JPS6260480A - 摩耗防止機構を有する超音波モ−タ - Google Patents
摩耗防止機構を有する超音波モ−タInfo
- Publication number
- JPS6260480A JPS6260480A JP60197750A JP19775085A JPS6260480A JP S6260480 A JPS6260480 A JP S6260480A JP 60197750 A JP60197750 A JP 60197750A JP 19775085 A JP19775085 A JP 19775085A JP S6260480 A JPS6260480 A JP S6260480A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- stator
- ultrasonic motor
- frame body
- wear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/0045—Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with torsion or shear modes
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は超音波モータに係わり、２！らに詳しくはステ
ータとロータの摺動機構の改良に関する。
ータとロータの摺動機構の改良に関する。
従来のこの種装置におい−Ｃは１例えば本発明者になる
特願昭５９−１７２４２９あるいは特開昭５６−１３８
４６９号に示されているように、楕円振動をするステー
タの裏面にロータを圧着することにより、ロータに発生
する回転トルクを利用したものである。モータの出力ト
ルクは圧着力に依存するので、出力トルクを大きくする
には、ロータとステータの圧着力を強くしなければなら
ない。一方、ロータを強く圧着されたステータの楕円振
動は、ステータと垂直な面内成分が抑圧されていびつな
楕円となり、ロータが受ける力は回転に寄与する成分だ
けでなく、回転に逆らう戻り成分の作用も受けるように
なり、ロータとステータの面間の相対速度にずれが生じ
、摩耗を発生するという欠点があった。
特願昭５９−１７２４２９あるいは特開昭５６−１３８
４６９号に示されているように、楕円振動をするステー
タの裏面にロータを圧着することにより、ロータに発生
する回転トルクを利用したものである。モータの出力ト
ルクは圧着力に依存するので、出力トルクを大きくする
には、ロータとステータの圧着力を強くしなければなら
ない。一方、ロータを強く圧着されたステータの楕円振
動は、ステータと垂直な面内成分が抑圧されていびつな
楕円となり、ロータが受ける力は回転に寄与する成分だ
けでなく、回転に逆らう戻り成分の作用も受けるように
なり、ロータとステータの面間の相対速度にずれが生じ
、摩耗を発生するという欠点があった。
この発明は、上記従来製品が持っていたロータとステー
タ間の摺動面の摩耗という欠点を解決し、以って耐久性
に優れた超音波モータを提供することを目的とする。
タ間の摺動面の摩耗という欠点を解決し、以って耐久性
に優れた超音波モータを提供することを目的とする。
超音波モータの摺動面が摩耗する原因は、ステータの振
動速度とのロータの回転に伴う摺動面の線速度との間に
ず１れが生ずるからである。もしも相対速度にずれがな
ければ、ローラによるトルク伝達ｖ１構と同じであるか
ら原理的に摩耗は生じない。ローラを圧着しない状態で
のステータの自由端面の振動は面の法線を含む面（端面
と垂直な面）内で楕円運動をしており、楕円運動の水平
方向成分は、時間変化に対して正弦波的に変動する往復
運動であるから一定値になることはない。しかるに、ロ
ータが圧着されろと楕円運動の垂直成分が圧着力に応じ
て抑圧され、楕円の頭が水平につぶれたように変形する
。この変形部分ではロータの慣性とつり合う等速運動に
なり、ずれは生じない。
動速度とのロータの回転に伴う摺動面の線速度との間に
ず１れが生ずるからである。もしも相対速度にずれがな
ければ、ローラによるトルク伝達ｖ１構と同じであるか
ら原理的に摩耗は生じない。ローラを圧着しない状態で
のステータの自由端面の振動は面の法線を含む面（端面
と垂直な面）内で楕円運動をしており、楕円運動の水平
方向成分は、時間変化に対して正弦波的に変動する往復
運動であるから一定値になることはない。しかるに、ロ
ータが圧着されろと楕円運動の垂直成分が圧着力に応じ
て抑圧され、楕円の頭が水平につぶれたように変形する
。この変形部分ではロータの慣性とつり合う等速運動に
なり、ずれは生じない。
圧着力がさらに大きくなると、ロータ分水平面位置も時
間的に変動するので、楕円の変形は複雑になり、ロータ
とステータとが楕円運動の逆位相時にも接触するように
なり、Ｈ耗の原因となる。これを防ぐには、ロータの摺
動面をつねに一定の水平面位置に保持するように支持す
ることによって解決することができる。すなわち、ロー
タがステータの楕円運動を受けて水平方向の回転子トル
クを与えら九たとき、同時に垂直方向の振動も作用し、
圧着力が大きいほど垂直成分の作用も大きくなる。その
結果、ロータがステータから離れているはずの楕円の逆
まわりの位相にあっても、ロータとステータとが強く接
触した状態を作り出すため摩耗が生ずるのであり、これ
を防ぐには、逆位相時にロータがステータに接触しない
ような構成りにすればよいことになる。
間的に変動するので、楕円の変形は複雑になり、ロータ
とステータとが楕円運動の逆位相時にも接触するように
なり、Ｈ耗の原因となる。これを防ぐには、ロータの摺
動面をつねに一定の水平面位置に保持するように支持す
ることによって解決することができる。すなわち、ロー
タがステータの楕円運動を受けて水平方向の回転子トル
クを与えら九たとき、同時に垂直方向の振動も作用し、
圧着力が大きいほど垂直成分の作用も大きくなる。その
結果、ロータがステータから離れているはずの楕円の逆
まわりの位相にあっても、ロータとステータとが強く接
触した状態を作り出すため摩耗が生ずるのであり、これ
を防ぐには、逆位相時にロータがステータに接触しない
ような構成りにすればよいことになる。
本発明は上記の技術的思想に基づいてなされたものであ
って、楕円振動をするステータと該ステータの端面に圧
着されるロータとを備え、上記ロータに発生する回転ト
ルクを駆動力とする超音波モータにおいて、上記ステー
タの楕円振動のたて成分によって、上記ロータの摺動面
が一定レベルを超えて上記ステータ側にたて振動するの
を防止するストッパー機構を設けたことを特徴とするも
のである。
って、楕円振動をするステータと該ステータの端面に圧
着されるロータとを備え、上記ロータに発生する回転ト
ルクを駆動力とする超音波モータにおいて、上記ステー
タの楕円振動のたて成分によって、上記ロータの摺動面
が一定レベルを超えて上記ステータ側にたて振動するの
を防止するストッパー機構を設けたことを特徴とするも
のである。
以下１本発明になる摩耗防止機構を有する超音波モータ
の実施例を図面に従って説明する。
の実施例を図面に従って説明する。
実施例１
第１図は本発明の第１実施例を示す一部断面図であって
、従来技術たとえば、特願昭５９−１７２４２９号の実
施例に示されている超音波モータと構造を比較したとき
基本的な差異は、第１図に斜線で断面を示した、ロータ
の沈み込みを防止する枠体１を付設した点である。その
他は本発明者が従来より提案して来た片持梁型超音波楕
円振動子を用いた圧電モータの従来製品同じである。す
なわち、例えばＰＺＴなとで作製された２枚の圧電振動
子２および３の正電極面を対向させた間にリード線の付
いた端子板５を挟み、外側に別の端粉塵板４を重ね、こ
れらを座金６にセットしたキャップボトル１０Ｌご通し
、つづいてアルミニウム胴部７を通した後、ボルトの先
端をアルミニウムのねじり結合子８のボルト穴に通して
締め付けることにより、これらを一体化し、ステータと
して構成した。でき上ったステータを、例えばアセター
ル樹脂あるいはフッ樹脂など、滑性及び剛性に優れた合
成樹脂製のケース状枠体１に嵌め、座金６を枠体ｌに圧
入固定した。枠体】にはリング状の棚部１′ができてお
り、ロータの外周がこの棚部１′で支持されるので、棚
部１′の上面とステータ端面とは、はぼ同一面内になる
ようにステータが枠体１に圧入され、ロータ９をセット
し、リード線４および５の間に所定の高周波電圧を入力
してロータ９を回転させ、出力トルクの大きさ。
、従来技術たとえば、特願昭５９−１７２４２９号の実
施例に示されている超音波モータと構造を比較したとき
基本的な差異は、第１図に斜線で断面を示した、ロータ
の沈み込みを防止する枠体１を付設した点である。その
他は本発明者が従来より提案して来た片持梁型超音波楕
円振動子を用いた圧電モータの従来製品同じである。す
なわち、例えばＰＺＴなとで作製された２枚の圧電振動
子２および３の正電極面を対向させた間にリード線の付
いた端子板５を挟み、外側に別の端粉塵板４を重ね、こ
れらを座金６にセットしたキャップボトル１０Ｌご通し
、つづいてアルミニウム胴部７を通した後、ボルトの先
端をアルミニウムのねじり結合子８のボルト穴に通して
締め付けることにより、これらを一体化し、ステータと
して構成した。でき上ったステータを、例えばアセター
ル樹脂あるいはフッ樹脂など、滑性及び剛性に優れた合
成樹脂製のケース状枠体１に嵌め、座金６を枠体ｌに圧
入固定した。枠体】にはリング状の棚部１′ができてお
り、ロータの外周がこの棚部１′で支持されるので、棚
部１′の上面とステータ端面とは、はぼ同一面内になる
ようにステータが枠体１に圧入され、ロータ９をセット
し、リード線４および５の間に所定の高周波電圧を入力
してロータ９を回転させ、出力トルクの大きさ。
回転のスムーズさなど検討となから、棚部１′の上面と
ステータ端面の相対的レベル差を微調した。
ステータ端面の相対的レベル差を微調した。
ロータ９１′！コイルスプリング１２を通したボルトｌ
ｌをステータ端面のねじ穴１４に締め付けることにより
圧着した。なお、コイルスプリング１２とロータ９の間
にはボールベアリング１３を介在させ、ロータ９が円滑
に回転するようにした。ボルト１１を十分締め付け、リ
ード線４，５の間に３４．７０ＫＩｌｚ、 Ｉ ＯＯＶ
の正弦波電圧を印加するとロータ９は約１５０ｒｐｍの
回転数で静かに回転した。出力トルクは約６Ｋｇ ｃ
ｍであった。
ｌをステータ端面のねじ穴１４に締め付けることにより
圧着した。なお、コイルスプリング１２とロータ９の間
にはボールベアリング１３を介在させ、ロータ９が円滑
に回転するようにした。ボルト１１を十分締め付け、リ
ード線４，５の間に３４．７０ＫＩｌｚ、 Ｉ ＯＯＶ
の正弦波電圧を印加するとロータ９は約１５０ｒｐｍの
回転数で静かに回転した。出力トルクは約６Ｋｇ ｃ
ｍであった。
ロータ９はステータの超音波振動の上下成分を受けて上
下に振動をするので、棚部１′のレベル調整が悪いと逆
位相でステータに接触しきしみ音を発すると共に摩耗が
生じる。従来の枠体なしモータの場合でも、圧着力と周
波数を微細に、ＶＵａすれば、きしみ音および摩耗の無
い状態を実現可能であるが、その状態で３０分乃至数時
間放置すると圧着条件がずれるためかきしみ音が出始め
、きしみ始めると間もなくロータ９がステータに焼き・
付き回転が停止してしまった。
下に振動をするので、棚部１′のレベル調整が悪いと逆
位相でステータに接触しきしみ音を発すると共に摩耗が
生じる。従来の枠体なしモータの場合でも、圧着力と周
波数を微細に、ＶＵａすれば、きしみ音および摩耗の無
い状態を実現可能であるが、その状態で３０分乃至数時
間放置すると圧着条件がずれるためかきしみ音が出始め
、きしみ始めると間もなくロータ９がステータに焼き・
付き回転が停止してしまった。
この実施例の枠体１は、ロータ９が逆位相時にステータ
に接触するのを防ぐので、一旦！Ｏ１ｍ後は約１ケ月放
置してもきしみ及び焼き付きは生じなかった。
に接触するのを防ぐので、一旦！Ｏ１ｍ後は約１ケ月放
置してもきしみ及び焼き付きは生じなかった。
尚、上記枠体１に形成される棚部１′−は、ロータ９の
下面を支承するためのものであって、その形状がリング
状に限定されるものではなく、例えば複数個の突起状の
４１部を枠体１の内面周方向に等分に配設したものであ
っても良い。
下面を支承するためのものであって、その形状がリング
状に限定されるものではなく、例えば複数個の突起状の
４１部を枠体１の内面周方向に等分に配設したものであ
っても良い。
実施例２
第２図に本発明になる耐１２粍機構を有する超音波モー
タの別の実施例を示す。
タの別の実施例を示す。
本実施例の超音波モータは、ロータがステータのたて振
動を受け、圧着力による反作用でたて振動が励振゛され
、ステータの楕円振動の逆位相時にステータ端面に接触
し、ロータとステータ間の相対速度の差にもとづく面ず
れによるきしみ音、＃！耗が発生するのを防ぐため、ロ
ータとステータの端部との間にスラストベアリングを介
設し、ステータの逆位相時にロータがステータ方向へ強
く振動しても、スラストベアリングにてその振動を阻止
し、それ以上ロータがステータ方向へ接近できなくする
ことによって、ロータがステータ面に圧着することを防
止したことを特徴とするものである。
動を受け、圧着力による反作用でたて振動が励振゛され
、ステータの楕円振動の逆位相時にステータ端面に接触
し、ロータとステータ間の相対速度の差にもとづく面ず
れによるきしみ音、＃！耗が発生するのを防ぐため、ロ
ータとステータの端部との間にスラストベアリングを介
設し、ステータの逆位相時にロータがステータ方向へ強
く振動しても、スラストベアリングにてその振動を阻止
し、それ以上ロータがステータ方向へ接近できなくする
ことによって、ロータがステータ面に圧着することを防
止したことを特徴とするものである。
即ち、この実施例では、第２図に示すように。
ロータ２２の中心部にスラストベアリング２３を入れ、
外周部にコイルスプリング２５が装着されたボルト２６
を、首ふり防止ベアリング２４およびスラストベアリン
グ２７を通してねじり結合子２１の端面２１′に締付け
、ロータ２２の摺動面２２″をねじり結合子２１の端面
２１’に圧着している。上記のように構成された超音波
モータは。
外周部にコイルスプリング２５が装着されたボルト２６
を、首ふり防止ベアリング２４およびスラストベアリン
グ２７を通してねじり結合子２１の端面２１′に締付け
、ロータ２２の摺動面２２″をねじり結合子２１の端面
２１’に圧着している。上記のように構成された超音波
モータは。
必要以上の圧着はスラストベアリング２３で阻止される
ので、ロータがステータの楕円振動の逆位相時にステー
タに接触してきしみ音を出し、摩耗が生ずるのを防止す
ることができた。
ので、ロータがステータの楕円振動の逆位相時にステー
タに接触してきしみ音を出し、摩耗が生ずるのを防止す
ることができた。
尚、上記各実施例において揚げたストッパー機構をそれ
ぞれ単独で適用するのではなく、併用することも可能で
ある６実験の結果、両機構を併用したものが、耐摩耗性
を向上する上で最も効果があった。。
ぞれ単独で適用するのではなく、併用することも可能で
ある６実験の結果、両機構を併用したものが、耐摩耗性
を向上する上で最も効果があった。。
以上説明したように、本発明では楕円振動をするステー
タの端面にロータを圧着することによりロータに発生す
る回転トルクを駆動力とする超音波モータにおいて、ロ
ータがステータの楕円振動のたて振動成分を受けて、た
て振動をしたときロータの摺動面が一定のレベルを超え
て、ステータ側に振動するのを阻止するストッパー機構
を設けた構成をとったから、ステータが縮む逆位相時に
ロータがステータに接触しきしみ音を出して摩耗を生じ
、さらにロータが焼き付いて回転を防止してしまうなど
の好ましからざる事態の発生を防止することができ、以
って回転の安定化、出力トルクの増大、およびモータの
長寿命化という効果を得ることができた。
タの端面にロータを圧着することによりロータに発生す
る回転トルクを駆動力とする超音波モータにおいて、ロ
ータがステータの楕円振動のたて振動成分を受けて、た
て振動をしたときロータの摺動面が一定のレベルを超え
て、ステータ側に振動するのを阻止するストッパー機構
を設けた構成をとったから、ステータが縮む逆位相時に
ロータがステータに接触しきしみ音を出して摩耗を生じ
、さらにロータが焼き付いて回転を防止してしまうなど
の好ましからざる事態の発生を防止することができ、以
って回転の安定化、出力トルクの増大、およびモータの
長寿命化という効果を得ることができた。
第１図は本発明による摩耗防止機構を超音波モータの第
１実施例を示す一部断面図、第２図は第２実施例におけ
るロータの構造を示す一部断面図である。
１実施例を示す一部断面図、第２図は第２実施例におけ
るロータの構造を示す一部断面図である。
Claims (3)
- （１）楕円振動をするステータと該ステータの端面に圧
着されるロータとを備え、上記ロータに発生する回転ト
ルクを駆動力とする超音波モータにおいて、上記ステー
タの楕円振動のたて成分によつて、上記ロータの摺動面
が一定レベルを超えて上記ステータ側にたて振動するの
を防止するストツパー機構を設けたことを特徴とする摩
耗防止機構を有する超音波モータ。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の摩耗防止機構を有す
る超音波モータのストツパー機構として、一端がステー
タに固定され、他端にロータの摺動面を支承する棚部が
形成された合成樹樹脂材料製の枠体を用いたことを特徴
とする摩耗防止機構を有すろ超音波モータ。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の摩耗防止機構を有す
る超音波モータのストツパー機構として、ステータ及び
ロータを圧接するボルトと上記ロータとの間にスラスト
ベアリングを介設したことを特徴とする摩耗防止機構を
有す超音波モータ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197750A JPS6260480A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 摩耗防止機構を有する超音波モ−タ |
| EP86102249A EP0198183B1 (en) | 1985-04-19 | 1986-02-20 | Ultrasonic motor |
| DE8686102249T DE3686345T2 (de) | 1985-04-19 | 1986-02-20 | Ultraschallmotor. |
| US06/831,578 US4642509A (en) | 1985-04-19 | 1986-02-21 | Ultrasonic motor using bending, longitudinal and torsional vibrations |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60197750A JPS6260480A (ja) | 1985-09-09 | 1985-09-09 | 摩耗防止機構を有する超音波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6260480A true JPS6260480A (ja) | 1987-03-17 |
Family
ID=16379719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60197750A Pending JPS6260480A (ja) | 1985-04-19 | 1985-09-09 | 摩耗防止機構を有する超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6260480A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63311221A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-20 | Nikon Corp | 加圧力調整装置を有する超音波モータ |
| US4885499A (en) * | 1988-02-12 | 1989-12-05 | Ngk Spark Plug Co., Inc. | Ultrasonic driven type motor |
| US4933590A (en) * | 1988-03-11 | 1990-06-12 | Nec Corporation | Ultrasonic motor |
| US4975614A (en) * | 1987-03-18 | 1990-12-04 | Honda Electric Co., Ltd. | Ultrasonic driving device |
| US5269583A (en) * | 1991-05-30 | 1993-12-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Front end structure of vehicle body |
-
1985
- 1985-09-09 JP JP60197750A patent/JPS6260480A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4975614A (en) * | 1987-03-18 | 1990-12-04 | Honda Electric Co., Ltd. | Ultrasonic driving device |
| JPS63311221A (ja) * | 1987-06-12 | 1988-12-20 | Nikon Corp | 加圧力調整装置を有する超音波モータ |
| US4885499A (en) * | 1988-02-12 | 1989-12-05 | Ngk Spark Plug Co., Inc. | Ultrasonic driven type motor |
| US4933590A (en) * | 1988-03-11 | 1990-06-12 | Nec Corporation | Ultrasonic motor |
| US5269583A (en) * | 1991-05-30 | 1993-12-14 | Nissan Motor Co., Ltd. | Front end structure of vehicle body |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2803939B2 (ja) | 振動波装置 | |
| US6557816B2 (en) | Motor mounting structure and drive shaft mounting structure | |
| JPS61224881A (ja) | 振動波モ−タ | |
| US5274295A (en) | Vibration driven motor | |
| JP2020536484A (ja) | 圧電駆動ユニット | |
| JP3825890B2 (ja) | 振動アクチュエータ | |
| JPS6260480A (ja) | 摩耗防止機構を有する超音波モ−タ | |
| JPH03288039A (ja) | 防振装置 | |
| JP2004183822A (ja) | フライホイール | |
| JP4026930B2 (ja) | 振動波装置および振動波駆動装置 | |
| JPH08326842A (ja) | モータ用マウント | |
| JP2605157Y2 (ja) | ダンパ | |
| JP3577685B2 (ja) | 電子写真画像形成装置の動力伝達装置 | |
| JP2950537B2 (ja) | 超音波モータ | |
| JPS63124785A (ja) | 超音波モ−タ | |
| CN85105554A (zh) | 缓冲消振联轴器和缓冲消振连杆 | |
| JPH1053035A (ja) | センターベアリングサポート | |
| JPS6260481A (ja) | 片持梁状超音波楕円振動子およびこれを用いた超音波モ−タ | |
| KR0120038Y1 (ko) | 초음파 모터 | |
| KR102126283B1 (ko) | 벨트 설치 구조 | |
| JP2560556Y2 (ja) | 等速ジョイント | |
| US6787971B2 (en) | Vibration wave driving device and method of processing vibrating member or moving member for use in vibration wave driving device | |
| JPS6121443A (ja) | バネ定数可変式ダイナミツクダンパ− | |
| JPS61223347A (ja) | パイプ類の制振構造 | |
| JPH0310431Y2 (ja) |