提供一種能夠實現(xiàn)高轉矩的超聲波馬達。如果選擇振子（３）的第１端子（３１ｔ）、第２端子（３２ｔ）及第３端子（３３ｔ）中的兩個端子、從這兩個端子的兩者分別施加使相位改變９０度的交流電壓，則在定子振動體（Ｓ）上產生振動，在與轉子（６）接觸的第１定子（２）的階差（９）及第２定子（１０）的角部（１１）上分別產生橢圓振動。由于第１定子（２）與第２定子（１０）形成單一的定子振動體（Ｓ），所以第１定子（２）的階差（９）與第２定子（１０）的角部（１１）以相互相同的振動模式振動，轉子（６）被從第１定子（２）的階差（９）和第２定子（１０）的角部（１１）兩者傳遞旋轉力，以較高的轉矩旋轉。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及超聲波馬達，特別涉及使轉子加壓接觸在定子上而旋 轉的馬達。
技術介紹
近年來，提出了利用超聲波振動使轉子旋轉的超聲波馬達并已實 用化。該超聲波馬達是通過利用壓電元件在定子的表面產生行進波、 并使轉子加壓接觸在定子上、通過這兩者間的摩擦力使轉子移動的結 構。例如，在專利文獻1中，公開了一種多自由度超聲波馬達，通過 經由軸承由彈簧對轉子施加預壓力而使轉子加壓接觸在定子上，在此狀態(tài)下對相互疊合的多個壓電元件板施加驅動電壓而在定子中產生超 聲波振動，由此使馬達旋轉。這里所謂的預壓力，是指在至少對壓電 元件不通電的狀態(tài)下將轉子推壓在定子上的壓力。專利文獻l:特開2004-312809號公報
技術實現(xiàn)思路
但是，因為是由于施加預壓力而使軸承接觸在轉子上，所以有因 摩擦損失使轉矩降低的問題。本專利技術的為了解決這樣的問題而做出的，目的是提供一種能夠實 現(xiàn)高轉矩的超聲波馬達。本專利技術的第1超聲波馬達具備多個定子，相互對置配置；大致 球體狀的轉子，由上述多個定子夾持；l個定子振動機構，共用地設在 上述多個定子上，并且使上述多個定子以產生相互相同的方向的驅動 力的方式振動，從而使轉子旋轉。本專利技術的第2超聲波馬達具備定子；轉子，被上述定子接觸支 承；定子振動機構，使定子振動而使上述轉子旋轉；預壓部件，以至 少在停止時與上述轉子的表面接觸的狀態(tài)配置；預壓部件振動機構， 用來通過使上述預壓部件振動而向上述定子加壓轉子。本專利技術的第3超聲波馬達具備定子；大致球體狀的轉子，被上述定子接觸支承；定子振動機構，通過使上述定子振動而使上述轉子 旋轉；預壓部件，對置于上述轉子的表面；預壓部件振動機構，用來件的放射壓產生向上述定子預壓上述^子的預壓力。 " 根據(jù)本專利技術，能夠得到能夠實現(xiàn)高轉矩的超聲波馬達。附圖說明圖l是表示本專利技術的實施方式l的超聲波馬達的剖視圖。 圖2是表示實施方式1的超聲波馬達的俯視圖。 圖3是表示在實施方式1中使用的振子的結構的局部剖視圖。 圖4是表示在實施方式1中使用的振子的3對壓電元件板的分極 方向的立體圖。圖5是實施方式1的超聲波馬達的局部放大剖視圖。圖6是表示實施方式1的變形例的定子的形狀的俯視剖視圖。圖7是表示實施方式2的超聲波馬達的剖視圖。圖8是表示實施方式3的超聲波馬達的剖視圖。圖9是表示實施方式4的超聲波馬達的側視圖。圖10是表示實施方式4的超聲波馬達的俯視圖。圖11是表示在實施方式4中使用的振子的結構的局部剖視圖。圖12是表示實施方式5的超聲波馬達的剖視圖。圖13是表示實施方式5的超聲波馬達的俯視圖。圖14是實施方式5的超聲波馬達的局部放大剖視圖。圖15是表示實施方式5的變形例的預壓部件的形狀的俯視剖視圖圖16是表示實施方式6的超聲波馬達的剖視圖。圖17是表示實施方式7的超聲波馬達的剖視圖。圖18是表示在實施方式7中使用的振子的結構的局部剖視圖。圖19是表示實施方式7的變形例的超聲波馬達的俯視圖。圖20是表示實施方式8的超聲波馬達的剖視圖。圖21是表示本專利技術的實施方式9的超聲波馬達的剖視圖。圖22是表示實施方式9的超聲波馬達的俯視圖。圖23是表示實施方式9的環(huán)部件的形狀的立體圖。圖24是表示實施方式9的環(huán)部件的局部剖視圖。圖25是實施方式9的超聲波馬達的部分放大剖視圖。圖26是表示實施方式IO的超聲波馬達的俯視圖。圖27是表示實施方式10的變形例的超聲波馬達的部分放大剖視圖。圖28是表示實施方式11的超聲波馬達的剖視圖。 圖29是表示實施方式11的超聲波馬達的俯視圖。 圖30是表示在實施方式11中使用的振子的結構的局部剖視圖。具體實施例方式以下，基于附圖說明本專利技術的實施方式。 實施方式1圖1及圖2中表示本專利技術的實施方式1的多自由度超聲波馬達。 在基部塊1與第1定子2之間夾持有作為定子振動機構的圓筒狀的振 子3，并且基部塊l與第l定子2經由在振子3內通過的連結螺栓4相 互連結，作為多自由度超聲波馬達整體具有大致圓柱狀的外形。這里， 為了便于說明，將從基部塊1朝向第1定子2的圓柱狀的外形的中心 軸規(guī)定為Z軸，設X軸沿相對于Z軸垂直的方向延伸、Y軸相對于Z 軸及X軸垂直地延伸。振子3具有分別位于XY平面上并且相互疊合的平板狀的第1~第 3壓電元件部31~33，這些壓電元件部31~33以經由絕緣片34 ~ 37 與定子2及基部塊1絕緣、并且相互絕緣的狀態(tài)配置。在第l定子2上，在與和振子3相接的面的相反側形成有凹部5， 在該凹部5內收容有大致球體狀的轉子6。凹部5由具有比轉子6的直 徑小的內徑的小徑部7、和具有比轉子6的直徑大的內徑的大徑部8構 成，在這些小徑部7及大徑部8的邊界部上形成有位于XY平面上的環(huán) 狀的階差9。進而，在第1定子2的上部，在Z軸方向相鄰地配置有環(huán)狀的第2 定子10,在該第2定子IO的內周緣上形成有位于XY平面上的環(huán)狀的 角部ll。第2定子10通過多個、例如12根固定用螺栓12牢固地固定 在第1定子2上，第1定子2與第2定子10形成對于從振子3施加的 振動以相同的振動模式振動的單一的定子振動體S。轉子6與凹部5內的階差9及第2定子10的角部11的雙方抵接并 被夾持，被旋轉自如地支承。例如，基部塊l、第l定子2及第2定子10分別由高強度鋁合金 形成，多自由度超聲波馬達整體形成直徑40mm及高度100mm左右的 大致圓柱體。作為轉子6，使用直徑25.8mm的鋼球。如圖3所示，振子3的第l壓電元件部31具有依次疊合了分別具 有圓板形狀的電極板31a、壓電元件板31b、電極板31c、壓電元件板 31d及電極板31e的構造。同樣，第2壓電元件部32具有依次疊合了 分別具有圓板形狀的電極板32a、壓電元件板32b、電極板32c、壓電 元件板32d及電極板32e的構造，第3壓電元件部33具有依次疊合了 分別具有圓板形狀的電極板33a、壓電元件板33b、電極板33c、壓電 元件板33d及電極板33e的構造。如圖4所示，第l壓電元件部31的一對壓電元件板31b及31d的 沿Y軸方向2分割的部分相互具有相反極性，以分別沿Z軸方向(厚 度方向)進行膨脹和收縮的相反的變形動作的方式被分極，壓電元件 板31b與壓電元件板31d相互翻轉而配置。笫2壓電元件部32的一對壓電元件板32b及32d不2分割，以整 體沿Z軸方向(厚度方向)進行膨脹和收縮的相反的變形動作的方式 被分極，壓電元件板32b與壓電元件板32d相互翻轉而配置。第3壓電元件部33的一對壓電元件板33b及33d的沿X軸方向2 分割的部分相互具有相反極性，以分別沿Z軸方向(厚度方向)進行 膨脹和收縮的相反的變形動作的方式被分極，壓電元件板33b與壓電 元件板33d相互翻轉而配置。如圖1及圖3所示，配置在笫1壓電元件部31的兩面部分上的電 極板31a及電極板31e、配置在第2壓電元件部32的兩面部分上的電 極板32a及電極板32e、配置在第3壓電元件部33的兩面部分上的電 極板33a及電極板33e分別電氣地接地。此外，從配置在第l壓電元件 部31的一對壓電元件板31b及31d之間的電極板31c引出第l端子31t、 從配置在第2壓電元件部32的一對壓電元件板32b及32d之間的電極 板32c引出第2端子32t、從配置在笫3壓電元件部33的一對壓電元本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種超聲波馬達，其特征在于，具備： 多個定子，相互對置配置； 大致球體狀的轉子，由上述多個定子夾持； ?。眰€定子振動機構，共用地設在上述多個定子上，并且使上述多個定子以產生相互相同的方向的驅動力的方式振動，由此使上述轉子旋轉。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：高三正己，小寺剛史，石川洋彥，前田浩司，清木和夫，
申請(專利權)人：株式會社豐田自動織機，
類型：發(fā)明
國別省市：JP[日本]
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