押し付け力とステージ剛性の取り扱い
 
 超音波モータのサイズ選定の他に押し付け力も重要です。ナノモーションのモータは、ステージの動く方向に対して垂直方向に押し付ける力が必要で、この力はモータの必要駆動力の5倍になります。
 この力に対処するために、モータをベアリングの中心に正しく取り付けられなくてはなりません。ナノモーション・モータは以下のようなベアリングとうまく組み合わせられます。
 
 ●クロスローラ・ガイドおよびロータリー・ベアリング
 ●循環式リニアガイドおよびシャフトベアリング
 ●リニアおよびロータリー・エア・ベアリング
 ●アンギュラ・コンタクト・ベアリングおよびラジアル・ロータリー・ベアリング

 超音波モータで最良の性能を引き出すための大切な基本設計ポイントは、ベアリングの剛性と押し付け力です。ベアリングの剛性値として40N/μmが基準となります。それほどの精度を必要としない用途、または20,000時間(一部は40,000時間)の製品寿命を必要としない用途では40N/μmより少し低くても構いません。

 高精度を要求される用途や製造ラインなどでは50N/μm以上の値が基準となります。
 これら剛性値は市販のベアリングで一般的に得ることができます。

 たとえばナノモーションの超音波モータHR1は4.4Nの推力を出す時、押し付け力は5倍必要なのでベアリング機構には22Nの力が加わります。さらに高加速時では上述の押し付け力の2〜3倍の力がベアリング機構に加わります。

 リニア以外にも回転式の用途でもナノモーションのモータが広く使われています。直結式のモータなのでウォーム・ギアやベルトなど他の回転運動を伝える要素を必要としません。この用途ではモータを回転板の軸側に設けたり(図左)、円周側に設けて外周を動かしたりできます(図右)。
 回転式でリニア・ベアリングを用いる場合、ベアリングの剛性がモータの性能に大きな影響を与えます。
 特にモータを単体で取り付ける際、ディスクの軸側に設けると駆動力に、円周側ではベアリングの横向き負荷として影響を与えます。これらを避けるにはバランスを取るようモータをできるだけ対称的に設けることで避けることができます。

 
関連情報 
 
 ■工苑ナノモーショントップページ
 ■超音波モータ特設ページ
株式会社工苑
〒213-0004 川崎市高津区諏訪1-11-1     TEL:044-811-3421 FAX:044-811-2238
E-mail:info@koenn.co.jp