(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の平坦な面を有するロータ接触部と、このロータ接触部の内周および外周からそれぞれ下方に延びる支持部と、圧電セラミックスを取り付けるために支持部の下端から延びる脚部とを備えた薄板からなることを特徴とする超音波モータのステータ。
【請求項２】
上記ロータ接触部は、上記ステータの中心から放射状の溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の超音波モータのステータ。
【請求項３】
長手方向に延びる平坦な面を有する移動体接触部と、この移動体接触部の長手方向の面からそれぞれ下方に延びる支持部と、圧電セラミックスを取り付けるために支持部の下端から延びる脚部とを備えた薄板からなることを特徴とする超音波モータのステータ。
【請求項４】
上記移動体接触部は、長手方向に対して直角な溝を設けたことを特徴とする請求項３記載の超音波モータのステータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超音波モータのステータに関し、特に、安価で振動効率が良いものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、進行波を利用した超音波モータは、圧電セラミックスに高周波電圧を印加することによりステータに進行波を発生させ、このステータに発生させた進行波によって出力軸に連結されたロータが回転するようになっている。この超音波モータは、ギアなどで減速しなくても低回転で高トルクを得られる駆動用モータとして注目されている。
【０００３】
図１０は従来の超音波モータの振動体の斜視図である。図において、１はステータであり、このステータ１はこの中心から放射状に溝１Ａを切ったものである。２は圧電セラミックスであり、この圧電セラミックス２はステータ１の底に取り付ける。
図１１は特開平６−３１９２７１号公報記載の超音波駆動装置の振動体の平面図である。図において、３はステータであり、このステータ３は、圧電セラミックス４の側面に扇形状の多数の薄板からなる共振板５の内端を圧電セラミックス４の孔にほぼ一致するように合わせて、リング状の合成樹脂６でリング状に接着され、共振板５の外端を圧電セラミックス４の外径より突出してほぼ円形に構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の超音波モータのステータは、断面がブロック状なので曲げ剛性が強く、振動効率が悪い。また、特開平６−３１９２７１号公報は共振板が圧電セラミックスの円周方向に分割されているため、この共振板の屈曲運動が弱くなり、振動効率が悪い。そして、共振板と圧電セラミックスとの分割電極の位置を合わせなければならないので工数がかかるという問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の超音波モータのステータは、リング状の平坦な面を有するロータ接触部と、このロータ接触部の内周および外周からそれぞれ下方に延びる支持部と、圧電セラミックスを取り付けるために支持部の下端から延びる脚部とを備えた薄板である。
また、本発明の超音波モータのステータは、長手方向に延びる平坦な面を有する移動体接触部と、この移動体接触部の長手方向の面からそれぞれ下方に延びる支持部と、圧電セラミックスを取り付けるために支持部の下端から延びる脚部とを備えた薄板である。
【０００６】
【作用】
本発明の超音波モータのステータによれば、薄板を使用することによって曲げ剛性が弱くなるので、振動効率が良い。また、薄板を使用することにより振動体を軽量化することができ、しかも、圧電セラミックスにかける電圧が小さくて済むので、エネルギー効率が良い。また、板をプレス加工するだけなので工数がかからない。また、薄板を使用しているので、ステータを溝加工する時に切削時間が短くなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る超音波モータのステータの一実施例に圧電セラミックを取り付けた場合の平面図およびそのＡ１−Ａ２断面図である。図において、７はロータ接触部であり、このロータ接触部７は、図示せぬロータが接触するリング状の平坦な面を有する。８は支持部であり、この支持部８は、上記ロータ接触部７の内周および外周からそれぞれ下方に延びている。９は脚部であり、この脚部９は圧電セラミックス２を取り付けるために支持部８の下端から延びている。
したがって、ステータの脚部９がつながっているので、この脚部９と圧電セラミックス２の図示せぬ分割電極の位置とを合わせる必要がない。
【０００８】
次に、図１に示すステータの製造工程について説明する。まず、図２に示すように、リング状の突起１０Ａを設けた上型１０と、上型１０のリング状突起１０Ａに対応する凹部１１Ａおよび図３に示すリング状の薄板１２を位置決めするための凸部１１Ｂを設けた下型１１とを用いる。そして、下型１１の凸部１１Ｂにリング状の薄板１２の穴をはめ込む。そして、図４に示すように、リング状の薄板１２をプレスして、この薄板１２にリング状の凹部１２Ａを形成する。そして、図示せぬカット機でリング状の薄板１２の内径と外径とを任意の大きさに切断してステータを作成する。そして、進行波を発生させる複数の分割電極を持つ圧電セラミックス２をステータの脚部９の底に接着する。
したがって、上記のような形状にプレス加工した薄板１２をステータにすることによって、曲げ剛性が弱くなるので、ステータの振動効率が良くなる。また、薄板１２をプレス加工するだけなので、コストが安くなる。さらに、薄板１２を使用することによりステータを軽量化することができ、しかも、圧電セラミックス２にかける電圧が小さくて済むので、エネルギー効率が良い。
【０００９】
図５は本発明に係る超音波モータのステータの他の実施例に圧電セラミックスを取り付けた場合を示す平面図およびそのＢ１−Ｂ２断面図である。図において、１３はフランジ部であり、このフランジ部１３は脚部９から延長したものであって、超音波モータの図示せぬベースに取り付ける穴１３Ａを設けている。
このように、フランジ部１３をステータの内周に設けたが、ステータの外周に設けてもよいことは勿論である。
【００１０】
図６は本発明に係る超音波モータのステータの他の実施例に圧電セラミックスを取り付けた場合を示す平面図およびそのＣ１−Ｃ２断面図である。図において、１４は溝であり、この溝１４はステータの中心から放射状にロータ接触部７および支持部８に切られている。その他の構成は、図１に示すステータと同様である。
次に、図６に示すステータの製造工程について説明する。まず、進行波を発生させる図示せぬ圧電セラミックス４をステータ７の脚部９の底に接着するところまでは、図１に示すステータの製造工程と同様である。そして、図示せぬ切削装置によって、ステータの中心から放射状の溝１４をロータ接触部７および支持部８に入れる。
なお、プレスあるいはエッチングなどでスリット加工したリング状の図示せぬ薄板を用いれば、このリング状の図示せぬ薄板を図４に示すようにプレスした時に、溝１４を備えたステータを製造することができる。
したがって、薄板１２からなるステータを使用することによって、ブロック状のステータ１より早く溝加工することができる。
【００１１】
図７は本発明に係る超音波モータのステータの他の実施例に圧電セラミックスを取り付けた場合を示す平面図およびそのＤ１−Ｄ２断面図である。図において、１５はロータ接触部であり、このロータ接触部１５は、図示せぬロータが接触するリング状の平坦な面を有する。１６は支持部であり、この支持部１６は、上記ロータ接触部７の内周および外周からそれぞれ斜め下方に延びている。１７は脚部であり、この脚部１７は圧電セラミックス２を取り付けるために支持部１６の下端から延びている。１８は溝であり、この溝１８は、ロータ接触部１５および支持部１６に入っている。
なお、ステータの断面形状は、上記以外の断面形状でも良いことは勿論である。
【００１２】
図８は本発明に係る超音波モータのステータの他の実施例を示す斜視図である。図において、１９は移動体接触部であり、この移動体接触部１９は図示せぬ移動体が接触するための長手方向に延びる平坦な面を有する。２０は支持部であり、この支持部２０は上記移動体接触部１９の長手方向の面からそれぞれ下方に延びている。２１は脚部であり、この脚部２１は圧電セラミックス２２を取り付けるために支持部２０の下端から延びている。
このように、長手方向に延びるステータを用いてもよいことは勿論である。
また、図９に示すように、ステータの長手方向に対して垂直な溝２３を移動体接触部１９および支持部２０に加工してもよいことは勿論である。
また、超音波モータの図示せぬベースに固定するために、脚部２１から延長した図示せぬフランジ部を設けてもよいことは勿論である。
【００１３】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る超音波モータのステータによれば、薄板を使用することによってステータの曲げ剛性が弱くなるので振動効率が良い。また、薄板を使用することにより振動体を軽量化することができ、しかも、圧電セラミックスにかける電圧が小さくて済むので、エネルギー効率が良い。また、板をプレス加工するだけなので工数がかからない。また、薄板を使用しているので、ステータを溝加工する時に切削時間が短くなるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る超音波モータのステータに圧電セラミックスを取り付けた場合を示す平面図およびそのＡ１−Ａ２断面図である。
【図２】リング状の薄板をプレスするための上型および下型の概略断面図である。
【図３】リング状の薄板を示す平面図である。
【図４】リング状の薄板をプレスしたときの概略断面図である。
【図５】図１の超音波モータのステータを溝加工して圧電セラミックスを取り付けた場合を示す平面図およびそのＢ１−Ｂ２断面図である。
【図６】本発明に係る超音波モータのステータの他の実施例に圧電セラミックスを取り付けた場合を示す平面図およびそのＣ１−Ｃ２断面図である。
【図７】本発明に係る超音波モータのステータの他の実施例に圧電セラミックスを取り付けた場合を示す平面図およびそのＤ１−Ｄ２断面図である。
【図８】本発明に係る超音波モータのステータの他の実施例を示す斜視図である。
【図９】図８の超音波モータのステータを溝加工した斜視図である。
【図１０】従来の超音波モータの振動体を示す斜視図である。
【図１１】従来の超音波駆動装置の振動体を示す平面図である。
【符号の説明】
７    ステータ
８    ロータ接触部
９    内周支持部
１０    外周支持部
１１    脚部
１２    圧電セラミックス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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