JP3120228B2 - Ultrasonic motor - Google Patents
Ultrasonic motorInfo
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- JP3120228B2 JP3120228B2 JP10006030A JP603098A JP3120228B2 JP 3120228 B2 JP3120228 B2 JP 3120228B2 JP 10006030 A JP10006030 A JP 10006030A JP 603098 A JP603098 A JP 603098A JP 3120228 B2 JP3120228 B2 JP 3120228B2
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- JP
- Japan
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- vibrating body
- ultrasonic motor
- comb teeth
- friction material
- comb
- Prior art date
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、超音波モ−タの
振動体の形状に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から考えられている一般的な超音波
モ−タにおいては、図3と図4に示すように、圧電素子
5を接着した振動体4に、2つの異なる位相の高周波電
圧を印加することにより、振動体に進行波が発生し、移
動体2に接着された摩擦材3と、摩擦材3と接する振動
体4のくし歯部4aを成す面とが圧接されて駆動され
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような超音波モ
−タの構造においては、振動体のくし歯部と移動体に接
着された摩擦材が圧接されて回転するため、材質の軟ら
かい摩擦材の方が削れてしまっていた。又、振動体の変
位最大位置が個々によってばらつく場合、及びくし歯部
が径方向における変位最大位置からずれてしまっている
場合には、くし歯部と摩擦材の接触の仕方によって摩擦
材の削れ方が違ってしまっていた。又、静止状態で放置
しておくと振動体が摩擦材にめり込んでしまうため、静
止トルクが大きくなり、自起動性が悪くなるという課題
があった。
【0004】そこで、この発明の目的は、摩擦材の削れ
の少ない耐久性に優れた、自起動性の良い振動体を有す
る超音波モ−タを得ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、径方向の一部分に同心円状で複数のく
し歯を有する振動体の複数のくし歯の先端部の内周側の
稜線及び外周側の稜線に面取り部を設ける構成とした。
また、振動体の複数のくし歯の先端部のすべての稜線に
面取り部を設ける構成とした。
【0006】上記のような構成によれば、摩擦材が削ら
れにくくなるため、摩擦材が削れて出る摩耗粉も少なく
なる。又、静止状態で放置しても摩擦材のめり込みも減
るため、耐久性に優れた自起動性の良い振動体が得られ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施例を図面
に基づいて説明する。図3,図4は、一般的な超音波モ
−タを示したものである。摩擦材3を接着した移動体2
は中心軸1を有し、圧電素子5を接着した振動体4にベ
アリング6を介して回転可能となっている。その振動体
4に接着された圧電素子5に2つの異なる位相差の高周
波電圧を印加することにより生ずる屈曲振動波成分によ
り、振動体4と加圧接触されている移動体2が、振動体
4のくし歯部4aにより摩擦駆動され回転するものであ
る。なお、ここで言うくし歯4aとは、振動体4の表面
に生じた微小な屈曲振動波成分を拡大するためのいわゆ
る変位拡大機構である。
【0008】図1、及び図2は、本発明に係る超音波モ
−タの振動体の第1の実施例を示したものであるが、図
4に示すところの摩擦材3と振動体4の接する部分であ
るくし歯部4aの周方向に対して、くし歯4aの両サイ
ドに面取り4b、4b′が施されている。このように両
サイドに面取り4b、4b′を施すことにより、駆動す
る際でも自起動性が良く、図4に示すところの摩擦材3
の削れも少なく耐久性に優れた超音波モ−タが実現可能
となる。
【0009】図5(a),(b),(c),(d)は、本発明に
係るくし歯設定位置の変動に伴うくし歯部の挙動を示す
図である。ここで、図5(a)は振動体半径方向における
縦方向の挙動を示す図、図5(b)はくし歯部設定位置が
変位最大位置上に設定されている場合を示す図、図5
(c) はくし歯部設定位置が変位最大位置上より外側に
ずれた場合を示す図、図5(d) はくし歯部設定位置が
変位最大位置上より内側にずれた場合を示す図である。
【0010】振動体4の変位最大位置が個々によってば
らつく場合、及び図5(c),図5(d)に示すように、く
し歯部4aが径方向における変位最大位置からずれてし
まっている場合には、それぞれ図5(c′),図5
(d′)の様な挙動を示すために、くし歯部4aと図4
に示すところの摩擦材3の接触の仕方によって、図4に
示すところの摩擦材3の削れ方が違ってしまっていた。
又、静止状態で放置しておくと、くし歯部4aが図4に
示すところの摩擦材3にめり込んで、自起動性が悪くな
ったりした。
【0011】そこで、図6,及び図7で示した実施例の
ように、図4に示すところの摩擦材3と振動体4の接す
る部分であるくし歯部4aの半径方向に対して、くし歯
4aの内周と外周に面取り4c、4c′を施すことによ
って、上記課題を解決するようにした。なお、図8,及
び図9は本発明に係る第3の実施例を示したもので、上
記図1と図2及び上記図6と図7で示した面取り4b,
4b′,4c,4c′の実施例を両方兼ねた場合の図で
ある。又、図1と図2及び図6と図7で示した面取りす
るくし歯部4aの角を面取りではなく、丸くカットする
ことによっても同じ効果が得られる。
【0012】以上に示した実施例において、超音波モ−
タの振動体4は、摩擦材3と接する面、及びくし歯部4
aを形成する垂直面とで成す稜線を面取りすることによ
り、摩擦材3が削られにくくなり、摩耗粉の出る量が少
なくなる。又、振動体4が摩擦材3にめり込んでも、面
取りされて角がないので、自起動性の良い振動体が得ら
れることになる。
【0013】
【発明の効果】この発明は、超音波モ−タにおいて、径
方向の一部分に同心円状で複数のくし歯を有する振動体
の複数のくし歯の先端部の内周側の稜線及び外周側の稜
線に面取り部を設ける構成とした。また、振動体の複数
のくし歯の先端部のすべての稜線に面取り部を設ける構
成にしたので、摩擦材の削れが少なく耐久性に優れた、
又、静止状態で放置した場合でも、自起動性の良い振動
体を有する超音波モ−タを得られるという効果がある。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the shape of a vibrator of an ultrasonic motor. 2. Description of the Related Art In a conventional ultrasonic motor which has been conventionally considered, as shown in FIGS. 3 and 4, a vibrating body 4 having a piezoelectric element 5 bonded thereto has two different phases. When the high frequency voltage is applied, a traveling wave is generated in the vibrating body, and the friction material 3 adhered to the moving body 2 and the surface forming the comb teeth 4a of the vibrating body 4 in contact with the friction material 3 are pressed against each other. Driven. [0003] In the structure of the ultrasonic motor as described above, the comb teeth of the vibrating body and the friction material adhered to the moving body are pressed against each other and rotated. The softer friction material was shaved off. If the maximum displacement position of the vibrating body varies from one position to another, and if the comb teeth are displaced from the maximum displacement position in the radial direction, the friction material is scraped by the manner of contact between the comb teeth and the friction material. It was different. Also, if left unattended, the vibrating body sinks into the friction material, so that the static torque increases and the self-starting property deteriorates. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ultrasonic motor having a vibrating body with less wear of a friction material, excellent durability and good self-startability. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a vibrating body having a plurality of concentric teeth on a part thereof in a radial direction. A configuration is provided in which a chamfered portion is provided on the ridgeline on the peripheral side and the ridgeline on the outer peripheral side.
In addition, a configuration is provided in which the chamfered portions are provided on all the ridge lines at the tips of the plurality of comb teeth of the vibrating body. [0006] According to the above configuration, the friction material is less likely to be scraped, so that wear powder generated by scraping the friction material is reduced. Further, since the friction material is less entangled even when left standing, a vibrating body having excellent durability and good self-starting properties can be obtained. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 3 and 4 show general ultrasonic motors. Moving body 2 with friction material 3 bonded
Has a central axis 1 and is rotatable via a bearing 6 to a vibrating body 4 to which a piezoelectric element 5 is bonded. The moving body 2 that is in pressure contact with the vibrating body 4 is moved by the bending vibration wave component generated by applying two high-frequency voltages having different phase differences to the piezoelectric element 5 bonded to the vibrating body 4. It is driven by friction by the comb teeth 4a to rotate. Here, the comb tooth 4a is a so-called displacement enlarging mechanism for enlarging a minute bending vibration wave component generated on the surface of the vibrating body 4. FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the ultrasonic motor vibrator according to the present invention. The friction material 3 and the vibrator 4 shown in FIG. Are chamfered 4b, 4b 'on both sides of the comb tooth 4a in the circumferential direction of the comb tooth portion 4a, which is the portion where the contact is made. By applying the chamfers 4b and 4b 'to both sides in this way, the self-starting property is good even when driving, and the friction material 3 shown in FIG.
It is possible to realize an ultrasonic motor with less scraping and excellent durability. FIGS. 5 (a), 5 (b), 5 (c), and 5 (d) are views showing the behavior of the comb teeth according to the variation of the comb set position according to the present invention. Here, FIG. 5A is a diagram showing the behavior in the vertical direction in the radial direction of the vibrating body, FIG. 5B is a diagram showing the case where the comb tooth set position is set on the maximum displacement position, and FIG.
FIG. 5C is a diagram illustrating a case where the comb tooth set position is shifted outward from the maximum displacement position, and FIG. 5D is a diagram illustrating a case where the comb tooth set position is shifted inward from the maximum displacement position. When the maximum displacement position of the vibrating body 4 varies, and as shown in FIGS. 5 (c) and 5 (d), the comb teeth 4a are displaced from the maximum displacement position in the radial direction. 5 (c ') and FIG.
In order to exhibit the behavior as shown in FIG.
The method of shaving the friction material 3 shown in FIG. 4 differs depending on the manner of contact of the friction material 3 shown in FIG.
Also, if left unattended, the comb teeth 4a would sink into the friction material 3 shown in FIG. 4 and the self-starting property would deteriorate. Therefore, as in the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the comb member 4a, which is the portion where the friction member 3 and the vibrating body 4 are in contact with each other as shown in FIG. The above problem is solved by chamfering 4c, 4c 'on the inner and outer circumferences of the teeth 4a. FIGS. 8 and 9 show a third embodiment according to the present invention, and the chamfers 4b, shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS.
FIG. 4 is a diagram showing a case where both of the embodiments 4b ′, 4c, and 4c ′ are used. The same effect can also be obtained by cutting the corners of the comb teeth 4a to be chamfered as shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. 6 and 7 instead of chamfering them. In the embodiment described above, the ultrasonic motor
The vibrating body 4 has a surface in contact with the friction material 3 and a comb tooth 4
By chamfering the ridgeline formed by the vertical surface forming a, the friction material 3 is less likely to be shaved, and the amount of abrasion powder is reduced. Further, even if the vibrating body 4 is sunk into the friction material 3, the vibrating body has good self-starting property because it is chamfered and has no corners. According to the present invention, there is provided an ultrasonic motor, comprising: a vibrating body having a plurality of comb teeth which are concentric in a part in the radial direction; A chamfer is provided on the ridgeline on the outer peripheral side. In addition, since the chamfers are provided on all the ridges of the tips of the plurality of comb teeth of the vibrating body, the friction material is less scraped and has excellent durability.
Further, even when the apparatus is left standing still, there is an effect that an ultrasonic motor having a vibrator having good self-starting properties can be obtained.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第1の実
施例を示す平面図である。
【図2】第1の実施例の断面図である。
【図3】従来の一般的な超音波モ−タの振動体の平面図
である。
【図4】従来の一般的な超音波モ−タの断面図である。
【図5】本発明に係るくし歯設定位置の変動にともなう
くし歯部の挙動を示す説明図である。
【図6】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第2の実
施例を示す平面図である。
【図7】第2の実施例の断面図である。
【図8】本発明に係る超音波モ−タの振動体の第3の実
施例を示す平面図である。
【図9】第3の実施例の断面図である。
【符号の説明】
1 中心軸
2 移動体
3 摩擦材
4 振動体
4a くし歯
5 圧電素子
6 ベアリング
以上BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a vibrator of an ultrasonic motor according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment. FIG. 3 is a plan view of a vibrating body of a conventional general ultrasonic motor. FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional general ultrasonic motor. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a behavior of a comb tooth portion according to a change in a comb tooth set position according to the present invention. FIG. 6 is a plan view showing a second embodiment of the vibration body of the ultrasonic motor according to the present invention. FIG. 7 is a sectional view of the second embodiment. FIG. 8 is a plan view showing a third embodiment of the vibration body of the ultrasonic motor according to the present invention. FIG. 9 is a sectional view of the third embodiment. [Description of Signs] 1 Central axis 2 Moving body 3 Friction material 4 Vibrating body 4a Comb 5 Piezoelectric element 6 Bearing or more
Claims (1)
擦駆動される移動体を有する超音波モータにおいて、 前記振動体は径方向の一部分に同心円状で複数のくし歯
を有し、前記移動体の前記くし歯と接触する面の内径
が、前記くし歯の内側の径より小さく、前記移動体の前
記くし歯と接触する面の外径が、前記くし歯の外側の径
より大きいとともに、前記複数のくし歯の移動体との接
触面の全ての稜線に面取り部を設けたことを特徴とする
超音波モータ。(57) [Claims] In an ultrasonic motor having a vibrating body that generates a vibration wave and a moving body that is frictionally driven by the vibrating body, the vibrating body includes a plurality of concentric comb teeth in a part in a radial direction. An inner diameter of a surface that contacts the comb teeth is smaller than an inner diameter of the comb teeth, and an outer diameter of a surface of the moving body that contacts the comb teeth is larger than an outer diameter of the comb teeth, and An ultrasonic motor characterized in that chamfers are provided on all ridges of the contact surface of the comb teeth with the moving body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10006030A JP3120228B2 (en) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | Ultrasonic motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10006030A JP3120228B2 (en) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | Ultrasonic motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10201265A JPH10201265A (en) | 1998-07-31 |
JP3120228B2 true JP3120228B2 (en) | 2000-12-25 |
Family
ID=11627277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10006030A Expired - Lifetime JP3120228B2 (en) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | Ultrasonic motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3120228B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010059217A2 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Ceradigm Corp. | Miniature piezoelectric motors for ultra high-precision stepping |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP10006030A patent/JP3120228B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010059217A2 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | Ceradigm Corp. | Miniature piezoelectric motors for ultra high-precision stepping |
WO2010059217A3 (en) * | 2008-11-21 | 2010-09-02 | Ceradigm Corp. | Miniature piezoelectric motors for ultra high-precision stepping |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10201265A (en) | 1998-07-31 |
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