JPS63209484A - 超音波モ−タ - Google Patents
超音波モ−タInfo
- Publication number
- JPS63209484A JPS63209484A JP62042024A JP4202487A JPS63209484A JP S63209484 A JPS63209484 A JP S63209484A JP 62042024 A JP62042024 A JP 62042024A JP 4202487 A JP4202487 A JP 4202487A JP S63209484 A JPS63209484 A JP S63209484A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main shaft
- elastic body
- rotating main
- fixed base
- rotating
- 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
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
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〕
この発明は、進行波状の振動エネルギにより駆動する超
音波モータに関するものである。
音波モータに関するものである。
第６図は従来の超音波モータの断面図であり、第１図に
おいて、１．２は互いに９０°ずらせて取付けた圧電素
子、３は弾性体、４はライニング材、５は回転体、６は
ボールベアリング、７は固定台、８ａはナツトで、この
ナツト８ａを締付けることにより皿ばね８ｂによって回
転体５と弾性体３との間に適宜の接触圧を作用させてい
る。９は回転軸である。
おいて、１．２は互いに９０°ずらせて取付けた圧電素
子、３は弾性体、４はライニング材、５は回転体、６は
ボールベアリング、７は固定台、８ａはナツトで、この
ナツト８ａを締付けることにより皿ばね８ｂによって回
転体５と弾性体３との間に適宜の接触圧を作用させてい
る。９は回転軸である。
次に動作について説明する。
圧電素子１．２に各々時間的に９０°の位相差のある交
流電圧を印加することにより、それぞれの圧電素子１．
２が発生する定在波の組合せでモータの駆動源である進
行波が発生する。この進行波は弾性体３に励振され、こ
れにより弾性体３上にライニング材４を介し載置された
回転体１５が進行波の進む方向と逆方向に回転すること
になる。
流電圧を印加することにより、それぞれの圧電素子１．
２が発生する定在波の組合せでモータの駆動源である進
行波が発生する。この進行波は弾性体３に励振され、こ
れにより弾性体３上にライニング材４を介し載置された
回転体１５が進行波の進む方向と逆方向に回転すること
になる。
このようにして超音波モータは動作するのであるが、回
転体５を単に弾性体３上に載置しただけでは進行波の振
動により弾性体３の中心軸と回転体５の中心軸とがずれ
てしまうから、これを防止するために固定台７に圧電素
子１．２を介して弾性体３を固定し、この弾性体３にボ
ールベアリング６を取付けて回転体５と回転軸９とを一
体化して弾性体３の中心軸と回転体５の中心軸（回転軸
）とがずれないようにしている。
転体５を単に弾性体３上に載置しただけでは進行波の振
動により弾性体３の中心軸と回転体５の中心軸とがずれ
てしまうから、これを防止するために固定台７に圧電素
子１．２を介して弾性体３を固定し、この弾性体３にボ
ールベアリング６を取付けて回転体５と回転軸９とを一
体化して弾性体３の中心軸と回転体５の中心軸（回転軸
）とがずれないようにしている。
従来の超音波モータは以上のように構成されているので
、ボールベアリング６には円滑な回転が得られるように
潤滑油が塗布されている。このため、真空雰囲気中に超
音波モータを導入すると、ガスが発生して真空度が悪く
なる。また、ボールベアリング６に塗布されている潤滑
油を洗浄等により払拭してしまうと、回転体５の回転が
円滑でなくなるという問題点がある。
、ボールベアリング６には円滑な回転が得られるように
潤滑油が塗布されている。このため、真空雰囲気中に超
音波モータを導入すると、ガスが発生して真空度が悪く
なる。また、ボールベアリング６に塗布されている潤滑
油を洗浄等により払拭してしまうと、回転体５の回転が
円滑でなくなるという問題点がある。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、真空雰囲気においても使用可能な超音波モー
タを得ることを目的とする。
たもので、真空雰囲気においても使用可能な超音波モー
タを得ることを目的とする。
この発明に係る超音波モータは固定台に１７４波長ずら
せて２枚の圧電素子を取付けると共に、この圧電素子に
弾性体を取付け、さらに上記固定台の中心軸に回転主軸
を遊挿し、この回転主軸および上記固定台のそれぞれス
ラスト方向およびラジアル方向に互いに対向するように
少なくとも１対のマグネットを斥力が作用するように設
けたものである。
せて２枚の圧電素子を取付けると共に、この圧電素子に
弾性体を取付け、さらに上記固定台の中心軸に回転主軸
を遊挿し、この回転主軸および上記固定台のそれぞれス
ラスト方向およびラジアル方向に互いに対向するように
少なくとも１対のマグネットを斥力が作用するように設
けたものである。
この発明における超音波モータは、回転主軸と固定台の
ラジアル方向において互いに対向する円周上に、それぞ
れマグネットを配置することにより、回転主軸と固定台
の接触がなくなるとともに、回転時の回転主軸の軸ずれ
を防止でき、またスラスト方向においては、回転主軸と
固定台の対向する位置にそれぞれの円周上にマグネット
を設けることにより超音波モータの駆動に重要な、回転
体と弾性体間の予圧を確保でき、真空槽内の真空度を悪
化させる要因を最小限に抑えられ、真空雰囲気での使用
も可能となる。
ラジアル方向において互いに対向する円周上に、それぞ
れマグネットを配置することにより、回転主軸と固定台
の接触がなくなるとともに、回転時の回転主軸の軸ずれ
を防止でき、またスラスト方向においては、回転主軸と
固定台の対向する位置にそれぞれの円周上にマグネット
を設けることにより超音波モータの駆動に重要な、回転
体と弾性体間の予圧を確保でき、真空槽内の真空度を悪
化させる要因を最小限に抑えられ、真空雰囲気での使用
も可能となる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第１図はこの発明の第１実施例を示す断面図、第２図は
第１図の固定台を切欠して示す斜視図、第３図は第１図
の回転主軸を示す斜視図である。
第１図の固定台を切欠して示す斜視図、第３図は第１図
の回転主軸を示す斜視図である。
第１図乃至第３図において、１０．１１は互いに１７４
波長ずらせて取付けられた圧電素子、１２は圧電素子１
０．１１が取付けられた弾性体、１３はライニング材、
１４は回転体、１５は上記弾性体１２に挿嵌した固定台
で、上記圧電素子１０゜１１および弾性体１２はそれら
自体が回転や位置ずれを起こさないように上記固定台１
５に固着されている。１６はこの固定台１５の中心軸と
回忌的に遊挿された回転主軸で、この回転主軸１６の先
端は上記回転体１４に嵌着されている。１７゜１７は回
転主軸１６の外周壁に止着されたリング状のマグネット
、１８．１８は上記固定台１５の内周壁に止着されたリ
ング状のマグネットで、これら回転主軸１６のマグネッ
ト１７．１７にラジアル方向に対向して固定台１５のマ
グネット１８゜１８が設けられ、互いに斥力を作用させ
ている。
波長ずらせて取付けられた圧電素子、１２は圧電素子１
０．１１が取付けられた弾性体、１３はライニング材、
１４は回転体、１５は上記弾性体１２に挿嵌した固定台
で、上記圧電素子１０゜１１および弾性体１２はそれら
自体が回転や位置ずれを起こさないように上記固定台１
５に固着されている。１６はこの固定台１５の中心軸と
回忌的に遊挿された回転主軸で、この回転主軸１６の先
端は上記回転体１４に嵌着されている。１７゜１７は回
転主軸１６の外周壁に止着されたリング状のマグネット
、１８．１８は上記固定台１５の内周壁に止着されたリ
ング状のマグネットで、これら回転主軸１６のマグネッ
ト１７．１７にラジアル方向に対向して固定台１５のマ
グネット１８゜１８が設けられ、互いに斥力を作用させ
ている。
１９．１９は上記固定台１５の裏面に止着されたリング
状のマグネット、２０．２０は上記回転主軸１６の鍔部
１６ａ表面に止着されたリング状のマグネットで、これ
ら回転主軸１６のマグネット２０．２０にスラスト方向
に対向して固定台１５のマグネット１９．１９が設けら
れ、互いに斥力を作用させている。
状のマグネット、２０．２０は上記回転主軸１６の鍔部
１６ａ表面に止着されたリング状のマグネットで、これ
ら回転主軸１６のマグネット２０．２０にスラスト方向
に対向して固定台１５のマグネット１９．１９が設けら
れ、互いに斥力を作用させている。
次に動作について説明する。
圧電素子１０．１１に各々時間的に９０°の位相差のあ
る交流電圧を印加することにより、それぞれの圧電素子
１０．１１が発生する定在波の合成により超音波モータ
の駆動源である進行波が発生する。進行波は弾性体１２
に励振され、ライニング材１３が取付けである回転体１
４に進行波と反対の方向の回転運動を与える。そして、
上記固足台１５と回転主軸１６とのスラスト方向には回
転体４と弾性体１２との間に必要な接触圧を与えるため
のマグネット１９．２０が取付けられているので、圧電
素子１０．１１の振動エネルギーは効率良く回転体１４
の回転運動エネルギーに変換されることになる。また、
固定台１５と回転主軸１６とのラジアル方向には回転体
１４に固定された回転主軸１６を固定台１５に接触しな
いように保持しているので、回転主軸１６の軸ずれを防
止し、回転体１４に偏心のない円滑な回転運動を与える
。
る交流電圧を印加することにより、それぞれの圧電素子
１０．１１が発生する定在波の合成により超音波モータ
の駆動源である進行波が発生する。進行波は弾性体１２
に励振され、ライニング材１３が取付けである回転体１
４に進行波と反対の方向の回転運動を与える。そして、
上記固足台１５と回転主軸１６とのスラスト方向には回
転体４と弾性体１２との間に必要な接触圧を与えるため
のマグネット１９．２０が取付けられているので、圧電
素子１０．１１の振動エネルギーは効率良く回転体１４
の回転運動エネルギーに変換されることになる。また、
固定台１５と回転主軸１６とのラジアル方向には回転体
１４に固定された回転主軸１６を固定台１５に接触しな
いように保持しているので、回転主軸１６の軸ずれを防
止し、回転体１４に偏心のない円滑な回転運動を与える
。
なお、上記実施例ではマグネットはリング状に形成され
たものを示したが、固定台１５あるいは回転主軸１６に
取付けられるマグネットがリング状であれば他方は第４
図に示すように、円周上に任意の一定間隔で配置したマ
グネ・シト群２１や２２であっても、上記実施例と同様
の効果を奏する。
たものを示したが、固定台１５あるいは回転主軸１６に
取付けられるマグネットがリング状であれば他方は第４
図に示すように、円周上に任意の一定間隔で配置したマ
グネ・シト群２１や２２であっても、上記実施例と同様
の効果を奏する。
また上記実施例では同極性のマグネットを対向させた時
に生じる反発力を利用しているものについて説明したが
、この発明はこれに限らず第５図に示すようにスラスト
方向には、異極性のマグネット２３と２４とを対向させ
、引力を利用して回転体１４と弾性体１２との接触圧を
得るようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。また、マグネットには永久磁石に限らず電磁石も利
用可能であることは言うまでもなく、特にスラスト方向
の対向するマ″グネットの少なくとも一方を電気的に磁
力の制御可能な電磁石を利用すれば、回転体１４上に載
せる試料の重量に応じて回転体１４と弾性体１２との予
圧を適宜に制御できる。
に生じる反発力を利用しているものについて説明したが
、この発明はこれに限らず第５図に示すようにスラスト
方向には、異極性のマグネット２３と２４とを対向させ
、引力を利用して回転体１４と弾性体１２との接触圧を
得るようにしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏す
る。また、マグネットには永久磁石に限らず電磁石も利
用可能であることは言うまでもなく、特にスラスト方向
の対向するマ″グネットの少なくとも一方を電気的に磁
力の制御可能な電磁石を利用すれば、回転体１４上に載
せる試料の重量に応じて回転体１４と弾性体１２との予
圧を適宜に制御できる。
以上のように、この発明によれば超音波モータを固定台
および回転主軸のそれぞれスラスト方向およびラジアル
方向に対向させてマグネットを配設するように構成した
ので、回転主軸と固定台との機械的な接触をなくすこと
ができ、しかも超音波モータにおいて不可欠な回転体と
弾性体との間の接触圧も確保でき、よって真空雰囲気内
での使用に際しても真空度を悪化させる要因を払拭でき
、接触している部分も極めて少ないため、寿命が長くな
るという効果がある。
および回転主軸のそれぞれスラスト方向およびラジアル
方向に対向させてマグネットを配設するように構成した
ので、回転主軸と固定台との機械的な接触をなくすこと
ができ、しかも超音波モータにおいて不可欠な回転体と
弾性体との間の接触圧も確保でき、よって真空雰囲気内
での使用に際しても真空度を悪化させる要因を払拭でき
、接触している部分も極めて少ないため、寿命が長くな
るという効果がある。
第１図はこの発明の第１実施例による超音波モータを示
す縦断面図、第２図は第１図の固定台を切欠して示す斜
視図、第３図は第１図の回転主軸を示す斜視図、第４図
はこの発明の第２実施例を示す分解斜視図、第５図はこ
の発明の第３実施例を示す縦断面図、第６図は従来の超
音波モータを示す縦断面図である。 １０、ＩＩは圧電素子、１２は弾性体、１４は回転体、
１５は固定台、１６は回転主軸、１７゜１Ｂ、１９，２
０，２１．２２，２３．２４はマグネット。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 （外２名） 第４図 第５図 と５ ２４
す縦断面図、第２図は第１図の固定台を切欠して示す斜
視図、第３図は第１図の回転主軸を示す斜視図、第４図
はこの発明の第２実施例を示す分解斜視図、第５図はこ
の発明の第３実施例を示す縦断面図、第６図は従来の超
音波モータを示す縦断面図である。 １０、ＩＩは圧電素子、１２は弾性体、１４は回転体、
１５は固定台、１６は回転主軸、１７゜１Ｂ、１９，２
０，２１．２２，２３．２４はマグネット。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 （外２名） 第４図 第５図 と５ ２４
Claims (1)
- 固定台に２枚の圧電素子を互いに１／４波長ずらせて
取付けると共に、この圧電素子に弾性体を取付け、上記
圧電素子のそれぞれに時間的に９０゜位相のずれた交流
電圧を印加することによりそれぞれの圧電素子が発生す
る定圧波を合成した上記弾性体の振動に基づいて上記弾
性体上に載置される回転体を回転させるようにした超音
波モータにおいて、上記圧電素子が取付けられる固定台
の中心軸に上記回転体に先端が取付けられる回転主軸を
同心的に遊挿するように上記固定台および回転主軸のそ
れぞれラジアル方向に互いに対向して少なくとも１対の
マグネットを設け、かつ上記弾性体に対して回転体を適
宜の接触圧で保持するように上記固定台および回転主軸
のそれぞれスラスト方向に互いに対向して少なくとも１
対のマグネットを設けたことを特徴とする超音波モータ
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042024A JPS63209484A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 超音波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62042024A JPS63209484A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 超音波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63209484A true JPS63209484A (ja) | 1988-08-31 |
Family
ID=12624596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62042024A Pending JPS63209484A (ja) | 1987-02-25 | 1987-02-25 | 超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63209484A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164629A (en) * | 1990-03-01 | 1992-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven motor |
| JP2016178804A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | カシオ計算機株式会社 | 駆動装置及び電子時計 |
-
1987
- 1987-02-25 JP JP62042024A patent/JPS63209484A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5164629A (en) * | 1990-03-01 | 1992-11-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driven motor |
| JP2016178804A (ja) * | 2015-03-20 | 2016-10-06 | カシオ計算機株式会社 | 駆動装置及び電子時計 |
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