JPS62114481A - 超音波モ−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、圧電体による超音波振動を利用した超音波モ
ータに関するものである。

従来の技術 一般に、超音波モータは圧電体により表面進行波を発生
する振動子体と動体とが加圧接触した構成であり、振動
子体と動体との摩擦力によって動体が一定方向に駆動さ
れる。この振動子体および動体の構成材として、一般に
、アルミ、鉄、ステンレス、黄銅などの金属材が使用さ
れている。

発明が解決しようとする問題点 上記のように、振動子体および動体として金属材を使用
した超音波モータは、金属間が摩擦するために動作中に
大きな接触摩擦雑音が発生するという問題点がある。ま
た、高い寸法精度を必要とするために、加工費が高価に
なるという問題点がある。

問題点を解決させるだめの手段 本発明は上記問題点を解決フるために、振動子体および
動体のいずれか一方を少なくとも合成高分子材で構成し
たものである。

作　　用 上記構成により、合成高分子材が摩擦するだめに、動作
中の接触摩擦雑音の発生が少なくなる。

また合成高分子材の比重が小さいために、モータの重さ
が軽くなる。さらに、量産性の良い通常のプラスチック
成形が可能で、成形加工が容易であるために、加工費が
安くなり、また複雑形状物の精密加工も可能となる。

実施例 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の超音波モータの一実施例の駆動原理を
示す要部拡大図である。（１）は圧電体であり、その表
面に振動子体（２）が接着固定されている。（３）は動
体であシ、動体（３）と振動子体（２）は対面して加圧
接触して配置され、動体（３）および振動子体（２）の
いずれか一方は少なくとも合成高分子材で構成されてい
る。圧電体（１）によって発生した表面進行波は振動子
体（２）に伝えられ、振動子体（２）と動体（３）との
摩擦力によって動体（３）が一定方向に駆動する。

本発明に使用できる合成高分子材としては、特に制限は
ないが、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリオキシ
ペンジレン、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルス
ルホン、ポリアリノート、ポリエーテルイミド、ビスマ
レイミドトリアジン樹脂、ポリアミドイミノ、ポリアミ
ノビスマレイミド、ポリオキシベンジレン、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
カーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シア
リールレフタレ−）！脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂
、ＡＢＳ樹脂、高分子量ポリエチレン、アクリ、１１／
樹脂、ポリウレタン、フラン樹脂、メラミン樹脂、ユリ
ア樹脂などの＃熱性があシ、機械的強度の大きな材料が
望ましい。

また上記合成高分子材に、金属粉、金属繊維、炭素粉末
、炭素繊維、フェライト粉末、ガラス繊維、アルミナ繊
維、窒化珪素粉、炭化珪素繊維、二硫化モリブデン粉末
、シリカ粉末、アルミナ粉末、マイカ粉末、タルク粉末
、その他の無機質粉末、芳香族ポリアミド繊維、フェノ
ール繊維、ポリエステ／Ｖ繊維、フッ素樹脂粉末などが
充填され、硬さ、機彼的強度、耐熱性、耐摩耗性などが
改良された複合高分子材がｆＤ望ましい。

次に本発明を具体的実施例によって詳しく説明する。

実施例１ 第２図は振動子体および動体として合成高分子材を使用
した一実施例の主要部構成図である。圧電体（１）の表
面に合成高分子材製の振動子体（２ａ）が接着固定され
、さらに振動子体（２ａ）に加圧接触して合成高分子材
製の動体（３ａ）が配置される。合成高分子材製の振動
子体（２ａ）としては耐熱性があり（望ましくは２００
℃以上）、弾性率が大きく（望ましくは５００に＃／ｍ
ｍ２以上）、硬い材料が望ましく、例えば第１表に示す
ような合成高分子材および充填材を含有した複数高分子
材が望ましい。振動子体として弾性率が５００　Ｋｇ／
−より小さい材料全使用の場合、圧電体により発生した
表面進行波を振動子体が吸収してしまうために振動子体
表面の進行波が弱くなシ、駆動性能が悪くなる傾向がお
る。

また、耐熱性の低い材料の場合には摩擦熱によって振動
子体が変形し、駆動性能が劣化する傾向がある。

合成高分子材製の動体（３ａ）としては材質に特に制限
はないが、機械的強度が強く、耐摩耗性の良い材料がよ
り望１しく、例えば第２表および第１表に示すような材
料が使用できる。

以　　下　　余　　白 実施例２ 第３図は振動子体として合成高分子材を使用した一実施
例の主要部構成図である。圧電体（１）の表面に合成高
分子材製の振動子体（２ｂ）が接着固定され、さらに、
振動子体（２ｂ）に加圧接触して鉄製動体（３ｂ）が配
置される。合成高分子材の振動子体（２ｂ）としては第
１表に示すような材料が使用できる。

実施例３ 第４図は動体として合成高分子材を使用した一実施例の
主要部構成図である。圧電体（１）の表面にヌテンレ７
−、製の振動子体（２Ｃ）が接着固定され、さらに、振
動子体（２Ｃ）に加圧接触して合成高分子材製動体（３
ｃ）が配置される。合成高分子材製の動体（３Ｃ）とし
ては第１表および第２表に示すような材料が使用できる
。

実施例４ 第５図は振動子体の一部と動体の一部に合成高分子材全
使用した一実施例の主要部構成図である。

圧電体（１）の表面にアルシミ製の振動子体（２ｄ）が
接着固定され、さらにそのアルシミ製搬動子体（２ｄ）
の表面に合成高分子材製の振動子体（２ｅ）が接着固定
されている。（３ｄ）は合成高分子材製の動体であり、
アルシミ製の動体（３ｅ）と接着固定されており、合成
高分子材製の動体（３ｄ）と合成高分子材製の振動子体
（２ｅ）は加圧接触して配置される。合成高分子材製の
振動子体（２ｅ）の表面は規則性のある凹凸形状に成形
されている。合成高分子材製の振動子体（２ｅ）として
は第１表に示すような材料が使用できる。合成高分子材
製の動体（３ｄ）としては第１表および第２表に示すよ
うな材料が使用できる。

発明の効果 以上本発明によれば撤動子体および動体のいずれか一方
を少なくとも合成高分子材を用いて構成することにより
、いずれもモータの駆動中の摩擦雑音の発生は非常に少
なくなる効果がある。また、金属材に比べて、合成高分
子材および複合高分子材の比重は小さいために、モータ
の重さが軽くなる利点がある。さらに射出成形、圧層成
形、トランスファー成形などを利用して寸法精度の良い
成彫加工が容易であるため、複雑形状物の作製も可能と
なシ、モータの設計が容易になシ、また加工費用が安く
なる効果がおる等、その工業的価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超音波モータの一実施例の駆動原理を
示す主要部拡大図、第２図〜第５図はそれぞれ本発明の
超音波モータの一実施例の主要部構成図である。 （１）　・・・圧電体、（２）−・・振動子体、（２ａ
Ｘ２ｂＸ２ｅ）　−合成高分子材製振動子体、（２ｃ）
・・・ステンレス製振動子体、（２ｄ　）−・・アルミ
製振動子体、（３）　・・・動体、（３ａＸ３ｃＸ３ｄ
）・・・合成高分子材製動体、（３ｂ）・・・鉄製動体
、（３ｅ）・・・アルミ製動体 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 第２図 第３図 第４図 ２ｔ−・−アルミ９動手４本

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも表面に進行波を発生する超音波振動子体
   と動体とが加圧接触し、その両者間の摩擦力を介して前
   記進行波により前記動体を駆動する超音波モータにおい
   て、前記超音波振動子体および前記動体のいずれか一方
   を少なくとも合成高分子材を用いて構成した超音波モー
   タ。 ２、合成高分子材は、無機質充填材、有機質充填材およ
   び金属充填材から選ばれた少なくとも一種以上を含有し
   てなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超
   音波モータ。 ３、超音波振動子体の弾性率が５００Ｋｇ／ｍｍ＾２以
   上の合成高分子材を用いたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の超音波モータ。 ４、超音波振動子体の熱変形温度が２００℃以上の合成
   高分子材を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の超音波モータ。