JPS59188381A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JPS59188381A JPS59188381A JP58060526A JP6052683A JPS59188381A JP S59188381 A JPS59188381 A JP S59188381A JP 58060526 A JP58060526 A JP 58060526A JP 6052683 A JP6052683 A JP 6052683A JP S59188381 A JPS59188381 A JP S59188381A
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- JP
- Japan
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- rotor
- mover
- slider
- surface wave
- waves
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- Granted
Links
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- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
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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
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
-
- 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
- H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
- H02N2/0065—Friction interface
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】
に関するものである。
従来から広く用いられている各種モータ装置は、その駆
動源として電磁力を応用したものが大部分であり、各種
用途に使われている。しかしこれら装置の大きさ、重量
及び回転力などは用いられる材料によって一定の制限を
受けるものである。何故ならば、これらの因子は用いら
れる材料の磁気的特性等によって決められるものであり
、これらの特性を超えた装置は回転駆動を行うことが不
可能となるためである。
動源として電磁力を応用したものが大部分であり、各種
用途に使われている。しかしこれら装置の大きさ、重量
及び回転力などは用いられる材料によって一定の制限を
受けるものである。何故ならば、これらの因子は用いら
れる材料の磁気的特性等によって決められるものであり
、これらの特性を超えた装置は回転駆動を行うことが不
可能となるためである。
一方、これらの各種モータ装置に代替する装置として、
本出願人によって超音波撮動を利用ｌ−だモータ装置即
ち、超音波振動子の表面において励振される表面波を、
相互に加圧接触する位置に配置した動体の一方向運動に
変換する如き装置が開示されている。
本出願人によって超音波撮動を利用ｌ−だモータ装置即
ち、超音波振動子の表面において励振される表面波を、
相互に加圧接触する位置に配置した動体の一方向運動に
変換する如き装置が開示されている。
これら発明によって超音波の持つ強力な振動エネルギー
を回転又は直進運動に変換することによって小型にして
軽量なモータ装置を実現したものである。
を回転又は直進運動に変換することによって小型にして
軽量なモータ装置を実現したものである。
一般に、切削又は研削加工された部品の平面Ｋｕ約ｏ、
ｏｏ１γｍ −０，１ｍｍ程度の誤差がある。このよう
な平面をもった固定子表面に剛体に近い素材の回転子／
移動子の表面を加圧接触はせても、ミクロ的にみれば各
部品の面粗さが、第１図における横振幅ａと近但し、均
一な圧力で接触することが出来ず、駆動力の伝達効率が
非常に損なわれることとなる。従って、従来では固定子
表面は回転子表面と共に超精密平面仕上げすることが必
要であった。
ｏｏ１γｍ −０，１ｍｍ程度の誤差がある。このよう
な平面をもった固定子表面に剛体に近い素材の回転子／
移動子の表面を加圧接触はせても、ミクロ的にみれば各
部品の面粗さが、第１図における横振幅ａと近但し、均
一な圧力で接触することが出来ず、駆動力の伝達効率が
非常に損なわれることとなる。従って、従来では固定子
表面は回転子表面と共に超精密平面仕上げすることが必
要であった。
本発明は一般的加工による不完全な平面を有する固定子
表面に、可撓性を具備したスライダーをスプリングまた
はゴムなどの弾性体で、均一に加圧接触し、駆動させる
ことにより、これらの欠点を除去し、高効率化ｔ（よる
強い駆動力の発生及び超精密加工作業の不要化を図るよ
うにした表面波モータ装置を提供するものである。
表面に、可撓性を具備したスライダーをスプリングまた
はゴムなどの弾性体で、均一に加圧接触し、駆動させる
ことにより、これらの欠点を除去し、高効率化ｔ（よる
強い駆動力の発生及び超精密加工作業の不要化を図るよ
うにした表面波モータ装置を提供するものである。
以下図面を参照して本発明に係るモータ装置の動作原理
と実施例に関し詳細な説明を行う。
と実施例に関し詳細な説明を行う。
〈１〉動作原理について
第１図は動作原理を説明するだめの一部拡大斜視図であ
る。、１は金属等弾性体であり、その表面ｌａ上に横振
動と縦振動が合成された表面波が形成された状態を拡大
して示している。
る。、１は金属等弾性体であり、その表面ｌａ上に横振
動と縦振動が合成された表面波が形成された状態を拡大
して示している。
第１図は表面波の伝搬状態（振動源は図示せず）のみを
示している。即ち、質点ＢＶＣ＠目すると、横振巾ａ（
上下方向）と縦振巾ｂ（左右方向）との合成された橢円
Ｑ上を矢印Ｍの方向に運動しており、その表面波は音速
Ｕのスピードで移動している。この運動は弾性体表面上
１ａのどの点であっても同様であって、この状態下でフ
リーな動体２の表面を弾性体１の表面上に加圧接触させ
ると、この動体２は弾性体１の表面波の頂点Ａ及びＡ′
の部分でのみ接触しており、かつこれら頂点Ａ、Ａ′は
振動速度ｖ＝２−ｆｂ（ただし干は振動数）で矢印Ｍの
方向に運動しているのであるから、フリーな動体２は弾
性体１との摩擦力によって矢印Ｎの方向に駆動されるこ
とになる。
示している。即ち、質点ＢＶＣ＠目すると、横振巾ａ（
上下方向）と縦振巾ｂ（左右方向）との合成された橢円
Ｑ上を矢印Ｍの方向に運動しており、その表面波は音速
Ｕのスピードで移動している。この運動は弾性体表面上
１ａのどの点であっても同様であって、この状態下でフ
リーな動体２の表面を弾性体１の表面上に加圧接触させ
ると、この動体２は弾性体１の表面波の頂点Ａ及びＡ′
の部分でのみ接触しており、かつこれら頂点Ａ、Ａ′は
振動速度ｖ＝２−ｆｂ（ただし干は振動数）で矢印Ｍの
方向に運動しているのであるから、フリーな動体２は弾
性体１との摩擦力によって矢印Ｎの方向に駆動されるこ
とになる。
そこで、振動子への電気人力を一定として動体２の機械
的駆動力（回転力または推進力）をより上げるには、先
ず加圧接触を上げ摩擦力を増大させ、同時に表面波の多
数の頂点が動体面と均一な圧力で接触する必要がある。
的駆動力（回転力または推進力）をより上げるには、先
ず加圧接触を上げ摩擦力を増大させ、同時に表面波の多
数の頂点が動体面と均一な圧力で接触する必要がある。
また、動体面には弾性体１の表面から高い周波数の振動
圧力を受け、法線方向と接線方向に弾性変形による振動
変位が生じる。％に、動体２の接線方向の振動変位は動
体速度を大きく低下させてしまう。
圧力を受け、法線方向と接線方向に弾性変形による振動
変位が生じる。％に、動体２の接線方向の振動変位は動
体速度を大きく低下させてしまう。
従がって、動体２の具備すべき条件として考えられるこ
とは、不完全な平面を有する弾性体表面に常に追従し、
高周波振動帯域では十分な慣性抵抗を有する質量を持ち
、法線方向の弾性率に対して接線方向の弾性率を大きく
することである。
とは、不完全な平面を有する弾性体表面に常に追従し、
高周波振動帯域では十分な慣性抵抗を有する質量を持ち
、法線方向の弾性率に対して接線方向の弾性率を大きく
することである。
このような観点から、本発明は動体２にスライダーなる
ものを介在させて、このスライダーに、動体２としての
具備すべき条件を満足させ、回転子／移動子として一体
化させたものである。
ものを介在させて、このスライダーに、動体２としての
具備すべき条件を満足させ、回転子／移動子として一体
化させたものである。
〈２〉小さく分割されたスライダーについて第２図にお
いて固定子に相当する弾性体１の表面は不完全な平面Ｉ
Ａを有している。この平面ＩＡに十分追従するようにｌ
Ｆ−さく分割されたスライダー５とこのスライダー５に
圧力を加えるゴム状弾性体３と支持体４により回転子ま
たは移動子として、一体的に構成されている。スライダ
ー５け高周波帯域で十分な慣性抵抗を有する質量を持っ
ている。
いて固定子に相当する弾性体１の表面は不完全な平面Ｉ
Ａを有している。この平面ＩＡに十分追従するようにｌ
Ｆ−さく分割されたスライダー５とこのスライダー５に
圧力を加えるゴム状弾性体３と支持体４により回転子ま
たは移動子として、一体的に構成されている。スライダ
ー５け高周波帯域で十分な慣性抵抗を有する質量を持っ
ている。
〈３〉異方性を持たせたスライダーについて第３図にお
いて固定子に相当する弾性体１の表面は不完全な平面Ｉ
Ａを示している。この面ＩＡに支持体４とスライダー５
で、一体的に構成された回転子が加圧接触している。ス
ライダー５は低弾性率の部材５Ｎの内部に高弾性率の繊
維５Ｂを接線方向に埋め込んで弾性率に異方性を持たせ
たものである。特に、繊維としてピアノ線を用いると大
きな慣性質量を持し、極めて効果的である。
いて固定子に相当する弾性体１の表面は不完全な平面Ｉ
Ａを示している。この面ＩＡに支持体４とスライダー５
で、一体的に構成された回転子が加圧接触している。ス
ライダー５は低弾性率の部材５Ｎの内部に高弾性率の繊
維５Ｂを接線方向に埋め込んで弾性率に異方性を持たせ
たものである。特に、繊維としてピアノ線を用いると大
きな慣性質量を持し、極めて効果的である。
〈４〉可撓性を有するスライダーについて第４図におい
て固定子に相当する弾性体１の表面は不完全々平面法を
有している。この面ＩＡに支持体４と可撓性を有する板
状部材６、たとえばスチール板等の高弾性率の板との間
に低弾性率の弾性体３を配置し、回転子として一体的に
構成した実・施例である。
て固定子に相当する弾性体１の表面は不完全々平面法を
有している。この面ＩＡに支持体４と可撓性を有する板
状部材６、たとえばスチール板等の高弾性率の板との間
に低弾性率の弾性体３を配置し、回転子として一体的に
構成した実・施例である。
〈５〉 回転型モータの実施例について第５図は回転型
モータの断面図を示（２、スライダー２とスプリング８
と軸９ｆ回転子とした回転型表面波モータの実施例であ
って、不完全な平面を有する固定子７に円周方向に小さ
く分割されたスライダー２が加圧接触している。個々の
スライダー２はそれぞれ複数のスプリング８により保持
され、スプリング８は軸９に固定されている。
モータの断面図を示（２、スライダー２とスプリング８
と軸９ｆ回転子とした回転型表面波モータの実施例であ
って、不完全な平面を有する固定子７に円周方向に小さ
く分割されたスライダー２が加圧接触している。個々の
スライダー２はそれぞれ複数のスプリング８により保持
され、スプリング８は軸９に固定されている。
〈６〉本発明の効果について
本発明は以上説明したように、不完全な平面を有する固
定子表面に、均一な圧力で接触する回転子／移動子を採
用することにより、高い効率を得て、さらに強い駆動力
の発生を図るという点で、極めて有用である。
定子表面に、均一な圧力で接触する回転子／移動子を採
用することにより、高い効率を得て、さらに強い駆動力
の発生を図るという点で、極めて有用である。
さらに、固定子の表面の平面加工精度が超精密加工を必
要とせず、一般的な加工条件で充分であり、大きな費用
負担を回避することが出来るという副次的々効果をも併
せ有する極めて有用な発明というべきものである。
要とせず、一般的な加工条件で充分であり、大きな費用
負担を回避することが出来るという副次的々効果をも併
せ有する極めて有用な発明というべきものである。
第１図は表面波モータの動作原理の一部拡大斜視図、第
２〜５図は本発明の実施例を示す説明図である。 １・・・弾性体（固定子）、２・・・動体（回転子／移
動子）、３・・・ゴム状弾性体、４・・・支持体、５・
・・スライダー、５Ａ・・・低弾性率部材、５Ｂ・・・
高弾性率部材、６・・・板状部材（スライダー ）
２〜５図は本発明の実施例を示す説明図である。 １・・・弾性体（固定子）、２・・・動体（回転子／移
動子）、３・・・ゴム状弾性体、４・・・支持体、５・
・・スライダー、５Ａ・・・低弾性率部材、５Ｂ・・・
高弾性率部材、６・・・板状部材（スライダー ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 横波と縦波の合成された表面波を生じている固定子
の表面に加圧接触する回転子／移動子において、 複数のスライダーを弾性体で支持し、 これらのスライダー及び弾性体を一体の回転子／移動子
と１７で構成したことを特徴とする表面波モータの回転
子／移動子の改良っ２、横波と縦波の合成された表面波
を生じている固定子の表面に加圧接触する回転子／移動
子において、 回転子／移動子を構成１〜でいる摺動体の弾性率がスラ
イダー表面の接線方向と法線方向とに異方向性を有して
力ることを特徴とする表面波モータの回転子／移動子の
改良。 ＼ ３、横波と縦波の合成された表面波を生じている固定子
の表面に加圧接触する回転子／移動子において、 回転子／移動子を構成するスライダーが可撓性を有する
棒状または板状であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の表面波モ〜りの回転子／移動子の改良。 ４ 横波と縦波の合成された表面波を生じている固定子
の表面に加圧接触する回転子／移動子において、 回転子／移動子を構成するスライダーに付加質量部材を
備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
および第３項記載の表面波モータの回転子／移動子の改
良。 ５、 横波と縦波の合成された表面波を生じている固定
子の表面に加圧接触する回転子／移動子において、 この回転子を移動子と１〜で直進運動させることを特徴
とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項および第
４項記載の表面波モータの回転子／移動子の改良。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060526A JPS59188381A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060526A JPS59188381A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188381A true JPS59188381A (ja) | 1984-10-25 |
| JPH0532991B2 JPH0532991B2 (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=13144839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58060526A Granted JPS59188381A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-06 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188381A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61203872A (ja) * | 1985-03-01 | 1986-09-09 | Shinsei Kogyo:Kk | 表面波モ−タの回転子／移動子 |
| DE3610304A1 (de) * | 1985-03-29 | 1986-10-02 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Vibrationswellenmotor |
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| JPS6268494U (ja) * | 1985-10-19 | 1987-04-28 | ||
| JPS62193567A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 表面波型超音波モータ |
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-
1983
- 1983-04-06 JP JP58060526A patent/JPS59188381A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0532991B2 (ja) | 1993-05-18 |
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