CN101361258B - 振动致动器 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于，提供一种能够利用1个振动部件驱动多个转子的振动致动器。如果驱动复合振动器(2)产生多个振动组合而成的复合振动，则第1定子(3)和第2定子(4)就会振动，在这些第1定子(3)和第2定子(4)的角部(8和9)分别形成椭圆运动。由此，被加压并与第1定子(3)的角部(8)接触的第1转子A和被加压并与第2定子(4)的角部(9)接触的第2转子B分别同时受到旋转驱动。另外，这时，通过选择构成复合振动的多个振动的振动模式，从而可以对2个转子A和B沿相同方向或相反方向进行旋转驱动。

Description

振动致动器
技术领域
本发明涉及振动致动器，特别是涉及一种利用振动部件使定子振动，由此对与定子接触的转子进行旋转驱动的振动致动器。
背景技术
例如，在专利文献1中揭示了一种利用超声波振动使转子旋转的振动致动器。这种振动致动器具有由相互重合的多个压电式元件板构成的复合振动器作为振动部件，利用配设在复合振动器的一个端部上的定子对1个转子进行接触式支承。在复合振动器的多个压电式元件板上施加驱动电压，在互不相同的方向上产生多个振动，与此同时，形成由这些振动组合而成的复合振动，使定子产生振动，由此对转子进行旋转驱动。
专利文献1：特开11-220892号公报
但是，专利文献1的振动致动器中所存在的问题是，其利用1个复合振动器使一个转子旋转，因此，在试图使多个转子分别旋转时，不仅必须为每一个转子分别设置专用的复合振动器，而且需要对与多个转子分别对应的多个复合振动器相互独立地进行驱动控制，导致装置变得复杂化。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的是提供一种能够利用1个振动部件驱动多个转子的振动致动器。
本发明的振动致动器具备：2个定子；与2个定子分别对应并接触式配置的2个转子；1个振动部件，其配设在2个定子之间，并产生由方向互不相同的多个振动组合而成的复合振动，使2个定子振动，由此对2个转子同时进行旋转驱动，
上述转子和上述定子是凹部和凸部的关系或者凸部和凹部的关系，产生由X轴方向的挠曲振动和Z轴方向的纵向振动组合而成的复合振动、或者由X轴方向的挠曲振动和Y轴方向的挠曲振动组合而成的复合振动，其中，将从所述2个定子中的一个定子朝向另一定子的致动器主体的中心轴规定为Z轴，X轴与Z轴垂直，Y轴与Z轴和X轴垂直。
发明的效果
根据本发明，可以获得一种能够利用1个振动部件驱动多个转子的振动致动器。
附图说明
图1是表示本发明第1实施方式的振动致动器的剖视图。
图2是表示第1实施方式中所使用的复合振动器的结构的局部剖视图。
图3是表示第1实施方式中使用的复合振动器的2对压电式元件板的极化(polarization)方向的透视图。
图4a是表示致动器主体以Y轴方向的1次模式的挠曲振动方式振动时的状态的图。
图4b是表示图4a中的致动器主体的各部分在Y轴方向的位移的图。
图5a是表示致动器主体以Z轴方向的1次模式的纵向振动方式进行振动时的状态的图。
图5b是将图5a中的致动器主体的各部分在Z轴方向的位移变换到Y轴方向加以表示的图。
图6是表示第1实施方式中的2个转子沿着相反方向被旋转驱动时的状况的图。
图7是表示以Y轴方向的2次模式的挠曲振动方式进行振动的致动器主体的各部分在Y轴方向的位移的图。
图8是表示第1实施方式中的2个转子沿着相同方向被旋转驱动时的状况的图。
图9是将按照Z轴方向的2次模式的纵向振动方式进行振动的致动器主体的各部分在Z轴方向的位移变换到Y轴方向加以表示的图。
图10是表示在将一个转子固定在固定物上时致动器主体与另一个转子向相同方向旋转的状态的图。
图11是表示在将一个转子固定在固定物上时致动器主体与另一个转子向相反方向旋转的状况的图。
图12是表示本发明第2实施方式的振动致动器的剖视图。
图13是表示第2实施方式中使用的复合振动器的3对压电式元件板的极化方向的透视图。
图14是表示本发明第3实施方式的振动致动器的剖视图。
图15是表示本发明第4实施方式的振动致动器的剖视图。
图16是表示本发明第5实施方式的振动致动器的剖视图。
图17是表示本发明第5实施方式的变形例中的致动器主体的侧面图。
图18是表示本发明第5实施方式的另一个变形例中的致动器主体的侧面图。
具体实施方式
下面根据附图说明本发明的实施方式。
第1实施方式.
图1中表示了本发明第1实施方式的振动致动器。该振动致动器是利用超声波振动使转子旋转的超声波致动器，其包括致动器主体1和该致动器主体1旋转驱动所需的2个转子A和B。致动器主体1具有：1个圆筒状的复合振动器2、和分别配置在该复合振动器2两端部的第1定子3和第2定子4。上述第1定子3和第2定子4相互之间夹持着复合振动器2，并且利用穿过复合振动器2的连接螺栓5相互连接，构成了外形呈近似圆柱状的致动器主体1。这里，为便于说明，将从第2定子4朝向第1定子3的致动器主体1的中心轴规定为Z轴，X轴在Z轴的垂直方向上延伸，而Y轴与Z轴和X轴垂直并延伸。
复合振动器2具有分别位于XY平面上并且相互重合的平板状第1压电元件部31和第2压电元件部32。这些压电元件部31和32配置为：隔着绝缘片33～35与第1定子3和第2定子4绝缘，并且相互之间也绝缘的状态。另外，该振动致动器具有：用于向第1压电元件部31和第2压电元件部32施加驱动电压，并对它们进行驱动的驱动电路36。
第1定子3和第2定子4中，在与复合振动器2接触的面的相反侧分别形成有凹部6和7，各凹部6和7的开口端周边部位形成有位于XY平面上的环状角部8和9。这里，第1转子A具有半球形状的凸部10，该凸部10与第1定子3的凹部6相向，其直径大于凹部6的内径；该凸部10与第1定子3的角部8抵接，被支承为可以自由旋转。同样地，第2转子B具有半球形状的凸部11，该凸部11与第2定子4的凹部7相向，其直径大于凹部7的内径；该凸部11与第2定子4的角部9抵接，被支承着可以自由旋转。另外，这些转子A和B分别通过弹簧12和13被加压并与对应的定子3和4接触。
如图2所示，复合振动器2的第1压电元件部31具有由分别呈圆板形状的电极板31a、压电元件板31b、电极板31c、压电元件板31d和电极板31e依次重合而形成的结构。同样地，第2压电元件部32具有由分别呈圆板形状的电极板32a、压电元件板32b、电极板32c、压电元件板32d和电极板32e依次重合而形成的结构。
配置在第1压电元件部31的两面部分的电极板31a和电极板31e、配置在第2压电元件部32的两面部分的电极板32a和电极板32e分别电气接地。另外，从配置在第1压电元件部31的一对压电元件板31b和31d之间的电极板31c、以及配置在第2压电元件部32的一对压电元件板32b和32d之间的电极板32c分别引出端子，并连接到驱动电路36。
如图3所示，在第1压电元件部31的一对压电元件板31b和31d中，沿Y轴方向被分割的两部分具有相反的极性，并被极化为分别在Z轴方向(厚度方向)上表现出膨胀和收缩这样的相反的变形举动，压电元件板31b和压电元件板31d配置为表里相反的方向。
第2压电元件部32的一对压电元件板32b和32d未被分割为两部分，被极化为整体沿Z轴方向(厚度方向)表现出膨胀或收缩的变形举动，压电元件板32b和压电元件板32d配置为表里相反的方向。
接着，说明本第1实施方式的振动致动器的动作。从驱动电路36向第1压电元件部31的电极板31c施加交流电压并使第1压电元件部31产生Y轴方向的1次模式的挠曲振动后，第1压电元件部31的一对压电元件板31b和31d被分割的两部分在Z轴方向上交替着重复膨胀和收缩，致动器主体1按照图4a所示方式振动。这里，图4b中表示图4a的致动器主体1的各部分在Y轴方向的位移。根据图4b可知，致动器主体1的两端部，即第1定子3的角部8和第2定子4的角部9以相同相位振动。
另外，从驱动电路36向第2压电元件部32的电极板32c施加交流电压、使第2压电元件部32产生Z轴方向的1次模式的纵向振动后，第2压电元件部32的一对压电元件板32b和32d在Z轴方向上交替膨胀和收缩，致动器主体1按照图5a所示方式振动。这里，图5b中表示将图5a的致动器主体1的各部分在Z轴方向的位移变换到Y轴方向后的状况。根据图5b可知，致动器主体1的两端部、即第1定子3的角部8和第2定子4的角部9以相反相位振动。
因此，对第1压电元件部31的电极板31c和第2压电元件部32的电极板32c分别施加相位偏移90度后的交流电压，利用复合振动器2产生由Y轴方向的1次模式的挠曲振动和Z轴方向的1次模式的纵向振动组合而成的复合振动后，上述第1定子3的角部8和第2定子4的角部9因Y轴方向的1次模式的挠曲振动而在Y轴方向上产生相位相同的位移，与此同时，因Z轴方向的1次模式的纵向振动而在Z轴方向上产生相位相反的位移，因此，如图6所示，在这些第1定子3的角部8和第2定子4的角部9分别产生了在YZ平面内的方向相反的椭圆运动。因此，被加压并与第1定子3的角部8接触的第1转子A和被加压并与第2定子4的角部9接触的第2转子B同时受到绕X轴的方向相反的旋转驱动。
另外，图7中表示在第1压电元件部31中产生了2次模式的Y轴方向挠曲振动时致动器主体1的各部分在Y轴方向的位移。根据图7可知，致动器主体1的两端部、即第1定子3的角部8和第2定子4的角部9以相反的相位振动。
因此，对第1压电元件部31的电极板31c和第2压电元件部32的电极板32c分别施加相位偏移90度后的交流电压，利用复合振动器2产生由Y轴方向的2次模式的挠曲振动和Z轴方向的1次模式的纵向振动组合而成的复合振动后，第1定子3的角部8和第2定子4的角部9因Y轴方向的2次模式的挠曲振动而在Y轴方向上产生相位相反的位移，与此同时，因Z轴方向的1次模式的纵向振动而在Z轴方向上产生相位相反的位移，因此，如图8所示，在这些第1定子3的角部8和第2定子4的角部9分别产生了在YZ平面内的方向相同的椭圆运动。因此，被加压并与第1定子3的角部8接触的第1转子A和被加压并与第2定子4的角部9接触的第2转子B同时受到绕X轴的方向相同的旋转驱动。
如上所述，利用1个复合振动器2产生复合振动，在各定子3和4与分别对应的转子A和B的接触部分形成椭圆运动，就能够同时对2个转子A和B进行旋转驱动。因此，如果使用本发明的振动致动器，就能够以单一的结构实现用于进行旋转驱动的具有多个关节部的关节机构等，能够实现小型化，减轻重量。
另外，通过选择Z轴方向的纵向振动的振动模式和Y轴方向的挠曲振动的振动模式的组合，就能够使第1转子A和第2转子B分别沿着相同方向或相反方向进行旋转驱动。
该振动致动器是使用超声波振动的超声波致动器，因此既具有高扭矩，又能够实现不使用齿轮的驱动。
另外，如果采用将弹簧12和13、对压电元件部31、32和驱动电路36进行连接的布线等收存到致动器主体1和转子A及B内部的结构，就可以使整体变得更加小型化。
此外，这里，图9是在使第2压电元件部32产生Z轴方向的2次模式的纵向振动时将致动器主体1的各部分在Z轴方向的位移变换到Y轴方向加以表示的图。根据图9可知，致动器主体1的两端部，即第1定子3的角部8和第2定子4的角部9以相同的相位振动。
因此，在产生了由Y轴方向的1次模式的挠曲振动和Z轴方向的2次模式的纵向振动组合而成的复合振动后，与产生了由Y轴方向的2次模式的挠曲振动和Z轴方向的1次模式的纵向振动组合而成的复合振动时的情形相同，能够驱动2个转子A和B，使它们在相同方向上绕X轴旋转。
另外，可以将致动器主体1固定在固定物上、或者将第1转子A和第2转子B之中的一方固定在固定物上使用该振动致动器。
例如，在将第2转子B固定在固定物上使用的情况下，利用复合振动器2产生由Z轴方向的1次模式的纵向振动与Y轴方向的1次模式的挠曲振动组合而成的复合振动后，如图10所示，致动器主体1相对于第2转子B相对移动并旋转，并且，第1转子A相对于致动器主体1，沿着与致动器主体1的旋转方向相同的方向旋转。
另外，如果利用复合振动器2产生例如由Z轴方向的1次模式的纵向振动与Y轴方向的2次模式的挠曲振动组合而成的复合振动，则如图11所示，致动器主体1相对于第2转子B相对移动并旋转，并且，第1转子A相对于致动器主体1，沿着与致动器主体1的旋转方向相反的方向旋转。
此外，也可以使用产生X轴方向的挠曲振动的压电元件部，以取代产生Y轴方向的挠曲振动的第1压电元件部31或者产生Z轴方向的纵向振动的第2压电元件部32。亦即，通常产生由X轴方向的挠曲振动和Z轴方向的纵向振动组合而成的复合振动、或者由X轴方向的挠曲振动和Y轴方向的挠曲振动组合而成的复合振动，从而能够使2个转子A和B同时绕Y轴或绕Z轴旋转。另外，无论是哪一种情形，都能够通过选择构成复合振动的两个振动的振动模式的组合，使两个转子A和B分别沿着相同方向或相反方向进行旋转驱动。
第2实施方式.
接着，参照图12说明本发明第2实施方式的振动致动器。在该第2实施方式中，除了第1实施方式中的、复合振动器2具有产生Y轴方向的挠曲振动的第1压电元件部31和产生Z轴方向的纵向振动的第2压电元件部32外，还具有产生X轴方向的挠曲振动的第3压电元件部41。第3压电元件部41具有图13所示的一对压电元件板41b和41d。该一对压电元件板41b和41d的沿X轴方向被分割的两部分具有相反极性，并被极化为分别在Z轴方向(厚度方向)上表现出膨胀和收缩的相反的变形举动，压电元件板41b和压电元件板41d配置为表里相反。
此外，第3压电元件部41除了一对压电元件板41b和41d之外，其余结构与第1压电元件部31和第2压电元件部32相同，这些第1压电元件部31和第2压电元件部32都相互重合。配置在第3压电元件部41的两面部分的一对电极板分别电气接地，配置在一对压电元件板41b和41d之间的电极板连接到驱动电路36。另外，这3个压电元件部31、32、41配置为隔着绝缘片33～35、42与2个定子3和4绝缘、并且相互之间也绝缘的状态。
如果从驱动电路36向第3压电元件部41的电极板施加交流电压并对第3压电元件部41进行驱动，则第3压电元件部41的一对压电元件板41b和41d的被分割的两部分就会在Z轴方向上交替着重复膨胀和收缩，在第1定子3和第2定子4中产生X轴方向的挠曲振动。
因此，通过驱动复合振动器2，产生由第1压电元件部31产生的Y轴方向的挠曲振动、由第2压电元件部32产生的Z轴方向的纵向振动、以及由第3压电元件部41产生的X轴方向的挠曲振动之中2个或全部3个组合而成的复合振动，在第1定子3的角部8和第2定子4的角部9分别形成椭圆振动，就能够驱动第1转子A和第2转子B同时在3维方向上自由旋转。在这种情况下，也可以通过选择振动模式的组合，使2个转子A和B沿相同方向或相反方向旋转。
第3实施方式.
接着，参照图14说明本发明第3实施方式的振动致动器。该第3实施方式是取代在第1实施方式中使用的弹簧12和13而使用可自由伸缩的胶套51，从而使2个转子A和B被加压并分别与所对应的定子3和4接触。胶套51具有圆筒形状并覆盖致动器主体1的外周部位整体，同时，在沿着中心轴方向伸张的状态下，其两个端部分别固定在第1转子A和第2转子B的外围部位。利用胶套51的作用力，2个转子A和B被加压并分别与所对应的定子3和4的角部8和9接触。因此，与第1实施方式相同，利用1个复合振动器2就能够驱动2个转子A和B旋转。
此外，对于第2实施方式的振动致动器，也可以通过使用胶套51来取代弹簧12和13，使转子A和B被加压并分别与所对应的定子3和4接触。
第4实施方式.
下面参照图15说明本发明第4实施方式的振动致动器。该第4实施方式是将第1实施方式中定子3和4的凹部与转子A和B的凸部的关系彼此反过来。亦即，定子3和4在与复合振动器2相接触的面的相反侧分别具有半球形状的凸部61和62，与此同时，转子A和B在与各自对应的定子3和4相向的面上形成有凹部63和64。转子A和B的凹部63和64的开口端周边部位分别形成了环状的角部，各转子A和B的角部与相对应的定子3和4的凸部61和62抵接，并可以自由旋转地被支承。
此外，转子A和B与第1实施方式同样地分别通过弹簧12和13被加压并与对应的定子3和4接触。
采用这种结构，利用复合振动器2产生复合振动，在定子3和4与分别对应的转子A和B的接触部分形成椭圆运动，就能够同时对2个转子A和B分别进行旋转驱动，并且通过选择构成复合振动的2个振动的振动模式的组合，可以使2个转子A和B分别沿着相同方向或相反方向进行旋转驱动。由此，能够获得与第1实施方式相同的效果。
此外，在第2和第3实施方式中的振动致动器中，也可以在定子3和4中形成凸部、在转子A和B中形成凹部。
第5实施方式.
下面参照图16说明本发明第5实施方式的振动致动器。该第5实施方式是在第1实施方式中保留第2定子4不变、使用定子71作为第1定子，该定子71以朝着与转子A相接触的接触部分直径逐渐缩小的方式形成。因此，在复合振动器2的驱动过程中，在第1定子71与转子A的接触部分产生的椭圆运动具有比在第2定子4与转子B的接触部分产生的椭圆运动更大的振幅，第1转子A产生的旋转扭矩变得比第2转子B产生的旋转扭矩大。按照这种方式，第1定子71和第2定子4与分别对应的转子A和B的接触部分形成为互不相同的形状，这样就能够使2个转子A和B产生大小互不相同的旋转扭矩。
此外，在第2和第3实施方式中，也可以使2个定子与分别对应的转子A和B的接触部分形成为互不相同的形状，这样就能够使2个转子A和B产生大小互不相同的旋转扭矩。
另外，在第4实施方式中，也可以使用具有例如如图17所示的半径大小不同的半球形状的凸部81和82的一对定子83和84、或分别具有例如如图18所示的越向顶端直径越小的圆台形状的凸部91和圆柱状凸部92的一对定子93和94。无论哪一种情况，都能够使2个转子A和B产生大小互不相同的旋转扭矩。
此外，也可以使2个转子而不是定子分别与分别对应的定子的接触部分形成为互不相同的形状或大小。
另外，在上述各实施方式中，分别在不同的压电元件部产生X轴方向的挠曲振动、Y轴方向的挠曲振动、Z轴方向的纵向振动，然后将振动合成，从而产生复合振动，但也可以将一个压电元件部极化为多个，分别对施加到各极化电极的电压进行控制。即，可以将由相位、振幅等不同的交流电压合成的电压施加到各极化电极，利用单一的压电元件部产生复合振动。
另外，在上述个实施方式中，在定子和转子的接触部分产生了椭圆运动，但也可以通过控制各轴方向的振幅以产生圆运动。

Claims (10)

1.一种振动致动器，其特征在于，具备：
2个定子；
与上述2个定子分别对应并以接触式配置的2个转子；
1个振动部件，配设在上述2个定子之间，并产生由方向互不相同的多个振动组合而成的复合振动以使上述2个定子振动，由此对上述2个转子同时进行旋转驱动，
上述转子和上述定子是凹部和凸部的关系或者凸部和凹部的关系，
产生由X轴方向的挠曲振动和Z轴方向的纵向振动组合而成的复合振动、或者由X轴方向的挠曲振动和Y轴方向的挠曲振动组合而成的复合振动，其中，将从所述2个定子中的一个定子朝向另一定子的致动器主体的中心轴规定为Z轴，X轴与Z轴垂直，Y轴与Z轴和X轴垂直，
各个转子绕相对于致动器主体的中心轴垂直的轴旋转，
上述2个定子与分别对应的转子的接触部分形成为互不相同的大小。
2.如权利要求1所述的振动致动器，其进一步具有用于驱动上述振动部件的驱动电路，利用上述驱动电路，通过选择由上述振动部件产生的构成上述复合振动的多个振动的振动模式的组合，对上述2个转子沿相同方向进行旋转驱动。
3.如权利要求1所述的振动致动器，其进一步具有用于驱动上述振动部件的驱动电路，利用上述驱动电路，通过选择由上述振动部件产生的构成上述复合振动的多个振动的振动模式的组合，对上述2个转子沿相反方向进行旋转驱动。
4.如权利要求1所述的振动致动器，上述振动部件具有由相互层叠的多个压电元件板构成的复合振动器，上述压电元件板的层叠方向的两个端部上分别配置有上述2个定子。
5.如权利要求4所述的振动致动器，上述多个压电元件板分别对应于方向互不相同的多个振动。
6.如权利要求1所述的振动致动器，上述2个定子与分别对应的转子的接触部分形成为互不相同的形状。
7.如权利要求1所述的振动致动器，上述2个定子与分别对应的转子的接触部分形成为半径互不相同的球面。
8.如权利要求1所述的振动致动器，上述2个定子与分别对应的转子的接触部分形成为半径互不相同的圆周面。
9.如权利要求1所述的振动致动器，上述振动部件产生上述复合振动，在各定子与所对应的转子的接触部分形成椭圆运动，由此对上述2个转子同时进行旋转驱动。
10.如权利要求1所述的振动致动器，上述振动部件产生上述复合振动，在各定子与所对应的转子的接触部分形成圆运动，由此对上述2个转子同时进行旋转驱动。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011142732A (ja) * 2010-01-06 2011-07-21 Olympus Corp 超音波モータ
KR101676786B1 (ko) * 2010-02-26 2016-11-16 삼성전자주식회사 압전 모터
JP5571521B2 (ja) * 2010-09-29 2014-08-13 太平洋セメント株式会社 超音波モータおよびその駆動方法
EP2734326B1 (de) * 2011-07-19 2017-02-15 Mauser-Werke Oberndorf Maschinenbau GmbH Nachstellsystem
JP5959950B2 (ja) * 2012-06-15 2016-08-02 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータの駆動装置
CN103853363B (zh) * 2012-11-29 2017-09-29 联想(北京)有限公司 一种触觉反馈的方法及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5554905A (en) * 1994-02-01 1996-09-10 Imra Europe Sa Piezoelectric rotating motor
CN2454985Y (zh) * 2000-12-08 2001-10-17 南京航空航天大学 纵扭复合型超声电机

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT382262B (de) * 1982-04-16 1987-02-10 Ki Polt I Piezoelektrischer motor
DE3433768A1 (de) * 1983-09-16 1985-04-18 Hitachi Maxell, Ltd., Ibaraki, Osaka Piezo-elektrischer motor
JPS6154883A (ja) * 1984-08-24 1986-03-19 Hitachi Maxell Ltd 両端面回転型圧電モ−タ
JP2546205B2 (ja) * 1987-04-17 1996-10-23 株式会社ニコン 振動波モータ
JP2614635B2 (ja) * 1988-04-12 1997-05-28 日立マクセル株式会社 電歪公転子及び単相超音波モータ
JPH0538170A (ja) * 1991-07-26 1993-02-12 Asmo Co Ltd 振動モータ
JP3155034B2 (ja) * 1991-09-17 2001-04-09 セイコーインスツルメンツ株式会社 超音波モータを用いた小型移動装置
JP3245245B2 (ja) * 1993-02-05 2002-01-07 沖電気工業株式会社 超音波モータ及び超音波搬送装置
JP2766835B2 (ja) * 1996-06-17 1998-06-18 日本特殊陶業株式会社 回転駆動体
GB9617076D0 (en) * 1996-08-14 1996-09-25 Intelligent Manufacturing Syst Bearings and supports
JP4077923B2 (ja) 1997-11-27 2008-04-23 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータ
JP4328412B2 (ja) * 1999-05-14 2009-09-09 キヤノン株式会社 振動型アクチュエータおよび振動型駆動装置
JP4354342B2 (ja) * 2004-06-15 2009-10-28 日本電信電話株式会社 トルク制御機構付超音波モータ及び超音波モータ搭載ロボット
JP4788451B2 (ja) * 2006-04-10 2011-10-05 株式会社豊田自動織機 振動アクチュエータ
CN101072001B (zh) * 2007-04-05 2010-08-04 南京航空航天大学 无齿行波旋转超声电机及工作模态和电激励方式

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5554905A (en) * 1994-02-01 1996-09-10 Imra Europe Sa Piezoelectric rotating motor
CN2454985Y (zh) * 2000-12-08 2001-10-17 南京航空航天大学 纵扭复合型超声电机

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP平5-38170A 1993.02.12
JP平9-168288A 1997.06.24

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