JPH011482A

JPH011482A - 超音波モ−タ

Info

Publication number: JPH011482A
Application number: JP62-154205A
Authority: JP
Inventors: 均吉田; 祥治山田; 直人岩尾
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Filing date: 1987-06-20
Publication date: 1989-01-05

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は超音波モーフに関する。

（従来の技術）従来の超音波モータとしては、例えば第３．４図に示す
ように、超音波振動子ｌ上に、ねしり振動子２がその脚
部２ａにて接触配置されると共に、ねじり振動子２の円
盤部２ｂ上に突設した梁状突起部２Ｃ上にはロータ３が
配置され、両者２，３を貫通するねじ４により振動子２
が振動可能に支持されると共に、ロータ３が回転可能に
支持され、ロータ３がばね５によってねじり振動子２に
圧接されたものがある。そして、超音波振動子ｌが第３
図のＡ方向へ縦振動されると、ねじり振動子２の円盤部
２ｂに曲げ振動が生じてその円盤部２ｂが同図のＢ方向
へ振動され、又、ねじり振動子２の梁状突起部２Ｃには
同図のＣ方向にねじり振動が生じ、その結果、ねじり振
動子２の突起部２Ｃが楕円軌跡Ｐに沿って振動され、そ
の振動に基づいてロータ３が回転されるようになってい
る。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、従来の超音波モータでは、ロータ３の回転方
向が一方向に限定されて不便であるばかりでなく、ねじ
り振動子２とロータ３との接触点における楕円軌跡（楕
円の長径と短径の比）の変更が困難なために回転速度等
のモータ特性の制御が困難であり、しかも矢印Ａ方向の
縦振動を発生させるために超音波振動子が大型化して、
モータ全体も大型化するという問題があった。

（発明の目的）この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
であって、その目的は、ロータの回転方向や回転速度等
を任意に設定してモータの制御を容易に行うことができ
、しかも全体をコンパクトにすることが可能な超音波モ
ータを提供することにある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するために、この発明においては、振
動片をモータ本体に振動可能に支持し、該振動片に互い
に異なる二方向の振動を独立に発生させると共にその複
合振動により前記振動片を楕円軌跡に沿って振動させる
複数の超音波振動素子を設け、前記振動片の振動によっ
て回転されるロータを前記振動片に接触配置するという
構成を採用している。

（作用）従って、この発明によれば、複数の超音波振動子により
、振動片に互いに異なる二方向の振動が独立に発生され
、その二方向の振動の複合振動によって振動片が楕円軌
跡に沿って振動され、振動片に接触配置されたロータが
回転される。そして、前記各超音波振動子の振動位相を
調整することにより、楕円軌跡の長径と短径の比が変更
されてロータの回転方向及び回転速度等が制御される。

（実施例）以下、この発明を具体化した一実施例を第１図及び第２
図に従って詳細に説明する。

中空状に形成されたモータ本体１１の底壁内面には柱状
の支持部１２が突設され、その支持部１２には両側方へ
突出する片持ち梁状の適本数の振動片１３が基端にてそ
れぞれ固定されている。各振動片１３の先端部には一側
方へ突出する小片１４が一体形成されている。各小片１
４の基端において振動片１３の下面には圧電素子よりな
る超音波振動素子１５が装着され、該素子１５に印加さ
れる交流電圧に応じて振動片１３に曲げ振動が生じる。

又、各小片１４の下面にも圧電素子よりなる超音波振動
素子１６が装着され、該素子１６に印加される交流電圧
に応じて振動片１３にねじり振動が生じる。

前記支持部１２に螺着したねじ１７にはロータ１８が回
転可能に挿通され、そのロータ１８の外周縁には前記各
振動片１３の先端部上面に接触するリング状接触部１８
ａが形成されている。又、ねじ１７の頭部１７ａとロー
タ１８との間にばばね２２が介装され、そのばね力によ
り、ロータ１８が各振動片１３に圧接されている。

前記支持部１２に対向してモータ本体１１の上側壁には
開口１９が形成され、その開口１９を貫通するように前
記ロータ１８の上面には中空状の出力軸２０が装着され
ている。この出力軸２０の内部には前記ねじ１７が収容
されると共に、前記開口１９の内面には前記出力軸２０
のための軸受２１が装着されている。

上記のように構成された超音波モータにおいて、各超音
波振動素子１５．１６に所定の電圧が予め設定された位
相に応じて印加されると、第２図に示すように、各超音
波振動素子１５の振動により、各振動片１３は矢印Ｒ方
向に曲げ振動され、かつ各超音波振動素子１６の振動に
より、各振動片１３は各小片１４を介して矢印Ｓ方向に
ねじり振動される。再振動の複合により、各振動片１３
は第２図に示す楕円軌跡Ｐに沿って振動され、その振動
に基づいてロータ１８及び出力軸２０が一体に所定方向
へ回転される。

そして、この実施例では各振動片１３に曲げ振動及びね
じり振動をそれぞれ独立して発生させるようにしたので
、各超音波振動素子１５．１６に印加する電圧の位相を
調整することにより、前記楕円軌跡Ｐにおける長径と短
径の比を変更して、ロータ１８の回転方向や速度を簡単
に制御することができる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、超音波振動素子として、電歪素子や磁歪素子を使用す
ることも可能である。

（発明の効果）以上詳述したように、この発明はロータの回転方向や回
転速度等を任意に設定してモータの制御を容易に行うこ
とができ、しかもモータ全体をコンパクトにすることが
できるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した超音波モータの正断面図
、第２図は振動片を示す部分側面図である。第３図は従
来の超音波モータを示す部分分解斜視図、第４図は同じ
（ロータの平面図である。図中、１１・・・モータ本体、１３・・・振動片、１５
゜１６・・・超音波振動素子、１８・・・ロータ、Ｐ・
・・楕円軌跡。特許出願人　　　　　　ブラザー工業　株式会社代理人
　　　　　　　　弁理士　　　恩１）博宣図面その１第３図図面その２

Claims

【特許請求の範囲】　モータ本体（１１）に振動可能に支持された振動片（
１３）と、該振動片（１３）に互いに異なる二方向の振動を独立に
発生させ、その複合振動により前記振動片（１３）を楕
円軌跡（Ｐ）に沿って振動させる複数の超音波振動素子
（１５，１６）と、前記振動片（１３）に接触配置され、該振動片（１３）
の前記振動によって回転されるロータ（１８）とを備えたことを特徴とする超音波モータ。