JPH1141956A - Stator and vibration plate of ultrasonic motor, and ultrasonic motor - Google Patents

Stator and vibration plate of ultrasonic motor, and ultrasonic motor

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JPH1141956A
JPH1141956A JP9195509A JP19550997A JPH1141956A JP H1141956 A JPH1141956 A JP H1141956A JP 9195509 A JP9195509 A JP 9195509A JP 19550997 A JP19550997 A JP 19550997A JP H1141956 A JPH1141956 A JP H1141956A
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JP
Japan
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stator
ultrasonic motor
rotor
vibration
diaphragm
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Application number
JP9195509A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiko Komoda
晶彦 菰田
Katsunori Mochizuki
克則 望月
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Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to obtain required speed characteristics without requiring a complicated control of AC voltage by sloping at least one of two side surfaces in a direction of a traveling a moving body of a stator contact portion. SOLUTION: Both the side surfaces 4a in the peripheral direction of each projection 4 are sloped to one direction (counter-clockwise) and thus a vibration component of the vibration of a traveling wave in one direction at the side where the each projection 4 is sloped becomes larger. Thus, a rotor 5 rotates at the sloped side of the projection 4, that is, when it rotates counter-clockwise, the ultrasonic motor will have a high speed rotation. On the contrary, if the rotor 5 rotates in a direction opposite to the sloped side, that is in the clockwise, its vibration component becomes smaller compared to the rotation in one direction, and the ultrasonic motor will have a low speed rotation. Thus, even though the frequency variable control is not performed, the rotor 5 of the ultrasonic motor can be rotated at a high speed in one direction and rotated at a low speed in the reverse direction only by controlling the phase of a high frequency AC voltage without performing a frequency variable control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は超音波モータのステ
ータに係り、詳しくは、ステータを構成する振動板の構
造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stator of an ultrasonic motor, and more particularly, to a structure of a diaphragm constituting the stator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の超音波モータのステータには、例
えば、特開平8−298793号公報に開示されたもの
がある。該ステータは、振動板(振動体)、該振動板の
外周部下面に接合したベースリング(リング状金属部
材)、及び、該ベースリングの下面に接着した圧電素子
(電気−機械エネルギー変換素子)を備えている。前記
振動板には、プレス加工により、径方向に折り曲げられ
垂直方向に延びたステータ接触部としての複数の突起が
形成されている。
2. Description of the Related Art A conventional ultrasonic motor stator is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-298793. The stator includes a vibrating plate (vibrating body), a base ring (ring-shaped metal member) bonded to a lower surface of an outer peripheral portion of the vibrating plate, and a piezoelectric element (electric-mechanical energy conversion element) bonded to a lower surface of the base ring. It has. A plurality of projections are formed on the diaphragm as a stator contact portion which is bent in the radial direction and extended in the vertical direction by press working.

【0003】このようなステータは、該圧電素子の下面
の周方向に複数個の電極板が接着される。この複数個の
電極板は隣り合う電極板の極性が逆になるように分極さ
れる。そして、前記電極板に高周波交流電圧が印加され
ると、その交流電圧の位相差、周波数及び電圧値に基づ
いて圧電素子が駆動し、振動板のステータ接触部に進行
振動波が生じる。
In such a stator, a plurality of electrode plates are bonded in a circumferential direction on a lower surface of the piezoelectric element. The plurality of electrode plates are polarized such that adjacent electrode plates have opposite polarities. When a high-frequency AC voltage is applied to the electrode plate, the piezoelectric element is driven based on the phase difference, frequency, and voltage value of the AC voltage, and a traveling vibration wave is generated at a stator contact portion of the diaphragm.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、モータは使
用される場所や用途によって、例えば、順方向に速く、
逆方向に遅く回転させる等、様々な回転速度特性が要求
される。しかしながら、上記したステータでは、印加さ
れる交流電圧の周波数に基づいて進行振動波の速度が制
御されるため、所望の回転速度特性を得るためには、回
転の向きを制御するための位相差の制御に加えて、適宜
交流電圧の周波数を可変制御する必要がある。従って、
その交流電圧を制御する制御装置が超音波モータの装置
全体のコストを上昇させる原因となっていた。
By the way, depending on the place and application where the motor is used, for example, the motor is fast in the forward direction,
Various rotational speed characteristics are required, such as slow rotation in the reverse direction. However, in the above-described stator, since the speed of the traveling vibration wave is controlled based on the frequency of the applied AC voltage, in order to obtain a desired rotation speed characteristic, a phase difference for controlling the direction of rotation is obtained. In addition to the control, it is necessary to variably control the frequency of the AC voltage. Therefore,
The control device for controlling the AC voltage causes an increase in the cost of the entire ultrasonic motor device.

【0005】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、複雑な交流電圧の制
御を必要とせず、所望の速度特性を得ることができる超
音波モータのステータ、振動板及び超音波モータを提供
することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an ultrasonic motor which can obtain a desired speed characteristic without complicated control of an AC voltage. It is to provide a stator, a diaphragm and an ultrasonic motor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、可動体と接触する立設された複数のステータ接触部
を有した振動板と、前記振動板の下部に設けられ、前記
ステータ接触部に振動波を発生させ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、前記ステータ接触
部は、前記可動体を移動させる方向の両側面のうち少な
くとも一方の側面が傾斜していることを要旨としてい
る。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a diaphragm having a plurality of standing stator contact portions which come into contact with a movable body, and a stator provided below the diaphragm, A stator of an ultrasonic motor including a piezoelectric element that generates a vibration wave at a contact portion, wherein the stator contact portion has at least one of two side surfaces inclined in a direction in which the movable body is moved. The gist is that.

【0007】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。
According to a second aspect of the present invention, in the ultrasonic motor stator according to the first aspect, the movable body, the vibration plate, and the piezoelectric element are formed in an annular shape.

【0008】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、前記ステー
タ接触部を有した前記振動板は、プレス加工にて形成し
たことを要旨としている。
[0008] The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
Wherein the diaphragm having the stator contact portion is formed by press working.

【0009】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、前記振動波は、進行波であることを要旨としてい
る。請求項5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
振動波は、定在波であることを要旨としている。
The invention described in claim 4 is the first to third aspects of the present invention.
In the stator of the ultrasonic motor according to any one of the above, the vibration wave is a traveling wave. According to a fifth aspect of the present invention, in the ultrasonic motor stator according to any one of the first to third aspects, the vibration wave is a standing wave.

【0010】請求項6に記載の発明は、可動体と接触す
る立設された複数のステータ接触部を有し、該ステータ
接触部は、前記可動体を移動させる方向の両側面のうち
少なくとも一方の側面が傾斜している振動板を要旨とし
ている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a plurality of standing stator contact portions which come into contact with the movable body, and the stator contact portions are at least one of both side surfaces in the direction in which the movable body is moved. The gist is a diaphragm whose side surface is inclined.

【0011】請求項7に記載の発明は、請求項1乃至5
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
動板のステータ接触部は、可動体を移動させる方向の両
側面のうち少なくとも一方の側面が傾斜している。従っ
て、圧電素子が駆動したとき、ステータ接触部に発生さ
れる振動波の振動成分は、ステータ接触部の前記側面の
傾斜により、一方向に大きく、逆方向に小さくすること
ができる。その結果、このステータを用いた超音波モー
タは、周波数を可変しなくても、可動体が一方向に駆動
するとき高速となり、可動体が逆方向に駆動するとき低
速となる速度特性の制御を行なうことができる。
[0011] The invention according to claim 7 is the invention according to claims 1 to 5.
An ultrasonic motor provided with the stator according to any one of the above aspects. According to the first aspect of the present invention, at least one of the two side surfaces of the stator contact portion of the diaphragm in the moving direction of the movable body is inclined. Therefore, when the piezoelectric element is driven, the vibration component of the vibration wave generated in the stator contact portion can be increased in one direction and reduced in the opposite direction due to the inclination of the side surface of the stator contact portion. As a result, the ultrasonic motor using this stator can control the speed characteristics such that the speed becomes high when the movable body is driven in one direction and becomes low when the movable body is driven in the opposite direction, without changing the frequency. Can do it.

【0012】請求項2に記載の発明によれば、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
る。従って、可動体は、振動板の該ステータ接触部上を
回転駆動される。
According to the second aspect of the present invention, the movable body, the diaphragm and the piezoelectric element are formed in an annular shape. Therefore, the movable body is rotationally driven on the stator contact portion of the diaphragm.

【0013】請求項3に記載の発明によれば、前記ステ
ータ接触部を有した前記振動板は、プレス加工にて形成
する。従って、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。
According to the third aspect of the present invention, the diaphragm having the stator contact portion is formed by press working. Therefore, the production time can be reduced and the cost can be reduced as compared with the processing using cutting or grinding.

【0014】請求項4に記載の発明によれば、ステータ
の振動波は進行波であり、このステータは進行波型の超
音波モータに用いられる。従って、周波数を可変しなく
ても、高周波交流電圧の位相を制御するだけで、可動体
が一方向に駆動するとき高速となり、可動体が逆方向に
駆動するとき低速となる速度特性の制御を行なうことが
できる。
According to the present invention, the vibration wave of the stator is a traveling wave, and the stator is used for a traveling wave type ultrasonic motor. Therefore, even if the frequency is not changed, only by controlling the phase of the high-frequency AC voltage, it is possible to control the speed characteristics such that the speed becomes high when the movable body is driven in one direction and becomes low when the movable body is driven in the opposite direction. Can do it.

【0015】請求項5に記載の発明によれば、ステータ
の振動波は定在波であり、このステータは定在波型の超
音波モータに用いられる。従って、周波数を可変しなく
ても、高周波交流電圧の供給先を切り換え制御するだけ
で、可動体が一方向に駆動するとき高速となり、可動体
が逆方向に駆動するとき低速となる速度特性の制御を行
なうことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the vibration wave of the stator is a standing wave, and this stator is used for a standing wave type ultrasonic motor. Therefore, even if the frequency is not changed, only by switching the supply destination of the high-frequency AC voltage, the speed characteristic becomes high when the movable body is driven in one direction and becomes low when the movable body is driven in the opposite direction. Control can be performed.

【0016】請求項6に記載の発明によれば、振動板の
ステータ接触部は、可動体を移動させる方向の両側面の
うち少なくとも一方の側面が傾斜している。従って、圧
電素子の駆動に基づきステータ接触部に発生する振動波
の振動成分は、ステータ接触部の前記側面の傾斜によ
り、一方向に大きく、逆方向に小さくすることができ
る。その結果、この振動板を用いた超音波モータは、周
波数を可変しなくても、可動体が一方向に駆動するとき
高速となり、可動体が逆方向に駆動するとき低速となる
速度特性の制御を行なうことができる。
According to the sixth aspect of the invention, at least one of the side surfaces of the stator contact portion of the diaphragm in the moving direction of the movable body is inclined. Therefore, the vibration component of the vibration wave generated in the stator contact portion based on the driving of the piezoelectric element can be increased in one direction and reduced in the opposite direction due to the inclination of the side surface of the stator contact portion. As a result, the ultrasonic motor using this diaphragm can control the speed characteristics such that the speed becomes high when the movable body is driven in one direction and becomes low when the movable body is driven in the opposite direction, without changing the frequency. Can be performed.

【0017】請求項7に記載の発明によれば、超音波モ
ータは、周波数を可変しなくても、可動体が一方向に駆
動するとき高速となり、可動体が逆方向に駆動するとき
低速となる速度特性の制御を行なうことができる。
According to the seventh aspect of the present invention, the ultrasonic motor has a high speed when the movable body is driven in one direction and a low speed when the movable body is driven in the opposite direction without changing the frequency. The following speed characteristics can be controlled.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施の形態)以下、本発明を進行波型の超音波
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、ステータ1は、振動
板2と、圧電素子3を備えている。
(First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is embodied in a traveling wave type ultrasonic motor will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the stator 1 includes a vibration plate 2 and a piezoelectric element 3.

【0019】振動板2は円環状の鋼体にて形成され、該
振動板2にはステータ接触部としての複数の突起4が櫛
歯状に形成されている。詳述すると、振動板2には、切
削又は研削加工により、図2に示すように、径方向に内
周面から外周面まで延びた複数の突起4が周方向に形成
されている。そして、図3の模式図に示すように、振動
板2の外周面からみた各突起4の周方向の両側面4a
は、図3において右斜め上方向に傾斜している。
The diaphragm 2 is formed of an annular steel body, and the diaphragm 2 is formed with a plurality of protrusions 4 as stator contact portions in a comb-like shape. More specifically, as shown in FIG. 2, a plurality of projections 4 extending in the radial direction from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface are formed on the diaphragm 2 in the circumferential direction by cutting or grinding. Then, as shown in the schematic diagram of FIG. 3, both side surfaces 4 a in the circumferential direction of each projection 4 viewed from the outer peripheral surface of the diaphragm 2.
Is inclined diagonally upward to the right in FIG.

【0020】振動板2の下面には、環状の圧電素子3が
固着されている。圧電素子3は進行波振動を発生させる
ための公知の方法で分極処理が施され、その圧電素子3
の分極された各箇所の下面には、それぞれ公知の電極板
(図示しない)が2組の群を成して設けられる。そし
て、その2組の電極板群には、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。
An annular piezoelectric element 3 is fixed to the lower surface of the vibration plate 2. The piezoelectric element 3 is polarized by a known method for generating traveling wave vibration, and the piezoelectric element 3
Known electrode plates (not shown) are provided on the lower surface of each of the polarized portions in two groups. A voltage control device (not shown) for applying a high-frequency AC voltage is connected to the two sets of electrode plates.

【0021】ステータ1の上方には可動体としてのロー
タ5が配設されている。ロータ5は円環状のロータ本体
6と、該ロータ本体6の下面に固着されたライニング材
7を備えている。このライニング材7の下面は、前記振
動板2の各突起4の上面に圧接され、ロータ5はステー
タ1上を摺動回転可能とされる。
A rotor 5 as a movable body is disposed above the stator 1. The rotor 5 includes an annular rotor body 6 and a lining material 7 fixed to a lower surface of the rotor body 6. The lower surface of the lining member 7 is pressed against the upper surface of each projection 4 of the diaphragm 2 so that the rotor 5 can slide and rotate on the stator 1.

【0022】このように構成された超音波モータは、前
記2組の電極板群に電圧制御装置より、時間的に90°
位相差のある高周波交流電圧が印加されると、圧電素子
3が振動する。そして、この振動は振動板2の突起4に
伝わり、各突起4の上面、即ちロータ5との接触面には
進行波振動が発生する。この進行波振動によりロータ5
は回転する。
The ultrasonic motor having the above-described structure is capable of controlling the two sets of electrode plates by 90 ° in time by the voltage control device.
When a high-frequency AC voltage having a phase difference is applied, the piezoelectric element 3 vibrates. This vibration is transmitted to the protrusions 4 of the diaphragm 2, and traveling wave vibration is generated on the upper surface of each protrusion 4, that is, the contact surface with the rotor 5. This traveling wave vibration causes the rotor 5
Rotates.

【0023】このとき、各突起4は、周方向の両側面4
aが一方向(図1において反時計回り方向)に傾斜して
いるため、進行波振動は各突起4が傾斜した側の一方向
の振動成分が大きくなる。従って、突起4が傾斜した側
の一方向にロータ5が回転するとき、即ち、ロータ5が
図1において反時計回り方向に回転するとき、超音波モ
ータは高速回転になる。逆に、傾斜した側と反対の他方
向にロータ5が回転するとき、即ち、ロータ5が図1に
おいて時計回り方向に回転するとき、その振動成分は前
記一方向に回転させる場合に比べて小さくなり、超音波
モータは低速回転になる。従って、周波数を可変制御し
なくても高周波交流電圧の位相を制御するだけで、超音
波モータのロータ5を、一方向に高速回転させ、逆方向
に低速回転させることができる。
At this time, each of the projections 4 is formed on both sides 4 in the circumferential direction.
Since a is inclined in one direction (counterclockwise direction in FIG. 1), the traveling wave vibration has a large one-way vibration component on the side where each projection 4 is inclined. Accordingly, when the rotor 5 rotates in one direction on the side where the protrusion 4 is inclined, that is, when the rotor 5 rotates counterclockwise in FIG. 1, the ultrasonic motor rotates at high speed. Conversely, when the rotor 5 rotates in the other direction opposite to the inclined side, that is, when the rotor 5 rotates clockwise in FIG. 1, the vibration component is smaller than when the rotor 5 is rotated in the one direction. And the ultrasonic motor rotates at low speed. Therefore, the rotor 5 of the ultrasonic motor can be rotated at high speed in one direction and at low speed in the opposite direction only by controlling the phase of the high-frequency AC voltage without variably controlling the frequency.

【0024】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、各突起4は、周方向の両
側面4aが一方向斜め上方向に傾斜している。従って、
圧電素子3の駆動に基づく進行波振動は、突起4が傾斜
した側の一方向の振動成分が大きくなる。従って、ロー
タ5が一方向に回転するとき、超音波モータは高速回転
になり、ロータ5が他方向に回転するとき、超音波モー
タは低速回転になる。その結果、本実施形態の超音波モ
ータは、周波数を可変できなくても、高周波交流電圧の
位相を制御可能な電圧制御装置を用いるだけで、一方向
に高速回転で、逆方向に低速回転となる。その結果、一
方向に速く、逆方向に遅い回転速度特性のモータが要求
されている場合、電圧制御装置のコストを低減すること
ができる。又、この超音波モータは、単に一方向に高速
回転を得ることができる。
Next, the features of the stator of the ultrasonic motor configured as described above will be described below. (1) In the first embodiment, each of the protrusions 4 has the circumferential side surfaces 4a inclined in one direction obliquely upward. Therefore,
The traveling wave vibration based on the driving of the piezoelectric element 3 has a large one-way vibration component on the side where the protrusion 4 is inclined. Therefore, when the rotor 5 rotates in one direction, the ultrasonic motor rotates at high speed, and when the rotor 5 rotates in the other direction, the ultrasonic motor rotates at low speed. As a result, even if the ultrasonic motor of the present embodiment cannot change the frequency, only by using a voltage control device that can control the phase of the high-frequency AC voltage, the motor rotates at high speed in one direction and rotates at low speed in the opposite direction. Become. As a result, when a motor having a rotation speed characteristic that is fast in one direction and slow in the reverse direction is required, the cost of the voltage control device can be reduced. Further, this ultrasonic motor can simply obtain high-speed rotation in one direction.

【0025】(第2の実施の形態)以下、本発明を進行
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6に従って説明する。図4に示すように、ステー
タ11は、振動板12、ベースリング13及び圧電素子
14を備えている。
(Second Embodiment) A second embodiment in which the present invention is embodied in a traveling wave type ultrasonic motor will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the stator 11 includes a vibration plate 12, a base ring 13, and a piezoelectric element 14.

【0026】振動板12は円環状の鋼板にて形成され、
該振動板12にはステータ接触部としての複数の突起1
5が櫛歯状に形成されている。詳述すると、振動板12
には、一対の櫛歯状のプレス金型を相対させ、かつ互い
の櫛歯が互い違いになるように配置して加圧するプレス
加工により、図5に示すように、径方向に内周面から外
周面まで延びた複数の突起15が周方向に形成され、各
突起15の下部中央からは上方に向かって溝16が形成
されている。そして、図6の模式図に示すように、振動
板12の外周面からみた各突起15の周方向の両側面1
5aは、図6において右斜め上方向に傾斜している。
The diaphragm 12 is formed of an annular steel plate.
The diaphragm 12 has a plurality of protrusions 1 as a stator contact portion.
5 is formed in a comb shape. More specifically, the diaphragm 12
As shown in FIG. 5, by pressing a pair of comb-shaped press dies facing each other, and arranging and pressing each other so that the comb teeth are alternately arranged, a radial direction from the inner peripheral surface as shown in FIG. A plurality of protrusions 15 extending to the outer peripheral surface are formed in the circumferential direction, and a groove 16 is formed upward from a lower center of each protrusion 15. Then, as shown in the schematic diagram of FIG. 6, both circumferential side surfaces 1 of each projection 15 viewed from the outer circumferential surface of the diaphragm 12.
5a is slanted rightward and upward in FIG.

【0027】振動板12の下面には円環状のベースリン
グ13が固着されている。又、ベースリング13の下面
には円環状の圧電素子14が固着されている。即ち、振
動を発生する圧電素子14は溝16が形成された振動板
12に密着固定し難いため、ベースリング13を介して
固着されている。圧電素子14は進行波振動を発生させ
るための公知の方法で分極処理が施され、その圧電素子
14の分極された各箇所の下面には、それぞれ公知の電
極板(図示しない)が2組の群を成して設けられる。そ
して、その2組の電極板群には、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。
An annular base ring 13 is fixed to the lower surface of the diaphragm 12. An annular piezoelectric element 14 is fixed to the lower surface of the base ring 13. That is, the piezoelectric element 14 that generates vibration is hardly fixed to the vibration plate 12 in which the groove 16 is formed, so that it is fixed via the base ring 13. The piezoelectric element 14 is subjected to polarization processing by a known method for generating traveling wave vibration, and two sets of known electrode plates (not shown) are provided on the lower surface of each polarized portion of the piezoelectric element 14. They are provided in groups. A voltage control device (not shown) for applying a high-frequency AC voltage is connected to the two sets of electrode plates.

【0028】ステータ11の上方には円環状のロータ1
7が配設されている。ロータ17は円環状のロータ本体
18と、該ロータ本体18の下面に固着されたライニン
グ材19を備えている。このライニング材19の下面
は、前記振動板12の各突起15の上面に圧接され、ロ
ータ17はステータ11上を摺動回転可能とされる。
An annular rotor 1 is provided above the stator 11.
7 are provided. The rotor 17 includes an annular rotor body 18 and a lining material 19 fixed to the lower surface of the rotor body 18. The lower surface of the lining material 19 is pressed against the upper surface of each projection 15 of the vibration plate 12, and the rotor 17 can slide and rotate on the stator 11.

【0029】このように構成された超音波モータは、前
記2組の電極板群に電圧制御装置より、時間的に90°
位相差のある高周波交流電圧が印加されると、圧電素子
14が振動する。そして、この振動はベースリング13
を介して振動板12の突起15に伝わり、各突起15の
上面、即ちロータ17との接触面には進行波振動が発生
する。この進行波振動によりロータ17は回転する。
The ultrasonic motor having the above-described structure is capable of controlling the two sets of electrode plates by 90 ° in time by the voltage control device.
When a high-frequency AC voltage having a phase difference is applied, the piezoelectric element 14 vibrates. And this vibration is applied to the base ring 13
The traveling wave vibration is generated on the upper surface of each projection 15, that is, the contact surface with the rotor 17, via the projections 15 of the diaphragm 12. This traveling wave vibration causes the rotor 17 to rotate.

【0030】このとき、各突起15は、周方向の両側面
15aが一方向(図4において反時計回り方向)に傾斜
しているため、進行波振動は各突起15が傾斜した側の
一方向の振動成分が大きくなる。従って、突起15が傾
斜した側の一方向にロータ17が回転するとき、即ち、
ロータ17が図4において反時計回り方向に回転すると
き、超音波モータは高速回転になる。逆に、傾斜した側
と反対の他方向にロータ17が回転するとき、即ち、ロ
ータ17が図4において時計回り方向に回転するとき、
その振動成分は前記一方向に回転させる場合に比べて小
さくなり、超音波モータは低速回転になる。従って、周
波数を可変制御しなくても高周波交流電圧の位相を制御
するだけで、超音波モータのロータ17を、一方向に高
速回転させ、逆方向に低速回転させることができる。
At this time, since each of the protrusions 15 has both circumferential side surfaces 15a inclined in one direction (counterclockwise direction in FIG. 4), traveling wave vibration is generated in one direction on the side where each protrusion 15 is inclined. Vibration component becomes large. Therefore, when the rotor 17 rotates in one direction on the side where the protrusion 15 is inclined,
When the rotor 17 rotates counterclockwise in FIG. 4, the ultrasonic motor rotates at high speed. Conversely, when the rotor 17 rotates in the other direction opposite to the inclined side, that is, when the rotor 17 rotates clockwise in FIG.
The vibration component is smaller than in the case of rotating in one direction, and the ultrasonic motor rotates at low speed. Accordingly, the rotor 17 of the ultrasonic motor can be rotated at a high speed in one direction and at a low speed in the opposite direction only by controlling the phase of the high-frequency AC voltage without variably controlling the frequency.

【0031】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、各突起15は、周方向の
両側面15aが一方向に傾斜している。従って、圧電素
子14の駆動に基づく進行波振動は、突起15が傾斜し
た側の一方向の振動成分が大きくなる。従って、ロータ
17が一方向に回転するとき、超音波モータは高速回転
になり、ロータ17が他方向に回転するとき、超音波モ
ータは低速回転になる。その結果、本実施形態の超音波
モータは、周波数を可変できなくても、高周波交流電圧
の位相を制御可能な電圧制御装置を用いるだけで、一方
向に高速回転で、逆方向に低速回転となる。その結果、
一方向に速く、逆方向に遅い回転速度特性のモータが要
求されている場合、電圧制御装置のコストを低減するこ
とができる。又、この超音波モータは、単に一方向に高
速回転を得ることができる。
Next, the features of the stator of the ultrasonic motor configured as described above will be described below. (1) In the second embodiment, each of the protrusions 15 has both side surfaces 15a in the circumferential direction inclined in one direction. Therefore, the traveling wave vibration based on the driving of the piezoelectric element 14 has a large one-way vibration component on the side where the protrusion 15 is inclined. Therefore, when the rotor 17 rotates in one direction, the ultrasonic motor rotates at high speed, and when the rotor 17 rotates in the other direction, the ultrasonic motor rotates at low speed. As a result, even if the ultrasonic motor of the present embodiment cannot change the frequency, only by using a voltage control device that can control the phase of the high-frequency AC voltage, the motor rotates at high speed in one direction and rotates at low speed in the opposite direction. Become. as a result,
When a motor having a rotation speed characteristic that is fast in one direction and slow in the reverse direction is required, the cost of the voltage control device can be reduced. Further, this ultrasonic motor can simply obtain high-speed rotation in one direction.

【0032】(2)第2の実施の形態では、複数の突起
15をプレス加工により形成した。従って、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。
(2) In the second embodiment, the plurality of projections 15 are formed by press working. Therefore, the production time can be reduced and the cost can be reduced as compared with the processing using cutting or grinding.

【0033】(3)第2の実施の形態では、各突起15
の下部中央からは上方に向かって溝16が形成されてい
る。従って、各突起15は更に周方向に撓み易くなって
いる。その結果、各突起15は、圧電素子14の駆動に
基づく進行波振動を効率よく発生することができる。
(3) In the second embodiment, each projection 15
A groove 16 is formed upward from the center of the lower part. Therefore, each projection 15 is further easily bent in the circumferential direction. As a result, each projection 15 can efficiently generate traveling wave vibration based on driving of the piezoelectric element 14.

【0034】(第3の実施の形態)次に、本発明を定在
波型の超音波モータに具体化した第3の実施の形態を図
7、図8に従って説明する。図7に示すように、ステー
タ21は、振動板22と、圧電素子23を備えている。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment in which the present invention is embodied in a standing wave type ultrasonic motor will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 7, the stator 21 includes a vibration plate 22 and a piezoelectric element 23.

【0035】振動板22は円環状の鋼体にて形成され、
該振動板22にはステータ接触部としての複数の突起2
4が櫛歯状に形成されている。詳述すると、振動板22
には、切削又は研削加工により、径方向に内周面から外
周面まで延びた12個の突起24が周方向に等間隔(各
30°間隔)で形成されている。そして、振動板22の
外周面からみた各突起24の周方向の両側面24aは、
右斜め上方向に傾斜している。
The diaphragm 22 is formed of an annular steel body.
The diaphragm 22 has a plurality of protrusions 2 as stator contact portions.
4 are formed in a comb shape. More specifically, the diaphragm 22
In this example, twelve protrusions 24 extending from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface in the radial direction are formed at equal intervals (each 30 ° interval) in the circumferential direction by cutting or grinding. Then, both side surfaces 24 a in the circumferential direction of each protrusion 24 as viewed from the outer peripheral surface of the diaphragm 22 are:
It is inclined to the upper right.

【0036】振動板22の下面には、環状の圧電素子2
3が固着される。圧電素子23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23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〜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。尚、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。
An annular piezoelectric element 2 is provided on the lower surface of the diaphragm 22.
3 is fixed. In the present embodiment, the piezoelectric element 23 is divided into twelve pieces and subjected to polarization processing in order to generate standing wave vibration. To be more specific, the piezoelectric element 23 is configured such that adjacent polarities are opposite to the first polarized region groups A1 to A5, which are polarized into five at equal intervals (each 30 ° interval) so that adjacent polarities are opposite. The second polarization region groups B1 to B5, which are polarized into five at equal intervals (each 30 ° interval), and the positions between both ends of the first polarization region groups A1 to A5 and the second polarization region groups B1 to B5, respectively. And the first and second feedback polarization regions F1 and F2. Note that the first feedback polarization region F1 has a wider circumferential interval than the second feedback polarization region F2.

【0037】このように分極処理された圧電素子23
と、前記突起24との位置関係は図8(A)に示す該略
図のようになっている。図8(A)は、圧電素子23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24は、それぞれの領域内において中間位
置に配置されている。各第1及び第2分極領域A1〜A
5,B1〜B5と対応する各突起24は、それぞれの領
域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。
The piezoelectric element 23 thus polarized
The positional relationship between the projections 24 and the projections 24 is as shown in the schematic diagram of FIG. FIG. 8A is a schematic diagram showing a circumferential interval of the piezoelectric element 23 developed on a straight line.
Each projection 24 corresponding to the first and second feedback polarization regions F1 and F2 is arranged at an intermediate position in each region. First and second polarization regions A1 to A
Each of the protrusions 24 corresponding to 5, B1 to B5 is arranged at a position closer to the first feedback polarization region F1 side than the intermediate position in each region.

【0038】圧電素子23の下面には、電極板(図示し
ない)が設けられる。詳述すると、第1分極領域群A1
〜A5と対応した位置に第1電極板が、第2分極領域群
B1〜B5と対応した位置に第2電極板が、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にフ
ィードバック用電極板が設けられる。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23に発生する振動の情報を
検出するために使用される。
An electrode plate (not shown) is provided on the lower surface of the piezoelectric element 23. Specifically, the first polarization region group A1
The first electrode plate is located at a position corresponding to .about.A5, the second electrode plate is located at a position corresponding to the second polarization region groups B1 to B5, and the feedback electrode plate is located at a position corresponding to the feedback polarization regions F1 and F2. Provided. A voltage controller (not shown) for applying a high-frequency AC voltage is connected to the first and second electrode plates. The feedback electrode plate is used for detecting information on the vibration generated in the piezoelectric element 23.

【0039】ステータ21の上方には可動体としてのロ
ータ25が配設されている。ロータ25は円環状のロー
タ本体26と、該ロータ本体26の下面に固着されたラ
イニング材27を備えている。このライニング材27の
下面は、前記振動板22の各突起24の上面に圧接さ
れ、ロータ25はステータ21上を摺動回転可能とされ
る。
A rotor 25 as a movable body is disposed above the stator 21. The rotor 25 includes an annular rotor main body 26 and a lining material 27 fixed to the lower surface of the rotor main body 26. The lower surface of the lining material 27 is pressed against the upper surface of each projection 24 of the vibration plate 22 so that the rotor 25 can slide and rotate on the stator 21.

【0040】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23
が振動し、振動板22が図8(B)の実線と破線に示す
ような定在波振動を発生する。すると、突起24では楕
円振動が生じる。そして、突起24がロータ25と接触
するとき(振動の山となるとき)には、突起24はロー
タ25を図8(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25は反時計回り方向に回転す
る。
When the high frequency AC voltage is applied to the first electrode plate from the voltage control device, the ultrasonic motor having the above-described structure has the piezoelectric elements 23 at the positions of the first polarization region groups A1 to A5.
Vibrates, and the diaphragm 22 generates standing wave vibration as shown by the solid line and the broken line in FIG. Then, elliptical vibration occurs at the projection 24. Then, when the projection 24 comes into contact with the rotor 25 (when the peak of vibration occurs), the projection 24 acts to push the rotor 25 rightward in FIG. 8B. Therefore, the rotor 25 rotates counterclockwise.

【0041】このとき、各突起24は周方向の両側面2
4aが一方向(図7において反時計回り方向)に傾斜し
ているため、楕円振動は一方向回転時に水平方向の振動
成分が大きくなる。従って、突起24が傾斜した側の一
方向にロータ5が回転するとき、即ち、ロータ25が図
7において反時計回り方向に回転するとき、超音波モー
タは高速回転になる。尚、図8(B)では、動作を分か
りやすく説明するために振動板22の振動幅を大きく図
示している。
At this time, each projection 24 is formed on both side surfaces 2 in the circumferential direction.
Since 4a is inclined in one direction (counterclockwise direction in FIG. 7), the elliptical vibration has a large horizontal vibration component when rotating in one direction. Accordingly, when the rotor 5 rotates in one direction on the side where the protrusion 24 is inclined, that is, when the rotor 25 rotates in the counterclockwise direction in FIG. 7, the ultrasonic motor rotates at high speed. In FIG. 8B, the vibration width of the vibration plate 22 is illustrated in a large scale for easy understanding of the operation.

【0042】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23が振動し、振動板22が図8
(C)の実線と破線に示すような定在波振動を発生す
る。すると、突起24では楕円振動が生じる。そして、
突起24がロータ25と接触するとき(振動の山となる
とき)には、突起24はロータ25を図8(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2
5は時計回り方向に回転する。
Conversely, when a high-frequency AC voltage is applied to the second electrode plate from the voltage controller, the second polarization region groups B1 to B5
The piezoelectric element 23 at the position of FIG.
A standing wave vibration as shown by the solid line and the broken line in (C) is generated. Then, elliptical vibration occurs at the projection 24. And
When the projection 24 comes into contact with the rotor 25 (when the peak of vibration occurs), the projection 24 acts to push the rotor 25 leftward in FIG. 8C. Therefore, the rotor 2
5 rotates clockwise.

【0043】このとき、各突起24は周方向の両側面2
4aが一方向(図7において反時計回り方向)に傾斜し
ているため、楕円振動は反時計回り回転時に比べて、水
平方向の振動成分が小さくなる。従って、突起24が傾
斜した側と反対の他方向にロータ5が回転するとき、即
ち、ロータ25が図7において時計回り方向に回転する
とき、超音波モータは低速回転になる。尚、図8(C)
では、動作を分かりやすく説明するために振動板22の
振動幅を大きく図示している。
At this time, each projection 24 is formed on both side surfaces 2 in the circumferential direction.
Since 4a is inclined in one direction (counterclockwise direction in FIG. 7), the elliptical vibration has a smaller horizontal vibration component compared to the counterclockwise rotation. Therefore, when the rotor 5 rotates in the other direction opposite to the side where the protrusion 24 is inclined, that is, when the rotor 25 rotates clockwise in FIG. 7, the ultrasonic motor rotates at low speed. FIG. 8C
Here, the vibration width of the diaphragm 22 is illustrated in a large scale in order to easily explain the operation.

【0044】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3の実施の形態では、各突起24は、周方向の
両側面24aが一方向斜め上方向に傾斜している。従っ
て、定在波振動に基づく突起24の楕円振動は、突起2
4が傾斜した側に回転させる時の方が水平方向の振動成
分が大きくなる。従って、ロータ25が一方向に回転す
るとき、超音波モータは高速回転になり、ロータ25が
他方向に回転するとき、超音波モータは低速回転にな
る。その結果、本実施形態の超音波モータは、周波数を
可変できなくても、高周波交流電圧の供給先(第1及び
第2電極板)を切換え可能な電圧制御装置を用いるだけ
で、一方向に高速回転で、逆方向に低速回転とすること
ができる。その結果、一方向に速く、逆方向に遅い回転
速度特性のモータが要求されている場合、電圧制御装置
のコストを低減することができる。又、この超音波モー
タは、単に一方向に高速回転を得ることができる。
Next, features of the stator of the ultrasonic motor configured as described above will be described below. (1) In the third embodiment, each of the protrusions 24 has a circumferential side surface 24a which is inclined obliquely upward in one direction. Therefore, the elliptical vibration of the protrusion 24 based on the standing wave vibration is caused by the protrusion 2
The vibration component in the horizontal direction becomes larger when 4 is rotated to the inclined side. Therefore, when the rotor 25 rotates in one direction, the ultrasonic motor rotates at high speed, and when the rotor 25 rotates in the other direction, the ultrasonic motor rotates at low speed. As a result, even if the ultrasonic motor of the present embodiment cannot change the frequency, the ultrasonic motor in one direction can be used only by using the voltage control device capable of switching the supply destination (the first and second electrode plates) of the high-frequency AC voltage. High-speed rotation and low-speed rotation in the opposite direction are possible. As a result, when a motor having a rotation speed characteristic that is fast in one direction and slow in the reverse direction is required, the cost of the voltage control device can be reduced. Further, this ultrasonic motor can simply obtain high-speed rotation in one direction.

【0045】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2の実施の形態では、振動板12は、プレス加
工により、径方向に内周面から外周面まで延びた複数の
突起15が周方向に形成され、各突起15の下部中央か
らは上方に向かって溝16が形成され、振動板12の外
周面からみた各突起15の周方向の両側面15aは、図
4において、反時計回り方向に傾斜しているとしたが、
この形状に限定されるものではない。
The above embodiment may be modified and implemented as follows. In the second embodiment, the vibration plate 12 has a plurality of projections 15 extending in the radial direction from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface in the circumferential direction by press working. Grooves 16 are formed upward, and both circumferential side surfaces 15a of each projection 15 viewed from the outer circumferential surface of the diaphragm 12 are inclined counterclockwise in FIG.
It is not limited to this shape.

【0046】例えば、図9〜図11に示すように、振動
板31の外周面からみた各突起32の周方向の左方の側
面32aを垂直に、右方の側面32bを右斜め上方向に
傾斜させてもよい。このように構成すれば、上記第2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、
突起32の上面、即ちロータ17との接触面が大きくな
るため、ステータ11の振動がロータ17に効率よく伝
搬する。
For example, as shown in FIGS. 9 to 11, the left side surface 32a in the circumferential direction of each projection 32 viewed from the outer peripheral surface of the diaphragm 31 is perpendicular, and the right side surface 32b is obliquely right upward. It may be inclined. With this configuration, it is possible to obtain the same effect as that of the second embodiment, and
Since the upper surface of the projection 32, that is, the contact surface with the rotor 17 is increased, the vibration of the stator 11 is efficiently transmitted to the rotor 17.

【0047】又、図12〜図14に示すように、振動板
41の外周面からみた各突起42の周方向の右方の側面
42aを垂直に、左方の側面42bを右斜め上方向に傾
斜させてもよい。このように構成すれば、上記第2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、プ
レス加工においてプレス金型が抜け易くなり、容易に製
造することができる。
As shown in FIGS. 12 to 14, the right side surface 42a in the circumferential direction of each projection 42 as viewed from the outer peripheral surface of the diaphragm 41 is perpendicular, and the left side surface 42b is obliquely right upward. It may be inclined. According to this structure, the same effect as in the second embodiment can be obtained, and the press die can be easily pulled out in the press working, so that it can be easily manufactured.

【0048】○上記第1の実施の形態では、振動板2
は、切削又は研削加工により、径方向に内周面から外周
面まで延びた複数の突起4が周方向に形成され、振動板
2の外周面からみた各突起4の周方向の両側面4aは、
右斜め上方向に傾斜しているとしたが、この形状に限定
されるものではない。
In the first embodiment, the diaphragm 2
A plurality of projections 4 extending from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface in the radial direction are formed in the circumferential direction by cutting or grinding, and the circumferential side surfaces 4a of the respective projections 4 as viewed from the outer peripheral surface of the diaphragm 2 are ,
Although it is assumed that it is inclined upward and obliquely to the right, it is not limited to this shape.

【0049】例えば、図15の模式図に示すように、振
動板51の外周面からみた各突起52の周方向の左方の
側面52aを垂直に、右方の側面52bを右斜め上方向
に傾斜させてもよい。このように構成すれば、上記第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、突起52の上面、即ちロータ5との接触面が大きく
なるため、ステータ1の振動がロータ5に効率よく伝搬
する。
For example, as shown in the schematic diagram of FIG. 15, the left side surface 52a in the circumferential direction of each projection 52 viewed from the outer peripheral surface of the diaphragm 51 is perpendicular, and the right side surface 52b is obliquely right upward. It may be inclined. With this configuration, the first
The same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the upper surface of the projection 52, that is, the contact surface with the rotor 5 is increased, so that the vibration of the stator 1 is efficiently transmitted to the rotor 5.

【0050】○上記第2の実施の形態では、振動板12
は、一対の櫛歯状のプレス金型を相対させ、かつ互いの
櫛歯が互い違いになるように配置して加圧するプレス加
工により、傾斜した突起15を形成したが、図16に示
すように、まずプレス加工にて、振動板61に垂直に立
設した突起62を形成し、プレス金型を抜いた後、該突
起62を上方から押圧することにより突起62の周方向
の側面62aを傾斜させてもよい。このように製造する
と、突起62の下部中央に形成される溝63の開口部6
3aが潰されて、該振動板61の下面がほぼ平面とな
り、該下面に直接に圧電素子14を密着固定することが
可能となる。従って、ベースリング13が不要となり、
コストが軽減できる。尚、図14では、両側面62aは
相対向する方向に傾斜しているが、勿論前述したよう
に、例えば、一方の側面のみ傾斜させ、一方向に高速回
転で、逆方向に低速回転となるようにしてもよい。
In the second embodiment, the diaphragm 12
The inclined projections 15 were formed by pressing a pair of comb-shaped press dies to face each other, and arranging and pressing the comb teeth alternately, as shown in FIG. First, by pressing, a projection 62 is formed vertically on the vibration plate 61, and after the press die is removed, the projection 62 is pressed from above to incline the circumferential side surface 62a of the projection 62. May be. When manufactured in this manner, the opening 6 of the groove 63 formed in the center of the lower portion of the projection 62
3a is crushed, the lower surface of the vibration plate 61 becomes substantially flat, and the piezoelectric element 14 can be directly adhered and fixed to the lower surface. Therefore, the base ring 13 becomes unnecessary,
Cost can be reduced. In FIG. 14, both side surfaces 62a are inclined in opposite directions. However, as described above, for example, only one side surface is inclined, and high-speed rotation is performed in one direction and low-speed rotation is performed in the opposite direction. You may do so.

【0051】○上記第3の実施の形態では、振動板22
に形成される突起24の形状は周方向の両側面24aが
一方向に傾斜しているとしたが、進行波型の超音波モー
タと同様に、周方向の両側面24aのうち少なくとも一
方が傾斜していればよく、例えば、上記した各突起1
5,32,42,52,62と同様な形状の突起として
もよい。
In the third embodiment, the diaphragm 22
The shape of the projection 24 formed on the side surface is such that both side surfaces 24a in the circumferential direction are inclined in one direction, but at least one of the side surfaces 24a in the circumferential direction is inclined similarly to the traveling wave type ultrasonic motor. For example, each of the protrusions 1 described above may be used.
5, 32, 42, 52, and 62 may be protrusions having the same shape.

【0052】○上記第3の実施の形態の定在波型超音波
モータは、上記に限定されるものではなく、定在波振動
により突起に楕円振動を発生し可動体を移動させるもの
であれば、例えば、圧電素子23の分極処理のパターン
の違うもの等どのようなものでもよい。
The standing-wave type ultrasonic motor according to the third embodiment is not limited to the above-described one, and may be one that generates an elliptical vibration on a projection by standing-wave vibration and moves a movable body. For example, any pattern such as a pattern having a different polarization processing of the piezoelectric element 23 may be used.

【0053】○上記各実施の形態では、振動板2,1
2,22を切削加工、研削加工、プレス加工のいずれか
にて形成したが、例えば、焼結法にて形成する等、他の
製造方法で形成してもよい。
In the above embodiments, the vibration plates 2 and 1
Although 2, 22 are formed by any of cutting, grinding, and pressing, they may be formed by other manufacturing methods such as, for example, sintering.

【0054】○上記各実施の形態では、可動体としての
ロータ5,17,25及びステータ1,11,21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。この場合、振動板に形成される
突起は、可動体を移動させる方向の側面を傾斜させるよ
うにする。このようにすれば、周波数を可変できない電
圧制御装置を用いても、超音波モータは一方向に高速移
動で、逆方向に低速移動とすることができる。その結
果、一方向に速く、逆方向に遅い速度特性のリニアモー
タが要求されている場合、電圧制御装置のコストを低減
することができる。又、このリニア超音波モータは、単
に可動体を一方向に高速移動させることができる。
In each of the above embodiments, the rotors 5, 17, and 25 and the stators 1, 11, and 21 as movable bodies are formed in an annular shape, and are ultrasonic motors that perform rotational motion. May be formed as a linear ultrasonic motor formed linearly. In this case, the projections formed on the diaphragm tilt the side surfaces in the direction in which the movable body is moved. In this way, even if a voltage control device that cannot change the frequency is used, the ultrasonic motor can move at high speed in one direction and move at low speed in the opposite direction. As a result, when a linear motor having a speed characteristic that is fast in one direction and slow in the reverse direction is required, the cost of the voltage control device can be reduced. Further, this linear ultrasonic motor can simply move the movable body in one direction at a high speed.

【0055】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5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、前記ステータ接触部(15,
32,42,62)の下部には、溝(16,63)を形
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、ステータ接触部は周方向に撓み易くな
る。従って、ステータ接触部は、圧電素子の駆動に基づ
く振動波を効率よく発生することができる。
The technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments will be described below together with their effects. (A) In the stator of the ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 5, the stator contact portion (15,
32. A stator for an ultrasonic motor, wherein grooves (16, 63) are formed in the lower part of (32, 42, 62). In this case, the stator contact portion is easily bent in the circumferential direction. Therefore, the stator contact portion can efficiently generate a vibration wave based on the driving of the piezoelectric element.

【0056】(ロ)上記(イ)に記載の超音波モータの
ステータにおいて、前記溝(63)は、その開口部(6
3a)が振動板(61)の下面と同一面で閉ざされて形
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、該下面に直接に圧電素子を密着固定す
ることが可能となる。
(B) In the stator of the ultrasonic motor according to (a), the groove (63) has an opening (6).
A stator for an ultrasonic motor, wherein 3a) is formed so as to be closed on the same plane as the lower surface of the diaphragm (61). This makes it possible to directly fix the piezoelectric element to the lower surface.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
複雑な交流電圧の制御を必要とせず、所望の速度特性を
得ることができる超音波モータのステータ、振動板及び
超音波モータを提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
It is possible to provide an ultrasonic motor stator, a diaphragm, and an ultrasonic motor that can obtain desired speed characteristics without requiring complicated AC voltage control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining an ultrasonic motor according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態のステータを一部切り欠いた斜
視図。
FIG. 2 is a perspective view of the stator according to the first embodiment with a part cut away.

【図3】第1の実施形態のステータを外周面からみた模
式図。
FIG. 3 is a schematic view of the stator according to the first embodiment viewed from an outer peripheral surface.

【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。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an ultrasonic motor according to a second embodiment.

【図5】第2の実施形態のステータを一部切り欠いた斜
視図。
FIG. 5 is a perspective view of the stator according to the second embodiment with a part cut away.

【図6】第2の実施形態のステータを外周面からみた模
式図。
FIG. 6 is a schematic view of a stator according to a second embodiment viewed from an outer peripheral surface.

【図7】第3の実施形態の超音波モータを説明するため
の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an ultrasonic motor according to a third embodiment.

【図8】(A)第3の実施形態のステータを周方向に展
開した該略図。(B)第3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3の実施形
態のステータの動作を説明するための説明図。
FIG. 8A is a schematic view of a stator according to a third embodiment developed in a circumferential direction. (B) Explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the stator of 3rd Embodiment. (C) Similarly, explanatory drawing for demonstrating operation | movement of the stator of 3rd Embodiment.

【図9】別例の超音波モータを説明するための説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining another example of an ultrasonic motor.

【図10】別例のステータを一部切り欠いた斜視図。FIG. 10 is a perspective view in which a stator of another example is partially cut away.

【図11】別例のステータを外周面からみた模式図。FIG. 11 is a schematic view of another example of a stator viewed from an outer peripheral surface.

【図12】別例の超音波モータを説明するための説明
図。
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining another example of an ultrasonic motor.

【図13】別例のステータを一部切り欠いた斜視図。FIG. 13 is a perspective view in which a stator of another example is partially cut away.

【図14】別例のステータを外周面からみた模式図。FIG. 14 is a schematic view of another example of a stator viewed from an outer peripheral surface.

【図15】同じく別例のステータを外周面からみた模式
図。
FIG. 15 is a schematic view of another example of a stator viewed from an outer peripheral surface.

【図16】同じく別例のステータを外周面からみた模式
図。
FIG. 16 is a schematic view of another example of a stator viewed from an outer peripheral surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2,12,22,31,41,51,61…振動板、
3,14,23…圧電素子、4,15,24,32,4
2,52,62…突起、5,17,25…ロータ、4
a,15a,24a,32a,32b,42a,42
b,52a,52b,62a…突起の側面。
2, 12, 22, 31, 41, 51, 61 ... diaphragm
3, 14, 23 ... piezoelectric element, 4, 15, 24, 32, 4
2, 52, 62 ... projection, 5, 17, 25 ... rotor, 4
a, 15a, 24a, 32a, 32b, 42a, 42
b, 52a, 52b, 62a...

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 可動体(5,17,25)と接触する立
設された複数のステータ接触部(4,15,24,3
2,42,52,62)を有した振動板(2,12,2
2,31,41,51,61)と、 前記振動板(2,12,22,31,41,51,6
1)の下部に設けられ、前記ステータ接触部(4,1
5,24,32,42,52,62)に振動波を発生さ
せる圧電素子(3,14,23)とを備えた超音波モー
タのステータであって、 前記ステータ接触部(4,15,24,32,42,5
2,62)は、前記可動体を移動させる方向の両側面
(4a,15a,24a,32a,32b,42a,4
2b,52a,52b,62a)のうち少なくとも一方
の側面が傾斜していることを特徴とする超音波モータの
ステータ。
A plurality of standing stator contact portions (4, 15, 24, 3) that come into contact with a movable body (5, 17, 25).
2, 42, 52, 62)
2, 31, 41, 51, 61) and the diaphragm (2, 12, 22, 31, 41, 51, 6)
1), and is provided below the stator contact portion (4, 1).
5, 24, 32, 42, 52, 62) and a piezoelectric element (3, 14, 23) for generating a vibration wave, wherein the stator contact portion (4, 15, 24) is provided. , 32,42,5
2, 62) are both side surfaces (4a, 15a, 24a, 32a, 32b, 42a, 4a) in the direction in which the movable body is moved.
2b, 52a, 52b, 62a), wherein at least one side surface is inclined.
【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、 前記可動体(5,17,25)、前記振動板(2,1
2,22,31,41,51,61)及び前記圧電素子
(3,14,23)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。
2. The stator for an ultrasonic motor according to claim 1, wherein said movable body (5, 17, 25) and said diaphragm (2, 1).
2, 22, 31, 31, 41, 51, 61) and the piezoelectric element (3, 14, 23) are formed in an annular shape.
【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、 前記ステータ接触部(15,32,42,62)を有し
た前記振動板(12,31,41,61)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。
3. The stator for an ultrasonic motor according to claim 1, wherein the diaphragm (12, 31, 41, 61) having the stator contact portion (15, 32, 42, 62) is An ultrasonic motor stator formed by press working.
【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、 前記振動波は、進行波であることを特徴とする超音波モ
ータのステータ。
4. The stator for an ultrasonic motor according to claim 1, wherein the vibration wave is a traveling wave.
【請求項5】 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、 前記振動波は、定在波であることを特徴とする超音波モ
ータのステータ。
5. The stator for an ultrasonic motor according to claim 1, wherein the vibration wave is a standing wave.
【請求項6】 可動体(5,17,25)と接触する立
設された複数のステータ接触部(4,15,24,3
2,42,52,62)を有し、 該ステータ接触部(4,15,24,32,42,5
2,62)は、前記可動体を移動させる方向の両側面
(4a,15a,24a,32a,32b,42a,4
2b,52a,52b,62a)のうち少なくとも一方
の側面が傾斜していることを特徴とする振動板。
6. A plurality of standing stator contact portions (4, 15, 24, 3) which come into contact with a movable body (5, 17, 25).
2, 42, 52, 62), and the stator contact portions (4, 15, 24, 32, 42, 5)
2, 62) are both side surfaces (4a, 15a, 24a, 32a, 32b, 42a, 4a) in the direction in which the movable body is moved.
2b, 52a, 52b, 62a), wherein at least one side surface is inclined.
【請求項7】 請求項1乃至5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。
7. An ultrasonic motor comprising the stator according to claim 1. Description:
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Cited By (5)

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