DE202007005708U1 - Linear ultrasound-piezomotor, has movable unit standing in frictional connection with plate-shaped, rectangular resonance plate, and electrodes contacting each other by metallic unit that stays under mechanical pre-tension - Google Patents

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Abstract

The ultrasound-piezomotor has a movable unit (4) e.g. spring clip, standing in frictional connection with a plate-shaped, rectangular resonance plate (5). A friction surface (13) is formed over longitudinal narrow sides (11) of the resonance plate. Electrodes (7, 8) are arranged on the longitudinal narrow sides of the resonance plate for generating acoustic oscillations. The electrodes contact each other by the help of a metallic unit e.g. clamping spring contact that stays under mechanical pre-tension.

Description

Die Erfindung betrifft einen linearen Ultraschall-Piezomotor mit einem mit einer plattenförmigen, rechteckigen Resonanzplatte in Friktionskontakt stehenden beweglichen Element, wobei die Friktionsfläche über mindestens eine der Längsschmalseiten der Resonanzplatte ausgebildet ist, sowie Elektroden zum Generieren akustischer Schwingungen, die auf den Längsbreitseiten der Resonanzplatte angeordnet sind, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a linear ultrasonic piezoelectric motor with a with a plate-shaped, rectangular resonating plate in frictional contact movable Element, wherein the friction surface over at least one of the longitudinal narrow sides the resonant plate is formed, and electrodes for generating acoustic vibrations, which on the longitudinal broad sides of the resonance plate are arranged according to the preamble of claim 1.

Aus der US-PS 4,978,882 sind lineare Ultraschallmotoren vorbekannt, die nach dem Prinzip der piezoelektrischen Anregung in einem ringförmigen Oszillator als geschlossenem Wellenleiter arbeiten. Derartige Motoren weisen eine sehr komplizierte Konstruktion auf, wobei an einem ringförmigen Oszillator mehrere Piezoelemente, z.B. durch Kleben stoffschlüssig zu fixieren sind. Der vorbeschriebene Motor ist in der Fertigung relativ teuer und kann nur begrenzt miniaturisiert werden.Out U.S. Patent 4,978,882, prior art linear ultrasonic motors are known, according to the principle of piezoelectric excitation in an annular oscillator work as a closed waveguide. Such engines have a very complicated construction, taking on an annular oscillator a plurality of piezo elements, e.g. by adhesive bonding fix. The above-described motor is relatively expensive in production expensive and can be miniaturized only limited.

Bei dem Motor nach DE 199 45 042 C2 wird von einem piezoelektrischen plattenförmigen Resonator ausgegangen. In diesem Resonator wird gleichzeitig eine stehende Longitudinal- sowie eine Biegewelle angeregt. Als Resultat der Überlagerung beider Wellen erfährt ein am Resonator angeordnetes Stoßelement eine elliptische Bewegung. Dieses Stoßelement überträgt die Bewegung an ein an das Stoßelement angepresstes, kugelgelagertes bewegliches weiteres Element. Der Nachteil einer Kugellagerung besteht in den hierdurch entstehenden höheren Kosten. Bei der Verwendung deutlich preiswerterer Gleitlage rungen sind Reibverluste in der Lagerung gegeben, die vergleichbar mit der vom Aktor entwickelten bzw. durch den Friktionskontakt übertragenen Nutzkraft sind.At the engine after DE 199 45 042 C2 is assumed by a piezoelectric plate-shaped resonator. In this resonator simultaneously a standing longitudinal and a bending wave is excited. As a result of the superposition of both waves, a shock element arranged on the resonator experiences an elliptical movement. This push element transmits the movement to a ball-bearing movable further element pressed onto the push element. The disadvantage of a ball bearing is the resulting higher costs. When using significantly cheaper sliding stanchions frictional losses are given in the storage, which are comparable to the useful force developed by the actuator or transmitted by the friction contact.

Zum Stand der Technik sei noch auf die DE 101 54 526 A1 , die DE 695 06 187 T2 und die EP 0 601 671 A1 verwiesen.The state of the art is still on the DE 101 54 526 A1 , the DE 695 06 187 T2 and the EP 0 601 671 A1 directed.

Aus der gattungsbildenden DE 10 2004 059 429 B4 ist ein linearer Ultraschall-Piezomotor vorbekannt, bei dem die plattenförmige, rechteckige Resonanzplatte auf beiden Längsschmalseiten eine Führungsnut, Führungsrille oder Führungsschiene aufweist. Das bewegliche Element wiederum besitzt eine U- oder V-Form, wobei die freien Schenkel jeweils ein Friktionselement tragen und das Friktionselement jeweils eine der Führungsnut, Führungsrille oder -schiene komplementärer Gestalt besitzt. Die freien Schenkel stehen mit den Längsschmalseiten in mechanischer Wirkverbindung und es wird mit Hilfe einer Feder als Teil des beweglichen Elements eine elastische Anpressung an die Friktionsfläche vollzogen. Die elektrische Kontaktierung der Elektroden für die Generatoren zur Erzeugung akustischer Schwingungen gemäß dem Stand der Technik erfolgt durch eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere mit Hilfe eines Lötvorgangs.From the generic DE 10 2004 059 429 B4 a linear ultrasonic piezoelectric motor is previously known, in which the plate-shaped, rectangular resonant plate has a guide groove, guide groove or guide rail on both longitudinal narrow sides. The movable element in turn has a U- or V-shape, wherein the free legs each carry a friction element and the friction element has one of the guide groove, guide groove or rail complementary shape. The free legs are with the longitudinal narrow sides in mechanical operative connection and it is accomplished by means of a spring as part of the movable element, an elastic contact pressure on the friction surface. The electrical contacting of the electrodes for the generators for generating acoustic vibrations according to the prior art is carried out by a cohesive connection, in particular by means of a soldering operation.

Insbesondere bei kleineren Motoren ist die Lötstelle relativ groß mit Blick auf die eigentlichen Motordimensionen, so dass das Schwingungsverhalten des jeweiligen Motors in nachteiliger Weise beeinflusst wird. Ergänzend führt die kurzzeitige Erhitzung beim Löten zu einer lokalen Depolarisierung der eingesetzten keramischen Materialien.Especially for smaller motors is the solder joint relatively big with Look at the actual engine dimensions, so that the vibration behavior of the respective engine is adversely affected. In addition, the leads short-term heating during soldering to a local depolarization of the ceramic materials used.

Um die thermische Beeinflussung des keramischen Materials auszuschließen, können zwar grundsätzlich leitfähige Kleber Anwendung finden, allerdings ist der Klebeprozess technologisch sehr aufwendig. Die Klebeverbindung kann im Übrigen nicht zerstörungsfrei gelöst werden, was einen weiteren Nachteil darstellt.Around Although the thermal influence on the ceramic material can be ruled out, it is true that conductive adhesives can be used Application, however, the bonding process is technological very expensive. Incidentally, the adhesive bond can not be destroyed without destruction solved which is another disadvantage.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, einen weiterentwickelten linearen Ultraschall-Piezomotor mit einem mit einer plattenförmigen, rechteckigen Resonanzplatte in Friktionskontakt stehenden beweglichen Element anzugeben, wobei der Motor nur eine geringe Baugröße aufweisen soll und die elektrische Kontaktierung in einfacher Weise möglich ist.Out The above, it is therefore an object of the invention, an advanced linear ultrasonic piezomotor with one with a plate-shaped, rectangular Resonance plate in frictional contact movable element specify, the engine have only a small size should and the electrical contact is possible in a simple manner.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem linearen Ultraschall-Piezomotor gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The solution The object of the invention is achieved with a linear ultrasonic piezoelectric motor according to the feature combination according to claim 1, wherein the dependent claims at least expedient embodiments and represent further education.

Erfindungsgemäß sind die Elektroden mit Hilfe eines unter mechanischer Vorspannung stehenden metallischen Elements unter Kraftschluss kontaktiert.According to the invention Electrodes by means of a mechanical bias metallic element under adhesion.

Bei auf den Längsbreitseiten gegenüberliegenden Elektroden ist das metallische Element als Klemmfederkontakt ausgebildet.at on the long sides opposite Electrodes, the metallic element is designed as a clamping spring contact.

Dieser Klemmfederkontakt kann zwei gegenüberliegende Zungen aufweisen, die sowohl die Elektroden kontaktieren als auch die Resonanzplatte mechanisch fixieren.This Clamping spring contact may have two opposing tongues, which contact both the electrodes and the resonance plate mechanically fix.

Das mechanische Element oder der Klemmfederkontakt ist mit seiner der jeweiligen Elektrode gegenüberliegenden oder abgewandten Seite auf einem Verdrahtungsträger mechanisch befestigt. Diese mechanische Befestigung kann durch Löten vorgenommen werden.The mechanical element or the spring clamp contact is with its the opposite electrode or opposite side mechanically fastened to a wiring carrier. These mechanical attachment can be made by soldering.

In Ausgestaltung der Erfindung besteht die Möglichkeit, dass der Klemmfederkontakt gleichzeitig einen Anschlag zur Begrenzung des Verstellwegs des beweglichen Elements bildet.In an embodiment of the invention, there is the possibility that the spring clamp contact simultaneously a stop to limit the adjustment forms the movable element.

Der Generator zur Erzeugung akustischer Schwingungen ist bezüglich einer die Resonanzplatte symmetrisch querschneidenden Ebene asymmetrisch angeregt und weist zwei gegenüberliegende Elektroden auf, welche bei entsprechender Anregung eine stehende asymmetrische Raumwelle erzeugen.Of the Generator for generating acoustic vibrations is with respect to a the resonance plate symmetrical cross-cutting plane asymmetrical stimulated and has two opposing electrodes on, which with appropriate excitation a standing asymmetric Create a space wave.

Mit einer derartigen Konstruktion des Generators zur Erzeugung der notwendigen Schwingungen ist nicht nur die Anregung der vorerwähnten asymmetri schen Raumwelle möglich, sondern es kann die Länge des Friktionskontakts deutlich vergrößert sowie eine einfache Anordnung der Friktionsfläche am Oszillator und des Friktionselements am zu bewegenden Element realisiert werden.With Such a construction of the generator for generating the necessary Vibrations is not only the suggestion of the aforementioned asymmetric rule Spatial wave possible, but it can be the length the friction contact significantly increased and a simple arrangement the friction surface on the oscillator and the friction element on the element to be moved will be realized.

Durch eine beidseitig symmetrisch querschneidende Ebene vornehmbare Anordnung je eines Generators zur Erzeugung akustischer Schwingungen besteht die Möglichkeit, über ein einfaches Umschalten der Generatoren eine Bewegungsumkehr des beweglichen Elements zu erzielen, so dass in einfacher Wiese hin- und hergehende Bewegungen erzeugt werden können.By a bilaterally symmetrical cross-cutting plane vornehmbare arrangement each of a generator for generating acoustic vibrations exists the possibility of having one simply switching the generators a reversal of motion of the moving Achieve elements, so that in a simple meadow reciprocating Movements can be generated.

Mindestens eine der Längsschmalseiten kann eine Führungsnut, eine Führungsrille oder eine Führungsschiene aufweisen, wobei die Führungsnut, Führungsrille oder Führungsschiene eine verschleißfeste Beschichtung besitzt oder aus einem derartigen Material besteht.At least one of the longitudinal narrow sides can a guide groove, a guide groove or a guide rail have, wherein the guide groove, guide groove or guide rail a wear-resistant Has coating or consists of such a material.

Das bewegliche Element ist bei einer Ausführungsform in vorteilhafter Weise als Federklammer ausgeführt, welche mit den Längsschmalseiten in mechanischer Wirkverbindung steht.The movable element is in one embodiment in an advantageous Way executed as a spring clip, which with the longitudinal narrow sides in mechanical active compound is.

Sowohl die Federklammer als auch der Klemmfederkontakt sind als metallisches Biege-Stanzteil in besonders kostengünstiger Weise herstellbar.Either the spring clip as well as the clamp spring contact are metallic Bending stamping produced in a particularly cost-effective manner.

Die Federklammer kann z.B. eine U- oder V-Form aufweisen, wobei die freien Schenkel ein Friktionselement tragen und das Friktionselement jeweils eine der Führungsnut, Führungsrille oder -schiene komplementäre Gestalt besitzt.The Spring clip may e.g. have a U- or V-shape, wherein the free leg wearing a friction element and the friction element one each of the guide groove, guide groove or rail complementary Has shape.

Die Schenkel der Federklammer schließen bei einer Ausführungsform der Erfindung einen Befestigungsbereich oder Befestigungsabschnitt ein, welcher als Halterung für ein zu bewegendes Objekt, insbesondere eine Linse ausgebildet ist.The Legs of the spring clip close in one embodiment the invention, a mounting portion or attachment portion a, which as a holder for an object to be moved, in particular a lens is formed.

Die Resonanzplatte des Ultraschall-Piezomotors besteht bevorzugt aus einem monolithischen piezoelektrischen Material bzw. Körper, wobei dann Teile die ses Körpers über die entsprechenden Anregungselektroden die Funktion des Generators zur Erzeugung akustischer Schwingungen erfüllen.The Resonance plate of the ultrasonic piezo motor is preferably made a monolithic piezoelectric material or body, wherein then share that body over the body corresponding excitation electrodes the function of the generator for Complete generation of acoustic vibrations.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, die Resonanzplatte aus einem Nicht-piezomaterial zu fertigen, wobei die Generatoren zur Erzeugung akustischer Schwingungen mit der Resonanzplatte mechanisch starr verbunden werden.alternative there is also the possibility to manufacture the soundboard from a non-piezomaterial, wherein the Generators for generating acoustic vibrations with the resonance plate mechanically rigidly connected.

Die Friktionsfläche des erfindungsgemäßen Motors kann entweder in einer oder in beiden Führungsrillen angeordnet werden, die sich an den Längsschmalseiten der Oszillatorplatte befinden. Außerdem kann die Friktionsfläche an einer Führungsschiene angeordnet werden, die sich ebenfalls an einer der beiden Längsschmalseiten der Oszillatorplatte befindet. Beides ermöglicht die Fixierung des beweglichen Elements in der zu seiner Bewegung senkrechten Richtung.The friction surface the engine according to the invention can be arranged either in one or both guide grooves, which are on the longitudinal narrow sides the oscillator plate are located. In addition, the friction surface on a guide rail are arranged, which are also on one of the two longitudinal narrow sides the oscillator plate is located. Both allow the fixation of the movable Elements in the direction perpendicular to its movement.

Zum Zweck der Vergrößerung der Lebensdauer und zur Verbesserung der Langzeitstabilität kann bei jeder Ausführungsform des Motors die Oberfläche der Führungsrille oder der Führungsschiene mit einer verschleißfesten Schicht oder Zwischenschicht versehen werden, auf die dann die eigentliche Friktionsschicht aufgebracht wird.To the Purpose of enlarging the Lifespan and improving long-term stability can be at each embodiment the engine's surface the guide groove or the guide rail with a wear-resistant Layer or intermediate layer are provided on the then the actual Friction layer is applied.

Bei einer Variante des Motors ist eine zweiteilige Lösung für das bewegliche Element gewählt. Hierbei wird jedes Teil in Bezug auf das gegenüberliegende Teil in Richtung der Friktionsfläche federnd gelagert, so dass der Einsatz von Linearführungen entfallen kann.at a variant of the engine, a two-part solution for the movable element is selected. in this connection each part is moving towards the opposite part the friction surface spring-mounted, so that the use of linear guides omitted can.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The Invention will be described below with reference to an embodiment and below With the help of figures closer explained become.

Hierbei zeigen:in this connection demonstrate:

1 eine Darstellung eines Motors noch ohne Klemmkontaktierung und 1 a representation of a motor still without Klemmkontaktierung and

2 verschiedene Ansichten der Klemmkontaktierung des Motors mit rechteckiger Resonanzplatte. 2 different views of the terminal contact of the engine with rectangular resonant plate.

Gemäß der Darstellung nach 1 besitzt der Motor einen Ultraschalloszillator 1, der mittels schwingungsdämpfender Unterlagen 2 in einer Halterung 3 befindlich ist. Weiterhin ist das bewegliche Element 4 gezeigt, welches mit dem Oszillator in Friktionswirkung steht. Der Ultraschalloszillator 1 besteht aus einer rechteckigen Resonanzplatte 5 sowie einem oder zwei Generatoren zur Erzeugung akustischer Schwingungen 6.As shown 1 the motor has an ultrasonic oscillator 1 that by means of anti-vibration pads 2 in a holder 3 is located. Furthermore, the movable element 4 shown, which stands with the oscillator in frictional action. The ultrasonic oscillator 1 consists of a rectangular resonance plate 5 and one or two generators for generating acoustic vibrations 6 ,

Grundsätzlich sind zwei verschiedene konstruktive Varianten des Motors realisierbar.Basically two different constructive variants of the engine feasible.

In einer ersten Ausführungsform wird die Platte 5 vollständig aus einem piezoelektrischen Werkstoff gefertigt, z.B. aus Blei-Titanat-Zirkonat, Barium-Titanat, kristalliner Quarz, Lithium-Niobat oder ähnlichen piezoelektrischen Werkstoffen.In a first embodiment, the plate 5 completely made of a piezoelectric material, for example of lead titanate zirconate, barium titanate, crystalline quartz, lithium niobate or similar piezoelectric materials.

Jeder der Generatoren akustischer Schwingungen 6 schließt eine Anregungselektrode 7 sowie eine gemeinsame Rückelektrode 8 ein. Beide Elektroden befinden sich an den Längsbreitseiten 9 und 10 der Platte 5. Bei dieser Ausführungsform stellt jeder Generator akustischer Schwingungen 6 einen Teil der piezoelektrischen Platte 5 dar. Der Oszillator selbst ist hierbei als monolithischer, piezoelektrischer Körper ausgeführt.Each of the generators of acoustic vibrations 6 closes an excitation electrode 7 and a common return electrode 8th one. Both electrodes are located on the long sides 9 and 10 the plate 5 , In this embodiment, each generator provides acoustic vibrations 6 a part of the piezoelectric plate 5 The oscillator itself is designed here as a monolithic, piezoelectric body.

Auf den Längsschmalseiten 11 der Platte 5 befinden sich entweder Führungsrillen 12 oder Führungsschienen. Die Friktionsfläche 13 ist unmittelbar auf der verschleißfesten Schicht 14 befindlich.On the narrow sides 11 the plate 5 There are either guide grooves 12 or guide rails. The friction surface 13 is directly on the wear-resistant layer 14 located.

Zur Verhinderung eines abnormalen Verschleißes des Friktionskontakts des Motors wird die verschleißfeste Schicht 14 auf die Oberfläche der Führungsrille 12 als dünner verschleißfester Film aus Metall, Keramik, Glas oder eines anderen diesbezüglich optimierten Werkstoffs aufgebracht.To prevent abnormal wear of the friction contact of the engine becomes the wear-resistant layer 14 on the surface of the guide groove 12 applied as a thin wear-resistant film of metal, ceramic, glass or other optimized material in this regard.

Im Falle der Ausführungsform des Motors mit Führungsschiene, kann die verschleißfeste Schicht als eine dünne Platte ausgeführt werden, wobei diese mittels Klebeverbindung auf die Längsschmalseite 11 der Platte 5 aufgebracht wird.In the case of the embodiment of the motor with guide rail, the wear-resistant layer can be designed as a thin plate, which by means of adhesive bonding on the longitudinal narrow side 11 the plate 5 is applied.

Das bewegliche Element 4 des Motors kann aus zwei Teilen 15 bestehen, wobei jedes davon mit einem in der Führungsrille 12 befindlichen Friktionselement 16 ausgestattet ist. Jedes der Teile 15 kann außerdem mit Hilfe der Feder 17 in Bezug auf das andere Teil 15 derart gefedert fixiert werden, dass die Friktionselemente 16 elastisch an die Friktionsoberfläche 13 angepresst werden. Die Feder 17 kann in diesem Fall als eine Halterung des zu bewegenden Elements, z.B. eines Verstellers, Magnetkopfes, einer Optik oder eines ähnlichen Geräts dienen.The moving element 4 The engine can be made of two parts 15 each with one in the guide groove 12 located friction element 16 Is provided. Each of the parts 15 can also with the help of the spring 17 in relation to the other part 15 be fixed so sprung that the friction elements 16 elastic to the friction surface 13 be pressed. The feather 17 may serve in this case as a holder of the element to be moved, for example, an adjuster, magnetic head, optics or similar device.

2 zeigt Ansichten der elektrischen Kontaktierung der Elektroden der piezoelektrischen Platte 5, und zwar mit Hilfe von einen Klemmfederkontakt bildenden Zungen 18. 2 shows views of the electrical contacting of the electrodes of the piezoelectric plate 5 , with the help of a spring clip contact forming tongues 18 ,

Die Zungen 18 stehen unter Federvorspannung, d.h. diese sind bevorzugt aus einem federnden Material gefertigt. Jeweils eine Zunge 18 kontaktiert dabei eine zugehörige Elektrode bzw. die gemeinsame Rückelektrode auf der piezoelektrischen Platte 5. Das gegenüberliegende Ende der Zunge 18 (nicht gezeigt) kann einen stiftförmigen Fortsatz aufweisen, um eine Befestigung in einer entsprechenden Ausnehmung auf einem Verdrahtungsträger zu gewährleisten. Wenn gewünscht, können die Stirnflächen der Zungen 18 gleichzeitig einen Anschlag zur Begrenzung des Verstellwegs des beweglichen Elements 4 bilden.The tongues 18 are under spring preload, ie they are preferably made of a resilient material. One tongue each 18 contacts an associated electrode or the common return electrode on the piezoelectric plate 5 , The opposite end of the tongue 18 (not shown) may have a pin-shaped extension to ensure attachment in a corresponding recess on a wiring carrier. If desired, the faces of the tongues can 18 at the same time a stop for limiting the displacement of the movable element 4 form.

Bei der Ausführung der Kontaktierung der Elektroden mit Hilfe von unter mechanischer Vorspannung stehenden metallischen Elementen erfolgt keine thermische Belastung der Kontaktierungsstelle und es ist eine Lösbarkeit des Kontakts durch Aufheben der Klemmkraft jederzeit möglich.at the execution the contacting of the electrodes by means of under mechanical Preload standing metallic elements is not thermal Loading of the contacting site and it is a solvability the contact by canceling the clamping force at any time.

Es liegt im Sinne der Erfindung, dass der Klemmfederkontakt nicht nur die elektrische Verbindung zu den Elektroden herstellt, sondern dass gleichzeitig eine mechanische Fixierung der piezoelektrische Platte 5 vornehmbar ist.It is within the meaning of the invention that the spring clamp contact not only produces the electrical connection to the electrodes, but that at the same time a mechanical fixation of the piezoelectric plate 5 is vornehmbar.

Claims (12)

Linearer Ultraschall-Piezomotor mit einem mit einer plattenförmigen, rechteckigen Resonanzplatte in Friktionskontakt stehenden beweglichen Element, wobei die Friktionsfläche über mindestens eine der Längsschmalseiten der Resonanzplatte ausgebildet ist, sowie Elektroden zum Generieren akustischer Schwingungen, die auf den Längsbreitseiten der Resonanzplatte angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden mit Hilfe mindestens eines unter mechanischer Vorspannung stehenden metallischen Elements kontaktiert sind.A piezoelectric linear piezoelectric motor having a movable element in frictional contact with a plate-shaped rectangular resonator plate, the frictional surface being formed over at least one of the longitudinal narrow sides of the resonator plate, and electrodes for generating acoustic oscillations arranged on the longitudinal broad sides of the resonator plate, characterized that the electrodes are contacted by means of at least one mechanically biased metallic element. Piezomotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf den Längsbreitseiten gegenüberliegenden Elektroden das metallische Element als Klemmfederkontakt ausgebildet ist.Piezomotor according to Claim 1, characterized that on on the long sides opposite Electrodes formed the metallic element as a clamping spring contact is. Piezomotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmfederkontakt zwei gegenüberliegende Zungen aufweist, die sowohl die Elektroden kontaktieren als auch die Resonanzplatte mechanisch fixieren.Piezomotor according to claim 2, characterized in that the spring-loaded contact has two opposing tongues, which contact both the electrodes and the resonance plate mechanically fix. Piezomotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mechanische Element oder der Klemmfederkontakt mit seiner der jeweiligen Elektrode gegenüberliegenden oder abgewandten Seite auf einem Verdrahtungsträger mechanisch befestigt ist.Piezomotor according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the mechanical element or the clamping spring contact with its opposite or facing away from the respective electrode Side on a wiring carrier mechanically fastened. Piezomotor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmfederkontakt einen Anschlag zur Begrenzung des Verstellwegs des beweglichen Elements bildet.Piezomotor according to one of claims 2 to 4, characterized that the clamping spring contact a stop to limit the adjustment forms the movable element. Piezomotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator zur Erzeugung akustischer Schwingungen bezüglich einer die Resonanzplatte symmetrisch querschneidenden Ebene asymmetrisch angeordnet ist und zwei gegenüberliegende Elektroden aufweist, welche bei Anregung eine stehende asymmetrische Raumwelle erzeugen.Piezomotor according to one of the preceding claims, characterized in that the generator for generating acoustic vibrations with respect to a symmetrical cross-section of the resonance plate plane arranged asymmetrically and has two opposite electrodes which generate a standing asymmetric space wave when excited. Piezomotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der symmetrisch querschneidenden Ebene je ein Generator zur Erzeugung akustischer Schwingungen angeordnet ist, wobei die Generatoren zur Umkehr der Bewegungsrichtung des beweglichen Elements getrennt angesteuert werden.Piezomotor according to Claim 6, characterized that on both sides of the symmetrical cross-cutting plane depending on a generator is arranged for generating acoustic vibrations, wherein the generators to reverse the direction of movement of the movable element separately be controlled. Piezomotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Generatoren eine gemeinsame Rückseitenelektrode aufweisen.Piezomotor according to Claim 7, characterized that the generators have a common backside electrode. Piezomotor nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Längsschmalseiten eine Führungsnut, Führungsrille oder Führungsschiene aufweist.Piezomotor according to one of claims 6 to 8, characterized that at least one of the longitudinal narrow sides a guide groove, Guide groove or guide rail having. Piezomotor nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Element als Federklammer ausgeführt ist, welche mit den Längsschmalseiten in mechanischer Wirkverbindung steht.Piezomotor according to one of Claims 6 to 9, characterized that the movable element is designed as a spring clip, which with the longitudinal narrow sides is in mechanical operative connection. Piezomotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Federklammer eine U- oder V-Form aufweist, wobei die freien Schenkel ein Friktionselement tragen und das Friktionselement jeweils eine der Führungsnut, Führungsrille oder -schiene komplementäre Gestalt aufweist.Piezomotor according to claim 10, characterized in that that the spring clip has a U- or V-shape, wherein the free Leg bearing a friction element and the friction element one each the guide groove, guide groove or rail complementary Has shape. Piezomotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzplatte aus einem monolithischen piezoelektrischen Körper besteht.Piezomotor according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the resonance plate is made of a monolithic piezoelectric body consists.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019218655A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-02 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Rotor for ultrasonic motors with higher longitudinal than transverse bending stiffness

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011087542B3 (en) * 2011-12-01 2013-04-25 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Two-phase ultrasonic motor, has main generator and additional generator generating acoustic standing waves during operation of motor and arranged on two sides with respect to symmetric plane, respectively
DE102013204026B4 (en) * 2013-03-08 2019-08-08 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Actuator arrangement for an ultrasonic motor
DE102021116325B3 (en) 2021-06-24 2022-09-29 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co KG Electromechanical drive with a flat stiffening body

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL6912167A (en) * 1969-08-09 1971-02-11
JPH02285974A (en) 1989-04-25 1990-11-26 Canon Inc Vibration wave motor
GB2266806B (en) * 1992-05-06 1996-01-24 Dowty Maritime Ltd Piezoelectric device
JPH06189568A (en) 1992-12-11 1994-07-08 Nikon Corp Wave circulation type actuator
US5644199A (en) 1994-07-20 1997-07-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for driving an ultrasonic motor
DE19909452C1 (en) * 1999-03-04 2000-03-23 Bosch Gmbh Robert Multilayered laminate piezoelectric actuator for activating control valves or injection valves in motor vehicles consists of layers of piezoelectric material and metallic, conductive layers in between serving as electrodes.
DE19945042C2 (en) 1999-06-30 2002-12-19 Pi Ceramic Gmbh Keramische Tec Piezoelectric drive, in particular piezoelectric motor and circuit arrangement for operating a piezoelectric motor
DE10227509A1 (en) * 2002-04-22 2003-11-06 Elliptec Resonant Actuator Ag piezoMotor
DE10154526B4 (en) 2001-06-12 2007-02-08 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co Piezoelectric actuator
DE102004005943B4 (en) * 2004-02-06 2009-09-10 Siemens Ag Electrical component with a piezoelectric element and an electrically conductive wire and use of the component
DE102004059429B4 (en) 2004-09-03 2006-07-27 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Linear ultrasonic piezo motor
ATE400066T1 (en) * 2004-11-15 2008-07-15 Physik Instr Pi Gmbh & Co Kg LINEAR ULTRASONIC MOTOR
DE102004057795B4 (en) * 2004-11-30 2006-12-28 Siemens Ag Contacting of multilayer piezoactuators or sensors

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019218655A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-02 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Rotor for ultrasonic motors with higher longitudinal than transverse bending stiffness
DE102019218655B4 (en) 2019-11-29 2023-07-27 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Rotor for ultrasonic motors with higher longitudinal than transverse bending stiffness

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