JPH0779580A - 振動波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 要求特性を満足し、ビビリ音の発生がなく、
しかも脱調現象の緩和された高トルク、高精度の振動波
モータを提供する。 【構成】 波長λの進行性振動波を生じ、スリットによ
り形成されるλ／２あたり２の整数倍の突起部を有する
振動体と、この振動体に接触して振動体の進行性振動波
により摩擦駆動で回転される移動体と、この移動体の回
転を取出すように移動体に連結された回転軸とを備え、
この振動体３０２は接触部の内径部に薄板円環部３０２
ａを有し、この薄板円環部３０２ａに３或は４の整数倍
の取付孔３０２ｄを有しており、これらの取付孔３０２
ｄは薄板円環部３０２ａの同心円状に等間隔で、かつ該
スリットの角度位置に対応して形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気−機械エネルギー変
換素子に電圧を印加することにより、振動体に進行性振
動波を生じさせ、この振動体に接触する移動体との間の
摩擦駆動で相対移動を起こさせる移動波モータ、特に高
トルク高精度型の振動波モータの構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の振動波モータの縦断面図、
図４の（ａ）は電極構成図、図４の（ｂ）はステータの
展開側面図、図５は振動体の正面図、図６は加圧用の圧
縮ばね部材である。

【０００３】図３及び図４で１は厚さｂの薄い円環形状
の圧電素子で、弾性材料からなりλ／２あたり４個の突
起を等間隔に全周にわたり形成した振動体２にベタ電極
面を固着してステータとしている。

【０００４】圧電素子１の他面の電極構成は図４の
（ａ）に示す通り、励起されるべき振動数の波長λに対
し、交互に逆の伸縮極性となるようλ／２ピッチで分極
された駆動用のＡ電極群（Ａ₁ 〜Ａ₈ ）及びＢ電極群
（Ｂ₁ 〜Ｂ₈ ）と、これらＡ及びＢ電極間にあり、それ
ぞれの電極群の振動状態を検出するλ／４ピッチの振動
検出用電極Ｓ_A 及びＳ_B と、他に接地用の３つの共通電
極Ｇからなっている。

【０００５】前記の駆動用Ａ電極群（Ａ₁ 〜Ａ₈ ）に対
し駆動用Ｂ電極群（Ｂ₁ 〜Ｂ₈ ）は３／λずれたピッチ
で配置され、一方振動検出用の電極Ｓ_A 及びＳ_B は駆動
用のＡ電極群（Ａ₁ 〜Ａ₈ ）及びＢ電極群（Ｂ₁ 〜
Ｂ₈ ）によるそれぞれ定在波の実質的に腹の位置を中心
として配置されている。

【０００６】図４の（ｂ）で振動体２の突起は、軸心に
対して一定幅（ｔ）のスリットを入れることで形成され
るが、Ｈは振動体２の全高さ、ｈはスリット深さであ
る。

【０００７】更に図４の（ｂ）に示したように圧電素子
１の振動検出用の電極Ｓ_A 及びＳ_Bの中央点を振動体２
のスリット部の中央点に合致させてステータとしている
ので、駆動用のＡ電極群（Ａ₁ 〜Ａ₈ ）或いはＢ電極群
（Ｂ₁ 〜Ｂ₈ ）の中央点は全てスリット部の中央点に合
致している。

【０００８】図３で圧電素子１は耐熱性のあるエポキシ
系接着剤で振動体２の裏面に同心的にかつ振動体２のス
リット位置に対し前述の通り電極構成を特定して固着し
ている。

【０００９】３は熱伝導性の優れた材料からなる筐体
で、振動体２の接触部の内径側の薄板円板部２ａを介し
て振動体２を強固にビス４で固定している。又筐体３の
中心部の内径嵌合部３ａには第１のボール軸受１１がそ
の外輪１１ａを固着して設けられている。

【００１０】１００は中間にフランジ部１００ｃが、例
えば焼ばめ等で固着された回転軸であり、その一端部１
００ａは第１のボール軸受１１の内輪に軸方向摺動可能
に支持され、また他端部１００ｂは、筐体カバー１０８
の中心部に筐体３とは反対側に張り出た軸受嵌合部１０
８ａに外輪１２ａを固着して設けられた第２のボール軸
受１２の内輪１２ｂに軸方向摺動可能に支持されてい
る。回転軸１００の他端１００ｂには又エンコーダの入
力軸を固定するための内径嵌合部１００ｃ及び固定ネジ
孔１００ｄが設けられている。

【００１１】２１５は回転軸１００のフランジ部１００
ｃにネジ１１６で同心的に固定された円盤形状の中間部
材であり、外周端部には環状の移動体７が同心的に嵌合
して設けられている。この移動体７は複合樹脂からなる
環状の摺動体６と摺動体６をエポキシ系接着剤で同心的
に固着した例えばアルミ合金からなる支持体５とで形成
されており、この摺動体６が振動体２の摺動面２ｂに接
触する。なお、支持体５にはこの接触部の内径側に薄板
円環部５ａが形成されている。

【００１２】移動体７はその底部のゴム製の弾性シート
部材１７を介して前記の中間部材２１５で支持されてお
り、中間部材２１５のフランジ部２１５ａと第２のボー
ル軸受１２の内輪１２ａとの間に設けられた例えば図６
に示すダイヤフラム形状の圧縮ばね部材１１４が発生す
る軸方向荷重が、弾性シート部材１７を介して支持体５
の軸方向に与えられて、振動体２の摺動面２ｂと移動体
７の摺動体６が加圧接触している。

【００１３】１０８は前記の筐体カバーであり、ネジ９
により筐体３に固定されている。

【００１４】筐体カバー１０８に設けられた第２のボー
ル軸受１２の内輪１２ｂとの間には図示されていないス
ペーサ部材が設置され、圧縮ばね部材１１４の発生する
軸方向荷重を調整することが可能である。

【００１５】前記の振動波モータの要求特性は下記第１
表の通りであり、又主設計仕様は下記第２表の通りであ
る。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら従来
型の振動波モータを要求特性に対応して評価したところ
下記のように不満足な点があった。

【００１８】振動波モータの回転軸をトルク計に固定
し、定格回転数の２２．５ｒｐｍで、順次入力を大にし
ていくと定格トルク８ｋｇｃｍは得られたが、わずかに
ビビリ音が発生しており、トルクの時間変動をみると不
安定であった。次にトルク対回転数特性を同様に入力を
大にして測定したが、いずれの特性カーブもトルクが８
ｋｇｃｍ近辺で回転数が低下するいわゆる「脱調現象」
が見られた。

【００１９】次に分解能が８１０００ＰＰＲのレーザ
ロータリーエンコーダを回転軸の一端に固定し、他端に
１ｋｇｃｍの負荷をつけ回転数３３．３ｒｐｍで駆動
し、フラッタメータで回転精度を測定したところカット
オフ周波数５００Ｈｚで０．０４％ＲＭＳと要求特性を
満たさなかった。

【００２０】更に３３．３ｒｐｍ１ｋｇｃｍで回転精
度を測定しながら２．０００時間の連続運転を行ったと
ころフラッター値が０．０２５％ＲＭＳと変っていた。

【００２１】２．０００時間の連続運転後、再び定格
回転数２２．５ｒｐｍで駆動するとわずかにあったビビ
リ音の発生がなくなり８ｋｇｃｍの安定したトルク値が
得られた。又トルク対回転数特性を測定してみると８ｋ
ｇｃｍ近辺の高トルク領域での「脱調現象」が緩和さ
れ、定格の２２．５ｒｐｍ．８ｋｇｃｍを通る特性カー
ブが得られた。

【００２２】従来型の振動数モータは図３に見られるよ
うに、ステンレスからなる振動体２は移動体７との接触
部に対し、内径側の薄板円板部２ａを介して支持されて
おり、一方移動体７のアルミ合金からなる支持体５は振
動体２との接触部の内径側に薄板円環部５ａが形成され
ている。

【００２３】従って圧縮ばね部材１１４の発生する軸方
向荷重が前記の振動体２に対し前記の移動体７を加圧接
触した状態では、摺動体６の内径側で接触する傾向があ
り、こうした振動体２と移動体７の接触状態でモータを
駆動し、トルクを大きくしていくと、特定のトルク値で
回転数が一気に低下するいわゆる「脱調現象」が発生し
やすくなる。

【００２４】長時間の連続運転を行うと、複合樹脂から
なる摺動体６の内径側から摩耗が進みその結果接触面積
が大きくなるので「脱調現象」が緩和しより高トルク化
が可能となり、又より安定した接触状態が得られて回転
精度が安定したものと思われる。

【００２５】本発明は前記の課題を解決するもので、振
動体と移動体との接触状態を改善し、高トルク領域での
「脱調現象」を緩和し、低速高トルクの定格値を得ると
ともに、振動体に発生する内部応力をより均一値する等
として回転精度の向上をはかり高トルク高精度型の振動
波モータを得ようとするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を実現する
構成は、特許請求の範囲の各請求項に記載した通りであ
り、具体的には以下のようである。

【００２７】本発明は、第１に波長λの進行性振動波を
生じ、スリットにより形成されるλ／２あたり２の整数
倍（２，４，６…）の突起部を有する振動体と、この振
動体に接触して振動体の進行性振動波により摩擦駆動で
回転される移動体と、この移動体の回転を取出すように
移動体に連結された回転軸とを備えた振動波モータにお
いて、前記振動体は接触部の内径側に薄板円環部を有
し、前記薄板円環部に３或いは４の整数倍（３，６，９
…或いは４，８，１２…）の取付ネジ孔或いは取付孔を
備え、前記３或いは４の整数倍の取付ネジ孔或いは取付
孔が前記薄板円環部の同心円上に等間隔で、かつ前記ス
リットの角度位置に対応して設けて、振動体をより剛性
的に支持し、又振動体の内部応力をより均一化するもの
である。

【００２８】第２に波長λの進行性振動波を生じ、スリ
ットにより形成されるλ／２あたり２の整数倍（２，
４，６…）の突起部を有する振動体と、この振動体に接
触して振動体の進行性振動波により摩擦駆動で回転され
る移動体とこの移動体の回転を取出すように移動体に連
結された回転軸とを備えた振動波モータにおいて、前記
振動体は接触部の内径側に薄板の円環部と、該円環部の
内径側に厚板の円環部を有し、前記厚板円環部に３或い
は４の整数倍（３，６，９…或いは４，８，１２…）の
取付ネジ或いは取付孔を備え、前記３或いは４の整数倍
の取付ネジ或いは取付孔が前記厚板円環部の同心円上に
等間隔で且つ前記スリットの角度位置に対応して設けて
振動体をより剛性的に支持し、又振動体の内部応力をよ
り均一化するものである。

【００２９】又前記振動体の薄板円環部に３或いは４の
整数倍（３，６，９…或いは４，８，１２…）の孔を同
心円上に等間隔で且つ隣り合う孔の中間に前記スリット
が配置するようにして、振動体の発生する振動音を無く
して、損失を軽減したものである。

【００３０】第３に接触面にスリットで形成される複数
個の突起を有する振動体と、この振動体に接触して振動
体の進行性振動波により摩擦駆動で回転される移動体
と、この移動体の回転を取出すように移動体に連結され
た回転軸とを備えた振動波モータにおいて、前記振動体
の接触面の内径側中立面上に３或いは４の整数倍（３，
６，９…或いは４，８，１２…）の取付孔或いは取付ネ
ジを有する支持部を備える、或いは中立面上の肉抜きさ
れた薄板円環部に３或いは４の整数倍の取付孔或いは取
付ネジを備える、そして前記３或いは４の整数倍の取付
孔或いは取付ネジが同心円上等間隔でかつスリットの角
度位置に対応して設けて振動体を剛性的に支持し、又振
動体の内部応力をより均一化するものである。

【００３１】第４に接触部にスリットに形成される複数
個の突起と接触部の内径側中立面上に薄板円環部を有し
て、進行性振動波を生ずる振動体と、この振動体に接触
して振動体の進行性振動波により摩擦駆動で回転される
移動体と、この移動体の回転を取出すように移動体に連
結された回転軸とを備えた振動波モータにおいて、前記
振動体は薄板円環部に３或いは４の整数倍（３，６，９
…或いは４，８，１２…）の取付孔を同心円上等間隔に
且つ接触部のスリットの角度位置に対応して備えてお
り、同様に３或いは４の整数倍の取付孔或いは取付ネジ
を備えた円環部材で挟持されて筐体に固定されるもので
ある。

【００３２】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

【００３３】図１は本発明による振動波モータの第１の
実施例を示す縦断面図、図２は図１に示す振動体の正面
図である。

【００３４】図１の１は圧電素子、５は支持体、６は摺
動体、７は移動体、１０８は筐体カバー、９はネジ、１
００は回転軸、１１は第１のボール軸受、１２は第２の
ボール軸受、１１４は圧縮ばね部材、２１５は中間部
材、１１６はネジ、１７は弾性シート部材で以上の構成
部品は図３の従来例の振動波モータと同等であり、詳し
い説明は省略する。

【００３５】３０２は振動体で、図５に示す従来例の振
動体２と同様、スリットにより形成されるλ／２あたり
２の整数倍（但し図２では４）の突起部を有しており、
圧電素子１が耐熱性のエポキシ系接着剤で裏面に同心的
にかつ振動体３０２のスリット位置に対し、その電極構
成を特定して、固着している。

【００３６】又、図５の従来型の振動体２が薄板円板部
２ａを介して内径側の厚板円環部２ｃで筐体３に固定さ
れていたのに対し、本実施例の振動体３０２では図２に
示すように、同じ板厚であるが、径方向の長さが小さい
薄板円環部３０２ａで筐体２０３にネジ１０４で固定さ
れている。

【００３７】従って振動体３０２の薄板円環部３０２ａ
の剛性は、図５に示す従来の振動体２の薄板円板部２ａ
の剛性より高いので、圧縮ばね部材１１４の発生する従
来型と同等の軸方向荷重が中間部材２１５、弾性シート
部材１７を介して支持体５に与えられて振動体３０２の
摺動面３０２ｂと摺動体６が加圧接触する状態で、振動
体３０２の摺動面３０２ｂの傾きはより小さくなるので
移動体７の摺動体６との接触状態が改善される。

【００３８】又、図５に示すように従来の振動体２の固
定は３個のネジ４が用いられていたが、図２に示すよう
に本実施例では３の整数倍（但し図では９）のネジ１１
４が用いられている。

【００３９】図４の（ａ）に示す通り従来例及び本実施
例で用いられている圧電素子１の駆動波数は９波であ
り、従って従来例及び本実施例のいずれの振動体２及び
３０２共、λ／２あたり４の突起部を有するので全体で
７２の突起部及びスリットが形成されている。

【００４０】本実施例の振動体３０２では、薄板円環部
３０２ａの同心円上等間隔にその整数倍（図では９）の
取付孔３０２ｄを設け、かつ全ての取付孔３０２ｄが振
動体３０２のスリットの中心の角度位置に合致するよう
にした。

【００４１】前記の通り筐体２０３にその整数倍（３，
６，９…）或いは４の整数倍（４，８，１２…）と多く
のネジで強固に固定された振動体３０２は駆動時に発生
する振動体の内部応力がより均一化されている。

【００４２】上記の説明では振動体３０２の薄板円環部
３０２ａに３の整数倍或いは４の整数倍の取付孔３０２
ｄを設けているが、これを取付ネジ孔として対応する筐
体２０３に取付孔を設け振動体と筐体を固定してもよ
い。

【００４３】図７は本発明の第２の実施例の振動体４０
２の正面図である。

【００４４】この実施例での圧電素子は９波駆動の圧電
素子１とは異なり、７波駆動の電極構成を形成してい
る。

【００４５】従って振動体４０２はλ／２あたり４の突
起部を有するので全体で５６の突起部及びスリットが形
成されている。

【００４６】又、振動体４０２では薄板円環部４０２ａ
の同心円上等間隔に４の整数倍（図では８）の取付孔４
０２ｄが設けられており、この全ての取付孔４０２ｄが
振動体４０２のスリットの中心の角度位置に合致するよ
うにしてある。

【００４７】なお、振動体４０２の薄板円環部４０２ａ
の同心円上等間隔に４の整数倍（図では８）の取付孔４
０２ｆが前記隣り合う取付孔４０２ｄの中間に設けられ
ており、４０２ｄの取付孔の他にこの取付孔４０２ｆを
用いて振動体４０２を固定してもよい。

【００４８】図８は本発明による振動波モータの第３の
実施例を示す縦断面図、図９は図８に示す振動体の正面
図である。

【００４９】図８において、１は圧電素子、４はネジ、
５は支持体、６は摺動体、７は移動体、１０８は筐体カ
バー、９はネジ、１００は回転軸、１１は第１のボール
軸受、１２は第２のボール軸受、１１４は圧縮ばね部
材、２１５は中間部材、１１６はネジ、１７は弾性シー
ト部材で以上の構成部品は図３の従来例の振動波モータ
と同等であり、詳しい説明は省略する。

【００５０】１０２は本実施例による振動体で、従来例
の図５の振動体２と同様、スリットにより形成されるλ
／２あたり２の整数倍（但し図９では４）の突起部を有
しており、圧電素子１が耐熱性のエポキシ系接着剤で裏
面に同心的にかつ振動体１０２のスリット位置に対し、
その電極構成を特定して固着している。

【００５１】又、図５の従来型の振動体２が薄板円板部
２ａを介して内径側の厚板円環部２ｃで筐体３に固定さ
れていたのに対し、図８に示す本実施例の振動体１０２
では同じ板厚であるが径方向の長さが小さい薄板円環部
１０２ａを介して内径側の厚板円環部１０２ｃで筐体１
０３にネジ４で固定されている。

【００５２】従って振動体１０２の薄板円環部１０２ａ
の剛性は、図５に示す従来の振動体２の薄板円板部２ａ
の剛性より高いので、圧縮ばね部材１１４の発生する従
来型と同等の軸方向荷重が中間部材２１５、弾性シート
部材１７を介して支持体５に与えられて、振動体１０２
の摺動面１０２ｂと摺動体６が加圧接触する状態で、振
動体１０２の摺動面１０２ｂの傾きはより小さくなるの
で、移動体７の摺動体６との接触状態が改善される。

【００５３】又、図５に示す従来の振動体２の固定は３
個のネジ４が用いられていたが、図２に示すように本実
施例では３の整数倍（但し図では９）のネジ４が用いら
れている。

【００５４】図４の（ａ）に示す通り従来例及び本実施
例で用いられている圧電素子１の駆動波数は９波であ
り、従って従来例及び本実施例のいずれの振動体２及び
１０２共、λ／２あたり４の突起部を有するので全体で
７２の突起部及びスリットが形成されている。

【００５５】本実施例の振動体１０２では厚板円環部１
０２ｃの同心円上等間隔に３の整数倍（図では９）の取
付ネジ孔１０２ｄを設け、かつ全ての取付ネジ孔１０２
ｄが振動体１０２のスリットの中心の角度位置に合致す
るようにした。

【００５６】前記の通り筐体１０３に３の整数倍（３，
６，９…）或いは４の整数倍（４，８，１２…）と多く
のネジで強固に固定された振動体１０２は駆動時に発生
する振動体の内部応力がより均一化されている。

【００５７】更に本実施例の振動体１０２では薄板円環
部１０２ａに３の整数倍或いは４の整数倍（但し図では
３６）の円孔１０２ｅを同心円上等間隔に形成し、かつ
隣り合う円孔１０２ｅの中心の角度位置に取付ネジ孔１
０２ｄが全て合致するようにした。

【００５８】このため振動体１０２の振動音の発生を防
ぎ、薄板円環部１０２ａによる損失を軽減することが出
来る。

【００５９】上記の説明では振動体１０２の厚板円環部
１０２ｃに３の整数倍或いは４の整数倍の取付ネジ孔１
０２ｄを設けているが、これを取付孔として対応する筐
体１０３に取付ネジ孔を設け振動体と筐体を固定しても
よい。

【００６０】図１０は本発明の第４の実施例の振動体２
０２の正面図である。

【００６１】この実施例での圧電素子は９波駆動の圧電
素子１とは異なり７波駆動の電極構成を形成している。

【００６２】従って振動体２０２はλ／２あたり４の突
起部を有するので、全体で５６の突起部及びスリットが
形成されている。

【００６３】振動体２０２では厚板円環部２０２ｃの同
心円上等間隔に４の整数倍（図では８）の取付ネジ孔２
０２ｄが設けられており、この全ての取付ネジ孔２０２
ｄが振動体２０２のスリットの中心の角度位置に合致す
るようにしてある。

【００６４】更に振動体２０２の薄板円環部２０２ａに
４の整数倍（但し図では８）の長孔２０２ｅを同心円上
等間隔に形成し、かつ隣り合う長孔２０２ｅの中心の角
度位置に取付ネジ孔２０２ｄが全て合致するようにし
た。

【００６５】図１１は本発明による振動波モータの第５
の実施例を示す縦断面図、図１２は図１１に示す振動体
の正面図である。

【００６６】図１１において、１は圧電素子、５は支持
体、６は摺動体、７は移動体、１０８は筐体カバー、９
はネジ、１００は回転軸、１１は第１のボール軸受、１
２は第２のボール軸受、１１４は圧縮ばね部材、２１５
は中間部材、１１６はネジ、１７は弾性シート部材で以
上の構成部品は図３の従来例の振動波モータと同等であ
り、詳しい説明は省略する。

【００６７】７０２は本実施例による振動体で、従来例
の図５の振動体２と同様、スリットにより形成されるλ
／２あたり２の整数倍（但し図１２では４）の突起部を
有しており、圧電素子１が耐熱性のエポキシ系接着剤で
裏面に同心的にかつ振動体７０２のスリット位置に対
し、その電極構成を特定して固着している。

【００６８】又、図５の従来例の振動体２が中立面上の
薄板円板部２ａを介して、内径側の厚板円環部２ｃで筐
体３に固定していたのに対し、本実施例の振動体７０２
は、やや厚めの板厚であるが、径方向の長さが小さい薄
板円環部を部分的に削除して４の整数倍（図１２では
８）の支持部７０２ｄと取付孔７０２ｃがあり、ネジ１
０４で筐体４０３に固定されている。

【００６９】図４の（ａ）に示す通り従来例及び実施例
で用いられている圧電素子１の駆動波数は９波であり、
従って本実施例の振動体７０２はλ／２あたり４の突起
部を有するので全体で７２の突起がスリットにより形成
されている。

【００７０】前記の通り振動体７０２の支持部７０２ｄ
の剛性を高くしてあるので、圧縮ばね部材１１４の発生
する従来型と同等の軸方向荷重が中間部材２１５、弾性
シート部材１７を介して支持体５に与えられて、振動体
７０２の摺動面７０２ｂと摺動体６が加圧接触する状態
で振動体７０２の摺動面７０２ａの傾きはより小さくな
るので移動体７の摺動面６との接触状態が改善される。

【００７１】本実施例の振動体７０２では接触面の内径
側中立面上に同心円上等間隔に４の整数倍（図では８）
の取付孔７０２ｃを有する支持部７０２ｄを設け、かつ
全ての取付孔７０２ｃが振動体７０２のスリットの中心
の角度位置に合致するようにした。

【００７２】前記の通り振動体７０２は３或いは４の整
数倍（３，６，９…或いは４，８，１２…）の支持部７
０２ｄの取付孔７０２ｃを用いて筐体４０３に強固に固
定されるので、振動体７０２は駆動時に発生する振動体
の内部応力がより均一される。

【００７３】又、振動体７０２の接触面の内径側の中立
面上の薄板円環部を部分的に削除して支持部７０２ｄを
形成したので、損失が減少し、モータの効率向上が期待
出来る。

【００７４】上記の説明では振動体７０２の支持部７０
２ｄに３或いは４の整数倍（３，６，９…或いは４，
８，１２…）の取付孔を設けているが、これを取付ネジ
として対応する筐体４０３に取付孔を設けて振動体を筐
体に固定してもよい。

【００７５】図１３は本発明の振動波モータの第６の実
施例における振動体の正面図を示すものである。

【００７６】振動体８０２は接触面の内径側中立面上に
やや厚めの板厚であるが、径方向の長さが小さい薄板円
環部８０２ｂを形成しており、その薄板円環部の同心円
上等間隔に振動体の突起を形成するスリットの中心の角
度位置に合わせて３の整数倍（図では６）の取付ネジ８
０２ｃがあり、図示されていない筐体の対応する取付孔
に固定されるものである。

【００７７】又、振動体８０２の薄板円環部８０２ｂに
３の整数倍（図では６）の長孔８０２ｅを同心円上等間
隔に形成し、かつ隣り合う長孔８０２ｅの中心の角度位
置に取付ネジ８０２ｃが全て合致するようにした。

【００７８】図１４は本発明による振動波モータの第７
の実施例を示す縦断面図、図１５は図１４に示す振動体
の正面図で、図１６は固定部材である。

【００７９】図において、１は圧電素子、５は支持体、
６は摺動体、７は移動体、１０８は筐体カバー、９はネ
ジ、１００は回転軸、１１は第１のボール軸受、１２は
第２のボール軸受、１１４は圧縮ばね部材、２１５は中
間部材、１１６はネジ、１７は弾性シート部材で以上の
構成部品は図３の従来例の振動波モータと同等であり詳
しい説明は省略する。

【００８０】５０２は本実施例における振動体で、従来
例の図５の振動体２と同様、スリットにより形成される
λ／２あたり２の整数倍（但し図１５では４）の突起部
を有しており、圧電素子１が耐熱性のエポキシ接着剤で
裏面に同心的にかつ振動体５０２のスリット位置に対
し、その電極構成を特定して、固着している。

【００８１】又、図５の従来型の振動体２が中立面上の
薄板円板部２ａを介して内径側の厚板円環部２ｃで筐体
３に固定されていたのに対し、本実施例の振動体５０２
は同じ板厚であるが、径方向の長さが小さい薄板円環部
５０２ｂで筐体３０３に図１６に示す円環形状の固定部
材１８に挟持され、ネジ２０４をネジ１８ａにねじ込ん
で固定されている。

【００８２】従って振動体５０２の薄板円環部５０２ａ
の剛性は振動体２の薄板円板部２ａの剛性より高いの
で、圧縮ばね部材１１４の発生する従来型と同等の軸方
向荷重が中間部材２１５、弾性シート部材１７を介して
支持体５に与えられて振動体５０２の摺動面５０２ｂと
摺動体６が加圧接触する状態で振動体５０２の摺動面５
０２ａの傾きはより小さくなるので、移動体７の摺動体
６との接触状態が改善される。図１５に示す振動体５０
２は従来例の摺動体２と同様その駆動波数は９波であ
り、従って全体での突起数は７２である。

【００８３】又、振動体５０２の薄板円環部５０２ｂに
は４個（４の整数倍）の取付孔５０２ｃがｙ−ｙ’軸を
対称に同心円上等間隔に、かつ全ての取付孔５０２ｃが
振動体５０２のスリットの中心の角度位置に合致するよ
うに設けられている。

【００８４】前記の通り筐体３０３に３の整数倍（３，
６，９…）或いは４の整数倍（４，８，１２…）の取付
孔を設け、振動体５０２をやはり３の整数倍（３，６，
９…）或いは４の整数倍（４，８，１２…）の固定ネジ
１８ａを有する固定部材で挟持して強固に固定するの
で、振動体５０２は駆動時に発生する振動体５０２の内
部応力がより均一化される。

【００８５】図１７は本発明の第８の実施例の振動体の
正面図、図１８は図１７の振動体に対応する固定部材で
ある。

【００８６】図１７で振動体６０２の薄板円環部６０２
ｂには６個（３の整数倍）の取付孔６０２ｃがｙ−ｙ’
軸を対称に同心円上等間隔に、かつ全ての取付孔６０２
ｃが、図２の振動体５０２と同様に振動体６０２のスリ
ットの中心の角度位置に合致するように設けられてい
る。

【００８７】振動体６０２は６個（３の整数倍）の取付
孔１１８ａを有する固定部材１１８を図示されていない
やはり６個（３の整数倍）のネジ孔を有する筐体に挟持
されてやはり図示されていないネジで強固に固定され
る。

【００８８】以上の各実施例における振動波モータを要
求特性に対応して評価したところ下記のような結果を得
た。

【００８９】定格回転数２２．５ｒｐｍで、入力を大
にしていくと、定格トルク８ｋｇｃｍが得られ、ビビリ
音の発生もなくトルクの時間変動も安定していた。又ト
ルク対回転数特性を入力を大にして測定したが、いずれ
の特性カーブもトルクが８ｋｇｃｍ以上より「脱調現
象」の緩和が見られた。

【００９０】レーザーロータリーエンコーダを用いて
の回転精度の測定では、従来型と同条件で０．０２％Ｒ
ＭＳと要求特性を満たしていた。

【００９１】

【発明の効果】以上の通り本発明の振動波モータでは要
求特性を満足し、ビビリ音の発生がなく、しかも脱調現
象の緩和された高トルク高精度型の振動波モータが得ら
れた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による振動波モータの第１の実施例を示
す断面図。

【図２】図１の振動体の正面図。

【図３】従来の振動波モータの断面図。

【図４】図３及び本発明の各実施例のステータの基本的
構成を示し、（ａ）は電極構成を示す図、（ｂ）はステ
ータの展開正面図。

【図５】図３の振動体の正面図。

【図６】図３の圧縮バネ部材の正面図。

【図７】第２の実施例の振動体の正面図。

【図８】第３の実施例を示す振動波モータの断面図。

【図９】図８の振動体の正面図。

【図１０】第４の実施例を示す振動体の正面図。

【図１１】第５の実施例を示す振動波モータの断面図。

【図１２】図１１の振動体の正面図。

【図１３】第６の実施例を示す振動体の正面図。

【図１４】第７の実施例を示す振動波モータの断面図。

【図１５】図１４の振動体の正面図。

【図１６】図１４の支持体の正面図。

【図１７】第８の実施例を示す振動体の正面図。

【図１８】第８の実施例の支持体を示す正面図。

【符号の説明】

１…圧電素子 ２，２０２，１０２，３０２，４０２，７０２，８０２
…振動体 １０２ａ，３０２ａ，４０２ａ…薄板円環部 １０２ｃ，２０２ｃ…厚板円環部 １０２ｂ，３
０２ｂ…摺動面 ３０２ｄ，４０２ｄ，４０２ｆ，７０２ｃ…取付孔 ２０３…筐体 ４…ネジ ５…支持体 ６…摺動体 ７…移動体 １０８…筐体
カバー ９…ネジ １００…回転
軸 １１…第１のボール軸受 １２…第２の
ボール軸受 １４，１１４…圧縮バネ部材 ２１５…中間
部材 １１６…ネジ １７…弾性シ
ート部材

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 波長入の進行性振動波を生じ、スリット
   により形成されるλ／２あたり２の整数倍（２，４，６
   …）の突起部を有する振動体と、この振動体に接触して
   振動体の進行性振動波により摩擦駆動で回転され移動体
   と、この移動体の回転を取出すように移動体に連結され
   た回転軸とを備えた振動波モータにおいて、 前記振動体は接触部の内径側に薄板円環部を有し、前記
   薄板円環部に３或いは４の整数倍（３，６，８…，或い
   は４，８，１２…）の取付孔或いは取付ネジ孔を備えた
   ことを特徴とする振動波モータ。
2. 【請求項２】 前記３或いは４の整数倍の取付孔或いは
   取付ネジ孔が前記薄板円環部の同心円上に等間隔で且つ
   前記スリットの角度位置に対応して設けられていること
   を特徴とする請求項１の振動波モータ。
3. 【請求項３】 波長λの進行性振動波を生じ、スリット
   により形成されるλ／２あたり２の整数倍（２，４，６
   …）の突起部を有する振動体と、この振動体に接触して
   振動体の進行性振動波により摩擦駆動で回転される移動
   体と、この移動体の回転を取出すように移動体に連結さ
   れた回転軸とを備えた振動波モータにおいて、 前記振動体は接触部の内径側に薄板の円環部と、該円環
   部の内径側に厚板の円環部を有し、前記厚板円環部に３
   或いは４の整数倍（３，６，９…或いは４，８，１２
   …）の取付ネジ孔或いは取付け孔を備えたことを特徴と
   する振動波モータ。
4. 【請求項４】 前記３或いは４の整数倍（３，６，９…
   或いは４，８，１２…）の取付ネジ孔或いは取付孔が前
   記厚板円環部の同心円上に等間隔で且つ前記スリットの
   角度位置に対応して設けられていることを特徴とする請
   求項３の振動波モータ。
5. 【請求項５】 前記振動体の薄板円環部に３或いは４の
   整数倍（３，６，９…或いは４，８，１２…）の孔を形
   成したことを特徴とする請求項３の振動波モータ。
6. 【請求項６】 前記３或いは４の整数倍（３，６，９…
   或いは４，８，１２…）の孔が前記薄板円環部の同心円
   上に等間隔で、且つ隣り合う孔の中間に前記スリットが
   対応して配置されていることを特徴とする請求項５の振
   動波モータ。
7. 【請求項７】 前記３或いは４の整数倍（３，６，９…
   或いは４，８，１２…）の孔が丸孔或いは長孔であるこ
   とを特徴とする請求項５の振動波モータ。
8. 【請求項８】 接触部にスリットで形成される複数個の
   突起を有する振動体と、この振動体に接触して振動体の
   進行性振動波により摩擦駆動で回転される移動体と、こ
   の移動体の回転を取出すように移動体に連結された回転
   軸とを備えた振動波モータにおいて、 前記振動体の接触面の内径側中立面上に３或いは４の整
   数倍（３，６，９…或いは４，８，１２…）の取付孔或
   いは取付ネジを有する支持部を備えたことを特徴とする
   振動波モータ。
9. 【請求項９】 前記３或いは４の整数倍の取付孔或いは
   取付けネジが同心円上に等間隔でかつ前記スリットの角
   度位置に対応して設けられていることを特徴とする請求
   項８の振動波モータ。
10. 【請求項１０】 接触部にスリットで形成される複数個
    の突起を有する振動体と、この振動体に接触して振動体
    の進行性振動波により摩擦駆動で回転される移動体と、
    この移動体の回転を取出すように移動体に連結された回
    転軸とを備えた振動波モータにおいて、 前記振動体の接触面の内径側中立面上の薄板円環部に３
    或いは４の整数倍（３，６，９…或いは４，８，１２
    …）の肉抜き孔及び取付孔或いは取付ネジを備えたこと
    を特徴とする振動波モータ。
11. 【請求項１１】 接触部にスリットで形成される複数個
    の突起と接触部の内径側中立面上に薄板円環部を有し
    て、進行性振動波を生ずる振動体と、この振動体に接触
    して振動体の進行性振動波により摩擦駆動で回転される
    移動体と、この移動体の回転を取出すように移動体に連
    結された回転軸とを備えた振動波モータにおいて、 前記振動体は３或いは４の整数倍（３，６，９…或いは
    ４，８，１２…）の取付孔或いは取付ネジを備えた円環
    部材で挟持されて筐体に固定されることを特徴とする振
    動波モータ。
12. 【請求項１２】 前記振動体は薄板円環部に３或いは４
    の整数倍の取付孔を同心円上等間隔に且つ接触部のスリ
    ットの角度位置に対応して備えていることを特徴とする
    請求項１１の振動波モータ。