JPH11220894A - 両面駆動超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高出力トルクが発生でき、多層構造の超音波
モータを構成してもコンパクトに構成できる両面駆動音
波モータを提供することにある。 【解決手段】 振動体３の両面に圧電素子２ａ，２ｂを
接着しステータディスクとする。振動体３の露出した外
周部の駆動力伝達部位３１にロータデイスクを構成する
移動体４０を両面からバネ４３によって圧接する。振動
体３とシャフト４４はスプライン構造４１で結合する。
移動体４０は偏平なリング状でその外周とロータケース
４５はスプライン構造４２で結合されている。圧電素子
ａ，２ｂに正弦波電圧を印加し、駆動力伝達部位にの表
裏に同一方向の進行波を発生させる。バネ４３によって
振動体３を両側から挟みつけた移動体４０は進行波と同
一方向に駆動される。両面駆動であるから、発生トルク
が増大し、シャフト４４に軸方向負荷がかっても安定な
駆動ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動子としての圧
電素子の駆動によってステータとしての振動体の表面に
進行波を形成し、この進行波によって振動体と接触する
ロータとしての移動体を摩擦駆動する超音波モータに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の超音波モータは、円盤状の弾性体
で構成される振動体の一方の面に圧電素子を接着しステ
ータディスクを構成し、他方の面をロータを構成する移
動体との接触面としている。圧電素子に正弦波電圧を印
加して圧電素子を伸縮させ、振動体の移動体接触面に進
行波を形成せしめ、移動体を該接触面に予圧をかけて押
し付けることによって、移動体を摩擦駆動する方法が採
用されている。

【０００３】従来の超音波モータでは、振動体の片面を
圧電素子取り付け面、他方の面を振動面（移動体の接触
面）としているため、移動体は振動面側のみしか配置で
きない。その結果、高トルク出力が発生できないという
問題があった。

【０００４】そこで、振動体の両面に移動体を配置し、
両面駆動方式を用いて高トルク出力が発生できるような
両面駆動超音波モータが提案され実用新案登録第２５６
０８７３号公報で公知である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】超音波モータは、ステ
ータディスクを構成する振動体を振動させて共振させ、
この共振状態の振動によってロータである移動体を移動
させるものである。そのため、振動体を共振状態に駆動
しなければならない。ところで、どのような共振振動
も、振動のない状態から安定な共振状態に移行するま
で、不安定な過渡的振動開始状態を経なければならな
い。

【０００６】図１０は従来の片面駆動方式の超音波モー
タの駆動開始状態の説明図である。従来の片面駆動の超
音波モータにおいては、振動体Ａの片面に予圧を持って
移動体Ｃが押え込まれていてもそれは片側だけである。
そのため、圧電素子Ｂが駆動され振動体Ａが駆動された
とき、振動体Ａは移動体Ｃが圧接された面とは逆方向に
変形することが許容される。その結果、振動体Ａの中心
部がシャフトＤ等で固定されていても、振動を開始する
ことができ、共振状態に移行することができる。

【０００７】一方、前記実用新案登録第２５６０８７３
号公報に記載された両面駆動超音波モータにおいては、
図１１に示されるように、圧電素子Ｂによって駆動され
る駆動源としての振動体Ａの端部を両側から移動体Ｃが
駆動力を生じさせるために予圧をかけて挟持している。
また、振動体Ａの中心部はトルク伝達のために固定支持
されている。その結果、圧電素子Ｂに電圧を印加し駆動
しても、振動体Ａは周辺部で両側が移動体Ｃによって予
圧で挟み込まれ、かつ中央部はシャフトＤに固定されて
いることから、振動を開始すべき自由な部位がない。そ
のため、振動体Ａは振動が発生し共振状態へ移行するこ
とが困難でほとんどできないという問題があった。

【０００８】また、前述した片側駆動の超音波モータで
は、シャフトに移動体（ロータ）または振動体（ステー
タ）が固定されいることから、シャフトが軸方向加重を
受けると振動体と移動体間に働く予圧が変化し振動が不
安定となり、安定した移動体の移動ができなくなるとい
う問題があり、軸方向加重を受けられないという問題が
あった。

【０００９】そこで、本発明の目的は、高出力トルクが
発生でき、多層構造の超音波モータを構成してもコンパ
クトに構成できる超音波モータを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、円盤状の弾性
体で構成され圧電素子が付着された振動体と、該振動体
の駆動力伝達部位を予圧手段によって圧接挟持する２個
の移動体とを備え、該２個の移動体を連結し、振動体
は、その中心部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向に
拘束してシャフトに支持することによって超音波モータ
を構成する。また、前記移動体をシャフト軸方向に移動
自在で該シャフトの回りの回転方向は拘束して互いに連
結し、予圧手段を１箇所に設けて全ての移動体を振動体
の駆動力伝達部位に圧接接触させるように構成した。

【００１１】さらに、出力トルクを増大させるために前
記振動体と前記２個の移動体を組にして複数設け、全移
動体を互いに連結して回転トルクを取り出すようにし
た。もしくは、振動体と移動体を交互に配置し、各振動
体は、その中心部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向
に拘束されるようにシャフトに支持し、各移動体はシャ
フト軸方向に移動自在で該シャフトの回りの回転方向に
は拘束して互いに連結し、予圧手段はシャフトの一端も
しくは両端の１箇所若しくは２箇所に設け全ての移動体
を振動体の駆動力伝達部位に圧接接触させることによっ
て、高回転トルクを取り出すようにした。

【００１２】なお、振動体のシャフトへの支持構造及び
移動体を連結する構造のシャフト軸方向に移動自在かつ
回転方向に拘束される構造は、スプライン結合や溝と該
溝と係合する突部で構成する。また、予圧手段はバネで
構成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態に用いる
圧電素子２の表と裏の電極配置を示す図であり、図１
（ａ）は圧電素子２の片側（表側）を示し、図１（ｂ）
は他方の側（裏側）を示している。この圧電素子２は、
従来から用いられている２相の正弦波で駆動される超音
波モータの圧電素子と同一構成である。圧電素子２は偏
平のリング状に形成され、Ａ相、Ｂ相の２つの電極グル
ープが形成されている。Ａ相、Ｂ相の電極グループは、
励磁する定在波の種類（リング状の圧電素子２の１周の
間に生じさせる波の数によって分けられる種類）によっ
て、特定の角度隔たって配置されている。図１に示す例
では、定在波１周期に対応する６０度の１／４、すなわ
ち１５度隔たってＡ相、Ｂ相の電極グループが配設され
ている。

【００１４】圧電素子２の一方の片側面には、図１
（ａ）に示すように半周期３０度の分割電極２１，…が
導電体の焼き付け等によって形成され、隣り合った電極
部分の圧電素子に対して逆向きの分極が施されている。
かつ、２つの電極グループは左右対称で、電極２１，…
に対応する領域の圧電素子２の分極の向きが逆になるよ
うに配置されている。図１（ａ）に示す例では、電極２
１，…に対する分極の一方の向きを＋、他方の向きを−
とすると、Ａ相は、隣り合った電極２１，…に対応する
領域が、＋、−、＋、−、＋と分極され、このＡ相に対
して左右対称に配置されたＢ相の隣り合った電極２１，
…の対応する領域は、−、＋、−、＋、−と分極されて
いる。この圧電素子２の一方の側（表側）の電極２１，
…の配設は、１周期が任意の角度である場合も同様な構
成をとるものである。なお、この電極が分割された面を
以下表側という。そして、圧電素子２の他方の面、すな
わち、裏側の構成は図１（ｂ）に示すように、Ａ相、Ｂ
相共に１パターンの共通電極２２，２２で構成され、表
側の分割電極２１，…が配設されている部分と対向する
位置に１パターンで形成され、Ａ相とＢ相の共通電極２
２，２２は間隔を隔てて絶縁されている。

【００１５】図２は、上述した圧電素子２を２つ使用す
る超音波モータ用のステータディスク１の第１の形態を
示す図である。円盤状の弾性体で構成された振動体３の
中心部は切り取られ、偏平なリング状に形成されてい
る、このリング状の振動体３内径は、圧電素子２の内径
と同一寸法である（必ずしも振動体３の内径と圧電素子
の内径が同一寸法でなくてもよく、例えば、振動体３の
内径の方が小さい場合でもよい）。また、振動体３の外
径は圧電素子２の外径よりも大きく形成され、この圧電
素子２が接着されていない振動体３の外周部は移動体を
駆動させるための駆動力伝達部位３１とされる。この振
動体３と同心に２枚の圧電素子２ａ，２ｂを背中合わせ
に振動体３を挟むようにして、表裏のＡ相同士、Ｂ相同
士の位置が一致するように図２（ｂ）に示すように接着
される。すなわち、振動体３に接着する面が一方の圧電
素子２ａにおいて表側であれば、他方の圧電素子２ｂも
表側の面を振動体３に接着するようにする。また逆に、
一方の圧電素子２ａの裏面を振動体３に接着するときに
は、他方の圧電素子２ｂの裏面を振動体３に接着するよ
うにする。なお、振動体３に圧電素子２ａ，２ｂの裏側
を接着するときは、Ａ相、Ｂ相の各相内の各分割電極２
１，…は導線で接続し導通するようにしておく。このよ
うに、振動体３の中心部に２枚の圧電素子２ａ，２ｂを
背中合わせに接着して振動体２の外周部が露出するよう
にした両面駆動ステータディスク１とする。

【００１６】図３は、本発明の超音波モータに用いる第
２の形態のステータディスク１´の説明図である。この
第２の形態は、図２に示す第１の形態と比較して、振動
体３の露出する駆動力伝達部位３１が中心部よりも厚み
が厚い構造の振動体３´とした点で第１の実施形態と異
なるのみで、圧電素子２ａ，２ｂを振動体３´の中心部
に背中合わせに接着する点は同じである。

【００１７】図４は、本発明の超音波モータに用いる第
３の形態のステータディスク１”の説明図である。

【００１８】この第３の形態は、図３に示す第２の形態
と比較して、振動体３の中心部よりも厚みが駆動力伝達
部位３１の部分に、全周にわたって中間部を残し表側、
裏側に放射状のスリット３２，…を設けた振動体３”と
した点で第２の形態と異なるのみで、圧電素子２ａ，２
ｂを振動体３”の中心部に背中合わせに接着する点は同
じである。

【００１９】図５は、上述した振動体３，３´，３”の
両面に圧電素子２ａ，２ｂが背中合わせに接着されたス
テータディスク１，１´，１”の圧電素子２ａ，２ｂに
電圧を印加する配線図を示す図であり、説明の便宜上、
一部切断している。この図５では第２の実施形態のステ
ータディスク１´に対する配線図を示しているが、他の
形態のステータディスクにおいても同一である。

【００２０】符号４ａはＡ相用の電源、符号４ｂはＢ相
用の電源であり、位相がずれた電圧（例えば、９０度位
相がずれ、Ａ相がｓｉｎωｔ、であればＢ相はｃｏｓω
ｔの電圧）を発生するものである。振動体３´（３，
３”）の中心部両面に接着された圧電素子２ａ，２ｂの
Ａ相、Ｂ相の電極に対してそれぞれ対応するＡ相、Ｂ相
の電源４ａ，４ｂから振動体３´（３，３”）に対して
正弦波電圧を印加するようにする。これによって圧電素
子２ａ，２ｂのＡ相、Ｂ相の合計４つの電極が図５に示
すように２本の電極に集約される。

【００２１】なお、圧電素子２ａ，２ｂの表側が振動体
３´（３，３”）に接着されているものであれば、圧電
素子２ａ，２ｂの表側のＡ相、Ｂ相の分割電極２１、…
は振動体３´（３，３”）によって導通することになる
が、裏側が接続されている場合には、上述したように、
圧電素子２ａ，２ｂの表側のＡ相の分割電極２１，…、
Ｂ相の分割電極２１，…をそれぞれ各相毎導線等によっ
て導通するようにしておく。

【００２２】Ａ相、Ｂ相の各相に正弦波電圧を印加する
と、圧電素子２ａ，２ｂの表側が周方向に伸長するとき
は裏側の圧電素子は収縮し、振動体３´（３，３”）の
表裏には、圧電素子２ａ，２ｂの同一面（表側もしくは
裏側）が接着されているから、お互いに協力して振動体
３´（３，３”）を屈曲させる。しかも、圧電素子２
ａ，２ｂの分極領域が互いに逆向きになっているため、
連続した屈曲が発生し、この連続した屈曲が振動体３´
（３，３”）の露出した外周部の駆動力伝達部位３１に
伝播し、振動体３´（３，３”）の駆動力伝達部位３１
には、Ａ相、Ｂ相から励磁された２組の定在波が形成さ
れる。そして、２相の定在波が合成される結果、振動体
３´（３，３”）の駆動力伝達部位３１には、１方向に
進行する進行波が形成される。この進行波の方向は振動
体３´（３，３”）の表裏で同一であるため、振動体３
´（３，３”）の露出した外周部を２枚の移動体（ロー
タディスク）で挟むと、これらの移動体は同一方向に回
転することになる。

【００２３】上述した第２のステータディスクの形態に
おいては、移動体３´（３，３”）の露出した外周部の
駆動力伝達部位３１の厚みが大きく形成されているた
め、圧電素子２ａ，２ｂの伸縮による移動体３´の中心
部の変位が露出した駆動力伝達部位３１の表裏面で拡大
され、移動体（ロータディスク）の移動速度を増大する
ことができる。

【００２４】さらに、第３のステータディスクの形態で
は、移動体３”の厚みの大きい露出した駆動力伝達部位
３１に放射上のスリット３２，…が設けられているか
ら、ステータディスク１”の共振周波数の低周波数化及
び磨耗を少なくすることができる。

【００２５】図６は、上述したステータディスク１（１
´，１”）１枚でステータを構成した本発明の第１の実
施形態の超音波モータの断面図である。なお、この図６
に示す第１の実施形態及び後述する第２、第３の実施形
態においては、図３に示すステータディスク１´を用い
た例を示しているが、符号としては、ステータディスク
の振動体を３として表している。

【００２６】振動体３はその内周面にスプライン歯又は
スプライン歯溝が形成され、シャフト４４の外周面には
振動体３が係合する領域部分に亙ってスプライン歯溝又
はスプライン歯が形成され、振動体３とシャフト４４は
スプライン構造４１によって結合され、シャフト軸方向
には移動可能でシャフト軸回りには拘束されシャフト４
４に対して相対回転ができないように構成されている。
振動体３の両側には、偏平なリング状の移動体（ロータ
ディスク）４０が夫々配置されている。この移動体（ロ
ータディスク）４０の外周部はスプライン歯又はスプラ
イン歯溝が形成され、該移動体（ロータディスク）４０
を囲むロータケース４５の内周面に設けられたスプライ
ン歯溝又はスプライン歯によってスプライン構造４２に
よって結合されている。この移動体（ロータディスク）
４０とロータケース４５とのスプライン構造４２によっ
て結合され、移動体４０はロータケース４５に対してシ
ャフト軸方向には移動可能でシャフト軸回りには拘束さ
れ移動体（ロータディスク）４０とロータケース４５は
相対回転ができないように構成されている。

【００２７】ロータケース４５の内側端面と移動体４０
との間には予圧手段としてのバネ４３が夫々設けられ、
移動体４０を振動体３の駆動力伝達部位３１に押圧して
いる。なお、移動体４０は駆動力伝達部位３１とのみ振
動体３と圧接している。また、ロータケース４５はシャ
フト４４にベアリング４６によって回転自在に軸着され
ている。

【００２８】そこで、圧電素子２ａ，２ｂのＡ相電極に
Ａ相用電源から電圧を印加し、Ｂ相電極にＢ相用電源か
ら電圧を印加し、前述したように振動体３の駆動力伝達
部位３１に進行波を発生させれば、この駆動力伝達部位
３１にバネ４３によって押圧されている各移動体４０は
一方向に回転することになり、この各移動体４０とスプ
ライン４２で結合するロータケース４５はシャフト４４
に対して相対的に回転することになる。

【００２９】図１２（ａ）、（ｂ）は本発明の超音波モ
ータの振動体Ａ（３）の振動開始時の原理説明図であ
る。圧電素子Ｂ（２Ａ，２Ｂ）のＡ相、Ｂ相の各相に正
弦波電圧を印加すると、振動体Ａ（３）は振動を開始す
るが、この時、振動体Ａ（３）の外周部の駆動力伝達部
位３１は予圧手段により移動体Ｃ（４０）が押圧されて
いるので、初めはこの部分では振動が生じ難い。しか
し、振動体Ａ（３）の中心部は、シャフトＤ（４４）と
スプライン結合しているから、図１２（ａ）に示すよう
に振動体Ａ（３）は中心部でシャフトＤ（４４）の軸方
向に上下（振動体Ａの平面に対して上下方向）に波打つ
ことによって振動を開始し、この振動は圧電素子Ｂの伸
縮運動のエネルギーを得て増大し、やがて図１２（ｂ）
に示すように最外周部の駆動力伝達部位３１の振動を引
き起こし、ついには、駆動力伝達部位３１の安定な共振
状態を実現する。なお、この初期状態から安定な共振状
態になるまでは、瞬時に行われる。この様に、本発明に
おいては、振動体Ａ（３）が中心部において、シャフト
Ｄ（４４）の軸方向に移動可能に係止されているだけで
あるから、振動体Ａ（３）の振動発生が容易で共振状態
を直ちに得ることができるものである。

【００３０】図７は、本発明の第２の実施形態であり、
上述した第１の実施形態との差異は、予圧手段としての
バネ４３を一方のみにした点である。すなわち、移動体
４０はロータケース４５と共に回転し、移動体４０及び
振動体３は共にシャフト４４の軸方向に移動可能である
ことから、一方の移動体４０をロータケース４５の端面
に当接させ、他方の側からバネ４３によって圧力を加え
れば、２つの移動体４０は振動体３の駆動力伝達部位３
１を夫々圧接することになる。この第２の実施形態で
は、予圧手段としてのバネ４３が１つでよいことから、
構造が簡潔でコンパクトな超音波モータを構成すること
ができる。

【００３１】上述した第１、第２の実施形態では、駆動
源であるステータディスク１を１つのみ用いた超音波モ
ータの例を説明したが、さらに高トルク出力を得るよう
にするには、１つのシャフト４４に対して、図６、図７
に示すようなステータディスク１、移動体（ロータディ
スク）４０、バネ４３、ロータケース４５等を複数連結
すればよいが、高出力トルクを発生できかつ、構造を簡
潔化した超音波モータの例を第３の実施形態として図
８、図９と共に説明する。

【００３２】図８は断面図であり、図９は立体的に表し
た図である。移動体（ロータディスク）５３とステータ
ディスク１を構成する振動体３が交互に配置され、中央
部にはシャフト５２が貫通している。移動体（ロータデ
ィスク）５３がステータディスク１の振動体３の露出し
た駆動力伝達部位３１のみに当接するように配設されて
いる。このステータディスク１と移動体（ロータディス
ク）５３を積層し、多層構造のものとする。すなわち、
移動体（ロータディスク）５３、ステータディスク１、
移動体（ロータディスク）５３、…ステータディスク
１、移動体（ロータディスク）５３と積層される。ステ
ータディスク１の振動体３の内周面にはスプライン歯溝
が形成され、ステータディスク１の中心部の孔に貫通す
るシャフト５２にはステータディスク１の振動体３が係
合する領域よりも長い領域にわたって前記スプライン歯
溝に係合するスプライン歯が形成され、各ステータディ
スク１の振動体３とシャフト５２はスプライン構造５５
で結合されている。

【００３３】なお、図９に示されるように、各振動体３
とシャフト５２のスプライン結合は通常のスプライン結
合と異なり、スプライン歯及びスプライン歯溝が間引き
されて振動体３の軸方向の移動の自由度を増すようにさ
れている。

【００３４】シャフト５２の両端はベアリング５１を介
してロータケース５６に結合されている。またロータケ
ース５６の内周面には、スプライン歯溝が形成され、上
記移動体（ロータディスク）５３の外周に形成されたス
プライン歯と係合し、移動体（ロータディスク）５３と
モータケース５６はスプライン構造５７で結合されてい
る。

【００３５】さらに、ステータディスク１と移動体（ロ
ータディスク）５３の組が複数積層された一方の端部
（図８，図９の右側の端部）には、ロータケース５６の
側壁と端部（図８，図９における一番右側）の移動体
（ロータディスク）５３の間には、予圧手段としてのバ
ネ５４が配設され、移動体５３を押圧している。また、
ステータ１と移動体５３の組が複数積層された他方の端
部（図８、図９おいては左側の端部）の移動体５３はロ
ータケース５６の側壁に当接している。なお、この端部
にも図６に示すように予圧手段としてのバネを設けても
よい。

【００３６】各移動体（ロータディスク）５３はロータ
ケース５６とスプライン構造５７による結合であり、各
ステータディスク１の振動体３はシャフト５２とスプラ
イン構造５５による結合であるから、ステータディスク
１と移動体（ロータディスク）５３が複数積層された積
層体はシャフト５２の軸方向に移動可能であり、かつ予
圧手段のバネ５４よって一端部の移動体（ロータディス
ク）５３が一方向に押圧されることになるから、各移動
体（ロータディスク）５３は各ステータディスク１の振
動体３の露出した外周部の駆動力伝達部位３１に押圧さ
れることになる。

【００３７】この実施形態においても、各ステータディ
スク１のＡ相電極にＡ相用電源から電圧を印加し、Ｂ相
電極にＢ相用電源から電圧を印加し、前述したように振
動体３に進行波を発生させれば、各移動体（ロータディ
スク）５３は一方向に回転することになり、ロータケー
ス５６はシャフト５２に対して相対的に回転することに
なる。

【００３８】なお、各振動体３とシャフト５２の結合
は、モータ軸方向に移動可能で周方向には移動できない
ような、スプライン結合以外の突部と溝結合等の軸方向
に相対移動可能で周方向には相対移動ができない結合で
あればよい。また、各移動体（ロータディスク）５３と
他の部材（上記例ではロータケース５６）との結合も、
モータ軸方向には相対移動が可能で周方向には相対移動
ができないような構造の結合であればよく、上述したス
プライン結合、溝と該溝に係合する突部、さらには、移
動体（ロータディスク）５３の外周部を振動体３の外周
部よりも径方向に突出させ、この突出部に周方向に等間
隔に穴を設け、この穴と遊嵌する杆で各移動体（ロータ
ディスク）５３を連結し、この杆を互いに連結して、ロ
ータ、すなわちシャフト５２に対して相対回転する部材
とすればよい。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、ステータディスクを構成する
振動体の両面に振動体の外径より外径の小さい圧電素子
を接着し、振動体の露出した外周部を移動体と圧接する
駆動力伝達部位としたから、１枚の圧電素子の体積が減
少し、振動体に伝達する振動エネルギーは小さくなる。
しかし、振動体の両面に圧電素子を接着するから、振動
体が発生する振動エネルギーは従来の片面のみに圧電素
子が接着されている場合と比較し増大することになり、
該ステータディスクを用いることで高出力トルクの超音
波モータを構成することができる。

【００４０】またステータディスクの振動体が両面駆動
であるため、ステータディスクの振動体を移動体（ロー
タディスク）で両側から挟む構造をとることができるの
で、このステータディスクと移動体（ロータディスク）
とを交互に積層して多層の両面駆動超音波モータを構成
することができる。そのため、両面駆動超音波モータの
作成が容易となる。しかも、各移動体（ロータディス
ク）及びステータディスクをモータ軸方向のみ移動可能
な構造とすることにより、各移動体（ロータディスク）
を各ステータディスクに押圧するための予圧手段を１か
所に集中して設けることができ、両面駆動超音波モータ
をコンパクトに作ることができる。

【００４１】さらに、シャフトとステータディスクは軸
方向に移動自在で回転方向には拘束された構成となって
いるから、シャフトに軸方向加重を受けても振動体と移
動体間に働く予圧が変化することはなく、安定した移動
体の移動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に用いる圧電素子の説明図で
ある。

【図２】本発明の両面駆動超音波モータに用いるステー
タディスクの第１の形態の説明図である。

【図３】本発明の両面駆動超音波モータに用いるステー
タディスクの第２の形態の説明図である。

【図４】本発明の両面駆動超音波モータに用いるステー
タディスクの第３の形態の説明図である。

【図５】本発明のステータディスクの圧電素子に対する
電圧印加のための配線図である。

【図６】本発明の両面駆動超音波モータの一実施形態の
断面図である。

【図７】本発明の両面駆動超音波モータの第２の実施形
態の断面図である。

【図８】本発明の両面駆動超音波モータの第３の実施形
態の断面図である。

【図９】同第３の実施形態の立体的に表した図である。

【図１０】従来の片面駆動超音波モータの振動開始状態
を説明する説明図である。

【図１１】従来の両面駆動超音波モータの振動開始状態
を説明する説明図である。

【図１２】本発明の両面駆動超音波モータの振動開始状
態を説明する説明図である。

【符号の説明】

１ ステータディスク ２，２ａ，２ｂ 圧電素子 ３，３´，３” 振動体 ４ａ Ａ相電源 ４ｂ Ｂ相電源 ２１ 圧電素子の一方の側に設けられた分割された電極 ２２ 圧電素子の他方の側に設けられた電極 ３１ 駆動力伝達部位 ３２ スリット ４０，５３ 移動体（ロータディスク） ４１，４２，５５，５７ スプライン構造 ４３，５４ バネ（予圧手段） ４４，５２ シャフト ４５，５６ ロータケース ４６，５１ ベアリング

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円盤状の弾性体で構成され圧電素子が付
   着された振動体と、該振動体の駆動力伝達部位を予圧機
   構によって圧接挟持する２個の移動体とを有する両面駆
   動超音波モータにおいて、 前記２個の移動体は連結され、前記振動体は、その中心
   部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向に拘束されてシ
   ャフトに支持されていることを特徴とする両面駆動超音
   波モータ。
2. 【請求項２】 前記移動体は前記シャフト軸方向に移動
   自在で該シャフトの回りの回転方向には拘束されて互い
   に連結され、前記予圧手段は１箇所に設けられ該１箇所
   の予圧手段によって全ての移動体を振動体の駆動力伝達
   部位に圧接接触させている請求項１記載の両面駆動超音
   波モータ。
3. 【請求項３】 前記振動体と前記２個の移動体は組にな
   って複数設けられ、全移動体は互いに連結されている請
   求項１記載の両面駆動超音波モータ。
4. 【請求項４】 円盤状の弾性体で構成され圧電素子が付
   着された振動体と、該振動体の駆動力伝達部位に予圧手
   段によって圧接される移動体とを備えた両面駆動超音波
   モータにおいて、 前記振動体と前記移動体が交互に配置され、前記各振動
   体は、その中心部付近で軸方向に移動自在かつ回転方向
   に拘束されるようにシャフトに支持され、前記各移動体
   は前記シャフト軸方向に移動自在で該シャフトの回りの
   回転方向には拘束されて互いに連結され、前記予圧手段
   は１箇所若しくは２箇所に設けられ該予圧手段によって
   全ての移動体を振動体の駆動力伝達部位に圧接接触させ
   ていることを特徴とする両面駆動超音波モータ。
5. 【請求項５】 前記振動体の前記シャフトへの支持構造
   は、スプライン結合である請求項１乃至４記載の内１項
   記載の両面駆動超音波モータ。
6. 【請求項６】 前記スプライン結合は、円周方向にスプ
   ライン歯を均等に間引きし振動の自由度を高めた請求項
   ５記載の両面駆動超音波モータ。
7. 【請求項７】 前記振動体の前記シャフトへの支持構造
   は、一方に設けられた溝と他方に設けられた前記溝と係
   合する突部により構成されている請求項１乃至４記載の
   内１項記載の両面駆動超音波モータ。
8. 【請求項８】 前記移動体を連結する構造は、各移動体
   と各移動体を取り囲む部材とでスプライン結合されてい
   る請求項１乃至７記載の内１項記載の両面駆動超音波モ
   ータ。
9. 【請求項９】 前記移動体を連結する構造は、各移動体
   と各移動体を取り囲む部材とにおいて、一方に設けられ
   た溝と他方に設けられた前記溝と係合する突部により構
   成されている請求項１乃至７記載の内１項記載の両面駆
   動超音波モータ。
10. 【請求項１０】 前記予圧手段はばねで構成されている
    請求項１乃至９記載の内１項記載の両面駆動超音波モー
    タ。