JPS63148876A - フランジ付き超音波モ−タ - Google Patents
フランジ付き超音波モ−タInfo
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- JPS63148876A JPS63148876A JP61293360A JP29336086A JPS63148876A JP S63148876 A JPS63148876 A JP S63148876A JP 61293360 A JP61293360 A JP 61293360A JP 29336086 A JP29336086 A JP 29336086A JP S63148876 A JPS63148876 A JP S63148876A
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- flange
- ultrasonic
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- bolt
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- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 22
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 abstract 1
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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
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/0045—Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with torsion or shear modes
-
- 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
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
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、ステータの超音波楕円振動によってロータに
回転トルクを生じさせるようにした超音波モータに係わ
り、特に、そのモータ固定・支持のための機構に関する
。
回転トルクを生じさせるようにした超音波モータに係わ
り、特に、そのモータ固定・支持のための機構に関する
。
超音波モータは、超音波楕円振動をするステータの端面
にロータを圧着したものであって、ステータ、ロータ間
の摩擦力により、ステータが超音波振動をすると、ロー
タに回転トルクが生ずる。
にロータを圧着したものであって、ステータ、ロータ間
の摩擦力により、ステータが超音波振動をすると、ロー
タに回転トルクが生ずる。
ステータは、たとえば、超音波厚み振動を発生する圧電
体をアルミニウム円板とボルト用台座金とで挾み、さら
に、このアルミニウム円板にねじり結合子を設けてなり
、これらがボルトによって一体、堅固に結合されている
。圧電体で生じた超音波厚み振動はアルミニウム円板を
介してねじり結合子に伝播され、これによって超音波厚
み振動が超音波楕円振動に変換される。
体をアルミニウム円板とボルト用台座金とで挾み、さら
に、このアルミニウム円板にねじり結合子を設けてなり
、これらがボルトによって一体、堅固に結合されている
。圧電体で生じた超音波厚み振動はアルミニウム円板を
介してねじり結合子に伝播され、これによって超音波厚
み振動が超音波楕円振動に変換される。
、 〔発明が解決しようとする問題点〕ところで、かか
る超音波モータを使用する場合、超音波モータを所定の
モータ支持台に固定・支持される必要がある。その方法
としては、上記のボルトにより、圧電体、アルミニウム
円板、ボルト用台座金、ねじり結合子を一体に結合する
とともに、このボルト用台座金の底面を所定装置にボル
ト（帝めするか、もしくはケーシングをビス止めするの
が一般的であった。しかし、これらの方法によると、ボ
ルト締め、ビス止めによるモータ固定・支持前後でモー
タの特性、たとえば、回転数。
る超音波モータを使用する場合、超音波モータを所定の
モータ支持台に固定・支持される必要がある。その方法
としては、上記のボルトにより、圧電体、アルミニウム
円板、ボルト用台座金、ねじり結合子を一体に結合する
とともに、このボルト用台座金の底面を所定装置にボル
ト（帝めするか、もしくはケーシングをビス止めするの
が一般的であった。しかし、これらの方法によると、ボ
ルト締め、ビス止めによるモータ固定・支持前後でモー
タの特性、たとえば、回転数。
トルクが変化してしまうために、ボルト締め、ビス止め
後に所望のモータの特性が得られるようにしても、ボル
ト、ビスがゆるんでくるとともにモータの特性が劣化し
てしまうという問題があった。
後に所望のモータの特性が得られるようにしても、ボル
ト、ビスがゆるんでくるとともにモータの特性が劣化し
てしまうという問題があった。
これを改善するために、ボルト、ビスにゴム材を通すな
どの方法がとられたが、若干改善されたにすぎず、本質
的な解決策とはならなかった。
どの方法がとられたが、若干改善されたにすぎず、本質
的な解決策とはならなかった。
一方、圧電体は厚み振動の節の位置に配置されているこ
とから、はとんど振動がなくてステータの共振特性にほ
とんど影響しない圧電厚み振動子に極めて近接した位置
を直接ビス止めするか、もしくはベルト締めする方法（
特に、ゴムシートなどのクッション材を介してベルト締
めする方法）が最も効果的であったが、固定の芯出しな
ど精確に位置決めすることが困難であった。
とから、はとんど振動がなくてステータの共振特性にほ
とんど影響しない圧電厚み振動子に極めて近接した位置
を直接ビス止めするか、もしくはベルト締めする方法（
特に、ゴムシートなどのクッション材を介してベルト締
めする方法）が最も効果的であったが、固定の芯出しな
ど精確に位置決めすることが困難であった。
本発明の目的は、かかる問題点を解消し、モータ特性を
良好に維持することができ、精確に位置決めできて固定
・支持することができるようにした超音波モータを提供
することにある。
良好に維持することができ、精確に位置決めできて固定
・支持することができるようにした超音波モータを提供
することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、ステータにフラ
ンジを設けるものである。
ンジを設けるものである。
先に説明したように、超音波モータのステータにおいて
は、圧電体は超音波振動の節に位置し、超音波共振系を
なすステータの超音波楕円振動を励振している。このた
めに、一般には、ステータの表面のどこを固定しても共
振特性が影響を受け、したがって、モータ特性が変化す
る。しかし、このモータ特性の変化が最も少ない場所、
すなわち、共振系に対する影響が最も少ない場所は、そ
の超音波振動の節の位置である。
は、圧電体は超音波振動の節に位置し、超音波共振系を
なすステータの超音波楕円振動を励振している。このた
めに、一般には、ステータの表面のどこを固定しても共
振特性が影響を受け、したがって、モータ特性が変化す
る。しかし、このモータ特性の変化が最も少ない場所、
すなわち、共振系に対する影響が最も少ない場所は、そ
の超音波振動の節の位置である。
一般に、ステータにおいては、２枚の圧電体が使用され
、これら圧電体によって生ずる超音波振動の節はこれら
圧電体間となるから、ここにフランジを設けることが理
想的である。しかし、これら圧電体間には高電圧が印加
される絶縁された端子板が配置されており、この位置に
フランジを設けると、これをステータから絶縁しなけれ
ばならないという問題がある。
、これら圧電体によって生ずる超音波振動の節はこれら
圧電体間となるから、ここにフランジを設けることが理
想的である。しかし、これら圧電体間には高電圧が印加
される絶縁された端子板が配置されており、この位置に
フランジを設けると、これをステータから絶縁しなけれ
ばならないという問題がある。
そこで、これら圧電体を挾持するアルミニウム円板やボ
ルト用台座金は接地電極としても機能していることから
、これらのいずれかに、かつ圧電体に極めて近接した位
置にフランジを設ければ、モータ特性の変化と電気的絶
縁の問題が同時に解決できる。
ルト用台座金は接地電極としても機能していることから
、これらのいずれかに、かつ圧電体に極めて近接した位
置にフランジを設ければ、モータ特性の変化と電気的絶
縁の問題が同時に解決できる。
以下、本発明の実施例を図面によって説明する。
第１図は本発明による超音波モータの一実施例を示す正
面図、第２図はその平面図であり、１はねじり結合子、
１゛は溝、１”は梁、２はアルミニウム円板、３．３’
、は圧電体、４はボルト用台座金、５，６は端子板、７
はロータ、７゛はシャフト、８は出力シャフト、９はキ
ャップボルト、１０はフランジ、１）はビスである。
面図、第２図はその平面図であり、１はねじり結合子、
１゛は溝、１”は梁、２はアルミニウム円板、３．３’
、は圧電体、４はボルト用台座金、５，６は端子板、７
はロータ、７゛はシャフト、８は出力シャフト、９はキ
ャップボルト、１０はフランジ、１）はビスである。
第１図および第２図において、ステータは、ねじり結合
子１．アルミニウム円板２．圧電体３゜３゛、ボルト用
台座金４．端子板５．６およびフランジ１０からなって
いる。圧電体３，３”は夫々Ｐｂ （Ｚ−、Ｔ（）Ｏ
ｓ系セラミック圧電厚み振動子であって、たとえば直径
４０ｗｍ、厚さ’ｌ ｉｎのドーナツ状円板をなしてお
り、これらとリード線が付けられた端子板５．６とが交
互に重ねられている。そして、この積層されたものをは
さむように、たとえば直径４０ｆｉ、厚さｌ１ｍのドー
ナツ状アルミニウム円板２と、たとえば直径４０ｍｍ。
子１．アルミニウム円板２．圧電体３゜３゛、ボルト用
台座金４．端子板５．６およびフランジ１０からなって
いる。圧電体３，３”は夫々Ｐｂ （Ｚ−、Ｔ（）Ｏ
ｓ系セラミック圧電厚み振動子であって、たとえば直径
４０ｗｍ、厚さ’ｌ ｉｎのドーナツ状円板をなしてお
り、これらとリード線が付けられた端子板５．６とが交
互に重ねられている。そして、この積層されたものをは
さむように、たとえば直径４０ｆｉ、厚さｌ１ｍのドー
ナツ状アルミニウム円板２と、たとえば直径４０ｍｍ。
厚さ１２．５鶴のアルミニウムからなるドーナツ状のボ
ルト用台座金４が配置されており、このボルト用台座金
４の中心に、たとえば直径ａｍ、長さ２５１ｍのキャッ
プボルトがセットされている。アルミニウム円板２の端
面側に配置されるねじり結合子１はアルミニウムからな
り、たとえば、直径３０１璽の円板部の一方の面（下面
）には、その中心にキャップボルト９が螺合するねし孔
（図示せず）が設けられ、これを中心として溝１°が刻
まれており、これによって２つの三日月状底面が形成さ
れているし、また、上記円板部の他方の面（上面）には
、下面に設けられた溝１°と対角位に梁１”が設けられ
ている。このねじり結合子１の三日月状底面から梁１”
の先端までの高さは、たとえば１８酊である。このねじ
り結合子１は、溝１゛によって形成される２つの三日月
状底面がアルミニウム円板２に当接するように、配置さ
れる。ボルト用台座金４にセットされたキャップボルト
９は圧電体３，３°、アルミニウム円板２を通してねじ
り結合子１のねじ孔に螺合し、これを締めつけることに
よってステータが形成される。
ルト用台座金４が配置されており、このボルト用台座金
４の中心に、たとえば直径ａｍ、長さ２５１ｍのキャッ
プボルトがセットされている。アルミニウム円板２の端
面側に配置されるねじり結合子１はアルミニウムからな
り、たとえば、直径３０１璽の円板部の一方の面（下面
）には、その中心にキャップボルト９が螺合するねし孔
（図示せず）が設けられ、これを中心として溝１°が刻
まれており、これによって２つの三日月状底面が形成さ
れているし、また、上記円板部の他方の面（上面）には
、下面に設けられた溝１°と対角位に梁１”が設けられ
ている。このねじり結合子１の三日月状底面から梁１”
の先端までの高さは、たとえば１８酊である。このねじ
り結合子１は、溝１゛によって形成される２つの三日月
状底面がアルミニウム円板２に当接するように、配置さ
れる。ボルト用台座金４にセットされたキャップボルト
９は圧電体３，３°、アルミニウム円板２を通してねじ
り結合子１のねじ孔に螺合し、これを締めつけることに
よってステータが形成される。
また、ねじり結合子１の上面、すなわち梁１”の上面は
硬質金属メッキが施されてステータ端面をなしており、
その中心にねじ孔が設けられている。ロータフにはシャ
フト７°が一体に設けられ、この中心にベアリングとス
プリングとで支持したボルトを通してあり、このロータ
７をねじり結合子１の梁１”の端面上にセットし、ボル
トをその梁１”のねじ孔に螺合して締めつけることによ
り、ロータ７はステータの端面に圧着される。シャフト
７′には出力シャフト８が嵌合セットされる。
硬質金属メッキが施されてステータ端面をなしており、
その中心にねじ孔が設けられている。ロータフにはシャ
フト７°が一体に設けられ、この中心にベアリングとス
プリングとで支持したボルトを通してあり、このロータ
７をねじり結合子１の梁１”の端面上にセットし、ボル
トをその梁１”のねじ孔に螺合して締めつけることによ
り、ロータ７はステータの端面に圧着される。シャフト
７′には出力シャフト８が嵌合セットされる。
以上の構成は従来の超音波モータと同様であるが、この
実施例においては、さらに、たとえば、直径５０鶴、厚
さ２ｆｌのアルミニウムからなるフランジ１０をアルミ
ニウム円板２．圧電体３′間に設けている。このフラン
ジ１０の外周部には、４つのビス孔が等角間隙で設けら
れ、かかる超音波モータを支持台（図示せず）に取りつ
けるときには、これらに固定用のビス１）が取りつけら
れる。
実施例においては、さらに、たとえば、直径５０鶴、厚
さ２ｆｌのアルミニウムからなるフランジ１０をアルミ
ニウム円板２．圧電体３′間に設けている。このフラン
ジ１０の外周部には、４つのビス孔が等角間隙で設けら
れ、かかる超音波モータを支持台（図示せず）に取りつ
けるときには、これらに固定用のビス１）が取りつけら
れる。
かかる構成によると、フランジ１０は超音波モータの一
部をなしてモータ支持台への固定前に他の部材と一体、
堅固に取りつけられており、しかも、このフランジ１０
の取付は位置は圧電体３゜３°による超音波振動の節と
なる圧電体３，３′の位置に接するような位置に設定さ
れていることから、超音波モータのモータ支持台への固
定、支持前後のモータ特性はほとんど変わることはない
。
部をなしてモータ支持台への固定前に他の部材と一体、
堅固に取りつけられており、しかも、このフランジ１０
の取付は位置は圧電体３゜３°による超音波振動の節と
なる圧電体３，３′の位置に接するような位置に設定さ
れていることから、超音波モータのモータ支持台への固
定、支持前後のモータ特性はほとんど変わることはない
。
また、アルミニウム板２やフランジ１０には高電圧を印
加する必要がなく、接地端子板としても使用することが
でき、フランジ１０に対する電気的な絶縁処理を施す必
要もない。さらに、モータ支持台に取りつける際、その
取りつけ方を配慮する必要がなく、単にフランジ１０を
ビス止めするだけでよいから、使い勝手も向上する。
加する必要がなく、接地端子板としても使用することが
でき、フランジ１０に対する電気的な絶縁処理を施す必
要もない。さらに、モータ支持台に取りつける際、その
取りつけ方を配慮する必要がなく、単にフランジ１０を
ビス止めするだけでよいから、使い勝手も向上する。
上記のように各部材の形状１寸法を設定し、リード線を
介して端子板５，６に４３．８ＫＨｚ、１００ボルトの
正弦波電圧を印加すると、ロータ１は強力な回転力で静
かに回転した。モータ支持台に取りつけない場合、無負
荷時の回転数は１０５±２ｒｐｍであって、従来の超音
波モータと同じ特性であった。次に、ビス１）によって
フランジ１０をモータ支持台に固定し、同じ正弦波電圧
を印加したところ、無負荷時の回転数は、モータ支持台
に取りつける前と同様に、１０５±２ｒｐｍであって、
強力な回転力で静かに回転した。
介して端子板５，６に４３．８ＫＨｚ、１００ボルトの
正弦波電圧を印加すると、ロータ１は強力な回転力で静
かに回転した。モータ支持台に取りつけない場合、無負
荷時の回転数は１０５±２ｒｐｍであって、従来の超音
波モータと同じ特性であった。次に、ビス１）によって
フランジ１０をモータ支持台に固定し、同じ正弦波電圧
を印加したところ、無負荷時の回転数は、モータ支持台
に取りつける前と同様に、１０５±２ｒｐｍであって、
強力な回転力で静かに回転した。
このように、この実施例では、従来の超音波モータと同
様のモータ特性が得られ、なおかつモータ支持台への取
付は前後のモータ特性に変化がみられず、取りつけによ
る影響は認められなかった。
様のモータ特性が得られ、なおかつモータ支持台への取
付は前後のモータ特性に変化がみられず、取りつけによ
る影響は認められなかった。
なお、上記実施例では、圧電体３．３′に対してフラン
ジ１０をアルミニウム円板２側に設けたが、ボルト用台
座金４側に同様に設けてもよいし、また、フランジ１０
をアルミニウム円板２またはボルト用台座金４と一体形
成するようにしてもよい。
ジ１０をアルミニウム円板２側に設けたが、ボルト用台
座金４側に同様に設けてもよいし、また、フランジ１０
をアルミニウム円板２またはボルト用台座金４と一体形
成するようにしてもよい。
さらに、上記の各数値は一例を示したものであって、他
の数値としてもよいし、フランジ１０は円板状以外でも
、三角形、四角形などの他の形状でもよい。超音波モー
タの全体的構成も上記のようなものに限られるものでは
ない。
の数値としてもよいし、フランジ１０は円板状以外でも
、三角形、四角形などの他の形状でもよい。超音波モー
タの全体的構成も上記のようなものに限られるものでは
ない。
以上説明したように、本発明によれば、モータ支持台に
固定・支持するためのフランジをステータに設けている
から、該モータ支持台への固定・支持によるモータ特性
の変化および固定・支持後のモータ特性の経時的劣化を
防止することができ、使い勝手に優れ、かつ良好なモー
タ特性を持続させることができる。
固定・支持するためのフランジをステータに設けている
から、該モータ支持台への固定・支持によるモータ特性
の変化および固定・支持後のモータ特性の経時的劣化を
防止することができ、使い勝手に優れ、かつ良好なモー
タ特性を持続させることができる。
第１図は本発明による超音波モータの一実施例を示す正
面図、第２図はその平面図である。 １・・・ねじり結合子、２・・・アルミニウム円板、３
゜３′・・・圧電体、４・・・ボルト用台座金、５．６
・・・端子板、７・・・ロータ、８・・・出力シャフト
、９・・・キャップボルト、１０・・・フランジ、１）
・・・ビス。 第１図 第２図
面図、第２図はその平面図である。 １・・・ねじり結合子、２・・・アルミニウム円板、３
゜３′・・・圧電体、４・・・ボルト用台座金、５．６
・・・端子板、７・・・ロータ、８・・・出力シャフト
、９・・・キャップボルト、１０・・・フランジ、１）
・・・ビス。 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）超音波楕円振動をするステータの端面にロータを
圧着し、該ステータと該ロータとの間の摩擦力を介して
該ロータに回転トルクを生じさせるようにした超音波モ
ータにおいて、該ステータにモータ固定・支持のための
フランジを設けたことを特徴とするフランジ付き超音波
モータ。 - （２）特許請求の範囲第（１）項において、前記フラン
ジを可能な限り前記ステータの圧電体に接するように配
置したことを特徴とするフランジ付き超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293360A JPS63148876A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | フランジ付き超音波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61293360A JPS63148876A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | フランジ付き超音波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148876A true JPS63148876A (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=17793780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61293360A Pending JPS63148876A (ja) | 1986-12-11 | 1986-12-11 | フランジ付き超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148876A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677494U (ja) * | 1994-02-21 | 1994-10-28 | オリンパス光学工業株式会社 | 振動波モータ |
-
1986
- 1986-12-11 JP JP61293360A patent/JPS63148876A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0677494U (ja) * | 1994-02-21 | 1994-10-28 | オリンパス光学工業株式会社 | 振動波モータ |
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