JPH1146485A - Supersonic motor and its rotor - Google Patents

Supersonic motor and its rotor

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JPH1146485A
JPH1146485A JP9199986A JP19998697A JPH1146485A JP H1146485 A JPH1146485 A JP H1146485A JP 9199986 A JP9199986 A JP 9199986A JP 19998697 A JP19998697 A JP 19998697A JP H1146485 A JPH1146485 A JP H1146485A
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rotor
stator
vibration
ultrasonic motor
block
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Masahiko Komoda
晶彦 菰田
Toshiaki Miyamoto
年昭 宮本
Kazumasa Kubota
和政 久保田
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Asmo Co Ltd
Honda Electronics Co Ltd
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Asmo Co Ltd
Honda Electronics Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate the management of the tightening torque of a supersonic motor and obtain its desired rotational characteristic, by generating a longitudinal vibration in its stator, and by providing in its rotor a vibration converting means for converting the longitudinal vibration into a torsional vibration. SOLUTION: A supersonic motor includes a stator 1 which has first and second blocks 3, 4, first and second piezoelectric elements 5, 6, and first and second electrode plates 7, 8, and a rotor 2 with a plurality of slits 12 formed as a vibration converting means. The first electrode plate 7 of the stator 1 is connected electrically with the second block 4 via the first block 3 and through a bolt 9. Therefore, using the second electrode plate 8 as a common electrode plate, high-frequency AC voltages are applied to the first and the second piezoelectric elements 5, 6 in the upside-down polarity of the element 6. As a result, when the first piezoelectric element 5 expands and contracts, the second piezoelectric element 6 also contracts and expands. Then, transferring a longitudinal vibration generated in the stator 1 to the rotor 2, a torsional vibration is so generated in the rotor 2 by the slits 12 formed in it that the longitudinal and torsional vibrations give respectively a buoyancy and torque to the rotor 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータ及び
これに用いられるロータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic motor and a rotor used for the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】超音波モータとして図10に示すような
定在波型のものがある。この超音波モータは、ロータ8
0及びステータ81から構成されている。ステータ81
はブロック82〜84、圧電素子85,86及び電極板
87,88から構成され、それぞれが一本のボルト89
により締付けられて連結されている。又、前記ロータ8
0には、ステータ81の上面から突き出た前記ボルト8
9が嵌挿され、ロータ80とステータ81とは、ナット
90により締付けられて圧接されている。前記ブロック
83の周面には、複数のスリット83aが形成されてい
る。
2. Description of the Related Art As an ultrasonic motor, there is a standing wave type as shown in FIG. This ultrasonic motor has a rotor 8
0 and a stator 81. Stator 81
Is composed of blocks 82 to 84, piezoelectric elements 85 and 86, and electrode plates 87 and 88, each of which is a single bolt 89.
And are connected. Also, the rotor 8
0 is the bolt 8 protruding from the upper surface of the stator 81.
The rotor 9 and the stator 81 are tightened by a nut 90 and pressed against each other. A plurality of slits 83a are formed on the peripheral surface of the block 83.

【0003】この超音波モータは、電極板87,88に
高周波電圧が印加されると、圧電素子85,86は縦振
動を発生する。ステータ81に伝搬した縦振動はブロッ
ク83に形成したスリット83aによりステータ81に
捩じり振動を発生させる。そして、この縦振動と捩じり
振動とが合成されてロータ80と接触するステータ81
の接触面に生じる楕円振動によって、ロータ80が回転
するようになっている。
In this ultrasonic motor, when a high frequency voltage is applied to the electrode plates 87, 88, the piezoelectric elements 85, 86 generate longitudinal vibration. The longitudinal vibration transmitted to the stator 81 causes the stator 81 to generate torsional vibration by the slit 83a formed in the block 83. Then, the longitudinal vibration and the torsional vibration are combined and the stator 81 which comes into contact with the rotor 80 is formed.
The rotor 80 is rotated by the elliptical vibration generated on the contact surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ロータ80
の回転特性は、スリット83aの形状や、スリット83
aが形成された前記ブロック83の締付け状態等に基づ
き変化する。
By the way, the rotor 80
The rotation characteristics of the slit 83 a
The value a changes depending on the tightening state of the block 83 formed.

【0005】しかしながら、前記ブロック83のスリッ
ト83aは、ブロック83がブロック84と圧電素子8
6との間にボルト89により締付けられる際にその締付
けトルクに基づいて、よじれや、ゆがみが起こることが
あり、所望の回転特性を得るためには、その締付けトル
クの管理が難しかった。
However, the slit 83a of the block 83 is different from the block 83 in that
When the bolt 6 is tightened with the bolt 6, buckling or distortion may occur on the basis of the tightening torque, and it is difficult to manage the tightening torque in order to obtain desired rotational characteristics.

【0006】本発明の目的は、締付けトルクの管理が容
易で、所望の回転特性を得ることができる超音波モータ
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic motor capable of easily controlling a tightening torque and obtaining desired rotational characteristics.

【0007】[0007]

【課題を解決しようとする手段】請求項1に記載の発明
は、ステータにロータを圧接させて、前記ステータに生
じる振動に基づいて前記ロータを回転させる超音波モー
タにおいて、前記ステータに生じる振動は縦振動であ
り、前記ロータは、前記縦振動を捩じり振動に変換する
振動変換手段を有することを要旨としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic motor in which a rotor is pressed against a stator to rotate the rotor based on the vibration generated in the stator. It is longitudinal vibration, and the gist is that the rotor has a vibration converting means for converting the longitudinal vibration into torsional vibration.

【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の超音波モータにおいて、前記振動変換手段は、スリッ
トであることを要旨としている。請求項3に記載の発明
は、請求項2に記載の超音波モータにおいて、前記スリ
ットは、傾斜していることを要旨としている。
According to a second aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to the first aspect, the vibration converting means is a slit. According to a third aspect of the present invention, in the ultrasonic motor according to the second aspect, the slit is inclined.

【0009】請求項4に記載の発明は、ステータに生じ
る縦振動に基づいて回転する超音波モータのロータにお
いて、前記縦振動を捩じり振動に変換する振動変換手段
を有することを要旨としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotor of an ultrasonic motor which rotates based on longitudinal vibration generated in a stator, wherein the rotor has vibration converting means for converting the longitudinal vibration into torsional vibration. .

【0010】請求項5に記載の発明は、請求項4に記載
の超音波モータのロータにおいて、前記振動変換手段
は、スリットであることを要旨としている。。請求項6
に記載の発明は、請求項5に記載の超音波モータのロー
タにおいて、前記スリットは、傾斜していることを要旨
としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the rotor of the ultrasonic motor according to the fourth aspect, the vibration converting means is a slit. . Claim 6
The gist of the present invention is that, in the rotor of the ultrasonic motor according to the fifth aspect, the slit is inclined.

【0011】請求項1に記載の発明によれば、ステータ
に縦振動が生じ、ステータに圧接されたロータには振動
変換手段により捩じり振動が生じる。前記縦振動はロー
タの浮力となり、捩じり振動はロータの回転力となるた
め、ロータは回転する。従って、この超音波モータで
は、ステータに捩じり振動を発生させる手段を必要とし
ない。その結果、ステータの締付けトルクの管理が容易
となる。
According to the first aspect of the present invention, longitudinal vibration is generated in the stator, and torsional vibration is generated in the rotor pressed against the stator by the vibration converting means. The longitudinal vibration becomes the buoyancy of the rotor, and the torsional vibration becomes the rotational force of the rotor, so that the rotor rotates. Therefore, this ultrasonic motor does not require means for generating torsional vibration in the stator. As a result, the management of the tightening torque of the stator becomes easy.

【0012】請求項2に記載の発明によれば、ロータが
有する前記振動変換手段は、スリットであるため、強い
捩じり振動が発生され、効率よく所望の回転特性を得る
ことができる。
According to the second aspect of the present invention, since the vibration converting means of the rotor is a slit, strong torsional vibration is generated, and desired rotational characteristics can be obtained efficiently.

【0013】請求項3に記載の発明によれば、スリット
は傾斜しているため、強い捩じり振動が発生され、効率
よく所望の回転特性を得ることができる。請求項4に記
載の発明によれば、ステータに縦振動が生じると、振動
変換手段により捩じり振動が発生される。前記縦振動は
ロータの浮力となり、捩じり振動はロータの回転力とな
るため、ロータは回転する。従って、このロータは、圧
接されるステータに捩じり振動を発生させる手段を必要
としない。その結果、ステータの締付けトルクの管理が
容易となる。
According to the third aspect of the present invention, since the slit is inclined, a strong torsional vibration is generated, and a desired rotation characteristic can be obtained efficiently. According to the fourth aspect of the invention, when longitudinal vibration occurs in the stator, torsional vibration is generated by the vibration converting means. The longitudinal vibration becomes the buoyancy of the rotor, and the torsional vibration becomes the rotational force of the rotor, so that the rotor rotates. Therefore, this rotor does not require means for generating torsional vibration in the pressed stator. As a result, the management of the tightening torque of the stator becomes easy.

【0014】請求項5に記載の発明によれば、前記振動
変換手段は、スリットであるため、強い捩じり振動が発
生され、超音波モータは効率よく所望の回転特性を得る
ことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the vibration converting means is a slit, strong torsional vibration is generated, and the ultrasonic motor can efficiently obtain desired rotational characteristics.

【0015】請求項6に記載の発明によれば、スリット
は傾斜しているため、強い捩じり振動が発生され、効率
よく所望の回転特性を得ることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the slit is inclined, strong torsional vibration is generated, and desired rotational characteristics can be obtained efficiently.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施の
形態を図1〜図4に従って説明する。図1は、超音波モ
ータの全体の斜視図を示す。図2は、超音波モータの分
解斜視図を示す。図3は、超音波モータの要部縦断面図
を示す。図4は、ロータ2の底面を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view of the entire ultrasonic motor. FIG. 2 is an exploded perspective view of the ultrasonic motor. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of the ultrasonic motor. FIG. 4 shows the bottom surface of the rotor 2.

【0017】超音波モータは、ステータ1、ロータ2を
備えている。ステータ1は第1及び第2ブロック3,
4、第1及び第2圧電素子5,6、第1及び第2電極板
7,8を備えている。
The ultrasonic motor has a stator 1 and a rotor 2. The stator 1 includes first and second blocks 3,
4, first and second piezoelectric elements 5 and 6, and first and second electrode plates 7 and 8.

【0018】第1ブロック3は導電性金属よりなり、本
実施形態ではアルミ合金にて形成されている。第1ブロ
ック3は円柱体であって、その中心軸部には軸線方向に
貫通するネジ孔3aが形成されている。第2ブロック4
は導電性金属よりなり、本実施形態ではアルミ合金にて
形成されている。第2ブロック4は円柱体であって、そ
の中心軸部には軸線方向に貫通するネジ孔4aが形成さ
れている。第2ブロック4の下面4cには、収納凹部4
dが形成されている。
The first block 3 is made of a conductive metal, and in this embodiment, is made of an aluminum alloy. The first block 3 is a cylindrical body, and a screw hole 3a penetrating in the axial direction is formed in a central shaft portion thereof. Second block 4
Is made of a conductive metal, and is formed of an aluminum alloy in this embodiment. The second block 4 is a cylindrical body, and a screw hole 4a penetrating in the axial direction is formed in a central shaft portion thereof. On the lower surface 4c of the second block 4, a storage recess 4 is provided.
d is formed.

【0019】前記第1ブロック3の下面3cと、第2ブ
ロック4の上面4bの間には、第1及び第2圧電素子
5,6と、第1及び第2電極板7,8が配設されてい
る。詳述すると、第1ブロック3の下面3cから第2ブ
ロック4の上面4bに向かって、第1電極板7、第1圧
電素子5、第2電極板8、第2圧電素子6の順に積層さ
れる。
Between the lower surface 3c of the first block 3 and the upper surface 4b of the second block 4, first and second piezoelectric elements 5, 6 and first and second electrode plates 7, 8 are provided. Have been. Specifically, from the lower surface 3c of the first block 3 to the upper surface 4b of the second block 4, a first electrode plate 7, a first piezoelectric element 5, a second electrode plate 8, and a second piezoelectric element 6 are laminated in this order. You.

【0020】第1及び第2圧電素子5,6は円板状に形
成され、その中心部に貫通孔5a,6aがそれぞれ形成
されている。又、第1及び第2圧電素子5,6は、分極
方向がそれぞれ上下逆になるように形成されている。
The first and second piezoelectric elements 5 and 6 are formed in a disk shape, and through holes 5a and 6a are formed in the center thereof. The first and second piezoelectric elements 5 and 6 are formed such that the polarization directions are upside down.

【0021】第1及び第2電極板7,8は円板状に形成
され、その中心部に貫通孔7a,8aがそれぞれ形成さ
れている。又、第1及び第2電極板7,8の周面には端
子片7b,8bがそれぞれ形成され、この端子片7b,
8b間に高周波交流電圧が印加される。
The first and second electrode plates 7 and 8 are formed in a disk shape, and through holes 7a and 8a are formed in the center thereof. Terminal pieces 7b and 8b are formed on the peripheral surfaces of the first and second electrode plates 7 and 8, respectively.
A high frequency AC voltage is applied between 8b.

【0022】そして、第1及び第2ブロック3,4はボ
ルト9で締結される。詳述すると、図3に示すように、
第1及び第2ブロック3,4は、上記した順序で積層さ
れた第1及び第2圧電素子5,6と第1及び第2電極板
7,8を挟んだ状態で、ボルト9が第2ブロック4の収
容凹部4d内のネジ孔4aから第1ブロック3のネジ孔
3aに螺合されることにより、締結される。
Then, the first and second blocks 3 and 4 are fastened with bolts 9. Specifically, as shown in FIG.
The first and second blocks 3 and 4 hold the first and second piezoelectric elements 5 and 6 stacked in the above order and the first and second electrode plates 7 and 8 and hold the bolt 9 in the second position. It is fastened by being screwed into the screw hole 3a of the first block 3 from the screw hole 4a in the accommodation recess 4d of the block 4.

【0023】尚、図3に示すように、予め定めた順序で
積層された第1及び第2圧電素子5,6、第1及び第2
電極板7,8の貫通孔5a〜8aには円筒状の絶縁カラ
ー10が配設され、そのカラー10内を前記ボルト9が
貫通するようにしている。そして、ボルト9に対して第
1及び第2圧電素子5,6、第1及び第2電極板7,8
がそれぞれ電気的に絶縁状態となるように構成してい
る。
As shown in FIG. 3, the first and second piezoelectric elements 5, 6 and the first and second piezoelectric elements 5 and 6 are laminated in a predetermined order.
A cylindrical insulating collar 10 is provided in the through holes 5 a to 8 a of the electrode plates 7 and 8, and the bolt 9 passes through the inside of the collar 10. Then, the first and second piezoelectric elements 5 and 6 and the first and second electrode plates 7 and 8 are
Are electrically insulated from each other.

【0024】又、ボルト9には、前述したように第1及
び第2ブロック3,4と螺合されるネジ部9aと、ネジ
部9aの先端から径を細くして軸方向に延びるポール部
9bと、ポール部9bの先端に形成された先端ネジ部9
cが形成されている。そして、第1及び第2ブロック
3,4がボルト9で締結された状態では、前記ポール部
9bの略中間位置から先端側が第1ブロック3の上面3
bから突出される。
The bolt 9 has a screw portion 9a screwed to the first and second blocks 3 and 4 as described above, and a pole portion having a small diameter from the tip of the screw portion 9a and extending in the axial direction. 9b and a tip screw portion 9 formed at the tip of the pole portion 9b.
c is formed. In a state where the first and second blocks 3 and 4 are fastened with bolts 9, the top end of the first block 3 extends from the substantially middle position of the pole portion 9 b.
b.

【0025】前記第1ブロック3の上面3bには、ロー
タ2が配設されている。ロータ2はステンレス鋼にて形
成された円柱体であって、その中心軸部には軸線方向に
貫通する貫通孔2aが形成されている。又、ロータ2の
上面2bには第1の収容凹部2dが形成され、更に第1
の収容凹部2dの底面には第2の収容凹部2eが形成さ
れている。ロータ2の下面2cにはライニング材11が
設けられ、同ライニング材11が前記第1ブロック3の
上面3bと当接する。そして、第1ブロック3の上面3
bと当接するライニング材11の面を接触面11aとし
ている。
On the upper surface 3b of the first block 3, a rotor 2 is provided. The rotor 2 is a cylindrical body made of stainless steel, and has a through hole 2a penetrating in the axial direction at the center axis thereof. A first housing recess 2d is formed in the upper surface 2b of the rotor 2, and
A second housing recess 2e is formed on the bottom surface of the housing recess 2d. A lining material 11 is provided on the lower surface 2 c of the rotor 2, and the lining material 11 contacts the upper surface 3 b of the first block 3. Then, the upper surface 3 of the first block 3
The surface of the lining material 11 that comes into contact with b is a contact surface 11a.

【0026】ロータ2の下部外周面には、振動変換手段
としての複数のスリット12が形成されている。詳述す
ると、図4に示すように、複数のスリット12は等角度
間隔に形成され、ロータ2の下面2c(ライニング材1
1の接触面11a)からみた各スリット12の切り口
は、外周面から中心に向かってそのほぼ中間位置まで延
びている。そして、そのロータ2の下面2cからみた各
スリット12の切り口から、それぞれ各スリット12は
ロータ2の中心軸線に対してそれぞれ同じ傾斜角度に傾
斜するように切り込み形成されている。本実施形態では
ロータ2の外周面からみて各スリット12は、反時計回
りの斜め上方に、ロータ2のほぼ中間位置まで延びて形
成している。
A plurality of slits 12 are formed on the outer peripheral surface of the lower part of the rotor 2 as vibration converting means. More specifically, as shown in FIG. 4, the plurality of slits 12 are formed at equal angular intervals, and the lower surface 2c (the lining material 1) of the rotor 2 is formed.
The cut of each slit 12 as viewed from the first contact surface 11a) extends from the outer peripheral surface toward the center to a substantially intermediate position. Each slit 12 is cut from the cut surface of each slit 12 viewed from the lower surface 2 c of the rotor 2 so as to be inclined at the same inclination angle with respect to the center axis of the rotor 2. In the present embodiment, as viewed from the outer peripheral surface of the rotor 2, each slit 12 is formed to extend diagonally upward in a counterclockwise direction to a substantially intermediate position of the rotor 2.

【0027】前記ステータ1とロータ2は前記ボルト9
とナット13とで締め付けられ、ロータ2がステータ1
に対して摺動回転可能に圧接される。詳述すると、ロー
タ2の第2の収容凹部2eにボールベアリング14を嵌
合させるとともに、ボールベアリング14の内周面14
aに前記第1ブロック3の上面3bから突出された前記
ポール部9bを貫通させ、前記先端ネジ部9cをロータ
2の第1の収容凹部2dに突出させる。そして、その突
出した先端ネジ部9cにバネ受け15及び円盤板バネ1
6を嵌挿した状態で、同先端ネジ部9cにナット13を
螺合させ締め付ける。この締め付けによって、板バネ1
6及びバネ受け15を介してボールベアリング14のイ
ンナレース14bが下方に押圧される。すると、ボール
ベアリング14のアウタレース14cを介してロータ2
がステータ1に圧接される。このとき、ロータ2はボー
ルベアリング14により摺動回転可能となっている。
The stator 1 and the rotor 2 are connected to the bolt 9
And the nut 13 are tightened.
Are slidably slidably pressed against. More specifically, the ball bearing 14 is fitted into the second housing recess 2 e of the rotor 2, and the inner peripheral surface 14
a, the pole portion 9b protruding from the upper surface 3b of the first block 3 is made to penetrate, and the tip screw portion 9c is protruded into the first housing recess 2d of the rotor 2. Then, the spring receiver 15 and the disc spring 1
In a state in which the nut 6 is inserted, the nut 13 is screwed into the screw portion 9c at the tip and tightened. By this tightening, the leaf spring 1
The inner race 14b of the ball bearing 14 is pressed downward via the spring 6 and the spring receiver 15. Then, the rotor 2 is moved through the outer race 14c of the ball bearing 14.
Is pressed against the stator 1. At this time, the rotor 2 is slidably rotated by the ball bearing 14.

【0028】このように構成された超音波モータのステ
ータ1は、図示しない電圧印加装置から第1及び第2電
極板7,8に所望の高周波交流電圧が印加されると、第
1及び第2圧電素子5,6が縦振動を発生する。
When the desired high-frequency AC voltage is applied to the first and second electrode plates 7 and 8 from a voltage applying device (not shown), the stator 1 of the ultrasonic motor having the above-described configuration is used. The piezoelectric elements 5 and 6 generate longitudinal vibration.

【0029】詳述すると、第1電極板7は、第1ブロッ
ク3を介し、ボルト9を経て第2ブロック4に電気的に
接続されているため、第2電極板8を共通にして、第1
及び第2圧電素子5,6には、上下逆の極性で高周波交
流電圧が印加される。そして、第1及び第2圧電素子
5,6の分極方向は上下が逆であるため、第1圧電素子
5が伸びる場合には、第2圧電素子6も伸び、第1圧電
素子5が縮む場合には、第2圧電素子6も縮む。従っ
て、第1及び第2圧電素子5,6が大きな振幅の縦振動
を発生する。
More specifically, since the first electrode plate 7 is electrically connected to the second block 4 via the first block 3 and the bolt 9, the second electrode plate 8 is shared and the first electrode plate 7 is connected to the second block 4. 1
A high-frequency AC voltage is applied to the second piezoelectric elements 5 and 6 with an inverted polarity. Since the polarization directions of the first and second piezoelectric elements 5 and 6 are upside down, when the first piezoelectric element 5 expands, the second piezoelectric element 6 also expands and when the first piezoelectric element 5 contracts. , The second piezoelectric element 6 also contracts. Therefore, the first and second piezoelectric elements 5 and 6 generate longitudinal vibration having a large amplitude.

【0030】ステータ1にて発生された縦振動はロータ
2に伝達される。すると、ロータ2に形成したスリット
12にて捩じり振動が発生し、前記縦振動がロータ2に
浮力を与え、捩じり振動がロータ2に回転力を与える。
従って、ロータ2が回転する。
The longitudinal vibration generated in the stator 1 is transmitted to the rotor 2. Then, torsional vibration occurs in the slits 12 formed in the rotor 2, and the longitudinal vibration gives buoyancy to the rotor 2, and the torsional vibration gives a rotational force to the rotor 2.
Therefore, the rotor 2 rotates.

【0031】次に上記のように構成した超音波モータの
特徴的な作用効果を以下に記載する。 (1)本実施形態では、ロータ2にスリット12を形成
したため、ステータ1が縦振動を発生すると、ロータ2
のスリット12によりロータ2は捩じり振動を発生す
る。従って、ロータ2が回転する。その結果、ステータ
1中にスリット等の捩じり振動を発生させる手段を必要
としなくなり、ブロック3,4間を締付ける際の締付け
トルクの管理が容易となる。
Next, the characteristic operation and effect of the ultrasonic motor configured as described above will be described below. (1) In this embodiment, since the slits 12 are formed in the rotor 2, when the stator 1 generates longitudinal vibration, the rotor 2
The rotor 2 generates a torsional vibration due to the slit 12. Therefore, the rotor 2 rotates. As a result, there is no need for a means for generating torsional vibration such as a slit in the stator 1 and the management of the tightening torque when tightening the blocks 3 and 4 becomes easy.

【0032】(2)本実施形態では、ロータ2が捩じり
振動を発生し、自身を回転させるため、ナット13を取
り外してスリット12の形状が異なるロータ2を交換す
るだけで、容易に回転特性の異なる超音波モータとする
ことができる。従って、異なる回転特性の超音波モータ
のステータを同一のステータとすることができ、複雑な
構成となるステータの標準化が可能となる。その結果、
超音波モータのコストの低減が期待できる。
(2) In the present embodiment, since the rotor 2 generates torsional vibration and rotates itself, the rotor 2 can be easily rotated simply by removing the nut 13 and replacing the rotor 2 having a different shape of the slit 12. Ultrasonic motors having different characteristics can be provided. Therefore, the stators of the ultrasonic motors having different rotation characteristics can be the same, and the stator having a complicated configuration can be standardized. as a result,
The cost of the ultrasonic motor can be reduced.

【0033】(3)本実施形態では、ステータ1は縦振
動のみを発生できればよいため、ステータのサイズを小
さくすることができる。 (4)本実施の形態では、ステータ1の第1及び第2ブ
ロック3,4をアルミ合金で構成した。従って、超音波
モータの重量は軽量化される。
(3) In the present embodiment, the stator 1 only needs to be able to generate only longitudinal vibration, so that the size of the stator can be reduced. (4) In the present embodiment, the first and second blocks 3 and 4 of the stator 1 are made of an aluminum alloy. Therefore, the weight of the ultrasonic motor is reduced.

【0034】尚、発明の実施の形態は、上記実施形態に
限定されるものではなく、以下のように実施してもよ
い。 ○上記実施形態では、ボルト9にてステータ1を構成す
る部材3〜8を締結して連結するとともに、ボルト9と
ナット13にてステータ1とロータ2とを圧接させると
したが、ステータを構成する部材を連結する手段と、前
記圧接させる手段は別々に設けたものでもよく、例え
ば、図5に示すように、ステータ1は、軸部17aにネ
ジがなく、前記軸部17aの一端に頭部17bが形成さ
れたリベット17をステータ1を構成する部材の貫通孔
3a〜8aに貫通させ、樫め止め等により強く連結した
構成とし、ロータは、外部からの押圧により所定の面に
圧接させる構成としてもよい。このようにしても、上記
実施の形態の効果の(1)〜(4)と同様の効果を得る
ことができる。
The embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, but may be carried out as follows. In the above embodiment, the members 3 to 8 constituting the stator 1 are fastened and connected by the bolts 9, and the stator 1 and the rotor 2 are pressed against each other by the bolts 9 and the nuts 13. For example, as shown in FIG. 5, the stator 1 has no shaft portion 17a and has a head at one end of the shaft portion 17a. The rivet 17 in which the portion 17b is formed is penetrated through the through holes 3a to 8a of the members constituting the stator 1 and is strongly connected by means of an oak stopper or the like, and the rotor is pressed against a predetermined surface by pressing from the outside. It may be configured. Even in this case, the same effects as the effects (1) to (4) of the above embodiment can be obtained.

【0035】○上記実施の形態のロータ2は、振動変換
手段を有するロータであれば、どのようなロータであっ
てもよい。例えば、ロータ2を図6(a),(b)に示
すロータ21に変更してもよい。図6(a)はロータ2
1の上面図を示し、図6(b)はロータ21の側面図を
示す。このロータ21は、下面、即ち前記ステータ1と
の接触面にライニング材22が備えられ、外周面からみ
て上面から複数のスリット23が時計回りの斜め下方向
に、ロータ21のほぼ中間位置まで延びて形成されてい
る。このようにしても、上記実施の形態の効果の(1)
〜(4)と同様の効果を得ることができる。
The rotor 2 of the above embodiment may be any rotor as long as it has a vibration converting means. For example, the rotor 2 may be changed to the rotor 21 shown in FIGS. FIG. 6A shows the rotor 2.
1 shows a top view, and FIG. 6B shows a side view of the rotor 21. The rotor 21 is provided with a lining material 22 on a lower surface, that is, a contact surface with the stator 1, and a plurality of slits 23 extend obliquely clockwise downward from the upper surface as viewed from the outer peripheral surface to a substantially intermediate position of the rotor 21. It is formed. Even in this case, the effect (1) of the above embodiment can be obtained.
The same effects as in (4) can be obtained.

【0036】○又、ロータ2を図7(a),(b)に示
すロータ31に変更してもよい。図7(a)はロータ3
1の上面図を示し、図7(b)はロータ31の側面図を
示す。このロータ31は、下面、即ち前記ステータ1と
の接触面にライニング材32が備えられ、外周面からみ
て下面から複数のスリット33が反時計回りの斜め上方
向に、上面まで延びて形成されている。このようにして
も上記実施の形態の効果の(1)〜(4)と同様の効果
を得ることができる。又、このように切り口が上下面に
貫通するスリット33は、切削加工にて容易に形成する
ことができる。
The rotor 2 may be changed to a rotor 31 shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b). FIG. 7A shows the rotor 3.
1 is a top view, and FIG. 7B is a side view of the rotor 31. The rotor 31 is provided with a lining material 32 on a lower surface, that is, a contact surface with the stator 1, and formed with a plurality of slits 33 extending obliquely counterclockwise from the lower surface to the upper surface as viewed from the outer peripheral surface. I have. Even in this case, the same effects as the effects (1) to (4) of the above embodiment can be obtained. In addition, the slits 33 having the cuts penetrating the upper and lower surfaces can be easily formed by cutting.

【0037】○又、ロータ2を図8に示すロータ35に
変更してもよい。このロータ35は円柱体の本体36の
下面に等角度間隔に複数個の振動変換手段としての接触
片37が配設されている。この接触片37は、本体36
の下面からみて時計回りの斜め下方向に延びて形成され
ている。そして、接触片37の下面、即ち前記ステータ
1との接触面にはライニング材38が備えられている。
このようにしても上記実施の形態の効果の(1)〜
(4)と同様の効果を得ることができる。
The rotor 2 may be changed to a rotor 35 shown in FIG. In the rotor 35, a plurality of contact pieces 37 as vibration converting means are arranged on the lower surface of a cylindrical main body 36 at equal angular intervals. This contact piece 37 is
Is formed to extend clockwise and obliquely downward as viewed from the lower surface of the. A lining material 38 is provided on the lower surface of the contact piece 37, that is, on the contact surface with the stator 1.
Even in such a case, the effects (1) to (5) of the above embodiment can be obtained.
The same effect as (4) can be obtained.

【0038】○上記実施の形態のステータ1は、縦振動
を発生できるステータであれば、どのようなステータで
あってもよい。例えば、ステータ1を図9(a)に示す
ステータ41に変更してもよい。このステータ41は、
ロータ2との接触面側のブロック42に円柱状にくり貫
いた凹部43が形成されている。このようにすると、ス
テータ41で生じる縦振動が、ロータ2に効率良く伝達
される。
The stator 1 of the above embodiment may be any stator as long as it can generate longitudinal vibration. For example, the stator 1 may be changed to a stator 41 shown in FIG. This stator 41
The block 42 on the contact surface side with the rotor 2 is formed with a concave portion 43 that is hollowed out in a cylindrical shape. By doing so, the longitudinal vibration generated in the stator 41 is efficiently transmitted to the rotor 2.

【0039】○又、ステータ1を図9(b)に示すステ
ータ51に変更してもよい。このステータ51は、上端
のブロック52及び下端のブロック53が上下に短く形
成されている。このようにすると、超音波モータの形状
が短くなり小型化される。
The stator 1 may be changed to a stator 51 shown in FIG. In the stator 51, an upper end block 52 and a lower end block 53 are formed vertically shorter. By doing so, the shape of the ultrasonic motor is shortened and the size is reduced.

【0040】○又、ステータ1を図9(c)に示すステ
ータ61に変更してもよい。このステータ61は、ロー
タ2との接触面側のブロック62が接触面側に向かうほ
ど径が小さく形成されている。このようにすると、ステ
ータ61で生じる縦振動が、ロータ2に効率良く伝達さ
れる。
The stator 1 may be changed to a stator 61 shown in FIG. The diameter of the stator 61 decreases as the block 62 on the contact surface side with the rotor 2 approaches the contact surface side. With this configuration, the longitudinal vibration generated in the stator 61 is efficiently transmitted to the rotor 2.

【0041】○又、ステータ1を図9(d)に示すステ
ータ71に変更してもよい。このステータ71は、上端
のブロック72が長く、下端のブロック73が短く形成
されている。
The stator 1 may be changed to a stator 71 shown in FIG. The stator 71 has an upper end block 72 that is long and a lower end block 73 that is short.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、ステー
タの締付けトルクの管理が容易に行なえる超音波モータ
を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an ultrasonic motor capable of easily controlling the tightening torque of the stator.

【0043】請求項2及び3に記載の発明によれば、請
求項1に記載の発明の効果に加えて、効率よく所望の回
転特性を得ることができる超音波モータを提供すること
ができる。
According to the second and third aspects of the invention, in addition to the effects of the first aspect of the invention, it is possible to provide an ultrasonic motor capable of efficiently obtaining desired rotational characteristics.

【0044】請求項4に記載の発明によれば、ステータ
の締付けトルクの管理が容易に行なえる超音波モータの
ロータを提供することができる。請求項5及び6に記載
の発明によれば、請求項4に記載の発明の効果に加え
て、効率よく所望の回転特性を得ることができる超音波
モータのロータを提供することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide an ultrasonic motor rotor in which the tightening torque of the stator can be easily controlled. According to the fifth and sixth aspects of the invention, in addition to the effect of the fourth aspect of the invention, it is possible to provide a rotor of an ultrasonic motor capable of efficiently obtaining desired rotational characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本実施の形態における超音波モータの全体の斜
視図。
FIG. 1 is an overall perspective view of an ultrasonic motor according to an embodiment.

【図2】本実施の形態における超音波モータの分解斜視
図。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the ultrasonic motor according to the embodiment.

【図3】本実施の形態における超音波モータの要部縦断
面図。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of the ultrasonic motor according to the embodiment.

【図4】本実施の形態におけるロータの底面を説明する
ための説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a bottom surface of a rotor according to the embodiment.

【図5】別例における超音波モータの要部縦断面図。FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an essential part of an ultrasonic motor in another example.

【図6】(a)別例におけるロータの上面図。(b)別
例におけるロータの側面図。
FIG. 6A is a top view of a rotor in another example. (B) The side view of the rotor in another example.

【図7】(a)別例におけるロータの上面図。(b)別
例におけるロータの側面図。
FIG. 7A is a top view of a rotor in another example. (B) The side view of the rotor in another example.

【図8】別例におけるロータの斜視図。FIG. 8 is a perspective view of a rotor in another example.

【図9】(a)〜(d)別例におけるステータの側面
図。
9A to 9D are side views of another example of a stator.

【図10】従来技術における超音波モータの全体の斜視
図。
FIG. 10 is an overall perspective view of an ultrasonic motor according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,41,51,61,71…ステータ、2,21,3
1,35…ロータ、12,23,33…スリット、37
…接触片。
1, 41, 51, 61, 71 ... stator, 2, 21, 3
1, 35 ... rotor, 12, 23, 33 ... slit, 37
... contact pieces.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 和政 愛知県豊橋市大岩町字小山塚20番地 本多 電子 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kazumasa Kubota 20 Oyamazuka, Oiwa-cho, Toyohashi-shi, Aichi Honda Honda Electronics Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステータ(1,41,51,61,7
1)にロータ(2,21,31,35)を圧接させて、
前記ステータ(1,41,51,61,71)に生じる
振動に基づいて前記ロータ(2,21,31,35)を
回転させる超音波モータにおいて、 前記ステータ(1,41,51,61,71)に生じる
振動は縦振動であり、前記ロータ(2,21,31,3
5)は、前記縦振動を捩じり振動に変換する振動変換手
段(12,23,33,37)を有することを特徴とす
る超音波モータ。
A stator (1, 41, 51, 61, 7)
The rotor (2, 21, 31, 35) is pressed against 1),
An ultrasonic motor for rotating the rotor (2, 21, 31, 35) based on vibration generated in the stator (1, 41, 51, 61, 71), wherein the stator (1, 41, 51, 61, 71) ) Is a longitudinal vibration, and the rotor (2, 21, 31, 3)
5) An ultrasonic motor having vibration converting means (12, 23, 33, 37) for converting the longitudinal vibration into torsional vibration.
【請求項2】 請求項1に記載の超音波モータにおい
て、 前記振動変換手段(12,23,33,37)は、スリ
ット(12,23,33)であることを特徴とする超音
波モータ。
2. The ultrasonic motor according to claim 1, wherein said vibration converting means is a slit.
【請求項3】 請求項2に記載の超音波モータにおい
て、 前記スリット(12,23,33)は、傾斜しているこ
とを特徴とする超音波モータ。
3. The ultrasonic motor according to claim 2, wherein said slits (12, 23, 33) are inclined.
【請求項4】 ステータ(1,41,51,61,7
1)に生じる縦振動に基づいて回転する超音波モータの
ロータにおいて、 前記縦振動を捩じり振動に変換する振動変換手段(1
2,23,33,37)を有することを特徴とする超音
波モータのロータ。
4. A stator (1, 41, 51, 61, 7).
In a rotor of an ultrasonic motor that rotates based on longitudinal vibration generated in 1), a vibration conversion unit (1) that converts the longitudinal vibration into torsional vibration.
(2, 23, 33, 37).
【請求項5】 請求項4に記載の超音波モータのロータ
において、 前記振動変換手段は(12,23,33,37)、スリ
ット(12,23,33)であることを特徴とする超音
波モータのロータ。
5. The ultrasonic motor rotor according to claim 4, wherein said vibration converting means is (12, 23, 33, 37) and a slit (12, 23, 33). Motor rotor.
【請求項6】 請求項5に記載の超音波モータのロータ
において、 前記スリット(12,23,33)は、傾斜しているこ
とを特徴とする超音波モータのロータ。
6. The rotor for an ultrasonic motor according to claim 5, wherein said slits (12, 23, 33) are inclined.
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