JPH0532992B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0532992B2 JPH0532992B2 JP58084802A JP8480283A JPH0532992B2 JP H0532992 B2 JPH0532992 B2 JP H0532992B2 JP 58084802 A JP58084802 A JP 58084802A JP 8480283 A JP8480283 A JP 8480283A JP H0532992 B2 JPH0532992 B2 JP H0532992B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- elastic body
- support
- rod
- vibration
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/08—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、各種分野の駆動装置として有用な
超音波モータに関するものである。
超音波モータに関するものである。
（従来の技術とその課題）
従来より、駆動源として電磁力を応用した各種
のモータ装置が様々な用途に広く使われている。
しかしながら、これらの従来のモータ装置の場合
には、その大きさ、重量及び回転力などは用いら
れる材料によつて一定の制限があり、小型化、軽
量化等が難しいという面があつた。
のモータ装置が様々な用途に広く使われている。
しかしながら、これらの従来のモータ装置の場合
には、その大きさ、重量及び回転力などは用いら
れる材料によつて一定の制限があり、小型化、軽
量化等が難しいという面があつた。
それと言うのも、使用する材料の磁気的特性等
によつて制約されるからである。
によつて制約されるからである。
一方、これらの従来のモータ装置に代替する装
置として、本出願人によつて、超音波振動を利用
したモータ装置、すなわち超音波振動子である弾
性体の表面において励振される表面波をこれに加
圧接触する動体の一方向運動に変換する駆動装置
が提案されている。
置として、本出願人によつて、超音波振動を利用
したモータ装置、すなわち超音波振動子である弾
性体の表面において励振される表面波をこれに加
圧接触する動体の一方向運動に変換する駆動装置
が提案されている。
超音波の持つ強力な振動エネルギーを回転又は
直進運動に変換することによつて、小型にして軽
量なモータ装置を実現したものである。
直進運動に変換することによつて、小型にして軽
量なモータ装置を実現したものである。
この超音波モータ装置は優れた特徴を持つもの
として注目されているが、具体的にはさらに改善
すべき課題が残されてもいた。
として注目されているが、具体的にはさらに改善
すべき課題が残されてもいた。
すなわち、この超音波モータにおいては、固定
子に相当する棒状弾性体には屈曲振動による進行
波が生じており、静止している部分がない。そこ
で、固定子はスプリングまたは音響絶縁体等で支
持することが必要となる。そして、棒状弾性体の
振動系を損なうような力がかからない方法で支持
しなければならない。また支持体を通して外部に
漏出しない事も効率の点で考慮しなければならな
いという問題がある。
子に相当する棒状弾性体には屈曲振動による進行
波が生じており、静止している部分がない。そこ
で、固定子はスプリングまたは音響絶縁体等で支
持することが必要となる。そして、棒状弾性体の
振動系を損なうような力がかからない方法で支持
しなければならない。また支持体を通して外部に
漏出しない事も効率の点で考慮しなければならな
いという問題がある。
しかしながら、これらの問題を完全に解決する
ことは実際上極めて困難である。
ことは実際上極めて困難である。
そこで、この発明は、これらの装置の固定子に
相当する棒状弾性体を低損失な方法で支持するこ
とにより、固定子の振動エネルギーを高効率で回
転運動または移動する可動子に伝達することによ
り、高性能なモータ装置を提供することを目的と
する。
相当する棒状弾性体を低損失な方法で支持するこ
とにより、固定子の振動エネルギーを高効率で回
転運動または移動する可動子に伝達することによ
り、高性能なモータ装置を提供することを目的と
する。
（課題を解決するための手段）
この発明は、上記の課題を解決するものとし
て、弾性体固定子と可動子とからなる超音波モー
タであつて、弾性体固定子は支持体を有し、この
支持体は、固有振動数の屈曲振動および／または
ねじり振動を有し、かつ弾性体固定子に当接して
これを支持するものである超音波モータを提供す
る。
て、弾性体固定子と可動子とからなる超音波モー
タであつて、弾性体固定子は支持体を有し、この
支持体は、固有振動数の屈曲振動および／または
ねじり振動を有し、かつ弾性体固定子に当接して
これを支持するものである超音波モータを提供す
る。
（作 用）
この発明のモータ装置の特徴を、まずその作用
の点において説明する。
の点において説明する。
第１図Ａは屈曲振動による進行波をひきおこし
ている棒状弾性体固定子１の一部分であるが、そ
の支持方法として中立軸Ｂ上の点Ａを支持する場
合、点Ａは中立軸に対して直角方向に振動してお
り、同時に点Ａを中心とした回転振動をおこなつ
ている。そこで棒状弾性体固定子１の断面図とし
て第１図Ｂに示すように弾性体支持体２の一端を
点Ａに固定し、他端を固定支持すると、弾性体支
持体２は屈曲振動とねじり振動をひきおこすこと
になる。
ている棒状弾性体固定子１の一部分であるが、そ
の支持方法として中立軸Ｂ上の点Ａを支持する場
合、点Ａは中立軸に対して直角方向に振動してお
り、同時に点Ａを中心とした回転振動をおこなつ
ている。そこで棒状弾性体固定子１の断面図とし
て第１図Ｂに示すように弾性体支持体２の一端を
点Ａに固定し、他端を固定支持すると、弾性体支
持体２は屈曲振動とねじり振動をひきおこすこと
になる。
棒状弾性体固定子１の振動系に影響を与えない
ためには、弾性体支持体２の屈曲とねじりの固有
振動数が棒状弾性体固定子１の進行波の振動数と
等しくする。
ためには、弾性体支持体２の屈曲とねじりの固有
振動数が棒状弾性体固定子１の進行波の振動数と
等しくする。
弾性体固定子２として丸棒を例に取ると、
屈曲振動の場合 長さｌ＝miRC／ｆ−(1)
mi：振動モードの次数 Ｒ：断面２次半径
Ｃ：音 速
：周波数
ねじり振動の場合 長さｌ＝１／4 Ｇ／Ｐ−(2)
Ｇ：弾性率
Ｐ：密 度
の式より、この式(1)，(2)式を満足する丸棒の直径
と長さを求め、一方の端部をモータのフレームに
固定すれば良いことが判かる。
と長さを求め、一方の端部をモータのフレームに
固定すれば良いことが判かる。
そこで、以下にこの発明の実施例を説明する。
（実施例）
実施例 １
第２図は回転型表面波モータのリング状弾性体
固定子１ａの中立軸部分を複数のスプリング支持
体２ａで支持し、スプリング支持体２ａの端部は
モータフレーム３に固定した状態例を示してい
る。
固定子１ａの中立軸部分を複数のスプリング支持
体２ａで支持し、スプリング支持体２ａの端部は
モータフレーム３に固定した状態例を示してい
る。
スプリング支持体２ａの屈曲とねじりの固有振
動数はリング状弾性体固定子１ａの進行波の振動
数と等しくしている。そして、固定子１ａには、
可動子４が当接配置されている。
動数はリング状弾性体固定子１ａの進行波の振動
数と等しくしている。そして、固定子１ａには、
可動子４が当接配置されている。
実施例 ２
第３図はリニア型モータの棒状弾性体固定子１
ｂの両端部をスプリング支持体２ａで支持した場
合を例示している。弾性体固定子１ｂには、結合
子８および振動子９を装着してもいる。
ｂの両端部をスプリング支持体２ａで支持した場
合を例示している。弾性体固定子１ｂには、結合
子８および振動子９を装着してもいる。
スプリング支持体２ａの一端はモータフレーム
３に固定支持し、その屈曲振動による固有振動数
は棒状弾性体固定子１ｂの振動数と等しくしてお
く。
３に固定支持し、その屈曲振動による固有振動数
は棒状弾性体固定子１ｂの振動数と等しくしてお
く。
もちろん、スプリング支持体２ａは棒状弾性体
固定子１ｂの一部として一体で形成しても良いこ
とは言うまでもない。
固定子１ｂの一部として一体で形成しても良いこ
とは言うまでもない。
実施例 ３
第４図は支持体としての摺動体６による支持方
法の実施例であつて、棒状弾性体固定子１ｃは、
縦波と横波を伴なつた振動をしており２次元平面
の運動を示すものである。
法の実施例であつて、棒状弾性体固定子１ｃは、
縦波と横波を伴なつた振動をしており２次元平面
の運動を示すものである。
従つて、振動方向に移動可能な摺動体６により
支持することが出来る。
支持することが出来る。
もちろん、この摺動体６による支持方法の特徴
は前述の弾性体支持体による支持方法では固有振
動による形状が必要であるのに対し、摺動体６は
振動せず、形状のいかんを問わない。
は前述の弾性体支持体による支持方法では固有振
動による形状が必要であるのに対し、摺動体６は
振動せず、形状のいかんを問わない。
実施例 ４
第５図はリング状弾性体固定子１ａにフエル
ト、スポンジなどの支持体としての音響絶縁体５
を接着し、モータフレームに固定支持した実施例
である。
ト、スポンジなどの支持体としての音響絶縁体５
を接着し、モータフレームに固定支持した実施例
である。
一般に２つの媒質の境界面を通して弾性波が入
射する場合、それぞれの媒質の固有音響インピー
ダンスに大きな差異がると、入射波はほとんど反
射してしまい透過波は零に近くなる。
射する場合、それぞれの媒質の固有音響インピー
ダンスに大きな差異がると、入射波はほとんど反
射してしまい透過波は零に近くなる。
特に金属等の弾性体は固有音響インピーダンス
が大きく、それに対し、フエルト、スポンジ等は
固有音響インピーダンスが非常に小さく、これら
の材料は十分な音響絶縁体となりうることが判か
つた。
が大きく、それに対し、フエルト、スポンジ等は
固有音響インピーダンスが非常に小さく、これら
の材料は十分な音響絶縁体となりうることが判か
つた。
（発明の効果）
この発明により、以上詳細に説明したように、
支持体によつて固定子に相当する弾性体をその振
動をそこなうことなく支持することで、高い効率
で可動子へ動力を伝達することができ、より高性
能なモータ装置を得る。
支持体によつて固定子に相当する弾性体をその振
動をそこなうことなく支持することで、高い効率
で可動子へ動力を伝達することができ、より高性
能なモータ装置を得る。
第１図Ａは棒状弾性体固定子の側面図、第１図
Ｂは棒状弾性体固定子の断面図、第２図はスプリ
ング支持体で支持された回転型超音波モータの断
面図、第３図は棒状弾性体固定子の支持固定の側
面図、第４図は摺動体で支持された棒状弾性体固
定子の側面図及び第５図は音響絶縁体で支持され
た回転型モータの断面図である。 １……弾性体固定子、１ａ……リング状弾性体
固定子、１ｂ……棒状弾性体固定子、１ｃ……棒
状弾性体固定子。２……弾性体、２ａ……スプリ
ング、３……モータフレーム、４可動子、５……
音響絶縁体、６……摺動体、８……結合子、９…
…振動子。
Ｂは棒状弾性体固定子の断面図、第２図はスプリ
ング支持体で支持された回転型超音波モータの断
面図、第３図は棒状弾性体固定子の支持固定の側
面図、第４図は摺動体で支持された棒状弾性体固
定子の側面図及び第５図は音響絶縁体で支持され
た回転型モータの断面図である。 １……弾性体固定子、１ａ……リング状弾性体
固定子、１ｂ……棒状弾性体固定子、１ｃ……棒
状弾性体固定子。２……弾性体、２ａ……スプリ
ング、３……モータフレーム、４可動子、５……
音響絶縁体、６……摺動体、８……結合子、９…
…振動子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 弾性体固定子１と可動子４とからなる超音波
モータであつて、弾性体固定子１は支持体２を有
し、この支持体２は、固有振動数の屈曲振動およ
び／またはねじり振動を有し、かつ弾性体固定子
１に当接してこれを支持するものである超音波モ
ータ。 ２ 支持体２が弾性体固定子１の振動方向と平行
に移動可能な摺動体６である特許請求の範囲第１
項記載の超音波モータ。 ３ 支持体２が音響絶縁体５である特許請求の範
囲第１項記載の超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084802A JPS59213286A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58084802A JPS59213286A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | 超音波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59213286A JPS59213286A (ja) | 1984-12-03 |
| JPH0532992B2 true JPH0532992B2 (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=13840838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58084802A Granted JPS59213286A (ja) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59213286A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH082186B2 (ja) * | 1984-09-28 | 1996-01-10 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
| JPS61139280A (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電歪モ−タ |
| JPS631378A (ja) * | 1985-03-01 | 1988-01-06 | Shinsei Kogyo:Kk | 表面波モ−タの固定子支持体 |
| JPH07112355B2 (ja) * | 1985-03-11 | 1995-11-29 | 株式会社ニコン | 超音波モータ |
| JPH0441755Y2 (ja) * | 1985-06-17 | 1992-09-30 | ||
| JPH0697860B2 (ja) * | 1986-03-26 | 1994-11-30 | オリンパス光学工業株式会社 | 超音波モ−タ |
| JP2722206B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1998-03-04 | 本多電子株式会社 | 超音波駆動装置 |
| US5066884A (en) * | 1989-02-10 | 1991-11-19 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor having high drive efficiency |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59101608A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-12 | Canon Inc | 駆動装置 |
| JPS59107309A (ja) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Canon Inc | 振動波モ−タを用いたレンズ駆動装置 |
-
1983
- 1983-05-14 JP JP58084802A patent/JPS59213286A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59213286A (ja) | 1984-12-03 |
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