JPH08256488A - 振動モーター - Google Patents

振動モーター

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JPH08256488A
JPH08256488A JP8012875A JP1287596A JPH08256488A JP H08256488 A JPH08256488 A JP H08256488A JP 8012875 A JP8012875 A JP 8012875A JP 1287596 A JP1287596 A JP 1287596A JP H08256488 A JPH08256488 A JP H08256488A
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重正 佐藤
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忠雄 高木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】モーターの効率を低下させないよう、簡単な構
造で振動子を支持するようにし、特に振動子の外径部を
自由端とすることで、この外径部に発生する最大振幅を
有効利用する。 【解決手段】弾性体31および該弾性体31に振動を発
生させる電気機械変換素子35とからなる環状構造の振
動子30と、前記弾性体31に加圧接触され該弾性体3
1に発生する振動によって駆動される環状構造の相対運
動部材20とを備えた振動モーター10において、前記
振動子30を、該振動子30との間の環線状の接触部に
よって支持する支持部材50bを有し、該支持部材50
bの接触部の外径が、前記振動子30の外径よりも小さ
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、弾性体および該弾
性体に振動を発生させる電気機械変換素子とからなる振
動子と、前記弾性体に加圧接触され該弾性体に発生する
振動によって駆動される相対運動部材とを備えた振動モ
ーターに関する。このような振動モーターとしては、表
面波モーターが知られている。
【0002】
【従来の技術】従来の前記の如き構成を有する表面波モ
ーターでは、振動子または相対運動部材を支持体に担持
するに際し、支持体と振動子または相対運動部材との接
触面全体に振動吸収材を介して固定する方法、また振動
子または相対運動部材の中立軸(振動への悪影響が最も
少ない部位)に振動を吸収あるいは遮断する支持構造を
設けて支持する方法がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の表面波モーターでは、前者にあっては、振動
子と相対運動部材とが相互に圧接するように両側から相
当の圧縮力を加えるようになっており、支持体と振動子
または相対運動部材との接触面全体に振動吸収材が配さ
れているので加圧により振動子の電気機械変換素子の振
動が妨げられ、表面波モーターの効率が低下するという
問題点があった。
【0004】特に環状構造の振動子では、振動子の外径
側の方が内径側よりも振幅が大きくなる。そのため、振
動子の外径部を振動吸収材等の他部材に接触させた状態
で振動子を支持すると、モーターの効率の低下の度合い
が大きくなる。
【0005】また後者にあっては、中立軸の近傍の狭い
領域に振動を吸収あるいは遮断する支持構造を形成する
ので、強度的に厳しいものになるとともに、構造的にも
複雑になりコストが高いものになるという問題点があっ
た。
【0006】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、モーターの効率を低下させないよ
う、簡単な構造で振動子を支持するようにし、特に振動
子の外径部を自由端とすることで、この外径部に発生す
る最大振幅を有効利用できる振動モーターを提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明の要旨とするところは、弾性体(31)お
よび該弾性体(31)に振動を発生させる電気機械変換
素子(35)とからなる環状構造の振動子(30)と、
前記弾性体(31)に加圧接触され該弾性体(31)に
発生する振動によって駆動される環状構造の相対運動部
材(20)とを備えた振動モーター(10)において、
前記振動子(30)を、該振動子(30)との間の環線
状の接触部によって支持する支持部材(50b)を有
し、該支持部材(50b)の接触部の外径が、前記振動
子(30)の外径よりも小さいことを特徴とする振動モ
ーター(10)に存する。
【0008】次に作用を説明する。前記解決手段によれ
ば、振動子(30)の電気機械変換素子(35)が振動
して振動子(30)の弾性体(31)に振動が発生し、
それにより相対運動部材(20)が駆動される。振動子
(30)は支持部材(50b)によって支持されるが、
振動を生じさせる電気機械変換素子(35)の振動は、
振動子(30)に対接する支持部材(50b)の環線状
の接触部により受けられる。かかる接触部と振動子(3
0)との接触面積は小さいので、電気機械変換素子(3
5)の振動が抑制されることがなく、振動モーター(1
0)は高効率で作動する。
【0009】前記振動子(30)は環状構造であり、該
振動子(30)の外径側の方が内径側よりも振幅が大き
くなる。ところで前記支持部材(50b)の接触部の外
径は、振動子(30)の外径よりも小さいことから、振
動子(30)の外径部は自由端となる。そのため、振動
子(30)の外径部に発生する最も大きな振幅が前記接
触部に触れて抑制されることがなく、最大振幅を有効に
利用でき、より一層と振動モーター(10)の効率を向
上させることが可能となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明を代表
する各種の実施の形態を説明する。なお、各実施形態に
つき同様の部位には同一符号を付し重複した説明を省略
する。
【0011】図1〜図3は本発明の第1実施形態を示し
ている。本実施形態は回転型の振動モーターである。か
かる振動モーター10は、リング形状の回転型の相対運
動部材20と振動子30が、図において上下の支持体4
0a,40bにより挾まれて担持されて成る。
【0012】振動子30は、弾性体31に該弾性体31
を励振する電気機械変換素子35が添着されて成り、振
動子30の弾性体31の表面は相対運動部材20に当接
しており、相対運動部材20の当接面21は弾性体31
に対して摩擦係数の大きい物質が形成(例えば、コーテ
イング)されている。
【0013】相対運動部材20と振動子30とは相互に
当接して支持体40a,40bにより圧接されており、
支持体40a,40bとの圧接部位には支持部材として
弾性を有するゴム材料より成るOリング50a,50b
が介在しており、相対運動部材20に圧接している支持
体40aは図示省略した転動機構により、リング形状の
中心を軸にして回転可能かつ相対運動部材20が振動子
30に圧接するよう保持されている。
【0014】相対運動部材20と支持体40aとの間の
Oリング50aは、相対運動部材20の横断面におい
て、相対運動部材20と振動子30との接触面の中央部
を通り接触面に垂直な線(以下、中心線と称す)z上ま
たはそれに近接して配置され相対運動部材20に刻設さ
れた嵌合溝22と、嵌合溝22と対向する周上に支持体
40aに刻設された嵌合溝41とに両側が嵌まり込み、
Oリング50aの両側はそれぞれ接着材で嵌込対象に固
結されている。
【0015】振動子30と支持体40bとの間のOリン
グ50bは、Oリング50aと同様に中心線z上または
それに近接して配置され支持体40bに刻設された嵌合
溝42に片側が嵌まり込んで接着され、他方の片側であ
る環線状の接触部は振動子30の電気機械変換素子35
に圧接して接着されている。Oリング50a,50bは
細いリング形状であり、これらの支持部材たるOリング
50a,50bは相対運動部材20および振動子30に
線状に当接してそれらの全周を支持体40a,40bに
担持している。
【0016】次に作用を説明する。振動子30の電気機
械変換素子35に通電すると電気機械変換素子35が振
動し、それにより弾性体31に表面波が発生し、弾性体
31に圧接している相対運動部材20は表面波により移
動させられて回転する。この回転は相対運動部材20自
体か相対運動部材20を支持している支持体40aから
出力として取り出される。
【0017】振動子30の弾性体31,電気機械変換素
子35および相対運動部材20は電気機械変換素子35
の振動により変位し、あるいは振動するが、相対運動部
材20の振動あるいは変位に対してはOリング50aが
弾性変形してそれを許容し、振動子30の振動あるいは
変位に対してはOリング50bが弾性変形してそれを許
容し、振動および変位が妨げられることがない。
【0018】このように、振動子30はOリング50b
によって支持されるが、Oリング50bの環線状の接触
部と振動子30との接触面積は極めて小さいので、電気
機械変換素子35の振動が抑制されることがなく、振動
モーター10は高効率で作動する。
【0019】前記振動子30は環状構造であり、該振動
子30の外径側の方が内径側よりも振幅が大きくなる。
ところでOリング50bにおける接触部の外径は、図示
したように振動子30の外径よりも明らかに小さいこと
から、振動子30の外径部(外縁部)は自由端となる。
そのため、振動子30の外径部に発生する最も大きな振
幅が接触部に触れて抑制されることがなく、最大振幅を
有効に利用でき、より一層と振動モーター10の効率を
向上させることができる。
【0020】図4は本発明の第2実施形態を示してい
る。本実施形態は、相対運動部材20の支持構造は前記
第1実施形態と同様であるが、振動子30の支持構造が
異なっている。
【0021】すなわち、振動子30の電気機械変換素子
35は中心線zより内側にし、弾性体31を張り出して
段付形状とし、その段部32の平面部32aが振動子3
0の中立面上に形成され、一方、振動子30を担持する
支持体40bには内向きの段部43が形成され、振動子
30の外向きの段部32と支持体40bの内向きの段部
43とは内外から対向していてその間に形成された空間
にOリング50bを保持してある。Oリング50bの位
置は中心線z上あるいはその近傍に位置している。
【0022】本実施形態では、電気機械変換素子35を
直接に支持するものがないのでその振動が妨げられるこ
とがなく、Oリング50bは振動子30の外向きの段部
32と支持体40bの内向きの段部43とに挾まれるの
で、位置が容易に決まり、接着しなくてもOリング50
bを保持することができる。
【0023】また、各実施形態の支持方法によれば、振
動子30と相対運動部材20とを加圧接触により生じる
接触面の傾きがほとんど無く、接触面を有効に利用でき
る。更に、第2実施形態では、振動子30の電気機械変
換素子35を拘束するものがないので、効果的に振動
し、かつ支持部材たるOリング50bの位置決めが容易
であるとともに接着を要しない構造にすることができる
という利点がある。
【0024】なお、前記各実施形態では一般的には断面
が円形であるOリングを支持部材として用いたが、円形
断面に限ることなく、だ円,多角形等を採用することが
でき、要するに振動子30に環線状に当接するものであ
ればよい。振動子30がそのような支持部材50bを介
して担持されていれば効果がある。また、直動型の振動
モーターにも本発明を適用できることはいうまでもな
い。
【0025】
【発明の効果】本発明に係る振動モーターによれば、振
動子を、該振動子との間の環線状の接触部によって支持
する支持部材を有し、該支持部材の接触部の外径が、前
記振動子の外径よりも小さいから、振動子の振動,変位
が妨げられることがなく、特に振動子の外径部に発生す
る最も大きな振幅が何ら抑制されることがなく、最大振
幅を有効に利用でき、高効率で回転する振動モーターと
することができる。また構造も簡単なのでコストも低減
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る振動モーターを示
す縦断面図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係る振動モーターを構
成する相対運動部材を示す斜視図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係る振動モーターの片
側部分を図1より拡大して示す部分断面図である。
【図4】本発明の第2実施形態に係る振動モーターを示
す部分断面図である。
【符号の説明】
10…振動モーター 20…相対運動部材 30…振動子 31…弾性体 35…電気機械変換素子 40a,40b…支持体 50a,50b…Oリング(支持部材)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年2月27日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明の要旨とするところは、弾性体(31)お
よび該弾性体(31)に振動を発生させる電気機械変換
素子(35)とからなる環状構造の振動子(30)と、
前記弾性体(31)に加圧接触され該弾性体(31)に
発生する振動によって駆動される環状構造の相対運動部
材(20)とを備えた振動モーター(10)において、
前記振動子(30)を、該振動子(30)との間の環状
の接触部によって支持する支持部材(50b)を有し、
該支持部材(50b)の接触部の外径が、前記振動子
(30)の外径よりも小さいことを特徴とする振動モー
ター(10)に存する。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0008
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】次に作用を説明する。前記解決手段によれ
ば、振動子(30)の電気機械変換素子(35)が振動
して振動子(30)の弾性体(31)に振動が発生し、
それにより相対運動部材(20)が駆動される。振動子
(30)は支持部材(50b)によって支持されるが、
振動を生じさせる電気機械変換素子(35)の振動は、
振動子(30)に対接する支持部材(50b)との環状
の接触部により受けられる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】振動子30は、弾性体31に該弾性体31
を励振する電気機械変換素子としての圧電体35が添着
されて成り、振動子30の弾性体31の表面は相対運動
部材20に当接しており、相対運動部材20の当接面2
1は弾性体31に対して摩擦係数の大きい物質が形成
(例えば、コーテイング)されている。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】振動子30と支持体40bとの間のOリン
グ50bは、Oリング50aと同様に中心線z上または
それに近接して配置され支持体40bに刻設された嵌合
溝42に片側が嵌まり込んで接着され、他方の片側であ
る環状の接触部は振動子30の圧電体35に圧接して接
着されている。Oリング50a,50bは細いリング形
状であり、これらの支持部材たるOリング50a,50
bは相対運動部材20および振動子30に線状に当接し
てそれらの全周を支持体40a,40bに担持してい
る。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】次に作用を説明する。振動子30の圧電体
35に通電すると圧電体35が振動し、それにより弾性
体31に表面波が発生し、弾性体31に圧接している相
対運動部材20は表面波により移動させられて回転す
る。この回転は相対運動部材20自体か相対運動部材2
0を支持している支持体40aから出力として取り出さ
れる。位置とに揺動して変位するように、車体側のレー
ルに支持されているが、係脱部材を、拘束位置と拘束解
除とにスライドして変位するように支持してもよい。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】振動子30の弾性体31,圧電体35およ
び相対運動部材20は圧電体35の振動により変位し、
あるいは振動するが、相対運動部材20の振動あるいは
変位に対してはOリング50aが弾性変形してそれを許
容し、振動子30の振動あるいは変位に対してはOリン
グ50bが弾性変形してそれを許容し、振動および変位
が妨げられることがない。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】このように、振動子30はOリング50b
によって支持されるが、Oリング50bの環状の接触部
と振動子30との接触面積は極めて小さいので、圧電体
35の振動が抑制されることがなく、振動モーター10
は高効率で作動する。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0021
【補正方法】変更
【補正内容】
【0021】すなわち、振動子30の圧電体35は中心
線zより内側にし、弾性体31を張り出して段付形状と
し、その段部32の平面部32aが振動子30の中立面
上に形成され、一方、振動子30を担持する支持体40
bには内向きの段部43が形成され、振動子30の外向
きの段部32と支持体40bの内向きの段部43とは内
外から対向していてその間に形成された空間にOリング
50bを保持してある。Oリング50bの位置は中心線
z上あるいはその近傍に位置している。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】本実施形態では、圧電体35を直接に支持
するものがないのでその振動が妨げられることがなく、
Oリング50bは振動子30の外向きの段部32と支持
体40bの内向きの段部43とに挾まれるので、位置が
容易に決まり、接着しなくてもOリング50bを保持す
ることができる。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】また、各実施形態の支持方法によれば、振
動子30と相対運動部材20とを加圧接触により生じる
接触面の傾きがほとんど無く、接触面を有効に利用でき
る。更に、第2実施形態では、振動子30の圧電体35
を拘束するものがないので、効果的に振動し、かつ支持
部材たるOリング50bの位置決めが容易であるととも
に接着を要しない構造にすることができるという利点が
ある。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】なお、前記各実施形態では一般的には断面
が円形であるOリングを支持部材として用いたが、円形
断面に限ることなく、だ円,多角形等を採用することが
でき、要するに振動子30に環状に当接するものであれ
ばよい。振動子30がそのような支持部材50bを介し
て担持されていれば効果がある。また、直動型の振動モ
ーターにも本発明を適用できることはいうまでもない。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】
【発明の効果】本発明に係る振動モーターによれば、振
動子を、該振動子との間の環状の接触部によって支持す
る支持部材を有し、該支持部材の接触部の外径が、前記
振動子の外径よりも小さいから、振動子の振動,変位が
妨げられることがなく、特に振動子の外径部に発生する
最も大きな振幅が何ら抑制されることがなく、最大振幅
を有効に利用でき、高効率で回転する振動モーターとす
ることができる。また構造も簡単なのでコストも低減す
る。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【符号の説明】 10…振動モーター 20…相対運動部材 30…振動子 31…弾性体 35…圧電体 40a,40b…支持体 50a,50b…Oリング(支持部材)
【手続補正15】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弾性体および該弾性体に振動を発生させる
    電気機械変換素子とからなる環状構造の振動子と、前記
    弾性体に加圧接触され該弾性体に発生する振動によって
    駆動される環状構造の相対運動部材とを備えた振動モー
    ターにおいて、 前記振動子を、該振動子との間の環線状の接触部によっ
    て支持する支持部材を有し、該支持部材の接触部の外径
    が、前記振動子の外径よりも小さいことを特徴とする振
    動モーター。
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