JP2021197798A - Actuator - Google Patents

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Abstract

To provide an actuator that operates with high efficiency.SOLUTION: An ultrasonic motor 1 includes an elastic body 11, a piezoelectric element 15, and a rotor 4. The elastic body 11 has a first surface 21 on which a plurality of first convex portions 23 and a plurality of first concave portions 24 are formed, and a second surface 22 on which a plurality of second convex portions 25 and a plurality of second concave portions 26 are formed. The piezoelectric element 15 includes a piezoelectric body 12 and a plurality of electrodes, and is bonded to the second surface 22 of the elastic body 11 and configured to generate a progressive vibration wave in the elastic body 11 by applying voltages having different phases to the respective electrodes. A contact portion 41 of the rotor 4 is in pressure contact with the first surface 21 of the elastic body 11, and is configured to move relative to the elastic body 11 by the vibration wave.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、振動型のアクチュエータに関する。 The present invention relates to a vibration type actuator.

超音波モータなどとも呼ばれる振動型のアクチュエータが知られている。振動型のアクチュエータは、例えば、圧電素子と弾性体とが接合した振動子と、振動子に加圧接触した移動体とを備える。振動型のアクチュエータの一形態として、振動子及び移動体が円環形状をしたアクチュエータが知られている。このような円環形状の振動型のアクチュエータは、次のように動作する。圧電素子により弾性体に振動が励起される。この振動は、円環形状の弾性体において円周方向に進行する進行波を形成する。この振動により振動子に加圧接触した移動体が進行波の進行方向と逆向きに円周方向に回転する。例えば、特許文献1にもこのような円環形状のアクチュエータに関する技術が開示されている。 Vibration type actuators, also called ultrasonic motors, are known. The vibration type actuator includes, for example, a vibrator in which a piezoelectric element and an elastic body are joined, and a moving body that is in pressure contact with the vibrator. As one form of the vibration type actuator, an actuator in which a vibrator and a moving body have an annular shape is known. Such an annular vibration type actuator operates as follows. Vibration is excited to the elastic body by the piezoelectric element. This vibration forms a traveling wave traveling in the circumferential direction in the ring-shaped elastic body. Due to this vibration, the moving body in pressure contact with the vibrator rotates in the circumferential direction in the direction opposite to the traveling direction of the traveling wave. For example, Patent Document 1 also discloses a technique relating to such an annular actuator.

特開2017−108619号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-108619

振動型のアクチュエータにおいて、動作の高効率化が求められている。本発明は、高効率に動作するアクチュエータを提供することを目的とする。 In the vibration type actuator, high efficiency of operation is required. An object of the present invention is to provide an actuator that operates with high efficiency.

本発明の一態様によれば、アクチュエータは、第1の凸部及び第1の凹部が複数形成された第1の面と、第2の凸部及び第2の凹部が複数形成された前記第1の面と反対側の第2の面とを有する弾性体と、圧電体と複数の電極とを有し、前記弾性体の前記第2の面に接合しており、各々の電極に位相の異なる電圧が印加されることで前記弾性体に進行性の振動波を生じさせるように構成された圧電素子と、前記弾性体の前記第1の面に加圧接触しており、前記振動波によって前記弾性体に対して相対的に動くように構成された対向部材とを備える。 According to one aspect of the present invention, the actuator has a first surface in which a plurality of first convex portions and first concave portions are formed, and the first surface in which a plurality of second convex portions and second concave portions are formed. It has an elastic body having a second surface opposite to one surface, a piezoelectric body, and a plurality of electrodes, and is joined to the second surface of the elastic body, and has a phase of each electrode. A piezoelectric element configured to generate a progressive vibration wave in the elastic body by applying a different voltage is in pressure contact with the first surface of the elastic body, and the vibration wave causes the vibration wave. It includes an opposing member configured to move relative to the elastic body.

本発明によれば、高効率に動作するアクチュエータを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an actuator that operates with high efficiency.

図1は、一実施形態に係る超音波モータの構成例の概略を示す部分切断斜視図である。FIG. 1 is a partially cut perspective view showing an outline of a configuration example of an ultrasonic motor according to an embodiment. 図2は、ステータ及びロータの接触部近傍の円周方向に沿った縦断面の一例を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a vertical cross section along the circumferential direction near the contact portion between the stator and the rotor. 図3は、分極用電極と駆動電極との構成の一例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of the configuration of the polarization electrode and the drive electrode. 図4は、変形例に係るロータの構成例の概略を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an outline of a configuration example of a rotor according to a modified example. 図5は、変形例に係るステータとロータとの構成例の概略を示す直径方向に沿った縦断面の一例を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing an example of a vertical cross section along the radial direction showing an outline of a configuration example of a stator and a rotor according to a modified example.

[超音波モータの構成の概略]
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、振動型アクチュエータの一形態である回転型の超音波モータに関する。図1は、本実施形態に係る超音波モータ1の構成例の概略を示す図である。図1は、超音波モータ1の構造が見えるように、各部が切断された状態を示している。
[Outline of ultrasonic motor configuration]
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment relates to a rotary ultrasonic motor, which is a form of a vibration type actuator. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a configuration example of the ultrasonic motor 1 according to the present embodiment. FIG. 1 shows a state in which each part is cut so that the structure of the ultrasonic motor 1 can be seen.

超音波モータ1は、板状のベース2の上に構築されている。超音波モータ1の要部は、ベース2の上に設けられたカバー8の内部に収容されている。図1においては、説明のため、カバー8は奥側半分だけが示されている。また、図1においては、後述するステータ3、ロータ4、ベアリング6、皿バネ7などは、説明のため、手前側が切欠かれた状態で奥側の部分だけが示されている。これら部材の概形は、いずれも略円盤形状である。ベース2とカバー8とで囲まれた空間には、以下の構成が設けられている。 The ultrasonic motor 1 is built on a plate-shaped base 2. The main part of the ultrasonic motor 1 is housed inside a cover 8 provided on the base 2. In FIG. 1, for the sake of explanation, only the back half of the cover 8 is shown. Further, in FIG. 1, for the stator 3, the rotor 4, the bearing 6, the disc spring 7, and the like, which will be described later, only the back side portion is shown with the front side notched. The general shape of each of these members is a substantially disk shape. The space surrounded by the base 2 and the cover 8 has the following configuration.

ベース2の上には、円環板形状のステータ3が固定されている。ステータ3の中心部には、ベース2と垂直に、シャフト5が設けられている。シャフト5は、カバー8に固定されたベアリング6に回転可能に支持されている。シャフト5の長手軸に対して垂直方向に大きな負荷がかかる場合や超音波モータ1が高出力の場合には、安定化のために、ベース2に固定されてシャフト5を回転可能に支持する更なるベアリングが設けられてもよい。シャフト5に対して、円環板形状のロータ4が固定されている。ロータ4の外環部分には、接触部41が設けられている。ロータ4は、加圧部材としての例えば皿バネ7によってステータ3の方向に押し付けられており、接触部41は、ステータ3の上側の第1の面21に対して加圧接触している。 An annular plate-shaped stator 3 is fixed on the base 2. A shaft 5 is provided in the center of the stator 3 perpendicular to the base 2. The shaft 5 is rotatably supported by a bearing 6 fixed to the cover 8. When a large load is applied in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the shaft 5 or when the ultrasonic motor 1 has a high output, it is fixed to the base 2 and rotatably supports the shaft 5 for stabilization. Bearings may be provided. An annular plate-shaped rotor 4 is fixed to the shaft 5. A contact portion 41 is provided on the outer ring portion of the rotor 4. The rotor 4 is pressed in the direction of the stator 3 by, for example, a disc spring 7 as a pressure member, and the contact portion 41 is in pressure contact with the first surface 21 on the upper side of the stator 3.

後に詳述するように、ステータ3は、例えば金属材料で形成された弾性体11に圧電素子15が固定されたものである。ステータ3は、圧電素子15に高周波電圧が印加されると、圧電素子15の伸縮によって弾性体11に撓み振動が生じ、弾性体11には円周方向に沿って進行波が発生するように構成されている。弾性体11の第1の面21には、ロータ4の接触部41が加圧接触しているので、ロータ4は、発生した進行波と反対方向に回転する。ロータ4が回転すると、ロータ4に固定されたシャフト5がその軸周りに回転する。超音波モータ1では、シャフト5が出力軸とされており、シャフト5の回転がモータの回転として取り出される。 As will be described in detail later, in the stator 3, for example, the piezoelectric element 15 is fixed to an elastic body 11 made of a metal material. When a high frequency voltage is applied to the piezoelectric element 15, the stator 3 is configured such that the elastic body 11 bends and vibrates due to the expansion and contraction of the piezoelectric element 15, and a traveling wave is generated in the elastic body 11 along the circumferential direction. Has been done. Since the contact portion 41 of the rotor 4 is in pressure contact with the first surface 21 of the elastic body 11, the rotor 4 rotates in the direction opposite to the generated traveling wave. When the rotor 4 rotates, the shaft 5 fixed to the rotor 4 rotates around its axis. In the ultrasonic motor 1, the shaft 5 is used as an output shaft, and the rotation of the shaft 5 is taken out as the rotation of the motor.

[ステータ及びロータの構成]
ステータ3及びロータ4の構成について、図2を参照してさらに詳しく説明する。図2は、ステータ3及びロータ4の接触部41の一部分の円周方向に沿った縦断面の一例を模式的に示す図である。図2では、各部の構成を模式的に示しており、寸法比などは実際と異なる。
[Structure of stator and rotor]
The configurations of the stator 3 and the rotor 4 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a vertical cross section along the circumferential direction of a part of the contact portion 41 of the stator 3 and the rotor 4. FIG. 2 schematically shows the configuration of each part, and the dimensional ratio and the like are different from the actual ones.

図2に示すように、ステータ3は、弾性体11と圧電素子15とを有する。弾性体11の一方の主面に圧電素子15が接合されており、弾性体11の他方の主面にロータ4の接触部41が押し付けられている。弾性体11の主面のうち、接触部41が加圧接触している側の面を第1の面21と称し、圧電素子15が接合されている側の面を第2の面22と称することにする。 As shown in FIG. 2, the stator 3 has an elastic body 11 and a piezoelectric element 15. The piezoelectric element 15 is bonded to one main surface of the elastic body 11, and the contact portion 41 of the rotor 4 is pressed against the other main surface of the elastic body 11. Of the main surfaces of the elastic body 11, the surface on the side where the contact portion 41 is in pressure contact is referred to as the first surface 21, and the surface on the side to which the piezoelectric element 15 is joined is referred to as the second surface 22. I will decide.

圧電素子15は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)といった圧電体12の両面に電極が設けられた構成を有する。電極の一方は、分極用電極13となっており、電極の他方は、駆動電極14となっている。圧電素子15の分極用電極13側の面と弾性体11の第2の面22とが接合され、圧電素子15と弾性体11とが接合されている。 The piezoelectric element 15 has a configuration in which electrodes are provided on both sides of the piezoelectric body 12, for example, lead zirconate titanate (PZT). One of the electrodes is a polarization electrode 13, and the other of the electrodes is a drive electrode 14. The surface of the piezoelectric element 15 on the polarization electrode 13 side and the second surface 22 of the elastic body 11 are bonded, and the piezoelectric element 15 and the elastic body 11 are bonded.

図3(a)は、分極用電極13の構成の一例を示す平面図であり、図3(b)は、駆動電極14の構成の一例を示す平面図である。この例は、ステータ3に円周方向に9波の進行波が生じる場合、すなわち、円周方向に40°周期の波が生じ、この波が進行波となる場合の例である。 FIG. 3A is a plan view showing an example of the configuration of the polarization electrode 13, and FIG. 3B is a plan view showing an example of the configuration of the drive electrode 14. This example is an example in which nine traveling waves are generated in the circumferential direction of the stator 3, that is, a wave having a period of 40 ° is generated in the circumferential direction, and this wave becomes a traveling wave.

図3(a)に示すように、分極用電極13は、円周方向に並ぶ18個の電極13Aを含む。分極用電極13は、円周方向に、20°間隔で8個の電極が並び、10°の電極を挟んで、さらに20°間隔で8個の電極が並び、30°の電極を挟んで上述の8個の電極に連なるように、並んでいる。各々の電極13Aの間には、隙間28が設けられている。圧電体12は、各々の電極が設けられている位置に対応して円周方向に18個の区分に分けられている。図3(a)に「+」及び「−」で示すように、圧電体12は、製造時に分極用電極13を用いて分極処理が行われることで、隣り合う区分が交互に厚み方向に逆向きとなるように分極されている。10°の電極の部分や30°の電極の部分は、グランド電極やフィードバック電極として用いられる場合がある。図3に示すのは、10°の電極の部分をフィードバック電極に用い、30°の電極の部分をグランド電極に用いた例である。10°の電極の部分の分極は、「+」の向きでも「−」の向きでもよい。30°の電極の部分は、グランド電極のため、分極の有無はどちらでもよい。ここでは、円周方向に9波の進行波が生じる場合であり、進行波の波長をλとしたときに、20°、10°及び30°は、それぞれ、1/2λ、1/4λ及び3/4λに相当する。波数及び電極の角度などは適宜に変更され得る。 As shown in FIG. 3A, the polarization electrode 13 includes 18 electrodes 13A arranged in the circumferential direction. In the polarization electrode 13, eight electrodes are arranged at intervals of 20 ° in the circumferential direction, eight electrodes are arranged at intervals of 10 °, and eight electrodes are arranged at intervals of 20 °, and the electrodes of 30 ° are sandwiched between them. They are lined up so as to be connected to the eight electrodes of. A gap 28 is provided between the respective electrodes 13A. The piezoelectric body 12 is divided into 18 sections in the circumferential direction corresponding to the positions where the electrodes are provided. As shown by "+" and "-" in FIG. 3A, the piezoelectric body 12 is subjected to a polarization treatment using a polarization electrode 13 at the time of manufacture, so that adjacent divisions are alternately reversed in the thickness direction. It is polarized so that it faces. The portion of the 10 ° electrode and the portion of the 30 ° electrode may be used as a ground electrode or a feedback electrode. FIG. 3 shows an example in which the portion of the 10 ° electrode is used as the feedback electrode and the portion of the 30 ° electrode is used as the ground electrode. The polarization of the portion of the electrode at 10 ° may be in the “+” direction or the “−” direction. Since the portion of the 30 ° electrode is a ground electrode, it does not matter whether or not it is polarized. Here, 9 traveling waves are generated in the circumferential direction, and when the wavelength of the traveling wave is λ, 20 °, 10 °, and 30 ° are 1 / 2λ, 1 / 4λ, and 3 respectively. Corresponds to / 4λ. The wave number, the angle of the electrodes, and the like can be changed as appropriate.

図3(b)に示すように、駆動電極14は、圧電体12を挟んで分極用電極13の30°の電極の反対側に設けられたグランド電極14Gと、分極用電極13の10°の電極の反対側に設けられたフィードバック電極14Fと、グランド電極14Gとフィードバック電極14Fとの間にそれぞれ設けられたA相電極14A及びB相電極14Bとを有する。グランド電極14Gは、図示されていないが、引廻し電極又はスルーホールによって弾性体11と導通している。 As shown in FIG. 3B, the drive electrode 14 has a ground electrode 14G provided on the opposite side of the 30 ° electrode of the polarization electrode 13 with the piezoelectric body 12 interposed therebetween and a 10 ° electrode of the polarization electrode 13. It has a feedback electrode 14F provided on the opposite side of the electrode, and an A-phase electrode 14A and a B-phase electrode 14B provided between the ground electrode 14G and the feedback electrode 14F, respectively. Although not shown, the ground electrode 14G is electrically connected to the elastic body 11 by a routing electrode or a through hole.

超音波モータ1の動作時に、A相電極14Aとグランド電極14G(弾性体11)との間及びB相電極14Bとグランド電極14G(弾性体11)との間に高周波電圧が印加されると、圧電体12の隣り合う区分は、互いに逆向きに分極されているため、一方は伸び、他方は縮む。これによって、圧電素子15に接合されている弾性体11には、撓み波が生じる。ここで、A相電極14AとB相電極14Bとは空間的に1/4波長分ずれているので、A相電極14AとB相電極14Bとに、sin波及びcos波といったように位相が90°異なる駆動信号が印加されることで、発生する波が相互に干渉して弾性体11には進行波が生じる。なお、フィードバック電極14Fは、ステータ3の振動による起電力を取得するために用いられ、これによってステータ3の特性変化が検出され、検出結果は超音波モータ1の回転数を設定された値に追従させるために用いられる場合がある。 When a high-frequency voltage is applied between the A-phase electrode 14A and the ground electrode 14G (elastic body 11) and between the B-phase electrode 14B and the ground electrode 14G (elastic body 11) during the operation of the ultrasonic motor 1, Since the adjacent sections of the piezoelectric body 12 are polarized in opposite directions to each other, one expands and the other contracts. As a result, a deflection wave is generated in the elastic body 11 bonded to the piezoelectric element 15. Here, since the A-phase electrode 14A and the B-phase electrode 14B are spatially deviated by 1/4 wavelength, the phases of the A-phase electrode 14A and the B-phase electrode 14B are 90, such as sine wave and cos wave. ° By applying different drive signals, the generated waves interfere with each other and a traveling wave is generated in the elastic body 11. The feedback electrode 14F is used to acquire an electromotive force due to the vibration of the stator 3, thereby detecting a change in the characteristics of the stator 3, and the detection result follows the set value of the rotation speed of the ultrasonic motor 1. May be used to make it.

ここでは、圧電体12が連続体である例を示すが、これに限らない。分極用電極13が分割されていることに合わせて、圧電体12も分割されていてもよい。 Here, an example in which the piezoelectric body 12 is a continuum is shown, but the present invention is not limited to this. The piezoelectric body 12 may be divided according to the division of the polarization electrode 13.

図2に戻って説明を続ける。弾性体11の第1の面21には、円環形状の弾性体11の半径方向、すなわち、振動波の進行方向に対して垂直な方向に伸びる第1の凸部23と、同様に弾性体11の半径方向に伸びる第1の凹部24とが、円周方向に繰り返し設けられている。このように、弾性体11の第1の面21は、円周方向に第1の凸部23と第1の凹部24とが交互に設けられた凹凸形状を有している。すなわち、第1の面21は、櫛歯形状を有している。 The explanation will be continued by returning to FIG. The first surface 21 of the elastic body 11 has the same elastic body as the first convex portion 23 extending in the radial direction of the ring-shaped elastic body 11, that is, in the direction perpendicular to the traveling direction of the vibration wave. The first concave portion 24 extending in the radial direction of 11 is repeatedly provided in the circumferential direction. As described above, the first surface 21 of the elastic body 11 has an uneven shape in which the first convex portion 23 and the first concave portion 24 are alternately provided in the circumferential direction. That is, the first surface 21 has a comb tooth shape.

第1の面21の形状が上述のような凹凸形状を有することで、接触部41と接する第1の凸部23の頂部の変位が大きくなる。このことは、超音波モータ1の動作の効率が向上することに貢献する。 Since the shape of the first surface 21 has the uneven shape as described above, the displacement of the top portion of the first convex portion 23 in contact with the contact portion 41 becomes large. This contributes to improving the operational efficiency of the ultrasonic motor 1.

弾性体11の第2の面22には、円環形状の弾性体11の半径方向、すなわち、振動波の進行方向に対して垂直な方向に伸びる第2の凸部25と、同様に弾性体11の半径方向に伸びる第2の凹部26とが、円周方向に繰り返し設けられている。このように、弾性体11の第2の面22は、円周方向に第2の凸部25と第2の凹部26とが交互に設けられた凹凸形状を有している。 On the second surface 22 of the elastic body 11, the elastic body is similarly formed with the second convex portion 25 extending in the radial direction of the annular shape elastic body 11, that is, in the direction perpendicular to the traveling direction of the vibration wave. A second concave portion 26 extending in the radial direction of 11 is repeatedly provided in the circumferential direction. As described above, the second surface 22 of the elastic body 11 has an uneven shape in which the second convex portion 25 and the second concave portion 26 are alternately provided in the circumferential direction.

第2の面22の形状が上述のような凹凸形状を有することで、圧電素子15の伸縮により、弾性体11が振動しやすくなる。すなわち、圧電素子15から弾性体11へのエネルギーの入力の効率がよくなる。このことは、超音波モータ1の動作の効率が向上することに貢献する。 Since the shape of the second surface 22 has the uneven shape as described above, the elastic body 11 tends to vibrate due to the expansion and contraction of the piezoelectric element 15. That is, the efficiency of energy input from the piezoelectric element 15 to the elastic body 11 is improved. This contributes to improving the operational efficiency of the ultrasonic motor 1.

本実施形態では、第1の凸部23の頂部と第2の凸部25の頂部とは、互いに平行な平面になっており、第1の凹部24及び第2の凹部26は、ステータ3の円周方向の断面の形状が長方形である溝となっている。断面形状が長方形の溝は、例えばフライス盤を用いて容易に設計通りに形成することができる。したがって、本実施形態の弾性体11は、例えば、第1の面21と第2の面22とが互いに平行な円環形状の平板を用いて、第1の面21に溝を設けることで第1の凹部24を形成し、第2の面22に溝を設けることで第2の凹部26を形成することで、作製することができる。 In the present embodiment, the top of the first convex portion 23 and the top of the second convex portion 25 are flat surfaces parallel to each other, and the first concave portion 24 and the second concave portion 26 are of the stator 3. The shape of the cross section in the circumferential direction is a rectangular groove. A groove having a rectangular cross-sectional shape can be easily formed as designed by using, for example, a milling machine. Therefore, in the elastic body 11 of the present embodiment, for example, a flat plate having an annular shape in which the first surface 21 and the second surface 22 are parallel to each other is used, and a groove is provided in the first surface 21. It can be manufactured by forming the recess 24 of 1 and forming the second recess 26 by providing a groove on the second surface 22.

溝の断面形状は、長方形に限らず、三角形やU字型であってもよい。なお、第1の凹部24及び第2の凹部26といった溝を形成していると考えるのではなく、第1の凸部23及び第2の凸部25といった山を形成していると考えても、技術的意義は同様である。例えば、弾性体11は、一体として形成されていてもよいし、複数に分割して形成されたものが接合されて形成されてもよい。 The cross-sectional shape of the groove is not limited to a rectangle, and may be a triangle or a U-shape. It should be noted that it is not considered that the grooves such as the first concave portion 24 and the second concave portion 26 are formed, but that the peaks such as the first convex portion 23 and the second convex portion 25 are formed. , The technical significance is the same. For example, the elastic body 11 may be formed as an integral body, or may be formed by joining those formed by dividing the elastic body 11 into a plurality of pieces.

[第1の凹部及び第2の凹部の構成の詳細]
本実施形態では、第1の凹部24の、第1の凸部23を基準とした深さ、幅及びピッチは、均一であり、第2の凹部26の、第2の凸部25を基準とした深さ、幅及びピッチは、均一である。ここで、均一とは、実質的に均一であることを意味し、厳密に均一であることのみならず、概ね均一であることをも含む。これら深さ、幅及びピッチを均一にすることで、超音波モータ1の設計も製造も容易となる。しかしながら、これに限らず、これらは、不均一であってもよい。すなわち、複数ある第1の凹部24の各々は、深さ又は幅が互いに異なってもよいし、それらの間隔が場所によって異なってもよい。また、複数ある第2の凹部26の各々は、深さ又は幅が互いに異なってもよいし、それらの間隔が場所によって異なってもよい。これら不均一な場所があることで振動系の共振のピークを減衰させたり分散させたりする調節ができるので、可聴域の耳障りな音を低減させることなどができる。
[Details of the configuration of the first recess and the second recess]
In the present embodiment, the depth, width, and pitch of the first concave portion 24 with respect to the first convex portion 23 are uniform, and the depth, width, and pitch of the first concave portion 24 are uniform with respect to the second convex portion 25 of the second concave portion 26. The depth, width and pitch are uniform. Here, "uniformity" means substantially uniform, and includes not only strictly uniform but also substantially uniform. By making these depths, widths and pitches uniform, the design and manufacture of the ultrasonic motor 1 becomes easy. However, not limited to this, these may be non-uniform. That is, each of the plurality of first recesses 24 may have different depths or widths from each other, or their spacing may differ from place to place. Further, each of the plurality of second recesses 26 may have different depths or widths from each other, or their spacing may differ from place to place. Since the presence of these non-uniform locations can be adjusted to attenuate or disperse the resonance peak of the vibration system, it is possible to reduce the harsh sound in the audible range.

また、図2に示す例は、第1の凹部24と第2の凹部26との数が一致している例であるがこれに限らない。第1の凹部24と第2の凹部26との数は異なっていてもよい。特に、後述の通り、第1の凹部24の合計体積が第2の凹部26の合計体積よりも大きい方が好ましいので、第2の凹部26の数は、第1の凹部24の数より少なくてもよい。 Further, the example shown in FIG. 2 is an example in which the numbers of the first recess 24 and the second recess 26 are the same, but the number is not limited to this. The number of the first recess 24 and the second recess 26 may be different. In particular, as will be described later, it is preferable that the total volume of the first recesses 24 is larger than the total volume of the second recesses 26, so that the number of the second recesses 26 is smaller than the number of the first recesses 24. May be good.

また、本実施形態では、第1の凹部24と第2の凹部26とについて次のような関係がある。
〈第1の凹部及び第2の凹部の体積〉
第1の凸部23の頂部の面を基準とした第1の凹部24の体積の合計、すなわち、第1の凹部24の溝部分の体積の合計を、第1の体積とする。第2の凸部25の頂部の面を基準とした第2の凹部26の体積の合計、すなわち、第2の凹部26の溝部分の体積の合計を、第2の体積とする。このとき、第1の体積は、第2の体積よりも大きい。このような構成により、弾性体11は、おおよそ第1の面21側で低弾性となり、第2の面22側で高弾性となり、弾性体11内で弾性が不均一となる。
Further, in the present embodiment, the first recess 24 and the second recess 26 have the following relationship.
<Volume of the first recess and the second recess>
The total volume of the first concave portion 24 with respect to the surface of the top of the first convex portion 23, that is, the total volume of the groove portion of the first concave portion 24 is defined as the first volume. The total volume of the second recess 26 with respect to the surface of the top of the second convex portion 25, that is, the total volume of the groove portion of the second recess 26 is defined as the second volume. At this time, the first volume is larger than the second volume. With such a configuration, the elastic body 11 has low elasticity on the first surface 21 side and high elasticity on the second surface 22 side, and the elasticity becomes non-uniform in the elastic body 11.

本実施形態では、複数ある第1の凹部24の何れもが同じ形状を有しているので、第1の体積は、1個の第1の凹部24の体積に第1の凹部24の個数を乗じた値となる。しかしながらこれに限らず、第1の凹部24の各々は異なる形状及び体積を有していてもよい。同様に、本実施形態では、複数ある第2の凹部26の何れもが同じ形状を有しているので、第2の体積は、1個の第2の凹部26の体積に第2の凹部26の個数を乗じた値となる。しかしながらこれに限らず、第2の凹部26の各々が異なる形状及び体積を有していてもよい。本実施形態では、1個の第1の凹部24の体積は、1個の第2の凹部26の体積よりも大きい。 In the present embodiment, since all of the plurality of first recesses 24 have the same shape, the first volume is the volume of one first recess 24 plus the number of first recesses 24. It will be the multiplied value. However, not limited to this, each of the first recesses 24 may have a different shape and volume. Similarly, in the present embodiment, since all of the plurality of second recesses 26 have the same shape, the second volume is the volume of one second recess 26 and the second recess 26. It is a value multiplied by the number of. However, the present invention is not limited to this, and each of the second recesses 26 may have a different shape and volume. In this embodiment, the volume of one first recess 24 is larger than the volume of one second recess 26.

弾性体11に円周方向に進行する振動波が生じているときの、弾性体11の撓み振動について考える。この撓み振動では、ある位置における弾性体11の厚さ方向に着目すると、第1の面21側と第2の面22側とのうち一方が縮み他方が伸びる。すなわち、第1の面21側が縮んでいるとき、第2の面22側が伸びる。また、第1の面21側が伸びているとき、第2の面22側が縮む。第1の面21と第2の面22との間には、伸縮しない中立面が存在する。 Consider the deflection vibration of the elastic body 11 when a vibration wave traveling in the circumferential direction is generated in the elastic body 11. In this deflection vibration, focusing on the thickness direction of the elastic body 11 at a certain position, one of the first surface 21 side and the second surface 22 side contracts and the other expands. That is, when the first surface 21 side is contracted, the second surface 22 side is expanded. Further, when the first surface 21 side is extended, the second surface 22 side is contracted. There is a non-stretchable neutral surface between the first surface 21 and the second surface 22.

上述の第1の体積と第2の体積とが等しいとき、中立面は第1の面21と第2の面22との中間に位置すると考えられる。本実施形態のように第1の体積が第2の体積よりも大きいとき、中立面は第1の面21と第2の面22との中間よりも第2の面22側に位置すると考えられる。逆に、第2の体積が第1の体積よりも大きいとき、中立面は第1の面21と第2の面22との中間よりも第1の面21側に位置すると考えられる。 When the first volume and the second volume described above are equal, the neutral plane is considered to be located between the first plane 21 and the second plane 22. When the first volume is larger than the second volume as in the present embodiment, it is considered that the neutral surface is located on the second surface 22 side of the middle between the first surface 21 and the second surface 22. Be done. On the contrary, when the second volume is larger than the first volume, the neutral surface is considered to be located on the first surface 21 side of the middle between the first surface 21 and the second surface 22.

図2では、中立面61の位置を模式的に示し、また、第1の面21側の変位量と第2の面22側の変位量とを矢印によって模式的に示している。この図に示すように、本実施形態では、中立面61が第2の面22側に偏っているため、第2の面22側の変位よりも第1の面21側の変位が大きくなっている。ロータ4の接触部41は第1の面21に接触しているので、例えば中立面61が第1の面21と第2の面22との中間にある場合よりも、本実施形態では接触部41の大きな変位が得られる。 In FIG. 2, the position of the neutral surface 61 is schematically shown, and the displacement amount on the first surface 21 side and the displacement amount on the second surface 22 side are schematically shown by arrows. As shown in this figure, in the present embodiment, since the neutral surface 61 is biased toward the second surface 22, the displacement on the first surface 21 side is larger than the displacement on the second surface 22 side. ing. Since the contact portion 41 of the rotor 4 is in contact with the first surface 21, for example, the contact portion 41 is in contact with the first surface 21 in the present embodiment as compared with the case where the neutral surface 61 is located between the first surface 21 and the second surface 22. A large displacement of the portion 41 can be obtained.

本実施形態では、ロータ4の接触部41と接触する第1の面21の変位が大きくなるように、第1の面21に第1の凹部24が設けられている。また、圧電素子15から弾性体11にエネルギーが入りやすいように、すなわち、圧電素子15の伸縮によって弾性体11が撓みやすいように、第2の面22に第2の凹部26が設けられている。一方で、第2の凹部26を設けることで第1の面21の変位が小さくなりすぎないように、第1の体積は第2の体積よりも大きくなっている。 In the present embodiment, the first concave portion 24 is provided on the first surface 21 so that the displacement of the first surface 21 in contact with the contact portion 41 of the rotor 4 becomes large. Further, a second recess 26 is provided on the second surface 22 so that energy can easily enter the elastic body 11 from the piezoelectric element 15, that is, the elastic body 11 can be easily bent by the expansion and contraction of the piezoelectric element 15. .. On the other hand, the first volume is larger than the second volume so that the displacement of the first surface 21 does not become too small by providing the second recess 26.

〈第1の凹部及び第2の凹部の深さ〉
第1の凸部23の頂部を基準とした第1の凹部24の深さを第1の深さH1とし、第2の凸部25の頂部を基準とした第2の凹部26の深さを第2の深さH2とし、第1の面21と第2の面22との間隔を高さHとする。このとき、図2に示す本実施形態の場合のように、
H1>H2、かつ
H1+H2<H
が成り立つことが好ましい。
<Depth of first recess and second recess>
The depth of the first recess 24 with respect to the top of the first convex portion 23 is defined as the first depth H1, and the depth of the second recess 26 with respect to the top of the second convex portion 25 is defined as the depth H1. The second depth is H2, and the distance between the first surface 21 and the second surface 22 is the height H. At this time, as in the case of the present embodiment shown in FIG. 2,
H1> H2 and H1 + H2 <H
It is preferable that

このようにすることで、上述のように、第1の体積を第2の体積よりも大きくしている。さらに、第1の凹部24の溝の底部と第2の凹部26の溝の底部との間に十分な厚さの弾性部材が存在することで、弾性体11の強度も確保される。 By doing so, as described above, the first volume is made larger than the second volume. Further, the strength of the elastic body 11 is also ensured by the presence of an elastic member having a sufficient thickness between the bottom of the groove of the first recess 24 and the bottom of the groove of the second recess 26.

〈第1の凹部及び第2の凹部の幅〉
第1の凹部24又は第2の凹部26は、体積が同じであれば、幅が大きいよりも深さが深い方が、第1の凸部23又は第2の凸部25が振動しやすくなるので好ましい。したがって、幅が広い溝が少数あるよりも、幅が狭い溝が多数ある方が好ましい。
<Width of first recess and second recess>
If the volume of the first concave portion 24 or the second concave portion 26 is the same, the first convex portion 23 or the second convex portion 25 is more likely to vibrate when the depth is deeper than when the width is large. Therefore, it is preferable. Therefore, it is preferable to have a large number of narrow grooves rather than a small number of wide grooves.

〈第1の凹部及び第2の凹部の位置〉
本実施形態のように、振動波の進行方向、すなわち、弾性体11の円周方向について、第1の凹部24の位置と第2の凹部26の位置とはずれており、第1の凹部24と第2の凹部26とが弾性体11の厚さ方向に向き合って配置されることが少ないことが好ましい。このようなずれた配置にすることで、弾性体11の強度が確保される。
<Position of first recess and second recess>
As in the present embodiment, the position of the first recess 24 and the position of the second recess 26 are deviated from each other in the traveling direction of the vibration wave, that is, the circumferential direction of the elastic body 11, with the first recess 24. It is preferable that the second recess 26 is less likely to be arranged so as to face the elastic body 11 in the thickness direction. The strength of the elastic body 11 is ensured by such a misaligned arrangement.

しかしながら、これに限らない。円周方向の進行波の数と圧電素子15の分極用電極13の数との間には関連がある。分極用電極13の隙間28に弾性体11の第2の凹部26が設けられるとき、設計のしやすさや凹部の加工の割り振りのしやすさから、第1の凹部24の数は第2の凹部26の整数倍になることが多くなる。ここで、第1の凹部24の位置と第2の凹部26の位置とは、それらの一部又は全部が互いに向き合って配置されていてもよい。 However, it is not limited to this. There is a relationship between the number of traveling waves in the circumferential direction and the number of polarization electrodes 13 of the piezoelectric element 15. When the second recess 26 of the elastic body 11 is provided in the gap 28 of the polarization electrode 13, the number of the first recesses 24 is the second recess because of the ease of design and the ease of allocating the processing of the recesses. It is often an integral multiple of 26. Here, the position of the first recess 24 and the position of the second recess 26 may be arranged so that a part or all of them face each other.

また、本実施形態のように、第2の凹部26は、分極用電極13の隣り合う電極の間の隙間28に対応する位置に設けられていることが好ましい。上述のとおり、分極用電極13によって圧電体12は分極させられており、隙間に対応する位置は、互いに逆向きに分極された区分と区分との境界位置に対応する。隙間28は、電極13A間の絶縁のために必要である。隙間28を設けていることで、隙間28に対応する位置では、圧電体12は分極していない。したがって、駆動電極14に電圧を印加しても、隙間28に対応する位置では、圧電体12は、撓み波を発生させるようには機能しない。そこで、本実施形態では、弾性体11の撓みやすさを実現するために設ける第2の凹部26を、この隙間28に対応した位置に設けている。これにより、第2の凹部26の存在で弾性体11が失われることによる弾性体11の伸縮の損失を小さくすることができる。 Further, as in the present embodiment, it is preferable that the second recess 26 is provided at a position corresponding to the gap 28 between the adjacent electrodes of the polarization electrode 13. As described above, the piezoelectric body 12 is polarized by the polarization electrode 13, and the position corresponding to the gap corresponds to the boundary position between the divisions polarized in opposite directions with each other. The gap 28 is required for insulation between the electrodes 13A. By providing the gap 28, the piezoelectric body 12 is not polarized at the position corresponding to the gap 28. Therefore, even if a voltage is applied to the drive electrode 14, the piezoelectric body 12 does not function to generate a deflection wave at the position corresponding to the gap 28. Therefore, in the present embodiment, the second recess 26 provided for realizing the flexibility of the elastic body 11 is provided at a position corresponding to the gap 28. As a result, the loss of expansion and contraction of the elastic body 11 due to the loss of the elastic body 11 due to the presence of the second recess 26 can be reduced.

隙間28は複数あり、複数ある第2の凹部26の少なくとも一つが何れかの隙間28に対応した位置に設けられていれば、上述の効果が得られる。また、複数の第2の凹部26を設ける場合に、複数ある隙間28の全てに対応して第2の凹部26を設けることで、第2の凹部26の数を増やしても、弾性体11の伸縮の損失を最小化することができる。 If there are a plurality of gaps 28 and at least one of the plurality of second recesses 26 is provided at a position corresponding to any of the gaps 28, the above-mentioned effect can be obtained. Further, when a plurality of second recesses 26 are provided, by providing the second recesses 26 corresponding to all of the plurality of gaps 28, even if the number of the second recesses 26 is increased, the elastic body 11 The loss of expansion and contraction can be minimized.

なお、第2の凹部26の数は、隙間28の数よりも多くてもよい。この場合、第2の凹部26は、隙間28に対応する位置以外にも設けられる。第2の凹部26の数は、隙間28の数よりも少なくてもよい。この場合には、全ての隙間28に第2の凹部26が対応して設けられていなくてもよい。 The number of the second recesses 26 may be larger than the number of the gaps 28. In this case, the second recess 26 is provided at a position other than the position corresponding to the gap 28. The number of second recesses 26 may be less than the number of gaps 28. In this case, the second recess 26 may not be provided correspondingly to all the gaps 28.

[その他]
弾性体11と圧電素子15との接合に、熱硬化性接着剤が用いられてもよい。熱硬化性接着剤が用いられるとき、ステータ3の製造において、熱硬化性接着剤を介して弾性体11と圧電素子15とが重ね合わされた後、これらは加熱される。弾性体11の熱膨張係数と圧電素子15の熱膨張係数とは異なる。加熱による変形は、圧電素子15よりも弾性体11の方が大きいので、加熱により接着剤が硬化した後、ステータ3を冷却すると歪みが生じることになる。本実施形態では、弾性体11の接合面である第2の面22に第2の凹部26が設けられていることで、弾性体11の変形がある程度吸収されるので、熱膨張係数の差による歪みが小さくなる。その結果、圧電体12が割れることが防止されたり、接着後の歪みを除去するための加工時間が短縮されて製造効率が向上したりする。また、本実施形態によれば、圧電体12に時々発生する製造工程で発見が難しいマイクロクラックの発生率が大幅に低減するため、超音波モータ1の信頼性や寿命が向上する。弾性体11と圧電素子15との接合に、ロウ付け等が用いられても同様である。
[others]
A thermosetting adhesive may be used for joining the elastic body 11 and the piezoelectric element 15. When a thermosetting adhesive is used, in the manufacture of the stator 3, the elastic body 11 and the piezoelectric element 15 are superposed via the thermosetting adhesive, and then they are heated. The coefficient of thermal expansion of the elastic body 11 and the coefficient of thermal expansion of the piezoelectric element 15 are different. Since the deformation due to heating is larger in the elastic body 11 than in the piezoelectric element 15, distortion occurs when the stator 3 is cooled after the adhesive is cured by heating. In the present embodiment, since the deformation of the elastic body 11 is absorbed to some extent by providing the second recess 26 on the second surface 22 which is the joint surface of the elastic body 11, it depends on the difference in the coefficient of thermal expansion. Distortion is reduced. As a result, the piezoelectric body 12 is prevented from cracking, the processing time for removing the strain after bonding is shortened, and the manufacturing efficiency is improved. Further, according to the present embodiment, the rate of occurrence of microcracks, which is sometimes difficult to find in the manufacturing process of the piezoelectric body 12, is significantly reduced, so that the reliability and life of the ultrasonic motor 1 are improved. The same applies even if brazing or the like is used for joining the elastic body 11 and the piezoelectric element 15.

上述の実施形態では、図4(a)に示すように、ロータ4は、中心部に孔43を有する円板状の支持体42の外環部分に接触部41が設けられた形状を有している。しかしながらこれに限らない。例えば、ロータ4は、円板状の支持体42及び外環部分の接触部41の一部が切欠かれたようなプロペラのような形状を有していてもよい。例えば、図4(b)に示すように、ロータ4aは、円板状の支持体42及び外環部分の接触部41の四方が切欠かれた形状であってもよい。すなわち、ロータ4aは、中心部に孔43aを有する十字状の支持体42aとその端部に設けられた接触部41aとを有する形状を有していてもよい。また、例えば、図4(c)に示すように、ロータ4bは、中央部に孔43bを有する棒状の支持体42bとその端部に設けられた接触部41aとを有する形状を有していてもよい。また、例えば、図4(d)に示すように、ロータ4cは、孔43cから片側に伸びる棒状の支持体42cとその端部に設けられた接触部41cとを有する形状を有していてもよい。その他、ロータ4は、種々の形状を取り得る。 In the above-described embodiment, as shown in FIG. 4A, the rotor 4 has a shape in which the contact portion 41 is provided on the outer ring portion of the disk-shaped support 42 having the hole 43 in the central portion. ing. However, it is not limited to this. For example, the rotor 4 may have a propeller-like shape in which a part of the contact portion 41 of the disk-shaped support 42 and the outer ring portion is cut out. For example, as shown in FIG. 4B, the rotor 4a may have a shape in which the disc-shaped support 42 and the contact portion 41 of the outer ring portion are notched on all sides. That is, the rotor 4a may have a shape having a cross-shaped support 42a having a hole 43a in the center and a contact portion 41a provided at the end thereof. Further, for example, as shown in FIG. 4C, the rotor 4b has a shape having a rod-shaped support 42b having a hole 43b in the center portion and a contact portion 41a provided at the end portion thereof. May be good. Further, for example, as shown in FIG. 4D, even if the rotor 4c has a shape having a rod-shaped support 42c extending from the hole 43c to one side and a contact portion 41c provided at the end thereof. good. In addition, the rotor 4 can take various shapes.

また、接触部41の形状も種々に変更され得る。一例を図5に示す。図5は、ステータ3dとロータ4dとの直径に沿った縦断面を示す図である。図5に示すように、ロータ4dは、その外環部分で、ステータ3dの圧電素子15dが設けられている弾性体11dをまたぐように構成されている。すなわち、ロータ4dは、中心部に孔43dを有する円板状の支持体42dの外環部分に、弾性体11dの第1の面21dに接触する接触部41dを有している。さらに、接触部41dの外周側と内周側に、弾性体11dの側面に沿って設けられた垂下部44dが設けられている。また、このような例においても、ロータ4dの支持体42d、接触部41d及び垂下部44dは、図4を参照して説明したように、プロペラのような形状に変更されてもよい。 Further, the shape of the contact portion 41 can be changed in various ways. An example is shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing a vertical cross section along the diameter of the stator 3d and the rotor 4d. As shown in FIG. 5, the rotor 4d is configured so as to straddle the elastic body 11d provided with the piezoelectric element 15d of the stator 3d at the outer ring portion thereof. That is, the rotor 4d has a contact portion 41d in contact with the first surface 21d of the elastic body 11d in the outer ring portion of the disk-shaped support 42d having a hole 43d in the central portion. Further, on the outer peripheral side and the inner peripheral side of the contact portion 41d, a hanging portion 44d provided along the side surface of the elastic body 11d is provided. Further, also in such an example, the support 42d, the contact portion 41d, and the hanging portion 44d of the rotor 4d may be changed to a propeller-like shape as described with reference to FIG.

なお、上述の実施形態では、弾性体11及び圧電素子15を有するステータ3がベース2及びカバー8に対して固定されており、ロータ4がベース2及びカバー8に対して回転する例を挙げて説明したがこれに限らない。弾性体11及び圧電素子15を有する振動子が、ステータとして備えられるのではなく、ベース2及びカバー8に対して回転してもよい。すなわち、上述のステータ3とロータ4とは、互いに相対的に動くように構成されていればよい。言い換えると、ロータ4は、弾性体11及び圧電素子15を有する振動子の弾性体11に対して、加圧接触している接触部材であり、対向している対向部材として機能すればよい。 In the above-described embodiment, the stator 3 having the elastic body 11 and the piezoelectric element 15 is fixed to the base 2 and the cover 8, and the rotor 4 rotates with respect to the base 2 and the cover 8. I explained, but it is not limited to this. The oscillator having the elastic body 11 and the piezoelectric element 15 may rotate with respect to the base 2 and the cover 8 instead of being provided as a stator. That is, the above-mentioned stator 3 and rotor 4 may be configured to move relative to each other. In other words, the rotor 4 is a contact member that is in pressure contact with the elastic body 11 of the vibrator having the elastic body 11 and the piezoelectric element 15, and may function as a facing member facing the elastic body 11.

また、上述の実施形態では、超音波モータ1が円環形状をしている例を挙げて説明したが、アクチュエータの形状はこれに限らない。例えば、アクチュエータは、楕円形状、直線形状など、他の形状を有していてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the example in which the ultrasonic motor 1 has an annular shape has been described, but the shape of the actuator is not limited to this. For example, the actuator may have other shapes such as an elliptical shape and a linear shape.

以上、本発明について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、前述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the present invention. Nor.

1 超音波モータ
2 ベース
3 ステータ
4 ロータ
5 シャフト
6 ベアリング
7 皿バネ
8 カバー
11 弾性体
12 圧電体
13 分極用電極
14 駆動電極
15 圧電素子
21 第1の面
22 第2の面
23 第1の凸部
24 第1の凹部
25 第2の凸部
26 第2の凹部
28 隙間
41 接触部
61 中立面
1 Ultrasonic motor 2 Base 3 Stator 4 Rotor 5 Shaft 6 Bearing 7 Countersunk spring 8 Cover 11 Elastic body 12 Piezoelectric body 13 Polarization electrode 14 Drive electrode 15 Piezoelectric element 21 First surface 22 Second surface 23 First convex Part 24 First concave part 25 Second convex part 26 Second concave part 28 Gap 41 Contact part 61 Neutral surface

Claims (11)

第1の凸部及び第1の凹部が複数形成された第1の面と、第2の凸部及び第2の凹部が複数形成された前記第1の面と反対側の第2の面とを有する弾性体と、
圧電体と複数の電極とを有し、前記弾性体の前記第2の面に接合しており、各々の電極に位相の異なる電圧が印加されることで前記弾性体に進行性の振動波を生じさせるように構成された圧電素子と、
前記弾性体の前記第1の面に加圧接触しており、前記振動波によって前記弾性体に対して相対的に動くように構成された対向部材と
を備えるアクチュエータ。
A first surface on which a plurality of first convex portions and first concave portions are formed, and a second surface opposite to the first surface on which a plurality of second convex portions and second concave portions are formed. With an elastic body,
It has a piezoelectric body and a plurality of electrodes, and is bonded to the second surface of the elastic body. By applying a voltage having a different phase to each electrode, a progressive vibration wave is applied to the elastic body. Piezoelectric elements configured to generate and
An actuator comprising an opposing member that is in pressure contact with the first surface of the elastic body and is configured to move relative to the elastic body by the vibration wave.
前記弾性体において、前記第1の凸部を基準とした前記第1の凹部の体積の合計である第1の体積は、前記第2の凸部を基準とした前記第2の凹部の体積の合計である第2の体積よりも大きい、請求項1に記載のアクチュエータ。 In the elastic body, the first volume, which is the total volume of the first concave portion with respect to the first convex portion, is the volume of the second concave portion with respect to the second convex portion. The actuator according to claim 1, which is larger than the total second volume. 前記第1の凹部の、前記第1の凸部を基準とした深さ、幅及びピッチは、概ね均一であり、
前記第2の凹部の、前記第2の凸部を基準とした深さ、幅及びピッチは、概ね均一である、
請求項1又は2に記載のアクチュエータ。
The depth, width and pitch of the first concave portion with respect to the first convex portion are substantially uniform.
The depth, width and pitch of the second concave portion with respect to the second convex portion are substantially uniform.
The actuator according to claim 1 or 2.
前記第1の凹部の深さを第1の深さH1とし、
前記第2の凹部の深さを第2の深さH2とし、
前記第1の面と前記第2の面との間隔をHとしたときに、
H1>H2、かつ
H1+H2<H
である、請求項3に記載のアクチュエータ。
The depth of the first recess is defined as the first depth H1.
The depth of the second recess is defined as the second depth H2.
When the distance between the first surface and the second surface is H,
H1> H2 and H1 + H2 <H
The actuator according to claim 3.
前記振動波の進行方向について、各々の前記第1の凹部の位置と、各々の前記第2の凹部の位置とはずれている、請求項1〜4の何れかに記載のアクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the traveling direction of the vibration wave is different from the position of each of the first recesses and the position of each of the second recesses. 前記振動波の進行方向について、前記第2の凹部の少なくとも何れか一つの位置は、前記第1の凹部の位置と一致している、請求項1〜4の何れかに記載のアクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 4, wherein the position of at least one of the second recesses coincides with the position of the first recess in the traveling direction of the vibration wave. 前記圧電体の分極の向きが互いに異なる区分と区分との境界の少なくとも何れか一か所に対応する位置には、前記第2の凹部が設けられている、請求項1〜6の何れかに記載のアクチュエータ。 According to any one of claims 1 to 6, the second recess is provided at a position corresponding to at least one of the boundaries between the sections in which the directions of polarization of the piezoelectric body are different from each other. The actuator described. 少なくとも前記圧電体の分極の向きが互いに異なる区分と区分との境界に対応する位置には、前記第2の凹部が設けられている、請求項1〜6の何れかに記載のアクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein the second recess is provided at least at a position corresponding to a boundary between divisions in which the directions of polarization of the piezoelectric body are different from each other. 前記弾性体と前記圧電素子との接合に、熱硬化性接着剤が用いられている、請求項1〜8の何れかに記載のアクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein a thermosetting adhesive is used for joining the elastic body and the piezoelectric element. 前記弾性体と前記圧電素子との接合に、ロウ付けが用いられている、請求項1〜8の何れかに記載のアクチュエータ。 The actuator according to any one of claims 1 to 8, wherein brazing is used for joining the elastic body and the piezoelectric element. 前記第1の凹部は、前記第1の凸部の頂部をつなぐ面において、前記振動波の進行方向に対して垂直な方向に設けられた断面形状が長方形の溝であり、
前記第2の凹部は、前記第2の凸部の頂部をつなぐ面において、前記振動波の進行方向に対して垂直な方向に設けられた断面形状が長方形の溝である、
請求項1〜10の何れかに記載のアクチュエータ。
The first concave portion is a groove having a rectangular cross-sectional shape provided in a direction perpendicular to the traveling direction of the vibration wave on a surface connecting the tops of the first convex portion.
The second concave portion is a groove having a rectangular cross-sectional shape provided in a direction perpendicular to the traveling direction of the vibration wave on the surface connecting the tops of the second convex portion.
The actuator according to any one of claims 1 to 10.
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