示す概略正面図である。な
お、図７においては、説明を簡略にするために、一方の
側の底面部５ａのみについて図示している。また、この
底面部５ａについて、図１においてはネジ９によって固
定板８に固定されるようになっているが、これに代え
て、上記底面部５ａが剛体等に固定されるようにし、そ
の自由端においては、一方の側面部６ａの質量と駆動体
の質量の和の２分の１の質量＝Ｗ２がかかるものとして
いる。

【００３１】図７に示すように、底面部５ａの長さ＝ｌ４、底面部５ａの質量＝ｍｃ、側面部６ａの質量と駆動体の質量の和の２分の１の質量
＝Ｗ２とした場合において、底面部５ａの縦弾性率をＥ４、底
面部の断面２次モーメントをＩ４とすると、底面部５ａ
のバネ定数ｋｂは、

【数６】で表わされる。そして、底面部５ａの共振周波数ｆｂ
は、

【数７】によってで表わすことができる。

【００３２】次に、上記Ｔ字型の超音波振動子１の梁部
３を、上記移動体７に押圧させる場合において生じる、
上記底面部５ａ，５ｂが撓みと、押圧力との関係につい
て、以下に説明する。

【００３３】図８は、上記第１実施例の超音波モータの
Ｔ字型の超音波振動子１を構成する底面部５ａ（５ｂ）
のみをモデル化して示す概略正面図であって、上記底面
部５ａ（５ｂ）に生じる撓みと押圧力との関係を説明す
る図である。なお、この図８においては、上述の図７と
同様に、説明を簡略にするために、一方の側の底面部５
ａのみについて図示しており、この底面部５ａの一端部
が剛体等に固定されているものとしている。そして、上
記底面部５ａの他端部を下面側より上方に向けて、押圧
力Ｐの２分の１（即ち、Ｐ／２）の力量で押圧されてい
るものとしている。

【００３４】図８に示すように、底面部５ａの長さ＝ｌ４とした場合における、底面部５ａの縦弾性率をＥ４、底
面部５ａの断面２次モーメントをＩ４、底面部５ａの端面にかかる押圧力＝Ｐ／２とすると、撓み量δは、

【数８】によって表すことができる。

【００３５】そして、上記移動体７に対して上記梁部３
の先端部を圧着させ、上記移動体７を移動させるために
最適な押圧力Ｐによって押圧したときに、上記底面部５
ａ，５ｂの撓み量＝δとなるように設定すると同時に、
上記梁部３の共振周波数ｆ１と水平部（ベース部２）の
共振周波数ｆ２とが、側面部６ａ，６ｂの共振周波数ｆ
ｓおよび底面部５ａ，５ｂの共振周波数ｆｂと異なるよ
うに、図２、図３に示す各部の寸法について、上述の
（１）〜（８）式によって設定する。

【００３６】以上説明したように上記第１実施例によれ
ば、上記Ｔ字形状からなる駆動体の駆動周波数と、上記
側面部６ａ，６ｂと底面部５ａ，５ｂの屈曲共振周波数
とを異なるように設定することにより、上記超音波モー
タを駆動した場合において、不要な振動が発生せず、上
記駆動体を安定して支持することができるので、より効
率的な駆動を行なう超音波モータとすることができる。

【００３７】また、支持部を構成する上記底面部５ａ，
５ｂが、超音波モータにとっては必須の押圧部材を兼ね
るように構成されていることによって、部品点数の削減
に寄与し、製造コストの低減を実現すると共に、より小
型化を図ることが容易となる。

【００３８】図９は、本発明の第２実施例の超音波モー
タの要部を示す図であって、Ｔ字型の超音波振動子を含
む支持部分に関する要部拡大斜視図である。この第２実
施例においては、基本的に上述の第１実施例と同様の構
成からなっているものであるが、Ｔ字形状の駆動体の底
面部の形状が異なる。従って、上述の第１実施例と同様
の部材については、その詳しい説明を省略し異なる点に
ついてのみ、以下に説明する。

【００３９】図９に示すように、この第２実施例の超音
波モータにおいて、Ｔ字型の超音波振動子１Ａは、駆動
体、支持部および移動体等によって構成されている。即
ち、上記Ｔ字型の超音波振動子１Ａは、水平部を構成す
る棒状の弾性体等からなるベース部２Ａと、このベース
部２Ａと一体的に形成された梁部３Ａと、この梁部３Ａ
の両側において、例えば、エポキシ樹脂等の接着材等に
よって上記ベース部２Ａの下面側に固着された積層型の
圧電素子等からなる振動子４Ａａ，４Ａｂ等によってＴ
字形状の駆動体が形成されている。

【００４０】また、上記駆動体の振動の節位置である上
記ベース部２Ａの両端部には、それぞれ支持部を構成す
る板状の側面部６Ａａ，６Ａｂが、上記梁部３Ａと同様
に、一体的に形成されている。

【００４１】そして、上記側面部６Ａａ，６Ａｂの下端
部においては、上記側面部６Ａａ，６Ａｂと共に支持部
を構成する板状の弾性体等からなる押圧部材である底面
部５Ａａ，５Ａｂが、それぞれ上記ベース部２Ａと略平
行となるように、かつ内側に向けて、上記梁部３Ａ、側
面部６Ａａ，６Ａｂ等と同様に、一体的に形成されてお
り、この底面部５Ａａ，５Ａｂの一端部において、固定
部材である固定板８Ａに対してネジ９によってネジ止め
固定されている。なお、上記底面部５Ａａ，５Ａｂの先
端部は、上記梁部３Ａと接触しないように配置されてい
る。

【００４２】また、上記側面部６Ａａ，６Ａｂおよび底
面部５Ａａ，５Ａｂについては、上述の第１実施例にお
いて説明したように、一体成形に限らず、上記ベース部
２Ａ、側面部６Ａａ，６Ａｂおよび底面部５Ａａ，５Ａ
ｂからなる支持部を、接着剤等によって固着してもよ
い。

【００４３】一方、上記梁部３Ａは、その下端部が上記
固定板８Ａの下面部より突出するように、上記側面部６
Ａａ，６Ａｂの長さに上記固定板８Ａの板厚を加えた長
さよりも若干長く設定されており、上述したように、押
圧部材である上記底面部５Ａａ，５Ａｂが上記固定板８
Ａに対してネジ止め固定された場合においては、上記梁
部３Ａの下端部が、上記移動体７Ａに対して、一定の押
圧力Ｐで押圧されるようになっている。従って、上記底
面部５Ａａ，５Ａｂは、自身の弾性力によって撓むよう
になっており、このときの、上記底面部５Ａａ，５Ａｂ
の撓み量はδによって示している。

【００４４】そして、上記少なくとも２つの振動子４Ａ
ａ，４Ａｂのそれぞれに一定の位相差を有する交番電圧
を印加することで、上記梁部３Ａの両側に屈曲振動を発
生させるようになっている。

【００４５】このように構成された上記第２実施例にお
いても、上述の第１実施例において説明した上記（１）
〜（８）式によって、Ｔ字型の超音波振動子１Ａの上記
図２、図３に示す各部の寸法について、上記梁部３Ａの
共振周波数ｆ１と水平部（ベース部２Ａ）の共振周波数
ｆ２とが、側面部６Ａａ，６Ａｂの共振周波数ｆｓおよ
び底面部５Ａａ，５Ａｂの共振周波数ｆｂと異なるよう
に設定されている。

【００４６】以上説明したように上記第２実施例によれ
ば、上述の第１実施例と同様の効果を得ることができる
と共に、上記底面部５Ａａ，５Ａｂを内側に向けて配置
するようにしたことで、より小型化を図ることができ
る。

【００４７】図１０は、本発明の第３実施例の超音波モ
ータの要部を示す図であって、Ｔ字型の超音波振動子を
含む支持部分に関する要部拡大斜視図である。この第３
実施例においても、基本的には上述の第１実施例と同様
の構成からなっているものであるが、この第３実施例に
おいては、Ｔ字形状の駆動体の支持部を構成している側
面部を省略し、底面部をベース部両端において一体的に
形成するようにして支持部とした点が異なる。従って、
上述の第１実施例と同様の部材については、その詳しい
説明は省略し異なる点についてのみ、以下に説明する。

【００４８】図１０に示すように、この第３実施例の超
音波モータにおいて、Ｔ字型の超音波振動子１Ｂである
駆動体は、水平部を構成する棒状の弾性体等からなるベ
ース部２Ｂと、このベース部２Ｂと一体的に形成された
梁部３Ｂと、この梁部３Ｂの両側において、例えば、エ
ポキシ樹脂等の接着材等によって上記ベース部２Ｂの下
面側に固着された積層型の圧電素子等からなる振動子４
Ｂａ，４Ｂｂ等によってＴ字形状の駆動体が形成されて
いる。

【００４９】また、上記駆動体の振動の節位置である上
記ベース部２Ｂの両端部には、それぞれ支持部を構成す
る板状の弾性体等からなる押圧部材である底面部５Ｂ
ａ，５Ｂｂが、それぞれ上記ベース部２Ｂと平行となる
ように、かつ外側に向けて、上記梁部３Ｂ等と同様に、
一体的に形成されており、この底面部５Ｂａ，５Ｂｂの
一端部において、固定部材である固定板８Ｂに対してネ
ジ９によってネジ止め固定されている。

【００５０】また、上記底面部５Ｂａ，５Ｂｂについて
は、上述の第１実施例において説明したように、一体成
形に限らず、上記ベース部２Ｂおよび底面部５Ｂａ，５
Ｂｂ等からなる支持部を、接着剤等によって固着しても
よい。

【００５１】一方、上記梁部３Ｂは、その下端部が下方
に延出させて配設されており、上述したように、押圧部
材である上記底面部５Ｂａ，５Ｂｂが上記固定板８Ｂに
対してネジ止め固定された場合においては、上記梁部３
Ｂの下端部が、上記移動体７Ｂに対して、一定の押圧力
Ｐで押圧されるようになっている。従って、上記底面部
５Ｂａ，５Ｂｂは、自身の弾性力によって撓むようにな
っており、このときの、上記底面部５Ｂａ，５Ｂｂの撓
み量はδによって示している。

【００５２】そして、上記少なくとも２つの振動子４Ｂ
ａ，４Ｂｂのそれぞれに一定の位相差を有する交番電圧
を印加することで、上記梁部３Ｂの両側に屈曲振動を発
生させるようになっている。

【００５３】このように構成された上記第３実施例にお
いても、上述の第１実施例と同様に上記（１）〜（８）
式によって、Ｔ字型の超音波振動子１Ｂの上記図２、図
３に示す各部の寸法について、上記梁部３Ｂの共振周波
数ｆ１と水平部（ベース部２Ｂ）の共振周波数ｆ２と
が、底面部５Ｂａ，５Ｂｂの共振周波数ｆｂと異なるよ
うに設定されている。

【００５４】以上説明したように上記第３実施例によれ
ば、上述の第１実施例と同様の効果を得ることができる
と共に、上記支持部を、Ｔ字型の超音波振動子１Ｂの屈
曲振動の振動の中立線上に配置することによって、より
効率的な超音波モータとすることができる。

【００５５】［付記］（１）棒状の弾性体からなるベース部と、このベース
部の略中央部より鉛直方向に突出するよう、該ベース部
と一体的に形成された弾性体よりなる梁部と、この梁部
を挟んで上記ベース部の両側に設けられており、上記ベ
ース部に屈曲振動を発生させる少なくとも２つの電気−
機械エネルギー変換素子とからなり、上記電気−機械エ
ネルギー変換素子のそれぞれに一定の位相差を有する交
番電圧を印加し、上記梁部の両側に屈曲振動を発生させ
る超音波振動子と、この超音波振動子の上記ベース部の
両端部における振動の節近傍より延出する支持部と、上
記超音波振動子の梁部の先端部に圧接され、上記支持部
の弾性変形によって押圧されるように形成された移動体
と、を具備しており、上記超音波振動子の共振周波数と
上記支持部の共振周波数とを異なるように設定した超音
波モータ。

【００５６】（２）付記１に記載の超音波モータにお
いて、上記超音波振動子は、棒状のベース部と、このベ
ース部の略中央部より鉛直方向に突出するよう、このベ
ース部と一体的に形成された梁部とによって形成された
Ｔ字形状の弾性体によって構成されている。

【００５７】（３）付記１に記載の超音波モータにお
いて、上記電気−機械エネルギー変換素子は、積層型の
圧電素子からなっている。

【００５８】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、超音
波振動子の振動を効率的に伝達して、安定した駆動力を
得ることができると共に、小型化に寄与し、より効率的
に駆動させることのできる超音波モータを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の超音波モータの要部を示
す図であって、Ｔ字型の超音波振動子を含む支持部分に
関する要部拡大斜視図。

【図２】上記図１の超音波モータのＴ字型の超音波振動
子を構成するＴ字形状の駆動体の正面図。

【図３】上記図１の超音波モータのＴ字型の超音波振動
子を構成するＴ字形状の駆動体の側面図。

【図４】上記図１の超音波モータのＴ字型の超音波振動
子の駆動体を構成する梁部のみをモデル化して示す概略
斜視図。

【図５】上記図１の超音波モータのＴ字型の超音波振動
子の駆動体を構成する水平部（ベース部）のみをモデル
化して示す概略正面図。

【図６】上記図１の超音波モータのＴ字型の超音波振動
子を構成する側面部のみをモデル化して示す概略正面
図。

【図７】上記図１の超音波モータのＴ字型の超音波振動
子を構成する底面部のみをモデル化して示す概略正面
図。

【図８】上記図１の超音波モータのＴ字型の超音波振動
子を構成する底面部のみをモデル化して示す概略正面図
であって、底面部に生じる撓みと押圧力との関係を説明
する図。

【図９】本発明の第２実施例の超音波モータの要部を示
す図であって、Ｔ字型の超音波振動子を含む支持部分に
関する要部拡大斜視図。

【図１０】本発明の第３実施例の超音波モータの要部を
示す図であって、Ｔ字型の超音波振動子を含む支持部分
に関する要部拡大斜視図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ……超音波振動子２，２Ａ，２Ｂ……ベース部（水平部）３，３Ａ，３Ｂ……梁部（垂直部）４ａ，４ｂ，４Ａａ，４Ａｂ，４Ｂａ，４Ｂｂ……振動
子５ａ，５ｂ，５Ａａ，５Ａｂ，５Ｂａ，５Ｂｂ……底面
部６ａ，６ｂ，６Ａａ，６Ａｂ……側面部７，７Ａ，７Ｂ……移動体８，８Ａ，８Ｂ……固定板（固定部材）９……ネジ δ……押圧部材の撓み量

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】棒状の弾性体からなるベース部と、こ
のベース部の略中央部より鉛直方向に突出するよう、該
ベース部と一体的に形成された弾性体よりなる梁部と、
この梁部を挟んで上記ベース部の両側に設けられてお
り、上記ベース部に屈曲振動を発生させる少なくとも２
つの電気−機械エネルギー変換素子とからなり、上記電
気−機械エネルギー変換素子のそれぞれに一定の位相差
を有する交番電圧を印加し、上記梁部の両側に屈曲振動
を発生させる超音波振動子と、この超音波振動子の上記ベース部の両端部における振動
の節近傍より延出する支持部と、上記超音波振動子の梁部の先端部に圧接され、上記支持
部の弾性変形によって押圧されるように形成された移動
体と、を具備しており、上記超音波振動子の共振周波数と上記
支持部の共振周波数とを異なるように設定したことを特
徴とする超音波モータ。
【請求項２】上記支持部は、上記超音波振動子のベ
ース部の両端部に固着、もしくは一体的に形成された板
状の弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の
超音波モータ。
【請求項３】上記支持部は、上記超音波振動子のベ
ース部の両端部に固着、もしくは一体的に形成された側
面部と、上記側面部において上記超音波振動子との固定端と反対
側の端部に固着、もしくは一体的に形成された板状の弾
性部材よりなる底面部とによって構成されていることを
特徴とする請求項１に記載の超音波モータ。