[go: up one dir, main page]

JPS63310379A - Ultrasonic motor provided with electromagnetic clutch - Google Patents

Ultrasonic motor provided with electromagnetic clutch

Info

Publication number
JPS63310379A
JPS63310379A JP62143634A JP14363487A JPS63310379A JP S63310379 A JPS63310379 A JP S63310379A JP 62143634 A JP62143634 A JP 62143634A JP 14363487 A JP14363487 A JP 14363487A JP S63310379 A JPS63310379 A JP S63310379A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
stator
output shaft
ultrasonic motor
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62143634A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0461594B2 (en
Inventor
Yoshikazu Takahashi
良和 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Mitsuba Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP62143634A priority Critical patent/JPS63310379A/en
Publication of JPS63310379A publication Critical patent/JPS63310379A/en
Publication of JPH0461594B2 publication Critical patent/JPH0461594B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify the structure and to reduce the size and the weight, by placing an annular electromagnet inside a stator and employing a return spring at the portion of an electromagnetic clutch as a spring means. CONSTITUTION:A casing 1 for a ultrasonic motor M comprises two portions 1a, 1b, and a disc rotor 4 is arranged at the intermediate section of an output shaft 2. A stator member 5 is mounted and secured through a piezoelectric element 6 to the inner face of bottom wall at the other portion 1b of the casing 1, and a friction member 8 is applied onto the inner face of the rotor 4 facing the free end face of an annular projection 5a of the stator member 5. An annu lar yoke 11 containing a coil 10 is arranged at the free end of boss 9 while surrounding an output shaft 2 and facing the rotor 4. Furthermore, a disc 13 is fitted over the output shaft 2 and a diaphragm spring 15 is held by the disc 13. Consequently, the spring 15 energizes the rotor 4 continuously in the direction of separating the rotor 4 from the stator member 5, and pressure contacts therewith so that desired holding torque is produced through excitation of the coil 10.

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
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to an ultrasonic motor incorporating an electromagnetic clutch.

〈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、回転体の慣性質母
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、構造が簡単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。
<Prior art> For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-277380, a traveling wave that moves with time is generated in a stator in which piezoelectric ceramics are attached to an elastic body, and a rotor is brought into face-to-face contact with the stator. Various types of ultrasonic motors have been proposed, such as a traveling wave type rotating ultrasonic motor. Such ultrasonic motors can obtain high torque at low speeds, have good responsiveness because the inertia matrix of the rotating body is small, and have a large holding torque when stationary, so they can prevent reverse rotation against external forces without a reduction gear. It has various features, such as being lightweight and compact due to its simple structure.

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
せんとする場合には、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おる。
However, depending on the application, the drawback may be that the holding torque at rest is large. For example, the patent application
Assuming that such an ultrasonic motor is to be applied as an actuator for a constant-speed running device disclosed in Publication No. 291941, etc., if you want to cancel the constant-speed running state, you must quickly apply the throttle. If the holding torque of the ultrasonic motor when it is at rest acts as a resistance, there will be an inconvenience that the throttle operation at the time of release will be inhibited.

〈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、軽量であることが十分に活用さ
れないと云う問題が発生する。
<Problems to be Solved by the Invention> Therefore, it is necessary to separately attach a disconnection device, and therefore, the problem arises that the small size and light weight of the ultrasonic motor are not fully utilized.

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
することにおる。
In view of these problems in the prior art, the main object of the present invention is to provide an improved ultrasonic motor equipped with an electromagnetic clutch so that the output end is free when stopped. .

く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−機械変換振
動子を有する環状の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の軸線方向端面に接触す
るロータと、前記ロータを、前記ステータに向かう方向
及び前記ステータから離反する方向のいずれか一方に向
けて常時付勢するばね手段と、前記ロータを、前記ばね
手段のばね力に抗して、前記ステータに向かう方向及び
前記ステータから離反する方向のいずれか他方に向けて
選択的に付勢する電磁石とを有し、前記電磁石が、前記
ステータの内周部内に受容されかつ前記ロータに対して
軸線方向端面をもって対向する環状電磁石からなること
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。
Means for Solving the Problems> According to the present invention, the present invention provides a stator made of an annular elastic body having an electro-mechanical transducer, and a stator that is rotatably supported and that has an axial direction of the stator. a rotor in contact with an end surface; a spring means for constantly biasing the rotor in either a direction toward the stator or a direction away from the stator; and an electromagnet selectively biased toward the stator or away from the stator, the electromagnet being received within the inner periphery of the stator and biasing the rotor This is achieved by providing an ultrasonic motor with an electromagnetic clutch characterized by comprising annular electromagnets facing each other with their axial end faces.

〈作用〉 このようにすれば、電磁石が環状をなすステータの内側
に受容されているために構造がコンパクトであるばかり
でなく、ばね手段として電磁クラッチ部分の戻しばねを
用いるのみでロータをステータに押付けるためのばね手
段を不要とすることができることから、@造の簡略化及
び小型軽口化を計ることができる。
<Operation> By doing this, not only is the structure compact because the electromagnet is received inside the annular stator, but also the rotor can be attached to the stator simply by using the return spring of the electromagnetic clutch as a spring means. Since a spring means for pressing is not required, it is possible to simplify the structure and make it smaller and lighter.

〈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。
<Embodiments> Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明に基づき構成された超音波モータMを
示している。この超音波モータMのケーシング1は、二
つの部分1a、1bかうなり、出力軸2の基端が、一方
の部分1aの軸線方向端壁に形成された四部1C内に軸
受3aを介して軸支され、出力軸2の遊端が、他方の部
分1bの軸線方向端壁に開設された孔1dから突出し、
かつ鎖孔1dに軸受3bを介して軸支されている。この
出力軸2は、遊端側の軸受3bを挾んで嵌着された一対
のスナップリング2aにより軸線方向についての位置決
めがなされている。そして、出力軸2のケーシング1内
部に位置する中間部には、円板状をなすロータ4が、軸
線方向に変位可能なように遊嵌されている。
FIG. 1 shows an ultrasonic motor M constructed according to the present invention. The casing 1 of this ultrasonic motor M has two parts 1a and 1b. supported, and the free end of the output shaft 2 protrudes from a hole 1d formed in the axial end wall of the other portion 1b,
It is also pivotally supported in the chain hole 1d via a bearing 3b. The output shaft 2 is positioned in the axial direction by a pair of snap rings 2a fitted with a bearing 3b on the free end side in between. A disk-shaped rotor 4 is loosely fitted into an intermediate portion of the output shaft 2 located inside the casing 1 so as to be movable in the axial direction.

ケーシング1の他方の部分1bの底壁内面には、その外
周部に環状凸部5aを有するステータ部材5が、環状を
なす2層構造の圧電素子6を介して載置されている。こ
のステータ部材5は、圧電素子6を挾んで合成樹脂製ね
じ7により他方の部分1bに一体的に固着されており、
環状凸部5aには、公知のように複数のスリット5bが
設けられている。また、ステータ部材5の環状凸部5a
の遊端面に対向するロータ4の内面には、適宜な材料か
らなる摩歴材8が貼着されている。
On the inner surface of the bottom wall of the other portion 1b of the casing 1, a stator member 5 having an annular convex portion 5a on its outer periphery is placed via a piezoelectric element 6 having an annular two-layer structure. This stator member 5 is integrally fixed to the other portion 1b with a synthetic resin screw 7, sandwiching a piezoelectric element 6 therebetween.
The annular convex portion 5a is provided with a plurality of slits 5b as is well known. Further, the annular convex portion 5a of the stator member 5
A wear material 8 made of a suitable material is adhered to the inner surface of the rotor 4 facing the free end surface of the rotor 4 .

他方の部分1bの底壁内面には、孔1dに連続して出力
軸2を外囲する軸線方向内向のボス9が突設されている
。このボス9の遊端には、コイル10を内蔵する環状を
なすヨーク11が、出力軸2を外囲し、かつ出力軸2と
非接触なようにして同省されている。またヨーク11の
(第1図に於ける上側の)軸線方向開放端は、ロータ4
の内面に対峙している。このヨーク11とコイル10と
により電磁石が形成されている。
A boss 9 that extends inward in the axial direction and surrounds the output shaft 2 is provided on the inner surface of the bottom wall of the other portion 1b so as to be continuous with the hole 1d. A ring-shaped yoke 11 containing a coil 10 is provided at the free end of the boss 9 so as to surround the output shaft 2 and not be in contact with the output shaft 2. The axially open end (upper side in FIG. 1) of the yoke 11 is connected to the rotor 4.
I am confronting my inner self. The yoke 11 and the coil 10 form an electromagnet.

出力軸2のロータ4よりも上側の部分には、2面取部分
12が形成されており、同部分には出力軸2と一体的に
回転するように円板13が嵌装されている。この円板1
3は、出力軸2に介装されたスナップリング14により
扱は止めされている。
A two-chamfered portion 12 is formed in a portion of the output shaft 2 above the rotor 4, and a disk 13 is fitted into the portion so as to rotate integrally with the output shaft 2. This disk 1
3 is prevented from being handled by a snap ring 14 interposed on the output shaft 2.

円板13とロータ4との間には、ダイヤフラムばね15
が挟設されている。ダイヤフラムばね15は、その外周
部をロータ4に、そしてその内周部を円板13にぞれぞ
れ固着されており1°−タ4をステータ部材5から離反
する向きに常時付勢している。また円板13には孔16
が穿設され、ロータ4に設けられた突起17がこの孔1
6に嵌入しており、ロータ4と共に円板13が回転し得
るようにされている。
A diaphragm spring 15 is provided between the disk 13 and the rotor 4.
is inserted. The diaphragm spring 15 has its outer circumference fixed to the rotor 4 and its inner circumference fixed to the disc 13, respectively, and constantly biases the 1° rotor 4 in a direction away from the stator member 5. There is. In addition, the disk 13 has a hole 16.
is drilled, and the protrusion 17 provided on the rotor 4 is inserted into this hole 1.
6, so that the disk 13 can rotate together with the rotor 4.

次に本実施例の作動の要領を説明する コイル10が非励磁状態にある場合には、ロータ4がダ
イヤフラムばね15の付勢力によりステータ部材5の環
状凸部5aから離反している。従って、出力軸2は、円
板13を介してロータ4に連結されているのみであるた
め、外力により自由に回転させることができる。
Next, the operation of this embodiment will be explained.When the coil 10 is in a non-excited state, the rotor 4 is separated from the annular convex portion 5a of the stator member 5 due to the biasing force of the diaphragm spring 15. Therefore, since the output shaft 2 is only connected to the rotor 4 via the disc 13, it can be freely rotated by external force.

次にコイル10を励磁すると、ロータ4が吸引され、ダ
イヤフラムばね15のばね力に抗して摩擦材8を介して
ステータ部材5の環状凸部5aの軸線方向端面に圧接さ
れる。従って、この場合には出力軸2に外力が加わった
場合でも、所望の保持トルクを発生することとなる。ま
た、このときヨーク11の端面とロータ4の内面とは非
接触であり、この状態で超音波モータの原理に基づき圧
電素子6を駆動すれば、ロータ4を介して出力軸2が回
転駆動されることとなる。
Next, when the coil 10 is excited, the rotor 4 is attracted and pressed against the axial end surface of the annular convex portion 5a of the stator member 5 via the friction material 8 against the spring force of the diaphragm spring 15. Therefore, in this case, even if an external force is applied to the output shaft 2, the desired holding torque will be generated. Further, at this time, the end face of the yoke 11 and the inner surface of the rotor 4 are not in contact with each other, and if the piezoelectric element 6 is driven in this state based on the principle of an ultrasonic motor, the output shaft 2 is rotationally driven via the rotor 4. The Rukoto.

本実施例に於ては、ロータ4を出力軸2に対して回転自
在に遊嵌するものとしたが、出力軸2とロータ4とをス
プライン結合し、互いに一体回転し、かつ軸線方向に摺
動自在なようにする構造も可能であり、その場合には、
円板13の孔16及びロータ4の突起17を省略するこ
とができる。
In this embodiment, the rotor 4 is loosely fitted to the output shaft 2 so as to be rotatable, but the output shaft 2 and the rotor 4 are spline-coupled so that they rotate integrally with each other and can slide in the axial direction. A structure that allows for free movement is also possible, in which case,
The hole 16 in the disk 13 and the protrusion 17 in the rotor 4 can be omitted.

また本発明の用途も定速走行制御装置のアクチユエータ
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。
Further, the application of the present invention is not limited to the actuator of a constant speed cruise control device, but can be applied to all kinds of applications, such as a door lock actuator.

〈発明の効果〉 このように本発明によれば、電磁クラッチ付超音波モー
タをコンパクトに構成することができ、超音波モータの
用途を拡大する上に、その効果は極めて大である。
<Effects of the Invention> As described above, according to the present invention, an ultrasonic motor with an electromagnetic clutch can be configured compactly, and the effects are extremely large in expanding the uses of the ultrasonic motor.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に基づく電磁クラッチ付超音波モータの
好適実施例を示す縦断面図である。 1・・・ケーシング   1a、1b・・・部分1C・
・・凹部     1d・・・孔2・・・出力軸   
  2a・・・スナップリング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・・・摩擦材9・・・ボス 
     10・・・コイル11・・・ヨーク    
12・・・2面取部分13・・・円板     14・
・・スナップリング15・・・ダイヤフラムばね 16・・・孔      17・・・突起時 許 出 
願 人 株式会社三ツ菓電機製作所代 理 人弁理士 
大島陽− 第1図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a preferred embodiment of an ultrasonic motor with an electromagnetic clutch according to the present invention. 1...Casing 1a, 1b...Part 1C・
...Recessed part 1d...Hole 2...Output shaft
2a...Snap ring 3a, 3b...Bearing
4...Rotor 5...Stator member 5a...
Annular convex portion 5b...Slit 6...Piezoelectric element 7
...Screw 8...Friction material 9...Boss
10...Coil 11...Yoke
12...Two-chamfered part 13...Disc plate 14.
... Snap ring 15 ... Diaphragm spring 16 ... Hole 17 ... Allowed when protruding
Patent attorney representing Mitsuka Denki Seisakusho Co., Ltd.
Yo Oshima - Figure 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 電気−機械変換振動子を有する環状の弾性体からなるス
テータと、 回転自在に支持されかつ前記ステータの軸線方向端面に
接触するロータと、 前記ロータを、前記ステータに向かう方向及び前記ステ
ータから離反する方向のいずれか一方に向けて常時付勢
するばね手段と、 前記ロータを、前記ばね手段のばね力に抗して、前記ス
テータに向かう方向及び前記ステータから離反する方向
のいずれか他方に向けて選択的に付勢する電磁石とを有
し、 前記電磁石が、前記ステータの内周部内に受容されかつ
前記ロータに対して軸線方向端面をもつて対向する環状
電磁石からなることを特徴とする電磁クラッチ付超音波
モータ。
[Scope of Claims] A stator made of an annular elastic body having an electro-mechanical transducer; a rotor rotatably supported and in contact with an axial end surface of the stator; and a spring means that constantly biases the rotor in either one of the directions toward the stator and the direction away from the stator against the spring force of the spring means. an electromagnet that selectively biases one of the magnets toward the other, and the electromagnet is an annular electromagnet that is received within the inner circumference of the stator and faces the rotor with an axial end face. An ultrasonic motor with an electromagnetic clutch featuring:
JP62143634A 1987-06-09 1987-06-09 Ultrasonic motor provided with electromagnetic clutch Granted JPS63310379A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62143634A JPS63310379A (en) 1987-06-09 1987-06-09 Ultrasonic motor provided with electromagnetic clutch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62143634A JPS63310379A (en) 1987-06-09 1987-06-09 Ultrasonic motor provided with electromagnetic clutch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63310379A true JPS63310379A (en) 1988-12-19
JPH0461594B2 JPH0461594B2 (en) 1992-10-01

Family

ID=15343322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62143634A Granted JPS63310379A (en) 1987-06-09 1987-06-09 Ultrasonic motor provided with electromagnetic clutch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63310379A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6489978A (en) * 1987-09-28 1989-04-05 Miki Pulley Kk Supersonic motor
JPH0311395U (en) * 1989-06-21 1991-02-04
WO2013187010A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Medical manipulator and medical imaging system including medical manipulator
WO2013187342A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Medical manipulator, medical system including the same, medical puncturing system, and biopsy system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102428403B1 (en) 2017-09-25 2022-08-19 현대자동차주식회사 Sound generator system of vehicle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS552393A (en) * 1978-05-12 1980-01-09 Sp Pk I Tekunorogichiesukoe Bi Vibration motor
JPS59185180A (en) * 1983-04-04 1984-10-20 Canon Inc Supersonic motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS552393A (en) * 1978-05-12 1980-01-09 Sp Pk I Tekunorogichiesukoe Bi Vibration motor
JPS59185180A (en) * 1983-04-04 1984-10-20 Canon Inc Supersonic motor

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6489978A (en) * 1987-09-28 1989-04-05 Miki Pulley Kk Supersonic motor
JPH0311395U (en) * 1989-06-21 1991-02-04
WO2013187010A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Medical manipulator and medical imaging system including medical manipulator
WO2013187342A1 (en) * 2012-06-15 2013-12-19 Canon Kabushiki Kaisha Medical manipulator, medical system including the same, medical puncturing system, and biopsy system
JP2014000117A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Canon Inc Medical manipulator and medical imaging system including the same
JP2014003734A (en) * 2012-06-15 2014-01-09 Canon Inc Medical manipulator and medical image photographing apparatus provided with medical manipulator
CN104363851B (en) * 2012-06-15 2016-12-21 佳能株式会社 Medical manipulator and the medical imaging system comprising medical manipulator
US10070925B2 (en) 2012-06-15 2018-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Medical manipulator and medical imaging system including medical manipulator

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0461594B2 (en) 1992-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6776396B2 (en) Hoisting device for an elevator
EP0877181B1 (en) Friction-roller speed changer
JPS63310379A (en) Ultrasonic motor provided with electromagnetic clutch
US4184577A (en) Electromagnetic clutch with two stage torque buildup
JPH01158830U (en)
JPS63310380A (en) Ultrasonic motor associated with electromagnetic clutch
JPH05276768A (en) Rotary table
JPH0527720Y2 (en)
JP2564824B2 (en) Clutch
JPS6028747A (en) Motor with brake
JPH06109032A (en) Electromagnetic clutch
JPS58134235A (en) Mechanical electromagnetic clutch
JPS6238023Y2 (en)
JPH02248720A (en) Clutch device
JP2522125Y2 (en) Electromagnetic coupling device
JPH0417868Y2 (en)
JPH0666329A (en) Clutch device
JPS62268369A (en) piezoelectric displacement device
JP4061772B2 (en) Disc brake device
JPS59147122A (en) Electromagnetic clutch
JP3200077B2 (en) Motor with brake
JPH0234503Y2 (en)
JPH0224426Y2 (en)
JP2006132230A (en) Open/close device of electric door for automobile
JPH0396776A (en) Valve drive mechanism