JPH11146674A - 超音波モータのステータ及び超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】定在波型の超音波モータにおいて、回転効率の
向上を図ることができる超音波モータのステータ及び超
音波モータを提供する。 【解決手段】ステータ２には、ロータ１と接触する複数
の駆動用突起５を有した振動板３と、振動板３の下部に
分極処理されて設けられ、駆動用突起５に楕円振動を発
生させるために定在波振動を発生する圧電素子４とが備
えられている。振動板３は、圧電素子４が発生する定在
波振動の極値の位置を補正し、駆動用突起５が振動の中
腹に位置するように補正するための補助突起６を有して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は超音波モータに係
り、詳しくは、そのステータの構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波モータとしては、図１１に
示すような定在波型のものがある。この超音波モータは
ロータ５０とステータ５１とを備えている。ステータ５
１は振動板５２と圧電素子５３とを備えている。

【０００３】振動板５２は円環状の鋼体にて形成され、
該振動板５２には１２個の突起５４が櫛歯状に形成され
ている。振動板５２の下面には圧電素子５３が固着され
る。圧電素子５３は定在波振動を発生させるために、１
２個に分割して分極処理が施されている。詳述すると、
圧電素子５３は隣り合う極性が逆となるように等間隔で
５個に分極された第１分極領域群Ａ１〜Ａ５と、隣り合
う極性が逆となるように等間隔で５個に分極された第２
分極領域群Ｂ１〜Ｂ５と、第１分極領域群Ａ１〜Ａ５と
第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５との両端間にそれぞれ位置す
る第１及び第２フィードバック用分極領域Ｆ１，Ｆ２と
に分極処理されている。前記第１フィードバック用分極
領域Ｆ１は、第２フィードバック用分極領域Ｆ２より周
方向の間隔が広くなっている。

【０００４】このように分極処理された圧電素子５３
と、前記突起５４との位置関係は図１２（Ａ）に示す該
略図のようになっている。図１２（Ａ）は、圧電素子５
３の周方向の間隔を直線上に展開して示した該略図であ
る。第１及び第２フィードバック用分極領域Ｆ１，Ｆ２
と対応する各突起５４は、それぞれの領域Ｆ１，Ｆ２内
において中間位置に配置されている。そして、各第１及
び第２分極領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５と対応する各突
起５４は、それぞれの領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５内に
おいて中間位置より第１フィードバック用分極領域Ｆ１
側に偏った位置に配置されている。

【０００５】このように構成されたステータ５１の上
面、即ち振動板５２の各突起５４の上面には円環状のロ
ータ５０が摺動回転可能に圧接される。このように構成
された超音波モータは、図示しない電圧制御装置より第
１分極領域群Ａ１〜Ａ５に高周波交流電圧が印加される
と、該第１分極領域群Ａ１〜Ａ５の位置の圧電素子５３
が振動し、振動板５２が図１２（Ｂ）の実線と破線に示
すような定在波振動を発生する。尚、この定在波振動
は、理論上、各領域Ａ１〜Ａ５の各中間位置がそれぞれ
振動の極値（山と谷、即ち振幅をとる位置）となる振動
である。従って、各第１分極領域Ａ１〜Ａ５内において
中間位置より第１フィードバック用分極領域Ｆ１側に偏
った位置に配置された突起５４では、楕円振動が生じ
る。そして、この楕円振動は、突起５４がロータ５０と
接触するとき（振動の中腹となるとき）、ロータ５０を
図１２（Ｂ）において右方向に押し出すように作用す
る。よって、ロータ５０は反時計回り方向に回転する。

【０００６】逆に、電圧制御装置より第２分極領域群Ｂ
１〜Ｂ５に高周波交流電圧が印加されると、同様の原理
で図１２（Ｃ）の実線と破線に示すような定在波振動が
発生し、突起５４では楕円振動が生じる。そして、この
楕円振動は、突起５４がロータ５０と接触するとき（振
動の中腹となるとき）、ロータ５０を図１２（ｃ）にお
いて左方向に押し出すように作用する。よって、ロータ
５０は時計回り方向に回転する。尚、図１２（Ｂ），
（Ｃ）では、動作を分かりやすく説明するために振動板
５２の振動幅を大きく図示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
振動板５２が定在波振動を発生する際には、該振動板５
２に形成された各突起５４の質量等が影響して、該振動
の極値（山と谷）が理論上の位置と異なることになる。
詳述すると、例えば第１分極領域群Ａ１〜Ａ５に高周波
交流電圧が印加されると、該第１分極領域群Ａ１〜Ａ５
の位置の圧電素子５３は、各領域Ａ１〜Ａ５の各中間位
置がそれぞれ振動の極値（山と谷）となるように振動し
ようとするが、突起５４の質量等が影響して、該中間位
置より突起５４側に偏った位置が該振動の極値となる。
即ち、各駆動用突起５が振動の中腹からずれてしまい振
動の極値（山と谷）の位置や極値に近い位置になってし
まう。このことは、突起５４で生じる楕円振動の水平方
向の振動成分を理論上より小さくしてしまう。従って、
超音波モータの回転効率を低下させてしまう原因となっ
ている。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、定在波型の超音波モ
ータにおいて、回転効率の向上を図ることができる超音
波モータのステータ及び超音波モータを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、可動体と接触する複数の駆動用突起を有した振動板
と、前記振動板の下部に分極処理されて設けられ、前記
駆動用突起に楕円振動を発生させるために定在波振動を
発生する圧電素子とを備えた超音波モータのステータで
あって、前記振動板は、前記圧電素子が発生する定在波
振動の極値の位置を補正するための振動補助部を有する
ことを要旨としている。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の超音波モータのステータにおいて、前記振動補助部
は、前記駆動用突起が振動の中腹に位置するように補正
することを要旨としている。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の超音波モータのステータにおいて、前記振動補
助部は、前記圧電素子が発生する定在波振動の極値の位
置を、前記分極処理された１つの範囲内における中間位
置にするように補正することを要旨としている。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の超音波モータのステータにおい
て、前記振動補助部は、前記隣り合う駆動用突起の間に
設けられ、前記可動体と接触しない補助突起であること
を要旨としている。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の超音波モータのステータにおいて、前記補助突起は、
前記隣り合う駆動用突起の間に複数個設けられたことを
要旨としている。

【００１４】請求項６に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項に記載の超音波モータのステータにおい
て、前記振動補助部は、隣り合う前記駆動用突起の間に
設けられた補助凹部であることを要旨としている。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６
のいずれか１項に記載の超音波モータのステータにおい
て、前記可動体、前記振動板及び前記圧電素子は円環状
に形成されたことを要旨としている。

【００１６】請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７
のいずれか１項に記載のステータを備えた超音波モータ
を要旨としている。請求項１に記載の発明によれば、振
動板は圧電素子が発生する定在波振動の極値の位置を補
正するための振動補助部を有するため、駆動用突起が振
動の中腹に位置するように、又圧電素子が発生する定在
波振動の極値の位置を、分極処理された１つの範囲内に
おける中間位置にするように補正することができる。従
って、駆動用突起の質量等の影響を抑えて理論上と同様
の定在波振動を発生させることができる。

【００１７】請求項２に記載の発明によれば、駆動用突
起が振動の中腹に位置するように補正するため、圧電素
子は駆動用突起の質量等に影響されず理論上と同様の定
在波振動を発生することができる。

【００１８】請求項３に記載の発明によれば、振動補助
部は圧電素子が発生する定在波振動の極値の位置を、分
極処理された１つの範囲内における中間位置にするよう
に補正するため、圧電素子は駆動用突起の質量等に影響
されず理論上と同様の定在波振動を発生することができ
る。

【００１９】請求項４及び５に記載の発明によれば、前
記振動補助部は、前記隣り合う駆動用突起の間に設けら
れ、前記可動体と接触しない補助突起であるため、駆動
用突起の質量等が圧電素子の振動におよぼす影響は該補
助突起にて相殺される。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、前記振動
補助部は、隣り合う前記駆動用突起の間に設けられた補
助凹部であるため、駆動用突起の質量等が圧電素子の振
動におよぼす影響は該補助突起にて解消される。

【００２１】請求項７に記載の発明によれば、前記振動
板及び前記圧電素子は円環状に形成されているため、可
動体は駆動用突起にて回転駆動される。請求項８に記載
の発明によれば、超音波モータにおける圧電素子は駆動
用突起の質量等の影響を抑えて理論上と同様の定在波振
動を発生させることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、本発
明を定在波型の超音波モータに具体化した第１の実施の
形態を図１〜図３に従って説明する。図１に示すよう
に、超音波モータは可動体としてのロータ１とステータ
２とを備えている。尚、図１ではロータ１の一部を切り
欠いて図示している。前記ステータ２は、振動板３と、
圧電素子４とを備えている。

【００２３】図２に示すように、振動板３は円環状の鋼
体にて形成され、該振動板３の周方向には複数の駆動用
突起５及び振動補助部としての複数の補助突起６が交互
に形成されている。詳述すると、振動板３には、切削又
は研削加工にて、径方向に内周面から外周面まで延びた
１２個の駆動用突起５が周方向に等間隔（突起の中心が
各３０°間隔）で形成されている。そして、その隣り合
う各駆動用突起５の間には、それぞれ径方向に内周面か
ら外周面まで延びた補助突起６が形成されている。本実
施の形態では、この補助突起６の高さは、駆動用突起５
の高さの２分の１となっている。又、駆動用突起５と補
助突起６がそれぞれ等間隔（突起の中心が各１５°間
隔）で形成されている。

【００２４】振動板３の下面には、環状の圧電素子４が
固着される。圧電素子４は定在波振動を発生させるため
に、本実施の形態では、１２個に分割して分極処理が施
されている。詳述すると、圧電素子４は隣り合う極性が
逆となるように等間隔（各３０°間隔）で５個に分極さ
れた第１分極領域群Ａ１〜Ａ５と、隣り合う極性が逆と
なるように等間隔（各３０°間隔）で５個に分極された
第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５と、第１分極領域群Ａ１〜Ａ
５と第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５との両端間にそれぞれ位
置する第１及び第２フィードバック用分極領域Ｆ１，Ｆ
２とに分極処理されている。前記第１フィードバック用
分極領域Ｆ１は、第２フィードバック用分極領域Ｆ２よ
り周方向の間隔が広くなっている。

【００２５】このように分極処理された圧電素子４と、
前記各突起５，６との位置関係は図３（Ａ）に示す該略
図のようになっている。図３（Ａ）は、圧電素子４の周
方向の間隔を直線上に展開して示した該略図である。第
１及び第２フィードバック用分極領域Ｆ１，Ｆ２と対応
する各駆動用突起５は、それぞれの領域Ｆ１，Ｆ２内に
おいて中間位置に配置されている。各第１及び第２分極
領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５と対応する各駆動用突起５
は、それぞれの領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５内において
中間位置より第１フィードバック用分極領域Ｆ１側に偏
った位置に配置されている。又、各第１及び第２分極領
域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５と対応する各補助突起６は、
それぞれの領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５内において中間
位置より第２フィードバック用分極領域Ｆ２側に偏った
位置に配置されている。

【００２６】圧電素子４の下面には、電極板（図示しな
い）が設けられている。詳述すると、第１分極領域群Ａ
１〜Ａ５と対応した位置の下面には第１電極板が被覆形
成されている。第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５と対応した位
置の下面には第２電極板が被覆形成されている。フィー
ドバック用分極領域Ｆ１，Ｆ２とそれぞれ対応した位置
の下面にはいずれか一方にフィードバック用電極板が被
覆形成されている。そして、第１及び第２電極板には、
高周波交流電圧を印加するための電圧制御装置（図示し
ない）が接続される。尚、フィードバック用電極板は、
圧電素子４に発生する振動の情報を検出するために使用
される。

【００２７】このように構成されたステータ２の上面に
はロータ１が摺動回転可能に圧接されている。詳述する
と、ロータ１は円環状のロータ本体７と、該ロータ本体
７の下面に固着されたライニング材８を備えている。そ
して、前記ステータ２の上面、即ち振動板３の各駆動用
突起５の上面にライニング材８の下面が圧接されること
により、ロータ１がステータ２上を摺動回転可能とされ
ている。尚、このように圧接されたロータ１とステータ
２では、前記各補助突起６の上面にライニング材８の下
面が当接することはない。

【００２８】このように構成された超音波モータは、電
圧制御装置より第１電極板に高周波交流電圧が印加され
ると、第１分極領域群Ａ１〜Ａ５の位置の圧電素子４が
振動し、振動板３が図３（Ｂ）の実線と破線に示すよう
な定在波振動を発生する。詳述すると、第１電極板に高
周波交流電圧が印加されると、該第１分極領域群Ａ１〜
Ａ５の位置の圧電素子４は、各領域Ａ１〜Ａ５の各中間
位置がそれぞれ振動の極値（山と谷）となるように、即
ち各駆動用突起５が振動の中腹となるように振動しよう
とする。このとき、駆動用突起５に対して補助突起６が
設けられているため、駆動用突起５の質量等が影響し
て、該振動の極値（山と谷）が該中間位置より駆動用突
起５側に偏ってしまうことは低減される。即ち、各駆動
用突起５が振動の中腹からずれてしまい振動の極値（山
と谷）になってしまうことは低減される。従って、各領
域Ａ１〜Ａ５の各中間位置がほぼ振動の極値（山と谷）
となり、各駆動用突起５が振動の中腹となるように振動
する。すると、各駆動用突起５では、水平方向の振動成
分が大きな理論上と同様の楕円振動が生じる。そして、
この楕円振動は、駆動用突起５がロータ１と接触すると
き（振動の中腹となるとき）、ロータ１を図３（Ｂ）に
おいて右方向に押し出すように作用する。よって、ロー
タ１は反時計回り方向に回転する。尚、図３（Ｂ）で
は、動作を分かりやすく説明するために振動板３の振動
幅を大きく図示している。

【００２９】逆に、電圧制御装置より第２電極板に高周
波交流電圧が印加されると、第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５
の位置の圧電素子４が振動し、振動板３が図３（Ｃ）の
実線と破線に示すような定在波振動を発生する。詳述す
ると、第２電極板に高周波交流電圧が印加されると、該
第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５の位置の圧電素子４は、各領
域Ｂ１〜Ｂ５の各中間位置がそれぞれ振動の極値（山と
谷）となるように、即ち各駆動用突起５が振動の中腹と
なるように振動しようとする。このとき、駆動用突起５
に対して補助突起６が設けられているため、駆動用突起
５の質量等が影響して、該振動の極値（山と谷）が該中
間位置より駆動用突起５側に偏ってしまうことは低減さ
れる。即ち、各駆動用突起５が振動の中腹からずれてし
まい振動の極値（山と谷）になってしまうことは低減さ
れる。従って、各領域Ｂ１〜Ｂ５の各中間位置がほぼ振
動の極値（山と谷）となり、各駆動用突起５が振動の中
腹となるように振動する。すると、各駆動用突起５で
は、水平方向の振動成分が大きな理論上と同様の楕円振
動が生じる。そして、この楕円振動は、駆動用突起５が
ロータ１と接触するとき（振動の中腹となるとき）、ロ
ータ１を図３（Ｃ）において左方向に押し出すように作
用する。よって、ロータ１は時計回り方向に回転する。
尚、図３（Ｃ）では、動作を分かりやすく説明するため
に振動板３の振動幅を大きく図示している。

【００３０】次に、上記のように構成した超音波モータ
のステータの特徴を以下に記載する。 （１）第１の実施の形態では、振動板３はロータ１に圧
接されロータ１を回転駆動する駆動用突起５と、ロータ
１と接触しない補助突起６を備えている。そして、補助
突起６は、第１電極板に高周波交流電圧が印加されたと
き、第１分極領域Ａ１〜Ａ５の各中間位置がそれぞれ定
在波振動の極値（山と谷）となるように、各駆動用突起
５が振動の中腹となるように働く。又、補助突起６は、
第２電極板に高周波交流電圧が印加されたとき、第２分
極領域Ｂ１〜Ｂ５の各中間位置がそれぞれ定在波振動の
極値（山と谷）となるように、各駆動用突起５が振動の
中腹となるように働く。即ち、駆動用突起５の質量等が
圧電素子４の振動におよぼす影響は補助突起６にてほぼ
相殺される。従って、振動板３及び圧電素子４では理論
上と同様の定在波振動が発生する。その結果、各駆動用
突起５では、理論上と同様の楕円振動が生じるため、ロ
ータ１を効率良く回転させることができる。

【００３１】（第２の実施の形態）以下、本発明を定在
波型の超音波モータに具体化した第２の実施の形態を図
４，図５に従って説明する。尚、本実施の形態の超音波
モータは、第１実施の形態の超音波モータの振動板３を
変更したのみの構成であるため、同様の部分については
その詳細な説明は省略する。図４に示すように、超音波
モータは可動体としてのロータ１とステータ２とを備え
ている。尚、図４ではロータ１の一部を切り欠いて図示
している。前記ステータ２は、振動板１１と、圧電素子
４とを備えている。

【００３２】振動板１１は円環状の鋼体にて形成され、
該振動板１１の周方向には複数の駆動用突起５及び振動
補助部としての複数の補助凹部１２が交互に形成されて
いる。詳述すると、振動板１１には、切削又は研削加工
にて、径方向に内周面から外周面まで延びた１２個の駆
動用突起５が周方向に等間隔（突起の中心が各３０°間
隔）で形成されている。そして、その隣り合う各駆動用
突起５の間には、それぞれ径方向に内周面から外周面ま
で貫通した補助凹部１２が形成されている。尚、本実施
の形態では、駆動用突起５と補助凹部１２がそれぞれ等
間隔（各１５°間隔）で形成されている。

【００３３】振動板１１の下面には、第１の実施の形態
と同様の圧電素子４が固着される。圧電素子４と、前記
駆動用突起５及び補助凹部１２との位置関係は図５
（Ａ）に示す該略図のようになっている。図５（Ａ）
は、圧電素子４の周方向の間隔を直線上に展開して示し
た該略図である。第１及び第２フィードバック用分極領
域Ｆ１，Ｆ２と対応する各駆動用突起５は、それぞれの
領域Ｆ１，Ｆ２内において中間位置に配置されている。
各第１及び第２分極領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５と対応
する各駆動用突起５は、それぞれの領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ
１〜Ｂ５内において中間位置より第１フィードバック用
分極領域Ｆ１側に偏った位置に配置されている。又、各
第１及び第２分極領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５と対応す
る各補助凹部１２は、それぞれの領域Ａ１〜Ａ５，Ｂ１
〜Ｂ５内において中間位置より第２フィードバック用分
極領域Ｆ２側に偏った位置に配置されている。

【００３４】圧電素子４の下面には、第１の実施の形態
と同様に第１及び第２電極板が設けられている。このよ
うに構成されたステータ２の上面には、第１の実施の形
態と同様にロータ１が摺動回転可能に圧接されている。

【００３５】このように構成された超音波モータは、電
圧制御装置より第１電極板に高周波交流電圧が印加され
ると、第１分極領域群Ａ１〜Ａ５の位置の圧電素子４が
振動し、振動板３が図５（Ｂ）の実線と破線に示すよう
な定在波振動を発生する。詳述すると、第１電極板に高
周波交流電圧が印加されると、該第１分極領域群Ａ１〜
Ａ５の位置の圧電素子４は、各領域Ａ１〜Ａ５の各中間
位置がそれぞれ振動の極値（山と谷）となるように、即
ち各駆動用突起５が振動の中腹となるように振動しよう
とする。このとき、駆動用突起５に対して補助凹部１２
が設けられているため、駆動用突起５の質量等が影響し
て、該振動の極値（山と谷）が該中間位置より駆動用突
起５側に偏ってしまうことは低減される。即ち、各駆動
用突起５が振動の中腹からずれてしまい振動の極値（山
と谷）になってしまうことは低減される。従って、各領
域Ａ１〜Ａ５の各中間位置がほぼ振動の極値（山と谷）
となり、各駆動用突起５が振動の中腹となるように振動
する。すると、各駆動用突起５では、水平方向の振動成
分が大きな理論上と同様の楕円振動が生じる。そして、
この楕円振動は、駆動用突起５がロータ１と接触すると
き（振動の中腹となるとき）、ロータ１を図５（Ｂ）に
おいて右方向に押し出すように作用する。よって、ロー
タ１は反時計回り方向に回転する。尚、図５（Ｂ）で
は、動作を分かりやすく説明するために振動板３の振動
幅を大きく図示している。

【００３６】逆に、電圧制御装置より第２電極板に高周
波交流電圧が印加されると、第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５
の位置の圧電素子４が振動し、振動板３が図５（Ｃ）の
実線と破線に示すような定在波振動を発生する。詳述す
ると、第２電極板に高周波交流電圧が印加されると、該
第２分極領域群Ｂ１〜Ｂ５の位置の圧電素子４は、各領
域Ｂ１〜Ｂ５の各中間位置がそれぞれ振動の極値（山と
谷）となるように、即ち各駆動用突起５が振動の中腹と
なるように振動しようとする。このとき、駆動用突起５
に対して補助凹部１２が設けられているため、駆動用突
起５の質量等が影響して、該振動の極値（山と谷）が該
中間位置より駆動用突起５側に偏ってしまうことは低減
される。即ち、各駆動用突起５が振動の中腹からずれて
しまい振動の極値（山と谷）になってしまうことは低減
される。従って、各領域Ｂ１〜Ｂ５の各中間位置がほぼ
振動の極値（山と谷）となり、各駆動用突起５が振動の
中腹となるように振動する。すると、各駆動用突起５で
は、水平方向の振動成分が大きな理論上と同様の楕円振
動が生じる。そして、この楕円振動は、駆動用突起５が
ロータ１と接触するとき（振動の中腹となるとき）、ロ
ータ１を図５（Ｃ）において左方向に押し出すように作
用する。よって、ロータ１は時計回り方向に回転する。
尚、図５（Ｃ）では、動作を分かりやすく説明するため
に振動板３の振動幅を大きく図示している。

【００３７】次に、上記のように構成した超音波モータ
のステータの特徴を以下に記載する。 （１）第２の実施の形態では、振動板１１はロータ１に
圧接されロータ１を回転駆動する複数の駆動用突起５
と、隣り合う駆動用突起５の間に補助凹部１２を備えて
いる。そして、補助凹部１２は、第１電極板に高周波交
流電圧が印加されたとき、第１分極領域Ａ１〜Ａ５の各
中間位置がそれぞれ定在波振動の極値（山と谷）となる
ように、各駆動用突起５が振動の中腹となるように働
く。又、補助凹部１２は、第２電極板に高周波交流電圧
が印加されたとき、第２分極領域Ｂ１〜Ｂ５の各中間位
置がそれぞれ定在波振動の極値（山と谷）となるよう
に、各駆動用突起５が振動の中腹となるように働く。即
ち、駆動用突起５の質量等が圧電素子４の振動におよぼ
す影響は補助凹部１２にてほぼ解消される。従って、振
動板１１及び圧電素子４では理論上と同様の定在波振動
が発生する。その結果、各駆動用突起５では、理論上と
同様の楕円振動が生じるため、ロータ１を効率良く回転
させることができる。

【００３８】上記実施の形態は、以下のように変更して
実施してもよい。 ○上記第１の実施の形態の振動板３は、駆動用突起５の
質量等の影響を相殺し、圧電素子４が理論上と同様の定
在波振動を発生するように働く補助突起を備えていれば
よく、その数及び形状等をどのように変更してもよい。

【００３９】○例えば、図６に示すように、振動板２１
は隣り合う各駆動用突起５の間にそれぞれ３個の補助突
起２１ａを備えたものでもよい。このようにしても、前
記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
尚、図６では、円環状の振動板２１の一部を直線状にし
て示している。

【００４０】○例えば、図７に示すように、振動板２２
は、隣り合う各駆動用突起５の間にそれぞれ駆動用突起
５より幅の広い補助突起２２ａを備えたものでもよい。
尚、図７では、円環状の振動板２２の一部を直線状にし
て示している。

【００４１】このようにしても、駆動用突起５の質量等
が圧電素子４の振動におよぼす影響は補助突起２２ａに
て更に相殺され、振動板２２及び圧電素子４では理論上
と同様の定在波振動が発生する。

【００４２】○例えば、図８に示すように、振動板２３
は、隣り合う各駆動用突起５の間にそれぞれ２個の補助
突起２３ａを備えたものでもよい。尚、図８では、円環
状の振動板２３の一部を直線状にして示している。

【００４３】このようにしても、駆動用突起５の質量等
が圧電素子４の振動におよぼす影響は２個の補助突起２
３ａにて更に相殺され、振動板２３及び圧電素子４では
理論上と同様の定在波振動が発生する。その結果、各駆
動用突起５では、理論上と同様の楕円振動が生じるた
め、ロータ１を効率良く回転させることができる。

【００４４】○例えば、図９に示すように、振動板２４
に備えられる補助突起２４ａは、複数の駆動用突起５が
形成された振動板２４の本体２４ｂに嵌合されて取着さ
れた別体であってもよい。尚、駆動用突起５も別体であ
ってもよい。このようにしても、前記第１の実施の形態
と同様の効果を得ることができる。尚、図９では、円環
状の振動板２４の一部を直線状にして示している。

【００４５】○例えば、図１０に示すように、振動板２
５はプレス加工にて形成されたものでもよい。詳述する
と、振動板２５はプレス加工にて形成された本体２５ｂ
と、その下面に固着されたベースリング２５ｃを備えて
いる。そして、本体２５ｂは、第１の実施の形態と同様
に隣り合う各駆動用突起５の間にそれぞれ補助突起２５
ａを備えている。このようにすれば、前記第１の実施の
形態と同様の効果を得ることができるとともに、切削や
研削を用いる加工に比べて製作時間の短縮化、及びコス
トの低減を図ることができる。勿論、上記各振動板は焼
結法にて形成する等、他の製造方法で形成してもよい。

【００４６】○上記第２の実施の形態の振動板１１は、
駆動用突起５の質量等の影響を解消し、圧電素子４が理
論上と同様の定在波振動を発生するように働く補助凹部
を備えていればよく、その数及び形状等をどのように変
更してもよい。

【００４７】○上記各実施の形態では、可動体としての
ロータ１及びステータ２は円環状に形成され、回転運動
を行なう超音波モータとしたが、可動体及びステータを
直線状に形成したリニア超音波モータとしてもよい。こ
のようにすると、可動体は駆動用突起にてリニア駆動さ
れる。

【００４８】○上記各実施形態の定在波型の超音波モー
タは、上記に限定されるものではなく、定在波振動によ
り各駆動用突起５に楕円振動を発生し可動体を移動させ
るものであれば、圧電素子４の分極処理のパターンの違
うものでもよい。

【００４９】上記実施の各形態から把握できる請求項以
外の技術思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （イ）請求項１乃至７のいずれか１項に記載の超音波モ
ータのステータにおいて、前記可動体（１）、前記振動
板（３，１１，２１〜２５）及び前記圧電素子（４）は
直線状に形成されたことを特徴とする超音波モータのス
テータ。このようにすると、可動体は駆動用突起にて直
線的に駆動される。

【００５０】（ロ）請求項１乃至８及び上記（イ）のい
ずれか１つに記載の超音波モータのステータにおいて、
前記振動板（２５）はプレス加工にて形成したことを特
徴とする超音波モータのステータ。このようにすると、
切削や研削を用いる加工に比べて製作時間の短縮化、及
びコストの低減を図ることができる。

【００５１】（ハ）請求項３乃至６及び上記（イ）のい
ずれか１つに記載の超音波モータのステータにおいて、
前記補助突起（２４ａ）は、前記振動板の本体（２４
ｂ）とは別体であり、該振動板（２４ｂ）に取着されて
設けられることを特徴とする超音波モータのステータ。

【００５２】このようにしても、駆動用突起の質量等の
影響を抑えて理論上と同様の定在波振動を発生させるこ
とができる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
定在波型の超音波モータにおいて、回転効率の向上を図
ることができる超音波モータのステータ及び超音波モー
タを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態の超音波モータを説明するため
の説明図。

【図２】第１の実施形態のステータを説明するための説
明図。

【図３】（Ａ）第１の実施形態のステータを周方向に展
開した該略図。（Ｂ）第１の実施形態のステータの動作
を説明するための説明図。（Ｃ）同じく、第１の実施形
態のステータの動作を説明するための説明図。

【図４】第２の実施形態の超音波モータを説明するため
の説明図。

【図５】（Ａ）第２の実施形態のステータを周方向に展
開した該略図。（Ｂ）第２の実施形態のステータの動作
を説明するための説明図。（Ｃ）同じく、第２の実施形
態のステータの動作を説明するための説明図。

【図６】別例のステータを説明するための説明図。

【図７】同じく、別例のステータを説明するための説明
図。

【図８】同じく、別例のステータを説明するための説明
図。

【図９】同じく、別例のステータを説明するための説明
図。

【図１０】同じく、別例のステータを説明するための説
明図。

【図１１】従来の超音波モータを説明するための説明
図。

【図１２】（Ａ）従来のステータを周方向に展開した該
略図。（Ｂ）従来のステータの動作を説明するための説
明図。（Ｃ）同じく、従来のステータの動作を説明する
ための説明図。

【符号の説明】

１…ロータ、３，１１，２１〜２５…振動板、４…圧電
素子、５…駆動用突起、６，２１ａ〜２５ａ…補助突
起、１２…補助凹部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可動体（１）と接触する複数の駆動用突
   起（５）を有した振動板（３，１１，２１〜２５）と、 前記振動板（３，１１，２１〜２５）の下部に分極処理
   されて設けられ、前記駆動用突起（５）に楕円振動を発
   生させるために定在波振動を発生する圧電素子（４）と
   を備えた超音波モータのステータであって、 前記振動板（３，１１，２１〜２５）は、前記圧電素子
   （４）が発生する定在波振動の極値の位置を補正するた
   めの振動補助部（６，１２，２１ａ〜２５ａ）を有する
   ことを特徴とする超音波モータのステータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の超音波モータのステー
   タにおいて、 前記振動補助部（６，１２，２１ａ〜２５ａ）は、前記
   駆動用突起（５）が振動の中腹に位置するように補正す
   ることを特徴とする超音波モータのステータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の超音波モータの
   ステータにおいて、 前記振動補助部（６，１２，２１ａ〜２５ａ）は、前記
   圧電素子（４）が発生する定在波振動の極値の位置を、
   前記分極処理された１つの範囲内における中間位置にす
   るように補正することを特徴とする超音波モータのステ
   ータ。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   超音波モータのステータにおいて、 前記振動補助部（６，２１ａ〜２５ａ）は、前記隣り合
   う駆動用突起（５）の間に設けられ、前記可動体（１）
   と接触しない補助突起（６，２１ａ〜２５ａ）であるこ
   とを特徴とする超音波モータのステータ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の超音波モータのステー
   タにおいて、 前記補助突起（２１ａ，２３ａ）は、前記隣り合う駆動
   用突起（５）の間に複数個設けられたことを特徴とする
   超音波モータのステータ。
6. 【請求項６】 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
   超音波モータのステータにおいて、 前記振動補助部（１２）は、隣り合う前記駆動用突起
   （５）の間に設けられた補助凹部（１２）であることを
   特徴とする超音波モータのステータ。
7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の
   超音波モータのステータにおいて、 前記可動体（１）、前記振動板（３，１１，２１〜２
   ５）及び前記圧電素子（４）は円環状に形成されたこと
   を特徴とする超音波モータのステータ。
8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の
   ステータを備えた超音波モータ。