JPH04340376A - 超音波モータの駆動連結機構 - Google Patents
超音波モータの駆動連結機構Info
- Publication number
- JPH04340376A JPH04340376A JP3111292A JP11129291A JPH04340376A JP H04340376 A JPH04340376 A JP H04340376A JP 3111292 A JP3111292 A JP 3111292A JP 11129291 A JP11129291 A JP 11129291A JP H04340376 A JPH04340376 A JP H04340376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic motor
- friction
- output shaft
- operating
- elastic body
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電体により励振され
る弾性体とその弾性体に加圧接触する摩擦体との相対移
動を回転力として出力する超音波モータの出力軸の一端
に、被駆動体の駆動軸を連結するとともに、前記弾性体
と前記摩擦体との摩擦による保持力を解除する解除手段
を設けて、前記出力軸の他端に前記解除手段の作動によ
り前記駆動軸を手動操作自在とする操作部を設けて構成
してある超音波モータの駆動連結機構に関する。
る弾性体とその弾性体に加圧接触する摩擦体との相対移
動を回転力として出力する超音波モータの出力軸の一端
に、被駆動体の駆動軸を連結するとともに、前記弾性体
と前記摩擦体との摩擦による保持力を解除する解除手段
を設けて、前記出力軸の他端に前記解除手段の作動によ
り前記駆動軸を手動操作自在とする操作部を設けて構成
してある超音波モータの駆動連結機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の超音波モータは、小型、低速回
転で高トルクを有するが故に電磁式のモータで必要とさ
れる減速機構を介さなくとも被駆動体を直接に駆動する
ことができるが、振動体と摩擦体とを加圧接触する構造
を持ち、停止時の保持トルクが大であるために、緊急事
態が発生した場合等、手動で早急に被駆動体を駆動する
必要がある場合に備えて、モータの停止時に前記弾性体
と前記摩擦体との摩擦による保持力を解除する解除手段
と、前記出力軸の他端に前記解除手段の作動により前記
駆動軸を手動操作自在とする操作部を別個の箇所に設け
て構成していた。
転で高トルクを有するが故に電磁式のモータで必要とさ
れる減速機構を介さなくとも被駆動体を直接に駆動する
ことができるが、振動体と摩擦体とを加圧接触する構造
を持ち、停止時の保持トルクが大であるために、緊急事
態が発生した場合等、手動で早急に被駆動体を駆動する
必要がある場合に備えて、モータの停止時に前記弾性体
と前記摩擦体との摩擦による保持力を解除する解除手段
と、前記出力軸の他端に前記解除手段の作動により前記
駆動軸を手動操作自在とする操作部を別個の箇所に設け
て構成していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術によ
る超音波モータの駆動連結機構によれば、緊急事態の発
生等、迅速処理が望まれるにもかかわらず、手動操作す
るに際しては、先ず前記弾性体と前記摩擦体との摩擦に
よる保持力を解除するべく解除手段を操作した後に、前
記駆動軸を手動操作自在とする操作部を操作するという
二つの動作を行わねばならず、操作性に劣るという欠点
があった。本発明の目的は上述した従来欠点を解消する
点にある。
る超音波モータの駆動連結機構によれば、緊急事態の発
生等、迅速処理が望まれるにもかかわらず、手動操作す
るに際しては、先ず前記弾性体と前記摩擦体との摩擦に
よる保持力を解除するべく解除手段を操作した後に、前
記駆動軸を手動操作自在とする操作部を操作するという
二つの動作を行わねばならず、操作性に劣るという欠点
があった。本発明の目的は上述した従来欠点を解消する
点にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
、本発明による超音波モータの駆動連結機構の特徴構成
は、前記操作部に前記解除手段を作動させる作動手段を
設けて構成してあることにある。前記作動手段が前記操
作部の操作に連動して作動するものであることが好まし
い。
、本発明による超音波モータの駆動連結機構の特徴構成
は、前記操作部に前記解除手段を作動させる作動手段を
設けて構成してあることにある。前記作動手段が前記操
作部の操作に連動して作動するものであることが好まし
い。
【０００５】
【作用】手動で被駆動体の駆動軸を操作する必要のある
事態が発生した場合には、操作者は、前記操作部に設け
てある作動手段を操作して解除手段を作動させながらそ
の操作部を操作するのである。
事態が発生した場合には、操作者は、前記操作部に設け
てある作動手段を操作して解除手段を作動させながらそ
の操作部を操作するのである。
【０００６】
【発明の効果】従って本発明の超音波モータの駆動連結
機構によれば、緊急事態が発生した場合等、手動で早急
に被駆動体を駆動する必要のある事態が発生しても、一
つの動作又は一つの動作に近い一連の動作により、容易
に且つ迅速に手動操作を行うことができるようになった
。
機構によれば、緊急事態が発生した場合等、手動で早急
に被駆動体を駆動する必要のある事態が発生しても、一
つの動作又は一つの動作に近い一連の動作により、容易
に且つ迅速に手動操作を行うことができるようになった
。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。図１に
示すように、超音波モータＭは、内側断面が六角形状の
中空の筒状の軸５の上下両端部をベアリングＢを介して
ケース７に固定し、その軸５の中程に円盤状の摩擦体４
連設するとともに、その摩擦体４にその周部で接触する
中空の円盤状の弾性体２を前記ケース７内側面に固着し
て構成してある。前記摩擦体４は、バネ体６の付勢によ
り前記弾性体２に加圧接触させてある。前記弾性体２の
外周部に圧電体１を固着して振動体３を構成してあり、
前記圧電体１を周方向に二領域に分割して、各領域を超
音波の波長λの二分の一の間隔で隣合う区分を交互に厚
み方向に分極処理するとともに、それら二領域間を四分
の三波長ずらせて配置してある。前記二領域に９０°位
相の異なる高周波電圧を印加することにより、前記弾性
体２のうち各領域に対応する部分に発生する定在波が相
互に干渉を起こし合成されて進行波となり、その弾性体
２に加圧接触した前記摩擦体４が進行波の進行方向とは
逆の方向に摩擦移動する。即ち、前記振動体３を固定子
、前記摩擦体４を回転子として、前記軸５が前記振動体
３と前記摩擦体４との相対移動を回転力として出力する
出力軸５となる。前記超音波モータＭの駆動回路は、図
２に示すように、設定レベルの電圧を安定的に出力する
チョッパ回路１０と、前記二領域に二相の高周波電圧を
供給するインバータ回路１１とで構成してあり、後述の
エンコーダによる出力軸５の回転速度や位置情報に基づ
いて周波数を可変に制御することで速度制御を行えるよ
うに構成してある。前記インバータ回路１１には、前記
二領域に９０°位相の異なる高周波電圧を印加する駆動
状態と、位相の等しい高周波電圧を印加する可動状態と
、高周波電圧の印加を停止する停止状態とに状態を切替
える切替手段１２を設けてある。前記超音波モータＭは
、前記出力軸５の一端部を前記ケース７の面位置に合わ
せて構成してあり、前記出力軸５の中空部には後述のボ
ール弁Ｖの駆動軸Ａ端部をカップラ５Ａを介して、弁箱
に前記ケース７が接当する位置まで挿入して連結する一
方、前記出力軸５の他端部に前記駆動軸Ａの回転を検出
する検出手段８としてのエンコーダを外嵌するとともに
、手動操作用のレバーを操作部９として内嵌してある。
示すように、超音波モータＭは、内側断面が六角形状の
中空の筒状の軸５の上下両端部をベアリングＢを介して
ケース７に固定し、その軸５の中程に円盤状の摩擦体４
連設するとともに、その摩擦体４にその周部で接触する
中空の円盤状の弾性体２を前記ケース７内側面に固着し
て構成してある。前記摩擦体４は、バネ体６の付勢によ
り前記弾性体２に加圧接触させてある。前記弾性体２の
外周部に圧電体１を固着して振動体３を構成してあり、
前記圧電体１を周方向に二領域に分割して、各領域を超
音波の波長λの二分の一の間隔で隣合う区分を交互に厚
み方向に分極処理するとともに、それら二領域間を四分
の三波長ずらせて配置してある。前記二領域に９０°位
相の異なる高周波電圧を印加することにより、前記弾性
体２のうち各領域に対応する部分に発生する定在波が相
互に干渉を起こし合成されて進行波となり、その弾性体
２に加圧接触した前記摩擦体４が進行波の進行方向とは
逆の方向に摩擦移動する。即ち、前記振動体３を固定子
、前記摩擦体４を回転子として、前記軸５が前記振動体
３と前記摩擦体４との相対移動を回転力として出力する
出力軸５となる。前記超音波モータＭの駆動回路は、図
２に示すように、設定レベルの電圧を安定的に出力する
チョッパ回路１０と、前記二領域に二相の高周波電圧を
供給するインバータ回路１１とで構成してあり、後述の
エンコーダによる出力軸５の回転速度や位置情報に基づ
いて周波数を可変に制御することで速度制御を行えるよ
うに構成してある。前記インバータ回路１１には、前記
二領域に９０°位相の異なる高周波電圧を印加する駆動
状態と、位相の等しい高周波電圧を印加する可動状態と
、高周波電圧の印加を停止する停止状態とに状態を切替
える切替手段１２を設けてある。前記超音波モータＭは
、前記出力軸５の一端部を前記ケース７の面位置に合わ
せて構成してあり、前記出力軸５の中空部には後述のボ
ール弁Ｖの駆動軸Ａ端部をカップラ５Ａを介して、弁箱
に前記ケース７が接当する位置まで挿入して連結する一
方、前記出力軸５の他端部に前記駆動軸Ａの回転を検出
する検出手段８としてのエンコーダを外嵌するとともに
、手動操作用のレバーを操作部９として内嵌してある。
【０００８】前記超音波モータＭと被駆動体Ｌとしての
ボール弁Ｖの駆動軸Ａとの連結部について説明する。前
記ボール弁Ｖは、弁箱内に流路に対する９０°の回動動
作により流路を開閉する球状の弁体を設けて構成してあ
る。前記弁箱から突出した前記弁体の駆動軸Ａに対して
その軸心方向から前記超音波モータＭを接近させて、前
記筒状の出力軸５内部に前記駆動軸Ａを挿入する。そし
て、前記ケース７の周部と前記弁箱とをボルト結合する
。前記出力軸５には、内周部が前記駆動軸Ａと係合し外
周部が前記出力軸５の内周部と係合するカップラ５Ａを
嵌合させてあり、以てモータＭの回転力を前記駆動軸Ａ
に伝達する。前記ボール弁Ｖを手動操作する場合には、
前記切替手段１２により前記インバータ回路１１を前記
二領域に位相の等しい高周波電圧を印加する可動状態に
して、前記操作部９を操作する。前記可動状態とするこ
とで、前記弾性体２に定在波を発生させて前記摩擦体４
との間の摩擦力を減少させるのである。つまり、前記前
記切替手段１２が前記超音波モータＭの停止時に前記弾
性体２と前記摩擦体４との摩擦による保持力を解除する
解除手段を構成する。図１に示すように、前記操作用の
レバーには第二のレバー１３Ａを共通軸に枢支してあり
、その第二のレバー１３Ａの揺動動作により開閉するマ
イクロスイッチ１３Ｂにより、前記切替手段１２を可動
状態に切替えるように作動させる。つまり、前記第二の
レバー１３Ａ及びマイクロスイッチ１３Ｂが、前記解除
手段を作動させる作動手段１３を構成する。
ボール弁Ｖの駆動軸Ａとの連結部について説明する。前
記ボール弁Ｖは、弁箱内に流路に対する９０°の回動動
作により流路を開閉する球状の弁体を設けて構成してあ
る。前記弁箱から突出した前記弁体の駆動軸Ａに対して
その軸心方向から前記超音波モータＭを接近させて、前
記筒状の出力軸５内部に前記駆動軸Ａを挿入する。そし
て、前記ケース７の周部と前記弁箱とをボルト結合する
。前記出力軸５には、内周部が前記駆動軸Ａと係合し外
周部が前記出力軸５の内周部と係合するカップラ５Ａを
嵌合させてあり、以てモータＭの回転力を前記駆動軸Ａ
に伝達する。前記ボール弁Ｖを手動操作する場合には、
前記切替手段１２により前記インバータ回路１１を前記
二領域に位相の等しい高周波電圧を印加する可動状態に
して、前記操作部９を操作する。前記可動状態とするこ
とで、前記弾性体２に定在波を発生させて前記摩擦体４
との間の摩擦力を減少させるのである。つまり、前記前
記切替手段１２が前記超音波モータＭの停止時に前記弾
性体２と前記摩擦体４との摩擦による保持力を解除する
解除手段を構成する。図１に示すように、前記操作用の
レバーには第二のレバー１３Ａを共通軸に枢支してあり
、その第二のレバー１３Ａの揺動動作により開閉するマ
イクロスイッチ１３Ｂにより、前記切替手段１２を可動
状態に切替えるように作動させる。つまり、前記第二の
レバー１３Ａ及びマイクロスイッチ１３Ｂが、前記解除
手段を作動させる作動手段１３を構成する。
【０００９】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
は、操作用のレバーを操作する際に握る第二のレバーに
より解除手段を作動させているが、操作用のレバーや第
二のレバーの形状、構造はとくに限定するものではなく
任意である。又、図３に示すように、手動操作される第
二のレバーの代わりに、操作用のレバーの手動操作に連
動するように第二のレバー又は前記マイクロスイッチを
設けてもよい。先の実施例では、前記出力軸５の他端部
に前記駆動軸Ａの回転を検出する検出手段８としてのエ
ンコーダを外嵌するとともに、手動操作用のレバーを操
作部９として内嵌してある場合を説明したが、エンコー
ダは必ずしも必要とするものではない。又、前記ハンド
ルは前記出力軸５に固定するものに限定するものではな
く、着脱自在に構成してもよく、その形状は任意である
。先の実施例では、前記振動体３を固定子、前記摩擦体
４を回転子として構成したものを説明したが、前記振動
体３を回転子、前記摩擦体４を固定子として構成しても
よい。先の実施例では、被駆動体としてボール弁を用い
た場合を説明したが、これに限定するものではなく任意
である。弁であれば、バタフライ弁その他の弁に適用で
きる。先の実施例では、解除手段として、前記圧電体に
同相の電圧を供給するように構成したものを説明したが
、同相からややずれていてもよく、又、圧電体のいずれ
か一方にのみ電圧を印加するものであってもよい。
は、操作用のレバーを操作する際に握る第二のレバーに
より解除手段を作動させているが、操作用のレバーや第
二のレバーの形状、構造はとくに限定するものではなく
任意である。又、図３に示すように、手動操作される第
二のレバーの代わりに、操作用のレバーの手動操作に連
動するように第二のレバー又は前記マイクロスイッチを
設けてもよい。先の実施例では、前記出力軸５の他端部
に前記駆動軸Ａの回転を検出する検出手段８としてのエ
ンコーダを外嵌するとともに、手動操作用のレバーを操
作部９として内嵌してある場合を説明したが、エンコー
ダは必ずしも必要とするものではない。又、前記ハンド
ルは前記出力軸５に固定するものに限定するものではな
く、着脱自在に構成してもよく、その形状は任意である
。先の実施例では、前記振動体３を固定子、前記摩擦体
４を回転子として構成したものを説明したが、前記振動
体３を回転子、前記摩擦体４を固定子として構成しても
よい。先の実施例では、被駆動体としてボール弁を用い
た場合を説明したが、これに限定するものではなく任意
である。弁であれば、バタフライ弁その他の弁に適用で
きる。先の実施例では、解除手段として、前記圧電体に
同相の電圧を供給するように構成したものを説明したが
、同相からややずれていてもよく、又、圧電体のいずれ
か一方にのみ電圧を印加するものであってもよい。
【００１０】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】超音波モータの駆動連結機構の断面図
【図２】
駆動回路を示すブロック構成図
駆動回路を示すブロック構成図
【図３】要部の別実施例
を示す斜視図
を示す斜視図
１ 圧電体
２ 弾性体
４ 摩擦体
５ 出力軸
９ 操作部
１２ 解除手段
１３ 作動手段
Ｌ 被駆動体
Ａ 駆動軸
Claims (2)
- 【請求項１】 圧電体（１）により励振される弾性体
（２）とその弾性体（２）に加圧接触する摩擦体（４）
との相対移動を回転力として出力する超音波モータの出
力軸（５）の一端に、被駆動体（Ｌ）の駆動軸（Ａ）を
連結するとともに、前記弾性体（２）と前記摩擦体（４
）との摩擦による保持力を解除する解除手段（１２）を
設けて、前記出力軸（Ａ）の他端に前記解除手段（１２
）の作動により前記駆動軸（Ａ）を手動操作自在とする
操作部（９）を設けて構成してある超音波モータの駆動
連結機構であって、前記操作部（９）に前記解除手段（
１２）を作動させる作動手段（１３）を設けて構成して
ある超音波モータの駆動連結機構。 - 【請求項２】 前記作動手段（１３）が前記操作部（
９）の操作に連動して作動するものである請求項１記載
の超音波モータの駆動連結機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111292A JPH04340376A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 超音波モータの駆動連結機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111292A JPH04340376A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 超音波モータの駆動連結機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04340376A true JPH04340376A (ja) | 1992-11-26 |
Family
ID=14557527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3111292A Pending JPH04340376A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 超音波モータの駆動連結機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04340376A (ja) |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3111292A patent/JPH04340376A/ja active Pending
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