JP2006021115A - 超音波振動子及びそれを用いた超音波モータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の超音波振動子1は、第1の振動モードと第2の振動モードを同時に励起して超音波楕円振動を発生させるもので、超音波振動子1の超音波楕円振動が発生している振動面に沿った方向に穿設された穴部2Aを有し、この穴部2A内の前記超音波楕円振動が発生している部位に摩擦接触部6を配設している。
【選択図】図1
Description
前記内部電極17aは、超音波振動子の側面にまで延びて形成され、また、前記内部電極17bは、超音波振動子の上面にまで延びて形成されている。
前記圧電板11は、チタン酸ジルコン酸鉛(以下、PZTと称す)のグリーンシートに内部電極17a,17bを印刷した上で位置決めされ、積層された後、焼成されることにより、圧電体積層部として形成している。
図1及び図2に示すように、本実施例の超音波振動子1は、圧電素子により形成されたものであり、略角柱形状で且つ内部に穴部2Aを有する圧電体積層部2と、この圧電体積層部2の左右両側面の4箇所に帯状に設けられた外部電極3と、これらの外部電極3を前記圧電体積層部2の側面を介して電気的に接続するための連結導電性膜4と、前記穴部2A内に後述する摩擦接触部6を配設するための第1、第2の摩擦接触部保持板5A、5Bと、前記第1、第2の摩擦接触部保持板5A、5Bによって前記穴部2A内の所定位置に配設される摩擦接触部6と、を有して構成されている。
図5に示すように、前記圧電体積層部2は、第1の内部電極9を有する第1の圧電シート7と、第2の内部電極10を有する第2の圧電シート8とを交互に複数枚に積層されることにより構成されている。
前記第2の圧電シート8は、圧電素子である圧電体層8Aを有し、この圧電体層7Aの表面には、前記同様に穴部2A等を形成するのに必要な領域を確保するように前記第2の内部電極10が印刷されている。
前記第1の内部電極9は、圧電体積層部2の断面形状に対し、詳しくは図5に示すように、圧電体層7Aの全領域の上部と下部に配置され、且つそれぞれ左右に2分割されるように設けられている。
前記第2の内部電極10は、圧電体積層部2の断面形状に対し、詳しくは図5に示すように、圧電体層8Aの全領域の上部と下部に配置され、且つそれぞれ左右に2分割されるように設けられている。
本実施例の超音波振動子1は、後述するが第1の振動モードである1次縦振動と第2の振動モードである2次屈曲振動とを同時に励起して超音波楕円振動を発生する。
そこで、本実施例の超音波振動子1は、図1及び図4に示すように、超音波振動子1の超音波楕円振動が発生している振動面に沿った方向に穴部2Aを穿設し、この穴部2A内の超音波楕円振動が発生している部位に摩擦接触部6を配設している。
第2の摩擦接触部保持板5Bは、図3(B)に示すように、前記穴部2A内の下部に接着されるもので、上面には超音波振動が発生する箇所(例えば両側基端部)に2個の摩擦接触部6が固定接着されている。
図6には本実施例の超音波振動子1の振動モードが示されている。
図6(A)、図6(B)に示すように、本実施例の超音波振動子1は、1次縦振動モードと2次屈曲振動モードとを励起させる。なお、本実施例の超音波振動子1は、これら2種類の振動モードがほぼ同一の周波数で励起されるように、その寸法形状が決められている。そして、前記超音波振動子1では、それらの振動モードを重ね合わせて所定の位置に超音波楕円振動を発生させる。したがって、本実施例の超音波振動子1では、前記摩擦接触部6が、このように超音波楕円振動が発生している部位に設けられるようになっている。
したがって、前記構成のシャフト21を前記穴部2Aに挿通した際に、前記超音波振動子1の摩擦接触部6は、前記シャフト21の上下の切り欠き21aに係合すると同時に、このシャフト21の有する弾性により互いに一定の押圧力を受けながら前記摺動部材22に接触するようになっている。
また、本実施例の超音波振動子1Bにおいて、前記摩擦接触部6を設ける位置は前記第1実施例と同様な位置である。
2…圧電体積層部、
2A、2B…穴部、
2D…凹部、
3…外部電極、
4、4A、4B、4C、4D…連結導電性膜、
5A…第1の摩擦接触部保持板、
5B…第2の摩擦接触部保持板、
6…摩擦接触部、
7…第1の圧電シート、
7A、8A…圧電体層、
7B…圧電シート、
8…第2の圧電シート、
9…第1の内部電極、
10…第2の内部電極、
9a、10a…内部電極露出部、
20…超音波モータ、
21…シャフト、
21a…切り欠き、
22…摺動部材、
23…接着剤。
代理人 弁理士 伊 藤 進
Claims (6)
- 第1の振動モードと第2の振動モードを同時に励起して超音波楕円振動を発生させる超音波振動子において、
前記超音波振動子の前記超音波楕円振動が発生している振動面に沿った方向に穿設された穴部を有し、この穴部内の前記超音波楕円振動が発生している部位に摩擦接触部を配設したことを特徴とする超音波振動子。 - 第1の振動モードと第2の振動モードを同時に励起して超音波楕円振動を発生させる超音波振動子において、
前記超音波振動子の前記超音波楕円振動が発生している振動面と直交する開口を備えた凹部を有し、この凹部内の前記超音波楕円振動が発生している部位に摩擦接触部を配設したことを特徴とする超音波振動子。 - 前記第1の振動モードは縦振動であり、前記第2の振動モードは屈曲振動であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超音波振動子。
- 前記穴部もしくは前記凹部の断面形状が、矩形状、もしくは円形状であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超音波振動子。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載の超音波振動子と、
前記超音波振動子の前記穴部内、もしくは前記凹部内に配され、前記摩擦接触部に接して押圧されながら前記超音波振動子に対して相対的に駆動する被駆動部材と、
を具備したことを特徴とする超音波モータ。 - 前記被駆動部材は、前記超音波振動子の前記摩擦接触部と接して押圧がかかる方向に少なくとも弾性を有する弾性部材からなることを特徴とする請求項5に記載の超音波モータ。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011061888A (ja) * | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Panasonic Corp | 振動型アクチュエータ |
CN103192097A (zh) * | 2013-05-08 | 2013-07-10 | 苏州科技学院 | 一种单激励超声椭圆振动车削装置 |
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JPH04221792A (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-12 | Kiyohiko Uozumi | 送り装置 |
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2004
- 2004-07-07 JP JP2004201087A patent/JP4516365B2/ja not_active Expired - Fee Related
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