JPS63310380A - 電磁クラッチ付超音波モ−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〉 本発明は電磁クラッチを内蔵する超音波モータに関する
。

〈従来の技術〉 例えば特開昭６１−２７７３８０号公報に開示されてい
るような、弾性体に圧電セラミックスを貼付したステー
タに、時間と共に移動する進行波を発生させ、これと対
面接触したロータを回転させる進行波方式等、種々の型
式の超音波モータが提案されている。このような超音波
モータは、低速で高トルクが得られ、回転体の慣性質量
が小さいため応答性が良く、しかも静止時の保持トルク
が大きいことから、外力に対する逆転止めが減速ギヤな
しで可能であり、構造が筒中であるため軽量小型化が計
れる等、種々の特徴を有している。

しかしながら、用途によっては、静止時の保持トルクが
大きい点が欠点となる場合もある。例えば、特願昭６１
−２９１９４１号公報等に開示されている定速走行装置
用のアクチュエータとしてこのような超音波モータを適
用しようとした場合を想定すると、定速走行状態を解除
せＩνとする場合には、スロットルを迅速に閉じる必要
があり、超音波モータの静止時の保持トルクがむしろ抵
抗として作用すると、解除時のスロットル動作を阻害す
る不都合が生ずるからである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 そのため、別途断続装置を付設することを要し、従って
、超音波モータの小型、軽量であることが−Ｆ分に活用
されないと云う問題が発生する。

このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、停止時にあっては、出力端をフリーな状態とするべ
く電磁クラッチを備える改良された超音波モータを提供
することにある。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、電気−機械変換撮
動子を有する弾性体からなるステータと、回転自在に支
持され、かつ前記ステータに接触するロータと、前記ロ
ータに対して軸線方向に可動なように支持されたアーマ
チュアと、前記アーマチュアと前記ロータとの間に挟設
されたばね手段と、前記ばね手段を介して前記ロータを
前記ステータに向けて付勢する方向に前記アーマチュア
に対して選択的に磁気力を及ぼす電磁石とを備えること
を特徴とする電磁クラッチ付超音波モータを提供するこ
とにより達成される。

く作用〉 このようにずれば、通常の超音波モータの構造に大幅な
変更を加えることなく電磁クラッチを付設することがで
き、扇音波モータのステータとロータとを圧接Ｊるばね
手段と電磁クラッチ部分の戻しばね手段とを兼用するこ
とができるため、電磁クラッチ付超音波モータの構造を
コンパクトにし、しかもその製造コストを低減すること
ができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明に基づく超音波モータＭを示している。

この超音波モータＭのケーシング１は、３つの部分１ａ
、１ｂ、１Ｃを重合してなるものであり、一方端の部分
１ａと中央の部分１ｂ内に駆動装置部分りが受容され、
中央の部分１ｂと他方端の部分１Ｃ内に電磁クラッチ部
分Ｃが受容されている。

出力軸２は、一方端の部分１ａ及び中央の部分１ｂの中
心部に設けられた軸受部材３ａ、３ｂを介して回転自在
に軸支されている。出力軸２の基端は、電磁クラッチ部
分Ｃ内に位置し、出力軸２の遊端は、一方端の部分１ａ
の軸線方向端壁より外部に突出しており、この出力軸２
のケーシング１から突出した軸端には、スナップリング
２ａにて央は止めされた上で第１の皿ばね２ｂが介装さ
れている。これにより出力軸２は、第１図の上方に向け
て常時弾発付勢されている。また、出力軸２の駆動装置
部分り内に位置する部分には、円板状をな１０−タ４が
固着されている。

ロータ４に対向する中央の部分１ｂの内面には、ステー
タ部材５が、２層構造をなす圧電素子６を介して合成樹
脂製ねじ７により固定されている。

このステータ部材５の外周部には、環状凸部５ａが突設
されており、環状凸部５ａには、公知のようにスリット
５Ｌｌ設けられている。そして環状凸部５ａの軸線方向
遊端面が、ロータ４に貼設されたＦｊ！ｔ９材８に当接
し得るようにされている。

電磁クラッチ部分Ｃ内に於ける他方端の部分１Ｃの底壁
内面には、コイル９を内蔵する環状のヨーク１０が固着
されている。また、出力軸２に於けるヨーク１０と中央
の部分１ｂとの間の部分には、環状をなすアーマチュア
１１が緩挿されている。アーマチュア１１は、出力軸２
の基端に装着されたスナップリング１２及びワッシャ１
３を介して扱は止めされた上で出力軸２に緩挿された第
２の皿ばね１４により、ヨーク１０から離反する向きに
常時付勢されている。

次に本実施例の作動の要領を説明する。

コイル９が非励磁状態にあっては、アーマチュア１１が
ギＶツブｑをもってヨーク１Ｑの端面から離反している
ため、冊ばね１４が概ね自然状態にある。また、前記し
たように出力軸２は、第１の皿ばね２ｂにより第２の皿
ばね１４の付勢力に相反する方向に付勢されており、出
力軸２或いはロータ４は、両皿ばね２ａ、１４の釣り合
いにより浮動的な状態にある。従って、出力軸２或いは
ロータ４に対して実質的に何等の付勢力も作用せず、出
力軸２を外力により自由に回転させることができる。

次にコイル９を励磁すると、アーマチュア１１とヨーク
１０との間の磁気吸引力により第２の皿ばね１４が撓み
、出力＠２が第１の韻ばね２ｂの付勢力に抗して第１図
に於ける下向きの付勢力を受【ブる。その結果、ロータ
４が摩擦材８を介して環状凸部５ａの軸線方向端面に圧
接されるため、圧電素子６を駆動すれば超音波モータの
原理に基づき出力軸２が回転駆動され、圧電素子６を駆
動しなければ、出力軸２が第２の皿ばね１４による下向
きの付勢力を受けることから、摩擦材８と環状凸部５ａ
との間の摩擦力により、出力軸２の外力による回転を阻
止する保持トルクが得られる。

上記実施例に於ては、ステータ部材５を挾んでロータ４
とは相反する側に電磁クラッヂ部分Ｃを設けるものとし
たが、上記実施例と同様の原理に基づき、ロータ４を挾
んでステータ部材５とは相反する側に電磁クラッチ部分
Ｃを設けることも可能でおる。また本発明の用途も定速
走行制ａ装置のアクチュエータに限らず、例えばドアロ
ックアクチュエータ等、あらゆる用途に適用可能である
。

〈発明の効果〉 このように本発明によれば、電磁クラツヂ付超音波モー
タをコンパクトに構成することができ、超酋波モータの
用途を拡大する上に、その効果は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく電磁クラッヂ付超音波モータの
好適実施例を示す縦断面図である。 １・・・ケーシング　　　１ａ〜１Ｃ・・・部分２・・
・出力軸　　　　　２ａ・・・スナップリング２ｂ・・
・第１の皿ばね　３ａ、３ｂ・・・軸受４・・・ロータ
　　　　　５・・・ステータ部材５ａ・・・環状凸部　
　　５ｂ・・・スリット６・・・圧電素子　　　　７・
・・ねじ８・・・ＩＩ材　　　　　９・・・コイル１０
・・・ヨーク　　　　１１・・・アーマチュア１２・・
・スナップリング１３・・・ワッシャ１４・・・第２の
皿ばね

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電気−機械変換振動子を有する弾性体からなるステータ
   と、回転自在に支持され、かつ前記ステータに接触する
   ロータと、 前記ロータに対して軸線方向に可動なように支持された
   アーマチュアと、 前記アーマチュアと前記ロータとの間に挟設されたばね
   手段と、 前記ばね手段を介して前記ロータを前記ステータに向け
   て付勢する方向に前記アーマチュアに対して選択的に磁
   気力を及ぼす電磁石とを備えることを特徴とする電磁ク
   ラッチ付超音波モータ。