JPH0117353B2 - - Google Patents

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JPH0117353B2
JPH0117353B2 JP57029400A JP2940082A JPH0117353B2 JP H0117353 B2 JPH0117353 B2 JP H0117353B2 JP 57029400 A JP57029400 A JP 57029400A JP 2940082 A JP2940082 A JP 2940082A JP H0117353 B2 JPH0117353 B2 JP H0117353B2
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JP
Japan
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elastic body
ultrasonic
vibration
motor device
electrostrictive elements
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Application number
JP57029400A
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Japanese (ja)
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JPS58148682A (en
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Toshio Sashita
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Shinsei Industries Co Ltd
Original Assignee
Shinsei Industries Co Ltd
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Publication date
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Priority to NL8300700A priority patent/NL8300700A/en
Priority to FR838303019A priority patent/FR2522216B1/en
Priority to BR8300874A priority patent/BR8300874A/en
Priority to IT19758/83A priority patent/IT1169116B/en
Priority to CH1049/83A priority patent/CH665511A5/en
Priority to DE19833306755 priority patent/DE3306755A1/en
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Priority to US06/610,933 priority patent/US4562374A/en
Priority to US07/135,187 priority patent/USRE33390E/en
Publication of JPH0117353B2 publication Critical patent/JPH0117353B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/16Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves

Landscapes

  • Non-Mechanical Conveyors (AREA)
  • Jigging Conveyors (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、超音波振動を利用した駆動方法と
モータ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a drive method and motor device that utilize ultrasonic vibrations.

さらに詳しくは、この発明は、超音波の持ち強
力な振動エネルギーを利用した新規な駆動方法
と、この方法に基づくモータ装置に関するもので
ある。
More specifically, the present invention relates to a novel drive method that utilizes the powerful vibrational energy of ultrasonic waves, and a motor device based on this method.

(背景技術) 従来から広く用いられている各種モータ装置
は、その駆動源として電磁力子を応用したものが
大部分であり、各種用途に使われている。しかし
ながらこれら装置の大きさや重量および回転力
(トルク)等には用いられる材料によつて制限が
ある。何故ならば、これらの大きさや重量、さら
には回転力等は用いられる材料の磁気的特性等に
よつて決められるものであり、これらの特性を超
えた装置は回転駆動を行うことが不可能となるた
めである。一方、上記各種の従来のモータ装置の
制約を克服し、これに代替する装置として、本発
明者によつて〓超音波振動を利用したモータ装
置〓特許第1262645号[特公昭59−30912号(特願
昭55−40656号)]、〓超音波振動を利用した回転駆
動装置〓特許第1264258号[特公昭5937672号(特
願昭54−31955号)]、〓超音波振動を利用した一方
向駆動装置〓特許第1264296号[特公昭59−37673
号(特願昭55−152753号)]がすでに提案されて
もいる。これらの本発明者による先行の発明は、
超音波振動子により振動する振動体の一端と動体
の一端面を相互に対向する位置に配置し、両者間
に板状または棒状の振動片を介在させて、該振動
片を適当な角度で傾けて超音波振動子の往復運動
を動体の一方向運動に変換する装置に関するもの
である。
(Background Art) Most of the various motor devices that have been widely used in the past have applied electromagnetic forces as their driving sources, and are used for various purposes. However, the size, weight, rotational force (torque), etc. of these devices are limited by the materials used. This is because the size, weight, rotational force, etc. are determined by the magnetic properties of the materials used, and it is impossible for devices that exceed these properties to be rotated. This is to become. On the other hand, as a device that overcomes the limitations of the various conventional motor devices mentioned above and replaces them, the present inventor has proposed a motor device using ultrasonic vibrations, which is disclosed in Japanese Patent No. 1262645 (Japanese Patent Publication No. 59-30912). Patent Application No. 55-40656)] Rotary drive device using ultrasonic vibration Patent No. 1264258 [Special Publication No. 5937672 (Patent Application No. 31955/1982)] Unidirectional device using ultrasonic vibration Drive device = Patent No. 1264296 [Special Publication No. 59-37673
(Japanese Patent Application No. 55-152753)] has already been proposed. These prior inventions by the present inventor are:
One end of the vibrating body vibrated by the ultrasonic vibrator and one end face of the moving body are placed in positions facing each other, a plate-shaped or rod-shaped vibrating piece is interposed between the two, and the vibrating piece is tilted at an appropriate angle. The present invention relates to a device that converts the reciprocating motion of an ultrasonic transducer into unidirectional motion of a moving object.

また、別に特許第1345496号[特公昭58−32518
号(特願昭50−105847号)]にも開示されている
ように、圧電素子に高周波電圧を印加させたとき
に生ずる振動を用いてロータを回転駆動させるも
のが提案されてもいる。
In addition, there is a separate patent No. 1345496 [Special Publication No. 58-32518
As disclosed in Japanese Patent Application No. 50-105847, a method has been proposed in which a rotor is rotationally driven using vibrations generated when a high frequency voltage is applied to a piezoelectric element.

これらの先行する技術は、超音波の持つ強力な
振動エネルギーを回転または直進運動に変換する
ことによつて小形にして軽量かつ、従来の電磁モ
ータに比べて巻線が不要のため、構造が簡単なモ
ータ装置を実現したものであるが、共通している
ことはいずれも定在波を用いた超音波モータであ
ることを特徴としており、その構造と性能には大
きな制約がある。たとえば、耐久性に乏しく、回
転が一方向に限られることなどの欠点がある。
These advanced technologies convert the powerful vibrational energy of ultrasonic waves into rotational or linear motion, making them compact and lightweight, and compared to conventional electromagnetic motors, they do not require windings, so they have a simpler structure. However, what they all have in common is that they are all ultrasonic motors that use standing waves, and there are significant restrictions on their structure and performance. For example, they have drawbacks such as poor durability and rotation only in one direction.

(発明の開示) この発明は、以上の通りの従来のモータ装置と
は全く異なつた、高特性で、機能性に優れた新し
い駆動方法とこれを利用したモータ装置を提供す
ることを目的としている。
(Disclosure of the Invention) The purpose of the present invention is to provide a new drive method that is completely different from the conventional motor devices as described above and has high characteristics and excellent functionality, and a motor device that uses the same. .

この目的を実現するために、この発明は、複数
個の電歪素子及び弾性体によつて超音波振動子を
構成し、かつ、その並列する電歪素子に時間的に
位相の異なる高周波ジ電圧を印加することにより
超音波振動子の所定の表面に楕円振動を形し得る
進行波を生じさせ、さらに、その超音波振動の所
定の表面に、動体を加圧接触するように配置する
ことによつて、その動体が所定の方向に摩擦駆動
される超音波振動を利用した駆動方法およびモー
タ装置を提供する。
In order to achieve this object, the present invention configures an ultrasonic transducer with a plurality of electrostrictive elements and an elastic body, and applies high-frequency voltages with temporally different phases to the electrostrictive elements arranged in parallel. By applying , a traveling wave capable of forming an elliptical vibration is generated on a predetermined surface of the ultrasonic vibrator, and a moving object is placed in pressure contact with the predetermined surface of the ultrasonic vibration. Therefore, the present invention provides a driving method and a motor device using ultrasonic vibration in which a moving body is frictionally driven in a predetermined direction.

この発明は、以上の特徴によつて、 正逆転が容易に行える超音波振動を利用した
駆動方法およびモータ装置 耐久性が高い超音波振動を利用した駆動方法
およびモータ装置 を実現するものである。
With the above-mentioned characteristics, the present invention realizes a drive method and motor device using ultrasonic vibration that can easily perform forward and reverse rotations.A drive method and motor device using ultrasonic vibration that are highly durable.

以下図面を参照してこの発明の方法とモータ装
置の動作原理と実施例に関し詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operating principle and embodiments of the method and motor device of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は、動作原理を説明するための一部拡大
斜視図である。1は金属等の弾性体である。な
お、この図においては、電歪素子等の振動源は示
しておらず、弾性体の表面1′上に横振動と縦振
動が合成された楕円振動を形成し得る進行波が発
生した状態を拡大して示している。上記進行波を
発生するには、一つの方法として一般にレイリー
波と呼ばれる、弾性体の表面に沿つて伝わる表面
波を用いることがある。このレイリー波/表面波
についてはすでに論理的に解明されている。固体
中を伝わる弾性波には縦波と横波とがあり、それ
ぞれ独立に存在するが、表面という境界条件のた
めに互いに錯綜し合つて合成される。このレイリ
ー波を発生させるには、超音波振動子に縦または
横振動をする電歪素子等を設けて励振させればよ
い。
FIG. 1 is a partially enlarged perspective view for explaining the principle of operation. 1 is an elastic body such as metal. Note that this figure does not show a vibration source such as an electrostrictive element, and shows a state in which a traveling wave is generated on the surface 1' of the elastic body, which can form an elliptical vibration that is a combination of transverse vibration and longitudinal vibration. Shown enlarged. One method for generating the traveling wave described above is to use a surface wave, generally called a Rayleigh wave, that propagates along the surface of an elastic body. This Rayleigh wave/surface wave has already been logically clarified. There are two types of elastic waves that propagate through a solid: longitudinal waves and transverse waves, which exist independently, but due to the boundary conditions of the surface, they intertwine and become synthesized. In order to generate this Rayleigh wave, an electrostrictive element or the like that vibrates vertically or horizontally may be provided in the ultrasonic vibrator and excited.

また、他の方法としては、棒状または板状弾性
体の屈曲振動を用いることができる。これは、弾
性体の所定の表面で縦波と横波とが合成された、
楕円振動を形成し得る進行波が発生することを利
用するものである。
Further, as another method, bending vibration of a rod-like or plate-like elastic body can be used. This is because longitudinal waves and transverse waves are combined on a given surface of an elastic body.
It utilizes the generation of traveling waves that can form elliptical vibrations.

この屈曲振動波を発生させるには、超音波振動
子に設けた、位相差をもつように配列した複数個
の電歪素子に時間的に位相の異なる高周波電圧を
印加すればよい。
In order to generate this bending vibration wave, high frequency voltages having temporally different phases may be applied to a plurality of electrostrictive elements arranged in an ultrasonic transducer so as to have a phase difference.

さて、今、第1図に示した弾性体の表面上の質
点Bに着目すると、質点Bは横振巾a(上下方向)
と縦振巾b(左右方向)との合成された楕円Q上
を矢印Mの方向に運動しており、その進行波は、
位相速度γf(ただし、γは波長、fは振動数)の
スピードで矢印Uの方向に進行している。
Now, if we pay attention to mass point B on the surface of the elastic body shown in Fig. 1, mass point B has a lateral amplitude a (vertical direction).
It is moving in the direction of arrow M on an ellipse Q, which is a composite of the vertical oscillation width b (horizontal direction), and its traveling wave is
It is moving in the direction of arrow U at a speed of phase velocity γf (where γ is the wavelength and f is the frequency).

この状態下で動体2を弾性体1の表面上に加圧
接触させると、該動体2は、弾性体1の楕円振動
の頂点AおよびA′の部分でのみ接触する。しか
も頂点A,A′は振動速度v=2πfb(ただしfは振
動数)で矢印Nの方向に運動しているので、加圧
接触する動体2は弾性体1との摩擦力によつて矢
印Nの方向に駆動されることになる。
When the moving body 2 is pressed into contact with the surface of the elastic body 1 under this condition, the moving body 2 comes into contact only at the apexes A and A' of the elliptical vibration of the elastic body 1. Furthermore, since the vertices A and A' are moving in the direction of the arrow N at a vibration velocity v = 2πfb (where f is the frequency), the moving body 2 in pressurized contact is moved by the arrow N due to the frictional force with the elastic body 1. It will be driven in the direction of.

このような動作原理を踏まえてモータ装置の一
例を示したものが第2図である。
FIG. 2 shows an example of a motor device based on such an operating principle.

第2図イはこの例の一部断面図であり、第2図
ロはA−A線断面図である。この例においては、
ケーシング本体31の内部に、支持部材32に支
えられ、リング状屈曲弾性体30に電歪素子37
を固定してある振動子33を配置し、その内周面
にテーパー33′を設け、回転子34の外周面が
接触するように配置している。回転子34は、回
転軸35に対して軸方向に移動可能に支持してい
る。また、第3図に示した調圧機構36を設け、
回転軸35に回転力を伝えている。38は軸支を
示す。
FIG. 2A is a partial sectional view of this example, and FIG. 2B is a sectional view taken along the line A--A. In this example,
Inside the casing body 31, supported by a support member 32, an electrostrictive element 37 is mounted on a ring-shaped bending elastic body 30.
A vibrator 33 to which a rotor 34 is fixed is disposed, and a taper 33' is provided on the inner peripheral surface of the vibrator 33. The rotor 34 is supported so as to be movable in the axial direction with respect to the rotating shaft 35. In addition, a pressure regulating mechanism 36 shown in FIG. 3 is provided,
Rotational force is transmitted to the rotating shaft 35. 38 indicates a pivot support.

第3図は、調圧機構36の一例を示す断面図
で、自動調圧機構の一例を示している。回転軸3
5と回転子34との間に、V形底をもつたカム2
3,24の一対と、その中間に介在する複数個の
鋼球25を設けることにより、無負荷のときはカ
ム底部に鋼球があるが、負荷が加わり、トルクが
増加するに従つて鋼球が溝をのり上げて軸方向の
圧力が発生するように機能するので、それによつ
て回転子34のトルクが回転軸35側に伝達され
る。
FIG. 3 is a sectional view showing an example of the pressure regulating mechanism 36, and shows an example of an automatic pressure regulating mechanism. Rotating axis 3
5 and the rotor 34, a cam 2 with a V-shaped bottom is disposed between the cam 2 and the rotor 34.
By providing a pair of steel balls 3 and 24 and a plurality of steel balls 25 interposed between them, the steel balls are located at the bottom of the cam when no load is applied, but as the load is applied and the torque increases, the steel balls are placed at the bottom of the cam. The rotor 34 functions to ride up the groove and generate pressure in the axial direction, thereby transmitting the torque of the rotor 34 to the rotating shaft 35 side.

第2図ロにおいて(同図ではケーシング本体3
1の断面を省略してある)リング状屈曲弾性体3
0の外周に固定した電歪素子37は8つの領域に
分割し、それぞれの電歪素子が周方向に伸縮する
ように矢印に示す方向に↓↓↓または↑↑↑に分
極される。分割されたそれぞれの電歪素子A,
B,C,D,E,F,G,Hの外周には電極a,
b,c,d,e,f,g,hを設け、電極a,
b,c,dを結線して端子39に導き、同様に電
極e,f,g,hを結線して端子40に導いてい
る。
In Figure 2 B (in the same figure, the casing body 3
1) Ring-shaped bending elastic body 3
The electrostrictive element 37 fixed to the outer periphery of the electrode is divided into eight regions, and each electrostrictive element is polarized in the direction shown by the arrow ↓↓↓ or ↑↑↑ so that it expands and contracts in the circumferential direction. Each divided electrostrictive element A,
On the outer periphery of B, C, D, E, F, G, H are electrodes a,
b, c, d, e, f, g, h, and electrodes a,
Electrodes b, c, and d are connected and led to a terminal 39, and similarly electrodes e, f, g, and h are connected and led to a terminal 40.

この構造において、端子39または端子40と
弾性体30との間に電圧を印加すると、それぞれ
の電歪素子は、分極方向に応じて、第4図に示す
ように、←→で示す部分は伸長し、弾性体30と
共に軸心に対して内側に曲る。同時に→←で示す
部分は縮小し、弾性体30と共に外側に曲る。そ
の結果、超音波振動子33は、楕円状に屈曲変形
を生ずる。
In this structure, when a voltage is applied between the terminal 39 or terminal 40 and the elastic body 30, each electrostrictive element expands in the portion indicated by ←→ as shown in FIG. 4, depending on the polarization direction. The elastic body 30 bends inward with respect to the axis. At the same time, the portion indicated by →← contracts and bends outward together with the elastic body 30. As a result, the ultrasonic transducer 33 is bent into an elliptical shape.

そこで、端子39に高周波電圧を印加し、さら
に、端子40に90゜位相(1/4周期)をずらした高
周波電圧を印加すると、各々の電歪素子に加わる
電圧は第4図に示すように時間と共に変化し、そ
れぞれの電歪素子は分極方向に応じて伸長し、振
動子33の屈曲変形状態(振動状態)は連続的に
変化し、1/4周期ごとをみると第4図(i)→(ii)→(iii)
→(iv)に示すようになる。
Therefore, when a high frequency voltage is applied to the terminal 39 and a high frequency voltage with a phase shift of 90° (1/4 period) is applied to the terminal 40, the voltage applied to each electrostrictive element becomes as shown in Fig. 4. It changes with time, each electrostrictive element expands according to the polarization direction, and the bending deformation state (vibration state) of the vibrator 33 changes continuously. )→(ii)→(iii)
→It becomes as shown in (iv).

このことは、位置位相を持つた複数の電歪素子
に位相の異なる高周波電圧を印加すると、振動子
の振動状態は時間と共に移動する進行波を発生し
て振動することを意味する。
This means that when high frequency voltages with different phases are applied to a plurality of electrostrictive elements having positional phases, the vibrating state of the vibrator generates a traveling wave that moves with time and vibrates.

この例においては、各々の電歪素子は、印加電
圧の1/4波長の位置位相をもつた配置である。
In this example, each electrostrictive element is arranged to have a position phase of 1/4 wavelength of the applied voltage.

第4図には、第3図の弾性体30のテーパ3
3′に内接する回転子34の接触状態を1/4周期毎
に分解して示した。上記両者の接触する点が波の
頂点であり、この場合、この頂点は振動の1周期
について回転子34の外周面上を半周することに
なる。
FIG. 4 shows the taper 3 of the elastic body 30 in FIG.
The contact state of the rotor 34 inscribed in the rotor 3' is shown broken down into quarter cycles. The point where the two contact each other is the apex of the wave, and in this case, this apex makes half a revolution on the outer peripheral surface of the rotor 34 for one period of vibration.

なお、屈曲振動による進行波は、第5図に示す
ように弾性体50の中立軸51から離れるに従つ
て縦振動成分(縦波)があらわれ、屈曲弾性体表
面上50′には、縦振動と横振動が合成された楕
円振動が形成される。
Note that, as shown in FIG. 5, in the traveling wave due to bending vibration, a longitudinal vibration component (longitudinal wave) appears as the distance from the neutral axis 51 of the elastic body 50 increases, and the longitudinal vibration component (longitudinal wave) appears on the surface 50' of the bending elastic body. Elliptical vibration is formed by combining the and transverse vibration.

この発明の実施例における振動子の内周面にお
いても、屈曲進行波による楕円振動が形成され、
この面に加圧接触する回転子34は摩擦力により
回転駆動することになる。
Elliptical vibrations due to bending traveling waves are also formed on the inner peripheral surface of the vibrator in the embodiment of this invention,
The rotor 34, which comes into pressure contact with this surface, is driven to rotate by the frictional force.

また、弾性体と回転子は、複数の点で接触し、
かつ接触点が移動するだけなので、従来の圧電モ
ータに比し、接触部の摩耗が減り耐久性を増すこ
とができる。
Also, the elastic body and rotor are in contact at multiple points,
In addition, since the contact point only moves, wear of the contact portion is reduced and durability can be increased compared to conventional piezoelectric motors.

さらに、端子40および端子39に加える高周
波電圧の位相を切り換えることによつて回転子の
回転方向を容易に切り換えることができる。
Furthermore, by switching the phase of the high frequency voltage applied to the terminals 40 and 39, the rotation direction of the rotor can be easily switched.

第6図はこの発明の他の実施例を示しており、
超音波振動を直進運動に変換するリニアモータの
一例を示している。同図において、ループ状弾性
体42に圧電体43を設けることによつて、超音
波振動子46を構成している。動体としての板状
部材41の表面に対して単数又は複数の弾性体4
2を加圧接触させ、該弾性体42表面の一部に圧
電体43を設けてある。弾性体42のコーナー部
42′は表面波が伝搬できるように曲面形状にす
る。圧電体43の表面には複数個の電極44,4
4′……を位相差をもつように配置する。
FIG. 6 shows another embodiment of the invention,
An example of a linear motor that converts ultrasonic vibration into linear motion is shown. In the figure, an ultrasonic vibrator 46 is constructed by providing a piezoelectric body 43 on a loop-shaped elastic body 42. One or more elastic bodies 4 are applied to the surface of a plate-like member 41 as a moving body.
2 are pressed into contact with each other, and a piezoelectric body 43 is provided on a part of the surface of the elastic body 42. Corner portions 42' of the elastic body 42 are curved to allow surface waves to propagate. A plurality of electrodes 44, 4 are provided on the surface of the piezoelectric body 43.
4'... are arranged so as to have a phase difference.

電極44,44′に位相のずれた高周波電圧を
印加すると、弾性体42の表面には、一方向に進
行する表面波が発生する。
When phase-shifted high-frequency voltages are applied to the electrodes 44, 44', a surface wave traveling in one direction is generated on the surface of the elastic body 42.

この表面波は、弾性体のコーナー部42′が曲
面形状をしているので表面に沿つて伝搬するた
め、加圧接触している板状部材41を矢印W方向
に駆動させることができる。
Since the corner portion 42' of the elastic body has a curved surface shape, this surface wave propagates along the surface, so that the plate member 41 in pressure contact can be driven in the direction of arrow W.

なお、この場合には、振動子の表面の周長に対
して、整数倍の波が生ずる。互いの印加電圧の位
相を切り換えることにより、板状部材41を容易
に逆方向に移動させることができる。
Note that in this case, waves are generated that are an integral multiple of the circumferential length of the surface of the vibrator. By switching the phases of the applied voltages, the plate member 41 can be easily moved in the opposite direction.

また、複数の波の頂点にて振動子と板状部材が
接触しているため、従来の超音波モータに比し
て、耐久性が高いものとなつている。
Furthermore, since the vibrator and the plate-like member are in contact with each other at the peaks of the plurality of waves, the ultrasonic motor has higher durability than conventional ultrasonic motors.

なお、以上の実施例では主として電歪素子を用
いているが、電歪素子に代替することが可能であ
る。
In addition, although the above embodiment mainly uses an electrostrictive element, it is possible to use an electrostrictive element instead.

(発明の効果) 以上この発明に係る超音波振動を利用した駆動
方法とモータ装置に関して、その駆動原理および
実施例の詳細な説明を行つたが、従来の各種モー
タ装置と異なり、この発明は、位相差をもつよう
に配列した複数個の電歪素子および弾性体によつ
て超音波振動子を形成し、かつ、その電歪素子に
位相の異なる高周波電圧を印加することにより超
音波振動子の所定の表面に楕円振動を形成し得る
進行波を生じさせ、さらに、その超音波振動子の
所定の表面には動体を加圧接触するように配置す
ることによつて、その動体が摩擦駆動される超音
波振動を利用した駆動方法およびモータ装置であ
ることを特徴としている。
(Effects of the Invention) The driving principles and embodiments of the driving method and motor device using ultrasonic vibrations according to the present invention have been described in detail above, but unlike various conventional motor devices, the present invention has An ultrasonic transducer is formed by a plurality of electrostrictive elements and an elastic body arranged so as to have a phase difference, and high frequency voltages with different phases are applied to the electrostrictive elements. By generating a traveling wave capable of forming an elliptical vibration on a predetermined surface, and further placing a moving body in pressure contact with the predetermined surface of the ultrasonic transducer, the moving body is frictionally driven. The present invention is characterized by a driving method and motor device that utilize ultrasonic vibrations.

このため、 強力な回転力、駆動力を持ち、小形軽量であ
らゆる用途に適用することが可能である 正逆転が容易に行える 耐久性が高い という大きな効果を有している。
For this reason, it has the great effects of having strong rotational force and driving force, being small and lightweight, and able to be applied to a variety of applications, being able to easily rotate forward and reverse, and being highly durable.

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

第1図は本発明の動作原理を説明するための一
部拡大斜視図、第2図イ,ロは、各々、本発明の
実施例を示した一部断面図とA−A線断面図であ
る。第3図は、調圧機構の一例を示した断面図で
ある。第4図は振動子と回転子の接触状態を示す
分解図、第5図は屈曲振動による進行波楕円振動
について示した概念図である。第6図は、超音波
振動を直進運動に変換するリニアモータの例を示
した一部斜視図である。 1,30…弾性体、2…動体、23,24…カ
ム、25…鋼球、31…ケーシング本体、32…
支持部材、33…振動子、33′…テーパー、3
4…回転子、35…回転軸、36…調圧機構、3
7…電歪素子、38…軸受、39,40…端子、
41…板状部材、42…弾性体、42′…弾性体
コーナー部、43…圧電体、44,44′…電極、
46…超音波振動子。
Fig. 1 is a partially enlarged perspective view for explaining the operating principle of the present invention, and Figs. be. FIG. 3 is a sectional view showing an example of the pressure regulating mechanism. FIG. 4 is an exploded view showing the state of contact between the vibrator and the rotor, and FIG. 5 is a conceptual diagram showing traveling wave elliptic vibration due to bending vibration. FIG. 6 is a partial perspective view showing an example of a linear motor that converts ultrasonic vibration into linear motion. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 30... Elastic body, 2... Moving body, 23, 24... Cam, 25... Steel ball, 31... Casing body, 32...
Support member, 33... Vibrator, 33'... Taper, 3
4... Rotor, 35... Rotating shaft, 36... Pressure regulating mechanism, 3
7... Electrostrictive element, 38... Bearing, 39, 40... Terminal,
41... Plate member, 42... Elastic body, 42'... Elastic body corner part, 43... Piezoelectric body, 44, 44'... Electrode,
46...Ultrasonic vibrator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 弾性体に複数の電歪素子を固定した超音波振
動子の弾性体表面に動体を加圧接触させ、並列す
る電歪素子に時間的に位相の異なる高周波電圧を
印加して前記超音波振動子の弾性体表面に楕円振
動を形成する進行波を生じさせ、動体を摩擦駆動
することを特徴とする超音波振動を利用したモー
タ装置の駆動方法。 2 弾性体に複数の電歪素子の固定した超音波振
動子と、この超音波振動子の弾性体表面に加圧接
触させた動体とからなり、並列する電歪素子に時
間的に位相の異なる高周波電圧を印加することに
より動体を駆動させてなることを特徴とする進行
波摩擦駆動によるモータ装置。 3 弾性体をリング状屈曲弾性体としたことを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載のモータ装
置。 4 弾性体をループ状弾性体とし、その表面に板
状体を加圧接触させたことを特徴とする特許請求
の範囲第2項記載のモータ装置。
[Claims] 1. A moving object is brought into pressure contact with the surface of an elastic body of an ultrasonic transducer in which a plurality of electrostrictive elements are fixed to an elastic body, and high frequency voltages having temporally different phases are applied to the parallel electrostrictive elements. A method for driving a motor device using ultrasonic vibration, characterized in that a traveling wave forming an elliptical vibration is generated on the surface of the elastic body of the ultrasonic vibrator to frictionally drive a moving body. 2 Consists of an ultrasonic transducer with a plurality of electrostrictive elements fixed to an elastic body, and a moving body brought into pressure contact with the surface of the elastic body of this ultrasonic transducer, and the electrostrictive elements arranged in parallel have temporally different phases. A motor device using traveling wave friction drive, characterized in that a moving object is driven by applying a high frequency voltage. 3. The motor device according to claim 2, wherein the elastic body is a ring-shaped bending elastic body. 4. The motor device according to claim 2, wherein the elastic body is a loop-shaped elastic body, and a plate-like body is brought into pressurized contact with the surface of the elastic body.
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