1-3-6 超声波马达
超声波马达(ultrasonic motor:USM)是利用摩擦力将金属制弹性体(振子、定子)产生的振幅数μm的固有振动(共振)转换成移动体(转子、滑块)旋转及平移运动的传动装置。它是1980年由指田年生先生发明的。弹性体的固有振动数(共振频率)在超声波领域(20kHz以上),因此,称为超声波马达。
固有振动通过配置在振动体内部的压电陶瓷(PZT)产生。
与普通的电磁马达相比,超声波马达具有以下特点。
- ① 具有低速・高扭矩特性,不需要减速装置
- ② 不需要减速齿轮,因此,静音性能优异
- ③ 不通电时拥有保持扭矩
- ④ 不会受到磁影响,不产生电磁场
- ⑤ 小型・轻量
另一方面,有以下缺点。
- ① 磨耗较大,耐久性能差
- ② 很难进行高速运行
- ③ 需要高频电源及复杂的驱动电路
超声波马达充分发挥了上面列举出的①~⑤的优点,用于单反相机的自动对焦及扫描式电子显微镜、半导体制造装置、微型设备制造装置等精密定位装置。
此外,利用低速高扭矩特性及不通电时的扭矩保持特性,还可用于卷帘·窗帘的升降、头枕的定位等。
而且,还利用不受磁影响的特征,用于使用磁性的医疗诊断设备中的MRI的本体及周边设备等。
<小知识> AC和DC
AC是Alternating current、DC是Direct current的缩略语,分别译为交流、直流。
同时,德语表述为
- 交流 Wechselstrom
- 直流 Gleichstrom
モータの語源
英語では、初めは「動かすもの」という意味で「motator」といいましたが、やがて「motor」になりました。
発音は、イギリスでは「モウタ」ですが、若干「ア」に近い「モ」が正式発音のようです。アメリカ人の発音は「モーラー」のように聞こえます。
ドイツ語でも「Motor」と書きます。この発音をカタカナ表記すると「モトーア」ですが、昔のドイツ語教育では「モトール」でした。
誰がまちがえたのか知りませんが、「モートル」という言葉が生まれ、動力用モータの意味として使われ、今日に至っています。
正式な日本語や中国語では、 電動機 (デンドウキ、デンドンジ)です。つまり、電気をエネルギーとして回る原動機のことです。
その意味で、正式な英語では「electric motor」ですが、「electrical motor」と書くこともあります。
中国本土でも台湾でも、口語では 馬達 (マーダ)といいます。
電気学会で定めたカタカナ表記は「モータ」ですが、新聞は「モーター」です。
小さなモータのことを電気学会では「小形モータ」と表しますが、新聞では「小型モーター」となります。本書では「小型モータ」としています。
ここで、小型モータの外国語を紹介しておきましょう。
- 英語 small motor micromotor
- ドイツ語 Kleinmotor Kleinstmotor
- 中国語 微電機 (簡単字では微?机)
<小知识> 过载
比如,直流马达的轴(输出轴)上安装的机械性负载较小,则产生的电流会较小,但,如果负载过大,则即使施加相同电压,电流也会变大。电流变大后,马达内部电流产生的热量会增多。对于马达来说,超出合理电流界限的电流长时间或经常出现的状态即是过载。

