JPH10174465A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JPH10174465A JPH10174465A JP8335632A JP33563296A JPH10174465A JP H10174465 A JPH10174465 A JP H10174465A JP 8335632 A JP8335632 A JP 8335632A JP 33563296 A JP33563296 A JP 33563296A JP H10174465 A JPH10174465 A JP H10174465A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- ultrasonic motor
- piezoelectric element
- torque
- 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】
【課題】 超音波モータの幅を大きくすることなく出力
トルク及び停止トルクを増大させる。 【解決手段】 ステータ１４及びロータ１５をテーパ状
とし、ロータ１５にステータ１４を内嵌させ、ステータ
１４をケーシング１３に固定する。ロータ１５をスプリ
ング２６でステータ１４に密着させる。ロータ１５の支
軸２２及び出力軸２３はベアリング２４、２５で支承さ
れる。ステータ１４の内周面に圧電素子１７が設けられ
ている。
トルク及び停止トルクを増大させる。 【解決手段】 ステータ１４及びロータ１５をテーパ状
とし、ロータ１５にステータ１４を内嵌させ、ステータ
１４をケーシング１３に固定する。ロータ１５をスプリ
ング２６でステータ１４に密着させる。ロータ１５の支
軸２２及び出力軸２３はベアリング２４、２５で支承さ
れる。ステータ１４の内周面に圧電素子１７が設けられ
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波モータに係
り、特に出力トルク及び保持トルク（停止トルク）が大
きい超音波モータに関する。
り、特に出力トルク及び保持トルク（停止トルク）が大
きい超音波モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波モータについて第３図を参
照して説明する。ベース１に対し、ステータ５が固定さ
れている。このステータ５は、円板状の弾性体４と、環
状に配列された圧電素子２よりなる圧電素子列３とから
なる。該圧電素子列３は弾性体４に接着されている。こ
の圧電素子列３と弾性体４とによってステータ５が構成
されている。このステータ５は、弾性体４に重なる押え
板６と、ビス７とによってベース１に固定されている。
照して説明する。ベース１に対し、ステータ５が固定さ
れている。このステータ５は、円板状の弾性体４と、環
状に配列された圧電素子２よりなる圧電素子列３とから
なる。該圧電素子列３は弾性体４に接着されている。こ
の圧電素子列３と弾性体４とによってステータ５が構成
されている。このステータ５は、弾性体４に重なる押え
板６と、ビス７とによってベース１に固定されている。
【０００３】このステータ５に対し、スライダ８とロー
タ本体９とからなるロータ１０が重ね合わされている。
ロータ１０は皿状のスプリング１１によってステータ５
に押し付けられている。ロータ１０に出力軸（シャフ
ト）１２が連結されている。
タ本体９とからなるロータ１０が重ね合わされている。
ロータ１０は皿状のスプリング１１によってステータ５
に押し付けられている。ロータ１０に出力軸（シャフ
ト）１２が連結されている。
【０００４】圧電素子２は、圧電セラミックスに電極を
設けてなるものであり、この電極に超音波領域の電圧を
印加すると弾性体４の表面に進行波（屈曲振動）が生
じ、該弾性体４に加圧接触しているロータ１０が摩擦力
によって進行波と逆方向に回転する。
設けてなるものであり、この電極に超音波領域の電圧を
印加すると弾性体４の表面に進行波（屈曲振動）が生
じ、該弾性体４に加圧接触しているロータ１０が摩擦力
によって進行波と逆方向に回転する。
【０００５】圧電素子列に電圧を印加しないときには、
ロータ１０がステータ５に密着するため、出力軸１２の
回転が阻止される。
ロータ１０がステータ５に密着するため、出力軸１２の
回転が阻止される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の超音波モータに
おいては、出力トルクあるいは停止時の保持トルクを大
きくするにはステータ５及びロータ１０の直径を大きく
すれば良いのであるが、このようにすると超音波モータ
の出力軸と直交方向の大きさ（以下、「幅」ということ
がある。）が大きくなってしまう。
おいては、出力トルクあるいは停止時の保持トルクを大
きくするにはステータ５及びロータ１０の直径を大きく
すれば良いのであるが、このようにすると超音波モータ
の出力軸と直交方向の大きさ（以下、「幅」ということ
がある。）が大きくなってしまう。
【０００７】本発明は、この幅を大きくすることなく大
トルクを得ることができる超音波モータを提供すること
を目的とする。
トルクを得ることができる超音波モータを提供すること
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波モータ
は、環状に配置された圧電素子列を有するステータと、
該ステータに重なるロータと、該ロータを該ステータに
押し付けるスプリングとを有する超音波モータにおい
て、該ステータ及びロータを筒状とし、該ロータを該ス
テータに嵌合させ、対面する該ロータ及びステータの周
面をそれぞれテーパ状としたことを特徴とするものであ
る。
は、環状に配置された圧電素子列を有するステータと、
該ステータに重なるロータと、該ロータを該ステータに
押し付けるスプリングとを有する超音波モータにおい
て、該ステータ及びロータを筒状とし、該ロータを該ス
テータに嵌合させ、対面する該ロータ及びステータの周
面をそれぞれテーパ状としたことを特徴とするものであ
る。
【０００９】かかる超音波モータにおいては、ステータ
及びロータを筒状とし、ステータ及びロータの周面同士
を密着させるようにしているため、ロータの出力軸と直
交方向の大きさ（幅）を大きくすることなくステータと
ロータとの密着面積を大きくとり、出力トルク及び停止
トルクのいずれをも大きなものとすることができる。
及びロータを筒状とし、ステータ及びロータの周面同士
を密着させるようにしているため、ロータの出力軸と直
交方向の大きさ（幅）を大きくすることなくステータと
ロータとの密着面積を大きくとり、出力トルク及び停止
トルクのいずれをも大きなものとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】第１図は実施の形態に係る超音波
モータを示す側面図であり、上半分は断面を示してい
る。第２図は、この実施の形態に係る超音波モータのス
テータを示す斜視図である。
モータを示す側面図であり、上半分は断面を示してい
る。第２図は、この実施の形態に係る超音波モータのス
テータを示す斜視図である。
【００１１】円筒形のケーシング１３内にそれぞれ筒状
のステータ１４とロータ１５とが同軸状に配置されてい
る。
のステータ１４とロータ１５とが同軸状に配置されてい
る。
【００１２】ステータ１４は、テーパ筒形状の弾性体１
６と、該弾性体１６の内周面に設けられた複数の圧電素
子１７とを有する。圧電素子１７は、筒状弾性体１６の
軸心線方向に延在する薄い長板状のものである。これら
の圧電素子１７は、周方向に配列され、圧電素子列を構
成している。
６と、該弾性体１６の内周面に設けられた複数の圧電素
子１７とを有する。圧電素子１７は、筒状弾性体１６の
軸心線方向に延在する薄い長板状のものである。これら
の圧電素子１７は、周方向に配列され、圧電素子列を構
成している。
【００１３】ステータ１４の後端面にエンドプレート１
８が固着されており、このエンドプレート１８の中心部
から軸部１９が突設されている。
８が固着されており、このエンドプレート１８の中心部
から軸部１９が突設されている。
【００１４】この軸部１９の先端に一体に設けられたフ
ランジ２０がボルト２１によってケーシング１３の後端
部に固定取り付けされている。
ランジ２０がボルト２１によってケーシング１３の後端
部に固定取り付けされている。
【００１５】このステータ１４及びロータ１５は、いず
れも第１図の左端側が大径で右端ほど小径となるテーパ
形状のものであり、ステータ１４のテーパ状外周面に対
しロータ１５のテーパ状内周面が密着している。
れも第１図の左端側が大径で右端ほど小径となるテーパ
形状のものであり、ステータ１４のテーパ状外周面に対
しロータ１５のテーパ状内周面が密着している。
【００１６】なお、ロータ１５の後端面の中央から支軸
２２が突設され、先端面の中央から出力軸２３が突設さ
れている。
２２が突設され、先端面の中央から出力軸２３が突設さ
れている。
【００１７】ケーシング１３の両端面には、それぞれラ
ジアル方向及びスラスト方向の双方の軸受機能を有した
ベアリング２４、２５が設けられており、支軸２２がベ
アリング２４に支持され、出力軸２３がベアリング２５
に支持されている。
ジアル方向及びスラスト方向の双方の軸受機能を有した
ベアリング２４、２５が設けられており、支軸２２がベ
アリング２４に支持され、出力軸２３がベアリング２５
に支持されている。
【００１８】ベアリング２５とロータ１５との間に、皿
状のスプリング２６が介在されており、このスプリング
２６の押圧力によりロータ１５の内周面がステータ１４
の外周面に密着している。図示はしないが、このロータ
１５は、テーパ状のロータ本体と、該ロータ本体の内周
側に配置されたテーパ状のスライダとを一体化させたも
のである。
状のスプリング２６が介在されており、このスプリング
２６の押圧力によりロータ１５の内周面がステータ１４
の外周面に密着している。図示はしないが、このロータ
１５は、テーパ状のロータ本体と、該ロータ本体の内周
側に配置されたテーパ状のスライダとを一体化させたも
のである。
【００１９】圧電素子１７は、第４図の如く、薄板状の
圧電セラミックス１７ａに対しグランド電極１７ｂ、正
弦波電極１７ｃ、及び余弦波電極１７ｄを設けてなるも
のであり、この電極に超音波領域の電圧を印加すると弾
性体１６の表面に進行波（屈曲振動）が生じ、該弾性体
１６に加圧接触しているロータ１５が摩擦力によって進
行波と逆方向に回転する。
圧電セラミックス１７ａに対しグランド電極１７ｂ、正
弦波電極１７ｃ、及び余弦波電極１７ｄを設けてなるも
のであり、この電極に超音波領域の電圧を印加すると弾
性体１６の表面に進行波（屈曲振動）が生じ、該弾性体
１６に加圧接触しているロータ１５が摩擦力によって進
行波と逆方向に回転する。
【００２０】圧電素子１７に電圧を印加しないときに
は、ロータ１５がステータ１４に密着するため、出力軸
２３の回転が阻止される。
は、ロータ１５がステータ１４に密着するため、出力軸
２３の回転が阻止される。
【００２１】この超音波モータにおいては、ステータ１
４及びロータ１５を筒状とし、ステータ１４の外周面と
ロータ１５の内周面とを密着させるようにしているた
め、出力軸２３と直交方向の大きさ（幅）を大きくする
ことなくステータ１４とロータ１５との密着面積を大き
くとり、出力トルク及び停止トルクのいずれをも大きな
ものとすることができる。
４及びロータ１５を筒状とし、ステータ１４の外周面と
ロータ１５の内周面とを密着させるようにしているた
め、出力軸２３と直交方向の大きさ（幅）を大きくする
ことなくステータ１４とロータ１５との密着面積を大き
くとり、出力トルク及び停止トルクのいずれをも大きな
ものとすることができる。
【００２２】上記実施の形態においてはロータ１５をス
テータ１４に外嵌させているが、逆にロータ１５をステ
ータ１４に内嵌させても良い。
テータ１４に外嵌させているが、逆にロータ１５をステ
ータ１４に内嵌させても良い。
【００２３】本発明において、ステータあるいはロータ
のテーパの角度（テーパ状周面の延長面と中心軸との交
叉角度）は１〜３０°とりわけ２〜１０°が好ましい。
のテーパの角度（テーパ状周面の延長面と中心軸との交
叉角度）は１〜３０°とりわけ２〜１０°が好ましい。
【００２４】
【発明の効果】以上の通り、本発明の超音波モータはロ
ータとステータとの接触面積が大きく、出力トルク及び
停止トルクが大きい。本発明の超音波モータを大きくす
ることなく上記トルクを大きくすることが可能である。
ータとステータとの接触面積が大きく、出力トルク及び
停止トルクが大きい。本発明の超音波モータを大きくす
ることなく上記トルクを大きくすることが可能である。
【図１】実施の形態に係る超音波モータの側面図であ
る。
る。
【図２】実施の形態に係る超音波モータのステータの斜
視図である。
視図である。
【図３】従来の超音波モータの斜視図である。
【図４】圧電素子の構成図であり、（ａ）図は分解斜視
図、（ｂ）図は断面図である。
図、（ｂ）図は断面図である。
１ ベース ２ 圧電素子 ３ 圧電素子列 ４ 弾性体 ５ ステータ ８ スライダ ９ ロータ本体 １０ ロータ １１ スプリング １２ 出力軸 １３ ケーシング １４ ステータ １５ ロータ １６ 弾性体 １７ 圧電素子 ２２ 支軸 ２３ 出力軸 ２４，２５ ベアリング ２６ スプリング
Claims (1)
- 【請求項１】 環状に配置された圧電素子列を有するス
テータと、該ステータに重なるロータと、該ロータを該
ステータに押し付けるスプリングとを有する超音波モー
タにおいて、 該ステータ及びロータを筒状とし、該ロータを該ステー
タに嵌合させ、対面する該ロータ及びステータの周面を
それぞれテーパ状と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 |
|---|---|---|---|
| JP8335632A JPH10174465A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8335632A JPH10174465A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10174465A true JPH10174465A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18290774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8335632A Pending JPH10174465A (ja) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10174465A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010259182A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Nikon Corp | モータ装置、回転子の駆動方法及び軸部材の駆動方法 |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP8335632A patent/JPH10174465A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010259182A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Nikon Corp | モータ装置、回転子の駆動方法及び軸部材の駆動方法 |
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