【０００１】[0001]
この考案は、超音波モ−タ、更に詳しくは屈曲振動子と縦振動子とを組み合わ せ、屈曲振動子の屈曲振動の節に縦振動子を取り付けた超音波モ−タの構造に関 するものである。 The present invention relates to an ultrasonic motor, and more specifically to a structure of an ultrasonic motor in which a bending oscillator and a vertical oscillator are combined and a vertical oscillator is attached to a bending vibration node of the bending oscillator. It is a thing.
【０００２】[0002]
最近、注目を集めている超音波モ−タは、周知のように、低速駆動が容易で高 トルク出力が得られるという特徴を有しており、既に一部では商品化されている 。しかし、この商品化されている超音波モ−タは、回転形のタイプのモ−タであ って、設計の自由度が高くて簡単に回転形のモ−タにもできる小型のリニア型の タイプのモ−タは未だ商品化されるに至っていない。その理由としては、高効率 で高出力の小型のリニアタイプの超音波モ−タを製作することが困難なためで、 例えば特開昭５９−９６８８１号公報によって提案されている進行波型のリニア 型超音波モ−タでは、進行波を効率よく発生させるために閉ル−プ形状の屈曲振 動子を用いる必要があり、振動子が非常に大型になって、この振動子の支持機構 も複雑化し、モ−タの効率自体も数％と必ずしも効率の高い小型のリニアタイプ の超音波モ−タにはならない。また、特開昭６３−２７７４７７号公報に開示さ れているような板の屈曲共振と板の長手方向の縦共振振動を合成する型のリニア タイプの超音波モ−タの場合には、板の屈曲共振と縦共振の共振周波数を一致さ せないと高効率なモ−タを実現することができず、大きさや形を制約されてしま う。従って、小型化，高効率化が容易ではなかった。更にまた、このモ−タでは 摩擦力を発生させるための振動が圧電体の横効果（電圧印加方向に対し、振動方 向が直交している）を用いているため、圧着力を大きくすることができず、大き な駆動力を発生させることができないという欠点も有している。 As is well known, ultrasonic motors, which have recently been attracting attention, are characterized by easy low-speed driving and high torque output, and some have already been commercialized. However, this commercialized ultrasonic motor is a rotary type motor, and it has a high degree of freedom in design and is a small linear type motor that can be easily used as a rotary motor. This type of motor has not yet been commercialized. The reason is that it is difficult to manufacture a compact linear type ultrasonic motor with high efficiency and high output. For example, a traveling wave type linear ultrasonic motor proposed by Japanese Patent Laid-Open No. 59-96881 is proposed. In the ultrasonic ultrasonic motor, it is necessary to use a bending loop-shaped vibrator in order to efficiently generate traveling waves, and the vibrator becomes very large. The motor is complicated and the motor efficiency itself is only a few percent, so it is not always a highly efficient small linear type ultrasonic motor. Further, in the case of a linear type ultrasonic motor of the type which combines bending resonance of a plate and longitudinal resonance vibration of the plate in the longitudinal direction as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-277477, the plate is Unless the resonance frequencies of the bending resonance and the longitudinal resonance are matched, a highly efficient motor cannot be realized, and the size and shape are restricted. Therefore, downsizing and high efficiency have not been easy. Furthermore, in this motor, since the vibration for generating the frictional force uses the lateral effect of the piezoelectric body (the vibration direction is orthogonal to the voltage application direction), the crimping force should be increased. However, it also has the drawback that a large driving force cannot be generated.
【０００３】 そこで、本出願人は上記従来のこの種の超音波モ−タの欠点を除去するために 、圧電体を貼着した板状屈曲振動子に共振屈曲定在波を発生させ、その屈曲振動 の節の位置に、屈曲振動の中立軸に対して垂直方向に振動する積層圧電体からな る縦振動子を設け、屈曲振動と縦振動子が発生する縦振動の位相を９０゜ずらす ことによって、縦振動子先端部に楕円振動を発生させ、これにより縦振動子先端 部に圧着した移動体を所定の方向に動かすように構成した小型のリニアタイプの 超音波モ−タを、先に提案した（特願平２−７９８００号）。Therefore, in order to eliminate the drawbacks of the conventional ultrasonic motor of this kind, the present applicant generates a resonant bending standing wave in a plate-shaped bending oscillator to which a piezoelectric body is attached, and A vertical oscillator consisting of a laminated piezoelectric material that vibrates in the direction perpendicular to the neutral axis of the bending vibration is provided at the node of the bending vibration, and the phases of the bending vibration and the vertical vibration generated by the vertical oscillator are shifted by 90 °. By doing so, elliptical vibration is generated at the tip of the vertical oscillator, which causes the moving body crimped to the tip of the vertical oscillator to move in a predetermined direction. (Japanese Patent Application No. 2-79800).
【０００４】 この超音波モ−タによれば、モ−タ効率が高く、更に薄型に構成することがで きるので、非常に利用価値の高いものとなる。即ち、この小型のリニアタイプの 超音波モ−タは、小型であるため、これを円形に並設したり、また屈曲振動子自 体を円環形状とか円板形状にすれば、容易に回転形の小型の超音波モ−タを実現 できるし、更にまた摩擦力を発生するための圧着力が加えられる方向には積層圧 電体の縦振動子を用いているので、小型でも大きな駆動力を発生させることがで きるという数々のメリットが得られる。According to this ultrasonic motor, the motor efficiency is high and the ultrasonic motor can be made thin, and thus has a very high utility value. In other words, since this compact linear-type ultrasonic motor is compact, it can be easily rotated by arranging it in a circular shape or by making the bending oscillator itself into an annular shape or disk shape. -Type compact ultrasonic motor can be realized. Moreover, since a vertical vibrator of a laminated piezoelectric body is used in the direction in which the crimping force to generate frictional force is applied, a large driving force can be achieved. There are numerous advantages that can be generated.
【０００５】[0005]
ところで、共振定在波を用いた超音波モ−タにおいては、一般に屈曲振動子の 固定支持枠への取付構造がモ−タ効率の向上および出力安定化のために重要な要 件となるが、この点に関しては既に本出願人が屈曲振動子の屈曲振動によって発 生する節まわりの微少回転運動を許容する固定支持枠への取付構造を提案してい る（特願平１−３３２１５５号）。 By the way, in an ultrasonic motor using a resonant standing wave, the mounting structure of a bending oscillator to a fixed support frame is generally an important factor for improving the motor efficiency and stabilizing the output. In this regard, the applicant has already proposed a mounting structure to a fixed support frame that allows a minute rotational movement around a node caused by bending vibration of a bending oscillator (Japanese Patent Application No. 1-332155). ..
【０００６】 ところが、先に提案した特願平１−３３２１５５号の取付構造においては、必 ずしも屈曲振動の節の位置に屈曲振動子の接触支持部が位置するとは限らなかっ たので、節周りの微少回転運動を完全に許容する構造とはなっていなかった。 次に、この従来の屈曲振動子の支持構造の要部を、図７によって説明すると、 屈曲振動子１１（図１，２参照）を支持するための支持部材１４Ａが固定されて いると考えると、屈曲振動子の屈曲振動により屈曲振動子１１の短円柱状の突出 支持部５Ａａは、節Ｎを中心に回転運動をするので、突出支持部５Ａａの外周上 の任意の点Ａ0はＡ0−Ａ1−Ａ0−Ａ2−Ａ0といった振動方向の経路で微少 回転振動をする。この時、支持部材１４Ａの内周面に突出支持部５Ａａの外周面 が嵌合している接触支持部１４Ａａは摩擦接触をしているので、すべり摩擦が発 生し微少回転運動を妨げる働きをする。However, in the previously proposed mounting structure of Japanese Patent Application No. 1-332155, since the contact support portion of the bending vibrator is not necessarily located at the position of the bending vibration node, It was not designed to completely allow the slight rotational movement around it. Next, the main part of the conventional supporting structure for the bending oscillator will be described with reference to FIG. 7. Considering that a supporting member 14A for supporting the bending oscillator 11 (see FIGS. 1 and 2) is fixed. Since the projecting support portion 5Aa in the form of a short cylinder of the flexural oscillator 11 makes a rotational motion about the node N by the flexural vibration of the flexural oscillator, an arbitrary point A0 on the outer circumference of the projecting support portion 5Aa is A0 the fine rotational vibration in the vibration direction of the path such-A 1 -A 0 -A 2 -A 0 . At this time, since the contact support portion 14Aa in which the outer peripheral surface of the projecting support portion 5Aa is fitted to the inner peripheral surface of the support member 14A is in frictional contact, a sliding friction is generated to prevent a minute rotational movement. To do.
【０００７】 本出願人が先に提案した取付構造では、この摩擦による振動の損失を減少する ために支持部材１４Ａに摩擦係数の小さい材料を用いたり、或いはゴムのような 弾性変形する材料を用いて支持部材自身の弾性で突出支持部５Ａａの微少回転を 許容する取付構造としていた。このため、接触支持部では微少回転振動により僅 かではあるが、屈曲振動子の振動エネルギの摩擦による損失が発生してモ−タの 効率が低下していた。また、摩擦スリップによって不要なスリップ振動が発生し て不快な可聴音を発生させることもあった。In the mounting structure previously proposed by the applicant, in order to reduce the loss of vibration due to this friction, a material having a small friction coefficient is used for the support member 14A, or an elastically deformable material such as rubber is used. The supporting member itself has elasticity so that the protruding support portion 5Aa can be slightly rotated. For this reason, in the contact support portion, although slight, due to the slight rotational vibration, the vibration energy of the bending oscillator causes a loss due to friction, and the efficiency of the motor is lowered. In addition, friction slip may cause unnecessary slip vibration, which may cause an unpleasant audible sound.
【０００８】 本考案の目的は、上述の本出願人の提案した超音波モ−タにおける不具合を除 去するために、屈曲振動子の効率損失を最小限にするように同振動子を支持する と共に、この支持による不要なスリップ振動の発生を防止するようにし、小型で 高効率で、かつ安定した高出力が得られ、しかも不快な可聴音も発生しない超音 波モ−タを提供するにある。An object of the present invention is to support the ultrasonic motor proposed by the present applicant so as to eliminate the inconvenience in the ultrasonic motor so as to minimize the efficiency loss of the bending vibrator. At the same time, it is possible to prevent unnecessary slip vibration due to this support, and to provide a supersonic wave motor that is small in size, highly efficient, provides stable high output, and does not generate unpleasant audible sound. is there.
【０００９】[0009]
本考案は、上記目的を達成するために、屈曲定在波振動が励起される棒状また は板状の屈曲振動子と、この屈曲振動子上の上記定在波振動の節の位置に設けら れ、屈曲定在波振動の中立面に垂直な方向に振動する少なくとも１つの縦振動子 とからなる振動体と、上記縦振動子の先端に圧接され、所定の方向にのみ相対運 動が可能に構成された移動体とを具備し、上記屈曲振動子の屈曲振動と縦振動子 の縦振動との合成振動により、上記振動体と移動体とを相対移動させる超音波モ −タにおいて、 上記振動子と該振動子を他の部材に支持させる支持部材との接触部分は、上記 屈曲振動子の、上記屈曲定在波振動の節に設けられ、該屈曲振動子の節周りの回 動を阻害しないように支持していることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a rod-shaped or plate-shaped bending oscillator in which bending standing wave vibration is excited and a node of the standing wave vibration on the bending oscillator. The vibration body is composed of at least one vertical vibrator that vibrates in the direction perpendicular to the neutral plane of the bending standing wave vibration, and the tip end of the vertical vibrator is pressure-contacted to allow relative movement only in a predetermined direction. In an ultrasonic motor having a movable body configured to be capable of moving the relative body between the vibrating body and the moving body by a combined vibration of the bending vibration of the bending vibrator and the longitudinal vibration of the vertical vibrator, A contact portion between the oscillator and a supporting member that supports the oscillator on another member is provided at a node of the bending standing wave vibration of the bending oscillator, and a rotation around the node of the bending oscillator is provided. It is characterized by supporting so as not to inhibit.
【００１０】[0010]
屈曲振動子の屈曲振動の節の部分、即ち回転中心を楔状支持部またはＶ字状支 持部で受ける。 The wedge-shaped support portion or the V-shaped support portion receives the node portion of the bending vibration of the bending oscillator, that is, the center of rotation.
【００１１】[0011]
以下、図示の実施例によって本考案を説明する。 図１および図２は、本考案の第１実施例を示す超音波モ−タの断面図である。 このモ−タにおける振動体１２は、縦振動子４と屈曲振動子１１とで構成されて おり、屈曲振動子１１は、平面形状が長方形をなす比較的厚みのある板状の弾性 体５の上面に、板厚方向に分極された薄板状圧電体６を接着して形成されている 。上記圧電体６は、その分極方向に高周波電圧を印加すると屈曲振動子１１は屈 曲振動を生じ、更に特定の周波数の信号を印加すれば、共振の屈曲定在波振動を する。本実施例の場合は１次の屈曲共振振動が最も効率よく励振されるような構 成の屈曲振動子となっている。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. 1 and 2 are sectional views of an ultrasonic motor showing a first embodiment of the present invention. A vibrating body 12 of this motor is composed of a vertical oscillator 4 and a bending oscillator 11, and the bending oscillator 11 is composed of a relatively thick plate-like elastic body 5 having a rectangular planar shape. The thin plate-shaped piezoelectric body 6 polarized in the plate thickness direction is bonded and formed on the upper surface. When a high-frequency voltage is applied to the piezoelectric body 6 in the polarization direction, the flexural vibrator 11 causes flexural vibration, and when a signal of a specific frequency is applied, flexural standing wave vibration of resonance occurs. In the case of this embodiment, the bending oscillator has a structure in which the primary bending resonance vibration is excited most efficiently.
【００１２】 一方、上記縦振動子４は上記屈曲振動子１１よりも横幅が若干幅広（図１参照 ）の積層圧電体で形成されていて、上記屈曲振動子１１の１次の屈曲振動の２つ の節の位置で、かつ圧電体６を貼着した側とは反対側の面に固着されており、高 周波電圧が印加されると屈曲振動子１１の板厚方向に振動する。また、この縦振 動子４の先端面には、耐摩耗性の摩擦材で形成されたスライダ４ａが固着されて いる。そして、このスライダ４ａは、図示されない不動部材に固定された、移動 体を形成するレ−ル部材２の上面に固着された耐摩耗性摩擦材で形成されたスラ イド板３に圧接し摩擦接触するようになっている。On the other hand, the longitudinal vibrator 4 is formed of a laminated piezoelectric material having a lateral width slightly wider than that of the flexural vibrator 11 (see FIG. 1), and the bending vibration of the flexural vibrator 11 can be two It is fixed at the position of one node and on the surface opposite to the side on which the piezoelectric body 6 is adhered. When a high frequency voltage is applied, the bending vibrator 11 vibrates in the plate thickness direction. A slider 4a made of a wear-resistant friction material is fixed to the tip end surface of the vertical oscillator 4. The slider 4a is pressed into friction contact with a slide plate 3 formed of an abrasion resistant friction material fixed to the upper surface of a rail member 2 forming a moving body, which is fixed to a stationary member (not shown). It is supposed to do.
【００１３】 他方、上記レ−ル部材２の、上記スライド板３の固着されていない側の面には 、断面半円状の直線状のガイド溝２ａが振動子１２の駆動される方向に向けて２ ケ所平行に穿設されている。また、上記レ−ル部材２の一部および前記屈曲振動 子１１はモ−タ支持枠１内に配設されており、このモ−タ支持枠１は上記レ−ル 部材２の一部と前記屈曲振動子１１を囲むように断面Ｕの字型のチャンネル状部 材で形成されている。この支持枠１には、上記ガイド溝２ａに相対向する位置に ガイド溝２ａと同様な断面半円状をなす直線状の平行な有端のボ−ル収納溝１ａ が穿設されていて、このボ−ル収納溝１ａと上記ガイド溝２ａとの両溝内には複 数個のベアリングボ−ル１３が配設されている。これによって支持枠１はボ−ル １３をボ−ル収納溝１ａ内に保持した状態でレ−ル部材２のガイド溝２ａの方向 にのみ可動し得るように構成される。On the other hand, on the surface of the rail member 2 on the side where the slide plate 3 is not fixed, a linear guide groove 2 a having a semicircular cross section is oriented toward the driving direction of the vibrator 12. Have been drilled in two parallel locations. Further, a part of the rail member 2 and the flexural vibrator 11 are arranged in the motor support frame 1, and the motor support frame 1 and a part of the rail member 2 are arranged. It is formed of a channel-shaped member having a U-shaped cross section so as to surround the bending oscillator 11. The support frame 1 is provided with a linear parallel ended ball accommodating groove 1a having a semicircular cross section similar to the guide groove 2a at a position opposed to the guide groove 2a. A plurality of bearing balls 13 are disposed in both the groove for groove 1a and the groove for guide 2a. As a result, the support frame 1 is configured to be movable only in the direction of the guide groove 2a of the rail member 2 with the ball 13 held in the ball storage groove 1a.
【００１４】 そして、前記屈曲振動子１１は上記支持枠１に対して次のようにして取り付け られている。即ち、屈曲振動子１１の屈曲振動の節Ｎの位置には、屈曲振動子１ １の幅方向に突出し節線Ｎ0に一つの稜が接する三角柱状の短い支持部５ａが弾 性体５に一体に左右対称位置に４ケ所設けられている。この突出支持部５ａは節 線Ｎ0に接する稜線１４ａをもつ支持部５ｂを有しており、この支持部５ｂは支 持部材１４の逆Ｖ字状溝の底部に当接するように嵌め合わされている。The bending oscillator 11 is attached to the support frame 1 as follows. That is, at the position of the flexural vibration node N of the flexural vibrator 11, a short triangular prism-shaped support portion 5a protruding in the width direction of the flexural vibrator 11 and having one edge in contact with the nodal line N0 is attached to the elastic body 5. It is provided in four locations that are integrally symmetrical. The protruding support portion 5a has a support portion 5b having a ridge line 14a that is in contact with the node line N0 , and the support portion 5b is fitted so as to abut the bottom portion of the inverted V-shaped groove of the support member 14. There is.
【００１５】 一方、上記支持部材１４は上記支持枠１にビス１０によって固定された保持体 ７の係合切欠部７ｂに固着された、フランジ付の半円筒の部材で形成されていて 、その下面側に上記支持部５ｂの頂角よりも大きな開き角をもつ上記逆Ｖ字状溝 が穿設されている。そして、この支持部材１４は本実施例の場合、振動減衰性の 優れた有機材料，無機材料およびそれらの複合材料で作られている。このように して屈曲振動子１１は保持枠７を介して支持枠１に取り付けられている。On the other hand, the support member 14 is formed of a flanged semi-cylindrical member fixed to the engaging cutout portion 7b of the holder 7 fixed to the support frame 1 by a screw 10, and the lower surface thereof. The inverted V-shaped groove having an opening angle larger than the apex angle of the supporting portion 5b is bored on the side. In the case of this embodiment, the support member 14 is made of an organic material, an inorganic material, or a composite material thereof having excellent vibration damping properties. In this way, the bending oscillator 11 is attached to the support frame 1 via the holding frame 7.
【００１６】 上記保持枠７は、屈曲振動子１１を上方から囲むように断面逆Ｕ字状に形成さ れたチャンネル状部材からなり、その左右両側縁部の、上記支持部５ｂに対向す る位置に稜線１４ａがくるように、上記支持部材１４を固着するための上記係合 切欠部７ｂが穿設されている。そして、左右両側縁部の中程は上方に向けて折り 曲げられて幅方向の外方左右に向けて水平に張り出した取付片７ａとなっており 、この両取付片７ａを上記支持部５ｂに稜線１４ａが接するようにして上記支持 枠１の上面に載置し、皿ばね８およびスペ−サ９を介してビス１０を取付片７ａ を貫通させて支持枠１の上面にねじ込むことにより、保持枠７は支持枠１に固定 される。また、この取付状態において取付片７ａと支持枠上面との間には僅かな 隙間が生じるように設計されている。従って、皿ばね８の弾力およびビス１０の ねじ込み量をスペ−サ９により調節すれば、ばね８によって発生する圧着力は振 動子１２に直接加わり、これによってスライダ４ａのスライド板３の接触面に対 する圧着力を最適に調整することができる。The holding frame 7 is composed of a channel-shaped member formed in an inverted U-shape in cross section so as to surround the bending oscillator 11 from above, and faces the supporting portion 5 b at both left and right edge portions thereof. The engagement notch 7b for fixing the support member 14 is bored so that the ridge line 14a comes to the position. The middle of the left and right edges is a mounting piece 7a that is bent upward and extends horizontally to the left and right in the width direction. Both mounting pieces 7a are attached to the supporting portion 5b. It is mounted on the upper surface of the support frame 1 so that the ridge lines 14a are in contact with each other, and the screw 10 is inserted through the disc spring 8 and the spacer 9 through the mounting piece 7a and screwed into the upper surface of the support frame 1 to hold it. The frame 7 is fixed to the support frame 1. Further, in this mounted state, it is designed so that a slight gap is created between the mounting piece 7a and the upper surface of the support frame. Therefore, if the resilience of the disc spring 8 and the screwing amount of the screw 10 are adjusted by the spacer 9, the crimping force generated by the spring 8 is directly applied to the oscillator 12, and thereby the contact surface of the slide plate 3 of the slider 4a. It is possible to optimally adjust the crimping force for the.
【００１７】 このように構成された上記第１実施例の超音波モ−タによれば、図３にその要 部を拡大して示すように、支持部５ｂには微少回転運動が発生しないので、支持 による屈曲振動子１１のエネルギ損失を小さくすることができる。更に支持部材 １４は変形しやすい材料で作る必要はなく、安定して支持しているため、屈曲振 動子１１の出力も安定する。しかも支持部５ｂが微少回転運動をしないので、ス リップによる不要な振動が発生せず、更に縦振動子４と屈曲振動子１１の合成振 動にアンバランスな振動が発生したような場合でも、支持部材１４が防振作用を 持つので、不要な振動が振動子１２の外部に漏れ出ることがない。従って、不快 な可聴音を防止することができ、モ−タの出力も安定している。According to the ultrasonic motor of the first embodiment having the above-described structure, as shown in an enlarged view of the essential portion of FIG. 3, the support portion 5b does not generate a minute rotational movement. The energy loss of the bending oscillator 11 due to the support can be reduced. Furthermore, the support member 14 does not need to be made of a material that is easily deformed, and since it is stably supported, the output of the bending oscillator 11 is also stable. Moreover, since the support portion 5b does not make a slight rotational movement, unnecessary vibration due to the slip does not occur, and even when unbalanced vibration occurs in the combined vibration of the vertical vibrator 4 and the bending vibrator 11, Since the support member 14 has a vibration damping effect, unnecessary vibration does not leak to the outside of the vibrator 12. Therefore, an unpleasant audible sound can be prevented and the output of the motor is stable.
【００１８】 更に、支持部材１４の逆Ｖ字状溝に突出支持部５ａの三角柱を圧着することに よって支持部材１４の稜線１４ａと支持部５ｂは、求心作用により接するように なり、自動的に支持部材１４に対する屈曲振動子１１の位置が決まるという効果 も得られる。Further, by crimping the triangular prism of the protruding support portion 5a into the inverted V-shaped groove of the support member 14, the ridge line 14a of the support member 14 and the support portion 5b come into contact with each other by the centripetal action, and automatically. The effect that the position of the bending oscillator 11 with respect to the support member 14 is determined is also obtained.
【００１９】 また、この支持部材１４は部品として製造し、これを上記係合切欠部７ｂに接 着したり圧入してもよいし、素材を係合切欠部７ｂにコ−ティングしてもよく、 またモ−ルド成型を用いてもよい。本実施例の場合、支持部材１４はフランジ付 の半円筒体で形成し、そのフランジ部で保持体７と弾性体５とを直接接触させな いように構成したので、屈曲振動子１１からの振動を防止した状態で振動体１２ の保持体７に対する横方向の位置も決めることができる。更にまた、支持部材１ ４を絶縁材料で作れば、保持体７を金属で作ったとしても圧電体６の表面に露出 していて高周波の高圧電気信号が印加される電極との電気絶縁を簡単にすること ができる。 また、上記保持体７は金属の薄板をプレス加工して容易に作ることができるの で、これによってモ−タもより安価に小型に製作することができる。Further, the support member 14 may be manufactured as a component, and may be contacted with or pressed into the engaging cutout portion 7b, or a material may be coated on the engaging cutout portion 7b. Alternatively, mold molding may be used. In the case of the present embodiment, the support member 14 is formed of a semi-cylindrical body with a flange, and the flange portion does not allow the holding body 7 and the elastic body 5 to come into direct contact with each other. It is also possible to determine the lateral position of the vibrating body 12 with respect to the holding body 7 while preventing vibration. Furthermore, if the supporting member 14 is made of an insulating material, even if the holder 7 is made of metal, it is easy to electrically insulate the electrode exposed to the surface of the piezoelectric body 6 from which a high-frequency high-voltage electric signal is applied. You can Further, since the holder 7 can be easily manufactured by pressing a thin metal plate, the motor can be manufactured inexpensively and in a small size.
【００２０】 図４は、本考案の第２実施例の超音波モ−タの要部を示したものである。 この第２実施例と上記第１実施例との相違点は、縦振動子４の幅が弾性体５の幅 と同じになっていること、そして突出支持部５ＢａがＶ字状溝で形成されている こと、および保持体７には第１実施例での支持部材１４を一体に形成した形で支 持部７ｃとして楔状の突起を設けてあることである。FIG. 4 shows an essential part of an ultrasonic motor according to the second embodiment of the present invention. The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the width of the vertical vibrator 4 is the same as the width of the elastic body 5, and the protruding support portion 5Ba is formed by a V-shaped groove. In addition, the holding member 7 is provided with a wedge-shaped projection as the supporting portion 7c in the form of integrally forming the supporting member 14 in the first embodiment.
【００２１】 このように構成した第２実施例によれば、保持体７がより簡単な構成となる。 この場合、保持体７は防振性の有機材料で一体成型によって作ることが好ましい 。また、本実施例も第１実施例と同様に、弾性体５の板幅方向の保持体７に対す る位置決めは、支持部７ｃの内側に弾性体５の幅方向が嵌合することにより決ま る。なお、取付片７ａに穿設されている貫通孔７ｄは、ビスを貫通させてモ−タ 支持枠１（図１参照）に保持体７を取り付けるための孔である。According to the second embodiment thus configured, the holding body 7 has a simpler configuration. In this case, it is preferable that the holder 7 be made of a vibration-proof organic material by integral molding. Also in this embodiment, similarly to the first embodiment, the positioning of the elastic body 5 with respect to the holding body 7 in the plate width direction is determined by fitting the elastic body 5 in the width direction inside the support portion 7c. It The through hole 7d formed in the attachment piece 7a is a hole for attaching the holder 7 to the motor support frame 1 (see FIG. 1) by passing a screw therethrough.
【００２２】 次に図５は、本考案の第３実施例を示したものである。この第３実施例が上記 第２実施例と相違している点は、弾性体５にＶ字状溝５ｃを穿設し、このＶ字状 溝５ｃの頂角５ｄと屈曲振動子の屈曲振動の節とを一致させてあり、一方、保持 体７には上記Ｖ字状溝５ｃに対向する位置の２ケ所に楔状の突条７ｅを設けてあ る。そして、その稜線７ｆが上記弾性体５のＶ字状溝５ｃの頂角である支持部５ ｄに当て付くように構成されている。また、上記突条７ｅの両端部にはガイド７ ｇが４ケ所に設けられ、このガイド７ｇの内側に弾性体５が嵌まり込むことで、 屈曲振動子の板幅方向の位置決めを行うようになっている。 この第３実施例によれば、支持部５ｄと稜線７ｆの接触長が長くとれるので、 安定した保持ができる。Next, FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in that a V-shaped groove 5c is formed in the elastic body 5, the apex angle 5d of the V-shaped groove 5c and the bending vibration of the bending oscillator. On the other hand, the holding body 7 is provided with wedge-shaped protrusions 7e at two positions facing the V-shaped groove 5c. The ridge line 7f is configured to abut against the support portion 5d which is the apex angle of the V-shaped groove 5c of the elastic body 5. Further, guides 7g are provided at four positions on both ends of the protrusion 7e, and the elastic body 5 is fitted inside the guides 7g so that the bending vibrator is positioned in the plate width direction. Is becoming According to the third embodiment, since the contact length between the support portion 5d and the ridge line 7f can be long, stable holding can be achieved.
【００２３】 また図６は、本考案の第４実施例の要部を拡大して示したものである。 この第４実施例は前記第１実施例における突出支持部５ａを三角柱から短円柱 へ、支持部材１４Ｂを突出支持部５ａより径の大きい円筒面として形成したこと にある。この場合、前述した実施例と異なる所は、突出支持部５ａが節Ｎのまわ りに微少回転運動をすると、支持点ＡがＡ−Ａａ−Ａ−Ａｂと変化することと、 その時突出支持部５ａが支持部材１４を僅かに押し上げることである。この押し 上げはばね８（図１参照）によって吸収される。FIG. 6 is an enlarged view of the essential parts of the fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the protruding support portion 5a in the first embodiment is formed from a triangular prism to a short cylinder, and the support member 14B is formed as a cylindrical surface having a diameter larger than that of the protruding support portion 5a. In this case, the difference from the above-described embodiment is that when the protruding support 5a makes a slight rotational movement around the node N, the support point A changes to A-Aa-A-Ab, and at that time, the protruding support 5a changes. 5a pushes up the support member 14 slightly. This pushing up is absorbed by the spring 8 (see FIG. 1).
【００２４】 この実施例によれば、明細書冒頭に述べた従来例（特願平１−３３２１５５号 ）では、突出支持部５Ａａと支持部材１４Ａａとが“すべり接触”をしていたも のが、“ころがり接触”となるので振動を妨げることは少なくなる。また、“こ ろがり接触”で接触位置が変化することで屈曲振動子の長手方向の振動に対して も振動を妨げることがない。According to this embodiment, in the conventional example (Japanese Patent Application No. 1-332155) described at the beginning of the specification, the protruding support portion 5Aa and the support member 14Aa are in "sliding contact". , "Rolling contact" makes it less likely to interfere with vibration. In addition, since the contact position is changed by "rolling contact", the vibration does not interfere with the vibration in the longitudinal direction of the bending vibrator.
【００２５】[0025]
以上述べたように本考案によれば、超音波モ−タの駆動源である屈曲振動体の 振動を阻害することなく振動体を支持することができるため、モ−タ効率を損な うことがなく高効率のモ−タを製作することができる。 As described above, according to the present invention, the vibrating body can be supported without impeding the vibration of the flexural vibrating body which is the driving source of the ultrasonic motor, so that the motor efficiency is impaired. It is possible to manufacture a motor with high efficiency.
【００２６】 また、簡単な構成の支持構造によって振動体を安定に、かつ確実に支持でき、 しかも支持部に振動吸収性の材料を配設してあるので、これによってモ−タを安 定に駆動することができる。従って、不要な振動が発生することなく、不快な可 聴音の発生を防止でき、この種モ−タの不具合を除去した超音波モ−タを提供す ることができる。Further, the vibrating body can be stably and surely supported by the supporting structure having a simple structure, and the vibration absorbing material is arranged in the supporting portion, so that the motor is stabilized. Can be driven. Therefore, it is possible to provide an ultrasonic motor in which unpleasant audible sound can be prevented from being generated without generating unnecessary vibrations and in which a malfunction of this kind of motor is eliminated.
【図１】本考案の第１実施例を示す超音波モ−タの断面
図。FIG. 1 is a sectional view of an ultrasonic motor showing a first embodiment of the present invention.
【図２】上記図１中のII−II線に沿う断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
【図３】突出支持部の動作を示す拡大側面図。FIG. 3 is an enlarged side view showing the operation of the protrusion support portion.
【図４】本考案の第２実施例を示す超音波モ−タの要部
分解斜視図。FIG. 4 is an exploded perspective view of essential parts of an ultrasonic motor showing a second embodiment of the present invention.
【図５】本考案の第３実施例を示す超音波モ−タの要部
分解斜視図。FIG. 5 is an exploded perspective view of essential parts of an ultrasonic motor showing a third embodiment of the present invention.
【図６】本考案の第４実施例を示す超音波モ−タの要部
拡大側面図。FIG. 6 is an enlarged side view of an essential part of an ultrasonic motor showing a fourth embodiment of the present invention.
【図７】従来の超音波モ−タにおける振動体支持構造の
一例を示す要部拡大側面図。FIG. 7 is an enlarged side view of essential parts showing an example of a vibrating body support structure in a conventional ultrasonic motor.
１………支持枠 ２………レ−ル（移動体） ４………縦振動子 ５ａ，５Ｂａ，５ｃ………支持部 １１………屈曲振動子 １２………振動体 １４………支持部材 Ｎ………節 1 ... Support frame 2 ... Rail (moving body) 4 ... Vertical vibrator 5a, 5Ba, 5c ... Support section 11 ... Bending vibrator 12 ... Vibrator 14 ... … Supporting member N ……… Section
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2161891UJPH0515693U (en) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | Ultrasonic motor |
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| JP2161891UJPH0515693U (en) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | Ultrasonic motor |
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0515693Utrue JPH0515693U (en) | 1993-02-26 |
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