JPH11206155A - 超音波モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品の加工工数や数自体を減らして、部品コ
ストを低減する。 【解決手段】 円環状のステータ２及びそのステータが
固定された円形内周面をもつ支持部材２１とを含む円環
状のステータブロックと、ステータの一端に加圧接触さ
れて、そのステータにより回転駆動されるロータ３を含
むロータブロックと、ステータブロックを固定し、ロー
タブロック円形外周面に回転自在に支持する面をもつホ
ルダー環２２とを備え、支持部材２１は、円形内周面に
ベース部材に締結されるネジ部２１ａが形成され、ホル
ダー環２２は、支持部材を係止する係止部２２ｄ及び支
持部材に締結するネジ部２２ｂが形成され、支持部材と
ホルダー環とは、ネジ部２１ａ，２２ｂによって直接締
結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステータブロック
の固定方法を改良した環状の超音波モータに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図３は、環状の超音波モータの従来例を
示す縦断面図である。ホルダー環１は、このホルダー環
１上に、ステータブロックＳＢを搭載する部材である。
このホルダー環１は、外周面１ａと、ネジ部１ｂ，１ｃ
と、当接面１ｄ等とを備えている。ネジ部１ｂは、外周
面１ａとの傾きが部品精度により押さえられている。ま
た、当接面１ｄは、ネジ部１ｂに対する傾きが部品精度
により押さえられている。

【０００３】ステータブロックＳＢは、ステータ２と、
支持部材１９とを含むブロックである。ステータ２は、
超音波モータの固定子であり、励振を与えるための圧電
素子１７が貼付されている。このステータ２は、支持部
材１９に接合部２ａによって接着されている。

【０００４】支持部材１９は、ステータ２を支持する部
材であり、嵌合面１９ａと、溝１９ｂと、空間部１９ｃ
と、垂直面１９ｄなどとを備えている。嵌合面１９ａ
は、この支持部材１９をホルダー環１の外周面１ａに嵌
合させるための部分である。溝１９ｂは、この支持部材
１９の内周部に円周方向に櫛歯状に形成されており、押
え環２０の凸部２０ａが嵌まり込むようになっている。
つまり、支持部材１９は、ホルダー環１に対して、軸方
向には移動可能に係合し、かつ、径方向には回転しない
構造となっている。これは、ステータブロックＳＢがロ
ータ３を回転させようとしたときに、その反力により、
ステータブロックＳＢ自身が回転するのを防止するため
である。

【０００５】押え環２０は、ステータブロックＳＢがホ
ルダー環１から外れないよう押さえるための部材であ
り、凸部２０ａと、空間部２０ｂと、垂直面２０ｃと、
ネジ部２０ｄ等とを備えている。ネジ部２０ｄは、ホル
ダー環１のネジ部１ｂとネジ結合により連結されてい
る。

【０００６】電源ブラシブロック１４は、電源基板１５
に電源を供給するブロックである。電源基板１５は、押
え環２０の、ステータ２の支持部材１９が当接する面と
反対側に、固定されている。電源基板１５と圧電素子１
７とは、押え環２０の電源供給用の空間部２０ｂ、支持
部材１９の電源供給用の空間部１９ｃを利用して、図示
しないリード線等によって電気的に接続されている。

【０００７】ロータ３は、超音波モータの回転子であ
り、内径部３ａと、接触部３ｂ等とを備えている。ま
た、ロータ３は、ステータ２との接触部３ｂに、摺動部
材４が取り付けられている。ロータ３は、内径部３ａが
ロータ支持環５の小径部５ａに嵌合し、さらに、緩衝部
材９を介して、固定テープ８により、ロータ支持環５に
取り付けられている。

【０００８】ロータ支持環５は、ロータ３を支持するた
めの部材であり、小径部５ａと、内周面５ｂと、その円
周方向の３カ所に設けられた空間部５ｃ等とを備えてい
る。内周面５ｂは、ホルダー環１の外周面１ａに嵌合し
ている。つまり、ロータ支持環５は、軸方向には移動可
能であり、かつ、円周方向には回転可能にホルダー環１
に嵌合配置されている。また、ロータ支持環５には、回
転をモータブロックの外部へ伝達する駆動レバー６がビ
ス７により、直接取り付けられている。

【０００９】加圧バネ１１は、その加圧力により、ステ
ータ２とロータ３間に、必要な押しつけ力を発生するた
めのものであり、例えば、ウェーブワッシャが利用され
ている。加圧バネ１１は、一方側（図３の左側）が押さ
えワッシャ１０を介して、ベアリング１６に当接し、他
方側（図３の右側）がバネ押さえ環１２によって押さえ
られている。バネ押さえ環１２は、ホルダー環１のネジ
部１ｃと、ネジ結合により、連結されている。調整環１
３は、加圧バネ１１の加圧力調整のため部材であり、そ
の厚みを変えることにより、加圧力を調整するようにし
てある。

【００１０】ベアリング１６は、加圧バネ１１の加圧力
を受ける構造となっており、ロータ支持環５の空間部５
ｃに、止めネジ１８によって固定されている。このた
め、ロータ支持環５は、ベアリング１６で加圧力を受
け、負荷損失が十分小さくなるようにされている。

【００１１】つまり、ロータ支持環５は、バネ押さえ環
１２をホルダー環１にネジ締結することにより、加圧バ
ネ１１により、緩衝部材９を介して、常に、軸方向の前
方に押され、この押しつけ力により、ロータ３とステー
タ２は、摺動部材４を介して、加圧摩擦接触している。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した超音
波モータは、その特性上、互いに加圧されて、摩擦接触
しているステータ２の（ロータ３との）接触面２ａと、
ロータ３に取り付けられた摺動部材４とは、均一に接触
していることが必要である。従って、ステータ２の（ロ
ータ３との）接触面２ａと、ロータ支持環５の嵌合面で
あるホルダー環１の外周面１ａに対する許容傾き量が非
常に小さい。

【００１３】この特性のために、従来の超音波モータ
は、以下のような部分の精度が要求される。 （１）支持部材１９の垂直面１９ｄの、その面自身の面
精度と、嵌合面１９ａとの垂直度の許容量を、部品交差
で小さく押さえなければならない。 （２）押え環２０の垂直面２０ｃの、その面自身の面精
度と、ネジ部２０ｄとの垂直度の許容量を、部品交差に
よって小さく押さえなければならない。 （３）ホルダー環１の外周面１ａに対するネジ部１ｂの
傾きの許容量を、部品交差で小さく押さえなければなら
ない。

【００１４】また、支持部材１９の内周部には、円周方
向に櫛歯状の溝１９ｂが必要となり、逆に、押え環２０
には、凸部２０ａが必要となる。以上のことにより、支
持部材１９と押え環２０の部品加工工数が著しく多くな
り、部品コストが増加する。また、押え環２０自身が必
要となる。

【００１５】そこで、本発明は、ステータ部材とロータ
部材の接触面やステータ部材の傾き量などの精度を維持
したままで、部品の加工工数や数自体を減らして、部品
コストを低減することができる超音波モータを提供する
ことを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、円環状のステータ部材（２）及
びそのステータ部材が固定された円形内周面をもつ支持
部材（２１）とを含む円環状のステータブロックと、前
記ステータ部材の一端に加圧接触されて、そのステータ
部材により回転駆動されるロータ部材（３）を含むロー
タブロックと、前記ステータブロックを固定し、前記ロ
ータブロックを回転自在に支持する円形外周面をもつベ
ース部材（２２）とを備えた超音波モータにおいて、前
記支持部材（２１）は、前記円形内周面に前記ベース部
材に締結されるネジ部（２１ａ）が形成され、前記ベー
ス部材（２２）は、前記支持部材を係止する係止部（２
２ｄ）及び前記支持部材に締結するネジ部（２２ｂ）が
形成され、前記支持部材と前記ベース部材とは、前記各
ネジ部（２１ａ，２２ｂ）によって直接締結されること
を特徴とする超音波モータである。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１に記載の超音
波モータにおいて、前記ベース部材は、前記ネジ部及び
前記係止部が前記円形外周面上に設けられていることを
特徴とする超音波モータである。

【００１８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載の超音波モータにおいて、前記支持部材は、前記
ステータ部材が固定された反対側の面に、電源供給用の
エンコーダが設けられていることを特徴とする超音波モ
ータである。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による超音波モー
タの実施形態の概略を示す図、図２は、支持部材２１を
図１のＢ方向から見た図である。なお、前述した従来例
と同様な機能を果たす部分には、同一の符号を付して、
重複する説明は適宜省略し、主に、従来例との相違部分
について説明する。

【００２０】支持部材２１は、その内周部にネジ部２１
ａが設けられており、また、電源基板１５の取付部側の
内側に、ネジ部２１ａとの垂直精度を保った当接面２１
ｂが設けられている。

【００２１】一方、ホルダー環２２は、ネジ部２２ｂ
と、このネジ部２２ｂとの垂直精度を保った当接面２２
ｅを有する凸部２２ｄ等とを備えている。ネジ部２２ｂ
は、ホルダー環２２の外周面２２ａ部との傾きが部品精
度により押さえられている。

【００２２】支持部材２１は、ホルダー環２２と径嵌合
せずに、互いのネジ部２１ａ，２２ｂ同士が螺合して、
当接面２１ｂが当接面２２ｅに当接することにより、ホ
ルダー環２２に直接ネジ締結によって固定される。

【００２３】このときに、加圧により摩擦接触している
ステータ２の（ロータ３との）接触面２ｂと、ロータ３
に取り付けられた摺動部材４とが、均一に接触している
機能も損なわれない。また、支持部材２１とホルダー環
２２とは、直接固定されることにより、モータ起動時の
反力による支持部材２１の回転も発生しなくなる。

【００２４】なお、支持部材２１には、ステータ２が接
着する面と反対側に、電源基板１５が固定されており、
電源基板１５と圧電素子１７とは、支持部材２１の電源
供給用の空間部２１ｃを利用して、図示しないリード線
等によって電気的に接続されている。ここで、従来例の
押え環２０が省略された分、ステータ２の接合部２ａか
ら、電源ブラシブロック１４までの長さが、従来例より
小さくなっている（Ｌ１＜Ｌ２）。

【００２５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、支持部材２１には、その内周面にネジ部２１ａを設
け、さらに、電源基板１５の取付部の内側に、ネジ部２
１ａとの垂直精度を保った当接面２１ｂを設け、一方、
ホルダー環２２には、支持部材２１の当接面２１ｂを当
接させるネジ部２２ｂとの垂直精度を保った当接面２２
ｅを備えた凸部２２ｄを設けたので、ステータ２が取り
付けられた支持部材２１は、ホルダー環２２に直接固定
することが可能になり、押え環２０が不要となった。

【００２６】また、支持部材２１は、ホルダー環２２に
直接ネジ締結されているので、モータの起動時に反力に
よって、支持部材２１が回ることも防止できるので、支
持部材２１自身の形状も単純形状になり、加工工数が削
減できる。

【００２７】従って、本実施形態の超音波モータは、押
さえ環２０が不要となり、また、加工工数が削減できる
ので、コストダウンが図れるうえ、部品の構成要素が減
少することから、モータブロック自体の小型化も可能に
なる。

【００２８】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、支持部材自身の形状が単純形状になり、加工工数
が削減できるので、コストダウンを図れると共に、部品
の構成要素が減少するので、小形が可能になる、という
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による超音波モータの実施形態を示す概
略断面図である。

【図２】支持部材２１を図１のＢ方向から見た図であ
る。

【図３】従来の超音波モータを示す概略断面図である。

【符号の説明】

２ ステータ ３ ロータ ４ 摺動部材 ５ ロータ支持環 ２１ 支持部材 ２１ａ ネジ部 ２１ｂ 当接面 ２２ ホルダー環 ２２ａ 外周面 ２２ｂ ネジ部 ２２ｄ 凸部 ２２ｅ 当接面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円環状のステータ部材及びそのステータ
   部材が固定された円形内周面をもつ支持部材とを含む円
   環状のステータブロックと、 前記ステータ部材の一端に加圧接触されて、そのステー
   タ部材により回転駆動されるロータ部材を含むロータブ
   ロックと、 前記ステータブロックを固定し、前記ロータブロックを
   回転自在に支持する円形外周面をもつベース部材とを備
   えた超音波モータにおいて、 前記支持部材は、前記円形内周面に前記ベース部材に締
   結されるネジ部が形成され、 前記ベース部材は、前記支持部材を係止する係止部及び
   前記支持部材に締結するネジ部が形成され、 前記支持部材と前記ベース部材とは、前記各ネジ部によ
   って直接締結されることを特徴とする超音波モータ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の超音波モータにおい
   て、 前記ベース部材は、前記ネジ部及び前記係止部が前記円
   形外周面上に設けられていることを特徴とする超音波モ
   ータ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の超音波モ
   ータにおいて、 前記支持部材は、前記ステータ部材が固定された反対側
   の面に、電源供給用のエンコーダが設けられていること
   を特徴とする超音波モータ。