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JPH0923665A - Stator of ultrasonic motor and manufacture thereof - Google Patents

Stator of ultrasonic motor and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH0923665A
JPH0923665A JP7167711A JP16771195A JPH0923665A JP H0923665 A JPH0923665 A JP H0923665A JP 7167711 A JP7167711 A JP 7167711A JP 16771195 A JP16771195 A JP 16771195A JP H0923665 A JPH0923665 A JP H0923665A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
ultrasonic motor
vibrating
support portion
support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7167711A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Motoyasu Yano
元康 谷野
Yoshitaka Takemura
芳孝 竹村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to JP7167711A priority Critical patent/JPH0923665A/en
Publication of JPH0923665A publication Critical patent/JPH0923665A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stator of an ultrasonic motor which can drive a rotor with high efficiency and which requires a less number of processes and shorter processing time. SOLUTION: A stator is integrally formed of sintered alloy. On an outer surface of a base 10 fixed in a housing, a supporting section 11 is formed. And, a ring shaped vibrating section 12 is formed on an outer surface of the supporting section 11. On a lower face of the vibrating section 12, a piezoelectric element is pasted. The supporting section 11 is formed sufficiently thin since it was pressurized after sintering. In the supporting section, a plurality of through holes 13 which pass through in the axis direction are formed at equal angle intervals.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波モータのス
テータ及びその製造方法に関するものである。
The present invention relates to a stator for an ultrasonic motor and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、超音波モータのステータ50
を示している。このステータ50は、基台51、支持部
52、振動部53とが一体で形成されている。即ち、図
示しない超音波モータのハウジングに設けられた載置部
に載置される基台51の外周側には薄く成形された支持
部52が形成され、この支持部52の外周側には円環状
の振動部53が形成されている。振動部53の下面に
は、高周波電圧が印加される図示しない圧電素子が貼り
付けられている。さらに、振動部53の上側には、放射
方向のスリット54にて隔絶される多数の突起部55が
形成されている。各突起部55の上面には、図示しない
ロータが加圧接触されるようになっている。そして、圧
電素子に高周波電圧が印加されると、振動部53に高周
波弾性振動が励起される。この高周波弾性振動により、
突起部55上面に加圧接触するロータが回転駆動され
る。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows an ultrasonic motor stator 50.
Is shown. In this stator 50, a base 51, a support portion 52, and a vibrating portion 53 are integrally formed. That is, a thinly formed support portion 52 is formed on the outer peripheral side of a base 51 mounted on a mounting portion provided in a housing of an ultrasonic motor (not shown), and a circular shape is formed on the outer peripheral side of the support portion 52. An annular vibrating portion 53 is formed. A piezoelectric element (not shown) to which a high frequency voltage is applied is attached to the lower surface of the vibrating portion 53. Further, on the upper side of the vibrating portion 53, a large number of protrusions 55 isolated by the radial slits 54 are formed. A rotor (not shown) is brought into pressure contact with the upper surface of each protrusion 55. Then, when a high frequency voltage is applied to the piezoelectric element, high frequency elastic vibration is excited in the vibrating portion 53. By this high frequency elastic vibration,
The rotor that comes into pressure contact with the upper surface of the protrusion 55 is rotationally driven.

【0003】このようなステータ50を使用する超音波
モータでは、支持部52をできるだけ薄く成形すること
により、振動部53が撓み易いようにしている。これに
より、振動部53に高い効率で高周波振動が励起される
ようにしている。又、振動部53に励起された高周波振
動の基台51側への伝達によるロスを防ぐようにしてい
る。
In an ultrasonic motor using such a stator 50, the supporting portion 52 is formed as thin as possible so that the vibrating portion 53 is easily bent. As a result, high-frequency vibration is excited in the vibrating portion 53 with high efficiency. Further, the loss due to the transmission of the high frequency vibration excited in the vibrating portion 53 to the base 51 side is prevented.

【0004】又、スリット54をできるだけ狭く形成し
て、各突起部55の上面面積(即ち、ロータとの接触面
積)をできるだけ大きくすることにより、振動部53に
励起された高周波振動がロータに効率良く伝達されるよ
うにしている。
Further, by forming the slit 54 as narrow as possible and making the upper surface area of each projection 55 (that is, the contact area with the rotor) as large as possible, the high frequency vibration excited in the vibrating portion 53 is efficiently transmitted to the rotor. I try to communicate well.

【0005】さらに、各突起部55上面の平面度を高く
して各突起部55とロータとの接触状態を良くすること
により、振動部53の高周波振動が効率良く伝達される
ようにしている。
Further, by increasing the flatness of the upper surface of each protrusion 55 to improve the contact state between each protrusion 55 and the rotor, the high frequency vibration of the vibrating portion 53 is efficiently transmitted.

【0006】ところで、上記のようなステータ50を一
体で形成する手法としては、金属板のプレス成形、鍛
造、粉末冶金(即ち、焼結合金で形成する)等がある。
この内、プレス成形によりステータ50を形成する場合
には、プレス成形によりスリット54を形成することが
困難であるため、成形後のステータ50にフライス盤等
による切削加工を行ってスリット54を形成しなければ
ならない。従って、繰り返し切削を行って多数のスリッ
ト54を形成しなければならないため、長い加工時間を
必要とし製造コストが高くなる問題がある。又、プレス
成形後の各突起部55の上面の平面度が悪いため、成形
後に突起部55を平面状に研磨する工程が必要である。
この研磨工程も長い加工時間を要するため、一層製造コ
ストが高くなっている。さらに、支持部52について
も、精密な薄肉化加工が必要であるため、同様に、プレ
ス成形後の切削加工を必要としている。従って、その加
工時間の分だけ製造コストが高くなっている。
By the way, as a method of integrally forming the stator 50 as described above, there are press forming of metal plate, forging, powder metallurgy (that is, formed of sintered alloy) and the like.
Of these, when the stator 50 is formed by press molding, it is difficult to form the slit 54 by press molding. Therefore, the slit 54 must be formed by cutting the stator 50 after molding by a milling machine or the like. I have to. Therefore, since it is necessary to repeatedly perform cutting to form a large number of slits 54, there is a problem that a long processing time is required and a manufacturing cost is increased. Further, since the flatness of the upper surface of each projection 55 after press molding is poor, a step of polishing the projection 55 flat after molding is necessary.
Since this polishing step also requires a long processing time, the manufacturing cost is further increased. Further, since the support portion 52 also needs a precise thinning process, similarly, the cutting process after the press molding is required. Therefore, the manufacturing cost is increased by the processing time.

【0007】一方、焼結合金でステータ50を成形する
場合には、加圧成形及び焼結工程でスリット54を形成
することができるため、焼結後のスリット切削加工は不
要になる。又、突起部55上面の平坦度についても、焼
結後に突起部55を加圧することにより比較的高い平面
度を得ることができる。従って、焼結合金でステータ5
0を形成する場合は、プレス成形の場合よりも比較的低
いコストで製造することができる。
On the other hand, when the stator 50 is molded from a sintered alloy, the slits 54 can be formed by the pressure molding and sintering processes, so that slit cutting after sintering becomes unnecessary. Regarding the flatness of the upper surface of the protrusion 55, a relatively high flatness can be obtained by pressing the protrusion 55 after sintering. Therefore, the stator 5 is made of sintered alloy.
When 0 is formed, it can be manufactured at a relatively lower cost than in the case of press molding.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、焼結合
金でステータ50を形成する場合、支持部52を十分に
薄く形成することが困難である。何故なら、支持部52
は、例えば、0.5mm程度の厚さに形成する必要があ
るが、原料粉体の加圧成形工程において成形金型の支持
部52の部分に粉体が行き渡りにくいため、そのような
薄い支持部52を形成することが困難である。
However, when forming the stator 50 with a sintered alloy, it is difficult to form the support portion 52 sufficiently thin. Because the support 52
Needs to be formed to have a thickness of, for example, about 0.5 mm. However, in the pressure molding step of the raw material powder, it is difficult for the powder to spread to the supporting portion 52 of the molding die, so that such a thin support is required. It is difficult to form the portion 52.

【0009】従って、焼結合金でステータ50を形成す
る際には、成形及び焼結工程において支持部52を予め
目的とする厚さよりも厚く形成するようにしている。そ
して、焼結後に支持部52を切削加工して所定の厚さに
成形するようにしている。そのため、現状ではステータ
50を焼結合金で一体形成する場合でも、支持部52の
切削加工のための加工工数及び加工時間が必要であるた
め、十分な製造コスト低減を達成することができなかっ
た。
Therefore, when the stator 50 is formed of the sintered alloy, the support portion 52 is formed thicker than the intended thickness in the forming and sintering steps. Then, after the sintering, the support portion 52 is cut and formed into a predetermined thickness. Therefore, at present, even when the stator 50 is integrally formed of a sintered alloy, the number of processing steps and the processing time for cutting the support portion 52 are required, so that sufficient manufacturing cost reduction cannot be achieved. .

【0010】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、高い効率でロータを
駆動することができ、しかも、加工工数、加工時間を少
なくすることができる超音波モータのステータ及びその
製造方法を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to be able to drive a rotor with high efficiency and to reduce the number of processing steps and processing time. An object is to provide a stator of an ultrasonic motor and a manufacturing method thereof.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項1に記載の発明は、超音波モータのハウジン
グに固定される基台と、円環状に形成され圧電素子にて
高周波振動が励起される振動部と、振動部を基台に対し
て支持する支持部とからなり、焼結合金にて一体成形さ
れた超音波モータのステータにおいて、焼結合金の焼結
後に、支持部を加圧して予め定められた厚さに成形し
た。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a base fixed to a housing of an ultrasonic motor, and a high frequency vibration by a piezoelectric element formed in an annular shape. In a stator of an ultrasonic motor integrally formed of a sintered alloy, the support portion is formed after the sintered alloy is sintered. Was pressed into a predetermined thickness.

【0012】従って、請求項1に記載の発明によれば、
超音波モータのハウジングに固定される基台に対して、
高周波振動が励起される振動部を支持する支持部を加圧
成形により薄く形成することができる。その結果、切削
加工を行わずに支持部を薄肉化することができる。又、
支持部が薄肉化されるため、振動部が撓みやすくなる。
その結果、振動部に高い効率で高周波振動が励起される
とともに、励起された高周波振動の基台側への伝達が抑
制される。
Therefore, according to the first aspect of the present invention,
For the base fixed to the housing of the ultrasonic motor,
The supporting portion that supports the vibrating portion in which high-frequency vibration is excited can be thinly formed by pressure molding. As a result, it is possible to reduce the thickness of the support portion without performing cutting work. or,
Since the support portion is thinned, the vibrating portion easily bends.
As a result, high-frequency vibration is excited in the vibrating section with high efficiency, and the transmitted high-frequency vibration to the base side is suppressed.

【0013】又、請求項2に記載の発明は、請求項1に
記載の発明において、支持部には、軸線方向に貫通する
貫通孔を複数形成した。従って、請求項2に記載の発明
によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、加圧
時に支持部の余分な肉部が複数形成された貫通孔内に逃
げるため、支持部がその密度が過度に高くならない状態
で薄く形成される。その結果、支持部の薄肉化を容易に
行うことができる。又、支持部の密度が高くならない状
態で薄肉化さるため、振動部には一層高い効率で高周波
振動が励起されるとともに、励起された高周波振動の基
台側への伝達が一層抑制される。
In the invention according to claim 2, in the invention according to claim 1, a plurality of through holes penetrating in the axial direction are formed in the support portion. Therefore, according to the second aspect of the invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, the support portion escapes into the through-hole in which a plurality of excess wall portions of the support portion are formed during pressurization. Is thinly formed without its density becoming too high. As a result, the support portion can be easily thinned. Further, since the supporting portion is thinned without increasing the density, high-frequency vibration is excited in the vibrating portion with higher efficiency, and transmission of the excited high-frequency vibration to the base side is further suppressed.

【0014】又、請求項3に記載の発明は、超音波モー
タのハウジングに固定される基台と、円環状に形成され
圧電素子にて高周波振動が励起される振動部と、振動部
を基台に対して支持する支持部とからなるステータを焼
結合金にて一体成形する超音波モータのステータの製造
方法において、焼結合金の焼結後に、支持部を加圧して
予め決められた厚さに成形するようにした。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a base fixed to the housing of the ultrasonic motor, a vibrating portion formed in an annular shape, in which high frequency vibration is excited by a piezoelectric element, and a vibrating portion. In a method for manufacturing a stator of an ultrasonic motor in which a stator composed of a supporting portion that supports a table is integrally formed from a sintered alloy, a predetermined thickness is obtained by pressing the supporting portion after sintering the sintered alloy. So that it is molded.

【0015】従って、請求項3に記載の発明によれば、
超音波モータのハウジングに固定される基台と、円環状
に形成され圧電素子にて高周波振動が励起される振動部
と、振動部を基台に対して支持する支持部とからなるス
テータを焼結した後、支持部を加圧してその厚さを予め
設定された厚さに成形するようにした。その結果、支持
部の厚さを焼結合金の成形及び焼結の工程では形成する
ことができない薄さに形成することができる。
Therefore, according to the invention of claim 3,
The stator is composed of a base fixed to the housing of the ultrasonic motor, a vibrating part formed in an annular shape in which high-frequency vibration is excited by a piezoelectric element, and a supporting part supporting the vibrating part with respect to the base. After tying, the supporting portion was pressed to form the thickness thereof to a preset thickness. As a result, the thickness of the supporting portion can be formed to a thickness that cannot be formed in the steps of forming and sintering the sintered alloy.

【0016】又、請求項4に記載の発明は、請求項3に
記載の発明において、焼結後において支持部に軸線方向
に貫通する貫通孔を複数形成しておき、この貫通孔が形
成された支持部を加圧するようにした。
Further, in the invention described in claim 4, in the invention described in claim 3, a plurality of through holes penetrating in the axial direction are formed in the support portion after sintering, and the through holes are formed. The supporting portion was pressed.

【0017】従って、請求項4に記載の発明によれば、
請求項3に記載の発明の作用に加えて、軸線方向に貫通
する複数の貫通孔が形成された焼結後の支持部を加圧す
ると、余分な支持部の肉部が各貫通孔内に逃げる。その
結果、加圧された支持部の密度が過度に増大することな
く薄肉化される。
Therefore, according to the invention described in claim 4,
In addition to the effect of the invention described in claim 3, when the sintered support part having a plurality of through holes penetrating in the axial direction is pressed, a surplus of the support part has a flesh in each through hole. escape. As a result, the pressed support is thinned without excessively increasing its density.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図1〜図8に従って説明する。図4は、超音波
モータ1の断面を示している。そのハウジング2は、ベ
ース3とケース4とから構成され、ベース3の内側には
載置部5が突出形成されている。ベース3の中央には回
転軸6の基端部が軸受7にて回転可能に支持され、同基
端部は載置部5を貫通してケース4内に導入されてい
る。載置部5上面には回転軸6を挿通する支持筒5aが
形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 4 shows a cross section of the ultrasonic motor 1. The housing 2 is composed of a base 3 and a case 4, and a mounting portion 5 is formed inside the base 3 so as to project therefrom. A base end portion of a rotary shaft 6 is rotatably supported by a bearing 7 in the center of the base 3, and the base end portion is penetrated through the mounting portion 5 and introduced into the case 4. A support cylinder 5 a through which the rotating shaft 6 is inserted is formed on the upper surface of the mounting portion 5.

【0019】載置部5の上にはステータ8が載置され、
このステータ8の中央に形成される軸孔9には支持筒5
aが嵌挿されている。そして、ステータ8は支持筒5a
により、載置部5上にかしめ固定されている。
A stator 8 is mounted on the mounting portion 5,
A support cylinder 5 is provided in a shaft hole 9 formed in the center of the stator 8.
a is inserted. Then, the stator 8 is supported by the support cylinder 5a.
As a result, it is caulked and fixed on the mounting portion 5.

【0020】図1〜3に示すように、ステータ8は焼結
合金で一体形成され、軸孔9を中心にして載置部5に載
置される円環状の基台10と、基台10の外周側に形成
される支持部11と、支持部11の外周側に形成される
振動部12とから構成されている。支持部11は基台1
0及び振動部12よりも肉薄に形成されている。本実施
の形態では、振動部12の外径は60mm、支持部11
の厚さは0.5mmに形成されている。支持部11に
は、略扇状の貫通孔13が全周に渡って複数個等角度間
隔で形成されている。振動部12の上部には、軸孔9を
中心として放射状に等角度間隔で複数のスリット14が
形成され、それぞれの隣合うスリット14間には突起部
15が形成されている。振動部12の下面には、圧電素
子16が接合されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the stator 8 is integrally formed of a sintered alloy and has an annular base 10 that is mounted on the mounting portion 5 with the shaft hole 9 as the center, and the base 10. It is composed of a support portion 11 formed on the outer peripheral side and a vibrating portion 12 formed on the outer peripheral side of the support portion 11. The support 11 is the base 1
It is formed thinner than 0 and the vibration part 12. In the present embodiment, the outer diameter of the vibrating portion 12 is 60 mm and the supporting portion 11 is
Has a thickness of 0.5 mm. A plurality of substantially fan-shaped through holes 13 are formed in the support portion 11 over the entire circumference at equal angular intervals. A plurality of slits 14 are formed in the upper part of the vibrating portion 12 at equal angular intervals radially around the shaft hole 9, and a protrusion 15 is formed between each adjacent slits 14. The piezoelectric element 16 is bonded to the lower surface of the vibrating portion 12.

【0021】ステータ8の上面には、円環状のロータ1
7が載置されている。このロータ17の外周部の下面に
は円環状のライニング材18が貼り付けられ、その外周
部はライニング材18を介して振動部12の各突起部1
5の上面に当接されている。ロータ17の中央には軸孔
19が形成され、回転軸6はこの軸孔19を挿通してロ
ータ17の上側に突出されている。
On the upper surface of the stator 8, an annular rotor 1 is provided.
7 is placed. An annular lining material 18 is attached to the lower surface of the outer peripheral portion of the rotor 17, and the outer peripheral portion of the rotor 17 is provided with the protrusions 1 of the vibrating portion 12 via the lining material 18.
It is in contact with the upper surface of 5. A shaft hole 19 is formed in the center of the rotor 17, and the rotary shaft 6 is inserted through the shaft hole 19 and protrudes above the rotor 17.

【0022】ロータ17の上面には弾性押圧部材20が
配置され、この弾性押圧部材20は回転軸6の先端部に
設けられた雄ねじ部6aに螺合するナット21にて固定
されている。そして、弾性押圧部材20は、その下面が
ロータ17の上面に当接してロータ17を下方に押圧
し、ロータ17はその外周部下面が振動部12の各突起
部15の上面に押圧されている。従って、ロータ17と
回転軸6とは回転方向に係合されており、ロータ17と
ともに回転軸6が回転するようになっている。
An elastic pressing member 20 is arranged on the upper surface of the rotor 17, and the elastic pressing member 20 is fixed by a nut 21 screwed to a male screw portion 6a provided at the tip of the rotary shaft 6. The lower surface of the elastic pressing member 20 contacts the upper surface of the rotor 17 to press the rotor 17 downward, and the lower surface of the outer peripheral portion of the rotor 17 is pressed to the upper surface of each protrusion 15 of the vibrating portion 12. . Therefore, the rotor 17 and the rotating shaft 6 are engaged with each other in the rotating direction, and the rotating shaft 6 rotates together with the rotor 17.

【0023】圧電素子16に高周波電圧が印加されると
振動部12に高周波弾性振動が励起される。その結果、
ロータ17が回転駆動され、回転軸6が回転するように
なっている。
When a high frequency voltage is applied to the piezoelectric element 16, high frequency elastic vibration is excited in the vibrating portion 12. as a result,
The rotor 17 is rotationally driven and the rotary shaft 6 is rotated.

【0024】次に、ステータ8の製造方法について説明
する。先ず、成形工程について説明する。図5は、原料
粉末から成形金型30,31でステータ原型32を成形
する様子を示す模式断面図である。枠部33内の下側成
形金型30は、ステータ8の上側に対応する型形状に形
成され、同じく上側成形金型31はステータ8の下側に
対応する型形状に形成されている。尚、各成形金型3
0,31には、支持部11の貫通孔13を形成するため
の部分は設けられていない。そして、この両成形金型3
0,31で、原料粉体を加圧成形して貫通孔13が形成
されていないステータ原型32を形成する。ステータ原
型32は、次工程の焼結工程で焼結される。次に、焼結
工程の後工程である孔形成工程について説明する。
Next, a method of manufacturing the stator 8 will be described. First, the molding process will be described. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing how the stator prototype 32 is molded from the raw material powder with the molding dies 30 and 31. The lower molding die 30 in the frame portion 33 is formed in a shape corresponding to the upper side of the stator 8, and the upper molding die 31 is also formed in a shape corresponding to the lower side of the stator 8. In addition, each molding die 3
No parts for forming the through holes 13 of the support part 11 are provided in the parts 0 and 31. And both these molds 3
At 0 and 31, the raw material powder is pressure-molded to form the stator prototype 32 in which the through holes 13 are not formed. The stator prototype 32 is sintered in the subsequent sintering process. Next, the hole forming process, which is a process subsequent to the sintering process, will be described.

【0025】図6は金型34,35でステータ原型32
に貫通孔13を形成する様子を示す模式断面図である。
枠部36内の下側金型34には、その支持部11に対応
する位置に複数の凹部36が等角度間隔で形成されてい
る。各凹部36は、貫通孔13と同じ略扇状に形成され
ている。又、上側金型35の各凹部36に対応する位置
には、断面略扇状の貫通部37がそれぞれ配置されてい
る。下側金型34に上側金型35を合わせると、各貫通
部37が対応する凹部36内に嵌入するようになってい
る。そして、下側金型34に焼結したステータ原型32
を載置して上側金型35で加圧すると、各貫通部37と
対応する凹部36とにより支持部11の所定の位置に複
数の貫通孔13が貫通形成される。
FIG. 6 shows a mold 34, 35 including a stator prototype 32.
It is a schematic cross section which shows a mode that the through hole 13 is formed.
In the lower die 34 in the frame portion 36, a plurality of concave portions 36 are formed at equal angular intervals at positions corresponding to the support portion 11. Each recess 36 is formed in a substantially fan shape like the through hole 13. Further, penetrating portions 37 having a substantially fan-shaped cross section are arranged at positions corresponding to the respective recesses 36 of the upper mold 35. When the upper die 35 is fitted to the lower die 34, each through portion 37 is fitted into the corresponding recess 36. Then, the stator prototype 32 sintered to the lower mold 34
Is placed and pressed by the upper die 35, a plurality of through holes 13 are formed at predetermined positions of the supporting portion 11 by the through portions 37 and the corresponding recesses 36.

【0026】次に、加圧工程について説明する。図7は
金型38,39でステータ原型32の支持部11を加圧
する様子を示す模式断面図である。枠部40内の下側金
型38はステータ原型32の上側に対応する形状に形成
され、上側金型39はステータ原型32の下側に対応す
る形状に形成されている。上側金型39の支持部11に
対応する位置には、支持部加圧部41が設けられてい
る。下側金型38に上側金型39を合わせると、支持部
加圧部41と下側金型38の支持部11に対応する部分
との隙間が支持部11の仕上げ厚さに等しくなるように
なっている。そして、下側金型38にステータ原型32
を載置し上側金型39で加圧すると、支持部加圧部41
により支持部11が加圧される。
Next, the pressurizing step will be described. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the supporting portions 11 of the stator prototype 32 are pressed by the molds 38 and 39. The lower mold 38 in the frame portion 40 is formed in a shape corresponding to the upper side of the stator prototype 32, and the upper mold 39 is formed in a shape corresponding to the lower side of the stator prototype 32. A support pressing unit 41 is provided at a position corresponding to the support 11 of the upper mold 39. When the upper die 39 is fitted to the lower die 38, the gap between the supporting portion pressing portion 41 and the portion of the lower die 38 corresponding to the supporting portion 11 becomes equal to the finished thickness of the supporting portion 11. Has become. Then, the stator mold 32 is attached to the lower mold 38.
Is placed and pressure is applied by the upper mold 39, the support part pressure part 41
The support part 11 is pressurized by.

【0027】図8は、支持部11の貫通孔13を含む位
置での断面を示し、破線は加圧前の支持部11及び貫通
孔13の形状を示している。支持部13が加圧される
と、図8に実線で示すように、支持部11は薄く塑性変
形し、各貫通孔13周囲から余分な肉部が各貫通孔13
内に流れこむ。その結果、支持部11は厚さが所定の厚
さに成形される。このとき、加圧前の支持部11の余分
な肉部が各貫通孔13内に移動するため、加圧により薄
くなった支持部11の密度は僅かに高密度化される。そ
して、支持部11は薄く成形されるが、僅かな高密度化
により必要な強度を有するようになる。尚、各貫通孔1
3は加圧前よりも小さい形状となる。
FIG. 8 shows a cross section of the support portion 11 at a position including the through hole 13, and the broken line shows the shapes of the support portion 11 and the through hole 13 before pressurization. When the support portion 13 is pressed, the support portion 11 is thinly plastically deformed as shown by a solid line in FIG.
It flows in. As a result, the support portion 11 is formed to have a predetermined thickness. At this time, since the excess meat part of the support part 11 before pressurization moves into each through hole 13, the density of the support part 11 thinned by pressurization is slightly increased. Then, although the support portion 11 is thinly formed, the support portion 11 has a required strength by slightly increasing the density. Each through hole 1
3 has a smaller shape than before pressing.

【0028】以上の工程でステータ8が形成される。次
に、以上のように構成された超音波モータのステータ8
の作用について説明する。
The stator 8 is formed by the above steps. Next, the stator 8 of the ultrasonic motor configured as described above
The operation of will be described.

【0029】圧電素子16に高周波電圧が印加される
と、振動部12に高周波振動が励起される。このとき、
支持部11の厚さを薄くしたことにより振動部12が撓
みやすくなるため、振動部12に高周波振動が高い効率
で励起される。又、支持部11の複数の貫通孔13を設
けたことにより振動部12が一層撓みやすくなるため、
振動部12に高周波振動が一層高い効率で励起される。
When a high frequency voltage is applied to the piezoelectric element 16, high frequency vibration is excited in the vibrating portion 12. At this time,
Since the vibrating portion 12 is easily bent by reducing the thickness of the support portion 11, high-frequency vibration is excited in the vibrating portion 12 with high efficiency. Further, since the plurality of through holes 13 of the supporting portion 11 are provided, the vibrating portion 12 is more easily bent,
High-frequency vibration is excited in the vibrating section 12 with higher efficiency.

【0030】又、支持部11が十分に薄くされているた
め、振動部12に励起された高周波振動の基台10側へ
の伝達が抑制される。その結果、振動部12の高周波振
動が減衰しにくいため、ロータ17が高い効率で駆動さ
れる。さらに、支持部11に複数の貫通孔13を設けて
いるため、振動部12の高周波振動が基台10側に一層
伝達しにくい。その結果、振動部12の高周波振動が一
層減衰しにくいため、ロータ17が一層高い効率で駆動
される。
Further, since the support portion 11 is sufficiently thin, the transmission of the high frequency vibration excited by the vibration portion 12 to the base 10 side is suppressed. As a result, the high frequency vibration of the vibrating section 12 is less likely to be attenuated, so that the rotor 17 is driven with high efficiency. Further, since the support portion 11 is provided with the plurality of through holes 13, the high frequency vibration of the vibrating portion 12 is further difficult to be transmitted to the base 10. As a result, the high frequency vibration of the vibrating section 12 is less likely to be damped, and the rotor 17 is driven with higher efficiency.

【0031】以上詳述したように、本実施の形態の超音
波モータのステータによれば、原料粉末にて支持部11
に複数の貫通孔13が形成されたステータ原型32を一
体成形し、このステータ原型32を焼結後に支持部11
を加圧して所定の厚さに薄く成形した。その結果、焼結
後に支持部11に切削加工等を行うことなく、厚さを薄
く形成することができるため、加工工数及び加工時間を
削減することができる。又、加圧時に、支持部11の余
分な肉部が各貫通孔13内に逃げるようにした。その結
果、支持部11の薄肉化を容易にするとともに、加圧に
よる支持部11の密度の増加を僅かな大きさに止めるこ
とができる。
As described in detail above, according to the stator of the ultrasonic motor of the present embodiment, the supporting portion 11 is made of raw material powder.
A stator prototype 32 having a plurality of through holes 13 formed therein is integrally molded, and after the stator prototype 32 is sintered, the support portion 11 is formed.
Was pressed to form a thin film having a predetermined thickness. As a result, it is possible to reduce the thickness of the supporting portion 11 without performing cutting work or the like after sintering, so that it is possible to reduce the number of processing steps and the processing time. In addition, when pressurizing, the excess meat portion of the support portion 11 is allowed to escape into each through hole 13. As a result, it is possible to facilitate the thinning of the supporting portion 11 and to suppress the increase in the density of the supporting portion 11 due to the pressurization to a slight size.

【0032】又、本実施の形態では、加圧により支持部
11の密度が僅かに高密度になるようにして、薄い厚さ
でも強度を確保するとともに振動吸収作用をも有するよ
うにした。その結果、振動部12が撓みやすくなるた
め、振動部12に高周波振動を高い効率で励起すること
ができる。従って、ロータ17を高い効率で駆動するこ
とができる。さらに、振動部12に励起された高周波振
動の基台10側への伝達を抑制することができる。その
結果、振動部12における高周波振動の減衰を抑制する
ことができるため、ロータ17を高い効率で駆動するこ
とができる。
Further, in the present embodiment, the density of the support portion 11 is slightly increased by pressurization, so that the strength is secured and the vibration absorption function is provided even if the thickness is thin. As a result, the vibrating portion 12 is easily bent, so that high-frequency vibration can be excited in the vibrating portion 12 with high efficiency. Therefore, the rotor 17 can be driven with high efficiency. Further, it is possible to suppress the transmission of the high frequency vibration excited in the vibrating section 12 to the base 10 side. As a result, damping of high-frequency vibrations in the vibrating section 12 can be suppressed, so that the rotor 17 can be driven with high efficiency.

【0033】さらに、支持部11に複数の貫通孔13を
形成したので、振動部12を一層撓みやすくして振動部
12に一層高い効率で高周波振動を励起することができ
る。従って、ロータ17を一層高い効率で駆動すること
ができる。さらに、支持部11の複数の貫通孔13によ
り、振動部12に励起された高周波振動の基台10側へ
の伝達を一層抑制することができる。その結果、振動部
12における高周波振動の減衰を抑制することができる
ため、ロータ17を一層高い効率で駆動することができ
る。
Further, since the plurality of through holes 13 are formed in the supporting portion 11, the vibrating portion 12 can be more easily bent and the high frequency vibration can be excited in the vibrating portion 12 with higher efficiency. Therefore, the rotor 17 can be driven with higher efficiency. Further, the plurality of through holes 13 of the support portion 11 can further suppress the transmission of the high frequency vibration excited in the vibration portion 12 to the base 10 side. As a result, damping of high-frequency vibrations in the vibrating section 12 can be suppressed, so that the rotor 17 can be driven with higher efficiency.

【0034】又、本実施の形態の超音波モータのステー
タ8の製造方法によれば、支持部11を予め定められた
厚さよりも厚くなるように成形及び焼結するとともに複
数の貫通孔13を形成し、焼結後に支持部11を加圧し
て所定の厚さに成形するようにした。その結果、焼結合
金で形成されるステータ8において、切削加工を行うこ
となく薄い支持部11を形成することができる。
Further, according to the method of manufacturing the stator 8 of the ultrasonic motor of the present embodiment, the supporting portion 11 is molded and sintered to have a thickness larger than a predetermined thickness, and the plurality of through holes 13 are formed. After being formed and sintered, the supporting portion 11 is pressed to be formed into a predetermined thickness. As a result, in the stator 8 formed of a sintered alloy, the thin support portion 11 can be formed without cutting.

【0035】さらに、加圧する前の支持部11に複数の
貫通孔13を設け、支持部11を加圧する際に余分な支
持部11の肉部が貫通孔13内に逃げるようにした。そ
の結果、密度を過度に高くすることなく支持部11を薄
く成形することができる。
Further, a plurality of through holes 13 are provided in the support portion 11 before pressurization, and when pressurizing the support portion 11, an extra meat portion of the support portion 11 escapes into the through hole 13. As a result, the support portion 11 can be thinly formed without excessively increasing the density.

【0036】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、以下のように構成することもできる。 (1) 上記実施の形態では、支持部11に設けた貫通
孔13が加圧工程後にも支持部11に開口するようにし
た。これを、図9に示すように、加圧工程後に、貫通孔
13が完全になくなるようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, but may be configured as follows. (1) In the above-described embodiment, the through hole 13 provided in the support 11 is opened in the support 11 even after the pressing process. As shown in FIG. 9, the through hole 13 may be completely removed after the pressing step.

【0037】又、支持部11に貫通孔13を設けず、焼
結後のステータ原型32の支持部11を加圧するだけで
所定の厚さに形成してもよい。但し、この場合には支持
部11の密度が高くなり易いため、薄肉化に限界があ
る。
Alternatively, the through hole 13 may not be provided in the support portion 11, and the support portion 11 of the stator prototype 32 after sintering may be formed to have a predetermined thickness only by pressing. However, in this case, since the density of the supporting portion 11 tends to be high, there is a limit to thinning.

【0038】(2) 各貫通孔13の形状は、略扇状に
限らず、例えば、図10に示すように、長円形状の貫通
孔13としてもよい。又、その他、四角形状、三角形
状、楕円形状等の各形状に形成してもよい。
(2) The shape of each through hole 13 is not limited to a substantially fan shape, but may be an elliptical through hole 13 as shown in FIG. 10, for example. In addition, other shapes such as a quadrangle, a triangle, and an ellipse may be formed.

【0039】(3) 上記実施の形態では、成形及び焼
結工程で支持部11に貫通孔13が形成されていないス
テータ原型32を形成し、孔形成工程で貫通孔13を形
成するようにした。これを、成形工程で貫通孔13を形
成し、孔形成工程を行わないようにしてもよい。
(3) In the above embodiment, the stator prototype 32 in which the through holes 13 are not formed in the support portion 11 is formed in the molding and sintering process, and the through holes 13 are formed in the hole forming process. . The through hole 13 may be formed in the molding step, and the hole forming step may not be performed.

【0040】(4) 加圧工程において、振動部12を
同時に加圧して支持部11の密度よりも高くするように
してもよい。この場合、振動部12に励起された高周波
振動の減衰を抑制することができるため、ロータ17を
高い効率で駆動することができる。
(4) In the pressurizing step, the vibrating section 12 may be simultaneously pressed to have a higher density than the support section 11. In this case, the attenuation of the high frequency vibration excited in the vibrating section 12 can be suppressed, so that the rotor 17 can be driven with high efficiency.

【0041】上記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 (1) 請求項1に記載の超音波モータのステータにお
いて、振動部12の密度を支持部11の密度よりも高く
した。このような構成によれば、振動部12において高
周波振動が高い効率で励起されるとともに、励起された
高周波振動が減衰しにくくなるため、高い効率でロータ
17を駆動することができる。
The technical ideas other than the claims that can be understood from the above-described embodiment will be described below along with their effects. (1) In the stator of the ultrasonic motor according to claim 1, the density of the vibrating portion 12 is set higher than that of the supporting portion 11. With such a configuration, high-frequency vibration is excited in the vibrating section 12 with high efficiency, and the excited high-frequency vibration is less likely to be attenuated, so that the rotor 17 can be driven with high efficiency.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1に記載の
発明によれば、高い効率でロータを駆動することがで
き、しかも、加工工数、加工時間を少なくすることがで
きる。
As described above in detail, according to the first aspect of the invention, the rotor can be driven with high efficiency, and the number of processing steps and the processing time can be reduced.

【0043】又、請求項2に記載の発明によれば、請求
項1に記載の発明の効果に加えて、支持部の密度を過度
に高くすることなく薄肉化することができる。従って、
一層高い効率でロータを駆動することができる。
According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to reduce the thickness of the supporting portion without making the density of the supporting portion excessively high. Therefore,
The rotor can be driven with higher efficiency.

【0044】又、請求項3に記載の発明によれば、薄い
支持部を切削加工することなく形成することができるた
め、加工工数、加工時間を少なくすることができる。
又、請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の
発明の効果に加えて、支持部の密度を過度に高くするこ
となく薄肉化することができる。
According to the third aspect of the invention, since the thin supporting portion can be formed without cutting, it is possible to reduce the number of processing steps and the processing time.
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 3, it is possible to reduce the thickness of the supporting portion without excessively increasing the density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 ステータを示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a stator.

【図2】 同じく正面図。FIG. 2 is a front view of the same.

【図3】 同じく断面図。FIG. 3 is a sectional view of the same.

【図4】 超音波モータの断面図。FIG. 4 is a sectional view of an ultrasonic motor.

【図5】 成形工程を示す模式図。FIG. 5 is a schematic view showing a molding process.

【図6】 貫通孔形成工程を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a through hole forming step.

【図7】 加圧工程を示す模式図。FIG. 7 is a schematic diagram showing a pressurizing step.

【図8】 支持部の貫通孔の状態を示す模式断面図。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state of a through hole of a support portion.

【図9】 支持部の状態を示す模式断面図。FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a state of a support portion.

【図10】 別例のステータを示す正面図。FIG. 10 is a front view showing a stator of another example.

【図11】 従来例のステータを示す斜視図。FIG. 11 is a perspective view showing a conventional stator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…超音波モータ、2…ハウジング、10…基台、11
…支持部、12…振動部、13…貫通孔。
1 ... Ultrasonic motor, 2 ... Housing, 10 ... Base, 11
... Supporting part, 12 ... Vibrating part, 13 ... Through hole.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波モータのハウジングに固定される
基台と、円環状に形成され圧電素子にて高周波振動が励
起される振動部と、振動部を基台に対して支持する支持
部とからなり、焼結合金にて一体成形された超音波モー
タのステータにおいて、 焼結合金の焼結後に、支持部を加圧して予め定められた
厚さに成形した超音波モータのステータ。
1. A base which is fixed to a housing of an ultrasonic motor, a vibrating section which is formed in an annular shape and in which high frequency vibration is excited by a piezoelectric element, and a support section which supports the vibrating section with respect to the base. A stator of an ultrasonic motor integrally formed of a sintered alloy, wherein the stator is pressed to a predetermined thickness after sintering the sintered alloy to form a predetermined thickness.
【請求項2】 支持部には、軸線方向に貫通する貫通孔
を複数形成した請求項1に記載の超音波モータのステー
タ。
2. The stator of an ultrasonic motor according to claim 1, wherein the support portion has a plurality of through holes penetrating in the axial direction.
【請求項3】 超音波モータのハウジングに固定される
基台と、円環状に形成され圧電素子にて高周波振動が励
起される振動部と、振動部を基台に対して支持する支持
部とからなるステータを焼結合金にて一体成形する超音
波モータのステータの製造方法において、 焼結合金の焼結後に、支持部を加圧して予め決められた
厚さに成形する超音波モータのステータの製造方法。
3. A base that is fixed to the housing of the ultrasonic motor, a vibrating portion that is formed in an annular shape and in which high-frequency vibration is excited by a piezoelectric element, and a support portion that supports the vibrating portion with respect to the base. In a method of manufacturing an ultrasonic motor stator in which a stator made of is integrally molded from a sintered alloy, a stator of an ultrasonic motor in which a supporting portion is pressed to have a predetermined thickness after sintering of the sintered alloy. Manufacturing method.
【請求項4】 焼結後において支持部に軸線方向に貫通
する貫通孔を複数形成しておき、この貫通孔が形成され
た支持部を加圧する請求項3に記載の超音波モータのス
テータの製造方法。
4. The stator of the ultrasonic motor according to claim 3, wherein after the sintering, a plurality of through holes penetrating in the axial direction are formed in the support portion, and the support portion having the through holes is pressed. Production method.
JP7167711A 1995-07-03 1995-07-03 Stator of ultrasonic motor and manufacture thereof Pending JPH0923665A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017108616A (en) * 2015-11-27 2017-06-15 キヤノン株式会社 Ultrasonic motor, drive control system, optical equipment and vibrator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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