JPS62155781A - 超音波モ−タ - Google Patents
超音波モ−タInfo
- Publication number
- JPS62155781A JPS62155781A JP60288686A JP28868685A JPS62155781A JP S62155781 A JPS62155781 A JP S62155781A JP 60288686 A JP60288686 A JP 60288686A JP 28868685 A JP28868685 A JP 28868685A JP S62155781 A JPS62155781 A JP S62155781A
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- JP
- Japan
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- ultrasonic motor
- elastic
- sliding body
- carbon black
- rubber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 7
- 239000002783 friction material Substances 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 claims 1
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- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 claims 1
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- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
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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
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
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】
［発明の技術分野］
この発明は圧電撮動子を利用した超音波モータに関する
。
。
［発明の技術的背景とその問題点１
回転形の超音波モータは第８図に要部の正面図、第９図
にその分解図を示すように金属またはプラスチック等の
弾性体からなる弾性体リング（２１）、この弾性体リン
グ（２１）に等間隔で取付けられた圧電セラミックから
なる４個またはこの倍数側の圧電振動子（２２ａ） 〜
（２２ｄ） 、前記弾性体リング（２１）に加圧接触さ
せた囲動体（２３）から構成されている。
にその分解図を示すように金属またはプラスチック等の
弾性体からなる弾性体リング（２１）、この弾性体リン
グ（２１）に等間隔で取付けられた圧電セラミックから
なる４個またはこの倍数側の圧電振動子（２２ａ） 〜
（２２ｄ） 、前記弾性体リング（２１）に加圧接触さ
せた囲動体（２３）から構成されている。
この超音波モータにおいて、弾性体リング（２１）に１
波長の弾性波が乗る場合、圧電振動子（２２ａ）にはＶ
＝Ｖｏｓｉｎωｔなる電圧を供給し、（２２ｂ）に
■、と９０度位相を変えた■ｂ＝ＶｏＣＯ８ωｔ（２２
ｃ）にはさらに９０度位相を変えたｖＣ＝−ｖｏｓｉｎ
ωｔ 、同じ＜ （２２ｄ）にはｖｄ＝−Ｖ。Ｃ０８
（１）ｔなる電圧をそれぞれ印加して各圧電振動子（２
２ａ）〜（２２ｄ）を駆動することにより弾性体リング
（２１）上に弾性波が発生し、この弾性体リング（２１
）に加圧接触させた摺動体（２３）は前記弾性体リング
（２１）上を摺動、つまり回転運動を行うことになる。
波長の弾性波が乗る場合、圧電振動子（２２ａ）にはＶ
＝Ｖｏｓｉｎωｔなる電圧を供給し、（２２ｂ）に
■、と９０度位相を変えた■ｂ＝ＶｏＣＯ８ωｔ（２２
ｃ）にはさらに９０度位相を変えたｖＣ＝−ｖｏｓｉｎ
ωｔ 、同じ＜ （２２ｄ）にはｖｄ＝−Ｖ。Ｃ０８
（１）ｔなる電圧をそれぞれ印加して各圧電振動子（２
２ａ）〜（２２ｄ）を駆動することにより弾性体リング
（２１）上に弾性波が発生し、この弾性体リング（２１
）に加圧接触させた摺動体（２３）は前記弾性体リング
（２１）上を摺動、つまり回転運動を行うことになる。
このような回転形の超音波モータでは固定体である弾性
体リング（２１）と摺動体（２３）との間にＩＩｊ擦に
よる駆動力の伝達が行なわれることによって回転運動を
生ずるものである。しかしながら、このような超音波モ
ータの弾性体リング（２１）や摺動体（２３）に従来か
ら使用されていたものはともに金属であり、この場合は
弾性波の振動およびｌ！１ｌｌｆｆｌ力が騒音、熱など
に変わり、所望のトルクが得られないなど実用性に欠け
る問題があった。
体リング（２１）と摺動体（２３）との間にＩＩｊ擦に
よる駆動力の伝達が行なわれることによって回転運動を
生ずるものである。しかしながら、このような超音波モ
ータの弾性体リング（２１）や摺動体（２３）に従来か
ら使用されていたものはともに金属であり、この場合は
弾性波の振動およびｌ！１ｌｌｆｆｌ力が騒音、熱など
に変わり、所望のトルクが得られないなど実用性に欠け
る問題があった。
また騒音をなくすためにＦＪ擦而面防振材などを用いる
と弾性波の振動や摩擦力を防振材などが吸収し、十分な
駆動力を得ることができない欠点があった。
と弾性波の振動や摩擦力を防振材などが吸収し、十分な
駆動力を得ることができない欠点があった。
［発明の目的］
この発明は騒音がなく、トルクまたは推力が大きく高速
の超音波モータを提供することを目的としたものである
。
の超音波モータを提供することを目的としたものである
。
［発明の概要］
この発明になる超音波モータは圧電振動子を具備した弾
性振動体と、該弾性振動体に加圧接触させた摺動体とを
具備し、前記圧゛市振動子に電圧を印加して摺動体を動
作させる超音波モータにおいて、前記弾性振動体と摺動
体との当接部にカーボンブラック２００〜５００ Ｐ
ｌ−Ｉ Ｒを含むゴムからなる摩擦材を用いたことを特
徴とするものである。
性振動体と、該弾性振動体に加圧接触させた摺動体とを
具備し、前記圧゛市振動子に電圧を印加して摺動体を動
作させる超音波モータにおいて、前記弾性振動体と摺動
体との当接部にカーボンブラック２００〜５００ Ｐ
ｌ−Ｉ Ｒを含むゴムからなる摩擦材を用いたことを特
徴とするものである。
［発明の実施例］
本発明になる超音波モータの断面図を第１図に、分解図
を第２図に示すが、弾性体リング（１）に圧電振動子（
２）を４個またはこの倍数側を等間隔に取付け、該弾性
体リング（１）の反対面には摺動体（３）が摩擦材（４
）を介して加圧接触している。該摺動体（３）はシャフ
ト（５）を有しており、この実施例では弾性体リング（
１）とともにアルミからなる。なお、（６）はアブソー
バであり、圧電振動子（２）の撮動をケース（７）、封
口蓋（８）などに伝えないためのものである。（９）は
取付台、（１０）はさらばね、（１１）（１２）はベア
リングである。この構成において前記摩擦材（４）とし
て下記第１表になるゴムを用いた場合の特性を第３図、
第４図に示す。
を第２図に示すが、弾性体リング（１）に圧電振動子（
２）を４個またはこの倍数側を等間隔に取付け、該弾性
体リング（１）の反対面には摺動体（３）が摩擦材（４
）を介して加圧接触している。該摺動体（３）はシャフ
ト（５）を有しており、この実施例では弾性体リング（
１）とともにアルミからなる。なお、（６）はアブソー
バであり、圧電振動子（２）の撮動をケース（７）、封
口蓋（８）などに伝えないためのものである。（９）は
取付台、（１０）はさらばね、（１１）（１２）はベア
リングである。この構成において前記摩擦材（４）とし
て下記第１表になるゴムを用いた場合の特性を第３図、
第４図に示す。
第３図は圧電振動子（２）への駆動電圧に対するモータ
の回転数、第４図は同じくトルク特性を示したものであ
る。
の回転数、第４図は同じくトルク特性を示したものであ
る。
第１表
この組成からなる実施例と第１図、第２図に示した摩擦
材（４）を用いない従来例、および摩擦材へのカーボン
ブラック添加量が５０Ｐｌ−ＩＲ（その他の組成は本発
明と同じ）のＮＢＲからなる参考例についての特性比較
を第２表に示す。なお駆動電圧は２０Ｖである。
材（４）を用いない従来例、および摩擦材へのカーボン
ブラック添加量が５０Ｐｌ−ＩＲ（その他の組成は本発
明と同じ）のＮＢＲからなる参考例についての特性比較
を第２表に示す。なお駆動電圧は２０Ｖである。
第２表
またゴムＣＲにカーボンブラックを種々の割合で配合し
たものをＩＩ ＩＷ材（４）に用いた場合のカーボンブ
ラック含有量に対する回転数を第５図に、トルク特性を
第６図に示す。なお、カーボンブラック以外の組成は上
記のものと同じである。
たものをＩＩ ＩＷ材（４）に用いた場合のカーボンブ
ラック含有量に対する回転数を第５図に、トルク特性を
第６図に示す。なお、カーボンブラック以外の組成は上
記のものと同じである。
以上の結果から明らかなように、摩擦材を用いない従来
例および摩擦材へのカーボンブラック添加量が５０ＰＨ
Ｒの参考例ではトルク、回転数、騒音とも劣り、特に参
考例では圧電振動子の発する振動が摩擦材に吸収されて
全く機能せず、また従来例はトルク、回転数が得られな
い割合に騒音が大きい欠点がある。これに対し、本発明
はトルク、回転数がともに大きく騒音が全くない優れた
特性を有する。また、第５図、第６図に示すようにカー
ボンブラックが２００ＰＨＲ未満ではトルク回転数とも
に急激に低下し、カーボンブラック５００ＰＨＲを超え
ると騒音が大きくなり、６００ＰＨＲ以上ではロール作
業性が著しく低下し混練ができなくなるものである。
例および摩擦材へのカーボンブラック添加量が５０ＰＨ
Ｒの参考例ではトルク、回転数、騒音とも劣り、特に参
考例では圧電振動子の発する振動が摩擦材に吸収されて
全く機能せず、また従来例はトルク、回転数が得られな
い割合に騒音が大きい欠点がある。これに対し、本発明
はトルク、回転数がともに大きく騒音が全くない優れた
特性を有する。また、第５図、第６図に示すようにカー
ボンブラックが２００ＰＨＲ未満ではトルク回転数とも
に急激に低下し、カーボンブラック５００ＰＨＲを超え
ると騒音が大きくなり、６００ＰＨＲ以上ではロール作
業性が著しく低下し混練ができなくなるものである。
なお実施例では回転形の超音波モータを用いたが、第７
図に示したようなリニア形の超音波モータでも同様の効
果を得ることができる。なおリニア形超音波モータでは
回転形の弾性体リングが弾性体レールに該当することに
なる。つまり（１５ａＨ１５ｂ）は圧電振動子であり、
（１６）は弾性体レール、（１７）は摺動体で摩擦材（
１８）を介し弾性体レール（１６）に加圧接触されてい
る。
図に示したようなリニア形の超音波モータでも同様の効
果を得ることができる。なおリニア形超音波モータでは
回転形の弾性体リングが弾性体レールに該当することに
なる。つまり（１５ａＨ１５ｂ）は圧電振動子であり、
（１６）は弾性体レール、（１７）は摺動体で摩擦材（
１８）を介し弾性体レール（１６）に加圧接触されてい
る。
［発明の効果］
この発明によれば、摩擦材にカーボンブラック２０６〜
５００Ｐｌ−（Ｒを添加したゴムを用いることにより、
トルクまたは推力が大きく高速で騒音のない超音波モー
タを得ることができる。
５００Ｐｌ−（Ｒを添加したゴムを用いることにより、
トルクまたは推力が大きく高速で騒音のない超音波モー
タを得ることができる。
第１図〜第７図は本発明の実施例を示し、第１図は回転
形層音波モータの断面図、第２図は第１図の分解図、第
３図は駆動電圧と回転数の関係を示す特性図、第４図は
駆動電圧とトルクの関係を示す特性図、第５図はカーボ
ンブラックの添加量と回転数の関係を示す曲線図、第６
図はカーボンブラックの添加量とトルクの関係を示す曲
線図、第７図はリニア形超音波モータの構成を示す正面
図、第８図は従来の回転形層音波モータの要部を示す正
面図、第９図は同じく分解図である。 （１）・・・・・・弾性体リング （２）・・・・・・
圧電振動子（３）・・・・・・摺動体 （４）・
・・・・・摩擦材（５）・・・・・・シャフト （
６）・・・・・・アブソーバ（７）・・・・・・ケース
（８）・・・・・・封口蓋性 許 出
願 人 マルコン電子株式会社 回転形層音波モータの断面図 第１図 第 ２ 図 駆動電圧 （Ｖ） 駆ｌｌｌ電圧と回転数とのＩ！Ｉｌ係 第３図 駆ｅ電圧 （ｖ） 駆動電圧とトルクとの関係 カーボンブラック添加！ｉ （ＰＨＲ）カーボンブラ
ック添加量と回転数との関係第５図 カーボンブラック添加！ （ＰＨＲ）カーボンブラッ
ク添加量とトルクとの関係リニア形超音波モータの正面
図 第７図 第８図 第９図
形層音波モータの断面図、第２図は第１図の分解図、第
３図は駆動電圧と回転数の関係を示す特性図、第４図は
駆動電圧とトルクの関係を示す特性図、第５図はカーボ
ンブラックの添加量と回転数の関係を示す曲線図、第６
図はカーボンブラックの添加量とトルクの関係を示す曲
線図、第７図はリニア形超音波モータの構成を示す正面
図、第８図は従来の回転形層音波モータの要部を示す正
面図、第９図は同じく分解図である。 （１）・・・・・・弾性体リング （２）・・・・・・
圧電振動子（３）・・・・・・摺動体 （４）・
・・・・・摩擦材（５）・・・・・・シャフト （
６）・・・・・・アブソーバ（７）・・・・・・ケース
（８）・・・・・・封口蓋性 許 出
願 人 マルコン電子株式会社 回転形層音波モータの断面図 第１図 第 ２ 図 駆動電圧 （Ｖ） 駆ｌｌｌ電圧と回転数とのＩ！Ｉｌ係 第３図 駆ｅ電圧 （ｖ） 駆動電圧とトルクとの関係 カーボンブラック添加！ｉ （ＰＨＲ）カーボンブラ
ック添加量と回転数との関係第５図 カーボンブラック添加！ （ＰＨＲ）カーボンブラッ
ク添加量とトルクとの関係リニア形超音波モータの正面
図 第７図 第８図 第９図
Claims (2)
- （１） 圧電振動子を具備した弾性振動体と、該弾性振
動体に加圧接触させた摺動体とを具備し、前記圧電振動
子に電圧を印加して摺動体を動作させる超音波モータに
おいて、前記弾性振動体と摺動体との当接部にカーボン
ブラック２００〜５００ＰＨＲを含むゴムからなる摩擦
材を用いたことを特徴とする超音波モータ。 - （２） ゴムがＮＲ，ＳＢＲ，ＮＢＲ，ＣＲ，ＩＩＲ，
ＥＰＤＭ，ＥＰＭ，ＢＲ，ウレタンゴム，アクリルゴム
，フッ素ゴム，シリコンゴムの中の一種またはこれらの
混合物から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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60288686A JPH0753039B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 超音波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60288686A JPH0753039B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 超音波モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62155781A true JPS62155781A (ja) | 1987-07-10 |
| JPH0753039B2 JPH0753039B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17733372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60288686A Expired - Lifetime JPH0753039B2 (ja) | 1985-12-20 | 1985-12-20 | 超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753039B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01129781A (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ装置 |
| JPH01170381A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110388A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-06-26 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
-
1985
- 1985-12-20 JP JP60288686A patent/JPH0753039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59110388A (ja) * | 1982-12-15 | 1984-06-26 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01129781A (ja) * | 1987-11-11 | 1989-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ装置 |
| JPH0687672B2 (ja) * | 1987-11-11 | 1994-11-02 | 松下電器産業株式会社 | 超音波モータ装置 |
| JPH01170381A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-07-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0753039B2 (ja) | 1995-06-05 |
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