JP2001178160A - 振動波駆動装置 - Google Patents
振動波駆動装置Info
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- driving device
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- Pending
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- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
等として用いることのできる振動波駆動装置を提供す
る。 【解決手段】円環状の振動体1に対して円環状の移動体
5を加圧接触させ、振動体1の圧電素子3への駆動信号
の印加により、振動体1に形成される駆動振動により移
動体5を回転させる回転軸心部に貫通孔が形成された振
動波モータと、移動体5の回転を軸方向運動に変換する
前記貫通孔の周囲に設けられた変換手段(5a、10、
11、11b)と、前記変換手段により変換された軸方
向運動により軸方向に直進移動する移動部材11とを有
する。
Description
クチュエータとした自動Z軸ステージ等の振動波駆動装
置に関するものである。
は、図4と図5に示す2種類のものがある。
ングモータ101のモータ軸の先端部に取りつけられた
歯車102がラック103とかみ合い、ラック103が
案内レール104に沿って上下方向に移動可能となって
おり、ラック103の上端に取り付けられたステージ1
05がステッピングモータ101の駆動により上下方向
に移動できるようになっている。
ングモータ111のモータ軸の先端部に偏心カム112
が取り付けられ、不図示のガイド部材により上下方向の
移動が案内されるアタッチメント116の下部に設けら
れたカムフォロワー113が引っ張りコイルバネ114
によってこの偏心カム112に当接されていて、モータ
111の駆動により、アタッチメント116の上部のス
テージ115が上下に移動できるようになっている。
た従来の自動Z軸ステージでは、上面ステージの真下に
駆動モータの回転運動をZ方向の直進運動に変換する複
雑な構造を設けているため、ステージ上面に置かれてい
る載置物のZ調整しかできず、使用の自由度が限られて
いた。
向にスペースをとるという問題があった。
モータを利用して薄型の自動Z軸ステージ等として用い
ることのできる振動波駆動装置を提供するものである。
他の利用に適応できる振動波駆動装置を提供するもので
ある。
ジの位置を検出することにより、外部制御を可能とする
より使い易い自動Z軸ステージ等を得ることができる振
動波駆動装置を提供するものである。
を実現する第1の構成は、円環状の振動体に対して円環
状の移動体を加圧接触させ、該振動体の電気−機械エネ
ルギー変換素子への駆動信号の印加により該振動体に形
成される駆動振動により該移動体を回転させる振動波モ
ータと、前記移動体の回転を軸方向運動に変換する回転
軸心の周囲に設けられた変換手段と、前記変換手段によ
り変換された軸方向運動により軸方向に直進移動する移
動部材を有することを特徴とする振動波駆動装置とする
ものである。
構成は、円環状の振動体に対して円環状の移動体を加圧
接触させ、該振動体の電気−機械エネルギー変換素子へ
の駆動信号の印加により該振動体に形成される駆動振動
により該移動体を回転させる回転軸心部に貫通孔が形成
された振動波モータと、前記移動体の回転を軸方向運動
に変換する前記貫通孔の周囲に設けられた変換手段と、
前記変換手段により変換された軸方向運動により軸方向
に直進移動する移動部材とを有することを特徴とする振
動波駆動装置とするものである。
構成は、上記いずれかの構成で、前記振動波モータの回
転位置を検出する回転位置検出手段を有することを特徴
とするものである。
構成は、上記いずれかの構成で、前記移動部材はZ軸ス
テージであることを特徴とする。
構成は、上記いずれかの構成で、前記貫通孔に貫通固定
される筒状の弁本体と、前記弁本体内を移動することに
より流量を調節する弁体とを有し、前記移動部材により
前記弁体を駆動することを特徴とする。
構成は、上記第5の構成で、前記弁本体は異径形状に形
成され、異径の内面に形成される段部を弁座としたこと
を特徴とする。
明の第1の実施の形態を示す。
で、円環状の金属等で形成された弾性体2の片面にリン
グ状の電気−機械エネルギー変換素子としての圧電素子
3を接着材等で固定したものである。この弾性体2は、
外径部側を駆動に用い、内径部側を固定に用いており、
両者は薄肉部を介して接続されて振動の影響が固定部に
伝達されないようになっており、円筒形状のベース部材
51の軸心部に形成された軸孔51aの外周部に形成の
段部51bに位置決め装着され、ビス4によりベース5
1に固定されている。
詳細に説明はしないが、圧電素子3は周方向に沿って多
数の分極領域が形成されていて、これらの分極領域を例
えば2つのグループに分け、形成する進行波の波長をλ
とすると、双方のグループ間には位置的に4分の1λの
奇数倍の位相差を設け、各グループ内では例えば2分の
1波長の間隔を有して配置されていて、前記双方のグル
ープの分極領域に位相の異なる交番信号としての交流電
圧を印加することにより、前記弾性体2に波長λの進行
性を振動波を形成する。そして、この弾性体2の他方面
(図中上面)に加圧接触した円盤状の移動体としてのロ
ータ5が駆動振動としての前記進行波により摩擦駆動
し、軸心を中心に回転する。その際、ロータ5の軸中心
回転を維持するために、本実施の形態では、ロータ5と
ベース51の内周面との間にボールベアリング式のリン
グ形状に形成された回転支持部材8が設けられている。
形成され、軸心部の周囲には軸部5bが形成され、軸部
5bの外周面にネジ部(多条ねじ等であっても良い)5
aが形成されている。
の蓋部材51cが固定され、内面側の内周部側にリング
状のボールベアリング等の回転支持部材9が取り付けら
れ、さらにこの回転支持部材9の内側に皿ばね状の加圧
バネ6が設けられ、加圧ばね6の開放側先端部が加圧ム
ラを吸収するクッションゴム7を介してロータ5に当接
している。
フォトインタラプタ12が取り付けられていて、ロータ
5の上面にビス14によりビス止めされたリング状のス
リット板13とフォトインタラプタ12によりロータ5
の回転を検出できるようになっている。
ジ部5aには、軸心部に孔部が形成された被駆動部材と
してのスライドテーブル11のねじ部11aが螺合して
いる。そして、このスライドテーブル11の外周部に形
成されたフランジ部に例えば等間隔に複数のスライド孔
11bが形成されている。
イド孔11bに対応して複数の回り止めロッド10が設
けられ、この複数の回り止めロッド10にスライドテー
ブル11の各スライド孔11bが軸方向にスライド自在
に嵌合している。
転すると、このロータ5にねじ結合しているスライドテ
ーブル11はスライド孔11bに回り止めロッド10が
嵌合しているので回転は規制され、軸方向例えば図中上
方に回り止めロッド10に案内されて移動する。その
際、フォトインタラプタ12の出力をモニターすること
により、スライドテーブルの位置制御が可能となる。
部材としてのスライドテーブル11を円環型振動波モー
タの中心軸と同軸に配置でき、この中心軸の回りに、振
動波モータの回転を軸方向への直進移動に変換する変換
機構を設けたので、Zステージのコンパクト化を図るこ
とができる。
上記したZステージ以外にも以下の実施の形態に示すよ
うなものに適用することができる。
形態を示す。
御弁に適用したもので、上記した第1の実施の形態の振
動波駆動装置の構成を利用したもので、図1に示す部材
と同じ部材には同じ符号を付してその説明は省略する。
aおよびロータ5の貫通孔52に筒状の弁本体21を挿
通し、弁本体の外周部に取り付けられたの固定フランジ
部材26がベース51の孔部51aに嵌合固定すること
により、弁本体21がベース51に対して固定される。
弁体23が支軸25を支点として回動可能に配置され、
弁体23の外部に突出する作動レバー部23aと直動部
材11’との間に引っ張りばね24が設けられ、弁体2
1を弁絞り側に常時付勢している。
動部材はスライドテーブルとしたが、本実施の形態で
は、弁体23であり、第1の実施の形態でいうスライド
テーブル11は本実施の形態では、振動波モータのロー
タ5の回転で軸方向に沿って直進運動する直動部材1
1’として機能し、この直動部材11’の上面に周方向
に沿って複数形成された作動突起22が弁体23の作動
レバー部23aに当接するようになっている。
すると、直動部材11’が上方に移動し、弁体23が引
っ張りばね24の付勢力に抗して流れ方向下流側に回動
し、流量を大きくする。
の回動支点25の固定は、不図示の柱と弁押えによって
止められており、また弁体23が回動する際に、弁体の
周囲に弁本体21の内外に隙間ができないように、不図
示のジャバラぶざいにより塞いでいる。
2の実施の形態と同様に振動波駆動装置を弁に適用した
もので、筒形状の弁本体21を異径形状に形成し、その
異径段部を弁座とし、この弁座に弁シートであって、砲
弾形状の弁体32を支える支えゴム31を取り付けてい
る。
に形成された複数の支持部材11’aが弁本体21の周
壁に軸方向に沿って形成されたスリット状の孔部を貫通
して弁体32の外周部と係合し、直動部材11’の上下
移動と一体に軸方向に移動できるようになっている。な
お、この孔部は第2の実施の形態と同様にジャバラで塞
がれている。
られた圧縮コイルばね33によって流れ方向下流側から
上流側に向けて付勢され、、支えゴム31に適当な圧力
で押え付けられている。
回転することにより、直動部材11’と一体に弁体32
が流れ方向下流側に移動し、弁が開いて流量が増す。
3の実施の形態において、弁内に流れる物質は、気体、
液体、固体を問わない。また、振動波駆動装置の回転中
心の周囲に形成される中空部の断面形状は、実施の形態
のような円形に限らず、多角形形状であっても良い。
駆動装置を提供できるだけでなく、薄型でコンパクトな
自動Z軸ステージ、バルブ等も提供することができる。
り、Z軸ステージの位置決め等を行うことができる。
置の断面図。
置の断面図。
置の断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 円環状の振動体に対して円環状の移動体
を加圧接触させ、該振動体の電気−機械エネルギー変換
素子への駆動信号の印加により該振動体に形成される駆
動振動により該移動体を回転させる振動波モータと、前
記移動体の回転を軸方向運動に変換する回転軸心の周囲
に設けられた変換手段と、前記変換手段により変換され
た軸方向運動により軸方向に直進移動する移動部材を有
することを特徴とする振動波駆動装置。 - 【請求項2】 円環状の振動体に対して円環状の移動体
を加圧接触させ、該振動体の電気−機械エネルギー変換
素子への駆動信号の印加により該振動体に形成される駆
動振動により該移動体を回転させる回転軸心部に貫通孔
が形成された振動波モータと、前記移動体の回転を軸方
向運動に変換する前記貫通孔の周囲に設けられた変換手
段と、前記変換手段により変換された軸方向運動により
軸方向に直進移動する移動部材とを有することを特徴と
する振動波駆動装置。 - 【請求項3】 前記振動波モータの回転位置を検出する
回転位置検出手段を有することを特徴とする請求項1ま
たは2に記載の振動波駆動装置。 - 【請求項4】 前記移動部材はZ軸ステージであること
を特徴とする請求項1、2または3に記載の振動波駆動
装置。 - 【請求項5】 前記貫通孔に貫通固定される筒状の弁本
体と、前記弁本体内を移動することにより流量を調節す
る弁体とを有し、前記移動部材により前記弁体を駆動す
ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一つに
記載の振動波駆動装置。 - 【請求項6】 前記弁本体は異径形状に形成され、異径
の内面に形成される段部を弁座としたことを特徴とする
請求項5に記載の振動波駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35579899A JP2001178160A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 振動波駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35579899A JP2001178160A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 振動波駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001178160A true JP2001178160A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18445811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35579899A Pending JP2001178160A (ja) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 振動波駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001178160A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006094674A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
JP2015136278A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-07-27 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
JP2019213255A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | セイコーエプソン株式会社 | 回転直動変換装置 |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35579899A patent/JP2001178160A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006094674A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Nikon Corp | 振動アクチュエータ |
JP4729897B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2011-07-20 | 株式会社ニコン | 振動アクチュエータ |
JP2015136278A (ja) * | 2013-12-16 | 2015-07-27 | キヤノン株式会社 | 振動波モータ |
US10075101B2 (en) | 2013-12-16 | 2018-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type actuator |
JP2019213255A (ja) * | 2018-05-31 | 2019-12-12 | セイコーエプソン株式会社 | 回転直動変換装置 |
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