JP2570287Y2 - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JP2570287Y2 JP2570287Y2 JP1991087041U JP8704191U JP2570287Y2 JP 2570287 Y2 JP2570287 Y2 JP 2570287Y2 JP 1991087041 U JP1991087041 U JP 1991087041U JP 8704191 U JP8704191 U JP 8704191U JP 2570287 Y2 JP2570287 Y2 JP 2570287Y2
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- JP
- Japan
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- rotor
- spring member
- stator
- ring
- spring
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、ステータにロータをバ
ネ部材で圧接させ、ステータに生じた進行波とロータに
作用するバネ力によりロータとバネ部材とを一体に回転
させるようにした超音波モータに関し、特に、ロータと
バネ部材との支持構造の改良に関するものである。
ネ部材で圧接させ、ステータに生じた進行波とロータに
作用するバネ力によりロータとバネ部材とを一体に回転
させるようにした超音波モータに関し、特に、ロータと
バネ部材との支持構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波モータは、ステータの片面
に重ねたロータを、例えば、リング状のバネ部材で圧接
させ、ステータの他面に接着した２組の圧電素子群にそ
れぞれ、互いに位相差の異なる高周波電圧を印加するこ
とによりステータに進行波を生じさせ、このステータの
進行波とロータに作用するバネ力により、ロータに上記
進行波方向の摩擦力を生じさせ、この摩擦力によりロー
タと一体にバネ部材を回転させていた。このように構成
される従来の超音波モータでは、ロータとバネ部材との
支持構造は、図２に示すように、バネ部材５の基部をた
だ単にロータ４のバネ部材側表面に圧接させる方法が採
用されているだけであった。
に重ねたロータを、例えば、リング状のバネ部材で圧接
させ、ステータの他面に接着した２組の圧電素子群にそ
れぞれ、互いに位相差の異なる高周波電圧を印加するこ
とによりステータに進行波を生じさせ、このステータの
進行波とロータに作用するバネ力により、ロータに上記
進行波方向の摩擦力を生じさせ、この摩擦力によりロー
タと一体にバネ部材を回転させていた。このように構成
される従来の超音波モータでは、ロータとバネ部材との
支持構造は、図２に示すように、バネ部材５の基部をた
だ単にロータ４のバネ部材側表面に圧接させる方法が採
用されているだけであった。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】前述の従来の超音波モ
ータでは、バネ部材とロータとの支持構造は、バネ部材
の基部をロータの面にただ単に圧接させているだけであ
って、両者の間にはなんら固定手段を設けていなかっ
た。このため、バネ部材の基部がステータに生じる進行
波の振幅の変化に伴ってロータの表面を摺動し、ロータ
に作用するバネ力の作用点を変化させた。これによっ
て、ロータが軸方向に振動し、その振動によって進行波
方向の摩擦力が低減し、ロータの回転トルクの上昇を妨
げる等の問題を生じさせた。一方、先行技術として特開
平２−３０３３７７号公報に掲載の技術がある。この技
術は、圧電素子によって弾性進行波を発生する固定子
と、前記固定子に弾接するように配設されて、前記弾性
進行波によって駆動される可動子と、前記可動子を前記
固定子に向けて加圧するばね手段と、前記ばね手段の加
圧力を受けるように前記可動子に配設された突起とを具
備する超音波モータを開示している。 しかし、この公報
に掲載の技術では、リング形突起はバネ部材の外周の内
側に設けられておらず、環形突起の内周にバネ部材の外
周縁（加圧作用部）を受けるバネ受け部が切欠成形され
ており、この切欠にバネ部材が接しているものであるか
ら、切欠とバネ部材の外周縁との間にはクリアランスが
必ず必要となり、このクリアランスのために、バネ力の
作用点とロータの中心とがずれることになる。このた
め、バネの荷重分布においてばらつきが発生し、モータ
効率が低下する。また、バネ部材と正確に同心軸上に設
定しようとすると、クリアランスを小さくして寸法精度
を良くする必要があるから、結果的にコストが高くなっ
てしまうという解決しなければならない点がある。
ータでは、バネ部材とロータとの支持構造は、バネ部材
の基部をロータの面にただ単に圧接させているだけであ
って、両者の間にはなんら固定手段を設けていなかっ
た。このため、バネ部材の基部がステータに生じる進行
波の振幅の変化に伴ってロータの表面を摺動し、ロータ
に作用するバネ力の作用点を変化させた。これによっ
て、ロータが軸方向に振動し、その振動によって進行波
方向の摩擦力が低減し、ロータの回転トルクの上昇を妨
げる等の問題を生じさせた。一方、先行技術として特開
平２−３０３３７７号公報に掲載の技術がある。この技
術は、圧電素子によって弾性進行波を発生する固定子
と、前記固定子に弾接するように配設されて、前記弾性
進行波によって駆動される可動子と、前記可動子を前記
固定子に向けて加圧するばね手段と、前記ばね手段の加
圧力を受けるように前記可動子に配設された突起とを具
備する超音波モータを開示している。 しかし、この公報
に掲載の技術では、リング形突起はバネ部材の外周の内
側に設けられておらず、環形突起の内周にバネ部材の外
周縁（加圧作用部）を受けるバネ受け部が切欠成形され
ており、この切欠にバネ部材が接しているものであるか
ら、切欠とバネ部材の外周縁との間にはクリアランスが
必ず必要となり、このクリアランスのために、バネ力の
作用点とロータの中心とがずれることになる。このた
め、バネの荷重分布においてばらつきが発生し、モータ
効率が低下する。また、バネ部材と正確に同心軸上に設
定しようとすると、クリアランスを小さくして寸法精度
を良くする必要があるから、結果的にコストが高くなっ
てしまうという解決しなければならない点がある。
【０００４】そこで、本考案は、ロータとバネ部材との
支持構造を改良することにより、ロータに生じる軸方向
の振動を減衰させて、ロータの回転効率を向上させるこ
とができる超音波モータを提供することを目的とする。
支持構造を改良することにより、ロータに生じる軸方向
の振動を減衰させて、ロータの回転効率を向上させるこ
とができる超音波モータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本考案は、ステータの片
面にロータを重ねてそれをバネ部材でステータ側に圧接
させるとともに、前記ステータの他面に２組の圧電素子
群を接着し、前記各組の圧電素子群にそれぞれ互いに位
相が異なる高周波電圧を印加して前記ステータに進行波
を発生させることにより、前記ロータと前記バネ部材と
が一体に回転できるようにした超音波モータにおいて、
前記ロータのバネ部材側表面にリング形突起を設け、か
つ、前記リング形突起はバネ部材の外周より内側に設け
ると共に、前記リング形突起にバネ部材の基部を支持さ
せたものである。
面にロータを重ねてそれをバネ部材でステータ側に圧接
させるとともに、前記ステータの他面に２組の圧電素子
群を接着し、前記各組の圧電素子群にそれぞれ互いに位
相が異なる高周波電圧を印加して前記ステータに進行波
を発生させることにより、前記ロータと前記バネ部材と
が一体に回転できるようにした超音波モータにおいて、
前記ロータのバネ部材側表面にリング形突起を設け、か
つ、前記リング形突起はバネ部材の外周より内側に設け
ると共に、前記リング形突起にバネ部材の基部を支持さ
せたものである。
【０００６】
【作用】本考案の超音波モータでは、バネ部材の基部が
ロータの表面に設けたリング形突起に支持されているの
で、ステータに生じる進行波の振幅が変化しても、従来
のようにバネ部材の基部がロータの表面を摺動しない。
即ち、バネ部材がロータに及ぼすバネ力の作用点が変化
しないため、ロータの軸方向の振動が減衰される。よっ
て、ロータに生じる進行波方向の摩擦力が削減され難い
ので、ロータの回転効率が向上するとともに、振動モー
ドを正確に設定することができる。また、出力の調整や
摩擦力の調整によりバネ部材の押圧力を変えるが、バネ
部材の基部がリング形突起に支持されているため、この
調整が容易になる。さらに、長時間の使用によるバネ力
の変化に容易に対応することができる。そして、このリ
ング形突起によってロータの剛性が増し、ロータの外周
部の振動を内周部に伝え難くなり、モータ効率を向上さ
せることができる。加えて、前記リング形突起はバネ部
材の外周よりも内側に設けることにより、バネ部材はリ
ング形突起の外側で線接触して接することとなり、バネ
力の作用点は突起部の外側となり、バネ部材の組付け時
にはロータの中心とバネ力の作用点の中心（バネ部材の
中心）は常に一致するようにでき、モータ効率が良いも
のとなる。また、バネ部材のテーパ面でロータのリング
形突起が接するために、組付け時にはロータはテーパ面
で押され、バネ部材の同軸が簡単に出せるので、バネ力
の周方向のばらつきは発生しないものとなる。このた
め、バネ部材の外周の寸 法精度が低くても同軸が出せ、
低コストなものとなる。
ロータの表面に設けたリング形突起に支持されているの
で、ステータに生じる進行波の振幅が変化しても、従来
のようにバネ部材の基部がロータの表面を摺動しない。
即ち、バネ部材がロータに及ぼすバネ力の作用点が変化
しないため、ロータの軸方向の振動が減衰される。よっ
て、ロータに生じる進行波方向の摩擦力が削減され難い
ので、ロータの回転効率が向上するとともに、振動モー
ドを正確に設定することができる。また、出力の調整や
摩擦力の調整によりバネ部材の押圧力を変えるが、バネ
部材の基部がリング形突起に支持されているため、この
調整が容易になる。さらに、長時間の使用によるバネ力
の変化に容易に対応することができる。そして、このリ
ング形突起によってロータの剛性が増し、ロータの外周
部の振動を内周部に伝え難くなり、モータ効率を向上さ
せることができる。加えて、前記リング形突起はバネ部
材の外周よりも内側に設けることにより、バネ部材はリ
ング形突起の外側で線接触して接することとなり、バネ
力の作用点は突起部の外側となり、バネ部材の組付け時
にはロータの中心とバネ力の作用点の中心（バネ部材の
中心）は常に一致するようにでき、モータ効率が良いも
のとなる。また、バネ部材のテーパ面でロータのリング
形突起が接するために、組付け時にはロータはテーパ面
で押され、バネ部材の同軸が簡単に出せるので、バネ力
の周方向のばらつきは発生しないものとなる。このた
め、バネ部材の外周の寸 法精度が低くても同軸が出せ、
低コストなものとなる。
【０００７】
【実施例】本考案の実施例を図１により説明する。図１
は本考案の超音波モータの実施例を示す断面図である。
本実施例の超音波モータは、図１に示すように、基板１
上に円板状のステータ２が取付られ、ステータ２の基板
１側表面に２組の圧電素子群３ａ，３ｂが接着材により
接着される。ステータ２の基板１側と逆側面には円板状
のロータ４が重ねられる。このロータ４のステータ２側
と逆面には、ロータ４と同一中心軸を持つリング形突起
４ａが設けられ、この突起４ａに、例えば、略円板状の
皿バネ５（バネ部材）の基部が圧接される。そして、公
知のように２組の圧電素子群３ａ，３ｂにそれぞれ、９
０°位相差のある高周波電圧を印加させることにより、
ステータ２に進行波を生じさせ、この進行波によりロー
タ４に作用する皿バネ５の作用点が変化することなく、
ロータ４と皿バネ５とが一体に回転するようになってい
る。なお、本実施例では、バネ部材として円板状の皿バ
ネ５を使用したがこれに限定するものではなく、リング
状の各種バネ部材を使用することもできる。
は本考案の超音波モータの実施例を示す断面図である。
本実施例の超音波モータは、図１に示すように、基板１
上に円板状のステータ２が取付られ、ステータ２の基板
１側表面に２組の圧電素子群３ａ，３ｂが接着材により
接着される。ステータ２の基板１側と逆側面には円板状
のロータ４が重ねられる。このロータ４のステータ２側
と逆面には、ロータ４と同一中心軸を持つリング形突起
４ａが設けられ、この突起４ａに、例えば、略円板状の
皿バネ５（バネ部材）の基部が圧接される。そして、公
知のように２組の圧電素子群３ａ，３ｂにそれぞれ、９
０°位相差のある高周波電圧を印加させることにより、
ステータ２に進行波を生じさせ、この進行波によりロー
タ４に作用する皿バネ５の作用点が変化することなく、
ロータ４と皿バネ５とが一体に回転するようになってい
る。なお、本実施例では、バネ部材として円板状の皿バ
ネ５を使用したがこれに限定するものではなく、リング
状の各種バネ部材を使用することもできる。
【０００８】また、基板１、ステータ２、ロータ４及び
皿バネ５の各中央孔には回転シャフト６が貫通され、回
転シャフト６は基板１の中央孔の周縁に設けた軸受７ａ
と、基板１のステータ２側面を覆うケーシング８内に設
けた軸受７ｂに保持されている。この回転シャフト６の
外周にはリング状の保持部材９が設けられており、この
保持部材９に皿バネ５の内周が固定され、ロータ４が回
転する時に皿バネ５、及び保持部材９を介して回転シャ
フト６も一体に回転するようになっている。
皿バネ５の各中央孔には回転シャフト６が貫通され、回
転シャフト６は基板１の中央孔の周縁に設けた軸受７ａ
と、基板１のステータ２側面を覆うケーシング８内に設
けた軸受７ｂに保持されている。この回転シャフト６の
外周にはリング状の保持部材９が設けられており、この
保持部材９に皿バネ５の内周が固定され、ロータ４が回
転する時に皿バネ５、及び保持部材９を介して回転シャ
フト６も一体に回転するようになっている。
【０００９】
【考案の効果】本考案の超音波モータは、ロータの片面
にリング形突起を設け、この突起にバネ部材の基部を支
持させたので、ステータに生じるバネ部材の作用点が変
化しないから、ロータの軸方向振動が減衰するので、ロ
ータの回転効率が向上するとと もに、振動モードを正確
に設定することができる。 また、バネ部材の基部がロー
タの表面に設けたリング形突起に支持されているので、
ステータに生じる進行波の振幅が変化しても、従来のよ
うにバネ部材の基部がロータの表面を摺動しないから、
バネ部材がロータに及ぼすバネ力の作用点が変化しない
ため、ロータの軸方向の振動が減衰される。したがっ
て、ロータに生じる進行波方向の摩擦力が削減され難い
ので、ロータの回転効率が向上するとともに、振動モー
ドを正確に設定することができる。 そして、出力の調整
や摩擦力の調整によりバネ部材の押圧力を変えることが
でき、バネ部材の基部がリング形突起に支持されている
ため、この調整が容易になる。また、長時間の使用によ
るバネ力の変化に容易に対応することができる。そし
て、このリング形突起によってロータの剛性が増し、ロ
ータの外周部の振動を内周部に伝え難くなり、モータ効
率を向上させることができる。 更に、前記リング形突起
はバネ部材の外周よりも内側に設けることにより、バネ
部材はリング形突起の外側で線接触して接することとな
り、バネ力の作用点は突起部の外側となり、バネ部材の
組付け時にはロータの中心とバネ力の作用点の中心（バ
ネ部材の中心）は常に一致するようにでき、モータ効率
が良いものとなる。また、バネ部材のテーパ面でロータ
のリング形突起が接するために、組付け時にはロータは
テーパ面で押され、バネ部材の中心軸が簡単に出せるの
で、バネ力の周方向のばらつきは発生しないものとな
る。このため、バネ部材の外周の寸法精度が低くても同
芯軸上に配置でき、低コストなものとなる。
にリング形突起を設け、この突起にバネ部材の基部を支
持させたので、ステータに生じるバネ部材の作用点が変
化しないから、ロータの軸方向振動が減衰するので、ロ
ータの回転効率が向上するとと もに、振動モードを正確
に設定することができる。 また、バネ部材の基部がロー
タの表面に設けたリング形突起に支持されているので、
ステータに生じる進行波の振幅が変化しても、従来のよ
うにバネ部材の基部がロータの表面を摺動しないから、
バネ部材がロータに及ぼすバネ力の作用点が変化しない
ため、ロータの軸方向の振動が減衰される。したがっ
て、ロータに生じる進行波方向の摩擦力が削減され難い
ので、ロータの回転効率が向上するとともに、振動モー
ドを正確に設定することができる。 そして、出力の調整
や摩擦力の調整によりバネ部材の押圧力を変えることが
でき、バネ部材の基部がリング形突起に支持されている
ため、この調整が容易になる。また、長時間の使用によ
るバネ力の変化に容易に対応することができる。そし
て、このリング形突起によってロータの剛性が増し、ロ
ータの外周部の振動を内周部に伝え難くなり、モータ効
率を向上させることができる。 更に、前記リング形突起
はバネ部材の外周よりも内側に設けることにより、バネ
部材はリング形突起の外側で線接触して接することとな
り、バネ力の作用点は突起部の外側となり、バネ部材の
組付け時にはロータの中心とバネ力の作用点の中心（バ
ネ部材の中心）は常に一致するようにでき、モータ効率
が良いものとなる。また、バネ部材のテーパ面でロータ
のリング形突起が接するために、組付け時にはロータは
テーパ面で押され、バネ部材の中心軸が簡単に出せるの
で、バネ力の周方向のばらつきは発生しないものとな
る。このため、バネ部材の外周の寸法精度が低くても同
芯軸上に配置でき、低コストなものとなる。
【図１】 図１は本考案の超音波モータの実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【図２】 図２は従来の超音波モータの実施例を示す断
面図である。
面図である。
２ ステータ ３ａ 圧電素子群 ３ｂ 圧電素子群 ４ ロータ ４ａ リング形突起 ５ 皿バネ（バネ部材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 岩崎 新一郎 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地アイシ ン精機株式会社内 (72)考案者 青山 睦朗 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地アイシ ン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−303377（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 ステータの片面にロータを重ねてそれを
バネ部材でステータ側に圧接させるとともに、前記ステ
ータの他面に２組の圧電素子群を接着し、前記各組の圧
電素子群にそれぞれ互いに位相が異なる高周波電圧を印
加して前記ステータに進行波を発生させることにより、
前記ロータと前記バネ部材とが一体に回転できるように
した超音波モータにおいて、 前記ロータのバネ部材側表面にリング形突起を設け、か
つ、前記リング形突起はバネ部材の外周より内側に設け
ると共に、前記リング形突起にバネ部材の基部を支持さ
せたことを特徴とする超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991087041U JP2570287Y2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991087041U JP2570287Y2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529295U JPH0529295U (ja) | 1993-04-16 |
| JP2570287Y2 true JP2570287Y2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=13903863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991087041U Expired - Fee Related JP2570287Y2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2570287Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2810109B2 (ja) * | 1989-05-18 | 1998-10-15 | アイシン精機株式会社 | 超音波モータ |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP1991087041U patent/JP2570287Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529295U (ja) | 1993-04-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |