JPH06327272A - 超音波モータ及びその組立て方法 - Google Patents
超音波モータ及びその組立て方法Info
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- JPH06327272A JPH06327272A JP5110227A JP11022793A JPH06327272A JP H06327272 A JPH06327272 A JP H06327272A JP 5110227 A JP5110227 A JP 5110227A JP 11022793 A JP11022793 A JP 11022793A JP H06327272 A JPH06327272 A JP H06327272A
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- bearing member
- ultrasonic motor
- insertion hole
- hole
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の超音波モータでは、後蓋に衛星状にス
テータ固定用のねじ孔を設け、ステータ中央の被固定部
には該ねじ孔に対応してすきま孔を貫設し、該すきま孔
を通して該ねじ孔にねじをねじ込むことによりステータ
を後蓋に固定していたが、ステータの固定に時間及びコ
ストを要した。本発明は従来よりも簡単にステータを固
定でき、該モータの製造コストを削減できる改良された
超音波モータ及びその組立て方法を提供する。 【構成】 本発明のモータでは、フランジ7bを有する
軸受部材7をステータ6の中心孔6cを通して後蓋8の
中心孔8bに圧入することによりフランジ7bでステー
タ6の被固定部6bを押さえ付け、ねじを使用せずにス
テータ6を後蓋8に固定するようにした。また、軸受部
材7とステータ6と後蓋8とを組付ける時に該三者の同
軸度位置出しと心合せとを行なうことができる。
テータ固定用のねじ孔を設け、ステータ中央の被固定部
には該ねじ孔に対応してすきま孔を貫設し、該すきま孔
を通して該ねじ孔にねじをねじ込むことによりステータ
を後蓋に固定していたが、ステータの固定に時間及びコ
ストを要した。本発明は従来よりも簡単にステータを固
定でき、該モータの製造コストを削減できる改良された
超音波モータ及びその組立て方法を提供する。 【構成】 本発明のモータでは、フランジ7bを有する
軸受部材7をステータ6の中心孔6cを通して後蓋8の
中心孔8bに圧入することによりフランジ7bでステー
タ6の被固定部6bを押さえ付け、ねじを使用せずにス
テータ6を後蓋8に固定するようにした。また、軸受部
材7とステータ6と後蓋8とを組付ける時に該三者の同
軸度位置出しと心合せとを行なうことができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波モータの構造と該
モータの組立て方法に関する。
モータの組立て方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図9及び図10を参照して従来の超音波
モータの主要部の構造を説明する。
モータの主要部の構造を説明する。
【0003】同図において、1は該モータのステータで
あり、ステータ1は該モータのケーシング(不図示)の
後蓋(端板)に固定されるようになっている。ステータ
1は振動体1A(図10参照)と振動発生素子1fとで
構成されており、振動体1Aは、歯形状に形成されて環
状に配置された振動子1aと、振動子1aと同心に配置
されて中心孔1d(こげ孔。すなわち不図示のロータ軸
には接触しない孔)及び該中心孔1dに対して衛星状に
配置されている複数のねじ通し孔(すきま孔)1eとが
貫設されている肉厚の被固定部1bと、該振動子1aと
該被固定部1bとを結合している薄肉のつば部1cと、
有している。該振動発生素子1f(圧電素子)は該振動
子1aの下面に接着されており、該振動発生素子1fの
下面には該素子1fを不図示の回路に接続するためのフ
レキシブルプリント基板4が接着されている。
あり、ステータ1は該モータのケーシング(不図示)の
後蓋(端板)に固定されるようになっている。ステータ
1は振動体1A(図10参照)と振動発生素子1fとで
構成されており、振動体1Aは、歯形状に形成されて環
状に配置された振動子1aと、振動子1aと同心に配置
されて中心孔1d(こげ孔。すなわち不図示のロータ軸
には接触しない孔)及び該中心孔1dに対して衛星状に
配置されている複数のねじ通し孔(すきま孔)1eとが
貫設されている肉厚の被固定部1bと、該振動子1aと
該被固定部1bとを結合している薄肉のつば部1cと、
有している。該振動発生素子1f(圧電素子)は該振動
子1aの下面に接着されており、該振動発生素子1fの
下面には該素子1fを不図示の回路に接続するためのフ
レキシブルプリント基板4が接着されている。
【0004】後蓋2は、ステータ1の被固定部1bを圧
接させるための環状の突部(以下には、これをステータ
固定部と記載する)2aを中心部に有し、該ステータ固
定部2aには、軸受3を圧入するための孔2cと、ステ
ータ取付けねじ5をねじ込むための複数のねじ孔2bと
が貫設されている。
接させるための環状の突部(以下には、これをステータ
固定部と記載する)2aを中心部に有し、該ステータ固
定部2aには、軸受3を圧入するための孔2cと、ステ
ータ取付けねじ5をねじ込むための複数のねじ孔2bと
が貫設されている。
【0005】ステータ1はその被固定部1bを後蓋2の
ステータ固定部2a上に載置してねじ通し孔1eにねじ
5を挿通するとともに該ねじ5を後蓋孔2のねじ孔2b
にねじ込むことにより後蓋2に固定される。
ステータ固定部2a上に載置してねじ通し孔1eにねじ
5を挿通するとともに該ねじ5を後蓋孔2のねじ孔2b
にねじ込むことにより後蓋2に固定される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の超音波
モータには次のような問題があった。
モータには次のような問題があった。
【0007】(i)ステータ1を後蓋2にねじ5で結合
しているためステータ1の振動によりねじ5がゆるみや
すい。
しているためステータ1の振動によりねじ5がゆるみや
すい。
【0008】(ii)後蓋2のステータ固定部2aに複数
のねじ孔2bを穿削しなければならないので加工時間が
かかり、また、製造コストもかさむ。
のねじ孔2bを穿削しなければならないので加工時間が
かかり、また、製造コストもかさむ。
【0009】(iii)ステータを後蓋に締結する時のねじ
締め作業に時間がかかり、しかも、ねじの製造コストや
ねじの部品管理コストも必要であり、該モータの製造工
数が多く、製造能率が悪く、製造コスト削減を妨げてい
る。
締め作業に時間がかかり、しかも、ねじの製造コストや
ねじの部品管理コストも必要であり、該モータの製造工
数が多く、製造能率が悪く、製造コスト削減を妨げてい
る。
【0010】(iv)振動体1Aの振動体本体部1i(図
10参照)と被固定部1gの下面とは面精度が必要なた
め同一平面で研磨加工するのが一般的である。振動体本
体部1iの下面に振動発生素子1f及びフレキシブルプ
リント基板4を取付けるために後蓋2のステータ固定部
2aの高さ(軸方向の厚み)は該素子1fとフレキブル
プリント基板(以下にはフレキと略す)4との合計の厚
み以上が必要となる。ことため、従来は後蓋2のステー
タ固定部2aの肉厚を厚くするために後蓋2を挽物やダ
イキャストで製造していたので後蓋の製造コストが非常
に高価なものとなっていた。
10参照)と被固定部1gの下面とは面精度が必要なた
め同一平面で研磨加工するのが一般的である。振動体本
体部1iの下面に振動発生素子1f及びフレキシブルプ
リント基板4を取付けるために後蓋2のステータ固定部
2aの高さ(軸方向の厚み)は該素子1fとフレキブル
プリント基板(以下にはフレキと略す)4との合計の厚
み以上が必要となる。ことため、従来は後蓋2のステー
タ固定部2aの肉厚を厚くするために後蓋2を挽物やダ
イキャストで製造していたので後蓋の製造コストが非常
に高価なものとなっていた。
【0011】また、従来構造では、軸受3の外側に衛星
状に複数のねじ孔2bが配置されているので振動体1A
の被固定部1gを小さくすることができず、被固定部1
gが大きくなり、限られた寸法の中でつば部1hの寸法
が制約され、その分、振動体に対する振動への影響を防
止することが難しくなる。
状に複数のねじ孔2bが配置されているので振動体1A
の被固定部1gを小さくすることができず、被固定部1
gが大きくなり、限られた寸法の中でつば部1hの寸法
が制約され、その分、振動体に対する振動への影響を防
止することが難しくなる。
【0012】(v)ステータ1は後蓋2のステータ固定
部2aの斜線で示す表面に単に載置されるだけであるた
め、軸受3の内径に対するステータ1の同軸度の位置出
しについては考慮されていなかった。
部2aの斜線で示す表面に単に載置されるだけであるた
め、軸受3の内径に対するステータ1の同軸度の位置出
しについては考慮されていなかった。
【0013】本発明の目的は、前述の従来技術に存する
問題点を解決し、従来の超音波モータよりも少ない製造
工数で能率よく、且つ、より安価な製造コストで製造す
ることができ、しかも、従来のモータよりも小型化でき
る、改良された超音波モータ及び組立方法を提供するこ
とである。
問題点を解決し、従来の超音波モータよりも少ない製造
工数で能率よく、且つ、より安価な製造コストで製造す
ることができ、しかも、従来のモータよりも小型化でき
る、改良された超音波モータ及び組立方法を提供するこ
とである。
【0014】
【課題を解決するための手段】従来技術に内在する前述
の問題点を解決するために、本発明では、次のような基
本方針に基づいて設計を行なうことにした。
の問題点を解決するために、本発明では、次のような基
本方針に基づいて設計を行なうことにした。
【0015】 ステータと後蓋との結合構造としてね
じ結合を使用しない結合構造を採用する。
じ結合を使用しない結合構造を採用する。
【0016】 ステータと後蓋との結合を行なう時
に、ステータと後蓋と軸受の軸孔とを同時に心合せでき
るようにする。
に、ステータと後蓋と軸受の軸孔とを同時に心合せでき
るようにする。
【0017】前述した従来構造においてはステータ1の
振動子本体部1iと軸受3の軸孔との同軸精度が必要と
なる。本発明では、後に図3に示すように、ステータ6
の中心孔6cと後蓋8の孔8bとを軸受7で芯出しする
構造を採用した。
振動子本体部1iと軸受3の軸孔との同軸精度が必要と
なる。本発明では、後に図3に示すように、ステータ6
の中心孔6cと後蓋8の孔8bとを軸受7で芯出しする
構造を採用した。
【0018】 本発明の組立て方法では、軸受内径の
サイジング、後蓋への軸受圧入、ステータの固定、の三
つの作業を只一度の作業工程で行なえるようにする。
サイジング、後蓋への軸受圧入、ステータの固定、の三
つの作業を只一度の作業工程で行なえるようにする。
【0019】 必要部品数はできるかぎり少なくし、
しかも、ステータの振動によっても結合が決してゆるま
ない結合構造にする。
しかも、ステータの振動によっても結合が決してゆるま
ない結合構造にする。
【0020】 必要部品はできるだけ加工コストが小
さく、且つ、加工工数がすくなくてすむように設計す
る。
さく、且つ、加工工数がすくなくてすむように設計す
る。
【0021】以上のような基本方針により、本発明によ
る改良された超音波モータでは次のような構成が採用さ
れている。
る改良された超音波モータでは次のような構成が採用さ
れている。
【0022】(I)軸受の直径に対してゆるいはめ合い
寸法でステータの被固定部に中心孔を設ける。該中心孔
はステータの振動子本体部に対して高い同軸度を以て形
成する。
寸法でステータの被固定部に中心孔を設ける。該中心孔
はステータの振動子本体部に対して高い同軸度を以て形
成する。
【0023】後蓋のステータ固定部に設ける孔は軸受を
圧入するため、該軸受直径に対してきついはめ合い寸法
で形成する。該軸受部材にはフランジを設けておき、該
軸受部材をステータの中心孔を通して後蓋の前記孔に圧
入することでステータと後蓋と軸受の同軸度位置出しと
該三者の固定を行なう。
圧入するため、該軸受直径に対してきついはめ合い寸法
で形成する。該軸受部材にはフランジを設けておき、該
軸受部材をステータの中心孔を通して後蓋の前記孔に圧
入することでステータと後蓋と軸受の同軸度位置出しと
該三者の固定を行なう。
【0024】(II)ステータ及び後蓋にはできるだけ切
削加工を行なわず、ダイキャスト成形、あるいは精密プ
レス加工、を採用し、加工工数が少なく、且つ寸法精度
が高い加工方法を選択する。
削加工を行なわず、ダイキャスト成形、あるいは精密プ
レス加工、を採用し、加工工数が少なく、且つ寸法精度
が高い加工方法を選択する。
【0025】
【実施例】以下に、図1乃至図8を参照して本発明の実
施例について説明する。
施例について説明する。
【0026】<実施例1>図1乃至図3を参照して本発
明の第一実施例を説明する。
明の第一実施例を説明する。
【0027】図1及び図2において、6は超音波モータ
のステータ、8は該モータの端板である後蓋、7は該ス
テータ6と後蓋8とを結合する軸受部材、9は該ステー
タ6に接着されているフレキシブルプリント基板、であ
る。
のステータ、8は該モータの端板である後蓋、7は該ス
テータ6と後蓋8とを結合する軸受部材、9は該ステー
タ6に接着されているフレキシブルプリント基板、であ
る。
【0028】ステータ6は振動体6Aと、該振動体6A
の下面に接着された環状の振動発生素子6eと、該振動
体6Aの櫛歯上面に接着あるいは塗布された摺動材6f
とで構成されている。該振動体6Aは、環状の振動子6
aと、振動子本体部6gに対して高い同軸度を有し且つ
軸受直径に対してゆるいはめ合い寸法で形成された軸受
部材挿入孔6cを有する環状の被固定部6bと、振動子
6aと被固定部6bとを連結している薄肉のつば部6d
と、を有しており、振動子6aの裏面には環状の振動発
生素子6eが接着されている。また、振動発生素子6e
の裏面にはフレキ9が接着されている。
の下面に接着された環状の振動発生素子6eと、該振動
体6Aの櫛歯上面に接着あるいは塗布された摺動材6f
とで構成されている。該振動体6Aは、環状の振動子6
aと、振動子本体部6gに対して高い同軸度を有し且つ
軸受直径に対してゆるいはめ合い寸法で形成された軸受
部材挿入孔6cを有する環状の被固定部6bと、振動子
6aと被固定部6bとを連結している薄肉のつば部6d
と、を有しており、振動子6aの裏面には環状の振動発
生素子6eが接着されている。また、振動発生素子6e
の裏面にはフレキ9が接着されている。
【0029】ステータ6が固定されるべき後蓋8は、そ
れ自身の外径に対して高い精度の同軸中心位置に円筒形
のステータ固定部8aを有し、該ステータ固定部8aの
孔8bは軸受部材圧入のために軸受直径に対してきつい
はめ合い寸法の直径となっている。
れ自身の外径に対して高い精度の同軸中心位置に円筒形
のステータ固定部8aを有し、該ステータ固定部8aの
孔8bは軸受部材圧入のために軸受直径に対してきつい
はめ合い寸法の直径となっている。
【0030】ステータ6と後蓋8とを結合するための結
合部材となる軸受部材7は、前記孔6cを通して前記孔
8bに圧入されるべき円筒状部分7a(もしくは非フラ
ンジ部分)と、該円筒状部分7aの上端部外周に突設さ
れたフランジ部7bと、該両部分を貫通する軸孔7c及
び7d(軸孔7dはロータ軸11を回転可能に支持する
孔)と、を有しており、該円筒状部分7aの軸方向長さ
はステータ6の被固定部6bの軸方向長さと後蓋8のス
テータ固定部8aの軸方向長さの和に等しく設計されて
いる。
合部材となる軸受部材7は、前記孔6cを通して前記孔
8bに圧入されるべき円筒状部分7a(もしくは非フラ
ンジ部分)と、該円筒状部分7aの上端部外周に突設さ
れたフランジ部7bと、該両部分を貫通する軸孔7c及
び7d(軸孔7dはロータ軸11を回転可能に支持する
孔)と、を有しており、該円筒状部分7aの軸方向長さ
はステータ6の被固定部6bの軸方向長さと後蓋8のス
テータ固定部8aの軸方向長さの和に等しく設計されて
いる。
【0031】図3に示すように軸受部材7の上方側の孔
7cの径はロータ軸11の外径よりも充分に大きく設計
されており、ロータ軸11との接触部分を軸孔7dにと
どめることによりロータ軸との摩擦を小さくしている。
また、フランジ部7bはステータ6の被固定部を固定し
得るに適した形状になっている(円形でも四角でもよ
い。)図1に本実施例の構造を有する超音波モータの縦
断面図を示す。同図において、10はステータ6の振動
子6a上にばね12により圧接されているロータ、13
は該モータのケーシング、14はケーシング13に固定
されてロータ軸11を回転可能に支持している軸受、で
ある。ステータ6は被固定部6bの中心孔6cを通して
後蓋8の中心孔8bに圧入された軸受部材7により後蓋
8に固着されている。
7cの径はロータ軸11の外径よりも充分に大きく設計
されており、ロータ軸11との接触部分を軸孔7dにと
どめることによりロータ軸との摩擦を小さくしている。
また、フランジ部7bはステータ6の被固定部を固定し
得るに適した形状になっている(円形でも四角でもよ
い。)図1に本実施例の構造を有する超音波モータの縦
断面図を示す。同図において、10はステータ6の振動
子6a上にばね12により圧接されているロータ、13
は該モータのケーシング、14はケーシング13に固定
されてロータ軸11を回転可能に支持している軸受、で
ある。ステータ6は被固定部6bの中心孔6cを通して
後蓋8の中心孔8bに圧入された軸受部材7により後蓋
8に固着されている。
【0032】図3を参照してステータ6を後蓋8に取付
ける時の作業について説明する。
ける時の作業について説明する。
【0033】軸受部材7、ステータ6、後蓋8をそれぞ
れ同心に配置されるように不図示の治具で仮位置決めす
る。次に、軸受部材7の孔7dに挿入されるサイジング
棒15を軸受部材7に挿入し、孔7dの真円度や径寸法
を矯正しながら該棒15に軸受部材7を嵌合させたま
ま、管状の圧入治具16で軸受部材7をステータ6の孔
6cとを通して後蓋8の孔8bに圧入する。この際、軸
受部材7の円筒部7aが該孔6c及び8bとに挿入され
ることによりステータ6の孔6cと後蓋8の孔8bと軸
受部材7の孔7dとが同時に心出しされることになる。
また、この際に軸受部材7のフランジ部7bをステータ
6の被固定部6bの上面に圧接させることによりステー
タ6の被固定部6bが後蓋8のステータ固定部8aの端
面にしっかりと圧接される。
れ同心に配置されるように不図示の治具で仮位置決めす
る。次に、軸受部材7の孔7dに挿入されるサイジング
棒15を軸受部材7に挿入し、孔7dの真円度や径寸法
を矯正しながら該棒15に軸受部材7を嵌合させたま
ま、管状の圧入治具16で軸受部材7をステータ6の孔
6cとを通して後蓋8の孔8bに圧入する。この際、軸
受部材7の円筒部7aが該孔6c及び8bとに挿入され
ることによりステータ6の孔6cと後蓋8の孔8bと軸
受部材7の孔7dとが同時に心出しされることになる。
また、この際に軸受部材7のフランジ部7bをステータ
6の被固定部6bの上面に圧接させることによりステー
タ6の被固定部6bが後蓋8のステータ固定部8aの端
面にしっかりと圧接される。
【0034】なお、圧入固定が終了すると軸受からサイ
ジング棒15を抜き、続いて軸受圧入治具16が上昇す
る。
ジング棒15を抜き、続いて軸受圧入治具16が上昇す
る。
【0035】以上のように、本発明の組立方法によれ
ば、1回のパンチングで以下の、の作業が同時に行
なえる。
ば、1回のパンチングで以下の、の作業が同時に行
なえる。
【0036】 サイジング棒15により、軸受部材7
の内径寸法及び内径の真円度を出すサイジング作業。
の内径寸法及び内径の真円度を出すサイジング作業。
【0037】 軸受圧入治具16により軸受7を後蓋
6に圧入する圧入作業。
6に圧入する圧入作業。
【0038】ステータ固定部8aの端面はステータ6の
軸方向位置決めのための基準面となり、ステータ6を軸
線に対して直交方向に支持するための面であるから平面
度及び平坦度が要求されるので精密に成形しなければな
らない。
軸方向位置決めのための基準面となり、ステータ6を軸
線に対して直交方向に支持するための面であるから平面
度及び平坦度が要求されるので精密に成形しなければな
らない。
【0039】<実施例2>図4に本発明の第二実施例を
示す。なお、図4において図1と同じ符号で表示されて
いる構成要素は図1の実施例で既に説明した構成要素で
あるから説明を省略する。
示す。なお、図4において図1と同じ符号で表示されて
いる構成要素は図1の実施例で既に説明した構成要素で
あるから説明を省略する。
【0040】本実施例では、ステータ6を固定する後蓋
8の構造が図1の第一実施例と異なっている。本実施例
のモータの後蓋(端板)8はステータ6の被固定部6b
が圧接される部分が円筒の端面ではなく、環状面8cと
なっている。
8の構造が図1の第一実施例と異なっている。本実施例
のモータの後蓋(端板)8はステータ6の被固定部6b
が圧接される部分が円筒の端面ではなく、環状面8cと
なっている。
【0041】また、該環状面8cの中央に開口した孔8
dは後蓋8の外面の中央に突設されたカップ状部分8e
内の孔8dに連なっている。すなわち、該孔は盲孔とな
っている。従って、軸受部材7を前述のようにステータ
6の被固定部6bの孔6cと後蓋8のカップ状部分8e
の中に挿入してステータ6を軸受部材7により固定する
と、該軸受部材7の先端部は該カップ状部分において露
出しないように保護される。従って、本実施例の構成に
おいては、ロータ軸11と軸受部材7との接触面にゴミ
等が入る恐れがなく、また、ケーシング13内のモータ
の主要構造部にもゴミが入る恐れがない。このカップ状
部分は軸受けの潤滑油溜りとして利用される。本実施例
の後蓋8では、ステータ固定部としての環状面8cが広
い上、該面8cが素材の板面で構成されているのでプレ
ス加工で精度の高い平面を成形することができる。
dは後蓋8の外面の中央に突設されたカップ状部分8e
内の孔8dに連なっている。すなわち、該孔は盲孔とな
っている。従って、軸受部材7を前述のようにステータ
6の被固定部6bの孔6cと後蓋8のカップ状部分8e
の中に挿入してステータ6を軸受部材7により固定する
と、該軸受部材7の先端部は該カップ状部分において露
出しないように保護される。従って、本実施例の構成に
おいては、ロータ軸11と軸受部材7との接触面にゴミ
等が入る恐れがなく、また、ケーシング13内のモータ
の主要構造部にもゴミが入る恐れがない。このカップ状
部分は軸受けの潤滑油溜りとして利用される。本実施例
の後蓋8では、ステータ固定部としての環状面8cが広
い上、該面8cが素材の板面で構成されているのでプレ
ス加工で精度の高い平面を成形することができる。
【0042】<実施例3>図5に本発明の第三の実施例
を示す。なお、本実施例においても図1及び図4に示し
た構成要素と同じ構成要素については説明を省略する。
を示す。なお、本実施例においても図1及び図4に示し
た構成要素と同じ構成要素については説明を省略する。
【0043】本実施例の超音波モータでは、ステータ6
の被固定部6bを固定する相手側の部材がケーシング1
7の端板部17aの内側面に突設された環状面17cで
あり、該ケーシング17は該端板部17aと一体成形さ
れたカップ型もしくは鍋型形状となっている。また、該
端板部17aの外面に突出して軸受部材7の円筒部分7
aの外周面を包囲する筒状部17dが形成されており、
該筒状部17dの孔が該環状面17cの中心の孔に連通
している。(すなわち、本実施例の構成では、軸受部材
7はケーシング端板部17aの外側まで延在する円筒部
7aを有している。)該筒状部17dはケーシング端板
部17aの外側へ突出する軸受部材の保護部材となって
おり、また、油の流出を防止する役目をしている。本実
施例においても、ステータ6の被固定部6bを受ける環
状面17cはケーシング素材の板面で構成されているた
め該被固定部6bとの接触面を大きくすることができる
とともに該接触面の平坦度を高くすることができる。な
お、本実施例のケーシング17は深絞りプレス加工もし
くはダイキャスト成形、などにより製造される。本実施
例では、ロータ18の外周縁にL字形に折れ曲った圧接
部18aが形成されており、該圧接部18aがステータ
6の振動子6aの櫛歯上面の摺動材6fに圧接されてい
る。また、本実施例のモータでは、軸方向長さを小さく
するために皿ばね(もしくは板ばね)19が用いられて
いる。皿ばねはばね定数が大きく、所定の加圧力にする
ためにはモータの厚み方向の寸法に精度を要する。ここ
ではばねの変位量をかせぎ、ばね定数を低く押えたばね
を使用するためと、皿ばねの偏心による加圧分布むらを
防ぐため、皿ばねが当るロータ部分に掘り込み18bを
設けた構造にしている。
の被固定部6bを固定する相手側の部材がケーシング1
7の端板部17aの内側面に突設された環状面17cで
あり、該ケーシング17は該端板部17aと一体成形さ
れたカップ型もしくは鍋型形状となっている。また、該
端板部17aの外面に突出して軸受部材7の円筒部分7
aの外周面を包囲する筒状部17dが形成されており、
該筒状部17dの孔が該環状面17cの中心の孔に連通
している。(すなわち、本実施例の構成では、軸受部材
7はケーシング端板部17aの外側まで延在する円筒部
7aを有している。)該筒状部17dはケーシング端板
部17aの外側へ突出する軸受部材の保護部材となって
おり、また、油の流出を防止する役目をしている。本実
施例においても、ステータ6の被固定部6bを受ける環
状面17cはケーシング素材の板面で構成されているた
め該被固定部6bとの接触面を大きくすることができる
とともに該接触面の平坦度を高くすることができる。な
お、本実施例のケーシング17は深絞りプレス加工もし
くはダイキャスト成形、などにより製造される。本実施
例では、ロータ18の外周縁にL字形に折れ曲った圧接
部18aが形成されており、該圧接部18aがステータ
6の振動子6aの櫛歯上面の摺動材6fに圧接されてい
る。また、本実施例のモータでは、軸方向長さを小さく
するために皿ばね(もしくは板ばね)19が用いられて
いる。皿ばねはばね定数が大きく、所定の加圧力にする
ためにはモータの厚み方向の寸法に精度を要する。ここ
ではばねの変位量をかせぎ、ばね定数を低く押えたばね
を使用するためと、皿ばねの偏心による加圧分布むらを
防ぐため、皿ばねが当るロータ部分に掘り込み18bを
設けた構造にしている。
【0044】なお、本実施例においても、ステータ6及
びケーシング端板部17a並びに軸受部材7の結合方法
は前記実施例と同じであり、軸受部材7の円筒部7aを
ステータ6の孔6cを挿通しケーシング端板部17aの
中心孔及び筒状部17dに圧入して軸受部材7のフラン
ジ部7bとケーシング端板部17aの環状面17cとで
挟圧して固定する。また、この組付け工程において、軸
受部材7がステータ6の孔6cとケーシング端板17a
の筒状部17dの心出しを行なうための心出し治具とし
ての機能を果たすことも前記実施例の場合と同じであ
る。
びケーシング端板部17a並びに軸受部材7の結合方法
は前記実施例と同じであり、軸受部材7の円筒部7aを
ステータ6の孔6cを挿通しケーシング端板部17aの
中心孔及び筒状部17dに圧入して軸受部材7のフラン
ジ部7bとケーシング端板部17aの環状面17cとで
挟圧して固定する。また、この組付け工程において、軸
受部材7がステータ6の孔6cとケーシング端板17a
の筒状部17dの心出しを行なうための心出し治具とし
ての機能を果たすことも前記実施例の場合と同じであ
る。
【0045】なお、本実施例のケーシング17をプレス
加工で製作する場合、外側に突出した筒状部17dはプ
レス上型のパンチを挿入して絞り加工されるが、その際
に該筒状部17dの内周面は上広がりのパンチ抜き勾配
によって上広がりのテーパー孔として成形されることに
なるので、軸受部材7を挿入しやすくなる。
加工で製作する場合、外側に突出した筒状部17dはプ
レス上型のパンチを挿入して絞り加工されるが、その際
に該筒状部17dの内周面は上広がりのパンチ抜き勾配
によって上広がりのテーパー孔として成形されることに
なるので、軸受部材7を挿入しやすくなる。
【0046】<実施例4>図6に本発明の第四の実施例
を示す。本実施例では、ステータ6の被固定部6bがス
ペーサ23を介してケーシング20の端板部20aに圧
接されるようになっており、ケーシング20の端板部2
0aの構造が前記実施例のものにくらべて単純化されて
いる。
を示す。本実施例では、ステータ6の被固定部6bがス
ペーサ23を介してケーシング20の端板部20aに圧
接されるようになっており、ケーシング20の端板部2
0aの構造が前記実施例のものにくらべて単純化されて
いる。
【0047】ケーシング20は端板部20aと胴部とが
一体成形されたカップ型もしくは鍋型であり、端板部2
0aの外面の中央には前記実施例のケーシングと同様に
筒状部20cが突設されている。
一体成形されたカップ型もしくは鍋型であり、端板部2
0aの外面の中央には前記実施例のケーシングと同様に
筒状部20cが突設されている。
【0048】本実施例のモータにおいてステータ6をケ
ーシング端板部20aに固定する作業は前記実施例の場
合とほぼ同じである。すなわち、軸受部材7の非フラン
ジ部(円筒部)7aをステータ6の被固定部6bの中心
孔6cを挿通しケーシング端板部20aの中心孔20b
に圧入するとともに、スペーサ23と軸受部材7のフラ
ンジ部7bとでステータ6の被固定部6bを挟圧するこ
とによりステータ6を該端板部20aにスペーサ23を
介して固定する。なお、ケーシング端板部20aの外面
に突設された筒状部20cの内径も軸受部材7を圧入す
るために該軸受部材の外径よりも小さく成形されてい
る。
ーシング端板部20aに固定する作業は前記実施例の場
合とほぼ同じである。すなわち、軸受部材7の非フラン
ジ部(円筒部)7aをステータ6の被固定部6bの中心
孔6cを挿通しケーシング端板部20aの中心孔20b
に圧入するとともに、スペーサ23と軸受部材7のフラ
ンジ部7bとでステータ6の被固定部6bを挟圧するこ
とによりステータ6を該端板部20aにスペーサ23を
介して固定する。なお、ケーシング端板部20aの外面
に突設された筒状部20cの内径も軸受部材7を圧入す
るために該軸受部材の外径よりも小さく成形されてい
る。
【0049】スペーサ23は、金属等の高剛性材料のほ
か、防振材料で構成されていてもよい。なお、スペーサ
23は振動するステータ6がケーシング端板部20aに
接触しないように隙間を設けるために使用されている。
また、スペーサ23の材料としてゴム、ウレタン等を用
いることにより防振と同時に鳴き防止等の機能を持たせ
ることもできる。また、加圧むら等、ステータ6に異常
な加圧状態が生じた時にそれを緩和する逃げとしても機
能する。
か、防振材料で構成されていてもよい。なお、スペーサ
23は振動するステータ6がケーシング端板部20aに
接触しないように隙間を設けるために使用されている。
また、スペーサ23の材料としてゴム、ウレタン等を用
いることにより防振と同時に鳴き防止等の機能を持たせ
ることもできる。また、加圧むら等、ステータ6に異常
な加圧状態が生じた時にそれを緩和する逃げとしても機
能する。
【0050】本実施例のケーシング20も前記実施例の
ものと同じく、端板部20aに筒状部20cが突設され
た形状であり、該ケーシングをプレス深絞り加工で製作
する場合には、該筒状部20cがプレス上型のパンチで
成形されるので、該パンチの外面の抜き勾配により該筒
状部20cの孔20bは上広がりのテーパー孔となり、
軸受部材7の挿入がしやすくなり、また、その際には該
軸受部材による自動調心作用も期待できる。
ものと同じく、端板部20aに筒状部20cが突設され
た形状であり、該ケーシングをプレス深絞り加工で製作
する場合には、該筒状部20cがプレス上型のパンチで
成形されるので、該パンチの外面の抜き勾配により該筒
状部20cの孔20bは上広がりのテーパー孔となり、
軸受部材7の挿入がしやすくなり、また、その際には該
軸受部材による自動調心作用も期待できる。
【0051】本実施例のモータにおいて、ロータ21は
前記実施例のロータ18と同じく外周縁部にL字形の圧
接部が形成されているタイプのものであるが、ロータ2
1をステータ6に押し付けるためのばねとしては皿ばね
22もしくはダイアフラム型ばねが用いられている。皿
ばねによるロータの加圧は超音波モータを薄型化する加
圧方式であるが、図6のロータ21には図5のロータ1
8のように掘り込みを設けていない。図6の構成におい
ては皿ばねとして、わずかな変位で大きな加圧力を発生
するばね定数のものが使用される。このため、モータの
厚み方向の寸法のバラツキやロータ21、皿ばね22、
ステータ6等の偏心等により大きな加圧分布むらを生じ
るため、部品の組み付けに精度を要する。
前記実施例のロータ18と同じく外周縁部にL字形の圧
接部が形成されているタイプのものであるが、ロータ2
1をステータ6に押し付けるためのばねとしては皿ばね
22もしくはダイアフラム型ばねが用いられている。皿
ばねによるロータの加圧は超音波モータを薄型化する加
圧方式であるが、図6のロータ21には図5のロータ1
8のように掘り込みを設けていない。図6の構成におい
ては皿ばねとして、わずかな変位で大きな加圧力を発生
するばね定数のものが使用される。このため、モータの
厚み方向の寸法のバラツキやロータ21、皿ばね22、
ステータ6等の偏心等により大きな加圧分布むらを生じ
るため、部品の組み付けに精度を要する。
【0052】その意味で、本実施例のステータ固定構造
はステータの高さ精度とステータとロータの同軸度が高
精度に組み付けられるので有利である。
はステータの高さ精度とステータとロータの同軸度が高
精度に組み付けられるので有利である。
【0053】本実施例のステータ6は、振動子6aの内
周縁の角部が面取りされて半径方向内向きに傾斜した面
となっている。これにより内周部分の不要な重量を低減
し、効率を高めている。また、ロータ軸11は図6にお
いて下側にのみ突出するように、上側の端板である後蓋
25には軸受キャップ24が設けられている。
周縁の角部が面取りされて半径方向内向きに傾斜した面
となっている。これにより内周部分の不要な重量を低減
し、効率を高めている。また、ロータ軸11は図6にお
いて下側にのみ突出するように、上側の端板である後蓋
25には軸受キャップ24が設けられている。
【0054】<実施例5>図7に本発明の第五の実施例
を示す。本実施例では端板部26aと胴部とが一体成形
されたケーシング26にステータ6が固定されるように
なっている。ケーシング26の端板部26aの中央には
軸受部材7を圧入するための孔26cを有する円筒部2
6bが突設され、該円筒部26bの端面上にステータ6
の被固定部6bが軸受部材7のフランジ部7bにより押
し付けられるようになっている。従って、このステータ
支持構造は既に図1の実施例で説明したものと同じであ
る。本実施例で図1の実施例のものと異なるのは、ステ
ータ6の孔6cを挿通してケーシング端板26aの孔2
6cに圧入された軸受部材7の円筒部7aがケーシング
端板部26aの外側へ突出するように、軸受部材7の長
さ寸法やステータ6の被固定部6bの厚み寸法や円筒部
26bの高さ寸法が設計されていることである。ケーシ
ング端板部26aから外側へ突出した軸受部材7の円筒
部7aは、たとえば、図8に示すように、光学機器等の
構造部材27に超音波モータを取付ける場合において前
記突出軸受部材7aがモータ取付け基準部材として利用
できる。すなわち、前記突出軸受部材7aを該構造部材
27の孔27aに挿入して嵌合せしめ、該構造部材27
にあけられている円弧状の穴27bとワッシャー29と
にねじ28を通し、該ねじ28をモータの端板部26a
に穿設してあるねじ孔26dにねじ込むことにより、該
モータを該構造部材27に取付ける。
を示す。本実施例では端板部26aと胴部とが一体成形
されたケーシング26にステータ6が固定されるように
なっている。ケーシング26の端板部26aの中央には
軸受部材7を圧入するための孔26cを有する円筒部2
6bが突設され、該円筒部26bの端面上にステータ6
の被固定部6bが軸受部材7のフランジ部7bにより押
し付けられるようになっている。従って、このステータ
支持構造は既に図1の実施例で説明したものと同じであ
る。本実施例で図1の実施例のものと異なるのは、ステ
ータ6の孔6cを挿通してケーシング端板26aの孔2
6cに圧入された軸受部材7の円筒部7aがケーシング
端板部26aの外側へ突出するように、軸受部材7の長
さ寸法やステータ6の被固定部6bの厚み寸法や円筒部
26bの高さ寸法が設計されていることである。ケーシ
ング端板部26aから外側へ突出した軸受部材7の円筒
部7aは、たとえば、図8に示すように、光学機器等の
構造部材27に超音波モータを取付ける場合において前
記突出軸受部材7aがモータ取付け基準部材として利用
できる。すなわち、前記突出軸受部材7aを該構造部材
27の孔27aに挿入して嵌合せしめ、該構造部材27
にあけられている円弧状の穴27bとワッシャー29と
にねじ28を通し、該ねじ28をモータの端板部26a
に穿設してあるねじ孔26dにねじ込むことにより、該
モータを該構造部材27に取付ける。
【0055】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による改
良された構造を有する超音波モータでは、ステータをケ
ーシング端板等に固定する際に、ねじ等を使用せずにフ
ランジ付き軸受部材をステータ中心孔を通して該端板の
孔に圧入すると同時に、ロータ軸の軸受及び後蓋並びに
ステータの心出しも行なうので、ステータの固定にねじ
を使用する従来構造の超音波モータにくらべて、部品数
の削減、製造工数の著しい削減、製造時間の著しい短
縮、製造コストの著しい削減、及び使用の累積に伴うス
テータ結合部のゆるみの排除、等が達成される。また、
本発明によれば、従来構造では不可能であった小型の超
音波モータを製作することもできる。
良された構造を有する超音波モータでは、ステータをケ
ーシング端板等に固定する際に、ねじ等を使用せずにフ
ランジ付き軸受部材をステータ中心孔を通して該端板の
孔に圧入すると同時に、ロータ軸の軸受及び後蓋並びに
ステータの心出しも行なうので、ステータの固定にねじ
を使用する従来構造の超音波モータにくらべて、部品数
の削減、製造工数の著しい削減、製造時間の著しい短
縮、製造コストの著しい削減、及び使用の累積に伴うス
テータ結合部のゆるみの排除、等が達成される。また、
本発明によれば、従来構造では不可能であった小型の超
音波モータを製作することもできる。
【図1】本発明の第一実施例の超音波モータの縦断面
図。
図。
【図2】図1の超音波モータにおいて特に本発明に関連
する構造部分の分解斜視図。
する構造部分の分解斜視図。
【図3】図2に示した構造要素の断面図と、該構造要素
の組立て方法を説明するための図。
の組立て方法を説明するための図。
【図4】本発明の第二実施例の超音波モータの断面図。
【図5】本発明の第三実施例の超音波モータの断面図。
【図6】本発明の第四実施例の超音波モータの断面図。
【図7】本発明の第五実施例の超音波モータの断面図。
【図8】図7のモータを他の機器等の構造部材に取付け
る場合の状況を説明するための図。
る場合の状況を説明するための図。
【図9】従来の超音波モータにおける主要な構成要素の
分解斜視図。
分解斜視図。
【図10】図9に示した構成要素の断面と組立て方法を
示した図。
示した図。
1,6;ステータ 1a,6a;振動
子 1b,6b;被固定部 1e;ねじ通し孔
(すきま孔) 2,8,25;後蓋 2a;ステータ固
定部 2b;ねじ孔 3;軸受 4,9;フレキシブルプリント基板 6e;振動発生素
子(圧電素子) 6f;摺動材 7;軸受部材 7a;非フランジ部(円筒部) 7b;フランジ部 7d;ロータ軸支持孔 11;ロータ軸 12,19,22;ばね 13,17,2
0,26;ケーシング 18,21;ロータ 23;スペーサ
子 1b,6b;被固定部 1e;ねじ通し孔
(すきま孔) 2,8,25;後蓋 2a;ステータ固
定部 2b;ねじ孔 3;軸受 4,9;フレキシブルプリント基板 6e;振動発生素
子(圧電素子) 6f;摺動材 7;軸受部材 7a;非フランジ部(円筒部) 7b;フランジ部 7d;ロータ軸支持孔 11;ロータ軸 12,19,22;ばね 13,17,2
0,26;ケーシング 18,21;ロータ 23;スペーサ
Claims (9)
- 【請求項1】 外周面にフランジが形成されている軸受
部材と、該軸受部材の非フランジ部分とゆるい嵌合をす
る軸受部材挿入孔が形成されている被固定部を有したス
テータと、該軸受部材の非フランジ部分を圧入するため
の軸受部材挿入孔が設けられるとともに該ステータの該
被固定部が圧接されるステータ支持部を有したステータ
固定部材と、を具備し、該ステータの該軸受部材挿入孔
を通して該ステータ固定部材の該軸受部材挿入孔に該軸
受部材の非フランジ部分を圧入するとともに該軸受部材
の該フランジと該ステータ固定部材の該ステータ支持部
との間で該ステータの該被固定部を挟圧することにより
該ステータが該ステータ固定部材に固定されていること
を特徴とする超音波モータ。 - 【請求項2】 該ステータ固定部材が超音波モータの端
板であり、該ステータの該被固定部に対向した該端板の
面には該ステータ支持部としての円筒部が突設され、該
円筒部の孔が該ステータ固定部材の該軸受部材挿入孔と
して構成され、該円筒部の端面がステータ支持面となっ
ていることを特徴とする請求項1の超音波モータ。 - 【請求項3】 該ステータ固定部材が超音波モータのケ
ーシングの端板部であり、該ステータの該被固定部に対
向した該端板部の面には該ステータ支持部としての円筒
部が突設され、該円筒部の孔が軸受部材挿入孔として構
成され、該円筒部の端面がステータ支持面となっている
ことを特徴とする請求項1の超音波モータ。 - 【請求項4】 該ステータ固定部材が超音波モータのケ
ーシングの端板部であり、該ステータの該被固定部に対
向する該端板部には該ステータ支持部としての環状面が
該端板部と一体成形により突設され、該環状面の中心に
開口した孔が該軸受部材挿入孔として構成され、該端板
部の外側面には該軸受部材の非フランジ部を挿入する円
筒部が突設されていることを特徴とする請求項1の超音
波モータ。 - 【請求項5】 該ステータ固定部材が超音波モータの端
板であり、該ステータの該被固定部に対向した該端板に
は該ステータ支持部としての環状面が突設されており、
該環状面の中心に開口した孔が該軸受部材挿入孔として
構成され、該端板の外面に突出するように形成されたカ
ップ状部分の中に該孔が延在して盲孔となっており、該
カップ状部分により該軸受部材が露出しないように保護
されるとともに該カップ状部分が軸受用潤滑油の油溜ま
りとなっていることを特徴とする請求項1の超音波モー
タ。 - 【請求項6】 外周面にフランジが形成されている軸受
部材と、該軸受部材の非フランジ部分とゆるい嵌合をす
る軸受部材挿入孔が形成されている被固定部を有したス
テータと、該軸受部材の非フランジ部分を圧入するため
の軸受部材挿入孔が設けられているステータ固定部材
と、該ステータの該被固定部と該ステータ固定部材との
間に挿入されるスペーサと、を有し、該ステータの軸受
部材挿入孔を通して該ステータ固定部材の該軸受部材挿
入孔に該軸受部材の非フランジ部分を圧入するとともに
該軸受部材の該フランジにより該ステータの該被固定部
と該スペーサとを該ステータ固定部材に圧接させること
により該ステータが該ステータ固定部材に固定されてい
ることを特徴とする超音波モータ。 - 【請求項7】 該ステータ固定部材の該軸受部材挿入孔
に圧入された該軸受部材の非フランジ部分の先端部が該
ステータ固定部材から外側へ露出していることを特徴と
する請求項1及び6の超音波モータ。 - 【請求項8】 該軸受部材は筒状体であり、該超音波モ
ータのロータ軸を軸支するためのロータ軸支持孔部分は
該ステータ固定部材の軸受部材挿入孔の位置に設けられ
ていることを特徴とする請求項1及び6の超音波モー
タ。 - 【請求項9】 外周面にフランジが形成されている軸受
部材と、該軸受部材の非フランジ部分とゆるい嵌合をす
る軸受部材挿入孔が形成されている被固定部を有したス
テータと、該軸受部材の非フランジ部分を圧入するため
の軸受部材挿入孔が設けられているステータ固定部材
と、を有して成る超音波モータを組立てる方法であっ
て、該ステータの該軸受部材挿入孔及び該ステータ固定
部材の該軸受部材挿入孔に該軸受部材の非フランジ部分
を挿入して該ステータと該ステータ固定部材のそれぞれ
の軸受部材挿入孔の心出しをおこなった後、該軸受部材
の非フランジ部分を該ステータ固定部材の軸受部材挿入
孔に圧入して該ステータを該ステータ固定部材に固定す
ることを特徴とする超音波モータの組立て方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5110227A JPH06327272A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 超音波モータ及びその組立て方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5110227A JPH06327272A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 超音波モータ及びその組立て方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06327272A true JPH06327272A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14530320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5110227A Pending JPH06327272A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 超音波モータ及びその組立て方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06327272A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104506075A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-04-08 | 南京航空航天大学 | 一种可承受轴向力的预压力恒定的超声电机 |
| CN113146193A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-23 | 杰尚(无锡)精密机械制造有限公司 | 一种用于轴承安装的压力机 |
| CN116032150A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-04-28 | 南京航达超控科技有限公司 | 一种用于生产线胶粘装配超声电机定子弹性体组件的装置及施压方法 |
| CN120934289A (zh) * | 2025-08-19 | 2025-11-11 | 常州市黑戈尔电机有限公司 | 一种emb电机的装配方法 |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP5110227A patent/JPH06327272A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104506075A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-04-08 | 南京航空航天大学 | 一种可承受轴向力的预压力恒定的超声电机 |
| CN113146193A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-07-23 | 杰尚(无锡)精密机械制造有限公司 | 一种用于轴承安装的压力机 |
| CN116032150A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-04-28 | 南京航达超控科技有限公司 | 一种用于生产线胶粘装配超声电机定子弹性体组件的装置及施压方法 |
| CN116032150B (zh) * | 2023-03-29 | 2023-09-22 | 南京航达超控科技有限公司 | 一种用于生产线胶粘装配超声电机定子弹性体组件的装置及施压方法 |
| CN120934289A (zh) * | 2025-08-19 | 2025-11-11 | 常州市黑戈尔电机有限公司 | 一种emb电机的装配方法 |
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