(57)【要約】 【課題】  変位部材と駆動部材との摩擦接触により発生する磨耗紛によって生じる駆動ムラを低減することができるとともに超音波モータの寿命を向上させることができるガイドプレートを提供することを目的とする。【解決手段】  所定角度で交差するように配置された先端部が変位部材により相互に結合された二つのランジュバン型振動子を具備する超音波モータの駆動部材に設けられたガイドプレートであって、前記ガイドプレートは、前記変位部材が当接する面に凹部を有することを特徴とするガイドプレート。ここで、前記凹部は、レンガ積み形状または斜め格子形状またはボス穴形状のいずれかの形状を有する溝からなることが好ましい。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定角度で交差するように配置された先端部が変位部材により相互に結合された二つのランジュバン型振動子を具備する超音波モータの駆動部材に設けられたガイドプレートであって、前記ガイドプレートは、前記変位部材が当接する面に凹部を有することを特徴とするガイドプレート。
【請求項２】
前記凹部がレンガ積み形状または斜め格子形状またはボス穴形状のいずれかの形状を有する溝からなることを特徴とする請求項１に記載したガイドプレート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波モータ用のガイドプレートに関するものである。さらに詳しくは、所定角度で交差するように配置された先端部が変位部材により相互に結合された二つのランジュバン型振動子を具備する超音波モータの駆動部材に設けられたガイドプレートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二つの超音波振動子を組み込んだ変位部材を複数設けることによって駆動部材としてのロータを回転させる超音波モータがある。変位部材の固有振動モードとしては、横振動モードと縦振動モードとがある。この二つの振動モードの共振周波数を一致させることによって、二つの振動モードは縮退する。よって、このような縮退を生じる共振周波数で、各超音波振動子に異なる位相の電圧をかけると、二つの超音波振動子の変位を合成する変位部材は、楕円運動を行う。そして、このような複数の変位部材はロータの外周部に当接可能に配置されており、各変位部材の楕円運動による駆動力が駆動部材としてのロータに摩擦接触により伝達されてロータが回転する。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１５２６７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したように、変位部材と駆動部材とは摩擦接触するため、磨耗紛が発生する。この磨耗紛は、変位部材と駆動部材との間に挟まってすべりを生じることとなり、駆動ムラが生じるという課題がある。
また、磨耗紛が変位部材と駆動部材をさらに摩擦し、超音波モータとしての寿命が短くなるという課題があった。
【０００４】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたもので、磨耗紛によって生じる駆動ムラを低減することができるとともに超音波モータの寿命を向上させることができる駆動部材に設けられたガイドプレートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、駆動部材として用いるガイドプレートの、変位部材と当接する面に凹部を有することで磨耗粉を低減できることを知見し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち本発明は、
「（１）所定角度で交差するように配置された先端部が変位部材により相互に結合された二つのランジュバン型振動子を具備する超音波モータの駆動部材に設けられたガイドプレートであって、前記ガイドプレートは、前記変位部材が当接する面に凹部を有することを特徴とするガイドプレート。
（２）前記凹部がレンガ積み形状または斜め格子形状またはボス穴形状のいずれかの形状を有する溝からなることを特徴とする（１）に記載したガイドプレート。」
を要旨とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、変位部材と駆動部材との摩擦接触により発生する磨耗紛によって生じる駆動ムラを低減することができるとともに超音波モータの寿命を向上させることができるガイドプレートが得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明者らは、所定角度で交差するように配置された先端部が変位部材により相互に結合された二つのランジュバン型振動子を具備する超音波モータの駆動部材に設けられたガイドプレートであって、前記ガイドプレートは、前記変位部材が当接する面に凹部を有することを特徴とするガイドプレートを提案している。
【０００９】
ここで、ガイドプレートの、変位部材が当接する面に凹部を有する理由は、凹部に変位部材と駆動部材との摩擦接触により発生する磨耗粉を収めて駆動ムラを低減する作用があるからである。
さらにこの作用を効果的に発現するためには、前記凹部がレンガ積み形状または斜め格子形状またはボス穴形状のいずれかの形状を有する溝からなることが好ましい。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る超音波モータの概略構成図である図１により本発明を更に詳しく説明する。
図１において、１は２個のランジュバン型振動子で、このランジュバン型振動子は所定角度（本実施の形態では９０度）で交差するように配置されており、その先端部が変位部材２により相互に結合されており、それぞれが保持部材３により保持固定されている。
次に、４は駆動部材で、その変位部材２と当接する部位にガイドプレート５を設けている。また、６は与圧バネで、この押圧作用により変位部材２がガイドプレート５と当接するような機構となっている。
【００１１】
ここで、各ランジュバン型振動子１に共振周波数で異なる位相の電圧をかけると、２個の振動子の変位を合成する変位部材２は、楕円運動を行う。この変位部材２の楕円運動による駆動力が駆動部材４に設けたガイドプレート５に摩擦接触により伝達されて駆動部材４が移動する仕組みとなっている。
【００１２】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
（１）実施例
変位部材としては、純度  99.5％以上のＡｌ2Ｏ3セラミックスを用いた。
また、駆動部材としては、縦  40ｃｍ×横  40ｃｍ×厚み  4ｃｍのアルミニウム製ステージを用い、その側面で変位部材と当接する部位に、縦  40ｃｍ×横  2.5ｃｍ×厚み  0.3ｃｍのガイドプレートを両面テープにより固着した。
【００１３】
ここで、ガイドプレートの材質としては、純度  99.5％以上のＡｌ2Ｏ3セラミックス板を用いた。また、予め成形体を加工して焼結する等の公知の方法により、ガイドプレートは、変位部材が当接する面に凹部を有する構造とした。
前記凹部としては、下記のレンガ積み形状または斜め格子形状またはボス穴形状のいずれかの形状を有する溝からなるようにしてガイドプレートとした。
【００１４】
（ａ）レンガ積み形状
図２に、レンガ積み形状を有する溝からなるガイドプレートの要部模式構造図を示した。（  図２の右図が変位部材が当接する面の平面図で、左図がその側面図である。）
レンガ積み形状を有する溝からなるガイドプレートは、０．５ｍｍ幅で、深さ０．２５ｍｍの溝が、レンガ形状の長方形（縦２ｍｍ×横３．５ｍｍ）を取り囲む構成からなる。
【００１５】
（ｂ）斜め格子形状
図３に、斜め格子形状を有する溝からなるガイドプレートの要部模式構造図を示した。（  図３の右図が変位部材が当接する面の平面図で、左図がその側面図である。）
斜め格子形状を有する溝からなるガイドプレートは、０．５ｍｍ幅で、深さ０．２５ｍｍの溝が、正方形（縦２ｍｍ×横２ｍｍ）を斜め格子形状に取り囲む構成からなる。
【００１６】
（ｃ）ボス穴形状
図４に、ボス穴形状を有する溝からなるガイドプレートの要部模式構造図を示した。（  図４の右図が変位部材が当接する面の平面図で、左図がその側面図である。）
ボス穴形状を有する溝からなるガイドプレートは、直径１ｍｍの半球形状のボス穴の中心が、正方形（縦２ｍｍ×横２ｍｍ）の各頂点と対角線の交点に位置した配列構成からなる。
【００１７】
（２）比較例
ガイドプレートの、変位部材が当接する面に凹部を形成しないで、純度  99.5％以上のＡｌ2Ｏ3セラミックス平板を用いた以外は実施例と同様な構成とした。
【００１８】
（３）評価方法と結果
実施例と比較例による超音波モータを定速制御100mm/ｓの条件で往復駆動する駆動試験を実施した。
【００１９】
その結果、実施例の超音波モータは、往復駆動距離の合計で200ｋｍ走行してもモータ駆動を制御する電圧の異常上昇は観察されず、駆動ムラはなかった。また、磨耗紛の発生が少なかった。
【００２０】
一方、比較例による超音波モータは、往復駆動距離の合計で30ｋｍ走行した時点でモータ駆動の制御電圧に異常昇が観察され、駆動ムラが発生した。さらに、発塵も目視観察できる程度に発生した。
したがって、本発明のガイドブレートが磨耗紛の発生を抑制し、それによる駆動ムラを低減できる効果を確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態に係る超音波モータの概略構成図である。
【図２】レンガ積み形状を有する溝からなるガイドプレートの要部模式構造図である。
【図３】斜め格子形状を有する溝からなるガイドプレートの要部模式構造図である。
【図４】ボス穴形状を有する溝からなるガイドプレートの要部模式構造図である。
【符号の説明】
【００２２】
１；ランジュバン型振動子
２；変位部材
３；保持部材
４；駆動部材
５；ガイドブレート
６；与圧バネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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