JP2002272150A - Magnetostrictive vibration motor and stator thereof - Google Patents

Magnetostrictive vibration motor and stator thereof

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JP2002272150A
JP2002272150A JP2001071922A JP2001071922A JP2002272150A JP 2002272150 A JP2002272150 A JP 2002272150A JP 2001071922 A JP2001071922 A JP 2001071922A JP 2001071922 A JP2001071922 A JP 2001071922A JP 2002272150 A JP2002272150 A JP 2002272150A
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JP
Japan
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magnetic field
magnetostrictive
vibration
yoke
rotor
Prior art date
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Application number
JP2001071922A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Sekiguchi
徹 関口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetostrictive vibration motor with high efficiency. SOLUTION: This magnetostrictive vibration motor includes a stator 1, and a rotor 2 which is brought into pressure contact with the end of the stator 1 in the axial direction and rotates, based on the vibration. The stator 1 includes a magnetostrictive element 8 which generates vibration by a change in magnetic field, a field coil 9 which is mounted so as to surround the outer periphery of the magnetostrictive element 8 and develops alternating field, based on alternating current, a permanent magnet 10 which is mounted so as to surround the outer periphery of the field coil 9 and develops bias field in one direction, and lower and upper yokes 6, 7, which clamps the magnetostrictive element 8, the field coil 9, and the permanent magnet 10 in the axial direction, and constitutes a magnetic path together with the field coil 9 and the permanent magnet 10.

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、磁歪素子を用いた
磁歪振動モータ及びそのステータに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetostrictive vibration motor using a magnetostrictive element and its stator.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁界を変化させると歪(伸縮運
動)を生じる磁歪素子(超磁歪素子)を用いた種々のア
クチュエータが提案されている。そして、振動にて回転
子を回転させる振動型モータにおいても、磁歪素子の伸
縮による振動を利用した磁歪振動モータが提案されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, various actuators using magnetostrictive elements (giant magnetostrictive elements) which generate distortion (expansion and contraction) when a magnetic field is changed have been proposed. As for a vibration type motor in which a rotor is rotated by vibration, a magnetostrictive vibration motor utilizing vibration caused by expansion and contraction of a magnetostrictive element has been proposed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、提案さ
れている磁歪振動モータは、圧電素子に代えて磁歪素子
を用いる程度の提案であって、特に磁界を変化させるた
めの手段や配置が考慮されておらず、高効率化が図られ
ていない。
However, the proposed magnetostrictive vibration motor is a proposal in which a magnetostrictive element is used instead of a piezoelectric element, and in particular, means and arrangement for changing a magnetic field are considered. And high efficiency has not been achieved.

【0004】本発明の目的は、高効率の磁歪振動モータ
及びそのステータを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a highly efficient magnetostrictive vibration motor and its stator.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、交流電流に基づいた磁界の変化によって振動を発生
する磁歪素子と、その磁歪素子を狭持し磁路を構成する
ヨークとを有するステータと、前記ステータに押圧接触
され、前記振動に基づいて回転するロータとを備えた磁
歪振動モータである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a magnetostrictive element which generates vibration by a change in a magnetic field based on an alternating current, and a yoke which sandwiches the magnetostrictive element and forms a magnetic path. A magnetostrictive vibration motor, comprising: a stator having a stator having a rotor that is pressed against the stator and rotates based on the vibration.

【0006】請求項2に記載の発明は、磁界の変化よっ
て振動を発生する磁歪素子と、その磁歪素子の外周を囲
うように設けられ、交流電流に基づいて交番磁界を発生
する磁界コイルと、その磁界コイルの外周を囲うように
設けられ、一方向のバイアス磁界を発生するバイアス磁
界発生手段と、少なくとも前記磁歪素子をその軸方向に
狭持し前記磁界コイル及び前記バイアス磁界発生手段と
ともに磁路を構成するヨークとを有するステータと、前
記ステータの前記軸方向の端部に押圧接触され、前記振
動に基づいて回転するロータとを備えた磁歪振動モータ
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a magnetostrictive element for generating vibration due to a change in a magnetic field, a magnetic field coil provided to surround an outer periphery of the magnetostrictive element and generating an alternating magnetic field based on an alternating current, A bias magnetic field generating means provided so as to surround an outer periphery of the magnetic field coil and generating a bias magnetic field in one direction; and a magnetic path together with the magnetic field coil and the bias magnetic field generating means for holding at least the magnetostrictive element in its axial direction. A magnetostrictive vibration motor, comprising: a stator having a yoke constituting: and a rotor pressed into contact with the axial end of the stator and rotating based on the vibration.

【0007】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の磁歪振動モータにおいて、前記ステータの前記磁歪素
子及び前記ヨークに軸方向に貫通する磁歪素子貫通孔及
びヨーク貫通孔を形成し、該両貫通孔を貫通する締結部
材にて該磁歪素子及び該ヨークを締結するとともに、該
両ヨークを介して該磁歪素子に与圧を加えた。
According to a third aspect of the present invention, in the magnetostrictive vibration motor according to the second aspect, a magnetostrictive element through-hole and a yoke through-hole are formed through the magnetostrictive element and the yoke of the stator in an axial direction. The magnetostrictive element and the yoke were fastened with a fastening member that penetrated the two through holes, and a pressure was applied to the magnetostrictive element via the two yokes.

【0008】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の磁歪振動モータにおいて、前記締結部材は、前記ロー
タの接触面の振動の振幅を大きくするためのホーン部が
形成された金属ブロックを介して前記両ヨークを締結し
た。
According to a fourth aspect of the present invention, in the magnetostrictive vibration motor according to the third aspect, the fastening member is formed of a metal block having a horn portion for increasing the amplitude of vibration of a contact surface of the rotor. And the two yokes were fastened through.

【0009】請求項5に記載の発明は、請求項3又は4
に記載の磁歪振動モータにおいて、前記締結部材は、縦
振動に基づいて捩り振動を発生するスリットが形成され
た振動変換ブロックを介して前記両ヨークを締結した。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4.
In the magnetostrictive vibration motor described in (1), the fastening member fastens the two yokes via a vibration conversion block in which a slit that generates torsional vibration based on longitudinal vibration is formed.

【0010】請求項6に記載の発明は、請求項3乃至5
のいずれか1項に記載の磁歪振動モータにおいて、前記
ロータに、前記ステータの振動に基づいて捩り振動を発
生するスリットを形成した。
[0010] The invention according to claim 6 is the invention according to claims 3 to 5
In the magnetostrictive vibration motor according to any one of the above, a slit that generates torsional vibration based on the vibration of the stator is formed in the rotor.

【0011】請求項7に記載の発明は、周方向に複数配
置され、磁界の変化によって振動を発生する2つのグル
ープの磁歪素子と、径方向を避けて前記各磁歪素子を囲
うように設けられ、交流電流に基づいて交番磁界を発生
する磁界コイルと、径方向を避けて前記各磁界コイルを
囲うように設けられ、一方向のバイアス磁界を発生する
バイアス磁界発生手段と、少なくとも前記磁歪素子をそ
の径方向に狭持し前記磁界コイル及び前記バイアス磁界
発生手段とともに磁路を構成するヨークとを有し、2つ
のグループの前記磁歪素子と対応した2つのグループの
前記磁界コイルに90度位相の異なる交流電流を供給
し、該磁歪素子にて進行波振動を発生するステータと、
前記ステータに径方向に押圧接触され、前記進行波振動
に基づいて回転するロータとを備えた磁歪振動モータで
ある。
According to a seventh aspect of the present invention, there are provided two groups of magnetostrictive elements which are arranged in the circumferential direction and generate vibration by a change in magnetic field, and are provided so as to surround each of the magnetostrictive elements avoiding the radial direction. A magnetic field coil that generates an alternating magnetic field based on an alternating current, a bias magnetic field generating unit that is provided so as to surround the magnetic field coils avoiding the radial direction, and generates a bias magnetic field in one direction, and at least the magnetostrictive element. A yoke which is held in the radial direction and forms a magnetic path together with the magnetic field coil and the bias magnetic field generating means; and two groups of the magnetic field coils corresponding to the two groups of the magnetostrictive elements have a phase of 90 degrees. A stator that supplies different alternating currents and generates traveling wave vibration in the magnetostrictive element;
A magnetostrictive vibration motor comprising: a rotor that is pressed against the stator in a radial direction and rotates based on the traveling wave vibration.

【0012】請求項8に記載の発明は、請求項7に記載
の磁歪振動モータにおいて、前記磁歪素子の径方向内側
に配置される前記ヨークの内周面に、その直径が軸方向
に直線的に変化する内周テーパ面を形成し、前記ロータ
の外周面に、前記内周テーパ面に面接触可能な外周テー
パ面を形成し、前記ロータを軸方向に加圧して、その外
周テーパ面を前記内周テーパ面に面接触且つ押圧接触さ
せた。
According to an eighth aspect of the present invention, in the magnetostrictive vibration motor according to the seventh aspect, the diameter of the inner peripheral surface of the yoke disposed radially inside the magnetostrictive element is linear in the axial direction. Forming an inner peripheral taper surface that changes to an outer peripheral surface of the rotor, forming an outer peripheral taper surface capable of making surface contact with the inner peripheral taper surface, and pressing the rotor in the axial direction to form an outer taper surface thereof. The inner peripheral taper surface was brought into surface contact and pressure contact.

【0013】請求項9に記載の発明は、請求項7又は8
に記載の磁歪振動モータにおいて、前記磁歪素子の径方
向外側に配置される前記ヨークは、略円筒形状のハウジ
ングを構成する。
The invention according to claim 9 is the invention according to claim 7 or 8.
In the magnetostrictive vibration motor described in (1), the yoke arranged radially outside the magnetostrictive element forms a substantially cylindrical housing.

【0014】請求項10に記載の発明は、請求項9に記
載の磁歪振動モータにおいて、前記磁歪素子の径方向外
側に配置される前記ヨークを、底を有する略有底円筒形
状に形成し、該底部に前記磁歪素子の径方向内側に配置
される前記ヨークと周方向に係合する回り止め係合部を
形成した。
According to a tenth aspect of the present invention, in the magnetostrictive vibration motor according to the ninth aspect, the yoke disposed radially outside the magnetostrictive element is formed in a substantially bottomed cylindrical shape having a bottom, A detent engaging portion is formed on the bottom portion to be circumferentially engaged with the yoke disposed radially inside the magnetostrictive element.

【0015】請求項11に記載の発明は、請求項2乃至
10のいずれか1項に記載の磁歪振動モータにおいて、
前記バイアス磁界発生手段は、永久磁石である。請求項
12に記載の発明は、交流電流に基づいた磁界の変化に
よって振動を発生する磁歪素子と、その磁歪素子を狭持
し磁路を構成するヨークとを有し、該振動に基づいて回
転するロータが押圧接触されるステータである。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the magnetostrictive vibration motor according to any one of the second to tenth aspects,
The bias magnetic field generating means is a permanent magnet. According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a magnetostrictive element that generates vibration by a change in a magnetic field based on an alternating current, and a yoke that sandwiches the magnetostrictive element and forms a magnetic path, and rotates based on the vibration. The rotor is pressed against the stator.

【0016】請求項13に記載の発明は、磁界の変化よ
って振動を発生する磁歪素子と、その磁歪素子の外周を
囲うように設けられ、交流電流に基づいて交番磁界を発
生する磁界コイルと、その磁界コイルの外周を囲うよう
に設けられ、一方向のバイアス磁界を発生するバイアス
磁界発生手段と、少なくとも前記磁歪素子をその軸方向
に狭持し前記磁界コイル及び前記バイアス磁界発生手段
とともに磁路を構成するヨークとを有し、該振動に基づ
いて回転するロータが軸方向の端部に押圧接触されるス
テータである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided a magnetostrictive element for generating vibration due to a change in a magnetic field, a magnetic field coil provided to surround an outer periphery of the magnetostrictive element and generating an alternating magnetic field based on an alternating current, A bias magnetic field generating means provided so as to surround an outer periphery of the magnetic field coil and generating a bias magnetic field in one direction; and a magnetic path together with the magnetic field coil and the bias magnetic field generating means for holding at least the magnetostrictive element in its axial direction. And a rotor that rotates based on the vibration is pressed against an axial end.

【0017】請求項14に記載の発明は、周方向に複数
配置され、磁界の変化によって振動を発生する2つのグ
ループの磁歪素子と、径方向を避けて前記各磁歪素子を
囲うように設けられ、交流電流に基づいて交番磁界を発
生する磁界コイルと、径方向を避けて前記各磁界コイル
を囲うように設けられ、一方向のバイアス磁界を発生す
るバイアス磁界発生手段と、少なくとも前記磁歪素子を
その径方向に狭持し前記磁界コイル及び前記バイアス磁
界発生手段とともに磁路を構成するヨークとを有し、2
つのグループの前記磁歪素子と対応した2つのグループ
の前記磁界コイルに90度位相の異なる交流電流を供給
し、該磁歪素子にて進行波振動を発生し、該進行波振動
に基づいて回転するロータが径方向に押圧接触されるス
テータである。
According to a fourteenth aspect of the present invention, there are provided two groups of magnetostrictive elements which are arranged in the circumferential direction and generate vibration by a change in magnetic field, and are provided so as to surround each of the magnetostrictive elements avoiding the radial direction. A magnetic field coil that generates an alternating magnetic field based on an alternating current, a bias magnetic field generating unit that is provided so as to surround the magnetic field coils avoiding the radial direction, and generates a bias magnetic field in one direction, and at least the magnetostrictive element. A yoke which is held in the radial direction and forms a magnetic path together with the magnetic field coil and the bias magnetic field generating means.
A rotor that supplies alternating currents having a phase difference of 90 degrees to the two groups of magnetic field coils corresponding to the two groups of magnetostrictive elements, generates traveling wave vibrations in the magnetostrictive elements, and rotates based on the traveling wave vibrations Is a stator that is pressed and contacted in the radial direction.

【0018】(作用)請求項1に記載の発明によれば、
交流電流に基づいた磁界の変化によって磁歪素子にて振
動が発生される。すると、前記振動に基づいてロータが
回転駆動される。そして、磁歪素子はヨークに狭持さ
れ、該ヨークにて磁路が構成されるため、漏れ磁束の発
生が抑制される。よって、供給する交流電流に対する出
力を大きくすることができ、高効率化を図ることができ
る。
(Operation) According to the first aspect of the present invention,
Vibration is generated in the magnetostrictive element by a change in the magnetic field based on the alternating current. Then, the rotor is driven to rotate based on the vibration. The magnetostrictive element is held by the yoke, and a magnetic path is formed by the yoke, so that generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the output with respect to the supplied alternating current can be increased, and higher efficiency can be achieved.

【0019】請求項2に記載の発明によれば、バイアス
磁界発生手段にて一方向のバイアス磁界が発生され、交
流電流に基づいて磁界コイルにて交番磁界が発生され
る。すると、磁界の変化によって磁歪素子にて振動が発
生される。すると、前記振動に基づいてロータが回転駆
動される。そして、少なくとも磁歪素子はヨークに狭持
され、該ヨークにて磁路が構成されるため、漏れ磁束の
発生が抑制される。よって、供給する交流電流に対する
出力を大きくすることができ、高効率化を図ることがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, a bias magnetic field is generated in one direction by the bias magnetic field generating means, and an alternating magnetic field is generated by the magnetic field coil based on the alternating current. Then, vibration is generated in the magnetostrictive element due to a change in the magnetic field. Then, the rotor is driven to rotate based on the vibration. Then, at least the magnetostrictive element is held by the yoke and a magnetic path is formed by the yoke, so that generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the output with respect to the supplied alternating current can be increased, and higher efficiency can be achieved.

【0020】請求項3に記載の発明によれば、前記ステ
ータの前記磁歪素子及び前記ヨークには、軸方向に貫通
する磁歪素子貫通孔及びヨーク貫通孔が形成され、該両
貫通孔を貫通する締結部材にて該磁歪素子及び該ヨーク
が締結されるとともに、該両ヨークを介して該磁歪素子
に与圧が加えられる。このように磁歪素子に与圧を加え
ることで振動の振幅を大きくすることができ、更に効率
良くロータを回転させることができる。しかも、このよ
うに締結部材が磁歪素子及びヨークを貫通して設けられ
るため、締結部材を磁歪素子及びヨークの外部に設ける
場合に比べて、小型化を図ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the magnetostrictive element and the yoke of the stator are formed with a magnetostrictive element through-hole and a yoke through-hole penetrating in the axial direction, and penetrate through both the through-holes. The magnetostrictive element and the yoke are fastened by a fastening member, and a pressure is applied to the magnetostrictive element via the yokes. Thus, by applying a pressure to the magnetostrictive element, the amplitude of the vibration can be increased, and the rotor can be more efficiently rotated. Moreover, since the fastening member is provided through the magnetostrictive element and the yoke as described above, the size can be reduced as compared with the case where the fastening member is provided outside the magnetostrictive element and the yoke.

【0021】請求項4に記載の発明によれば、前記締結
部材にて、前記ロータの接触面の振動の振幅を大きくす
るためのホーン部が形成された金属ブロックを介して前
記両ヨークが締結される。よって、ホーン部にてロータ
の接触面に発生する振動の振幅を大きくすることがで
き、更に効率良くロータを回転させることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the two yokes are fastened by the fastening member via a metal block having a horn portion for increasing the amplitude of vibration of the contact surface of the rotor. Is done. Therefore, the amplitude of the vibration generated on the contact surface of the rotor at the horn can be increased, and the rotor can be more efficiently rotated.

【0022】請求項5に記載の発明によれば、前記締結
部材にて、縦振動に基づいて捩り振動を発生するスリッ
トが形成された振動変換ブロックを介して前記両ヨーク
が締結される。よって、磁歪素子にて発生された振動に
基づいてスリットにて効率良く捩り振動が発生され、更
に効率良くロータを回転させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the two yokes are fastened by the fastening member via the vibration conversion block in which a slit for generating torsional vibration based on longitudinal vibration is formed. Therefore, the torsional vibration is efficiently generated in the slit based on the vibration generated by the magnetostrictive element, and the rotor can be more efficiently rotated.

【0023】請求項6に記載の発明によれば、ロータに
は、前記ステータの振動に基づいて捩り振動を発生する
スリットが形成される。よって、ロータ自身が発生する
捩り振動にて自身を効率良く回転させることができる。
According to the invention described in claim 6, the rotor is provided with a slit for generating torsional vibration based on the vibration of the stator. Therefore, the rotor itself can be efficiently rotated by the torsional vibration generated by the rotor itself.

【0024】請求項7に記載の発明によれば、各バイア
ス磁界発生手段にて一方向のバイアス磁界が発生され、
交流電流に基づいて各磁界コイルにて交番磁界が発生さ
れる。すると、磁界の変化によって各磁歪素子にて振動
が発生される。このとき、2つのグループの前記磁歪素
子と対応した2つのグループの前記磁界コイルに90度
位相の異なる交流電流が供給され、該磁歪素子にて進行
波振動が発生される。すると、前記進行波振動に基づい
てロータが回転駆動される。そして、少なくとも磁歪素
子はヨークに狭持され、該ヨークにて磁路が構成される
ため、漏れ磁束の発生が抑制される。よって、供給する
交流電流に対する出力を大きくすることができ、高効率
化を図ることができる。
According to the present invention, a bias magnetic field in one direction is generated by each bias magnetic field generating means,
An alternating magnetic field is generated in each magnetic field coil based on the alternating current. Then, a vibration is generated in each magnetostrictive element due to a change in the magnetic field. At this time, alternating currents having phases different from each other by 90 degrees are supplied to the two groups of the magnetic field coils corresponding to the two groups of the magnetostrictive elements, and the traveling waves are generated in the magnetostrictive elements. Then, the rotor is rotationally driven based on the traveling wave vibration. Then, at least the magnetostrictive element is held by the yoke and a magnetic path is formed by the yoke, so that generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the output with respect to the supplied alternating current can be increased, and higher efficiency can be achieved.

【0025】請求項8に記載の発明によれば、前記磁歪
素子の径方向内側に配置される前記ヨークの内周面に
は、その直径が軸方向に直線的に変化する内周テーパ面
が形成され、前記ロータの外周面には、前記内周テーパ
面に面接触可能な外周テーパ面が形成され、前記ロータ
は軸方向に加圧されて、その外周テーパ面が前記内周テ
ーパ面に面接触且つ押圧接触される。このようにする
と、ロータをステータに径方向に容易に押圧接触させる
ことができる。しかも、ロータは、その外周テーパ面が
内周テーパ面に押圧接触されることで軸中心位置が保持
されるため、該ロータの回転軸を支持する軸受を必要と
しなくなる。
According to the eighth aspect of the present invention, the inner peripheral surface of the yoke arranged radially inside the magnetostrictive element has an inner peripheral taper surface whose diameter linearly changes in the axial direction. The outer peripheral surface of the rotor is formed with an outer peripheral taper surface capable of making surface contact with the inner peripheral taper surface, and the rotor is pressurized in the axial direction, and the outer peripheral taper surface is formed on the inner peripheral taper surface. Surface contact and pressure contact are made. This makes it possible to easily bring the rotor into pressure contact with the stator in the radial direction. In addition, since the outer peripheral taper surface is pressed against the inner peripheral taper surface to maintain the axial center position, a bearing for supporting the rotating shaft of the rotor is not required.

【0026】請求項9に記載の発明によれば、前記磁歪
素子の径方向外側に配置される前記ヨークは、略円筒形
状のハウジングを兼ねて構成されるため、ヨークとハウ
ジングが別部材で構成されるものに比べて、その製造コ
ストが低減される。
According to the ninth aspect of the present invention, since the yoke disposed radially outside the magnetostrictive element also serves as a substantially cylindrical housing, the yoke and the housing are formed as separate members. The manufacturing cost is reduced as compared with that of the conventional method.

【0027】請求項10に記載の発明によれば、前記磁
歪素子の径方向外側に配置される前記ヨークは、底を有
する略有底円筒形状に形成され、該底部には前記磁歪素
子の径方向内側に配置される前記ヨークと周方向に係合
する回り止め係合部が形成される。よって、前記磁歪素
子の径方向内側に配置される前記ヨークの回り止めのた
めの別部材を必要としなくなる。
According to the tenth aspect of the present invention, the yoke disposed radially outward of the magnetostrictive element is formed in a substantially bottomed cylindrical shape having a bottom, and the bottom has a diameter of the magnetostrictive element. A detent engaging portion which is circumferentially engaged with the yoke arranged on the inner side in the direction is formed. Therefore, a separate member for preventing rotation of the yoke disposed radially inside the magnetostrictive element is not required.

【0028】請求項11に記載の磁歪振動モータによれ
ば、バイアス磁界発生手段は、永久磁石であるため、簡
単な構成で一方向のバイアス磁界を発生することができ
る。請求項12に記載の発明によれば、交流電流に基づ
いた磁界の変化によって磁歪素子にて振動が発生され
る。すると、前記振動に基づいてロータが回転駆動され
る。そして、磁歪素子はヨークに狭持され、該ヨークに
て磁路が構成されるため、漏れ磁束の発生が抑制され
る。よって、供給する交流電流に対する出力を大きくす
ることができ、高効率化を図ることができる。
According to the magnetostrictive vibration motor of the eleventh aspect, since the bias magnetic field generation means is a permanent magnet, it can generate a unidirectional bias magnetic field with a simple configuration. According to the twelfth aspect, vibration is generated in the magnetostrictive element by a change in the magnetic field based on the alternating current. Then, the rotor is driven to rotate based on the vibration. The magnetostrictive element is held by the yoke, and a magnetic path is formed by the yoke, so that generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the output with respect to the supplied alternating current can be increased, and higher efficiency can be achieved.

【0029】請求項13に記載の発明によれば、バイア
ス磁界発生手段にて一方向のバイアス磁界が発生され、
交流電流に基づいて磁界コイルにて交番磁界が発生され
る。すると、磁界の変化によって磁歪素子にて振動が発
生される。すると、前記振動に基づいてロータが回転駆
動される。そして、少なくとも磁歪素子はヨークに狭持
され、該ヨークにて磁路が構成されるため、漏れ磁束の
発生が抑制される。よって、供給する交流電流に対する
出力を大きくすることができ、高効率化を図ることがで
きる。
According to the thirteenth aspect, the bias magnetic field generating means generates a one-way bias magnetic field,
An alternating magnetic field is generated in the magnetic field coil based on the alternating current. Then, vibration is generated in the magnetostrictive element due to a change in the magnetic field. Then, the rotor is driven to rotate based on the vibration. Then, at least the magnetostrictive element is held by the yoke and a magnetic path is formed by the yoke, so that generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the output with respect to the supplied alternating current can be increased, and higher efficiency can be achieved.

【0030】請求項14に記載の発明によれば、各バイ
アス磁界発生手段にて一方向のバイアス磁界が発生さ
れ、交流電流に基づいて各磁界コイルにて交番磁界が発
生される。すると、磁界の変化によって各磁歪素子にて
振動が発生される。このとき、2つのグループの前記磁
歪素子と対応した2つのグループの前記磁界コイルに9
0度位相の異なる交流電流が供給され、該磁歪素子にて
進行波振動が発生される。すると、前記進行波振動に基
づいてロータが回転駆動される。そして、少なくとも磁
歪素子はヨークに狭持され、該ヨークにて磁路が構成さ
れるため、漏れ磁束の発生が抑制される。よって、供給
する交流電流に対する出力を大きくすることができ、高
効率化を図ることができる。
According to the present invention, a bias magnetic field in one direction is generated by each bias magnetic field generating means, and an alternating magnetic field is generated in each magnetic field coil based on the alternating current. Then, a vibration is generated in each magnetostrictive element due to a change in the magnetic field. At this time, the two groups of magnetic field coils corresponding to the two groups of magnetostrictive elements have 9
An alternating current having a phase difference of 0 degrees is supplied, and a traveling wave oscillation is generated in the magnetostrictive element. Then, the rotor is rotationally driven based on the traveling wave vibration. Then, at least the magnetostrictive element is held by the yoke and a magnetic path is formed by the yoke, so that generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the output with respect to the supplied alternating current can be increased, and higher efficiency can be achieved.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明を定在波型の磁歪振動モータに具体化した第1の実施
の形態を図1に従って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) A first embodiment in which the present invention is embodied in a standing wave type magnetostrictive vibration motor will be described below with reference to FIG.

【0032】図1に示すように、磁歪振動モータは、ス
テータ1とロータ2とハウジングHを備えている。ステ
ータ1は、下側金属ブロック3、上側金属ブロック4、
振動変換ブロック5、下側ヨーク6、上側ヨーク7、磁
歪素子としての超磁歪素子8、磁界コイル9、バイアス
磁界発生手段としての永久磁石10、ボルト11及びナ
ット12を備えている。尚、本実施の形態では、ボルト
11及びナット12が締結部材を構成している。
As shown in FIG. 1, the magnetostrictive vibration motor includes a stator 1, a rotor 2, and a housing H. The stator 1 includes a lower metal block 3, an upper metal block 4,
It includes a vibration conversion block 5, a lower yoke 6, an upper yoke 7, a giant magnetostrictive element 8 as a magnetostrictive element, a magnetic field coil 9, a permanent magnet 10 as a bias magnetic field generating means, a bolt 11, and a nut 12. In the present embodiment, the bolt 11 and the nut 12 constitute a fastening member.

【0033】下側及び上側金属ブロック3,4、及び振
動変換ブロック5は、アルミ合金にて形成されている。
下側金属ブロック3は、略円筒形状に形成され、その下
端側中央には、中央孔より径の大きい凹部3aが形成さ
れている。又、下側金属ブロック3の外周面上端側に
は、径方向内側に凹設された固定用凹部3bが周方向に
複数形成されている。
The lower and upper metal blocks 3, 4 and the vibration conversion block 5 are formed of an aluminum alloy.
The lower metal block 3 is formed in a substantially cylindrical shape, and a concave portion 3a having a diameter larger than that of the central hole is formed in the center of the lower end side. Further, a plurality of fixing concave portions 3 b formed inward in the radial direction are formed in the circumferential direction on the upper end side of the outer peripheral surface of the lower metal block 3.

【0034】上側金属ブロック4は、外径が下側金属ブ
ロック3の外径より小さく、内径が下側金属ブロック3
の内径と同じの略円筒形状に形成され、その上端側中央
には、中央孔より径の大きい凹部4aが形成されてい
る。そして、凹部4aが形成されることで、内径が大き
くされた上部が、自身の上端面(ロータ接触面)の振動
の振幅を大きくするためのホーン部4bを構成してい
る。
The upper metal block 4 has an outer diameter smaller than the outer diameter of the lower metal block 3 and an inner diameter smaller than the lower metal block 3.
And a concave portion 4a having a diameter larger than that of the central hole is formed in the center of the upper end side. By forming the concave portion 4a, the upper portion whose inner diameter is increased constitutes a horn portion 4b for increasing the amplitude of vibration of its upper end surface (rotor contact surface).

【0035】振動変換ブロック5は、内外径が下側金属
ブロック3の内外径と同じの略円筒形状に形成され、そ
の外周面には、縦振動に基づいて捩り振動を発生する傾
斜した複数のスリット(凹部)5aが形成されている。
又、振動変換ブロック5の外周面下端側において、前記
下側金属ブロック3の各固定用凹部3bと対応した位置
には、径方向内側に凹設された固定用凹部5bが形成さ
れている。
The vibration conversion block 5 is formed in a substantially cylindrical shape whose inner and outer diameters are the same as the inner and outer diameters of the lower metal block 3, and has on its outer peripheral surface a plurality of slanted inclined to generate torsional vibrations based on longitudinal vibrations. A slit (recess) 5a is formed.
At the lower end of the outer peripheral surface of the vibration conversion block 5, a fixing recess 5 b that is recessed radially inward is formed at a position corresponding to each fixing recess 3 b of the lower metal block 3.

【0036】下側及び上側ヨーク6,7は、磁性金属材
料(鋼板)にて形成されている。下側及び上側ヨーク
6,7は、内外径が下側金属ブロック3の内外径と同じ
の略円盤形状に形成されている。そして、下側及び上側
ヨーク6,7の中央孔は、ヨーク貫通孔6a,7aを構
成している。
The lower and upper yokes 6, 7 are made of a magnetic metal material (steel plate). The lower and upper yokes 6 and 7 are formed in a substantially disk shape whose inner and outer diameters are the same as the inner and outer diameters of the lower metal block 3. The center holes of the lower and upper yokes 6, 7 constitute yoke through holes 6a, 7a.

【0037】超磁歪素子8は、内外径が上側金属ブロッ
ク4の内外径と同じの略円筒形状に形成されている。そ
して、超磁歪素子8の中央孔は、磁歪素子貫通孔8aを
構成している。超磁歪素子8は、磁界の変化によって歪
(伸縮運動)を生じる素子であって、磁界の変化を繰り
返すことで振動を発生する。
The giant magnetostrictive element 8 is formed in a substantially cylindrical shape whose inner and outer diameters are the same as the inner and outer diameters of the upper metal block 4. The central hole of the giant magnetostrictive element 8 forms a magnetostrictive element through hole 8a. The giant magnetostrictive element 8 is an element that generates distortion (expansion and contraction movement) due to a change in the magnetic field, and generates vibration by repeating the change in the magnetic field.

【0038】磁界コイル9は、外径が下側金属ブロック
3(下側及び上側ヨーク6,7)の外径より小さく、内
径が超磁歪素子8の外径と略同じに形成されている。そ
して、磁界コイル9は、超磁歪素子8の外周を囲うよう
に設けられている。尚、この磁界コイル9の巻線端部
は、外部の図示しない制御装置に接続される。そして、
磁界コイル9は、制御装置から供給される交流電流に基
づいて交番磁界を発生する。
The outer diameter of the magnetic field coil 9 is smaller than the outer diameter of the lower metal block 3 (the lower and upper yokes 6, 7), and the inner diameter is formed to be substantially the same as the outer diameter of the giant magnetostrictive element 8. The magnetic field coil 9 is provided so as to surround the outer periphery of the giant magnetostrictive element 8. The winding end of the magnetic field coil 9 is connected to an external control device (not shown). And
The magnetic field coil 9 generates an alternating magnetic field based on an alternating current supplied from the control device.

【0039】永久磁石10は、外径が下側金属ブロック
3(下側及び上側ヨーク6,7)の外径と同じで、内径
が磁界コイル9の外径と略同じの略円筒形状に形成され
ている。そして、永久磁石10は、磁界コイル9の外周
を囲うように設けられている。この永久磁石10は、軸
方向に分極されている。尚、本実施の形態では、永久磁
石10の軸方向下端側がN極、軸方向上端側がS極に設
定されている。
The permanent magnet 10 is formed in a substantially cylindrical shape whose outer diameter is the same as the outer diameter of the lower metal block 3 (lower and upper yokes 6, 7) and whose inner diameter is substantially the same as the outer diameter of the magnetic field coil 9. Have been. The permanent magnet 10 is provided so as to surround the outer periphery of the magnetic field coil 9. This permanent magnet 10 is polarized in the axial direction. In the present embodiment, the lower end of the permanent magnet 10 in the axial direction is set to the N pole, and the upper end of the permanent magnet 10 is set to the S pole.

【0040】そして、下側金属ブロック3、振動変換ブ
ロック5、下側ヨーク6、超磁歪素子8、上側ヨーク
7、上側金属ブロック4は、この順で積層され、各中央
孔(ヨーク貫通孔6a,7a及び磁歪素子貫通孔8aを
含む)を貫通するボルト11にナット12が螺合される
ことで締結されている。尚、このとき、磁界コイル9及
び永久磁石10は、前述したように、超磁歪素子8の外
周を囲うように配置され、下側及び上側ヨーク6,7に
狭持される。又、このとき、超磁歪素子8には、下側及
び上側ヨーク6,7を介して自身の振動の振幅を大きく
するための与圧が加えられる。又、本実施の形態では、
各部材3〜12(ステータ1)はハウジングH内に収容
されている。このハウジングHの前記固定用凹部3b,
5bと対応した位置には、固定用凸部Haが形成され、
該固定用凸部Haと該固定用凹部3b,5bとが嵌合す
ることで前記ステータ1が該ハウジングH内で支持され
ている。
The lower metal block 3, the vibration conversion block 5, the lower yoke 6, the giant magnetostrictive element 8, the upper yoke 7, and the upper metal block 4 are stacked in this order, and each central hole (yoke through hole 6a) is formed. , 7a and the magnetostrictive element through-hole 8a), and the nut 12 is fastened by being screwed into a bolt 11. At this time, the magnetic field coil 9 and the permanent magnet 10 are arranged so as to surround the outer periphery of the giant magnetostrictive element 8 as described above, and are held between the lower and upper yokes 6 and 7. At this time, a pressurizing force is applied to the giant magnetostrictive element 8 via the lower and upper yokes 6 and 7 to increase the amplitude of its own vibration. In the present embodiment,
Each member 3 to 12 (stator 1) is housed in a housing H. The fixing recess 3b of the housing H,
A fixing projection Ha is formed at a position corresponding to 5b.
The stator 1 is supported in the housing H by fitting the fixing projections Ha and the fixing recesses 3b, 5b.

【0041】ロータ2は、外径が上側金属ブロック4の
外径と同じの略円柱形状に形成されている。このロータ
2には、上方に突出する出力軸2aが一体形成されてい
る。又、ロータ2の外周面には、振動に基づいて捩り振
動を発生する傾斜した複数のスリット(凹部)2bが形
成されている。
The outer diameter of the rotor 2 is substantially the same as the outer diameter of the upper metal block 4. An output shaft 2a projecting upward is integrally formed with the rotor 2. A plurality of inclined slits (recesses) 2b that generate torsional vibration based on vibration are formed on the outer peripheral surface of the rotor 2.

【0042】そして、ロータ2は、皿ばね13により、
その下面が前記ステータ1の上面、即ち、上側金属ブロ
ック4の上面に摺動回転可能に押圧接触されている。詳
しくは、ロータ2は、出力軸2aの先端側のみがハウジ
ングHの外部に突出するように該ハウジングHの上部に
固定された軸受14にて回転可能、且つ軸線方向に移動
可能に支持されている。そして、ロータ2は、一端(上
端)側がハウジングHに支持された皿ばね13の他端
(下端)にて下方に付勢され、その下面が上側金属ブロ
ック4(ステータ1)の上面に押圧接触されている。
Then, the rotor 2 is driven by the disc spring 13
The lower surface is slidably and rotatably pressed against the upper surface of the stator 1, that is, the upper surface of the upper metal block 4. Specifically, the rotor 2 is supported by a bearing 14 fixed to an upper part of the housing H so as to be rotatable and movable in the axial direction so that only the distal end side of the output shaft 2a projects outside the housing H. I have. One end (upper end) of the rotor 2 is urged downward by the other end (lower end) of the disc spring 13 supported by the housing H, and the lower surface thereof comes into pressure contact with the upper surface of the upper metal block 4 (stator 1). Have been.

【0043】ここで、上記磁歪振動モータでは、共振に
よりステータ1の振動変換ブロック5(スリット5a)
が捩り振動を発生し、ロータ2(スリット2b)が捩り
振動をほぼ発生しない第1周波数(ステータ主体モー
ド)と、振動変換ブロック5(スリット5a)が捩り振
動をほぼ発生せず、ロータ2(スリット2b)が捩り振
動を発生する第2周波数(ロータ主体モード)とが設定
されている。そして、第1周波数(ステータ主体モー
ド)では、ステータ1が発生する捩り振動成分による推
進力でロータ2が正回転駆動され、第2周波数(ロータ
主体モード)では、ロータ2が発生する捩り振動成分に
よる推進力で自身(ロータ2)が逆回転駆動されるよう
に各寸法(スリット2b,5aの形状等)が設定されて
いる。
Here, in the magnetostrictive vibration motor, the vibration conversion block 5 (slit 5a) of the stator 1 is caused by resonance.
Generates a torsional vibration, the rotor 2 (slit 2b) generates substantially no torsional vibration, the first frequency (stator-main mode), and the vibration conversion block 5 (slit 5a) generates almost no torsional vibration. The second frequency (rotor-main mode) at which the slit 2b) generates torsional vibration is set. At the first frequency (stator-main mode), the rotor 2 is driven to rotate forward by the propulsive force of the torsional vibration component generated by the stator 1, and at the second frequency (rotor-main mode), the torsional vibration component generated by the rotor 2 is generated. (The shape of the slits 2b and 5a, etc.) are set so that the rotor (the rotor 2) is driven to rotate in the reverse direction by the propulsive force of the motor.

【0044】このように構成された磁歪振動モータで
は、磁界コイル9に第1周波数(ステータ主体モード)
と対応した交流電流が供給されると、該交流電流に基づ
いて交番磁界が発生される。すると、永久磁石10にて
発生される一方向のバイアス磁界と、前記交番磁界に基
づいた磁界の変化によって、超磁歪素子8にて第1周波
数の縦振動が発生される。すると、その縦振動に共振し
て振動変換ブロック5(スリット5a)が捩り振動を発
生し、該捩り振動成分による推進力でロータ2が正回転
駆動される。
In the magnetostrictive vibration motor configured as described above, the first frequency (stator-main mode) is applied to the magnetic field coil 9.
Is supplied, an alternating magnetic field is generated based on the alternating current. Then, the unidirectional bias magnetic field generated by the permanent magnet 10 and a change in the magnetic field based on the alternating magnetic field cause a longitudinal vibration of the first frequency in the giant magnetostrictive element 8. Then, the vibration conversion block 5 (slit 5a) generates torsional vibration by resonating with the longitudinal vibration, and the rotor 2 is driven to rotate forward by the propulsive force of the torsional vibration component.

【0045】又、磁界コイル9に第2周波数(ロータ主
体モード)と対応した交流電流が供給されると、該交流
電流に基づいて交番磁界が発生される。すると、永久磁
石10にて発生される一方向のバイアス磁界と、前記交
番磁界に基づいた磁界の変化によって、超磁歪素子8に
て第2周波数の縦振動が発生される。すると、その縦振
動に共振してロータ2(スリット2b)が捩り振動を発
生し、該捩り振動成分による推進力でロータ2が逆回転
駆動される。
When an alternating current corresponding to the second frequency (rotor-main mode) is supplied to the magnetic field coil 9, an alternating magnetic field is generated based on the alternating current. Then, a longitudinal vibration of the second frequency is generated in the giant magnetostrictive element 8 by a change in a magnetic field based on the one-way bias magnetic field generated by the permanent magnet 10 and the alternating magnetic field. Then, the rotor 2 (slit 2b) resonates with the longitudinal vibration to generate torsional vibration, and the rotor 2 is driven to rotate in the reverse direction by the propulsive force of the torsional vibration component.

【0046】次に、上記第1の実施の形態の特徴的な作
用効果を以下に記載する。 (1)超磁歪素子8は、下側及び上側ヨーク6,7に狭
持され、該下側及び上側ヨーク6,7にて磁路が構成さ
れる(磁界コイル9及び永久磁石10→下側ヨーク6
(上側ヨーク7)→超磁歪素子8→上側ヨーク7(下側
ヨーク6)→磁界コイル9及び永久磁石10)ため、漏
れ磁束の発生が抑制される。よって、供給する交流電流
に対する有効な磁束の量、ひいては出力(振動の振幅)
を大きくすることができ、高効率化を図ることができ
る。
Next, the characteristic operation and effect of the first embodiment will be described below. (1) The giant magnetostrictive element 8 is sandwiched between the lower and upper yokes 6, 7, and a magnetic path is formed by the lower and upper yokes 6, 7 (magnetic field coil 9 and permanent magnet 10 → lower side). York 6
(The upper yoke 7) → the giant magnetostrictive element 8 → the upper yoke 7 (the lower yoke 6) → the magnetic field coil 9 and the permanent magnet 10), so that generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the amount of effective magnetic flux with respect to the supplied AC current, and thus the output (amplitude of vibration)
Can be increased, and high efficiency can be achieved.

【0047】(2)永久磁石10にて一方向のバイアス
磁界が発生されるため、磁界コイル9を小型化するとと
もに供給する交流電流の値を小さくしながら、超磁歪素
子8を十分に伸ばす程度の一方向の大きな磁界を発生さ
せることができる。よって、更に高効率化を図ることが
できる。
(2) Since a unidirectional bias magnetic field is generated in the permanent magnet 10, the size of the magnetic field coil 9 is reduced and the value of the alternating current to be supplied is reduced while the giant magnetostrictive element 8 is sufficiently elongated. A large magnetic field in one direction can be generated. Therefore, higher efficiency can be achieved.

【0048】(3)下側及び上側ヨーク6,7と超磁歪
素子8には、軸方向に貫通するヨーク貫通孔6a,7a
及び磁歪素子貫通孔8aが形成される。そして、両貫通
孔6a〜8aを貫通するボルト11にナット12が螺合
されることで該下側及び上側ヨーク6,7、超磁歪素子
8が締結されるとともに、該下側及び上側ヨーク6,7
を介して該超磁歪素子8に与圧が加えられる。このよう
に超磁歪素子8に与圧を加えることで振動の振幅を大き
くすることができ、更に効率良くロータ2を回転させる
ことができる。しかも、このように締結部材を構成する
ボルト11が下側及び上側ヨーク6,7、超磁歪素子8
を貫通して設けられるため、締結部材を下側及び上側ヨ
ーク6,7、超磁歪素子8の外部に設ける場合に比べ
て、磁歪振動モータ(ステータ1)の小型化を図ること
ができる。
(3) The lower and upper yokes 6, 7 and the giant magnetostrictive element 8 are provided with yoke through holes 6a, 7a penetrating in the axial direction.
In addition, a magnetostrictive element through hole 8a is formed. The lower and upper yokes 6, 7 and the giant magnetostrictive element 8 are fastened by screwing a nut 12 to a bolt 11 passing through both through holes 6a to 8a, and the lower and upper yokes 6 , 7
Is applied to the giant magnetostrictive element 8 via. Thus, by applying a pressure to the giant magnetostrictive element 8, the amplitude of the vibration can be increased, and the rotor 2 can be rotated more efficiently. In addition, the bolts 11 constituting the fastening member are connected to the lower and upper yokes 6 and 7 and the giant magnetostrictive element 8.
, The size of the magnetostrictive vibration motor (stator 1) can be reduced as compared with the case where the fastening members are provided outside the lower and upper yokes 6, 7 and the giant magnetostrictive element 8.

【0049】(4)上側金属ブロック4には、自身の上
端面(ロータ接触面)の振動の振幅を大きくするための
ホーン部4bが形成されている。そして、ボルト11及
びナット12にて、前記上側金属ブロック4を介して上
側及び下側ヨーク6,7が締結される。よって、ホーン
部4bにてロータ2の接触面に発生する振動の振幅を大
きくすることができ、更に効率良くロータ2を回転させ
ることができる。
(4) The upper metal block 4 is provided with a horn 4b for increasing the amplitude of vibration of its upper end surface (rotor contact surface). Then, the upper and lower yokes 6 and 7 are fastened by the bolts 11 and the nuts 12 via the upper metal block 4. Therefore, the amplitude of the vibration generated on the contact surface of the rotor 2 at the horn portion 4b can be increased, and the rotor 2 can be more efficiently rotated.

【0050】(5)振動変換ブロック5の外周面には、
縦振動(ステータ主体モードの振動)に基づいて捩り振
動を発生する傾斜した複数のスリット(凹部)5aが形
成されている。そして、ボルト11及びナット12に
て、前記振動変換ブロック5を介して上側及び下側ヨー
ク6,7が締結される。よって、超磁歪素子8にて発生
された振動に基づいてスリット5aにて効率良く捩り振
動が発生され、更に効率良くロータ2を回転させること
ができる。
(5) On the outer peripheral surface of the vibration conversion block 5,
A plurality of inclined slits (recesses) 5a that generate torsional vibrations based on longitudinal vibrations (vibrations in the stator main mode) are formed. Then, the upper and lower yokes 6 and 7 are fastened by the bolt 11 and the nut 12 via the vibration conversion block 5. Therefore, the torsional vibration is efficiently generated in the slit 5a based on the vibration generated by the giant magnetostrictive element 8, and the rotor 2 can be more efficiently rotated.

【0051】(6)ロータ2の外周面には、振動(ロー
タ主体モードの振動)に基づいて捩り振動を発生するス
リット2bが形成されている。よって、ロータ2自身が
発生する捩り振動にて自身を効率良く回転させることが
できる。
(6) On the outer peripheral surface of the rotor 2, there is formed a slit 2b for generating torsional vibration based on vibration (vibration in the rotor main mode). Therefore, the rotor 2 itself can be efficiently rotated by the torsional vibration generated by the rotor 2 itself.

【0052】(7)磁歪素子として変位量の大きい超磁
歪素子8を用いたため、振動の振幅を大きくすることが
でき、更に効率良くロータ2を回転させることができ
る。(8)一方向のバイアス磁界を発生するバイアス磁
界発生手段として永久磁石10を用いたため、簡単な構
成で一方向のバイアス磁界を発生させることができる。
(7) Since the giant magnetostrictive element 8 having a large displacement is used as the magnetostrictive element, the amplitude of vibration can be increased, and the rotor 2 can be more efficiently rotated. (8) Since the permanent magnet 10 is used as a bias magnetic field generating means for generating a unidirectional bias magnetic field, a unidirectional bias magnetic field can be generated with a simple configuration.

【0053】(第2の実施の形態)以下、本発明を進行
波型の磁歪振動モータに具体化した第2の実施の形態を
図2に従って説明する。
(Second Embodiment) A second embodiment in which the present invention is embodied in a traveling wave type magnetostrictive vibration motor will be described below with reference to FIG.

【0054】図2に示すように、磁歪振動モータは、ス
テータ20とロータ21とを備えている。ステータ20
は、外周側ヨーク22、内周側ヨーク23、上部連結ヨ
ーク24、磁歪素子としての複数の超磁歪素子25a,
25b、複数の磁界コイル26a,26b、バイアス磁
界発生手段としての複数の永久磁石27を備えている。
As shown in FIG. 2, the magnetostrictive vibration motor has a stator 20 and a rotor 21. Stator 20
The outer yoke 22, the inner yoke 23, the upper connecting yoke 24, a plurality of giant magnetostrictive elements 25a as magnetostrictive elements,
25b, a plurality of magnetic field coils 26a and 26b, and a plurality of permanent magnets 27 as bias magnetic field generating means.

【0055】外周側ヨーク22は、磁性金属材料(鋼
板)にて形成されている。外周側ヨーク22は、底を有
した略有底円筒形状に形成され、略円筒形状の外周筒部
22aと、円盤形状の底部22bとを備える。この外周
側ヨーク22は、磁歪振動モータのハウジングを兼ねて
いる。外周側ヨーク22の底部22bには、上方に環状
に突出した環状凸部22cが形成され、該環状凸部22
cの上部には、周方向に複数凹設された係合部としての
係合凹部22dが形成されている。
The outer yoke 22 is formed of a magnetic metal material (steel plate). The outer peripheral side yoke 22 is formed in a substantially cylindrical shape having a bottom and a bottom, and includes a substantially cylindrical outer peripheral cylindrical portion 22a and a disk-shaped bottom portion 22b. The outer yoke 22 also serves as a housing for the magnetostrictive vibration motor. An annular convex portion 22c is formed on the bottom portion 22b of the outer peripheral side yoke 22 so as to protrude upward in an annular shape.
In the upper part of c, an engagement concave portion 22d is formed as an engagement portion that is formed by a plurality of concave portions in the circumferential direction.

【0056】内周側ヨーク23は、前記外周筒部22a
より径の小さい略円筒形状に形成されている。内周側ヨ
ーク23の内周面は、その直径が軸方向に直線的に変化
する内周テーパ面23aとされている。本実施の形態の
内周テーパ面23aは、その直径が下端側に向かうほど
縮径している。内周側ヨーク23の下端部における内外
径は、前記環状凸部22cの内外径と略同じに設定され
ている。又、内周側ヨーク23の下端部には、前記係合
凹部22dと対応した位置に該係合凹部22dに嵌合可
能な係合凸部23bが形成されている。
The inner peripheral yoke 23 is connected to the outer cylindrical portion 22a.
It is formed in a substantially cylindrical shape with a smaller diameter. The inner peripheral surface of the inner peripheral yoke 23 is an inner peripheral tapered surface 23a whose diameter changes linearly in the axial direction. The inner peripheral tapered surface 23a of the present embodiment is reduced in diameter toward the lower end. The inner and outer diameters at the lower end of the inner peripheral yoke 23 are set to be substantially the same as the inner and outer diameters of the annular convex portion 22c. At the lower end of the inner peripheral yoke 23, an engagement protrusion 23b that can be fitted into the engagement recess 22d is formed at a position corresponding to the engagement recess 22d.

【0057】そして、内周側ヨーク23は、前記外周筒
部22aの内側に収容されるとともに、その係合凸部2
3bが前記係合凹部22dに嵌合されて配置される。こ
のとき、内周側ヨーク23は、係合凸部23bが係合凹
部22dと周方向に係合することで外周側ヨーク22に
対してその回り止めがなされる。
The inner yoke 23 is housed inside the outer cylindrical portion 22a, and the engagement protrusion 2
3b is fitted and arranged in the engaging recess 22d. At this time, the inner peripheral side yoke 23 is prevented from rotating with respect to the outer peripheral side yoke 22 by engaging the engaging convex portion 23b with the engaging concave portion 22d in the circumferential direction.

【0058】上部連結ヨーク24は、略円筒形状の筒部
24aと、その筒部24aの上端から径方向外側に延び
る環状の円盤部24bとを備える。筒部24aの外径
は、前記環状凸部22cの外径と同じに設定されてい
る。又、円盤部24bの外径は、前記外周筒部22aの
内径と略同じに設定されている。
The upper connecting yoke 24 has a substantially cylindrical tubular portion 24a and an annular disk portion 24b extending radially outward from the upper end of the tubular portion 24a. The outer diameter of the cylindrical portion 24a is set to be the same as the outer diameter of the annular convex portion 22c. The outer diameter of the disk portion 24b is set to be substantially the same as the inner diameter of the outer cylindrical portion 22a.

【0059】そして、上部連結ヨーク24は、前記外周
筒部22aの内側に収容されるとともに、その筒部24
aの下端部が前記内周側ヨーク23の上端部に当接され
て配置される。これにより、外周側ヨーク22、内周側
ヨーク23、及び上部連結ヨーク24にて囲まれた略円
筒形状の収容部(空間)28が形成される。
The upper connecting yoke 24 is housed inside the outer peripheral cylindrical portion 22a, and
The lower end of “a” is disposed in contact with the upper end of the inner peripheral yoke 23. As a result, a substantially cylindrical housing portion (space) 28 surrounded by the outer yoke 22, the inner yoke 23, and the upper connecting yoke 24 is formed.

【0060】超磁歪素子25a,25bは、前記収容部
28内において、周方向に複数(本実施の形態では、4
個であって、図2中、2個のみ図示する)配置されてい
る。この超磁歪素子25a,25bは、前記収容部28
の円形に沿った断面円弧形状に形成され、外周筒部22
aの内周面と内周側ヨーク23の外周面とにより狭持さ
れ、与圧が加えられている。詳しくは、本実施の形態の
超磁歪素子25a,25bは、外周筒部22aの内周面
に当接された状態で、その内側に内周側ヨーク23が圧
入されることで外周筒部22aの内周面と内周側ヨーク
23の外周面とにより狭持され、与圧が加えられてい
る。この複数の超磁歪素子25a,25bは、2つのグ
ループ、即ち2つの超磁歪素子25aからなる第1グル
ープと、2つの超磁歪素子25bからなる第2グループ
とに分別されている。そして、第1グループの2つの超
磁歪素子25aは、周方向に近接して配置されている。
又、第2グループの2つの超磁歪素子25bは、周方向
に近接して配置されている。そして、第1グループの2
つの超磁歪素子25a郡と、第2グループの2つの超磁
歪素子25b郡とは、進行波振動を発生すべく周方向に
所定間隔を有して配置されている。
A plurality of giant magnetostrictive elements 25a and 25b are provided in
(Only two are shown in FIG. 2). The giant magnetostrictive elements 25a and 25b
Is formed in an arc-shaped cross section along the circle of
a, and is pressurized by the outer peripheral surface of the inner peripheral side yoke 23. More specifically, the giant magnetostrictive elements 25a and 25b of the present embodiment are in a state of being in contact with the inner circumferential surface of the outer cylindrical portion 22a and the inner circumferential yoke 23 is press-fitted inside the outer cylindrical portion 22a. And the outer peripheral surface of the inner peripheral side yoke 23, and pressurization is applied. The plurality of giant magnetostrictive elements 25a and 25b are classified into two groups, that is, a first group including two giant magnetostrictive elements 25a and a second group including two giant magnetostrictive elements 25b. Then, the two giant magnetostrictive elements 25a of the first group are arranged close to each other in the circumferential direction.
Further, the two giant magnetostrictive elements 25b of the second group are arranged close to each other in the circumferential direction. And 2 of the first group
The two groups of giant magnetostrictive elements 25a and the two groups of two giant magnetostrictive elements 25b are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction to generate traveling wave vibration.

【0061】磁界コイル26a,26bは、前記収容部
28内において、径方向を避けて前記各超磁歪素子25
a,25bを囲うように設けられている。この複数の磁
界コイル26a,26bは、2つのグループ、即ち前記
2つの超磁歪素子25aと対応した磁界コイル26aか
らなる第1グループと、前記2つの超磁歪素子25bと
対応した磁界コイル26bからなる第2グループとに分
別されている。そして、第1グループの2つの磁界コイ
ル26aは、その巻回方向が異なるように第1グループ
の超磁歪素子25aに対して巻回されている。この第1
グループの2つの磁界コイル26aの巻線端部は、外部
の図示しない制御装置の第1端子に接続される。又、第
2グループの2つの磁界コイル26bは、その巻回方向
が異なるように第2グループの超磁歪素子25bに対し
て巻回されている。この第2グループの2つの磁界コイ
ル26bの巻線端部は、外部の図示しない制御装置の第
2端子に接続される。そして、各磁界コイル26a,2
6bは、制御装置から供給される交流電流に基づいて交
番磁界を発生する。
The magnetic field coils 26a and 26b are provided in the housing 28 so as to avoid the radial
a, 25b. The plurality of magnetic field coils 26a and 26b include two groups, that is, a first group including the magnetic field coils 26a corresponding to the two giant magnetostrictive elements 25a and a magnetic field coil 26b corresponding to the two giant magnetostrictive elements 25b. It is classified into the second group. The two magnetic field coils 26a of the first group are wound around the giant magnetostrictive element 25a of the first group so that the winding directions are different. This first
The winding ends of the two magnetic field coils 26a of the group are connected to a first terminal of an external control device (not shown). The two magnetic field coils 26b of the second group are wound around the giant magnetostrictive element 25b of the second group so that the winding directions are different. The winding ends of the two magnetic field coils 26b of the second group are connected to a second terminal of an external control device (not shown). Then, each magnetic field coil 26a, 2
6b generates an alternating magnetic field based on the alternating current supplied from the control device.

【0062】永久磁石27は、前記収容部28内におい
て、径方向を避けて前記各磁界コイル26a,26bを
囲うように設けられている。この永久磁石27は、ステ
ータ20(外周筒部22a)の径方向に分極されてい
る。尚、本実施の形態の永久磁石27は、ステータ20
の径方向内側がN極、ステータ20の径方向外側がS極
に設定されている。
The permanent magnet 27 is provided in the housing portion 28 so as to surround the magnetic field coils 26a and 26b, avoiding the radial direction. The permanent magnet 27 is polarized in the radial direction of the stator 20 (the outer cylindrical portion 22a). Incidentally, the permanent magnet 27 of the present embodiment is
Of the stator 20 is set to the N pole, and the radial outside of the stator 20 is set to the S pole.

【0063】ロータ21は、略円柱形状に形成され、そ
の外周面には、前記内周テーパ面23aに面接触可能
な、即ちその直径が下端側に向かうほど縮径した外周テ
ーパ面21aが形成されている。このロータ21には、
上方に突出する出力軸21bが一体形成されている。
The rotor 21 is formed in a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral surface thereof is formed with an outer peripheral tapered surface 21a that can make surface contact with the inner peripheral tapered surface 23a, that is, the outer peripheral tapered surface 21a whose diameter is reduced toward the lower end side. Have been. This rotor 21 has
An output shaft 21b protruding upward is integrally formed.

【0064】そして、ロータ21は、皿ばね29によ
り、外周テーパ面21aが前記内周テーパ面23aに面
接触且つ押圧接触されている。詳しくは、前記外周側ヨ
ーク22の上端開口部には、該開口部を略覆うカバー3
0が嵌着されている。ロータ21は、出力軸21bの先
端側のみがカバー30に形成された貫通孔30aを貫通
して外部に突出するように外周筒部22a内に略収容さ
れる。そして、ロータ21は、一端(上端)側がカバー
30に支持された皿ばね29の他端(下端)にて下方に
付勢され、その外周テーパ面21aが前記内周テーパ面
23aに面接触且つ押圧接触されている。
The outer peripheral tapered surface 21a of the rotor 21 is brought into surface contact and pressure contact with the inner peripheral tapered surface 23a by a disc spring 29. Specifically, a cover 3 that covers the upper end of the outer yoke 22 substantially covers the opening.
0 is fitted. The rotor 21 is substantially housed in the outer cylindrical portion 22a such that only the distal end side of the output shaft 21b passes through a through hole 30a formed in the cover 30 and projects outside. The rotor 21 is urged downward at the other end (lower end) of the disc spring 29 whose one end (upper end) is supported by the cover 30, and its outer tapered surface 21a comes into surface contact with the inner tapered surface 23a. It is in pressure contact.

【0065】このように構成された磁歪振動モータで
は、制御装置から第1グループの2つの磁界コイル26
aと、第2グループの2つの磁界コイル26bとに90
度位相の異なった(ずれた)交流電流が供給されると、
各磁界コイル26a,26bにて該交流電流に基づいた
交番磁界が発生される。すると、永久磁石27にて発生
される一方向のバイアス磁界と、前記交番磁界に基づい
た磁界の変化によって、各超磁歪素子25a,25bに
て内周テーパ面23aに進行波振動が発生される。する
と、その進行波振動に基づいてロータ21が回転駆動さ
れる。
In the magnetostrictive vibration motor configured as described above, the two magnetic field coils 26 of the first group are
a and the two magnetic field coils 26b of the second group
When alternating currents with different degrees (shifted) are supplied,
In each of the magnetic field coils 26a and 26b, an alternating magnetic field is generated based on the alternating current. Then, a traveling wave vibration is generated on the inner peripheral taper surface 23a in each of the giant magnetostrictive elements 25a and 25b due to a one-way bias magnetic field generated by the permanent magnet 27 and a change in the magnetic field based on the alternating magnetic field. . Then, the rotor 21 is rotationally driven based on the traveling wave vibration.

【0066】次に、上記第2の実施の形態の特徴的な作
用効果を以下に記載する。 (1)超磁歪素子25a,25bは、外周側ヨーク22
の外周筒部22aと内周側ヨーク23とにより狭持さ
れ、該外周側ヨーク22、該内周側ヨーク23及び上部
連結ヨーク24にて磁路が構成される(磁界コイル26
a,26b及び永久磁石27→各ヨーク22〜24の少
なくとも1つ→超磁歪素子8→各ヨーク22〜24の少
なくとも1つ→磁界コイル9及び永久磁石10)ため、
漏れ磁束の発生が抑制される。よって、供給する交流電
流に対する有効な磁束の量、ひいては出力(振動の振
幅)を大きくすることができ、高効率化を図ることがで
きる。
Next, the characteristic operation and effect of the second embodiment will be described below. (1) The giant magnetostrictive elements 25a and 25b
The outer peripheral yoke 22, the inner peripheral yoke 23 and the upper connecting yoke 24 constitute a magnetic path (the magnetic field coil 26).
a, 26b and permanent magnet 27 → at least one of yokes 22 to 24 → giant magnetostrictive element 8 → at least one of yokes 22 to 24 → magnetic field coil 9 and permanent magnet 10)
Generation of leakage magnetic flux is suppressed. Therefore, the amount of effective magnetic flux with respect to the supplied alternating current, and the output (amplitude of vibration) can be increased, and high efficiency can be achieved.

【0067】(2)永久磁石27にて一方向のバイアス
磁界が発生されるため、磁界コイル26a,26bを小
型化するとともに供給する交流電流の値を小さくしなが
ら、超磁歪素子25a,25bを十分に伸ばす程度の一
方向の大きな磁界を発生させることができる。よって、
更に高効率化を図ることができる。
(2) Since a unidirectional bias magnetic field is generated by the permanent magnet 27, the giant magnetostrictive elements 25a and 25b can be mounted while reducing the size of the magnetic field coils 26a and 26b and the value of the supplied AC current. A large magnetic field in one direction that can be sufficiently extended can be generated. Therefore,
Further, higher efficiency can be achieved.

【0068】(3)超磁歪素子25a,25bは、外周
筒部22aの内周面と内周側ヨーク23の外周面とによ
り狭持されて与圧が加えられている。このように超磁歪
素子25a,25bに与圧を加えることで振動の振幅を
大きくすることができ、更に効率良くロータ21を回転
させることができる。しかも、超磁歪素子25a,25
bは、外周筒部22aの内周面に当接された状態で、そ
の内側に内周側ヨーク23が圧入されることで外周筒部
22aの内周面と内周側ヨーク23の外周面とにより狭
持され与圧が加えられるため、この磁歪振動モータ(ス
テータ20)は、特に与圧を加えるための別部材を必要
としない。よって、与圧を加えるための別部材を要する
ものに比べてその部品点数が少なくなり、ひいては製造
コストを低減することができる。
(3) The giant magnetostrictive elements 25a and 25b are held by the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 22a and the outer peripheral surface of the inner yoke 23, and are pressurized. By applying a preload to the giant magnetostrictive elements 25a and 25b in this manner, the amplitude of vibration can be increased, and the rotor 21 can be rotated more efficiently. Moreover, the giant magnetostrictive elements 25a, 25
b is an inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 22a and an outer peripheral surface of the inner peripheral yoke 23 when the inner peripheral yoke 23 is pressed into the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 22a in a state of being in contact with the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 22a. Thus, the magnetostrictive vibration motor (stator 20) does not require a separate member for applying the pressurization. Therefore, the number of parts is reduced as compared with the case where a separate member for applying the pressurization is required, and the manufacturing cost can be reduced.

【0069】(4)内周側ヨーク23の内周面は、その
直径が軸方向に直線的に変化する内周テーパ面23aと
され、ロータ21の外周面には、前記内周テーパ面23
aに面接触可能な外周テーパ面21aが形成されてい
る。そして、ロータ21は、一端(上端)側がカバー3
0に支持された皿ばね29の他端(下端)にて下方に付
勢されて、その外周テーパ面21aが前記内周テーパ面
23aに面接触且つ押圧接触されている。このようにす
ると、ロータ21(外周テーパ面21a)をステータ2
0のロータ接触面(内周テーパ面23a)に径方向に容
易に押圧接触させることができる。しかも、ロータ21
は、その外周テーパ面21aが内周テーパ面23aに押
圧接触されることで軸中心位置が保持されるため、該磁
歪振動モータが該ロータ21の出力軸21bを支持する
軸受を必要としなくなる。その結果、磁歪振動モータの
製造コストを低減することができる。
(4) The inner peripheral surface of the inner peripheral side yoke 23 is an inner peripheral taper surface 23a whose diameter changes linearly in the axial direction. The outer peripheral surface of the rotor 21 has the inner peripheral taper surface 23a.
The outer peripheral taper surface 21a which can make surface contact with a is formed. The rotor 21 has one end (upper end) side of the cover 3.
The lower end of the disc spring 29 supported at 0 is urged downward so that the outer peripheral tapered surface 21a is in surface contact and pressure contact with the inner peripheral tapered surface 23a. By doing so, the rotor 21 (outer peripheral tapered surface 21a) is
0 can easily be brought into radial contact with the rotor contact surface (the inner peripheral tapered surface 23a). Moreover, the rotor 21
Since the outer peripheral taper surface 21a is pressed against the inner peripheral taper surface 23a to maintain the axial center position, the magnetostrictive vibration motor does not require a bearing for supporting the output shaft 21b of the rotor 21. As a result, the manufacturing cost of the magnetostrictive vibration motor can be reduced.

【0070】(5)外周側ヨーク22は、磁歪振動モー
タのハウジングを兼ねて構成されるため、外周側ヨーク
22とハウジングが別部材で構成されるものに比べて、
その製造コストを低減することができる。
(5) Since the outer peripheral yoke 22 also serves as the housing of the magnetostrictive vibration motor, the outer yoke 22 and the housing are different from those in which the outer yoke 22 and the housing are formed as separate members.
The manufacturing cost can be reduced.

【0071】(6)外周側ヨーク22は、略円筒形状の
外周筒部22aと、円盤形状の底部22bとを備える。
そして、底部22bには、上方に環状に突出した環状凸
部22cが形成され、該環状凸部22cの上部には、内
周側ヨーク23(係合凸部23b)と周方向に係合する
係合凹部22dが形成されている。よって、この磁歪振
動モータ(ステータ20)では、内周側ヨーク23の回
り止めのための別部材を必要としなくなる。その結果、
磁歪振動モータ(ステータ20)の製造コストを低減す
ることができる。
(6) The outer yoke 22 includes an outer cylindrical portion 22a having a substantially cylindrical shape and a bottom portion 22b having a disk shape.
An annular convex portion 22c is formed on the bottom portion 22b so as to protrude annularly upward. The upper portion of the annular convex portion 22c is circumferentially engaged with the inner peripheral yoke 23 (the engaging convex portion 23b). An engagement recess 22d is formed. Therefore, this magnetostrictive vibration motor (stator 20) does not require a separate member for preventing the inner peripheral yoke 23 from rotating. as a result,
The manufacturing cost of the magnetostrictive vibration motor (stator 20) can be reduced.

【0072】(7)磁歪素子として変位量の大きい超磁
歪素子25a,25bを用いたため、振動の振幅を大き
くすることができ、更に効率良くロータ21を回転させ
ることができる。
(7) Since the giant magnetostrictive elements 25a and 25b having a large displacement are used as the magnetostrictive elements, the amplitude of vibration can be increased and the rotor 21 can be rotated more efficiently.

【0073】(8)一方向のバイアス磁界を発生するバ
イアス磁界発生手段として永久磁石27を用いたため、
簡単な構成で一方向のバイアス磁界を発生させることが
できる。
(8) Since the permanent magnet 27 is used as a bias magnetic field generating means for generating a bias magnetic field in one direction,
A bias magnetic field in one direction can be generated with a simple configuration.

【0074】上記各実施の形態は、以下のように変更し
てもよい。 ・上記各実施の形態では、一方向のバイアス磁界が発生
する永久磁石10,27を設けたが、該永久磁石10,
27を除いた構成としてもよい。このようにしても、上
記各実施の形態の効果(1)、(3)〜(7)と同様の
効果を得ることができる。
The above embodiments may be modified as follows. In the above embodiments, the permanent magnets 10 and 27 for generating a unidirectional bias magnetic field are provided.
27 may be omitted. Even in this case, effects similar to the effects (1), (3) to (7) of the above embodiments can be obtained.

【0075】・上記第1の実施の形態では、下側及び上
側ヨーク6,7と超磁歪素子8のヨーク貫通孔6a,7
a及び磁歪素子貫通孔8aを貫通するボルト11にナッ
ト12を螺合させることで該下側及び上側ヨーク6,
7、超磁歪素子8を締結するとともに、該超磁歪素子8
に与圧を加えるとしたが、他の構成で下側及び上側ヨー
ク6,7、超磁歪素子8を締結し、超磁歪素子8に与圧
を加えてもよい。例えば、下側金属ブロック3と上側金
属ブロック4とをその径方向外側で軸線方向に締結する
他の締結部材にて締結し、超磁歪素子8に与圧を加えて
もよい。このようにしても、上記第1の実施の形態の効
果(1)、(2)、(4)〜(8)と同様の効果を得る
ことができる。しかも、超磁歪素子8に与圧を加えるこ
とで振動の振幅を大きくすることができ、更に効率良く
ロータ2を回転させることができる。又、超磁歪素子8
に与圧を加えない構成に変更してもよい。このようにし
ても、上記第1の実施の形態の効果(1)、(2)、
(4)〜(8)と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the lower and upper yokes 6, 7 and the yoke through holes 6a, 7 of the giant magnetostrictive element 8 are provided.
a and a nut 12 is screwed into a bolt 11 passing through the through hole 8a of the magnetostrictive element and the lower and upper yokes 6, 6.
7, fastening the giant magnetostrictive element 8 and
However, the lower and upper yokes 6 and 7 and the giant magnetostrictive element 8 may be fastened in another configuration to apply a pressurization to the giant magnetostrictive element 8. For example, the lower metal block 3 and the upper metal block 4 may be fastened by another fastening member that is fastened in the axial direction on the outside in the radial direction, and pressurization may be applied to the giant magnetostrictive element 8. Even in this case, effects similar to the effects (1), (2), (4) to (8) of the first embodiment can be obtained. In addition, by applying a pressure to the giant magnetostrictive element 8, the amplitude of the vibration can be increased, and the rotor 2 can be more efficiently rotated. Also, the giant magnetostrictive element 8
May be changed to a configuration in which no preload is applied. Even in this case, the effects (1), (2), and
The same effects as (4) to (8) can be obtained.

【0076】・上記第1の実施の形態では、上側金属ブ
ロック4には、自身の上端面(ロータ接触面)の振動の
振幅を大きくするためのホーン部4bが形成されている
としたが、ホーン部4bが形成されていない上側金属ブ
ロック4に変更してもよい。このようにしても、上記第
1の実施の形態の効果(1)〜(3)、(5)〜(8)
と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the horn portion 4b for increasing the amplitude of the vibration of the upper end surface (the rotor contact surface) of the upper metal block 4 is described. You may change to the upper metal block 4 in which the horn part 4b is not formed. Even in this case, the effects (1) to (3) and (5) to (8) of the first embodiment can be obtained.
The same effect as described above can be obtained.

【0077】・上記第1の実施の形態では、振動変換ブ
ロック5の外周面には、振動(ステータ主体モードの振
動)に基づいてロータ2を正回転駆動するための捩り振
動を発生する傾斜した複数のスリット(凹部)5aが形
成され、ロータ2の外周面には、振動(ロータ主体モー
ドの振動)に基づいてロータ2を逆回転駆動するための
捩り振動を発生するスリット2bが形成されるとした
が、スリット2b,5aのいずれか一方を形成しない構
成に変更してもよい。このようにしても、効率良く一方
向の回転力を得ることができる。又、スリット2b,5
aの形状を、共通の共振周波数で、共にロータ2を正回
転駆動するための捩り振動を発生するスリットに変更し
てもよい。尚、この場合、磁界コイル9に前記共通の共
振周波数と対応した交流電流を供給する必要がある。こ
のようにすると、更に効率良く一方向の回転力を得るこ
とができる。
In the first embodiment, the outer peripheral surface of the vibration conversion block 5 is inclined to generate torsional vibration for driving the rotor 2 to rotate forward based on the vibration (vibration in the stator main mode). A plurality of slits (recesses) 5a are formed, and a slit 2b that generates torsional vibration for reverse rotation driving of the rotor 2 based on vibration (vibration in the rotor main mode) is formed on the outer peripheral surface of the rotor 2. However, the configuration may be changed to one in which one of the slits 2b and 5a is not formed. Even in this case, it is possible to efficiently obtain a rotational force in one direction. Also, slits 2b, 5
The shape of a may be changed to a slit that generates torsional vibration for driving the rotor 2 to rotate forward at a common resonance frequency. In this case, it is necessary to supply an alternating current corresponding to the common resonance frequency to the magnetic field coil 9. This makes it possible to more efficiently obtain a rotational force in one direction.

【0078】・上記第1の実施の形態では、下側及び上
側ヨーク6,7は、内外径が下側金属ブロック3の内外
径と同じの略円盤形状に形成され、その間に超磁歪素子
8、磁界コイル9及び永久磁石10を狭持するとした
が、少なくとも超磁歪素子8を狭持するようにその外径
を小さくしてもよい。例えば、下側及び上側ヨーク6,
7の外径を磁界コイル9の外径と同じに設定し、永久磁
石10の軸線方向長さを超磁歪素子8及び磁界コイル9
を狭持した下側ヨークの下端から、上側ヨークの上端ま
での長さとする。このようにしても、上記第1の実施の
形態の効果と同様の効果を得ることができる。しかも、
永久磁石の軸線方向長さが長くなることから、第1の実
施の形態と同様のバイアス磁界を得ながら永久磁石の径
方向の厚さを薄くすることができ、ひいては磁歪振動モ
ータの小径化を図ることができる。又、例えば、下側及
び上側ヨーク6,7の外径を超磁歪素子8の外径と同じ
に設定し、磁界コイル9及び永久磁石10の軸線方向長
さを超磁歪素子8を狭持した下側ヨークの下端から、上
側ヨークの上端までの長さとする。このようにしても、
上記第1の実施の形態の効果と同様の効果を得ることが
できる。しかも、永久磁石の軸線方向長さが長くなるこ
とから、第1の実施の形態と同様のバイアス磁界を得な
がら永久磁石の径方向の厚さを薄くすることができ、ひ
いては磁歪振動モータの小径化を図ることができる。更
に、磁界コイルの軸線方向長さが長くなることから、第
1の実施の形態と同様の振幅の交番磁界を得ながら、磁
界コイルの径方向の厚さを薄くすることができ、ひいて
は磁歪振動モータの更なる小径化を図ることができる。
In the first embodiment, the lower and upper yokes 6, 7 are formed in a substantially disk shape whose inner and outer diameters are the same as the inner and outer diameters of the lower metal block 3. Although the magnetic field coil 9 and the permanent magnet 10 are held, the outer diameter may be reduced so as to hold at least the giant magnetostrictive element 8. For example, the lower and upper yokes 6,
7 is set equal to the outer diameter of the magnetic field coil 9, and the axial length of the permanent magnet 10 is set to the giant magnetostrictive element 8 and the magnetic field coil 9.
From the lower end of the lower yoke to the upper end of the upper yoke. Even in this case, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Moreover,
Since the length of the permanent magnet in the axial direction is increased, the thickness of the permanent magnet in the radial direction can be reduced while obtaining the same bias magnetic field as in the first embodiment, and thus the size of the magnetostrictive vibration motor can be reduced. Can be planned. Further, for example, the outer diameters of the lower and upper yokes 6 and 7 are set to be the same as the outer diameters of the giant magnetostrictive elements 8, and the axial lengths of the magnetic field coil 9 and the permanent magnet 10 are narrowed by the giant magnetostrictive elements 8. The length is from the lower end of the lower yoke to the upper end of the upper yoke. Even if you do this,
The same effects as those of the first embodiment can be obtained. Moreover, since the length of the permanent magnet in the axial direction is increased, the thickness of the permanent magnet in the radial direction can be reduced while obtaining the same bias magnetic field as in the first embodiment. Can be achieved. Further, since the length of the magnetic field coil in the axial direction is increased, the thickness of the magnetic field coil in the radial direction can be reduced while obtaining an alternating magnetic field having the same amplitude as that of the first embodiment. The diameter of the motor can be further reduced.

【0079】・上記各実施の形態では、磁歪素子として
変位量の大きい超磁歪素子8,25a,25bを用いた
が、変位量の小さい磁歪素子に変更してもよい。このよ
うにしても、上記各実施の形態の効果(1)〜(6)、
(8)と同様の効果を得ることができる。
In the above embodiments, the giant magnetostrictive elements 8, 25a, 25b having a large displacement are used as the magnetostrictive elements, but may be changed to the magnetostrictive elements having a small displacement. Even in this case, the effects (1) to (6) of the above embodiments,
The same effect as (8) can be obtained.

【0080】・上記各実施の形態では、一方向のバイア
ス磁界を発生するバイアス磁界発生手段として永久磁石
10,27を用いたが、一方向のバイアス磁界を発生す
ることができれば他のバイアス磁界発生手段に変更して
もよい。例えば、永久磁石10,27をバイアス磁界発
生コイルに変更してもよい。尚、この場合、磁歪振動モ
ータの駆動時に、バイアス磁界発生コイルに直流電流を
供給する必要がある。このようにしても、上記各実施の
形態の効果(1)、(3)〜(7)と同様の効果を得る
ことができる。又、バイアス磁界発生コイルにて一方向
のバイアス磁界が発生されるため、磁界コイル9,26
a,26bを小型化するとともに供給する交流電流の値
を小さくしながら、超磁歪素子8,25a,25bを十
分に伸ばす程度の一方向の大きな磁界を発生させること
ができる。
In the above embodiments, the permanent magnets 10 and 27 are used as the bias magnetic field generating means for generating the bias magnetic field in one direction. However, if the bias magnetic field in one direction can be generated, other bias magnetic fields can be generated. The means may be changed. For example, the permanent magnets 10 and 27 may be changed to bias magnetic field generating coils. In this case, it is necessary to supply a direct current to the bias magnetic field generating coil when driving the magnetostrictive vibration motor. Even in this case, effects similar to the effects (1), (3) to (7) of the above embodiments can be obtained. Since the bias magnetic field generating coil generates a bias magnetic field in one direction, the magnetic field coils 9 and 26
It is possible to generate a large magnetic field in one direction enough to sufficiently extend the giant magnetostrictive elements 8, 25a, 25b while reducing the size of the AC current to be supplied and reducing the size of the supplied AC current.

【0081】・上記第2の実施の形態では、超磁歪素子
25a,25bは、外周筒部22aの内周面に当接され
た状態で、その内側に内周側ヨーク23が圧入されるこ
とで外周筒部22aの内周面と内周側ヨーク23の外周
面とにより狭持され与圧が加えられるとしたが、他の構
成で超磁歪素子25a,25bに与圧を加えてもよい。
例えば、超磁歪素子25a,25bを与圧が加えれてい
ない状態で前記収容部28内に収容し、その後、外周筒
部22aを径方向内側に圧縮して縮径することで超磁歪
素子25a,25bに与圧を加えてもよい。このように
しても、上記第2の実施の形態の効果(1)、(2)、
(4)〜(8)と同様の効果を得ることができる。しか
も、超磁歪素子25a,25bに与圧を加えることで振
動の振幅を大きくすることができ、更に効率良くロータ
21を回転させることができる。又、超磁歪素子25
a,25bに与圧を加えない構成に変更してもよい。こ
のようにしても、上記第2の実施の形態の効果(1)、
(2)、(4)〜(8)と同様の効果を得ることができ
る。
In the second embodiment, the inner peripheral yoke 23 is press-fitted inside the giant magnetostrictive elements 25a and 25b in a state where the giant magnetostrictive elements 25a and 25b are in contact with the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 22a. And pressurized by the inner peripheral surface of the outer cylindrical portion 22a and the outer peripheral surface of the inner peripheral yoke 23. However, the preload may be applied to the giant magnetostrictive elements 25a and 25b by another configuration. .
For example, the giant magnetostrictive elements 25a, 25b are housed in the housing part 28 in a state in which no preload is applied, and then the outer cylindrical part 22a is compressed radially inward to reduce the diameter thereof. Pressurization may be applied to 25b. Even in this case, the effects (1), (2), and
The same effects as (4) to (8) can be obtained. In addition, by applying a preload to the giant magnetostrictive elements 25a and 25b, the amplitude of the vibration can be increased, and the rotor 21 can be rotated more efficiently. Also, the giant magnetostrictive element 25
The configuration in which no preload is applied to a and 25b may be changed. Even in this case, the effect (1) of the second embodiment,
The same effects as (2) and (4) to (8) can be obtained.

【0082】・上記第2の実施の形態では、内周側ヨー
ク23の内周面を、その直径が軸方向に直線的に変化す
る内周テーパ面23aとし、ロータ21の外周面に前記
内周テーパ面23aに面接触可能な外周テーパ面21a
を形成し、ロータ21を下方に付勢して、その外周テー
パ面21aを内周テーパ面23aに面接触且つ押圧接触
させたが、ロータ21をステータ20に径方向に押圧接
触することができれば他の構成に変更してもよい。例え
ば、内周及び外周テーパ面23a,21aを直径が軸線
方向に変化しない面とし、ロータがステータ(内周側ヨ
ーク)内に前記押圧接触と同様に押圧接触されるように
所定圧で圧入された構成に変更してもよい。このように
しても、上記第2の実施の形態の効果(1)〜(3)、
(5)〜(8)と同様の効果を得ることができる。又、
このようにしても、ロータは軸中心位置が保持されるた
め、該磁歪振動モータがロータの出力軸を支持する軸受
を必要としなくなる。
In the second embodiment, the inner peripheral surface of the inner peripheral side yoke 23 is an inner peripheral taper surface 23a whose diameter linearly changes in the axial direction. Outer peripheral tapered surface 21a capable of surface contact with peripheral tapered surface 23a
Is formed, and the outer peripheral taper surface 21a is brought into surface contact and pressure contact with the inner peripheral taper surface 23a by urging the rotor 21 downward. However, if the rotor 21 can be pressed against the stator 20 in the radial direction, You may change to another structure. For example, the inner and outer tapered surfaces 23a and 21a are surfaces whose diameters do not change in the axial direction, and the rotor is pressed into the stator (inner yoke) at a predetermined pressure so as to be pressed in the same manner as the pressed contact. The configuration may be changed. Even in this case, the effects (1) to (3) of the second embodiment,
The same effects as (5) to (8) can be obtained. or,
Even in this case, since the rotor is kept at the axial center position, the magnetostrictive vibration motor does not require a bearing for supporting the output shaft of the rotor.

【0083】・上記第2の実施の形態では、ロータ21
は、その外周テーパ面21aが内周テーパ面23aに押
圧接触されることで軸中心位置が保持されるとしたが、
カバー30の貫通孔30aに軸受を設けて、該軸受にて
ロータ21の出力軸21bを支持してもよい。このよう
にすると、確実にロータ21の軸中心位置が保持され
る。
In the second embodiment, the rotor 21
Although the outer peripheral taper surface 21a is pressed against the inner peripheral taper surface 23a to maintain the axial center position,
A bearing may be provided in the through hole 30a of the cover 30, and the output shaft 21b of the rotor 21 may be supported by the bearing. This ensures that the axial center position of the rotor 21 is maintained.

【0084】・上記第2の実施の形態では、外周側ヨー
ク22は、磁歪振動モータのハウジングを兼ねるとした
が、磁歪振動モータのハウジングは、別部材で構成して
もよい。このようにしても、上記第2の実施の形態の効
果(1)〜(4)、(6)〜(8)と同様の効果を得る
ことができる。
In the second embodiment, the outer yoke 22 also serves as the housing of the magnetostrictive vibration motor. However, the housing of the magnetostrictive vibration motor may be constituted by another member. Even in this case, effects similar to the effects (1) to (4) and (6) to (8) of the second embodiment can be obtained.

【0085】・上記第2の実施の形態では、外周側ヨー
ク22は、略円筒形状の外周筒部22aと、円盤形状の
底部22bとを備え、底部22bには、内周側ヨーク2
3(係合凸部23b)と周方向に係合する係合凹部22
dが形成されるとしたが、内周側ヨーク23を別部材に
て回り止めしてもよい。このようにしても、上記第2の
実施の形態の効果(1)〜(5)、(7)〜(8)と同
様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, the outer yoke 22 includes the outer cylindrical portion 22a having a substantially cylindrical shape and the bottom portion 22b having a disk shape.
3 (engaging convex portion 23b) and engaging concave portion 22 circumferentially engaged therewith
Although d is formed, the inner peripheral yoke 23 may be prevented from rotating by another member. Even in this case, the same effects as the effects (1) to (5) and (7) to (8) of the second embodiment can be obtained.

【0086】・上記第2の実施の形態では、超磁歪素子
25a,25b、磁界コイル26a,26b、永久磁石
27をそれぞれ4つずつ(2つずつ2グループ)備える
としたが、それらの個数を適宜変更してもよい。例え
ば、超磁歪素子25a,25b、磁界コイル26a,2
6b、永久磁石27をそれぞれ8つずつ(4つずつ2グ
ループ)備える磁歪振動モータ(ステータ20)に変更
してもよい。このようにしても、上記第2の実施の形態
の効果と同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, four giant magnetostrictive elements 25a and 25b, four magnetic coils 26a and 26b, and four permanent magnets 27 are provided (two groups of two magnets). It may be changed as appropriate. For example, giant magnetostrictive elements 25a and 25b, magnetic field coils 26a and 2
6b, a magnetostrictive vibration motor (stator 20) including eight permanent magnets 27 (two groups of four permanent magnets) may be used. Even in this case, the same effect as the effect of the second embodiment can be obtained.

【0087】・上記各実施の形態の磁歪振動モータは、
交流電流に基づいた磁界の変化によって振動を発生する
磁歪素子と、その磁歪素子を狭持し磁路を構成するヨー
クとを有するステータと、前記ステータに押圧接触さ
れ、前記振動に基づいて回転するロータとを備えたもの
であれば、他の磁歪振動モータに変更して実施してもよ
い。
The magnetostrictive vibration motor of each of the above embodiments is
A stator having a magnetostrictive element that generates vibration by a change in a magnetic field based on an alternating current, a yoke that sandwiches the magnetostrictive element and forms a magnetic path, and is pressed into contact with the stator and rotates based on the vibration. As long as the motor includes a rotor, the motor may be changed to another magnetostrictive vibration motor.

【0088】上記各実施の形態から把握できる技術的思
想について、以下にその効果とともに記載する。 (イ)請求項1乃至11のいずれか1項に記載の磁歪振
動モータにおいて、前記磁歪素子は、超磁歪素子である
ことを特徴とする磁歪振動モータ。このようにすると、
振動の振幅を大きくすることができ、更に効率良くロー
タを回転させることができる。
The technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described below together with their effects. (A) The magnetostrictive vibration motor according to any one of claims 1 to 11, wherein the magnetostrictive element is a giant magnetostrictive element. This way,
The amplitude of the vibration can be increased, and the rotor can be more efficiently rotated.

【0089】(ロ)請求項12乃至14のいずれか1項
に記載のステータにおいて、前記磁歪素子は、超磁歪素
子であることを特徴とするステータ。このようにする
と、振動の振幅を大きくすることができ、更に効率良く
ロータを回転させることができる。
(B) The stator according to any one of claims 12 to 14, wherein the magnetostrictive element is a giant magnetostrictive element. By doing so, the amplitude of the vibration can be increased, and the rotor can be more efficiently rotated.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜11に
記載の発明によれば、高効率の磁歪振動モータを提供す
ることができる。
As described in detail above, according to the first to eleventh aspects of the present invention, a highly efficient magnetostrictive vibration motor can be provided.

【0091】又、請求項12〜14に記載の発明によれ
ば、高効率の磁歪振動モータのステータを提供すること
ができる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a highly efficient magnetostrictive vibration motor stator.

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

【図1】第1の実施の形態における磁歪振動モータの要
部断面図。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a magnetostrictive vibration motor according to a first embodiment.

【図2】第2の実施の形態における磁歪振動モータの要
部断面図。
FIG. 2 is an essential part cross-sectional view of a magnetostrictive vibration motor according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、20…ステータ、2、21…ロータ、4…上側金属
ブロック(金属ブロック)、5…振動変換ブロック、
6,7…下側及び上側ヨーク(ヨーク)、8,25a,
25b…超磁歪素子(磁歪素子)、9,26a,26b
…磁界コイル、10,27…永久磁石(バイアス磁界発
生手段)、11…締結部材を構成するボルト、12…締
結部材を構成するナット、22…外周側ヨーク(ヨー
ク)、23…内周側ヨーク(ヨーク)、24…上部連結
ヨーク(ヨーク)、2b,5a…スリット、4b…ホー
ン部、6a,7a…ヨーク貫通孔、8a…磁歪素子貫通
孔、21a…外周テーパ面、22b…底部、22d…係
合凹部(係合部)、23a…内周テーパ面。
1, 20 ... stator, 2, 21 ... rotor, 4 ... upper metal block (metal block), 5 ... vibration conversion block,
6, 7 ... lower and upper yokes (yoke), 8, 25a,
25b: giant magnetostrictive element (magnetostrictive element), 9, 26a, 26b
... magnetic field coil, 10, 27 ... permanent magnet (bias magnetic field generating means), 11 ... bolt forming a fastening member, 12 ... nut forming a fastening member, 22 ... outer yoke (yoke), 23 ... inner circumference yoke (Yoke), 24: upper connecting yoke (yoke), 2b, 5a: slit, 4b: horn part, 6a, 7a: yoke through hole, 8a: magnetostrictive element through hole, 21a: outer peripheral tapered surface, 22b: bottom portion, 22d … Engaging recess (engaging portion), 23a… inner peripheral taper surface.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電流に基づいた磁界の変化によって
振動を発生する磁歪素子(8,25a,25b)と、そ
の磁歪素子(8,25a,25b)を狭持し磁路を構成
するヨーク(6,7,22〜24)とを有するステータ
(1,20)と、 前記ステータ(1,20)に押圧接触され、前記振動に
基づいて回転するロータ(2,21)とを備えたことを
特徴とする磁歪振動モータ。
1. A magnetostrictive element (8, 25a, 25b) for generating vibration by a change in a magnetic field based on an alternating current, and a yoke (8, 25a, 25b) forming a magnetic path by sandwiching the magnetostrictive element (8, 25a, 25b). 6, 7, 22 to 24), and a rotor (2, 21) that is pressed into contact with the stator (1, 20) and rotates based on the vibration. Characteristic magnetostrictive vibration motor.
【請求項2】 磁界の変化よって振動を発生する磁歪素
子(8)と、その磁歪素子(8)の外周を囲うように設
けられ、交流電流に基づいて交番磁界を発生する磁界コ
イル(9)と、その磁界コイル(9)の外周を囲うよう
に設けられ、一方向のバイアス磁界を発生するバイアス
磁界発生手段(10)と、少なくとも前記磁歪素子
(8)をその軸方向に狭持し前記磁界コイル(9)及び
前記バイアス磁界発生手段(10)とともに磁路を構成
するヨーク(6,7)とを有するステータ(1)と、 前記ステータ(1)の前記軸方向の端部に押圧接触さ
れ、前記振動に基づいて回転するロータ(2)とを備え
たことを特徴とする磁歪振動モータ。
2. A magnetostrictive element (8) that generates vibrations due to a change in a magnetic field, and a magnetic field coil (9) that is provided so as to surround an outer periphery of the magnetostrictive element (8) and generates an alternating magnetic field based on an alternating current. A bias magnetic field generating means (10) provided so as to surround the outer periphery of the magnetic field coil (9) and generating a bias magnetic field in one direction; and at least the magnetostrictive element (8) is held in the axial direction by A stator (1) having a magnetic field coil (9) and yokes (6, 7) forming a magnetic path together with the bias magnetic field generating means (10); and pressing contact with the axial end of the stator (1). And a rotor (2) that rotates based on the vibration.
【請求項3】 請求項2に記載の磁歪振動モータにおい
て、 前記ステータ(1)の前記磁歪素子(8)及び前記ヨー
ク(6,7)に軸方向に貫通する磁歪素子貫通孔(8
a)及びヨーク貫通孔(6a,7a)を形成し、該両貫
通孔(6a〜8a)を貫通する締結部材(11,12)
にて該磁歪素子(8)及び該ヨーク(6,7)を締結す
るとともに、該両ヨーク(6,7)を介して該磁歪素子
(8)に与圧を加えたことを特徴とする磁歪振動モー
タ。
3. The magnetostrictive vibration motor according to claim 2, wherein the magnetostrictive element through hole (8) penetrates through the magnetostrictive element (8) and the yoke (6, 7) of the stator (1) in the axial direction.
a) and yoke through holes (6a, 7a), and fastening members (11, 12) penetrating both through holes (6a to 8a).
Wherein the magnetostrictive element (8) and the yokes (6, 7) are fastened and pressurized is applied to the magnetostrictive element (8) via the yokes (6, 7). Vibration motor.
【請求項4】 請求項3に記載の磁歪振動モータにおい
て、 前記締結部材(11,12)は、前記ロータ(2)の接
触面の振動の振幅を大きくするためのホーン部(4b)
が形成された金属ブロック(4)を介して前記両ヨーク
(6,7)を締結したことを特徴とする磁歪振動モー
タ。
4. The magnetostrictive vibration motor according to claim 3, wherein the fastening member (11, 12) has a horn (4b) for increasing the amplitude of vibration of a contact surface of the rotor (2).
A magnetostrictive vibration motor characterized in that the two yokes (6, 7) are fastened via a metal block (4) formed with.
【請求項5】 請求項3又は4に記載の磁歪振動モータ
において、 前記締結部材(11,12)は、縦振動に基づいて捩り
振動を発生するスリット(5a)が形成された振動変換
ブロック(5)を介して前記両ヨーク(6,7)を締結
したことを特徴とする磁歪振動モータ。
5. The vibration conversion block according to claim 3, wherein the fastening member has a slit formed to generate torsional vibration based on longitudinal vibration. A magnetostrictive vibration motor characterized in that the two yokes (6, 7) are fastened via 5).
【請求項6】 請求項3乃至5のいずれか1項に記載の
磁歪振動モータにおいて、 前記ロータ(2)に、前記ステータ(1)の振動に基づ
いて捩り振動を発生するスリット(2b)を形成したこ
とを特徴とする磁歪振動モータ。
6. The magnetostrictive vibration motor according to claim 3, wherein the rotor (2) has a slit (2b) for generating torsional vibration based on the vibration of the stator (1). A magnetostrictive vibration motor characterized by being formed.
【請求項7】 周方向に複数配置され、磁界の変化によ
って振動を発生する2つのグループの磁歪素子(25
a,25b)と、径方向を避けて前記各磁歪素子(25
a,25b)を囲うように設けられ、交流電流に基づい
て交番磁界を発生する磁界コイル(26a,26b)
と、径方向を避けて前記各磁界コイル(26a,26
b)を囲うように設けられ、一方向のバイアス磁界を発
生するバイアス磁界発生手段(27)と、少なくとも前
記磁歪素子(25a,25b)をその径方向に狭持し前
記磁界コイル(26a,26b)及び前記バイアス磁界
発生手段(27)とともに磁路を構成するヨーク(22
〜24)とを有し、2つのグループの前記磁歪素子(2
5a,25b)と対応した2つのグループの前記磁界コ
イル(26a,26b)に90度位相の異なる交流電流
を供給し、該磁歪素子(25a,25b)にて進行波振
動を発生するステータ(20)と、 前記ステータ(20)に径方向に押圧接触され、前記進
行波振動に基づいて回転するロータ(21)とを備えた
ことを特徴とする磁歪振動モータ。
7. Two groups of magnetostrictive elements (25) arranged in the circumferential direction and generating vibration by a change in magnetic field.
a, 25b) and each of the magnetostrictive elements (25
magnetic field coils (26a, 26b) provided so as to surround the a.25b) and generating an alternating magnetic field based on an alternating current
And the magnetic field coils (26a, 26a)
b) and a bias magnetic field generating means (27) for generating a bias magnetic field in one direction, and at least the magnetostrictive elements (25a, 25b) held in the radial direction to form the magnetic field coils (26a, 26b). ) And the yoke (22) forming a magnetic path together with the bias magnetic field generating means (27).
To 24), and two groups of the magnetostrictive elements (2
A stator (20) that supplies alternating currents having a phase difference of 90 degrees to the two groups of magnetic field coils (26a, 26b) corresponding to the two groups corresponding to 5a, 25b) and generates traveling wave vibration in the magnetostrictive elements (25a, 25b). ), And a rotor (21) pressed radially against the stator (20) and rotated based on the traveling wave vibration.
【請求項8】 請求項7に記載の磁歪振動モータにおい
て、 前記磁歪素子(25a,25b)の径方向内側に配置さ
れる前記ヨーク(23)の内周面に、その直径が軸方向
に直線的に変化する内周テーパ面(23a)を形成し、 前記ロータ(21)の外周面に、前記内周テーパ面(2
3a)に面接触可能な外周テーパ面(21a)を形成
し、 前記ロータ(21)を軸方向に加圧して、その外周テー
パ面(21a)を前記内周テーパ面(23a)に面接触
且つ押圧接触させたことを特徴とする磁歪振動モータ。
8. The magnetostrictive vibration motor according to claim 7, wherein the diameter of the yoke (23) arranged radially inside the magnetostrictive element (25a, 25b) is linear in the axial direction. The inner peripheral taper surface (23a) is formed on the outer peripheral surface of the rotor (21).
3a) is formed with an outer peripheral tapered surface (21a) capable of surface contact, and the rotor (21) is pressed in the axial direction so that the outer peripheral tapered surface (21a) comes into surface contact with the inner peripheral tapered surface (23a). A magnetostrictive vibration motor characterized by being brought into pressure contact.
【請求項9】 請求項7又は8に記載の磁歪振動モータ
において、 前記磁歪素子(25a,25b)の径方向外側に配置さ
れる前記ヨーク(22)は、略円筒形状のハウジングを
構成することを特徴とする磁歪振動モータ。
9. The magnetostrictive vibration motor according to claim 7, wherein the yoke (22) arranged radially outside the magnetostrictive element (25a, 25b) forms a substantially cylindrical housing. A magnetostrictive vibration motor characterized by the following.
【請求項10】 請求項9に記載の磁歪振動モータにお
いて、 前記磁歪素子(25a,25b)の径方向外側に配置さ
れる前記ヨーク(22)を、底を有する略有底円筒形状
に形成し、該底部(22b)に前記磁歪素子(25a,
25b)の径方向内側に配置される前記ヨーク(23)
と周方向に係合する回り止め係合部(22d)を形成し
たことを特徴とする磁歪振動モータ。
10. The magnetostrictive vibration motor according to claim 9, wherein the yoke (22) arranged radially outside the magnetostrictive elements (25a, 25b) is formed in a substantially bottomed cylindrical shape having a bottom. , The magnetostrictive element (25a,
25b) the yoke (23) arranged radially inward
And a detent engaging portion (22d) which is circumferentially engaged with the magnetostrictive vibration motor.
【請求項11】 請求項2乃至10のいずれか1項に記
載の磁歪振動モータにおいて、 前記バイアス磁界発生手段(10,27)は、永久磁石
であることを特徴とする磁歪振動モータ。
11. The magnetostrictive vibration motor according to claim 2, wherein said bias magnetic field generating means (10, 27) is a permanent magnet.
【請求項12】 交流電流に基づいた磁界の変化によっ
て振動を発生する磁歪素子(8,25a,25b)と、 その磁歪素子(8,25a,25b)を狭持し磁路を構
成するヨーク(6,7,22〜24)とを有し、該振動
に基づいて回転するロータ(2,21)が押圧接触され
ることを特徴とするステータ。
12. A magnetostrictive element (8, 25a, 25b) that generates vibration by a change in a magnetic field based on an alternating current, and a yoke (8, 25a, 25b) sandwiching the magnetostrictive element (8, 25a, 25b) to form a magnetic path. 6, 7, 22 to 24), wherein the rotor (2, 21) rotating based on the vibration is brought into pressure contact with the stator.
【請求項13】 磁界の変化よって振動を発生する磁歪
素子(8)と、 その磁歪素子(8)の外周を囲うように設けられ、交流
電流に基づいて交番磁界を発生する磁界コイル(9)
と、 その磁界コイル(9)の外周を囲うように設けられ、一
方向のバイアス磁界を発生するバイアス磁界発生手段
(10)と、 少なくとも前記磁歪素子(8)をその軸方向に狭持し前
記磁界コイル(9)及び前記バイアス磁界発生手段(1
0)とともに磁路を構成するヨーク(6,7)とを有
し、該振動に基づいて回転するロータ(2)が軸方向の
端部に押圧接触されることを特徴とするステータ。
13. A magnetostrictive element (8) that generates vibrations due to a change in a magnetic field, and a magnetic field coil (9) that is provided so as to surround an outer periphery of the magnetostrictive element (8) and generates an alternating magnetic field based on an alternating current.
A bias magnetic field generating means (10) provided so as to surround the outer periphery of the magnetic field coil (9) and generating a unidirectional bias magnetic field; A magnetic field coil (9) and the bias magnetic field generating means (1);
And a yoke (6, 7) constituting a magnetic path together with the rotor (0), wherein the rotor (2) rotating based on the vibration is pressed against an axial end.
【請求項14】 周方向に複数配置され、磁界の変化に
よって振動を発生する2つのグループの磁歪素子(25
a,25b)と、 径方向を避けて前記各磁歪素子(25a,25b)を囲
うように設けられ、交流電流に基づいて交番磁界を発生
する磁界コイル(26a,26b)と、 径方向を避けて前記各磁界コイル(26a,26b)を
囲うように設けられ、一方向のバイアス磁界を発生する
バイアス磁界発生手段(27)と、 少なくとも前記磁歪素子(25a,25b)をその径方
向に狭持し前記磁界コイル(26a,26b)及び前記
バイアス磁界発生手段(27)とともに磁路を構成する
ヨーク(22〜24)とを有し、2つのグループの前記
磁歪素子(25a,25b)と対応した2つのグループ
の前記磁界コイル(26a,26b)に90度位相の異
なる交流電流を供給し、該磁歪素子(25a,25b)
にて進行波振動を発生し、該進行波振動に基づいて回転
するロータ(21)が径方向に押圧接触されることを特
徴とするステータ。
14. A group of two magnetostrictive elements (25) that are arranged in a plurality in the circumferential direction and generate vibration by a change in a magnetic field.
a, 25b), and a magnetic field coil (26a, 26b) that is provided so as to surround the magnetostrictive elements (25a, 25b) so as to avoid the radial direction and generates an alternating magnetic field based on an alternating current. Bias magnetic field generating means (27) provided to surround each of the magnetic field coils (26a, 26b) to generate a bias magnetic field in one direction, and at least the magnetostrictive elements (25a, 25b) are held in the radial direction. And a yoke (22 to 24) forming a magnetic path together with the magnetic field coils (26a, 26b) and the bias magnetic field generating means (27), and corresponding to the two groups of the magnetostrictive elements (25a, 25b). An alternating current having a phase difference of 90 degrees is supplied to the magnetic field coils (26a, 26b) of the two groups, and the magnetostrictive elements (25a, 25b)
Wherein a rotor (21) rotating on the basis of the traveling wave vibration is pressed and contacted in the radial direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102857140A (en) * 2012-01-11 2013-01-02 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Single-drive bidirectional rotating type giant magnetostrictive motor
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