目的
所望の出力特性を有しながら、取扱いやすい小型の超音波モータを提供する。
効果
振動子の振動にともなってロータを軸線方向に回転させる超音波モータとしたことによって、小型の超音波モータを精度よく形成できる。特に、この超音波モータでは、一端に軸受を介してロータを回転自在に支持するとともに他端を振動子の基端側に装着する筒状のケーシングを設けていることにより、このケーシングを利用して所定位置への超音波モータの配置を行いやすくすることができ、超音波モータの取扱い性を向上させることができる。
技術概要
超音波モータは、図１の分解組立図、及び図２の縦断面図に示すように、筒状とした圧電体で構成した振動子１０と、この振動子１０の先端に基端を当接させながら振動子１０の軸線上に配置した棒状のロータ２０と、一端に軸受３１を介してロータ２０を回転自在に軸支するとともに他端を振動子１０の基端側に装着可能とした筒状のケーシング３０と、ロータ２０と軸受３１との間に設けてロータ２０の基端を振動子１０の先端に押圧させる付勢体であるコイルバネ３２とで構成している。振動子１０は、所定の内径の空洞部を有する円筒状としたチタン酸ジルコン酸鉛製セラミックスで構成している。円筒基体の外周面において円筒基体の長手方向に沿ってレーザビームを走査させることにより金属膜を分離しており、特に、図２のＸ−Ｘ断面図である図３に示すように、振動子１０には、円筒基体の周方向に沿って第１電極１４−１と、第２電極１４−２と、第３電極１４−３と、第４電極１４−４の４つの電極を形成している。
改善効果１
ロータの基端には、振動子側に向けて拡開状としたテーパ面を設け、このテーパ面に振動子の先端縁を当接させたことによって出力トルクを増大させることができ、小型でありながら高トルク出力の超音波モータとすることができる。また、ロータの基端に設けられたテーパ面の内側に振動子の中空部に挿入する挿入体を設けた場合には、筒状とした振動子の軸線上にロータの回転軸を容易に配置でき、ロータを容易に適正位置に配置できる。
改善効果２
特に、テーパ面と振動子の外周面とのなす角と、円錐体の周面と振動子の内周面とのなす角を同じ角度とすることによって、振動子とテーパ面との接触状態と、及び振動子と円錐体の周面との接触状態とが可及的に等しくなるようにすることができ、いずれか一方に偏って振動子とロータ基端とが接触することを抑制できるので、ロータを効率よく回転させることができる。
改善効果３
また、振動子の内周面には、圧電体よりも高硬度とした筒状の芯材を設け、この芯材の振動子における先端側の端部を振動子の先端から突出させて突出端部とし、この突出端部における外周面の先端縁をテーパ面に当接させた場合には、ロータの基端部が太径となることを防止でき、さらに小型化された超音波モータとすることができる。
基本情報
開放特許情報
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登録者情報
その他の情報
