JPH0336227Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、例えば減衰力調整式油圧緩衝器等の
アクチユエータとして好適に用いられる表面波モ
ータに関する。

〔従来技術〕

例えば、減衰力調整式油圧緩衝器では、ピスト
ンロツド内に挿通した調整ロツドを回転させて減
衰力の調整を行なうために、該ピストンロツドの
上端側にアクチユエータを取付けるようにしてい
る。

ところが、従来技術ではこの種のアクチユエー
タとして、モータに減速機構を付設したロータリ
アクチユエータや、ラツク・ピニオン機構をソレ
ノイドで駆動する往復動アクチユエータを採用し
ているから、アクチユエータ自体の寸法が大きく
なり、重量が大幅に増加している。

このため、従来技術では、ピストンロツドの上
端側にアクチユエータを取付けるために、予め大
きなスペースを設ける必要が生じており、この取
付スペースの小さい車輛に対してはアクチユエー
タを取付けることが困難になるという欠点があ
る。また、減速機構を用いた場合には、作動時に
メカニカルノイズが発生するという欠点がある。
さらに、前記調整ロツドを回転させて停止すると
きに、正確な位置決めを行ない難いという欠点が
ある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案者達は上述した従来技術の欠点に鑑み、
例えば減衰力調整式油圧緩衝器のアクチユエータ
として用いた場合に、小型軽量に形成でき、取付
スペースを小さくできる上に、ノイズの発生をな
くすことができ、正確な位置決めを行ないうるよ
うにした表面波モータについて検討した。

以下、本考案者達が検討した表面波モータの前
提となる構成と作用について述べる。

第１図および第２図は本考案の前提となる第１
の構成を示している。

図において、１は表面波モータのケーシングを
構成する扁平な有蓋円筒状のケースで、該ケース
１の蓋部中央には軸方向下向きに段付突起１Ａが
突設され、該段付突起１Ａの下面には軸受部１Ｂ
が凹設されている。２は該ケース１の開口端側を
施蓋している底板で、該底板２の中央には軸方向
下向きに筒状部２Ａが突設され、該筒状部２Ａ内
には後述の出力軸７を回転自在に支持する軸受３
が取付けられている。

４は底板２の上面に取付けられた環状の超音波
振動子としてのリング状圧電体で、該圧電体４は
チタン酸バリウム等の圧電性材料によつて薄肉環
状に形成され、外部から配線を介して高周波電圧
を印加することにより超音波振動を発生するよう
になつている。５は該圧電体４上に下面５Ａが接
着された環状の弾性体で、該弾性体５は真鍮また
はアルミニウム等の材料から形成され、その上面
側には多数の台形状突部５Ｂ，５Ｂ，…が所定間
隔をもつて突設されている（第２図参照）。そし
て、該弾性体５は前記圧電体４の振動に共振し、
各台形状突部５Ｂの表面に表面波を発生するよう
になつている。

６は弾性体５の各台形状突部５Ｂ上に配設され
た回転子で、該回転子６は円板状のロータ６Ａ
と、該ロータ６Ａと各台形状突部５Ｂとの間に挾
持されたゴムリング６Ｂとからなり、該ゴムリン
グ６Ｂは耐摩耗性の高い樹脂材料によつて成形さ
れ、各台形状突部５Ｂの表面上に載置されてい
る。なお、該ゴムリング６Ｂはロータ６Ａの外周
側下面に予め接着しておいてもよい。そして、ロ
ータ６Ａ、ゴムリング６Ｂは後述のコイルばね９
によつて各台形状突部５Ｂの表面に定荷重で圧接
され、前記弾性体５の表面波によつて回転駆動さ
れるようになつている。７はロータ６Ａの中心部
を貫通して固設された出力軸で、該出力軸７の上
端はケース１の軸受部１Ｂにボール８を介して回
転可能に取付けられ、その下端７Ａ側は前記軸受
３によつて回転可能に支持され、底板２の筒状部
２Ａから外部に突出している。そして、該出力軸
７はロータ６Ａと一体的に回転し、その下端７Ａ
から回転出力を導出するようになつている。

さらに、９は前記ロータ６Ａ、ゴムリング６Ｂ
を各台形状突部５Ｂの表面に定荷重で圧接してい
るばねとしてのコイルばねで、該コイルばね９の
上端はケース１の段付突起１Ａに係合され、下端
はベアリング１０を介してロータ６Ａの外周側上
面に押付けられている。そして、該ベアリング１
０はコイルばね９とロータ６Ａとの間に介挿さ
れ、ロータ６Ａがコイルばね９に対して円滑に回
転するのを補償するようになつている。

次に、以上の通り構成される表面波モータの作
動について説明する。

まず、図示しない配線を介してリング状圧電体
４に高周波電圧を印加すると、該圧電体４が超音
波振動を発生し、弾性体５の各台形状突部５Ｂ表
面に表面波を発生させる。そして、該各台形状突
部５Ｂの表面にコイルばね９により定荷重で圧接
されているロータ６Ａおよびゴムリング６Ｂは弾
性体５の表面波によつて回転駆動されるようにな
り、該ロータ６Ａの回転に伴ない出力軸７の下端
７Ａから回転出力が導出される。この場合、前記
圧電体４に印加する高周波電圧の導通方向を変え
ることによつてロータ６Ａ、出力軸７を適宜に正
逆回転させることができる。

このような構成の表面波モータでは、有蓋筒状
のケース１および底板２からケーシング内にリン
グ状圧電体４、弾性体５および回転子６等を内蔵
して、出力軸７から回転出力を導出するようにし
たから、全体の軸方向寸法を縮小でき、小型化、
軽量化を図ることができる。従つて、当該表面波
モータを減衰力調整式油圧緩衝器のアクチユエー
タとして用いた場合には、アクチユエータ取付用
スペースの小さい車輛に対しても簡単に組込むこ
とができ、車輛の車高を低くすることも可能とな
る。また、減速機構等を付設することなく、出力
軸７を直接的に調整ロツド等に連結すればよく、
メカニカルノイズ等の発生を確実に防止すること
ができる。さらに、リング状圧電体４に印加する
高周波電圧をON，OFFすれば、該圧電体４の超
音波振動を即座に励起または停止できるので、出
力軸７を即座に回転または停止させることがで
き、回転位置のずれ等を確実に防止することがで
きる。

第３図は本考案の前提となる第２の構成を示
す。なお、第２の構成において、前述した第１
図、第２図に示す第１の前提となる構成と同一の
構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略
するものとする。

この前提となる第２の構成は、第１の構成で用
いたコイルばね９に替えて皿ばね１１を採用した
ことにある。ここで、該皿ばね１１の上端はケー
ス１の段付突起１Ａに係合され、下端はベアリン
グ１０を介してロータ６Ａの外周側上面に押付け
られている。そして、該皿ばね１１はベアリング
１０を介してロータ６Ａ、ゴムリング６Ｂを弾性
体５の各台形状突部５Ｂ上に定荷重でもつて圧接
している。

このように構成した場合にも、前述した第１の
前提となる構成とほぼ同様の作用効果が得られる
上に、皿ばね１１の軸方向寸法を小さくでき、該
皿ばね１１によつて高いばね荷重を得ることがで
きる。

而して、前述したように本考案者達が検討し
た、本考案の前提となる第1.第２の構成において
は、減衰力調整式油圧緩衝器のアクチユエータと
して用いた場合、従来技術として述べたモータに
減速機構を付設したロータリアクチユエータや、
ラツク・ピニオン機構をソレノイドで駆動する往
復動アクチユエータを採用したものと比較し、小
型軽量に形成でき、取付スペースを小さくできる
上に、ノイズの発生をなくすことができ、正確な
位置決めを行いうるという利点がある。

しかし、前記各前提となる構成の表面波モータ
は、コイルばねや皿ばね１１をベアリング１０を
介してケース１の段付突起１Ａとロータ６Ａとの
間の空間に配設している。この結果、ケース１を
底板２とからなるケーシングの厚さ寸法（高さ寸
法）が大となつてしまい、十分に扁平なケーシン
グとすることができないという、未解決な問題点
がある。

本考案はこのような未解決な問題点に鑑みなさ
れたもので、前提となる第１、第２の構成に比較
し、さらにケーシングを扁平化、小型化しうるよ
うにした表面波モータを提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した未解決な問題点を解決するために本考
案に係る表面波モータは、ケーシングと、該ケー
シング内に収容され、外部から高周波電圧を加え
ることにより振動を発生する環状の超音波振動子
と、一面が該超音波振動子に接着されて該超音波
振動子の振動に共振し、他面側表面に表面波を発
生する環状の弾性体と、該弾性体の他面側表面に
定荷重で圧接され、該弾性体の表面波によつて駆
動され、中央部に前記超音波振動子側に向けて凹
陥した有底筒状の凹部が形成された回転子と、該
回転子の凹部内に収容されたスラストベアリング
と、前記回転子に前記定荷重を与えるために、前
記回転子の凹部内に位置して該スラストベアリン
グとケーシングとの間に介挿されたばねとから構
成したことにある。

〔作用〕

このように構成することにより、回転子の中央
部に形成した凹部内に、スラストベアリング、ば
ね等を収容することができるから、ケーシングの
軸方向寸法を大幅に縮小することができる。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を第４図および第５図を
参照しつつ述べる。

第４図は本考案の第１の実施例を示し、本実施
例の特徴は、回転子を構成するロータの中央に凹
部を設け、該凹部内にスラストベアリングおよび
ばねを収納するようにしたことにある。なお、本
実施例において、前述した第１図、第２図に示す
第１の前提となる構成と同一の構成要素には同一
の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図において、２１は表面波モータのケーシング
を構成するケースで、該ケース２１は前述したケ
ース１と同様に扁平な有蓋円筒状に形成されてい
るが、該ケース２１では軸方向寸法がさらに縮小
されている。そして、該ケース２１の蓋部には後
述するコイルばね２４の上端と係合する円形の段
部２１Ａが軸方向下向きに突設されている。ま
た、該ケース２１の開口端は底板２によつて施蓋
されている。

次に、２２は前述したロータ６Ａに替えて本実
施例で採用したロータで、該ロータ２２は円板状
に形成され、その中央部には有底円筒状の凹部２
２Ａが軸方向下向きに凹設されている。そして、
該凹部２２Ａはリング状圧電体４、弾性体５およ
びゴムリング６Ｂの径方向内側に所定の間隔をも
つて配設されている。２３は該凹部２２Ａの下面
中央に固着された出力軸で、該出力軸２３は軸受
３によつて回転可能に支持され、その下端２３Ａ
が底板２の筒状部２Ａから外部に突出している。
そして、該出力軸２３はロータ２２と一体的に回
転し、下端２３Ａから回転出力を導出するように
なつている。

２４は該ロータ２２およびゴムリング６Ａを弾
性体５の各台形状突部５Ｂ表面に定荷重で圧接す
るためのばねとしてのコイルばねで、該コイルば
ね２４は径方向寸法が小さく、ロータ２２の凹部
２２Ａ内に収納可能となつている。そして、該コ
イルばね２４の上端はケース２１の段部２１Ａに
係合され、下端は凹部２２Ａ内で後述のベアリン
グワツシヤ２５Ａに押付けられている。さらに、
２５は凹部２２Ａの底部に収容されたスラストベ
アリングで、該スラストベアリング２５はその上
面側にベアリングワツシヤ２５Ａを有するスラス
トボールベアリングによつて構成されている。そ
して、このスラストベアリング２５のベアリング
ワツシヤ２５Ａとケース２１の段部２１Ａとの間
に前述のコイルばね２４が介挿され、ロータ２２
がコイルばね２４に対して円滑に回転するのを補
償している。

本実施例はこのように構成されるが、本実施例
による表面波モータを減衰力調整式油圧緩衝器用
のアクチユエータとして用いた場合には、第１の
前提となる構成と同様の作用効果を得ることがで
きる。

然るに、本実施例では、ロータ２２の中央部に
凹部２２Ａを設け、該凹部２２Ａ内にコイルばね
２４およびスラストベアリング２５を収納するよ
うにしたから、全体の軸方向寸法をさらに縮小で
き、小型化を図ることができる。しかも、本実施
例によるロータ２２はプレス成形等によつて凹部
２２Ａを凹設することができるから、容易に製造
することができる。

第５図は本考案の第２の実施例を示すに、本実
施例は前述した第４図に示す第１の実施例とほぼ
同様に構成されているため、同一構成要素には同
一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

然るに、本実施例の特徴は第１の実施例で用い
たコイルばね２４に替えて後述の皿ばね３２を採
用したことにある。

図中、３１は表面波モータのケーシングを構成
する扁平な有蓋円筒状のケースで、該ケース３１
は前記第１の実施例で用いたケース２１とほぼ同
様に形成されているが、該ケース３１の蓋部中央
には大径の段部３１Ａと小径の段部３１Ｂとが小
さい軸方向寸法をもつて下向きに突設されてい
る。３２は大径の段部３１Ａとベアリングワツシ
ヤ２５Ａとの間に配設され、ロータ２２およびゴ
ムリング６Ａを弾性体５の各台形状突部５Ｂ表面
に定荷重でもつて圧接しているばねとしての皿ば
ねで、該皿ばね３２の上端は前記小径の段部３１
Ｂに係合され、下端はベアリングワツシヤ２５Ａ
の上面に押付けられている。

このように構成される本実施例でも、前記第１
の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができ
るが、特に本実施例では、皿ばね３２を用いたか
ら、皿ばね３２の軸方向寸法を小さくしても、高
ばね荷重を得ることができ、ロータ２２、ゴムリ
ング６Ｂを弾性体５に対して強い力で圧接するこ
とができる。従つて、前記第１の実施例に比較し
て全体の軸方向寸法をさらに縮小することが可能
となる。

なお、前記各実施例では、弾性体５の上面側に
多数の台形状突部５Ｂを設けるものとしたが、該
各台形状突部５Ｂの形状を長方形状等、他の形状
に変更してもよいことは勿論である。また、各台
形状突部５Ｂを省略して、ゴムリング６Ｂ等を弾
性体５の上面に直接的に載置するようにしてもよ
い。

さらに、超音波振動子としてリング状圧電体４
を用いたが、これに替えて、磁歪振動子等を採用
してもよい。

〔考案の効果〕

以上詳述した通り、本考案によれば、回転子の
中央部に超音波振動子側に向けて凹陥した有底円
筒状の凹部を設け、該凹部内にスラストベアリン
グとばねを収容する構成としたから、モータ全体
の軸方向寸法を大幅に縮小して、小型軽量化を図
ることができると共に、回転子の凹部はプレス成
形等によつて簡単に成形することができる。従つ
て、減衰力調整式油圧緩衝器のアクチユエータと
して用いた場合に、取付スペースを小さくでき、
車輛の車高を低くすることが可能となる。さら
に、メカニカルノイズの発生や回転位置のずれ等
も確実に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案の前提となる第１
の構成を示し、第１図は前提となる表面波モータ
の縦断面図、第２図は第１図中の圧電体、弾性体
およびゴムリングを示す一部破断の斜視図、第３
図は本考案の前提となる第２の構成による表面波
モータを示す縦断面図、第４図は本考案の第１の
実施例による表面波モータを示す縦断面図、第５
図は本考案の第２の実施例による表面波モータを
示す縦断面図である。 ４……リング状圧電体、５……弾性体、２１，
３１……ケース、２２……ロータ、２２Ａ……凹
部、２３……出力軸、２４……コイルばね、２５
……スラストベアリング、３２……皿ばね。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング２１，３１と、該ケーシング２１，
   ３１内に収容され、外部から高周波電圧を加える
   ことにより振動を発生する環状の超音波振動子４
   と、一面が該超音波振動子４に接着されて該超音
   波振動子４の振動に共振し、他面側表面に表面波
   を発生する環状の弾性体５と、該弾性体５の他面
   側表面に定荷重で圧接されて該弾性体５の表面波
   によつて駆動され、中央部に前記超音波振動子４
   側に向けて凹陥した有底筒状の凹部２２Ａが形成
   された回転子２２と、該回転子２２の凹部２２Ａ
   内に収容されたスラストベアリング２５と、前記
   回転子２２に前記定荷重を与えるために、前記回
   転子２２の凹部２２Ａ内に位置して該スラストベ
   アリング２５とケーシング２１，３１との間に介
   挿されたばね２４，３２とから構成してなる表面
   波モータ。