JPS62147978A - 超音波モ−タ - Google Patents
超音波モ−タInfo
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- JPS62147978A JPS62147978A JP60289904A JP28990485A JPS62147978A JP S62147978 A JPS62147978 A JP S62147978A JP 60289904 A JP60289904 A JP 60289904A JP 28990485 A JP28990485 A JP 28990485A JP S62147978 A JPS62147978 A JP S62147978A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
- H02N2/0065—Friction interface
- H02N2/007—Materials
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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。
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
本発明は圧電体を用いて超音波振動を発生させることに
より駆動する超音波モータに関する。
より駆動する超音波モータに関する。
従来の技術
超音波モータにおいて、固定部と回転部が相互に接触加
圧されることにより、圧電体による振動が、固定部を通
じ回転部へと伝えられ回転部が駆動する。その固定部と
回転部の接触加圧状態により超音波モータとしての起動
トルク、無負荷回転数、電力効率、寿命などの緒特性を
決定づける１つの要因となる。従来、固定部と回転部の
接触は金属どうしの接触が主に検討されてきた。また、
表面波モータの回転子、移動子の改良（特開昭５９−１
８８３８１号公報）においては、スライダーという眠念
を導入し、均一な圧力で接触させることにより、高い効
率を得、強い駆動力の発生が図られている。
圧されることにより、圧電体による振動が、固定部を通
じ回転部へと伝えられ回転部が駆動する。その固定部と
回転部の接触加圧状態により超音波モータとしての起動
トルク、無負荷回転数、電力効率、寿命などの緒特性を
決定づける１つの要因となる。従来、固定部と回転部の
接触は金属どうしの接触が主に検討されてきた。また、
表面波モータの回転子、移動子の改良（特開昭５９−１
８８３８１号公報）においては、スライダーという眠念
を導入し、均一な圧力で接触させることにより、高い効
率を得、強い駆動力の発生が図られている。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、超音波モータにおいて、固定部と回転部
の接触面において、モータとしての良好な性能を得、実
用に耐えうるものは、未だ存在していない。そのため金
属どうしの接触では、固定部および回転部の接触面は、
超精密加工を施し平面加工精度をミクロンオーダーにす
る必要があった。さらに、超音波モータでは金属の接触
による騒音が発生し実用上問題であった。金属以外の接
触として、異方性を持たせたスライダーおよび可撓性を
有するスライダーなどの提案がなされているが、これは
いずれも接触面が摩擦することによって生じる摩耗が原
因で、起動トルク、無負荷回転数、効率などの諸性能の
劣化が起こりモータの寿命という点で何ら考慮されてい
ない。実用に供しうる超音波モータの固定部と回転部の
接触において、（１）モータ回転時に騒音が発生しにく
いこと。
の接触面において、モータとしての良好な性能を得、実
用に耐えうるものは、未だ存在していない。そのため金
属どうしの接触では、固定部および回転部の接触面は、
超精密加工を施し平面加工精度をミクロンオーダーにす
る必要があった。さらに、超音波モータでは金属の接触
による騒音が発生し実用上問題であった。金属以外の接
触として、異方性を持たせたスライダーおよび可撓性を
有するスライダーなどの提案がなされているが、これは
いずれも接触面が摩擦することによって生じる摩耗が原
因で、起動トルク、無負荷回転数、効率などの諸性能の
劣化が起こりモータの寿命という点で何ら考慮されてい
ない。実用に供しうる超音波モータの固定部と回転部の
接触において、（１）モータ回転時に騒音が発生しにく
いこと。
（２）モータの固定部と回転部が加圧接触することによ
って生じる駆動力（トルク）が大きいこと。
って生じる駆動力（トルク）が大きいこと。
（３）モータの回転時に接触面が摩擦することにより発
生する摩耗量が極力少ないこと。０３点を満足させる必
要がある。
生する摩耗量が極力少ないこと。０３点を満足させる必
要がある。
しかしながら、従来の超音波モータはこれを１１々足し
ていなかった。
ていなかった。
そこで本発明は、耐摩耗性が良好な超音波モータと提供
することを目的とする。
することを目的とする。
問題点を解決するための手段
この目的を達成するため本発明の超音波モータはイミド
構造を有する高分子を主成分とする樹脂に、短繊維を混
ぜた材料組成からなるシート状成型物を、固定部と回転
部の接触面の少くとも１方に装着する構成である。
構造を有する高分子を主成分とする樹脂に、短繊維を混
ぜた材料組成からなるシート状成型物を、固定部と回転
部の接触面の少くとも１方に装着する構成である。
作用
樹脂と短繊維を混ぜた組成からなるシート状成型物を、
超音波モータの固定部と回転部の接触面に用いることに
より、金属どうしの接触に比較してモータ回転時に騒音
がでにくくなる。さらに、本発明のシート状成型物を用
いても大きな、駆動力が得られ、短繊維を用いているの
でシート状成型物の耐摩耗性が飛躍的に向上するととも
に、耐熱性のあるイミド構造を有する高分子を主成分と
する樹脂を用いているので接触面が摩擦することによっ
て生じる摩耗によるモータ諸性能の劣化は起りにくくな
る。
超音波モータの固定部と回転部の接触面に用いることに
より、金属どうしの接触に比較してモータ回転時に騒音
がでにくくなる。さらに、本発明のシート状成型物を用
いても大きな、駆動力が得られ、短繊維を用いているの
でシート状成型物の耐摩耗性が飛躍的に向上するととも
に、耐熱性のあるイミド構造を有する高分子を主成分と
する樹脂を用いているので接触面が摩擦することによっ
て生じる摩耗によるモータ諸性能の劣化は起りにくくな
る。
実施例
イミド構造を有する高分子を主成分とする樹脂に、短繊
維全混入し、加熱加圧することによりシート状成型物を
得た。イミド構造を有する高分子としては、ポリアミノ
ビスマレイミド樹脂（’ｙルイミド・・・・・ロース・
ブーラン社製およびイミダロイ・・・・・・東芝ケミカ
ル社製）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂
・・・・・・三菱瓦斯化学社製）などが市販されている
。短繊維としては、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維、
炭化珪素ウィスカ、窒化珪素ウィスカ、アルミナ繊維な
どを用いた。以下具体的にノート状成型物を得る方法を
２，３０例を挙げる。
維全混入し、加熱加圧することによりシート状成型物を
得た。イミド構造を有する高分子としては、ポリアミノ
ビスマレイミド樹脂（’ｙルイミド・・・・・ロース・
ブーラン社製およびイミダロイ・・・・・・東芝ケミカ
ル社製）、ビスマレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ樹脂
・・・・・・三菱瓦斯化学社製）などが市販されている
。短繊維としては、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維、
炭化珪素ウィスカ、窒化珪素ウィスカ、アルミナ繊維な
どを用いた。以下具体的にノート状成型物を得る方法を
２，３０例を挙げる。
（１） ポリアミノビスマレイミドｖ１．Ｉ脂９重量
部と芳香族ポリアミド繊維のパルプ状のもの１重量部を
加圧式混練機により温度１２０’Ｃに加温しながら１０
分間混練した。これにより短繊維が、マ） ＩＪノクス
樹脂であるポリアミノビスマレイミド樹脂中に均一に分
散した。室温まで冷却後、固化物を粉砕し、圧縮成型機
により２５０ ’Ｃ、１００ｋｑ／ｌｉの条件にて粉砕
物を加圧加温することによりマトリックス樹脂を硬化さ
せて厚さ１間のシート状成型物を得た。樹脂と短繊維の
割合は、自由に変えられうるが、短繊維の体積含有率が
６０％を越えると、短繊維を樹脂中に均一に分散させる
ことは不可能であった。
部と芳香族ポリアミド繊維のパルプ状のもの１重量部を
加圧式混練機により温度１２０’Ｃに加温しながら１０
分間混練した。これにより短繊維が、マ） ＩＪノクス
樹脂であるポリアミノビスマレイミド樹脂中に均一に分
散した。室温まで冷却後、固化物を粉砕し、圧縮成型機
により２５０ ’Ｃ、１００ｋｑ／ｌｉの条件にて粉砕
物を加圧加温することによりマトリックス樹脂を硬化さ
せて厚さ１間のシート状成型物を得た。樹脂と短繊維の
割合は、自由に変えられうるが、短繊維の体積含有率が
６０％を越えると、短繊維を樹脂中に均一に分散させる
ことは不可能であった。
（２） ビスマレイミド−トリアジン樹脂を主成分に
、可撓性賦与剤を添加し、メチルエチルケトンなどを溶
媒としてなる市販の樹脂（ＢＴ２１１２ ）９重量部と
芳香族ポリアミド繊維１重量部を室温にて加圧下にて混
合した。この混合物をシー・ト状に予備成型し、それを
加熱することにより溶媒を除去せしめ、その後圧縮成型
機で２００″Ｃ，２００ｋｇ ／ ｔｉの条件にて加圧
加熱することにより厚さ１ｍｍの・／−ト状成型物を得
た。
、可撓性賦与剤を添加し、メチルエチルケトンなどを溶
媒としてなる市販の樹脂（ＢＴ２１１２ ）９重量部と
芳香族ポリアミド繊維１重量部を室温にて加圧下にて混
合した。この混合物をシー・ト状に予備成型し、それを
加熱することにより溶媒を除去せしめ、その後圧縮成型
機で２００″Ｃ，２００ｋｇ ／ ｔｉの条件にて加圧
加熱することにより厚さ１ｍｍの・／−ト状成型物を得
た。
以上の方法とほぼ同様の方法で、炭素繊、惟、炭化珪素
ウィスカ、窒化珪素ウィスカ、アルミナ繊維など全イミ
ド構造を有する高分−子を含む樹脂中に混入したシート
状成型物を得ることができた。
ウィスカ、窒化珪素ウィスカ、アルミナ繊維など全イミ
ド構造を有する高分−子を含む樹脂中に混入したシート
状成型物を得ることができた。
以下、図面を用いて本発明の超音波モータに証明する。
１ず、所定の大きさに切断したシート状成型物１を回転
部２接着剤を用いて装着した。便宜上、回転部に装着し
たが、固定部３に装着しても何ら支障はない。さらに、
回転部３に固定部２をナツト４により加圧接触させた。
部２接着剤を用いて装着した。便宜上、回転部に装着し
たが、固定部３に装着しても何ら支障はない。さらに、
回転部３に固定部２をナツト４により加圧接触させた。
このようにして得られた超音波モータを圧電体６を振動
させることにより、駆動させると、金属どうしの場合よ
りも騒音の発生が少なく、モータの固定部と回転部が加
圧接触することによって生じる駆動力も充分大かった。
させることにより、駆動させると、金属どうしの場合よ
りも騒音の発生が少なく、モータの固定部と回転部が加
圧接触することによって生じる駆動力も充分大かった。
さらに別途これらのシート状成型物を超音波モータと同
様の条件で、連続すべり摩耗試験を行った際の２００万
回転後の摩耗量（μｍ）を求めた。第１表は、代表例と
してイミド構造を有する樹脂としてポリアミノビスマレ
イミド樹脂を用い各種短ｆＩＪ、維を体４”ｒ’２含有
率にて約１０％分散させた場合の！゛を耗叶の結果企示
した。比較例として、ポリアミノビスマレイミド樹脂単
体を用いた場合を示した。
様の条件で、連続すべり摩耗試験を行った際の２００万
回転後の摩耗量（μｍ）を求めた。第１表は、代表例と
してイミド構造を有する樹脂としてポリアミノビスマレ
イミド樹脂を用い各種短ｆＩＪ、維を体４”ｒ’２含有
率にて約１０％分散させた場合の！゛を耗叶の結果企示
した。比較例として、ポリアミノビスマレイミド樹脂単
体を用いた場合を示した。
明らかなように、短繊維がマトリックス中に分散すると
耐摩耗性が約２倍以上向上し、それ故超音波モータの寿
命もそれだけ向上した。第２表には、代表例としてビス
マレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ２１１２ ）′ｆｆ
：マトリックス樹脂として、芳香族ポリアミド繊維の体
積含有率を変化させた場合の結果を示す。樹脂単体であ
れば、多量のエラストマー成分を含んでいるので摩耗量
は１０．０００μと極端に大きくなるが、ここに短繊維
を加えていくことで約３ｏ倍以上の摩耗性能の向上が見
られた。このように、イミド構造を有する高分子を主成
分とする樹脂に短繊維を混ぜた組成からなるシート状成
型物を超音波モータの回転部に装着することにより、耐
摩耗性が向上し、長寿命の超音波モータの実現が可能と
なる。イミド構造を有する高分子を主成分とする樹脂は
、他の汎用樹脂に較べて、耐熱性があり、摩擦という極
部的に温度第１表 各サンプルにおける２００万回転後
の摩耗量 １）マトリックス樹脂、ポリアミノビスマレイミド２）
比較例 第２表 ＢＴ２１１２と芳香族ポリアミド繊維系におけ
る２００万回転後の摩耗量 １）比１咬例 が上昇する物理的現象に対して非常に有効であった。ま
た、可撓性賦与剤を添加し、樹脂の硬度金調緊するため
に改質しても、樹脂本来の高耐熱性（２００°Ｃ以上）
と短繊維を分散させて用いることにより、充分な耐摩耗
性を有することになったと思わｎる。また、超音波モー
タの騒音は、可撓性賦与剤の添加などにより全くしなく
なった。短繊維の体積含有率は、５％以上６０％以下の
範囲において、耐摩耗性がすぐれ、騒音もしなかった。
耐摩耗性が約２倍以上向上し、それ故超音波モータの寿
命もそれだけ向上した。第２表には、代表例としてビス
マレイミド−トリアジン樹脂（ＢＴ２１１２ ）′ｆｆ
：マトリックス樹脂として、芳香族ポリアミド繊維の体
積含有率を変化させた場合の結果を示す。樹脂単体であ
れば、多量のエラストマー成分を含んでいるので摩耗量
は１０．０００μと極端に大きくなるが、ここに短繊維
を加えていくことで約３ｏ倍以上の摩耗性能の向上が見
られた。このように、イミド構造を有する高分子を主成
分とする樹脂に短繊維を混ぜた組成からなるシート状成
型物を超音波モータの回転部に装着することにより、耐
摩耗性が向上し、長寿命の超音波モータの実現が可能と
なる。イミド構造を有する高分子を主成分とする樹脂は
、他の汎用樹脂に較べて、耐熱性があり、摩擦という極
部的に温度第１表 各サンプルにおける２００万回転後
の摩耗量 １）マトリックス樹脂、ポリアミノビスマレイミド２）
比較例 第２表 ＢＴ２１１２と芳香族ポリアミド繊維系におけ
る２００万回転後の摩耗量 １）比１咬例 が上昇する物理的現象に対して非常に有効であった。ま
た、可撓性賦与剤を添加し、樹脂の硬度金調緊するため
に改質しても、樹脂本来の高耐熱性（２００°Ｃ以上）
と短繊維を分散させて用いることにより、充分な耐摩耗
性を有することになったと思わｎる。また、超音波モー
タの騒音は、可撓性賦与剤の添加などにより全くしなく
なった。短繊維の体積含有率は、５％以上６０％以下の
範囲において、耐摩耗性がすぐれ、騒音もしなかった。
シート状成型物のシート厚は、２朋以下とし、好ましく
はできるだけ薄（０，６ｆｆｆｆ（らいが適当であった
。
はできるだけ薄（０，６ｆｆｆｆ（らいが適当であった
。
発明の効果
イミド構造を有する高分子を主成分とする樹脂を用いて
いるので耐熱性が向上し、短繊維を分散させることによ
り耐摩耗性が良好なシート状成型物を固定部と回転部の
接触面に用いることにより、超音波モータの摩擦現象に
よる摩耗による性能劣化が起らず、超音波モータの寿命
が飛躍的に向」ニし、騒音も少なく、また回転時の駆動
力の充分犬きい実用に供しうる超音波モータを得ること
ができる。
いるので耐熱性が向上し、短繊維を分散させることによ
り耐摩耗性が良好なシート状成型物を固定部と回転部の
接触面に用いることにより、超音波モータの摩擦現象に
よる摩耗による性能劣化が起らず、超音波モータの寿命
が飛躍的に向」ニし、騒音も少なく、また回転時の駆動
力の充分犬きい実用に供しうる超音波モータを得ること
ができる。
図は、超音波モータの構成を示す断面図である。
１・・・・シート状成型物、２・・・・・回転部、３・
・・・・固定部、４・・・・・ナツト、５・・・・圧電
体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
−− シート犬成型狗 ２−＠愈部 ３−ｍ−固定部 ４− ナツト ５− 圧電体
・・・・固定部、４・・・・・ナツト、５・・・・圧電
体。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名／−
−− シート犬成型狗 ２−＠愈部 ３−ｍ−固定部 ４− ナツト ５− 圧電体
Claims (5)
- （１）イミド構造を有する高分子を主成分とする樹脂に
短繊維を混ぜた一組成からなるシート状成型物を、固定
部と回転部の接触面の少くとも１方に装着してなること
を特徴とする超音波モータ。 - （２）イミド構造を有する高分子が、ポリアミノビスマ
レイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂のいず
れかである特許請求の範囲第１項記載の超音波モータ。 - （３）イミド構造を有する高分子を主成分とする樹脂が
、可撓性賦与剤を含有してなる特許請求の範囲第１項記
載の超音波モータ。 - （４）短繊維が、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維、炭
化珪素ウィスカ、窒化珪素ウィスカ、アルミナ繊維の少
くとも１種類を含有してなる特許請求の範囲第１項記載
の超音波モータ。 - （５）短繊維の体積含有率が５％以上、６０％以下材料
組成である特許請求の範囲第１項記載の超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60289904A JPS62147978A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 超音波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60289904A JPS62147978A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 超音波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62147978A true JPS62147978A (ja) | 1987-07-01 |
Family
ID=17749272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60289904A Pending JPS62147978A (ja) | 1985-12-23 | 1985-12-23 | 超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62147978A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62193567A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面波型超音波モータ |
| JPS6429593A (en) * | 1987-07-25 | 1989-01-31 | Japan Engine Valve Mfg | Travelling drive for electric door |
| US4939404A (en) * | 1988-04-22 | 1990-07-03 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Vibration wave motor |
| US5059849A (en) * | 1987-11-26 | 1991-10-22 | Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic motor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100140A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Toray Ind Inc | 摺動材用組成物の調合方法 |
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-
1985
- 1985-12-23 JP JP60289904A patent/JPS62147978A/ja active Pending
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