DE69020125T2 - Vibrationswellenbetriebene Anordnung. - Google Patents
Vibrationswellenbetriebene Anordnung.Info
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
- Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vibrationswellengetriebene Vorrichtung, bei welcher ein elastisches Element, in welchem eine wandernde Schwingungswelle ausgebildet wird, die Form einer geschlossenen Schleife bzw. eines geschlossenen Rings mit mindestens geraden Abschnitten, zum Beispiel eine elliptische Form hat.
- Ein Vibrationswellen-getriebener Motor, bei welchem an ein elektromechanisches Energieumwandlungselement wie zum Beispiel ein piezoelektrisches Element in einem Schwingungselement, in welchem das elektromechanische Energieumwandlungselement aufweist, das an einem ringförmigen metallischen elastischen Element befestigt ist, eine Wechselspannung angelegt wird, um dadurch in dem elastischen Element eine wandernde Schwingungswelle zu erregen und eine elliptische Bewegung von Oberflächenpartikeln zu erzeugen und dadurch ein Element, welches in Druckkontakt mit dem elastischen Element ist, in drehende Bewegung zu versetzen, wurde bereits in die praktische Anwendung übernommen. Außerdem wurde bei einem Vibrationswellengetriebenen Motor zum geradlinigen Antrieb, bei welchem von einem Endabschnitt eines balkenähnlichen elastischen Element aus eine Schwingung bewirkt wird und durch den anderen Endabschnitt des elastischen Elements absorbiert wird, um dort eine wandernde Schwingungswelle zum geradlinigen Antrieb zu erzeugen, oder bei einem Vibrationswellen-getriebenen Motor, bei dem ein Schwingungselement in Form eines geschlossenen Rings verwendet wird, ein Verfahren zur Anwendung der Tangentialkraft des ringförmigen Schwingungselements oder ein Verfahren vorgeschlagen, um ein Kontaktelement mit den geraden Abschnitten eines elastischen Elements, das gebogene Abschnitte und gerade Abschnitte aufweist, in Berührung zu bringen, um dadurch eine geradlinige Bewegung zu erzeugen.
- Im folgenden wird ein Schwingungselement in Form eines geschlossenen Rings und ein Vibrationswellen-getriebener Motor einer selbstlaufenden Ausführung, bei welchem dieses angewendet wird, mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
- Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Schwingungselements 1 gemäß dem Stand der Technik (japanische Offenlegungsschrift Nr. 1-321 879), das gebogene Abschnitte und gerade Abschnitte hat, und bei welchem eine Gruppe von piezoelektrischen Elementen 1b mit einem elastischen Element 1a verbunden ist, das gleichmäßig voneinander beabstandete Ausnehmungen 1c hat.
- Fig. 4A und 48 zeigen ein Beispiel eines Vibrationswellengetriebenen Motors einer selbstlaufenden Ausführung, bei welchem das vorhergehend beschriebene Schwingungselement verwendet wird. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet das Schwingungselement, und das Bezugszeichen 9 bezeichnet ein schienenähnliches Reibungselement, welches in Reibungskontakt bzw. in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Schwingungselement 1 ist. Das Reibungselement 9 ist mittels einer Druckfeder 3 mit dem Schwingungselement 1 in Druckkontakt gebracht, wobei ein schwingungsdämpfendes Material 2 (zum Beispiel Filz) dazwischen eingelegt ist.
- Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen kammzinkenähnlichen Bewegungsstopper, dessen Kammzinkenabschnitt 6a in einen Schlitz in dem Schwingungselement 1 in den Abschnitt von diesem eingeführt sind, welcher nicht mit dem Reibungselement 9 auf einer Basisunterlage 8 in Berührung ist, und das Schwingungselement 1 mit Hilfe von Filz 5 lagert, welcher an der Unterseite des Schlitzes angeordnet ist.
- Das Schwingungselement 1 ist mittels eines Auflagetischs 4 über den Bewegungsstopper 6, die Druckfeder 3 u.s.w. gehalten, und der Auflagetisch 4 ist wiederum mittels eines Rückhalteelements 7 zum Verhindern der Verschiebung in eine andere als einer festgelegten Richtung der Bewegung gehalten.
- Bei dem vorhergehend beschriebenen Beispiel des Stands der Technik wird jedoch nur ein Teil der Schwingung des Schwingungselements 1 zum Antrieb verwendet, und deshalb ist der Wirkungsgrad gering, und außerdem ist der Kontakt zwischen dem Schwingungselement und einem relativ dazu bewegten angetriebenen Element kaum einheitlich, und dies führte zu dem Nachteil, daß die Antriebskraft gesteigert oder verringert wird oder ein lokal begrenzter Verschleiß auftritt, oder die Notwendigkeit, die Kontaktflächen zwischen dem Schwingungselement 1 und dem angetriebenen Element parallel zu machen und einen einheitlichen Druck zu bewirken, resultierte in Nachteilen wie zum Beispiel einer gesteigerten Anzahl von Teilen und einer erhöhten Justierungszeit.
- Das bedeutet, die Richtung der Fortbewegung der in dem elastischen Element 1 ausgebildeten wandernden Welle ist in den einander gegenüberliegenden geraden Abschnitten entgegengesetzt und deshalb konnten die zwei geraden Abschnitte nicht zum geradlinigen Antrieb verwendet werden. Folglich konnte nur einer der geradlinigen Abschnitte zum geradlinigen Antrieb verwendet werden, und dies führte zu den vorhergehend genannten Nachteilen.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorhergehend genannten Nachteile zu beseitigen und einen Vibrationswellen-getriebenen Motor zu schaffen, bei welchem die geraden Abschnitte eines Schwingungselements in Form eines geschlossenen Rings gleichzeitig zum geradlinigen Antrieb verwendet werden können.
- Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vibrationswellen-getriebene Vorrichtung zu schaffen, bei welcher ein Schwingungselement in Form eines geschlossenen Rings verwendet wird und welche einen guten Wirkungsgrad hat.
- Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vibrationswellen-getriebene Vorrichtung zu schaffen, welche zum Beispiel zum Antreiben des Druckkopfs eines Druckers angepaßt ist.
- Andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung deutlich.
- Gemäß der Erfindung ist ein Schwingungselement eines Vibrationswellen-getriebenen Motors geschaffen, das eine Ringform hat, die mindestens zwei Antriebsabschnitte aufweist, wobei jeder Antriebsabschnitt eine Gruppe von Vorsprüngen aufweist, die erste Gruppe von Vorsprüngen an einem Abschnitt angeordnet ist, und die zweite Gruppe von Vorsprüngen an einem anderen Abschnitt angeordnet ist, wobei beide Gruppen von Vorsprüngen von der ebenen Fläche des Schwingungselements hervorragen, um mit einem angetriebenen Element in Berührung zu gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Vorsprüngen dazu angepaßt ist, in dem Modus n-ter Ordnung der Schwingung zwischen dem feststehenden Ende und dem freien Ende der Gruppe von Vorsprüngen zu schwingen, und daß die zweite Gruppe von Vorsprüngen dazu angepaßt ist, in dem Modus (n+m)-ter Ordnung der Schwingung zwischen dem feststehenden Ende und dem freien Ende der Gruppe von Vorsprüngen in die gleiche Richtung wie die erste Gruppe (wobei n ganze Zahlen außer Null sind, und wobei m eine ungerade Zahl ist) zu schwingen, wenn die Schwingung in dem Schwingungselement erzeugt wird. Vorzugsweise hat das Schwingungselement die Form eines geschlossenen Rings, der mindestens ein Paar von parallelen geraden Abschnitten aufweist, wobei einer der geraden Abschnitte mit einer Gruppe von Vorsprüngen, bei welchen der Schwingungsmodus der Modus 1. Ordnung ist, und der andere gerade Abschnitt mit einer Gruppe von Vorsprüngen versehen ist, bei welcher der Schwingungsmodus der Modus 2. Ordnung ist. Auf diese Weise werden in den beiden geraden Abschnitten Kräfte in die gleiche Richtung erzeugt, um dadurch zu ermöglichen, daß ein Objekt in einer durch die geraden Abschnitte ausgebildeten Ebene geradlinig angetrieben wird, wodurch folglich die Unregelmäßigkeit der Vorschubgeschwindigkeit und eine durch die einseitige Berührung verursachte teilweise Abnutzung verhindert wird und es ermöglicht wird, die Antriebskraft zu steigern.
- Gemäß den beiliegenden Zeichnungen ist:
- Fig. 1A eine perspektivische Ansicht eines Schwingungselements, die ein Ausführungsbeispiel eines Vibrationswellengetriebenen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
- Fig. 1B eine perspektivische Ansicht, die einen Vorsprung des Schwingungselements zeigt.
- Fig. 1C und 1D zeigen die Schwingungszustände der Schwingung zwischen dem feststehenden Ende und dem freien Ende in dem Modus 1. Ordnung bzw. in dem Modus 2. Ordnung.
- Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Schwingungselements gemäß dem Stand der Technik.
- Fig. 3 ist eine Schnittansicht eines Vibrationswellengetriebenen Motors der selbstlaufenden Ausführung, bei dem das Schwingungselements der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- Fig. 4A und 4B sind eine Schnittansicht bzw. eine Draufsicht eines Vibrationswellen-getriebenen Motors der selbstlaufenden Ausführung, bei dem das Schwingungselement gemäß dem Stand der Technik verwendet wird.
- Fig. 5 ist eine Schnittansicht, die ein Bogenfördersystem zeigt, bei dem das Schwingungselement der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- Im folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ein in den Zeichnungen gezeigtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
- Fig. 1A eine perspektivische Ansicht eines Schwingungselements 1, die ein Ausführungsbeispiel des Vibrationswellengetriebenen Motors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
- Gemäß Fig. 1A bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Schwingungselement, das zum Beispiel aus rostfreiem Stahl oder Phosphorbronze ausgebildet ist, und an der Unterseite eines elastischen Elements 1a, das ein Paar gebogener Abschnitte und ein Paar gerader Abschnitte hat, zwei Gruppen von antreibenden piezoelektrischen Elementen hat, die in eine Polarität gepolt sind, und eine Gruppe piezoelektrischer Elemente 1b mit der gleichen Querschnittsform wie das elastische Element 1a hat, die mittels eines warmfesten Epoxidharzklebstoffs an der Unterseite befestigt sind. Das elastische Element 1a weist eine erste Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1;, die eine auf der oberen Fläche von einem der geraden Abschnitte ausgebildete Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, und eine zweite Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub2; auf, die eine auf der oberen Fläche des anderen geraden Abschnitts ausgebildete Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, wobei die Vorsprünge der zweiten Gruppe 1a&sub2; eine geringere Umfangsdicke als die Vorsprünge der ersten Gruppe 1a&sub1; haben.
- Wenn die Resonanzfrequenz des Antriebsmodus des Schwingungselements 1 durch fr dargestellt wird, und die Resonanzfrequenz des Primärmodus der Schwingung zwischen dem feststehenden Ende und dem freien Ende der ersten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1; durch f&sub1;&sub1; und die Resonanzfrequenz des Primärmodus der Schwingung zwischen dem feststehenden Ende und dem freien Ende der zweiten Gruppe von-Vorsprüngen 1a&sub2; durch f&sub2;&sub1; dargestellt wird, und die Resonanzfreguenz des Sekundärmodus durch f&sub2;&sub2; dargestellt wird, dann sind die Beziehungen der Größenordnungen zwischen diesen wie folgt:
- fr < f&sub1;&sub1; ...Bedingung
- f&sub2;&sub1; < fr < f&sub2;&sub2; ...Bedingung
- Die Resonanzfreguenz der Schwingung zwischen dem feststehenden Ende und dem freien Ende des Vorsprungs, wie sie in Fig. 18 in Pfeilrichtung gezeigt ist, kann wie folgt grob festgestellt werden:
- In dem Modus 1. Ordnung,
- f&sub1; = 1/2π [1,875/l]² [E/12 ] h
- In dem Modus 2. Ordnung,
- f&sub2; = 1/2π [4,694/l]² [E/12 ] h
- (E: Youngscher Modul, : Dichte)
- Wenn ein derartiges Schwingungselement 1 durch das Anlegen einer Wechselspannung in der Nähe der Resonanzfrequenz fr zur Resonanz gebracht wird, um dadurch eine wandernde Schwingungswelle zu erregen, führt jeder Partikel des Schwingungselements 1 eine elliptische Bewegung aus und die erste Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1; schwingt gemäß der vorhergehend genannten Bedingung in dem Modus 1. Ordnung, wie in Fig. 1C gezeigt ist, und deren oberer Endabschnitt bzw. Spitze führt eine elliptische Bewegung aus, die im wesentlichen die gleiche Phase wie die elliptische Bewegung der Grenze zwischen dem Basisabschnitt 1a&sub0; und der ersten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1; hat, während die zweite Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub2; in dem Modus 2. Ordnung schwingt wie in Fig. 1D gezeigt ist, und die Partikel des oberen Endabschnitts bzw. der Spitze 1a&sub2;&sub1; führen eine elliptische Bewegung aus, welche bezüglich der elliptischen Bewegung der Grenze zwischen dem Basisabschnitt 1a&sub0; und-der zweiten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub2; um ungefähr 180º phasenverschoben ist. Folglich bewegen sich die oberen Endabschnitte bzw. Spitzen 1a&sub1;&sub1; und 1a&sub2;&sub1; der beiden Gruppen von Vorsprüngen an dem maximalen Punkt der elliptischen Bewegung in die gleiche Richtung (siehe Pfeil in Fig. 1A).
- Im folgenden wird ein Bläschenstrahl- bzw. Bubble-Jet- Drucker, bei welchem als die Antriebsguelle eines Druckkopfs ein Vibrationswellen-getriebener Motor eines selbstlaufenden Typs verwendet wird, bei dem das Schwingungselement gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird, mit Bezug auf ein in den Zeichnungen gezeigtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
- Der Bubble-Jet-Drucker ist ein Drucker, wie er zum Beispiel im U.S.-Patent Nr. 4.723.129 oder im U.S.-Patent Nr. 4.740.796 offenbart ist, und er ist der Gattung nach ein Drucker des Typs, bei welchem mindestens ein Antriebssignal, das der Aufzeichnungsinformation entspricht und einen schnellen Temperaturanstieg hervorruft, der das Nukleon- bzw. Massensieden übersteigt, einem elektrothermischen Umwandlungselement zugeführt wird, das entsprechend einem Bogen oder einem Flüssigkeitskanal angeordnet ist, in welchem Flüssigkeit (Tinte) enthalten ist, um dadurch in dem elektrothermischen Umwandlungselement Wärmeenergie zu erzeugen, und um ein auf der Wärmewirkungsfläche eines Aufzeichnungskopfs zu erzeugendes Filmsieden zu bewirken, mit dem Ergebnis, daß entsprechend dem Antriebssignal ein Bläschen in der Flüssigkeit (Tinte) ausgebildet wird, und durch das Wachsen und Zusammenziehen des Bläschen die Flüssigkeit (Tinte) durch eine Ausstoßöffnung ausgestoßen wird, um dadurch mindestens ein Tröpfchen zu bilden, welches in Richtung auf den Bogen ausgestoßen wird, um dadurch ein Zeichen zu bilden.
- Gemäß Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 1a ein Schwingungselement, das die erste Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1; und die zweite Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub2; aufweist, wie in Fig. 1A gezeigt ist, und ein piezoelektrisches Element 1b, das als ein elektromechanisches Energieumwandlungselement dient, ist mit dem Schwingungselement verbunden. Der kammzinkenähnliche Bewegungsstopper 6 des Schwingungselements 1 ist in den Ausnehmungsabschnitt (siehe Fig. 1A) in der ersten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1; oder der zweiten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub2; eingeführt, und das Schwingungselement ist mittels des Kammzinkenabschnitts des Bewegungsstoppers 6 über Filz 5, der an der Unterseite der Ausnehmung angeordnet ist, relativ zu einem Auflagetisch 4 gehalten, auf welchem der Druckkopf (nicht gezeigt) des Druckers geschaffen ist. Der Auflagetisch 4 ist durch Führungsschienen 7 gehalten, um ihn in der Vorschubrichtung und der Rechts- Links-Richtung zu halten. Außerdem ist die Fläche des Kontakts zwischen dem Schwingungselement 1 und einer Basisunterlage 8, die an der Basisplatte des Druckers befestigt ist, zum Zweck der Verschleißfestigkeit behandelt oder mit einem verschleißfesten Material beschichtet, und das Schwingungselement 1 wird mittels einer Blattfeder 3 mit einer geeigneten Druckkraft gegen die Basisunterlage 8 gedrückt, wobei ein Filz 2 dazwischen eingelegt ist.
- Es folgt die Beschreibung des Betriebs, wenn der Drucker angetrieben wird, bei welchem dieser Vibrationswellengetriebene Motor als die Antriebsquelle verwendet wird.
- Wenn Wechselspannungen, die eine bestimmte Frequenz haben und eine elektrische Phasendifferenz dazwischen aufweisen, den piezoelektrischen Elementen der Gruppe der piezoelektrischen Elemente 1b angelegt werden, wird in dem Schwingungselement 1 auf eine bekannte Weise eine wandernde Schwingungswelle erzeugt. Wie vorhergehend beschrieben ist, bewegen sich die Oberflächenpartikel der ersten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1; und der zweiten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub2; in die gleiche Richtung, und deshalb wird das Schwingungselement 1 durch die Reibungskraft zwischen der ersten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub1; und der zweiten Gruppe von Vorsprüngen 1a&sub2; und der Basisunterlage 8 in eine Richtung senkrecht zu der Ebene des Blatts der Zeichnung von Fig. 3 mit dem Auflagetisch 4 u.s.w. bewegt. Außerdem wird, wenn die Richtung der wandernden Schwingungswelle umgekehrt wird, auch die elliptische Bewegung der Partikel umgekehrt und deshalb wird das Schwingungselement in die entgegengesetzte Richtung bewegt. Dadurch, daß die Richtung der wandernden Schwingungswelle auf diese Weise entsprechend umgekehrt werden kann, kann das Schwingungselement hin und her bewegt werden.
- Im folgenden wird mit Bezug auf Fig. 5 ein Bogenfördersystem beschrieben, bei welchem das Schwingungselement gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Antriebsabschnitts einer Vorrichtung, bei welcher zwei Schwingungselemente, die jeweils zwei Gruppe von Vorsprüngen haben, die sich in ihrer Umfangsdicke unterscheiden, wie in Fig. 1A gezeigt ist, unmittelbar aneinandergedrückt sind, und ein bogenähnliches Objekt wie zum Beispiel Papier, das dazwischen eingeklemmt ist, gefördert wird.
- Das Schwingungselement 1 ist mittels des Bewegungsstoppers 6 mit dazwischen eingelegtem Filz auf der Basisunterlage 8 gehalten. Ein dem Schwingungselement 1 gegenüberliegendes Schwingungselement 10 ist ebenso mittels des Bewegungsstoppers 6 mit dazwischen eingelegtem Filz 1A an einem oberen Deckel 12 gehalten.
- Der obere Deckel 12 und die Basisunterlage 8 sind mittels einer Führung 11 zur Verhinderung einer schrägen Bewegung und einer Feder 13 miteinander gekoppelt, und die Schwingungselemente 1 und 10 sind mit einer geeigneten Druckkraft zusammengedrückt. Die ersten Gruppen von Vorsprüngen 1a&sub1; und 10a&sub1; der Schwingungselemente 1 bzw. 10, welche die vorhergehend genannte Bedingung erfüllen, liegen einander gegenüber, und die zweiten Gruppen von Vorsprüngen 1a&sub2; und 10a&sub2; der Schwingungselemente 1 bzw. 10, welche die vorhergehend genannte Bedingung erfüllen, liegen einander gegenüber.
- Wenn Wechselspannungen mit gleicher Frequenz den piezoelektrisches Elementen 1b und 10b angelegt werden, die mit den Schwingungselementen 1 bzw. 10 verbunden sind, so daß wandernde Schwingungswellen in gleicher Richtung erzeugt werden können, und die Zeitphasen der Schwingungen der zwei Schwingungselemente in geeigneter Weise ausgewählt sind, und ein bogenähnliches Objekt 14 (zum Beispiel Papier) zwischen den zwei Schwingungselementen eingeklemmt ist, so wird das bogenähnliche Objekt 14 mittels der ersten Gruppen von Vorsprüngen 1a&sub1;, 10a&sub1; und der zweiten Gruppen von Vorsprüngen 1a&sub2;, 10a&sub2; der Schwingungselemente 1 und 10 Kräften in gleicher Richtung ausgesetzt. Die Geschwindigkeiten der Partikel in den Oberflächenabschnitten der ersten und der zweiten Gruppen von Vorsprüngen (1a&sub1; und 10a&sub1;, 1a&sub2; und 10a&sub2;) der jeweiligen Schwingungselemente sind im allgemeinen einander nicht gleich, und deshalb prallt das bogenähnliche Objekt gegen die Führung 11 zur Verhinderung einer schrägen Bewegung, wodurch es geradlinig angetrieben werden kann.
- Wie vorhergehend beschrieben ist, ist zum Beispiel an einem der parallelen geraden Abschnitte des Schwingungselements des Vibrationswellen-getriebenen Motors eine Gruppe von Vorsprüngen geschaffen, die in dem Modus n-ter Ordnung schwingt, und ist an dem anderen geraden Abschnitt eine Gruppe von Vorsprüngen geschaffen, die in dem Modus (n + 1)-ter Ordnung (wobei n ganze Zahlen außer Null sind) schwingt, wodurch es möglich wird, die Antriebskräfte der zwei Gruppen von Vorsprüngen einheitlich in die gleiche Richtung zu schaffen, und dadurch ergeben sich, verglichen mit dem Fall, bei welchem einer der geraden Abschnitte verwendet wird, die folgenden Effekte:
- 1. Der Gebrauch von zwei parallelen Abschnitten des gleichen Schwingungselements verhindert den einseitigen Kontakt und vereinfacht das Andrücken;
- 2. Die Verhinderung des einseitigen Kontakts reduziert die Unregelmäßigkeit der Antriebskraft und die Unregelmäßigkeit der Geschwindigkeit und verhindert auch lokal begrenzte Abnutzung; und
- 3. Die Berührung mittels der zwei Gruppen ermöglicht ohne weiteres, daß die Antriebskraft geschaffen wird, und erzeugt außerdem eine große Haltekraft.
Claims (11)
1. Schwingungselement (1) eines
Vibrationswellen-getriebenen Motors, das eine Ringform hat, die mindestens zwei
Antriebsabschnitte aufweist, wobei jeder
Antriebsabschnitt eine Gruppe von Vorsprüngen aufweist, die erste
Gruppe von Vorsprüngen (1a&sub1;) an einem Abschnitt
angeordnet ist, und die zweite Gruppe von Vorsprüngen (1a&sub2;) an
einem anderen Abschnitt angeordnet ist, wobei beide
Gruppen von Vorsprüngen von der ebenen Fläche des
Schwingungselements hervorstehen, um mit einem angetriebenen
Element in Berührung zu gelangen, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Gruppe von Vorsprüngen dazu angepaßt ist,
in dem Modus n-ter Ordnung der Schwingung zwischen dem
feststehenden Ende und dem freien Ende (1a&sub1;&sub1;) der Gruppe
von Vorsprüngen zu schwingen, und daß die zweite Gruppe
von Vorsprüngen dazu angepaßt ist, in dem Modus (n+m)-ter
Ordnung der Schwingung zwischen dem feststehenden Ende
und dem freien Ende (1a&sub2;&sub1;) der Gruppe von Vorsprüngen in
die gleiche Richtung wie die erste Gruppe (wobei n ganze
Zahlen außer Null sind, und wobei m eine ungerade Zahl
ist) zu schwingen, wenn die Schwingung in dem
Schwingungselement erzeugt wird.
2. Schwingungselement gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt in dem Modus n-ter
Ordnung schwingt und der zweite Abschnitt in dem Modus
(n+1)-ter Ordnung schwingt.
3. Schwingungselement gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schwingungselement ringförmig ist
und eine erste und eine zweite Gruppe von Vorsprüngen
hat, welche dazu angepaßt sind, das angetriebene Element
zu berühren.
4. Schwingungselement gemäß Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Vorsprüngen in dem
Modus 1. Ordnung schwingt und die zweite Gruppe von
Vorsprüngen in dem Modus 2. Ordnung schwingt.
5. Schwingungselement gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gruppe von
Vorsprüngen entlang einer festgelegten Richtung
nebeneinandergestellt sind.
6. Schwingungselement gemäß Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Gruppe von
Vorsprüngen jeweils eine Vielzahl von rechtwinkligen
Parallelepiped-Vorsprüngen aufweisen, die quer zur
Richtung der Ausbreitung der Schwingung geschaffen sind.
7. Vibrationsmotor, der ein Schwingungselement gemäß
einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung (1b) geschaffen ist, um die
Schwingung dadurch zu erzeugen, daß dem
Schwingungselement Wechselspannungen angelegt werden, die eine
bestimmte Frequenz aufweisen und zwischen denen eine
elektrische Phasendifferenz vorhanden ist.
8. Vibrations-getriebener Drucker, der ein
Schwingungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
9. Vibrations-getriebener Drucker gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement eine
Ringform hat, die zwei durch gekrümmte Endabschnitte
verbundene parallele gerade Abschnitte aufweist.
10. Vibrations-getriebener Drucker gemäß Anspruch 8 oder
9, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Element
in dem Grundkörper der Druckers befestigt ist, wobei der
erste und der zweite Abschnitt in antreibender Anlage mit
dem angetriebenen Element sind.
11. Vibrations-getriebener Drucker, der ein Paar von
Schwingungselementen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Antriebsabschnitte des einen Schwingungselements in Richtung auf
die Antriebsabschnitte des anderen Schwingungselements
erstrecken, wobei die Schwingungselemente in bezug
aufeinander derart beabstandet und angeordnet sind, daß sie
das Bogenmaterial transportieren.
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Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5192890A (en) * | 1989-09-25 | 1993-03-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration driven actuator |
DE69032279D1 (de) * | 1989-10-20 | 1998-06-04 | Seiko Epson Corp | Steuerschaltung für einen Ultraschallschrittmotor |
JP2993702B2 (ja) * | 1990-04-02 | 1999-12-27 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置 |
JPH04121076A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-04-22 | Canon Inc | 振動波モータ |
EP0543114A1 (de) * | 1991-11-18 | 1993-05-26 | Rockwell International Corporation | Multiresonanter Antrieb |
JP3162486B2 (ja) * | 1992-06-25 | 2001-04-25 | キヤノン株式会社 | プリンタ装置 |
US5432394A (en) * | 1993-06-25 | 1995-07-11 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor having a vibratory body and method of producing the same |
US5949178A (en) * | 1995-04-26 | 1999-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave driving apparatus and a vibration member, and manufacturing method of the apparatus and the member |
JP3792790B2 (ja) * | 1996-07-23 | 2006-07-05 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
JP3450733B2 (ja) | 1999-01-11 | 2003-09-29 | キヤノン株式会社 | 摺動部材、それを用いた振動波駆動装置及び機器 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS59201685A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
US4786836A (en) * | 1984-03-01 | 1988-11-22 | Matsushita Electric Industrail Co., Ltd. | Piezoelectric motor |
JPS62281773A (ja) * | 1986-05-28 | 1987-12-07 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波モ−タ |
JPS63136985A (ja) * | 1986-11-28 | 1988-06-09 | Rion Co Ltd | 超音波モ−タ |
JPS647678A (en) * | 1987-06-30 | 1989-01-11 | Ricoh Kk | Control system of output from laser diode |
JPS6455082A (en) * | 1987-08-21 | 1989-03-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ultrasonic motor |
JPH01291674A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-24 | Brother Ind Ltd | 超音波振動子及び超音波モータ |
JP2558830B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1996-11-27 | 松下電器産業株式会社 | 超音波モータ |
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