JPH056428B2

JPH056428B2 -

Info

Publication number: JPH056428B2
Application number: JP58052061A
Authority: JP
Inventors: Tadao Takagi
Original assignee: Nippon Kogaku KK
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1983-03-28
Filing date: 1983-03-28
Publication date: 1993-01-26
Also published as: JPS59178987A

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は超音波振動を利用した超音波モーター
に関するものである。

（発明の背景）従来より最も一般的に用いられている、電磁力
を利用したモーターは、形状や材料に対する制約
が大きく、また、構造的にも巻き線や、小型で高
出力を得るためには希土類の永久磁石を用いる
等、コスト的にも限界を有していた。

この様な状況に対し、従来より電磁式のモータ
ーに代わるべくアクチユエーターの開発が行なわ
れ、その１つとして、超音波振動を利用したモー
ターが考えられている。この超音波振動を利用し
たモーター（以後、超音波モーターと呼ぶ）の試
作例として、圧電体等を用いて弾性体表面に表面
波を発生させて、この表面に圧接されたローター
を駆動せしめる表面波型の超音波モーター（以
後、表面波モーターと呼ぶ）が考案されている。
そして、この表面波型の超音波モーターとして、
弾性体の表面を回転対称面（例えば円筒面や円錐
面）とし、該回転対称面に圧接されるローターの
圧接面をこの回転対称面に沿つて形成したものが
ある。

ところが従来装置においては弾性体の回転対称
面にローターの圧接面をその回転対称面の全周に
わつて均等に押しつける事が困難であるという欠
点を有していた。

（発明の目的）そこで本発明はこれらの欠点を解決し、弾性体
の回転対称面（例えば円筒面や円錐面）にロータ
ーの圧接面を全周にわたつて均等に押しつけられ
る様な超音波モーターを提供する事を目的とす
る。

尚、本明細書において、「回転対称面」とは直
線あるいは曲線を１つの軸を中心にして回転させ
た時に、その直線あるいは曲線によつて形成され
る面をいう。その回転対称面を例示すれば円筒
面、円錐面、球面などがある。

（実施例）第１図は本発明の一実施例を示し、駆動側は円
筒状の弾性体１と、複数の領域（実施例では15の
領域）に分割され各領域に高電圧を印加する等し
て分極処理された、弾性体１を励振させる為の圧
電体２と、圧電体に電圧を印加する為の電極３ａ
〜３ｃと、各電極に対応して設けられた導線４ａ
〜４ｃと、端子５ａ〜５ｃとで構成されている。
ステータは、弾性体１と圧電体２とから構成され
ている。電圧体２は弾性体１の内側に、各電極３
ａ〜３ｃは圧電体２の内側にそれぞれ設けられて
いる。また被駆動側のローター６は、第１図に示
される如く、円筒状の基部６ａと該基部６ａから
伸張した複数の枝状部（本実施例で３つ）６ｂ〜
６ｄと、各枝状部６ｂ〜６ｄの先端に形成され
た、弾性体１の外周に沿つた形状の圧接面６e′〜
６g′を有する圧接部（接触子）６ｅ〜６ｇと、リ
ング状の加圧部材７とからなる。各枝状部６ｂ〜
６ｄの先端（圧接部が設けられている側）は自身
の弾性力により外方に拡がるよう構されている。
また、圧接部６ｅ〜６ｇは枝状部６ｂ〜６ｄの弾
性力によつて圧接方向成分の自由を持ち独立して
動くように構成されている。そして各枝状部の根
元部分の外周には螺子６ｈ〜６ｊが形成されてい
る。加圧部材７の内周には各螺子６ｈ〜６ｊに螺
合する螺子７ａが形成されている。したがつて螺
子６ｈ〜６ｊと螺子７ａとを螺合させ、加圧部材
７を回転させると、加圧部材７は各枝状部６ｂ〜
６ｄ上を回転するとともに、各枝状部の先端に向
つて進む。そして各圧接部６ｅ〜６ｇはそれぞれ
内側に向かつて変位する。こして各圧接面６e′〜
６g′は弾性体１の外周面上に均等な力で押圧され
る。

いま、端子５ｂをグランドして、端子５ａに高
周波数の正弦波を、そして端子５ｃにその正弦波
と位相のずれた（例えば90゜）正弦波を各々印加
してやると、圧接部２により弾性体１が励振さ
れ、弾性体１の表面（円筒の外側）に表面波が発
生する。したがつて、弾性体１の外側に圧接され
ている圧接部６ｅ〜６ｇが弾性体１上をその円周
方向に向かつて駆動される。こうして弾性体１上
をローター６が円周方向に回転する。

本実施例は以上のように圧接部６ｅ〜６ｇがそ
れぞれ弾性体１上に別個独立に押圧されるので、
弾性体１における回転対称面の軸（弾性体１を構
成する円筒の軸）と、ローター６における回転軸
とが完全に一致するよう構成したり、弾性体１の
回転対称面が完全に回転対称になるよう構成した
りしなくても、換言すればそのような厳密な製造
精度を要求されることなく、各圧接部６ｅ〜６ｇ
が均等な力で弾性体に押圧できる。したがつてス
ムースな回転力の伝達ができるものである。

また本実施例の如く構成すれば、圧接部の弾性
体１への押圧力を調節するのが容易である。

さらに本実施例で述べた加圧部材の回転を制御
できるようにしてやれば、弾性体１と圧接部６ｅ
〜６ｇの接触を制御することができ、加圧部材及
びローター６にクラツチ機能を持たせることもで
きる。

なお、本実施例では弾性体１の外に圧接部６ｅ
〜６ｇを設けたが、弾性体の外に圧電体２及び電
極３ａ〜３ｃを設け、弾性体の内側にこれに押圧
される圧接部を設けてもよいことは言うまでもな
い。

また本実施例で用いた表面波モーターの原理に
ついては1983年２月28日付「日経メカニカル」に
詳述されているで詳述しない。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、高い製造精度を
要求されることなく、弾性体とローターとの間の
圧接力を全周にわたつて均等にかけられる様な超
音波モーターを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す斜視図である。〔主要部分の符号の説明〕、１……弾性体、２
……圧電体、３ａ〜３ｃ……電極、６……ロータ
ー、６e′〜６g′……圧接面。

Claims

【特許請求の範囲】１ステータ１０と、ロータ６と、加圧手段７と
を備えた超音波モーターであつて、ステータ１０は、回転対称面を形成する形状か
ら成る弾性体１と、それを励振する圧電体２とか
ら成り、ロータ６は、円周方向に沿つて複数個に分割さ
れそれぞれ圧接面６e′〜６g′を備えた接触子６ｅ
〜６ｇを有し、弾性体１に対する圧接方向成分の
自由度を持ち独立して動くものであり、加圧手段７は、ロータ６の接触子をそれぞれ独
立して弾性体１の回転対称面に圧接保持するもの
である超音波モーター。