JP3802390B2 - 超音波モータ、及び超音波モータのステータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波モータ、及びそのステータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の超音波モータとしては、図９に示すような定在波型（所謂ボルト締めランジュバン型）のものがある。この超音波モータは、ステータ５１とロータ５２とを備えている。ステータ５１は、金属ブロック５３，５４、圧電素子５５，５６、電極板５７，５８、及びボルト５９（図中、破線で示す）から構成されている。各部材５３〜５８は、図９に示すように略円柱状に積層されて、両金属ブロック５３，５４がその内部で軸方向に挿通するボルト５９にて締め付けられることにより連結固定されている。
【０００３】
このステータ５１の下部外周、即ち下側の金属ブロック５４の外周には、縦振動に基づいて捩り振動を発生するスリット５４ａが形成されている。又、下側の金属ブロック５４の外周において、スリット５４ａの下方には外部（モータケース等）に固定するための環状の固定用凸部５４ｂが形成されている。
【０００４】
ロータ５２は、略円筒状に形成され、図示しない加圧機構によりステータ５１の上面、即ち上側の金属ブロック５３の上端面に回転可能に加圧接触されている。
【０００５】
このロータ５２の外周には、縦振動に基づいて捩り振動を発生するスリット５２ａが形成されている。
この超音波モータでは、電極板５７，５８に、高周波電圧（例えば６５ｋＨｚ）が印加されると、圧電素子５５，５６にて縦振動が発生される。すると、金属ブロック５４のスリット５４ａにて捩り振動が発生される。又、ロータ５２では、ステータ５１から伝搬される振動に基づいて（共振して）スリット５２ａにて捩り振動が発生される。すると、ステータ５１の縦振動による浮力と、ステータ５１及びロータ５２の捩り振動による推進力とでロータ５２が回転駆動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記超音波モータでは、外部（モータケース等）に固定するための固定部を環状の固定用凸部５４ｂとしたが、その固定部の形状や配置によっては、捩り振動を効率良く発生させることができなかったり、外部に固定された際に該固定部の振動に基づく騒音が発生してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、捩り振動を効率良く発生させることができ、且つ騒音の発生を低減することができる超音波モータ、及びそのステータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明では、圧電素子が複数の金属ブロックに挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動するステータと、前記ステータに摺動可能に加圧接触され、前記ステータの振動に基づいて回転するロータとを備えた超音波モータにおいて、前記金属ブロックに、縦振動に基づいて捩り振動を発生するための振動変換部を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部を周方向に複数形成し、該固定用凸部を該振動変換部の回転軸線方向一端側に配置し、前記固定用凸部の基端部における周方向の中心位置を、前記振動変換部の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定した。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、圧電素子が複数の金属ブロックに挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動するステータと、前記ステータに摺動可能に加圧接触され、前記ステータの振動に基づいて回転するロータとを備えた超音波モータにおいて、前記金属ブロックに、縦振動に基づいて捩り振動を発生するための振動変換部を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部を周方向に複数形成し、該固定用凸部を該振動変換部の回転軸線方向一端側に配置し、前記固定用凸部を、前記振動変換部の数と同数形成した。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の超音波モータにおいて、前記固定用凸部の回転軸線方向の位置を、前記捩り振動の略節位置に設定した。
【００１１】
請求項４に記載の発明では、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超音波モータにおいて、前記振動変換部を、前記ロータが加圧接触されない側の前記金属ブロックの回転軸線方向圧電素子側に形成し、前記固定用凸部を、前記ロータが加圧接触されない側の前記金属ブロックの回転軸線方向中央部に配置した。
【００１２】
請求項５に記載の発明では、圧電素子が複数の金属ブロックに挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動する超音波モータのステータにおいて、前記金属ブロックに、縦振動に基づいて捩り振動を発生するための振動変換部を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部を周方向に複数形成し、該固定用凸部を該振動変換部の回転軸線方向一端側に配置し、前記固定用凸部の基端部における周方向の中心位置を、前記振動変換部の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定した。
請求項６に記載の発明では、圧電素子が複数の金属ブロックに挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動する超音波モータのステータにおいて、前記金属ブロックに、縦振動に基づいて捩り振動を発生するための振動変換部を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部を周方向に複数形成し、該固定用凸部を該振動変換部の回転軸線方向一端側に配置し、前記固定用凸部を、前記振動変換部の数と同数形成した。
【００１３】
（作用）
請求項１及び２に記載の発明によれば、金属ブロックには、縦振動に基づいて捩り振動を発生するための振動変換部が形成されるとともに、外部に固定するための固定用凸部が周方向に複数形成され、該固定用凸部は該振動変換部の回転軸線方向一端側に配置される。このように、固定用凸部を振動変換部の回転軸線方向一端側に形成することで、振動変換部の回転軸線方向のひずみを抑え、捩り振動を効率良く発生させることができる。又、周方向に複数設けられる各固定用凸部が回転軸線方向にばらつくように振動してしまうことが低減され、該振動に基づく騒音を低減することができる。しかも、外部に固定するための固定用凸部が周方向に複数形成されるため、例えば、各固定用凸部の固有共振周波数を、高周波電圧の駆動周波数帯域より容易に高く設定することができ、該固定用凸部の固有共振周波数を、容易に高周波電圧の駆動周波数帯域と重ならないようにすることができる。
また、請求項１に記載の発明によれば、固定用凸部の基端部における周方向の中心位置が、前記振動変換部の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定される。このように、固定用凸部の基端部における周方向の中心位置を振動変換部の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定することで、振動変換部の回転軸線方向のひずみを更に抑え、捩り振動を更に効率良く発生させることができる。又、周方向に複数設けられる各固定用凸部が回転軸線方向にばらつくように振動してしまうことが更に低減され、該振動に基づく騒音を更に低減することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、前記固定用凸部は、前記振動変換部の数と同数形成される。このようにすると、振動変換部の回転軸線方向のひずみを更に抑え、捩り振動を更に効率良く発生させることができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、固定用凸部の回転軸線方向の位置は、前記捩り振動の略節位置に設定される。よって、固定用凸部が外部に固定されても、ステータの捩り振動が阻害され難くなる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、前記振動変換部は、前記ロータが加圧接触されない側の前記金属ブロックの回転軸線方向圧電素子側に形成され、前記固定用凸部は、前記ロータが加圧接触されない側の前記金属ブロックの回転軸線方向中央部に配置される。このようにすると、上記各請求項に記載された構成を容易に設計することができる。
【００１９】
請求項５及び６に記載の発明によれば、金属ブロックには、縦振動に基づいて捩り振動を発生するための振動変換部が形成されるとともに、外部に固定するための固定用凸部が周方向に複数形成され、該固定用凸部は該振動変換部の回転軸線方向一端側に配置される。このように、固定用凸部を振動変換部の回転軸線方向一端側に形成することで、振動変換部の回転軸線方向のひずみを抑え、捩り振動を効率良く発生させることができる。又、周方向に複数設けられる各固定用凸部が回転軸線方向にばらつくように振動してしまうことが低減され、該振動に基づく騒音を低減することができる。しかも、外部に固定するための固定用凸部が周方向に複数形成されるため、例えば、各固定用凸部の固有共振周波数を、高周波電圧の駆動周波数帯域より容易に高く設定することができ、該固定用凸部の固有共振周波数を、容易に高周波電圧の駆動周波数帯域と重ならないようにすることができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、固定用凸部の基端部における周方向の中心位置が、前記振動変換部の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定される。このように、固定用凸部の基端部における周方向の中心位置を振動変換部の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定することで、振動変換部の回転軸線方向のひずみを更に抑え、捩り振動を更に効率良く発生させることができる。又、周方向に複数設けられる各固定用凸部が回転軸線方向にばらつくように振動してしまうことが更に低減され、該振動に基づく騒音を更に低減することができる。
また、請求項６に記載の発明によれば、前記固定用凸部は、前記振動変換部の数と同数形成される。このようにすると、振動変換部の回転軸線方向のひずみを更に抑え、捩り振動を更に効率良く発生させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図１〜図７に従って説明する。図１及図２に示すように、超音波モータは、ステータ１とロータ２とを備えている。ステータ１は、上側金属ブロック３、下側金属ブロック４、第１及び第２圧電素子５，６、第１及び第２電極板７，８、ボルト９、及び絶縁カラー１０（図２参照）を備えている。
【００２１】
上側及び下側金属ブロック３，４は、導電性金属よりなり、本実施形態ではアルミ合金にて形成されている。上側金属ブロック３は、略円筒状に形成されている。上側金属ブロック３の上部には、その内径が大きくされることで、上端面に発生する振動を増幅するためのホーン部３ａが形成されている。又、上側金属ブロック３のホーン部３ａを除く内周面には、雌ネジ３ｂが形成されている。尚、上側金属ブロック３の上端面には薄肉の摩擦材３ｃが貼付されている。
【００２２】
下側金属ブロック４は、内外径が上側金属ブロック３と同じ略円筒状に形成されている。下側金属ブロック４の上部（回転軸線方向上側）外周には、励起される縦振動に基づいて捩り振動を発生する振動変換部としてのスリット（凹部）４ａが形成されている。このスリット４ａは、周方向に複数（本実施の形態では９個であって、図１中、７個のみ図示する）形成されている。又、スリット４ａは、それぞれ回転軸線方向に対して傾斜している。
【００２３】
又、下側金属ブロック４の中央部（回転軸線方向中央部）外周には、外部（図示しないモータケース等）に固定するための固定用凸部４ｂが周方向に複数形成されている。この固定用凸部４ｂは、スリット４ａの下端側（回転軸線方向一端側）に（連続して）形成されている。又、固定用凸部４ｂの基端部における周方向の幅は、スリット４ａの下端部における周方向の幅より大きく形成されている。又、固定用凸部４ｂの基端部における周方向の中心位置は、スリット４ａの下端側における周方向の略中心位置に設定されている。又、固定用凸部４ｂは、スリット４ａ毎に、即ちスリット４ａの数と同数（本実施の形態では９個）形成されている。
【００２４】
又、下側金属ブロック４の内周面（図２中、破線で示す）には、雌ネジ４ｃが形成されている。
第１及び第２圧電素子５，６は円板状に形成され、その中心部に貫通孔がそれぞれ形成されている。この第１及び第２圧電素子５，６の内径は、上側及び下側金属ブロック３，４の内径より大きく設定されている。
【００２５】
第１及び第２電極板７，８は円板状に形成され、その中心部には貫通孔がそれぞれ形成されている。この第１及び第２電極板７，８の内径は、第１及び第２圧電素子５，６の内径と同じに設定されている。
【００２６】
ボルト９は、その外周に雄ネジ９ａが形成された略円柱形状のものであって、前記雌ネジ３ｂ，４ｃに螺合可能とされている。
絶縁カラー１０は、絶縁性樹脂にて円筒状に形成されている。この絶縁カラー１０は、その外径が前記第１及び第２圧電素子５，６、第１及び第２電極板７，８の内径と同じに設定され、その内径がボルト９の雄ネジ９ａの外径と同じ（ボルト９を内嵌可能）に設定されている。
【００２７】
そして、第１及び第２圧電素子５，６と第１及び第２電極板７，８とを挟んだ上側及び下側金属ブロック３，４は、その内部を軸線方向に挿通するボルト９により締結される。詳述すると、下側金属ブロック４、第２電極板８、第２圧電素子６、第１電極板７、第１圧電素子５、上側金属ブロック３は、この順で積層され、その内部に挿通されるボルト９（雄ネジ９ａ）が上側及び下側金属ブロック３，４の雌ネジ３ｂ，４ｃに螺合されることで締結されている。尚、このとき、第１及び第２圧電素子５，６は、分極方向がそれぞれ互いに上下逆になるように積層される。又、このとき、第１及び第２圧電素子５，６、第１及び第２電極板７，８の内周面と、ボルト９の雄ネジ９ａの外周面との間には、絶縁カラー１０が介在される。従って、第１及び第２圧電素子５，６、第１及び第２電極板７，８の内周面と、ボルト９の外周面とは電気的に絶縁状態とされる。又、このとき、第２電極板８は、下側金属ブロック４及びボルト９を介して上側金属ブロック３と電気的に接続状態となる。
【００２８】
ロータ２は、前記上側及び下側金属ブロック３，４と外径が同じの略円筒状に形成され、図示しない加圧機構によりステータ１の上面、即ち上側金属ブロック３（摩擦材３ｃ）の上端面に摺動回転可能に加圧接触されている。このロータ２の外周には、励起される縦振動に基づいて捩り振動を発生するスリット（凹部）２ａが周方向に複数形成されている。このスリット２ａは、それぞれ回転軸線方向に対して傾斜している。
【００２９】
このように構成された超音波モータでは、第１及び第２電極板７，８間に、図４（周波数−応答速度特性図）に示すように、第１の共振周波数（約６４ｋＨｚ）の高周波電圧が印加されると、第１及び第２圧電素子５，６にて縦振動Ｖｚ１が発生される。すると、該縦振動Ｖｚ１に基づいてステータ１のスリット４ａにて捩じり振動Ｖθ１が発生される。このとき、ステータ１の上面、即ち上側金属ブロック３（摩擦材３ｃ）の上端面の振動は、捩り振動Ｖθ１と縦振動Ｖｚ１とが合成された複合振動となっている。すると、ステータ１の縦振動Ｖｚ１成分による浮力と捩り振動Ｖθ１成分による推進力にてロータ２が一方向に回転する（ステータ主体モード）。尚、図４には、このときステータ１に発生する径方向振動Ｖｒ１も記載している。
【００３０】
又、第１及び第２電極板７，８間に、図４に示すように、第２の共振周波数（約６７ｋＨｚ）の高周波電圧が印加されると、第１及び第２圧電素子５，６にて縦振動Ｖｚ１が発生される。すると、該縦振動Ｖｚ１に基づいてステータ１のスリット４ａにて捩じり振動Ｖθ１が発生される。このとき、ステータ１の上面、即ち上側金属ブロック３（摩擦材３ｃ）の上端面の振動は、前記ステータ主体モードの捩り振動Ｖθ１の反対方向に捩れる捩り振動Ｖθ１と縦振動Ｖｚ１とが合成された複合振動となっている。ここで、ロータ２の共振周波数は、前記第２の共振周波数（約６７ｋＨｚ）と重なるように設定されている。そして、ロータ２では、前記縦振動Ｖｚ１（複合振動）に基づいて（共振して）スリット２ａにて捩り振動が発生される。このとき、スリット２ａにて発生される捩り振動は、自身を他方向（ステータ主体モードの逆方向）に回転させるように働く振動である。よって、ステータ１の縦振動Ｖｚ１成分による浮力と捩り振動Ｖθ１成分による推進力とロータ２自身の捩り振動成分にてロータ２が他方向に回転する（ロータ主体モード）。
【００３１】
ここで、図３は、有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method）を利用して特定した振動時におけるステータ１の形状を示す説明図である。又、図６は、有限要素法（ＦＥＭ：Finite Element Method）を利用して特定した振動時における他のステータ２１（図５参照）の形状を示す説明図である。他のステータ２１は、図５に示すように、スリット２１ａが等角度間隔に９個形成され、固定用凸部２１ｂが等角度間隔に８個形成されたものであって、固定用凸部２１ｂが必ずしもスリット２１ａの下端側に配置されていない、即ち固定用凸部２１ｂがスリット２１ａの下端側から周方向にずれた位置に配置されたものである。又、図７は、他のステータ２１における（縦振動Ｖｚ２、捩り振動Ｖθ２、径方向振動Ｖｒ２の）周波数−応答速度特性図を示す。
【００３２】
そして、図３及び図６に示すように、本実施の形態のステータ１は、固定用凸部４ｂがスリット４ａの下端側に形成されることで、他のステータ２１に比べて、スリット４ａの回転軸線方向のひずみが抑えられている。よって、本実施の形態のステータ１は、他のステータ２１に比べて（ステータ２１の捩り振動Ｖθ２に比べて）、捩り振動Ｖθ１が効率良く発生される。尚、本実施の形態のステータ１の捩り振動Ｖθ１は、図４に示すように、ステータ主体モード（第１の共振周波数、約６４ｋＨｚ）で応答速度が約２２[ｍ／ｓ]、ロータ主体モード（第２の共振周波数、約６７ｋＨｚ）で応答速度が約２４[ｍ／ｓ]となっている。又、他のステータ２１の捩り振動Ｖθ２は、図７に示すように、ステータ主体モード（第１の共振周波数、約６４ｋＨｚ）で応答速度が約１８[ｍ／ｓ]、ロータ主体モード（第２の共振周波数、約６７ｋＨｚ）で応答速度が約２２[ｍ／ｓ]となっている。
【００３３】
又、図３及び図６に示すように、本実施の形態のステータ１は、他のステータ２１に比べて、周方向に複数設けられ外部に固定される各固定用凸部４ｂが回転軸線方向にばらつくように変位してしまうことが抑えられている。よって、外部に固定された各固定用凸部４ｂが回転軸線方向にばらつくように振動してしまうことが低減され、該振動に基づく騒音が低減される。
【００３４】
又、本実施の形態のステータ１において、前記各固定用凸部４ｂは、その固有共振周波数が高周波電圧の駆動周波数帯域（約６４ｋＨｚ〜約６７ｋＨｚ）より高く（例えば、最低次の固有共振周波数が７２ｋＨｚに）設定されている。よって、ステータ１の駆動時に固定用凸部４ｂが振動（共振）することが防止され、ステータ１の振動を阻害し難くなり、捩り振動Ｖθ１が更に効率良く発生される。
【００３５】
さらに、本実施の形態のステータ１において、前記固定用凸部４ｂは、その回転軸線方向の位置が、捩り振動Ｖθ１の略節位置Ｆ（図１参照）に設定されている。言い換えると、固定用凸部４ｂは、その回転軸線方向の位置が、捩り振動Ｖθ１の山及び谷の位置とならないように設定されている。よって、固定用凸部４ｂが外部に固定されても、ステータ１の捩り振動Ｖθ１を阻害し難くなり、捩り振動Ｖθ１が更に効率良く発生される。
【００３６】
次に、上記実施の形態の特徴的な効果を以下に記載する。
（１）ステータ１は、固定用凸部４ｂがスリット４ａの下端側に形成されることで、スリット４ａの回転軸線方向のひずみが抑えられている（図３参照）。よって、ステータ１は、捩り振動Ｖθ１を効率良く発生させることができる。その結果、超音波モータのモータ効率を向上させることができる。又、ステータ１は、周方向に複数設けられ外部に固定される各固定用凸部４ｂが回転軸線方向にばらつくように変位してしまうことが抑えられている。よって、外部に固定された各固定用凸部４ｂが回転軸線方向にばらつくように振動してしまうことが低減され、該振動に基づく騒音を低減することができる。
【００３７】
（２）各固定用凸部４ｂは、その固有共振周波数が高周波電圧の駆動周波数帯域（約６４ｋＨｚ〜約６７ｋＨｚ）より高く（例えば、最低次の固有共振周波数が７２ｋＨｚに）設定されている。よって、ステータ１の駆動時に固定用凸部４ｂが振動（共振）することが防止され、ステータ１の振動を阻害し難くなり、捩り振動Ｖθ１を更に効率良く発生することができるとともに、騒音を更に低減することができる。その結果、超音波モータのモータ効率を更に向上させることができる。又、外部に固定するための固定用凸部４ｂを環状とせずに周方向に複数形成したため、各固定用凸部４ｂの固有共振周波数を高周波電圧の駆動周波数帯域より容易に高く設定することができ、該固定用凸部４ｂの固有共振周波数を容易に高周波電圧の駆動周波数帯域と重ならないようにすることができる。
【００３８】
（３）固定用凸部４ｂの基端部における周方向の中心位置は、スリット４ａの下端側における周方向の略中心位置に設定されている。このように、固定用凸部４ｂの基端部における周方向の中心位置をスリット４ａの下端側における周方向の略中心位置に設定することで、スリット４ａの回転軸線方向のひずみを更に抑えることができ、捩り振動Ｖθ１を更に効率良く発生させることができる。その結果、超音波モータのモータ効率を更に向上させることができる。又、各固定用凸部４ｂが回転軸線方向にばらつくように振動してしまうことが更に低減され、該振動に基づく騒音を更に低減することができる。
【００３９】
（４）固定用凸部４ｂは、スリット４ａ毎に、即ちスリット４ａの数と同数（本実施の形態では９個）形成されている。このようにすると、全てのスリット４ａの回転軸線方向のひずみを抑えることができ、捩り振動Ｖθ１を更に効率良く発生させることができる。その結果、超音波モータのモータ効率を更に向上させることができる。
【００４０】
（５）固定用凸部４ｂは、その回転軸線方向の位置が、捩り振動Ｖθ１の略節位置Ｆ（図１参照）に設定されている。よって、固定用凸部４ｂが外部に固定されても、ステータ１の捩り振動Ｖθ１を阻害し難くなり、捩り振動Ｖθ１を更に効率良く発生することができる。その結果、超音波モータのモータ効率を更に向上させることができる。
【００４１】
（６）スリット４ａを下側金属ブロック４の上部に形成し、固定用凸部４ｂを下側金属ブロック４の中央部に形成した。このようにすると、固定用凸部４ｂをスリット４ａの回転軸線方向一端側に形成したり、固定用凸部４ｂの回転軸線方向の位置を捩り振動Ｖθ１の略節位置Ｆ（図１参照）にするといった構成を容易に設計することができる。
【００４２】
上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・上記実施の形態では、固定用凸部４ｂは、スリット４ａ毎に、即ちスリット４ａの数と同数（９個）形成されているとしたが、周方向に複数形成されるとともにスリット４ａの下端側（回転軸線方向一端側）に形成されていれば、他の数に変更してもよい。
【００４３】
例えば、図８に示す下側金属ブロック３１に変更してもよい。下側金属ブロック３１の上部（回転軸線方向上側）外周には、励起される縦振動に基づいて捩り振動を発生する振動変換部としてのスリット（凹部）３１ａが周方向に等角度間隔で８個形成されている。又、スリット３１ａは、それぞれ回転軸線方向に対して傾斜している。又、下側金属ブロック３１の中央部（回転軸線方向中央部）外周には、外部（図示しないモータケース等）に固定するための固定用凸部３１ｂが周方向に等角度間隔で４個（図８中、３個のみ図示する）形成されている。この固定用凸部３１ｂは、上記実施の形態の固定用凸部４ｂと同様にスリット３１ａの下端側（回転軸線方向一端側）に（連続して）形成されている。又、固定用凸部３１ｂの基端部における周方向の幅は、スリット３１ａの下端部における周方向の幅より大きく形成されている。又、固定用凸部３１ｂの基端部における周方向の中心位置は、スリット３１ａの下端側における周方向の略中心位置に設定されている。即ち、この固定用凸部３１ｂは、スリット３１ａの１つおきに配置されている。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（３）、（５）、（６）と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
・上記実施の形態では、固定用凸部４ｂの基端部における周方向の中心位置は、スリット４ａの下端側における周方向の略中心位置に設定されているとしたが、固定用凸部４ｂの基端部がスリット４ａの下端側に形成されていれば、固定用凸部４ｂの基端部における周方向の中心位置がスリット４ａの下端側における周方向の略中心位置からズレていてもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）、（２）、（４）〜（６）と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
・上記実施の形態では、固定用凸部４ｂの回転軸線方向の位置が、捩り振動Ｖθ１の略節位置Ｆ（図１参照）に設定されているとしたが、捩り振動Ｖθ１の略節位置Ｆになくてもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果（１）〜（４）と同様の効果を得ることができる。
【００４６】
・上記実施の形態では、金属ブロックを２つ（上側及び下側金属ブロック３，４）備えた超音波モータ（ステータ１）としたが、３つ以上の金属ブロックを備えたものに変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
・上記実施の形態では、ステータ１を締結する部材をボルト９としたが、他の部材（例えば、かしめにより締結するもの）に変更してもよい。このようにしても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
・上記実施の形態では、ロータ２が両方向に回転可能な超音波モータに具体化したが、一方向回転専用の超音波モータに具体化してもよい。尚、この場合、ロータ２のスリット２ａの形状等を適宜変更する必要がある。このようにしても、上記実施の形態の効果と同様の効果がある。
【００４９】
・上記実施の形態のステータ１は、２つの圧電素子（第１及び第２圧電素子５，６）を備えたものとしたが、圧電素子の個数を適宜変更してもよい。例えば、圧電素子を１つや、３つ備えたものとしてもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
・上記実施の形態のステータ１は、２つの電極板（第１及び第２電極板７，８）を備えたものとしたが、電極板の個数を適宜変更してもよい。例えば、電極板を備えていないもの（金属ブロック自体が電極板の役目を果たすもの）や、３つ備えたものとしてもよい。このようにしても、上記実施の形態の効果と同様の効果を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜４に記載の発明によれば、捩り振動を効率良く発生させることができ、且つ騒音の発生を低減することができる超音波モータを提供することができる。
【００５２】
又、請求項５及び６に記載の発明によれば、捩り振動を効率良く発生させることができ、且つ騒音の発生を低減することができる超音波モータのステータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における超音波モータの斜視図。
【図２】本実施の形態における超音波モータの要部断面図。
【図３】ＦＥＭ解析にて特定した本実施の形態のステータの模式図。
【図４】本実施の形態におけるステータの周波数−応答速度特性図。
【図５】本実施の形態の比較対象となる超音波モータの斜視図。
【図６】ＦＥＭ解析にて特定した本実施の形態の比較対象のステータの模式図。
【図７】本実施の形態の比較対象のステータの周波数−応答速度特性図。
【図８】別例における超音波モータの斜視図。
【図９】従来技術における超音波モータの斜視図。
【符号の説明】
１…ステータ、２…ロータ、３…上側金属ブロック（金属ブロック）、４，３１…下側金属ブロック（金属ブロック）、５，６…第１及び第２圧電素子（圧電素子）、４ａ，３１ａ…スリット（振動変換部）、４ｂ，３１ｂ…固定用凸部。

Claims (6)

1. 圧電素子（５，６）が複数の金属ブロック（３，４，３１）に挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動するステータ（１）と、
   前記ステータ（１）に摺動可能に加圧接触され、前記ステータ（１）の振動に基づいて回転するロータ（２）と
   を備えた超音波モータにおいて、
   前記金属ブロック（４，３１）に、縦振動（Ｖｚ１）に基づいて捩り振動（Ｖθ１）を発生するための振動変換部（４ａ，３１ａ）を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を周方向に複数形成し、該固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を該振動変換部（４ａ，３１ａ）の回転軸線方向一端側に配置し、
   前記固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）の基端部における周方向の中心位置を、前記振動変換部（４ａ，３１ａ）の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定したことを特徴とする超音波モータ。
2. 圧電素子（５，６）が複数の金属ブロック（３，４，３１）に挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動するステータ（１）と、
   前記ステータ（１）に摺動可能に加圧接触され、前記ステータ（１）の振動に基づいて回転するロータ（２）と
   を備えた超音波モータにおいて、
   前記金属ブロック（４，３１）に、縦振動（Ｖｚ１）に基づいて捩り振動（Ｖθ１）を発生するための振動変換部（４ａ，３１ａ）を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を周方向に複数形成し、該固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を該振動変換部（４ａ，３１ａ）の回転軸線方向一端側に配置し、
   前記固定用凸部（４ｂ）を、前記振動変換部（４ａ）の数と同数形成したことを特徴とする超音波モータ。
3. 請求項１又は２に記載の超音波モータにおいて、
   前記固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）の回転軸線方向の位置を、前記捩り振動（Ｖθ１）の略節位置（Ｆ）に設定したことを特徴とする超音波モータ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の超音波モータにおいて、
   前記振動変換部（４ａ，３１ａ）を、前記ロータ（２）が加圧接触されない側の前記金属ブロック（４，３１）の回転軸線方向圧電素子（５，６）側に形成し、
   前記固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を、前記ロータ（２）が加圧接触されない側の前記金属ブロック（４，３１）の回転軸線方向中央部に配置したことを特徴とする超音波モータ。
5. 圧電素子（５，６）が複数の金属ブロック（３，４，３１）に挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動する超音波モータのステータにおいて、
   前記金属ブロック（４，３１）に、縦振動（Ｖｚ１）に基づいて捩り振動（Ｖθ１）を発生するための振動変換部（４ａ，３１ａ）を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を周方向に複数形成し、該固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を該振動変換部（４ａ，３１ａ）の回転軸線方向一端側に配置し、
   前記固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）の基端部における周方向の中心位置を、前記振動変換部（４ａ，３１ａ）の回転軸線方向一端側における周方向の略中心位置に設定したことを特徴とする超音波モータのステータ。
6. 圧電素子（５，６）が複数の金属ブロック（３，４，３１）に挟まれた状態で締結されてなり、高周波電圧の印加により振動する超音波モータのステータにおいて、
   前記金属ブロック（４，３１）に、縦振動（Ｖｚ１）に基づいて捩り振動（Ｖθ１）を発生するための振動変換部（４ａ，３１ａ）を形成するとともに、外部に固定するための固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を周方向に複数形成し、該固定用凸部（４ｂ，３１ｂ）を該振動変換部（４ａ，３１ａ）の回転軸線方向一端側に配置し、
   前記固定用凸部（４ｂ）を、前記振動変換部（４ａ）の数と同数形成したことを特徴とする超音波モータのステータ。

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