JPS61106077A - 振動波モ−タ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は進行性表面波により駆動する振動波モータに関
し、特に表面波モータの振動体の支持構造に関する。

〈従来技術の説明〉 振動波モータは、電歪素子に周波電圧を印加したときに
生ずる振動運動を回転運動又は−次元運動に変換するも
ので、従来の電磁モータに比べて巻線を必要としないた
め、構造が簡単で小型になり、低速回転時にも高トルク
が得られるという利点があり、近年注目され多くの提案
原理を示すもので、第１図は上記のモータの表面波の発
生状態を示している。金属の振動体１に接着された電歪
素子２ａ、２ｂは、説明の便宜上振動体１の上下両側に
配置されているが。

電歪素子２ａ、２ｂは振動体ｌの片側、適度にはなれた
所に空間的に入／４の位相ずれを満足するように配置さ
れている。

振動体ｌを電歪素子２ａ、２ｂの一方の電極とし、電歪
素子２ａには、交流電源３ａがらＶ＝Ｖｏｓｌｎ　　ω
ｔ、電歪素子２ｂには９０°位相器３ｂを通して入／４
位相のずれたＶ＝Ｖｏ　ｓ　ｉ　ｎ　（ωｔ±π／２）
の交流電圧を印加する。前記式における（＋）　、　（
−）は移動体５を動かす方向によって位相器３ｂで切換
えられる。

いま（−）側に切換えてあり電歪素子２ｂにはＶ＝Ｖｏ
　ｓ　ｉ　ｎ　（ωｔ−π／２）の電圧が印加されると
する。電歪素子２ａだけが単独で動が起り、電歪素子２
ｂだけが単独で電圧Ｖ＝Ｖｏｓｉｎ（ωｔ−τ／２）に
より振動した場合は同図（ｂ）に示すような定在波によ
る振動が起る。王妃位相のずれた２つの交流電圧を同時
に各々の電歪素子２ａ、２ｂに印加すると振ｉ４−”　
’　−″′−−−コ” ？　−−□−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−□□ １．１、−■−■−■■■■■■■■−■−■−■−■
−■−１１１１／ω、（ロ）はｔ；π／２ω＋２ｎπ／
ω。

（へ）はｔ＝π／ω＋２ｎπ／ω、（ニ）はｔ＝３π／
２ω＋２ｎπ／ωの時のもので振動伴っており、第２図
に示すように振動体ｌの頂点Ａについて着目すると、縦
振幅Ｕと横振幅Ｗで反時計方向の回転楕円運動をしてい
る振動体１の表面には移動体５が加圧接触しており振動
面の頂点にだけ接触することになるから、頂点に於ける
質点Ａ、Ａ′・・・の楕円運動の縦振幅Ｕの成分に駆動
され、移動体１は矢印Ｎ方向に移動する。

９０＠位相器により＋９０＠位相をずらせば、振動波は
−Ｘ方向に進行し、移動体ｌはＮ方向と逆向きに移動す
る。

質点Ａの頂点に於ける速度はＶ＝２πｆｕ（ｆは振動周
波数）となり、移動体５の移動速度はこれに依存すると
共に、加圧接触による摩？、　　　″　　　　　　　　
　　　　　′−１１１１１１１１１．−■■■−■■■
■■■−■■■−■■■−■■■■■■−■■■−■■
■■■■−■■■−１１１１□□□□□□□□□□−□
□□□□−□□□□□−□□□□−□□□□□−□□□
□□−□□□□−□□□□□−□□□□□−□□□□□
□□□□□−□□□□□−□□□□□−□□□□−□１
１１１１１１１１．−■■■−■■■■■■−■■■−
■■■−■■■■■■−■■■−■■■■■■−■■■
−１１１する。

即ち、移動体５の移動速度は質点Ａの楕円運動の大きさ
に比例し、その楕円運動の大きさは波の表面はＸ方向に
進行する。

このような進行性の振動波は縦波と横波を’＋１圧を必
要となり、したがって高い駆動効率を得ることは困難で
あった。

また振動体ｌはその振動をさまたげないように支持する
のが難しく、従来フェルト等の材質を介して支持されて
いる。しかし振動体ｌの正確な位置決めが難しいとか経
年変化による材質の劣化等々、モータ実装に関して、問
題点が少なからずあった。

また、電歪素子に前述の周波電圧を印加するに際しては
電歪素子に直接細い金属線、あるいはより線から成る導
線をはんだ社けして引き出が部分的に不均一となって振
動状態に悪影響を及ぼしたり、振動体の振動により引き
出し線のはんだ付は箇所が疲労して断線したりする欠点
があった。

電歪素子に印加される電圧に比例する。

したがって、高回転数を得ようとすれば、高目的とし、
かかる目的の基で本発明は振動子を支持するために設け
られている補助振動子を導体で構成することにより電歪
素子への給電のための電極と兼用できるようにしたこと
を特徴とする。

〈実施例〉 第３乃至５図は本発明の一実施例を説明する図面である
。

第３図は本発明の一実施例の振動波モータの分解斜視図
、 第４図は第３図に示した電歪素子の平面図、第５図は第
３図に示した補助振動子の平面図である。

尚これらの図において第１図、第２図に示した要素と同
じ機能を有する要素には同じ番号を付す。

第３図乃至第５図においてｌは前述の振動１１は補助振
動子で、振動体１を保持するための支持部１１ａ（図で
は３ケ所）を有しており、この支持部１１ａは、電歪素
子２に周波電圧を印加するための引き出し線を兼ねるた
めに導体で構成されている。振動体ｌ、電歪素子？、補
助振動子１１は、それぞれ導電性を有する接着剤により
４接着され一体となる。

次に補助振動子１１と電歪素子２とを第４図、第５図を
用いて詳述する。

第４Ｖ！Ｊに示すように電歪素子２には電歪素子群２ａ
、２ｂが前述の駆動原理に基づき空間的に入／４の位相
差をもって分極処理されている。

補助振動子１１は第５図に示すように電極部１　ｌ　ｂ
　、　４１　ｃ　、　１１　ｄに分割されている。

電極部１１ｂは電歪素子２の電歪素子群２ａに対向し、
電極群１１ｃは電歪素子群２ｂに対向するように設けら
れている。電極部１１ｂ。

ｌＬｃ、ｌｉｄは夫々支持部ｌｉｄを有しており支持部
ＩＬａの一端にはモータを筐体に取り付けて固定するた
めのビス孔が設けられている。

本実施例では、該ビス孔は電歪素子２が振動しても固定
端となるように電極部から所定距離を隔てて設けられて
いる。したがってビス孔が振動の節となり、補助振動子
の電歪素子に接している部分は振動の腹とすることがで
き、振動体の振動を防げることなく振動体をモータ筐体
に保持することができる。

１２ａ、１２ｂ、１２ｃは電極部１１ｂ。

１１ｃ、ｌｉｄをつなぐ結合部で、プレス加工等により
補助振動子１１を一体成形するために設けられている。

すなわち加工時にはプレスで第５図に示した様な補助振
動子１１を打ち抜き加工し、導電性を有する接着剤を電
歪素子群のパターンにて補助振動子に塗布して補助振動
子１１、電歪２、振動体１を接着した後、第５図におい
て破線で示した部分において結合部１２ａ、１２ｂ、１
２ｃを切断して取り除くことにより簡単に補助振動子を
構成できる。

該方法に依れば絶縁体から成る補助振動子土にあらかじ
め成形された導電性を有する電極部１１ｂ、ｌｌｃ、ｌ
ｌｄを固設するように構成する方法に比して電極部の位
置決めを容易に行うことができ、更に結合部１２ｄ、１
２ｂ。

１２ｃを切断した状態では電極部１１ｂ、１１ｃ、ｌｌ
ｄは互いに電気的に絶縁されているためわざわざ絶縁処
理を行うことが不要となる。

次に第６図、第７図を用いて本発明の電歪素子、補助振
動子の別の実施例について説明する。

第６図は電歪素子２の一ケ所に電歪素子自体の振動状態
を検出するため分極処理した電歪素子群２Ｃを設けた電
歪２′の平面図である。

第７図は第６図に示した電歪素子とともに用いられる補
助振動子１１’の平面図である。かかる補助振動子１１
’は第６図に示した電歪素子群−２Ｃに対応した位置に
電極ｌｉｅを有している。

と 本実施例において振動体ｌに移動体５及びその他の構成
は第３図に示した実施例と全く同じであるため説明を省
略する。

第８図は第３図に示した振動波モータの一部の断面図で
ある。

１２は振動波モータ本体を筐体にとりつけるとりつけ台
で振動体１は前述の補助振動子１１の支持部１１ａを介
してとりつけ台１２に固定、される、１３はモータ外筒
である。１６は、移動体５を振動体１に加圧・接触させ
るための加圧／＜ネ、１４は振動体１と支持部ｌｉｄ、
導通をとるための導電ペーストであり、かかる導電ペー
ストは支持部ｌｉｄに対応する振動体１に使用される。

１５は移動体５と振動体ｌとの摩擦部をのぞいて、コー
トされた絶縁体の樹脂層で水滴等により、本来導通すべ
きでない　支持部と電歪素子が導通してしまって起こる
事故を防止するものである。

引き出し電極として機能する補助振動子１１は、取付は
ビス２０を介して外部に電気的に接続しており、かかる
取付はビス２０から電力が供給される。

したがってわざわざ電力を供給する端子を設けることは
必要でｉい。

本実施例では補助振動子１１はその突出した形状の支持
部の一端でモータ筐体にとりつけ台にビス止めされてい
るが、この構造に限定されるものではなく、 補助振動子を第３図に示す補助振動子の支持部を十分含
む直径を有する大型のリンズ状の板として構成してもよ
い。

また取付は金工２をモータ筐体とともにモールド成型す
るような場合には補助振動子１１の支持部を取り付は台
部にインサート成型してもよく、この方法により補助振
動子１１の支持部ビス孔を設けてビス止めする必要もな
く取り付は台に補助振動子の支持部を固着することがで
きる。またその際に補助振動子１１の支持部を介して電
力を供給するためモータ筐体から支持部の一ケ所を突出
させてもよい。

また第３図に示す実施例においては支持部を３ケ所とし
、第７図に示す実施例では４ケ所としたが支持部の数は
振動体に進行性振動波を生じさせるために電歪素子に電
力を印加するのに必要な本数以上であれば何本でもかま
わない。

以上の様に本発明に依れば、振動波モータの電歪素子に
電力を供給するに際し、電歪素子と接合され、振動波モ
ータを支持するために設けられている補助振動子を介し
て電力を供給するようにしているので電歪素子から直接
導線を引き出し、かかる導線を介して電力を供給する方
法に比べて振動体の振動により、引き出された導線が疲
労して断線したり、導線を引き出すに際して行なわれる
はんだ付けにより振動体の質量が部分的に不均一となり
駆動状態に悪影響が生じることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の振動波モータの駆動原理を示す
゛図面、 第３図は本発明の一実施例の振動波モータの分解斜視図
、 第４図は第３図に示した電歪素子の平面図、：５５図は
第３図に示した補助振動子の平面図。 第６図、第７図は本発明の第２の実施例の夫々、電歪素
子の平面図、補助振動子の平面図、ｇＩ、８図は第３図
に示した振動波モータの一部の断面図である。 １−−−−−−−一振動体 ２−−−−−−−一電歪素子 ５−−−−−−−一移動体 １１−−−−−−−一補助振動子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. リング状振動体に複数の電歪素子を位相差的に接合し、
   又は複数に位相差的に分極処理された電歪素子を接合し
   、該電歪素子に周波電圧を印加して、該振動体に進行性
   振動波を発生させ、該進行性振動波により、前記振動体
   に接触させた移動体を摩擦駆動する振動波モータにおい
   て、モータを筐体に支持するための前記振動体から突出
   した部分を有し、少なくとも一部は導電性を有している
   補助振動子と、該補助振動子を介して前記電歪素子に電
   力を供給する端子とを設けたことを特徴とする振動波モ
   ータ。