JP2001112275A - Ultrasonic motor and flow control valve using the ultrasonic motor - Google Patents

Ultrasonic motor and flow control valve using the ultrasonic motor

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JP2001112275A
JP2001112275A JP28229299A JP28229299A JP2001112275A JP 2001112275 A JP2001112275 A JP 2001112275A JP 28229299 A JP28229299 A JP 28229299A JP 28229299 A JP28229299 A JP 28229299A JP 2001112275 A JP2001112275 A JP 2001112275A
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JP
Japan
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vibrator
control valve
ultrasonic motor
piezoelectric element
vibration
Prior art date
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Application number
JP28229299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimine Itou
義峰 伊藤
Kazuma Suzuki
数馬 鈴木
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Pacific Industrial Co Ltd
Original Assignee
Pacific Industrial Co Ltd
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Publication date
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  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control valve by an ultrasonic motor for preventing a vibration propagation to a cylinder of a control valve body, connected to a vibrator by effectively operating a vibration generated at the vibrator as a rotary force. SOLUTION: In a flow control valve, utilizing an ultrasonic motor having a rotor 3 rotating by a vibration of a vibrator 10 via a driver 4 and a valve disc 5 changing in its opening of a valve port 8 by a rotation of the rotor 3 with suitable urging means in a control valve body 1 formed in a sealed structure through welding or the like with the vibrator 10, a cylinder 7 and a body 9, the vibrator 10 is formed of two vibrator 10a formed by connecting a piezoelectric element 2a or an electrostatictive element to the upper surface of an elastic element 6a, and a vibrator 10b formed by connecting a piezoelectric element 2b or an electrostrictive element to the lower surface of an elastic element 6b made into a recess shape.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、振動子で発生した
振動を有効に回転力として働かせることができる超音波
モータ並びに、この超音波モータ利用の流量制御弁また
は圧力制御弁等に係わり、特に振動子で発生した振動を
有効に回転力として働かせ、振動子と接合された制御弁
本体の円筒などへの振動伝搬を防止する流量制御弁に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic motor capable of effectively using the vibration generated by a vibrator as a rotational force, and a flow control valve or a pressure control valve using the ultrasonic motor. The present invention relates to a flow control valve that effectively uses vibration generated by a vibrator as a rotational force and prevents propagation of vibration to a cylinder or the like of a control valve body joined to the vibrator.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、圧電素子を超音波領域の高周波
電圧で駆動する超音波モータを制御弁に組み合せると、
小型で制御性の優れた制御弁を構成することができる。
図4は、従来の超音波モータを用いた制御弁の一例であ
り本出願人が特願平10−331937号にて出願して
いる。以下、従来技術を図4に基づき説明する。
2. Description of the Related Art In general, when an ultrasonic motor for driving a piezoelectric element with a high-frequency voltage in an ultrasonic region is combined with a control valve,
A control valve that is small and has excellent controllability can be configured.
FIG. 4 shows an example of a conventional control valve using an ultrasonic motor, which has been filed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 10-331937. Hereinafter, the prior art will be described with reference to FIG.

【0003】従来技術における制御弁は、弾性体6の上
面に圧電素子2を接合してなる振動子10と、側面に流
入管12を備えた円筒7と、弁口8と流出管13を備え
たボディ9とからなり、該制御弁本体1は、弾性体6と
円筒7とボディ9とを各々溶接等により密閉構造に接合
して形成したものである。また、前記制御弁本体1内に
は、ロータ3と駆動子4および弁体5とが収納され、前
記ロータ3は駆動子4側に適宜な付勢手段によって圧接
されている。また、前記弁体5は、前記ロータ3と共回
りして弁口8の開度を制御できるものである。
A conventional control valve includes a vibrator 10 in which a piezoelectric element 2 is joined to an upper surface of an elastic body 6, a cylinder 7 having an inflow pipe 12 on a side surface, a valve port 8 and an outflow pipe 13. The control valve body 1 is formed by joining the elastic body 6, the cylinder 7, and the body 9 to each other in a closed structure by welding or the like. The control valve body 1 accommodates a rotor 3, a driver 4 and a valve body 5, and the rotor 3 is pressed against the driver 4 by an appropriate urging means. Further, the valve element 5 is capable of controlling the opening of the valve port 8 by rotating together with the rotor 3.

【0004】スラストスプリング14は、駆動子4側お
よびボディ9側にスラスト荷重を与え、かつロータ3お
よび弁体5の回転と共回りさせるようになっている。ま
た、前記弁体5の中心部に形成された円筒状の穴には、
スプリング15が挿入され、該スプリング15を介して
ボール16をボディ9の中心部に形成された凹部17に
当接させている。なお、前記スラストスプリング14
は、スプリング15に比べ、ばね力が大きく設定してあ
るので、常時弁体5の下面をボディ9に圧接するととも
に、ロータ3を介して駆動子4の方向にも圧接してい
る。
[0004] The thrust spring 14 applies a thrust load to the driver 4 and the body 9 and rotates together with the rotation of the rotor 3 and the valve element 5. In addition, a cylindrical hole formed at the center of the valve body 5 includes:
A spring 15 is inserted, and the ball 16 is brought into contact with a recess 17 formed in the center of the body 9 via the spring 15. The thrust spring 14
Since the spring force is set to be larger than that of the spring 15, the lower surface of the valve body 5 is constantly pressed against the body 9 and also pressed toward the driver 4 via the rotor 3.

【0005】また、前記弁体5は、外周部の一部を外側
に張り出してストッパー片が形成され、このストッパー
片は、弁体5の基準位置(全閉状態)が弁口8に達した
ときに、ボディ9に植設して固定されたストッパーピン
18に当接してロータ3の回転が止まるようになってい
る。
The valve element 5 has a stopper piece formed by projecting a part of the outer peripheral portion outward, and the stopper piece reaches the valve port 8 at a reference position (fully closed state) of the valve element 5. At this time, the rotation of the rotor 3 is stopped by abutting against a stopper pin 18 implanted and fixed to the body 9.

【0006】次に、従来技術の動作について説明する。
従来技術の駆動機構は、圧電素子2により駆動子4が振
動し、これによってロータ3が回転する超音波モータで
ある。動作原理の説明は省略するが、いわゆる定在波駆
動の超音波モータである。従来技術は、このロータ3の
回転運動を利用して、弁体5が回転することにより、ボ
ディ9の弁口8と弁体5の流通溝の間隙が変化し、弁口
8への流量を制御するものである。
Next, the operation of the prior art will be described.
The driving mechanism of the related art is an ultrasonic motor in which the driving element 4 is vibrated by the piezoelectric element 2 and the rotor 3 is rotated. Although the description of the operation principle is omitted, it is a so-called standing wave driven ultrasonic motor. In the prior art, the gap between the valve port 8 of the body 9 and the flow groove of the valve element 5 is changed by rotating the valve element 5 using the rotational movement of the rotor 3, and the flow rate to the valve port 8 is reduced. To control.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の超
音波モータによる制御弁は、密閉構造を形成するために
振動子10と円筒7とボディ9が溶接等によって接合さ
れていた。しかしながら、振動子10の振動が節円11
を有する振動の場合、その節円の位置は振動子10の外
径より中心側に存在するため、円筒7が取り付けられた
外周部では何らかの振動変位が発生している。したがっ
て、密閉構造を形成するために振動子10と溶接等によ
って接合された円筒7には振動子10で発生した振動が
横波や縦波として伝搬して、円筒の先端部に振動が集中
することとなる。さらに、円筒7の先端部は弁口8を有
するボディが9溶接等によって接合されるため、先端部
に伝搬された振動が溶接等によって拘束されることとな
り、振動子に配設された駆動子との摩擦駆動によって回
転するロータ3が回転しにくいという問題があった。
As described above, in the conventional control valve using an ultrasonic motor, the vibrator 10, the cylinder 7, and the body 9 are joined by welding or the like in order to form a sealed structure. However, the vibration of the vibrator 10 is
In the case of the vibration having the following, since the position of the nodal circle is located closer to the center than the outer diameter of the vibrator 10, some vibration displacement occurs at the outer peripheral portion where the cylinder 7 is attached. Therefore, the vibration generated by the vibrator 10 propagates as a transverse wave or a longitudinal wave to the cylinder 7 that is joined to the vibrator 10 by welding or the like to form a sealed structure, and the vibration concentrates on the tip of the cylinder. Becomes Further, since the body having the valve port 8 is joined to the distal end of the cylinder 7 by welding or the like, the vibration transmitted to the distal end is restrained by welding or the like, and the driver disposed on the vibrator Therefore, there is a problem that the rotor 3 that rotates due to the friction drive with the above-mentioned structure is difficult to rotate.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決するためになされたものであり、その目的
は、振動子で発生した振動を有効に回転力として働か
せ、振動子と接合された制御弁本体の円筒などへの振動
伝搬を防止する超音波モータ並びにこの超音波モータに
よる制御弁を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to make the vibration generated by a vibrator work effectively as a rotational force. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic motor for preventing vibration from propagating to a cylinder or the like of a control valve body joined to the control valve and a control valve using the ultrasonic motor.

【0009】すなわち、本願の第1の発明は、振動子1
0の構成を、弾性体6aの上面に圧電素子2aもしくは
電歪素子を接合してなる振動子10aと、凹部形状から
なる弾性体6bの底面に圧電素子2bもしくは電歪素子
を接合してなる振動子10bの2つの振動子で形成し、
前記弾性体6bの下面には駆動子4を設けたことを特徴
とする超音波モータである。
That is, the first invention of the present application is the oscillator 1
The configuration of No. 0 is obtained by joining a vibrator 10a in which a piezoelectric element 2a or an electrostrictive element is joined to an upper surface of an elastic body 6a, and joining a piezoelectric element 2b or an electrostrictive element to the bottom of an elastic body 6b having a concave shape. Formed by two vibrators of the vibrator 10b,
The ultrasonic motor is characterized in that a driver 4 is provided on the lower surface of the elastic body 6b.

【0010】また、本願の第2の発明は、弾性体6の上
面に圧電素子2もしくは電歪素子を接合してなる振動子
10と、側面に流入管12を備えた円筒7と、弁口8と
流出管13を備えたボディ9とを各々溶接等により密閉
構造に形成して制御弁本体1を設け、前記制御弁本体1
内に、振動子10の振動により駆動子4を介して回転す
るロータ3と、該ロータ3の回転を適宜な付勢手段によ
って前記弁口8との開度を変化させる弁体5を設けてな
る超音波モータ利用の制御弁であって、振動子10の構
成を、弾性体6aの上面に圧電素子2aもしくは電歪素
子を接合してなる振動子10aと、凹部形状からなる弾
性体6bの底面に圧電素子2bもしくは電歪素子を接合
してなる振動子10bの2つの振動子で形成したことを
特徴とする流量制御弁である。
The second invention of the present application provides a vibrator 10 in which a piezoelectric element 2 or an electrostrictive element is joined to an upper surface of an elastic body 6, a cylinder 7 having an inflow pipe 12 on a side surface, and a valve port. 8 and the body 9 provided with the outflow pipe 13 are each formed in a sealed structure by welding or the like, and the control valve body 1 is provided.
A rotor 3 that rotates through a driver 4 by the vibration of a vibrator 10 and a valve body 5 that changes the degree of opening of the valve port 8 by a suitable urging means for rotating the rotor 3 are provided therein. A control valve using an ultrasonic motor, comprising: a vibrator 10 having a piezoelectric element 2a or an electrostrictive element joined to an upper surface of an elastic body 6a; and an elastic body 6b having a concave shape. A flow control valve characterized in that it is formed of two vibrators, a vibrator 10b having a piezoelectric element 2b or an electrostrictive element joined to a bottom surface.

【0011】[0011]

【発明の作用】本発明によれば、弾性体6bの外部に圧
電素子2bもしくは電歪素子を接合してなる振動子10
bと該振動子10bの上部には、弾性体6aに圧電素子
2aもしくは電歪素子を接合してなる振動子10aを構
成した振動子10とし、圧電素子2aおよび圧電素子2
bに超音波領域の電気信号を印加し、内部の駆動子4に
圧接されているロータ3を介して流量を制御する弁体5
がボディ9の上を摺動しながら回転する。
According to the present invention, the vibrator 10 in which the piezoelectric element 2b or the electrostrictive element is joined to the outside of the elastic body 6b.
and a vibrator 10 comprising a vibrator 10a formed by joining a piezoelectric element 2a or an electrostrictive element to an elastic body 6a on the upper side of the vibrator 10b.
b) a valve element 5 for applying an electric signal in the ultrasonic range to b and controlling the flow rate via a rotor 3 pressed against an internal driving element 4
Rotates while sliding on the body 9.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づき説明する。図1は、本発明の第一の実施例示す断面
図。本実施例における流量制御弁は、従来品と同様に、
振動子10と、側面に流入管12を備えた円筒7と、弁
口8と流出管13を備えたボディ9とからなる制御弁本
体1を構成し、振動子10と円筒7とボディ9とを各々
溶接等により密閉構造に接合して形成したものである。
また、前記制御弁本体1内には、ロータ3と駆動子4お
よび弁体5とが収納され、前記ロータ3は駆動子4側に
適宜な付勢手段によって圧接されている。また、前記弁
体5は、前記ロータ3と共回りして弁口8の開度を制御
できるものである。なお、前記流入管12は、円筒7の
側部取付けに変えて、図示しないがボディ9に接続して
もよい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention. The flow control valve in the present embodiment, like the conventional product,
The control valve main body 1 includes a vibrator 10, a cylinder 7 having an inflow pipe 12 on a side surface, and a body 9 having a valve port 8 and an outflow pipe 13. Are respectively joined to a closed structure by welding or the like.
The control valve body 1 accommodates a rotor 3, a driver 4 and a valve body 5, and the rotor 3 is pressed against the driver 4 by an appropriate urging means. Further, the valve element 5 is capable of controlling the opening of the valve port 8 by rotating together with the rotor 3. The inflow pipe 12 may be connected to the body 9 (not shown) instead of being attached to the side of the cylinder 7.

【0013】前記の振動子10において、本発明品と従
来品の相違点を説明する。本発明の振動子10の駆動子
4への振動形態は、従来と同じであり、振動子10の振
動により発生する振動の節と駆動子4との位置関係を制
御して回転方向を切り換え、該駆動子4によりロータ3
を回転させるものである。また、19は前記圧電素子2
bに例えばリード線(図示しない)等の電気的な給電手
段を達成するために設けた貫通孔である。
The difference between the vibrator 10 according to the present invention and the conventional vibrator will be described. The vibration mode of the vibrator 10 to the driver 4 of the present invention is the same as that of the related art, and the rotational direction is switched by controlling the positional relationship between the node of the vibration generated by the vibration of the vibrator 10 and the driver 4. The rotor 3 is driven by the driver 4.
Is to rotate. 19 is the piezoelectric element 2
B is a through hole provided to achieve an electric power supply means such as a lead wire (not shown).

【0014】本発明品は、該振動子10の構成を、弾性
体6aの上面に圧電素子2aもしくは電歪素子を接合し
てなる振動子10aと、凹部形状からなる弾性体6bの
底面に圧電素子2bもしくは電歪素子を接合してなる振
動子10bの2つの振動子で形成している。
In the present invention, the structure of the vibrator 10 includes a vibrator 10a in which a piezoelectric element 2a or an electrostrictive element is joined to an upper surface of an elastic body 6a, and a piezoelectric element The element 2b or the transducer 10b formed by joining the electrostrictive elements is formed by two transducers.

【0015】該振動子10の動作形態について説明す
る。図3は圧電素子2aおよび2bの分割を4分割と
し、振動子10の振動形態を1/2モード、つまり振動
の節が1つ発生する場合の例を模式的に示したものであ
り、図3(a)は振動子10aの圧電素子側から見た
図、図3(b)は振動子10aの断面方向から見た振動
概略図、図3(c)は振動子10bの圧電素子側から見
た透視図、図3(d)は振動子10bの断面方向から見
た振動概略図、図3(e)は振動子10aおよび10b
で合成される振動子10の断面方向から見た振動概略図
であり、各々実線部は交流電圧の(+)電圧印加時の変
形状態、点線部は(−)電圧印加時の変形状態を示して
いる。
The operation of the vibrator 10 will be described. FIG. 3 schematically shows an example in which the piezoelectric elements 2a and 2b are divided into four parts and the vibrator 10 vibrates in a half mode, that is, when one node of vibration occurs. 3A is a diagram viewed from the piezoelectric element side of the vibrator 10a, FIG. 3B is a schematic vibration diagram viewed from the cross-sectional direction of the vibrator 10a, and FIG. 3C is a diagram viewed from the piezoelectric element side of the vibrator 10b. FIG. 3D is a schematic view of the vibration viewed from the cross-sectional direction of the vibrator 10b, and FIG. 3E is a vibrator 10a and 10b.
5A and 5B are schematic diagrams of the vibration of the vibrator 10 synthesized in the cross section viewed from the cross-sectional direction. A solid line indicates a deformed state when an (+) voltage of an AC voltage is applied, and a dotted line indicates a deformed state when a (-) voltage is applied. ing.

【0016】図3(a)において、圧電素子2aは4分
割されており、全てのエリアが同一極性である。ここで
圧電素子2aの20および21のエリアにのみ通電する
と、振動の節がN1の位置に発生し、図3(b)のよう
に、N1を境界にしてエリア20、21とエリア22、
23は互いに逆位相で振動することになる。また、図3
(c)における圧電素子2bも圧電素子2aと同様に4
分割されており、全てのエリアが同一極性である。ここ
で圧電素子2bの26および27のエリアにのみ通電す
ると、振動の節がN3の位置に発生し、図3(d)のよ
うに、N3を境界にエリア26、27とエリア24、2
5は逆位相で振動することになる。ここで、振動子10
aおよび10bで合成された振動子10の振動概略図は
図3(e)のようになる。つまり、振動子10aおよび
10bは上下方向で互いに逆位相となるように振動する
ため、節円が存在しない振動形態となる。
In FIG. 3A, the piezoelectric element 2a is divided into four parts, and all areas have the same polarity. Here, when current is applied only to the areas 20 and 21 of the piezoelectric element 2a, a node of vibration is generated at the position of N1, and as shown in FIG.
23 vibrate in opposite phases. FIG.
The piezoelectric element 2b in FIG.
It is divided and all areas have the same polarity. Here, when current is applied only to the areas 26 and 27 of the piezoelectric element 2b, a node of vibration is generated at the position of N3, and as shown in FIG.
5 will oscillate in opposite phase. Here, the vibrator 10
FIG. 3 (e) shows a schematic vibration diagram of the vibrator 10 synthesized by a and 10b. That is, the vibrators 10a and 10b vibrate so that the phases are opposite to each other in the up-down direction.

【0017】したがって、振動子10aの弾性体6aと
振動子10bの弾性体6bとの接合部においては、両者
の振動が相殺されるため、該弾性体6bと接合された円
筒7の接合部は、振動子10で発生した振動が横波や縦
波として円筒7に伝搬しないことになる。一方ロータ3
は、振動子10bで発生した振動の節と駆動子4との位
置関係により回転する。ロータ3を逆回転させるには、
圧電素子2aの20および22のエリアにのみ通電し
て、振動の節をN2の位置に発生させ、一方圧電素子2
bでは、24および26のエリアにのみ通電して、振動
の節をN4の位置に発生させるようにすることで、駆動
子4と節との位置関係が前述の時と逆になるため、ロー
タ3を逆回転させることが出来る。また、エリア23ま
たは27は、振動子10による振動によって発生する電
圧をフィードバック信号として利用し、安定した発振動
作をさせる自励回路または、マイコン回路などへの信号
とすることができる。
Therefore, at the joint between the elastic body 6a of the vibrator 10a and the elastic body 6b of the vibrator 10b, the vibrations of both are canceled out, so that the joint of the cylinder 7 joined to the elastic body 6b is Therefore, the vibration generated by the vibrator 10 does not propagate to the cylinder 7 as a transverse wave or a longitudinal wave. On the other hand, rotor 3
Rotates according to the positional relationship between the node of the vibration generated by the vibrator 10 b and the driver 4. To reverse the rotor 3
Electric current is applied only to areas 20 and 22 of the piezoelectric element 2a to generate a vibration node at the position N2.
In b, by energizing only the areas 24 and 26 to generate a node of vibration at the position of N4, the positional relationship between the driver 4 and the node becomes opposite to that described above. 3 can be reversed. In addition, the area 23 or 27 can be used as a signal to a self-excited circuit or a microcomputer circuit for performing a stable oscillation operation by using a voltage generated by the vibration of the vibrator 10 as a feedback signal.

【0018】また、スラストスプリング14が、駆動子
4側およびボディ9側にスラスト荷重を与え、かつロー
タ3および弁体5の回転と共回りさせることも、前記弁
体5の中心部に形成された円筒状の穴にスプリング15
が挿入され、該スプリング15を介してボール16がボ
ディ9の中心部の凹部17に当接させている他、前記ス
ラストスプリング14が、スプリング15よりばね力が
大きく設定し、常時弁体5の下面をボディ9に圧接する
とともに、ロータ3を介して駆動子4の方向にも圧接し
ている点についても、本発明品と従来品は全く同じであ
る。
The thrust spring 14 applies a thrust load to the driver 4 side and the body 9 side and rotates together with the rotation of the rotor 3 and the valve body 5. Spring 15 into the cylindrical hole
Is inserted, the ball 16 abuts against the concave portion 17 at the center of the body 9 via the spring 15, and the thrust spring 14 is set to have a larger spring force than the spring 15. The present invention and the conventional product are exactly the same in that the lower surface is pressed against the body 9 and also pressed against the driver 4 via the rotor 3.

【0019】図2は、本発明の第二の実施例示す断面図
である。これは、振動子10bにつばを設けた形状にし
たものであり、円筒7の内径面での接合は該振動子10
bの外周と隙間を設けるとともに、該円筒7の外径面で
の接合は前記つばの外周にて接合している。つまり、振
動子の形状で振動の節の部分をより明確にするためにつ
ばを設けたものである。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention. This is a shape in which a brim is provided on the vibrator 10b.
A gap is provided with the outer circumference of b, and the outer circumferential surface of the cylinder 7 is bonded at the outer circumference of the collar. That is, a collar is provided to more clearly define a node of vibration in the shape of the vibrator.

【0020】図3では、圧電素子2aおよび圧電素子2
bの弾性体6a、弾性体6bへの接合の際の分極方向を
同一としているが、どちらか一方の圧電素子を逆向き、
つまり分極の向きを逆にして接合し、上下方向で通電エ
リアを同一にして行なっても本発明は成立する。
In FIG. 3, the piezoelectric elements 2a and 2
b has the same polarization direction at the time of bonding to the elastic body 6a and the elastic body 6b.
In other words, the present invention can be realized even when bonding is performed with the polarization direction reversed, and the energization area is made the same in the vertical direction.

【0021】また特に図示しないが、圧電素子2の分割
数は偶数分割にすれば本発明は成立する。また圧電素子
2の分極方向を同一極性とし、全てのエリアを使用して
各振動形態に合致するようにシリーズ接続しても本発明
は成立する。また、圧電素子2の接合面・枚数は規制し
ない。
Although not particularly shown, the present invention can be realized by dividing the piezoelectric element 2 into even numbers. Further, the present invention can be realized even if the polarization direction of the piezoelectric element 2 is set to the same polarity, and all the areas are connected in series so as to match each vibration mode. Further, the bonding surface and the number of the piezoelectric elements 2 are not restricted.

【0022】実施例において例示した振動子は、弾性体
6bと円筒7を一体にしたもの、弾性体6bと円筒7お
よび駆動子4を一体にしたものでも構わない。これらの
発明においては、振動子6が、プレス、鍛造などの低コ
ストな方法で製造できる利点を有する。
The vibrator exemplified in the embodiment may be one in which the elastic body 6b and the cylinder 7 are integrated, or one in which the elastic body 6b, the cylinder 7 and the driver 4 are integrated. In these inventions, there is an advantage that the vibrator 6 can be manufactured by a low-cost method such as pressing or forging.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば振動子の
構成を2組で行なうことにより、振動子で発生した振動
を円筒部先端などへの伝搬を防止するためロータの回転
を確実なものにできる利点を有するという効果は絶大な
ものである。また、19は前記圧電素子2bに例えばリ
ード線(図示しない)等の電気的な給電手段を達成する
ために設けた貫通孔であるが、振動の節を規制吸引する
効果もあるため、より安定した回転を達成させることが
できる。
As described above, according to the present invention, the construction of the vibrator is performed in two sets, so that the vibration generated by the vibrator is prevented from propagating to the tip of the cylindrical portion and the rotation of the rotor is ensured. The effect of having the advantage that can be achieved is enormous. Reference numeral 19 denotes a through hole provided in the piezoelectric element 2b for achieving an electric power supply means such as a lead wire (not shown). Rotation can be achieved.

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

【図1】 本発明の第一の実施例を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2は、本発明の第二の実施例を示す断面
図。
FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図3】 振動子10の振動形態模式図FIG. 3 is a schematic diagram of a vibration mode of a vibrator 10.

【図4】 従来の超音波モータ利用の流量制御弁を示す
断面図。
FIG. 4 is a sectional view showing a conventional flow control valve using an ultrasonic motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 制御弁本体 2、2a,2b 圧電素子 3 ロータ 4
駆動子 5 弁体 6、6a,6b 弾性体 7 円筒 8 弁口 9 ボディ 10 、10a,10b 振動子 11 振動子10で発生する節円位置 12 流入管 13
流出管 14 スラストスプリング 15 スプリング 16 ボー
ル 17 ボディ9の中心部に形成された凹部 18 ストッパーピン 19 貫通孔 20、21、22、23 圧電素子2aの各エリア 24、25、26、27 圧電素子2bの各エリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control valve body 2, 2a, 2b Piezoelectric element 3 Rotor 4
Driver 5 Valve body 6, 6 a, 6 b Elastic body 7 Cylinder 8 Valve port 9 Body 10, 10 a, 10 b Vibrator 11 Sectional position generated by vibrator 10 12 Inflow pipe 13
Outflow pipe 14 Thrust spring 15 Spring 16 Ball 17 Depression formed in the center of body 9 18 Stopper pin 19 Through hole 20, 21, 22, 23 Areas of piezoelectric element 2a 24, 25, 26, 27 Piezoelectric element 2b Each area

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年10月4日(1999.10.
4)
[Submission date] October 4, 1999 (1999.10.
4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】超音波モータ及び超音波モータを利用し
た流量制御弁
Patent application title: Ultrasonic motor and ultrasonic motor
Flow control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H062 AA07 BB33 CC05 DD01 EE07 FF41 5H680 AA18 BB16 DD01 DD22 DD23 DD53 DD92 EE07 FF02 GG41 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3H062 AA07 BB33 CC05 DD01 EE07 FF41 5H680 AA18 BB16 DD01 DD22 DD23 DD53 DD92 EE07 FF02 GG41

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】振動子10の構成を、弾性体6aの上面に
圧電素子2aもしくは電歪素子を接合してなる振動子1
0aと、凹部形状からなる弾性体6bの底面に圧電素子
2bもしくは電歪素子を接合してなる振動子10bの2
つの振動子で形成し、前記弾性体6bの下面には駆動子
4を設けたことを特徴とする超音波モータ。
1. A vibrator 1 comprising a piezoelectric element 2a or an electrostrictive element joined to an upper surface of an elastic body 6a.
2a of the vibrator 10b formed by joining a piezoelectric element 2b or an electrostrictive element to the bottom surface of an elastic body 6b having a concave shape.
An ultrasonic motor formed of two vibrators and provided with a driver 4 on a lower surface of the elastic body 6b.
【請求項2】弾性体6の上面に圧電素子2もしくは電歪
素子を接合してなる振動子10と、円筒7と、弁口8を
備えたボディ9とを各々溶接等により密閉構造に形成し
て制御弁本体1を設け、前記制御弁本体1内に、振動子
10の振動により駆動子4を介して回転するロータ3
と、該ロータ3の回転を適宜な付勢手段によって前記弁
口8との開度を変化させる弁体5を設けてなる超音波モ
ータ利用の制御弁であって、 振動子10の構成を、弾性体6aの上面に圧電素子2a
もしくは電歪素子を接合してなる振動子10aと、凹部
形状からなる弾性体6bの底面に圧電素子2bもしくは
電歪素子を接合してなる振動子10bの2つの振動子で
形成したことを特徴とする流量制御弁。
2. A vibrator 10 in which a piezoelectric element 2 or an electrostrictive element is joined to an upper surface of an elastic body 6, a cylinder 7, and a body 9 having a valve port 8 are each formed in a sealed structure by welding or the like. The control valve body 1 is provided, and the rotor 3 is rotated in the control valve body 1 via the driver 4 by the vibration of the vibrator 10.
And a control valve using an ultrasonic motor provided with a valve element 5 that changes the opening of the rotor 3 with respect to the valve port 8 by an appropriate urging means. The piezoelectric element 2a is provided on the upper surface
Alternatively, the vibrator is formed of two vibrators, a vibrator 10a formed by joining an electrostrictive element and a vibrator 10b formed by joining a piezoelectric element 2b or an electrostrictive element to the bottom surface of an elastic body 6b having a concave shape. And flow control valve.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012517569A (en) * 2009-02-06 2012-08-02 ディスカバリー テクノロジー インターナショナル,インク. Valve based on reversible piezoelectric rotary motor
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CN107592029B (en) * 2017-10-25 2023-06-23 南昌航空大学 Planar ultrasonic motor driven by tooth-shaped piezoelectric vibrator and working mode thereof

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