JPH04117178A - 超音波モータ - Google Patents

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〕 本発明は、面定子に進行性振動波を発生させ、加圧接触
する移動子を駆動する超音波モータに関し、特に、面定
子と移動子の支持構造を改良した超音波モータに関する
ものである。

〔従来の技ｉネｉ］ 従来、この種の超音波モータは、面定子（ステータ）の
弾性体および移動子（ロータ）が、それらの中立面近傍
の外周で放射方向に多数配置された棒状の支持部を介し
て固定筒に支持されていた。

この支持部によって支持することにより、弾性体の振動
特性および移動子の駆動効率の向上を図ろうとしていた
。

〔発明が解決しようとする課題］ しかし、前述した従来の超音波モータでは、弾性体およ
び移動子の支持部は、固定筒に完全に固定されており、
また、その支持部は、金属材料である弾性体および移動
子と一体成形されているので、弾性係数の大きいものが
使用されていた。

従って、弾性体および移動子は、力学的な拘束を受けや
すく、弾性体の振動特性および移動子の駆動効率を向上
させるためには、支持部の径方向の長さを大きくする必
要があった。このため、固定筒等の支持体が、径方向に
大きくなってしまい、超音波モータ全体が大型化すると
いう問題点があった。

本発明は、従来の超音波モータのもつ以上のような問題
点を解消させ、弾性体と移動子の径と支持体の径をほぼ
同じ大きさにすることができ、弾性体の振動特性および
移動子の駆動効率を向上させるとともに、全体として小
型化が図れる超音波モータを提供することを目的として
いる。

〔課題を解決するだめの手段〕

前記課題を解決するために、本発明Ｏこよる超音波モー
タは、駆動信号により励振される圧電体とその圧電体に
接合され前記励振により駆動面に進行性振動波を生ずる
弾性体とを有する面定子と前記弾性体の駆動面に加圧接
触し、前記進行性振動波によって駆動される移動子とを
含む超音波モータにおいて、前記弾性体と前記移動子の
双方または一方の中立面近傍に設けられたフランジ部と
前記フランジ部の根元付近を支持する縦弾性係数の小さ
い材質の支持体とを設けた構成としである。

この場合に、前記支持体は、ロックウェル硬度ＨＲＲ１
１５以下で、縦弾性係数Ｅ　２．　ＯＧ　Ｐ　ａ以下の
軟質プラスチック製とすることができる。

また、前記フランジ部と前記支持体との間に回り止め部
を設けた構成とすることができる。

（作用〕 前記構成によれば、支持体が縦弾性係数の小さい材料、
例えば、軟質プラスチック製であるので、フランジ部の
根元付近で軸方向から支持しても、弾性体の振動特性と
移動子の駆動効率を妨げることばなく、従来の支持部を
省略できる。

また、軸方向から支持することができるので、回り止め
部を設けるだけで２ランノ部と支持体とを完全に固定で
きる。

〔実施例］ 以下、図面等を参照して、実施例につき、本発明の詳細
な説明する。

第１図は、本発明による超音波モータの第１の実施例を
示した断面図である。

面定子１は、りん青銅、ステンレスまたはインバー等か
らなる弾性体１１に、圧電体１２を一体的に接着したも
のであり、弾性体１１の内周側の中立面近傍に環状のフ
ランジ部１１ａが一体に成形されている。

移動子２は、移動子母材２１にスライダ材２２を一体的
に接着したものであり、移動子母材２１の内周側の中立
面近傍に環状のフランジ部２１ａが一体に成形されてい
る。

支持体３．４は、面定子１．移動子２をそれぞれ支持す
るためのものであり、弾性体１１．移動子母材２１のフ
ランジ部１１ａ、２１ａとその内周面に接して軸方向か
ら支持する構造となっている。このように、軸方向で支
持しているので、支持体３．４の径を面定子１．移動子
２の径とほぼ同し大きさにすることができる。

これらの支持体３，４は、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ポリアミド、フン素樹脂、スチロール樹脂、メチル
ペンテン樹脂等の軟質プラスチックであって、十分な機
械的な強度を持たせるとともに、振幅方向に対して十分
に変位できるように、ロックウェル硬度ＨＲＲ＝１１５
以下で、縦弾性係数Ｂ＝２．０ＧＰａ原２゜ものが好適
に使用される。

支持体３の上端面には、突起部３ａが設けられており、
弾性体１１のフランジ部１１ａには、切り欠き部１１ａ
、が設けられいる。突起部３ａと切り欠き部１１ａ＋が
嵌合することにより、回り止め部５となっている。

同様に、支持体４の下端面には、突起部４ａが設けられ
ており、移動子母材２１のフランジ部２１ａには、切り
欠き部２１ａ、が設けられている。

突起部４ａと切り欠き部２１ａ、が嵌合することにより
、回り止め部６となっている。

圧電体１２に駆動信号（交流電圧）を印加すると、これ
に屈曲振動が生して、弾性体１１に進行性振動波が発生
し、この進行性振動波によって、移動子２がＩ！ｊ！擦
駆動される。このとき、支持体３４は、給弾性係数が十
分ζこ小さいので、伸縮することができる。

第２図〜第４図は、本発明による超音波モータの第２〜
第４の実施例を示した図である。

なお、以下の各実施例では、前述した第１の実施例と同
様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、異な
るところを主に説明する。

第２図の実施例では、振動体ＩＩおよび移動子母材２１
の外径側の中立面近傍に、フランジ部１１ａ、２１ａを
設けたものであり、これらのフランジ部１１ａ、２１ａ
とその外周面に接して、軟質プラスチック製の支持体３
．４で支持したものである。

また、各支持体３．４とフランジ部１１ａ、２１ａの間
には、同様にして、回り止め部５．６が設けられている
。

第３図の実施例では、振動体１１および移動子母材２１
の外径および内径の両側の中立面近傍に、フランツ部１
１ａ、２１ａを設けたものであり、両側のフランツ部１
１ａ、２１ａとその内周および外周の両面に接して、軟
質プラスチック製の支持体３．４で支持したものである
。

この実施例でも、同様に回り止め部５，６が設けられて
いる。

第４図の実施例では、回り止め部５として、フランジ部
１１ａに複数の貫通孔１１ａ２を設け、支持体３の対応
する箇所に突起部３ａを設け、それらの貫通孔１１ａｚ
に嵌合するようにしたものである。

このように、貫通孔１１ａ２と突起部３ａとが嵌合する
ことにより、十分な接合支持の強度が得られるため、フ
ランジ部１１ａと支持体３の接着工程を省略でき、生産
効率を向上させることができる。

なお、フランジ部２１ａ側も同様な構成とすることがで
きる。

以上説明した実施例に限定されず、本発明の範囲内で種
々の変形ができる。

回り止め部は、軸方向の移動で結合できるものであれば
、どのような形態でもよく、例えば、凸部と凹部の組み
合わせでもよいし、設ける個数も限定されない。また、
支持体側を切り欠き部にして、面定子または移動子側を
突起部にするように入れ換えてもよい。

〔発明の効果〕

以上詳しく説明したように、本発明によれば、面定子と
移動子に設けられたフランジ部を、給弾性係数の低い材
質の支持体を用いて、振幅方向から支持したので、フラ
ンジ部の支持部を省略しても、弾性体の振動特性と移動
子の駆動特性を損なうことなく、小型の支持体で支持で
き、超音波モータの小型化が図れる。

請求項（３）によれば、面定子と移動子のフランジ部と
、支持体を回り止め部で固定するので、十分な接合強度
が得られるとともに、従来の接着工程を省略することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による超音波モータの第１の実施例を
示した断面図である。 第２図〜第４図は、本発明による超音波モータの第２〜
第４の実施例を示した図である。 Ｉ；面定子 Ｉ■；弾性体　　　　Ｉ２；圧電体 １１ａ；フランツ部 ２；移動子 ２１；移動子母材　　２２；スライダ材２１ａ；フラン
ジ部 ３．４；支持体 ５−回り止め部 １１ａ＋；切り欠き部　　　　３ａ；突起部６；回り止
め部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動信号により励振される圧電体とその圧電体に
   接合され前記励振により駆動面に進行性振動波を生ずる
   弾性体とを有する面定子と； 前記弾性体の駆動面に加圧接触し、前記進行性振動波に
   よって駆動される移動子と； を含む超音波モータにおいて、 前記弾性体と前記移動子の双方または一方の中立面近傍
   に設けられたフランジ部と； 前記フランジ部の根元付近を支持する縦弾性係数の小さ
   い材質の支持体と； を設けたことを特徴とする超音波モータ。
2. （２）前記支持体は、ロックウェル硬度ＨＲＲ１１５以
   下で、縦弾性係数Ｅ２．０ＧＰａ以下の軟質プラスチッ
   ク製であることを特徴とする請求項（１）記載の超音波
   モータ。
3. （３）前記フランジ部と前記支持体との間に回り止め部
   を設けたことを特徴とする請求項（１）記載の超音波モ
   ータ。