JPS61135369A

JPS61135369A - 超音波振動を利用した表面波モ−タ−

Info

Publication number: JPS61135369A
Application number: JP59256923A
Authority: JP
Inventors: Tadao Takagi; 忠雄高木; Shigemasa Sato; 重正佐藤; Kazuo Hakamata; 和男袴田
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1986-06-23

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】（発明の技術分野）本発明は、超音波振動を利用した表面波モーターに関す
る。

（発明の背景）表面波モーターは、弾性体と圧電体とから成るステータ
ーと、酸ステーターに加圧接触されたローターとから成
り、駆動回路にてステーターに進行波を発生させ、加圧
接触されたローターを駆動するように構成されている。

従つて、ステーターはローターによって間接的に加圧力
を受けながら励振する為、このステーターと固定部との
間には緩衝効果を有する緩衝支持部材が用いられる。

第５図は従来の表面波モーターの斜視図を示している。

表面波モーターは弾性体１ａ及び圧電体１ｂとから成る
ステーター１の圧電体１ｂ側で緩衝支持部材２によって
固定部７に支持されている。

また、ステーター１の弾性体ｌｅ側にはローター８が加
圧接触されている。

ステーターの圧電体１ｂの表面の電極１ｃ、１ｄ、ｌｅ
には、それぞれリード線３ａ、３ｂ、３ｄが半田付けさ
れている。これらのリード線３ａ。

３ｂ、３ｄにより、表面波モーターと不図示の駆動回路
とは電気的に接続されている。この駆動回路は圧電体１
ｂを励振させ弾性体１ａに進行波を発生させ、ローター
８を駆動する。

しかしながら、配線部材であるリード線３ａ３ｂ、３ｄ
の直径や、接続の際の半田付けの半田盛りの高さは、緩
衝支持部材２の厚さ程度を有しているため、これらの配
線部材をステーター１と緩衝支持部材２との間に挟んだ
まま固定部７に固定され且つローター８により加圧され
ると、緩衝支持部材２の緩衝効果は低下し且つステータ
ー１の配線部材付近では加圧力の集中が生して、表面波
モーターの駆動効率の低下という不都合が生じる。

（発明の目的）本発明はこれらの欠点を解決し、配線部材の配設された
部分での緩衝支持部材の緩衝効果の低下や表面波モータ
ーの駆動効率の低下が防止された表面波モーターを得る
ことを目的とする。

（発明の概要）本発明は、ステーターを固定部に支持している緩衝支持
部材が、少な（とも加圧方向でステーターに接続された
配線部材に当接することのないように緩衝支持部材に切
欠部を形成し、緩衝支持部材の緩衝効果の低下とステー
ターの特定部分への加圧力の集中とを防止するようにな
したことを技術的要点としている。

（実施例）第１図は、本発明による表面波モーターの実施例の斜視
図を示す、第５図と同様な構成の部材には同符号を付し
、説明を省略する。ステーター１の圧電体１ｂのｔ掻回
１ｃ、ｌｄ、ｌｅには、不図示の駆動回路と電気的に接
続するリード線３ａ。

３ｂ、３ｃがそれぞれ半田付けされており、その半田付
は部３ｄ、３ｅ、３ｆは圧電体１ｂの外周近傍に配置さ
れている６本発明の配線部材とは、実施例ではリード線
３ａ、３ｂ、３ｃ及び接続部である半田付は部３ｄ、３
ｅ、３ｆに対応する。

ステーター１を固定部７に支持する際に、ステーター１
と固定部７との間に介在させる緩衝支持部材４は、圧電
体１ｂの形状と同様な形状に形成されており、前記固定
部７に接着材等により固定されると共にステーター１と
も接着材等により接着され、ステーター置と固定部７と
の緩衝材として機能している。前記固定部７にステータ
ー１を固定する際に、ステーター１の前記半田付は部３
ｄ、３ｅ、３ｆ及びリード線３ａ、３ｂ、３ｃが緩衝支
持部材４（例えば、フェルト等の緩衝材）に当接するこ
とのないように、この半田付は部及びリード線に対向す
る緩衝支持部材４の外周部に半円形の切り欠き部４ａ、
４ｂ、４ｃを設ける。

このように、緩衝支持部材４に切り欠き部４ａ。

４ｂ、４ｃを設けたことにより、ステーター１を固定部
７に緩衝支持部材４でもって支持固定した時に切り欠き
部４ａ、４ｂ、４ｃの部分に対応するステーター１　（
圧電体Ｉｂ）の電極部分が露出することになり、この露
出した部分に＋ｆｉｉ記配線部材が位置するようにすれ
ば少な（ともローター８の加圧方向で前記配線部材は緩
衝支持部材４に当接することはなく、すなわち前記配線
部材は緩衝支持部材４及び固定部７により加圧力を受け
ることはない。尚、この半田付は部の半田の高さは、緩
衝支持部材４の厚さより小である。

従って、ローター７によってステーター１が加圧されて
も、緩衝支持部材４の緩衝効果の低下やステーターｌの
リード線、半田付は部への加圧力の集中による駆動効率
の低下という不都合を回避することができる。

次に、前述した緩衝支持部材４の変形例を第２図と第３
図とに基づき説明する。第２図において緩衝支持部材５
は、その内側に半円形の切り欠き部５ａ〜５ｃが設けら
れている。この切り欠き部５ａ〜５Ｃは、ステーター１
の半田付は部及びリード線に対向する位置に設けられて
おり、前述と同様な効果を存する。この緩衝支持部材５
は、リード線３ａ〜３Ｃを内側に引き出す構造の表面波
。

モーターに有効である。

第３図において、緩衝支持部材は、ステーターｌの半田
付は部及びリード線に対向する位置の半径方向の部分を
完全に削除したものであり、６ｄ〜６ｒに３分割され、
図中６ａ〜６ｃが切り欠き部に相当し、そこにステータ
ーｌの半田付は部及びリード線が来る。このような形状
の緩衝支持部材は、ステーターの内外径の差が小さい表
面波モーターに使用するとを効である。

尚、以上のように実施例としては第１図〜第３図の３種
類のものを示したが、切り欠き形状はこれらに限定され
るものではな（、本発明の目的が達成されるものであれ
ぽいかある形状でも良い。

第４ａ図は表面波モーターの駆動回路の一例を示し、第
４ｂ図は前記駆動回路の出力波形図を示す。まず、回路
Ａについて構成を説明する。パルス発振器ｌＯからは第
４ｂ図の［相］に示すようなパルス信号が出力される。

このパルス信号のデユーティは表面波モーターの駆動効
率が最高となるものに定められている。このパルス発振
器１０はＴフリップフロップ１１のＧＫ入力端子に接続
されており、このＣＭ入力端子には図中■Ｃにの如く出
力波形が現れる。このパルス信号の立上りに同期して出
力端子Ｑｌ及びＱ２からそれぞれ第４ｂ図の■旧及び（
ｌｌＱ２に示すようなパルス信号を出力する。

Ｔフリップフロップ璽１のＱｌ出力端子は、ＭＯＳＦＥ
Ｔ１３のゲートに接続され、パルス発振器１０の出力は
、ＭＯＳ　ＦＥＴ　　ｌ　２及び１３を介してオペアン
プ１５の反転及び非反転入力端子に接続されており、Ｍ
ＯＳ　Ｆｌ！、Ｔ　　Ｉ　２〜１４のスイッチングを行
う。

また、Ｔフリップフロップ１１のＱ２出力端子はＭＯＳ
　ＦＥＴ　１２及び１４のゲートにそれぞれ接続されて
いる。オペアンプ１５の出力は、前記表面波モーターの
圧電体１ｂの電極ＩＣにリード線３ａを介して接続さて
いる。また、圧電体１ｂの電極１ｅはリードＷＡ３Ｃを
介してアースされている。

回路Ｂは、前述した回路へと同様な構成であるので、簡
単に説゛明する。パルス発振器１０の出力は、インバー
ター１６を介して回路已に入力しており、Ｔフリップフ
ロップ１７のＧＫ入力端子及びオペアンプ２１の両入力
端子にＭＯＳ　Ｆ！！７１８及び１９を介して入力して
いる。このオペアンプ２１の出力端子は、表面波モータ
ーの圧電体１ｂの電極１ｄにリードＷ３ｂを介して接続
さている。

次に、第４ｂ図を用いて駆動回路の動作を説明する。ま
ず時点ｔ１においては、パルス発振器１０の出力がＨレ
ベル信号なのでＴフリップフロップＩＩのＣＫ入力端子
には図中１１１１ＧＫの如くＨレベル（３号が入力され
、Ｑｌ出力端子からは図中◎Ｑｌの如くＬレベル信号が
、またＱ２出力端子からは図中■ｑ２の如くＨレベル信
号が出力される。すると、ＭＯＳ　ＦＥＴ　Ｉ　２及び
１４はオンされ、またＭＯＳ　ＦｌｓＴ１３はオフされ
る。従って、オペアンプ１５の反転入力端子にはＨレベ
ル信号が、又非反転入力端子にはグランドレベル信号が
入力されるので、図中■ａに示す如くオペアンプ１５の
出力はリード５ｉ３ａを介して負電位の出力が現れる。

この時、リード線３ａに現れた電位振幅はオペアンプ１
５の増幅率によって決定できるものである。

次に、時点Ｌ２においては、パルス発振器１０からＬレ
ベル信号がＴフリップフロップ１１に入力する。そうす
ると、フリップフロップ１１のＱｌ出力端子からＨレベ
ル信号が、又Ｑ２出力端子からＬレベル信号が出力する
ので、ＭＯＳ　ＦＥＴ　１２及び１４はオフとなり、又
ＭＯｓ　ＦＥＴ　１　ｓはオンとなる。従って、オペア
ンプ１５の反転入力端子には信号がカットされ、又非反
転入力端子にはＬレベル信号（即ち、グランドレベル信
号）が入力されるので、図中■ａに示す如くオペアンプ
１５の出力はリード線３ａを介してグランド電位の出力
が現れる。

次に、時点ｔ３においては、パルス発振器１０からＨレ
ベル信号がＴフリップフロップ１１に入力する。そうす
ると、フリップフロツブ１１のＱ１出力端子からＨレベ
ル信号が、又Ｑ２出力端子からＬレベル信号が出力した
ままであるので、間５ＦＥＴ１２及び１４はオフとなり
、又問Ｓ　ＰＥＴ　１３はオンとなる。従って、オペア
ンプ１５の反転入力端子には信号がカットされ、又非反
転入力端子にはＨレベル信号が人力されるので、図中■
ａに示す如くオペアンプ１５の出力はリード線３ａを介
して正電位の出力が現れる。従って、図中■ａに示す如
く、オペアンプ１５の出力のリード線３ａには、交流の
間欠の矩形波が現れ、圧電体１ｂに印加されることにな
る。

同様に、回路Ｂでは、パルス発振器１０からのパルス信
号がインバータ１６を介して人力されているだけである
ので、回路Ｂのそれぞれの所での出力波形は回路Ａに対
応する個所と反転した出力波形となっており、即ち＠Ｃ
Ｋ　−＠Ｃに、■Ｑｌ−＠ＱＩ。

ＱＱ２−＠Ｑ２がそれぞれの反転波形と対応している。

従って、回路Ｂのオペアンプ２Ｉの出力のリード線３ｂ
からは、第４ｂ図の■ｂに示す如く交流の間欠の矩形波
があられれ、■ａの矩形波と同し周波数でπ／２だけ位
相の進んだ波形となり、圧電体１ｂに印加されることに
なる。

以上述べた如く、駆動回路からは位相差π／２の２つの
交流間欠矩形波が表面波モーターのステーター１の電極
１ｃ及びｌｄにそれぞれ印加され、駆動回路はステータ
ーｌを励振させて不図示のローターを駆動する。尚、ロ
ーターの駆動方向は２つの交流間欠矩形波の位相の進退
を逆にすることにより制御できる。このように、表面波
モーターを交流間欠矩形波で駆動することで、カメラ等
の低直流電圧でも効率良く表面波モーターを駆動制御で
きるようになる。

以上述べた如く、本実施例では、緩衝支持部材に切り欠
き部を設け、前記緩衝支持部材と圧電体の電極の半田付
は部やリード線等と干渉しないようしたことにより、表
面波モーターを固定部に緩衝支持部材を介して支持固定
しても緩衝支持部材の緩衝効果の低下や表面波モーター
のステーターｌへの加圧力集中を防止できる。更に、上
述した駆動回路を使用することで、低直流電圧でも表面
波モーターの駆動効率よく制御できる。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、ステーターに接続された
配線部材に当接することのないように切り欠かれた切欠
部を有する緩衝支持部材を、ステーターと固定部との間
に介在させ、表面波モーターを固定部に固定支持したの
で、緩衝支持部材の緩衝効果の低下及びステーターの特
定部分への加圧力集中を防止でき、駆動効率の高い表面
波モーターを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表面波モーターの実施例の斜視図
、第２図及び第３図は前記表面波モーターと固定部との
間に配置される緩衝支持部材の斜視図、第４ａ図は前記
表面波モーターの駆動回路図、第４ｂ図は前記駆動回路
の各部分の出力波形図を示す。第５図は表面波モーターの従来例の斜視図を示す６（主要部分の符号の説明）１・・・・・ステーター１ａ・・・・弾性体ｌｂ・・・・圧電体２．４．５・・・・・緩衝支持部材３ａ〜３Ｃ・　・　・　リード線３ｄ〜３ｒ・・・接続部４ａ〜４ｃ、５ａ　〜５ｃ、６ａ　〜６ｃ・・・・・・
・切り欠き部ｌＯ・・・・パルス発振器

Claims

【特許請求の範囲】　ローターと、ステーターと、該ステーターに加圧接触
された移動体と、該ステーターを該固定体に支持する緩
衝支持部材と、配線部材を介して前記ステーターに接続
され、該ステーターを駆動することにより該ステーター
上で前記移動体を移動せいしめる駆動回路とを備えた表
面波モーターにおいて、前記緩衝支持部材は、前記緩衝支持部材が加圧方向に前
記配線部材と当接することがないように切り欠かれた切
欠部を有することを特徴とする超音波振動を利用した表
面波モーター。