JP2574675B2 - 回転駆動体 - Google Patents
回転駆動体Info
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- JP2574675B2 JP2574675B2 JP62124942A JP12494287A JP2574675B2 JP 2574675 B2 JP2574675 B2 JP 2574675B2 JP 62124942 A JP62124942 A JP 62124942A JP 12494287 A JP12494287 A JP 12494287A JP 2574675 B2 JP2574675 B2 JP 2574675B2
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- Japan
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- ring
- alternating voltage
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Links
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- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims description 6
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、振動波モータ等に適用される振動素子を用
いた回転駆動体に関する。
いた回転駆動体に関する。
＜従来技術＞ 前記電歪素子等の振動素子を用いた回転駆動体は、特
開昭58−148682号，特開昭59−96881号及び特開昭59−9
6882号等が開示されている。
開昭58−148682号，特開昭59−96881号及び特開昭59−9
6882号等が開示されている。
これらのものは、いずれも複数の電歪素子を円環状に
組合わせて夫々を周方向に分極し、交番電圧の印加によ
り、その端面に周方向へ位相差的に励振して該端面に進
行波を生じさせ、該端面に接触したスライダーを回転さ
せてなるものである。
組合わせて夫々を周方向に分極し、交番電圧の印加によ
り、その端面に周方向へ位相差的に励振して該端面に進
行波を生じさせ、該端面に接触したスライダーを回転さ
せてなるものである。
＜発明が解決しようとする問題点＞ ところで、従来のものは、周方向に夫々分極して複数
の電歪素子を円環状に配設する必要があり、構造が複雑
となる欠点があった。
の電歪素子を円環状に配設する必要があり、構造が複雑
となる欠点があった。
そこで、特開昭61−142976号に開示されるように、電
歪素子又は磁歪素子からなる円環状振動素子を上下方向
に分極し、その上下面に電極を設けて、前記上下いずれ
かの電極のうち、一方の電極を二以上の数値ｎで等分
し、前記各分割電極を周方向に夫々２π/nの時間的位相
がずれたE1 sin ωｔの交番電圧を印加してなるものが
提案された。
歪素子又は磁歪素子からなる円環状振動素子を上下方向
に分極し、その上下面に電極を設けて、前記上下いずれ
かの電極のうち、一方の電極を二以上の数値ｎで等分
し、前記各分割電極を周方向に夫々２π/nの時間的位相
がずれたE1 sin ωｔの交番電圧を印加してなるものが
提案された。
本発明は、前記基本構成の回転駆動体にあって、さら
に回転力を向上させることを目的とするものである。
に回転力を向上させることを目的とするものである。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、電歪素子又は磁歪素子からなる円環状振動
素子を上下方向に分極し、その上下面に電極を設けて、
上下いずれかの電極のうち、一方の電極をｎ等分し、各
分割電極を周方向に夫々２π/nの時間的位相がずれたE1
sin ωｔの交番電圧を印加するとともに、全面電極側
にあって、振動素子のｎ個の電極分割位置に夫々圧電積
層体を、その積層方向を円環の接線方向と一致させて配
設し、該圧電積層体に周方向に２π/nの時間的位相がず
れたE2 cos ωｔの交番電圧を印加するようにしたこと
を特徴とするものである。
素子を上下方向に分極し、その上下面に電極を設けて、
上下いずれかの電極のうち、一方の電極をｎ等分し、各
分割電極を周方向に夫々２π/nの時間的位相がずれたE1
sin ωｔの交番電圧を印加するとともに、全面電極側
にあって、振動素子のｎ個の電極分割位置に夫々圧電積
層体を、その積層方向を円環の接線方向と一致させて配
設し、該圧電積層体に周方向に２π/nの時間的位相がず
れたE2 cos ωｔの交番電圧を印加するようにしたこと
を特徴とするものである。
＜作用＞ 本発明の作動原理を説明する。
円環の代表的振動モードのひとつに円環特有の、エク
ステンションモードと呼ばれる周方向の伸縮（縦波）が
あり、これは上下面にも変位を持っている。このため、
該エクステンションモードの進行波を励振すると円環の
全質点が楕円運動し、その上下面で推進力を得ることが
できる。
ステンションモードと呼ばれる周方向の伸縮（縦波）が
あり、これは上下面にも変位を持っている。このため、
該エクステンションモードの進行波を励振すると円環の
全質点が楕円運動し、その上下面で推進力を得ることが
できる。
そしてこの進行波の励振は、円環状振動素子を上下方
向に分極し、その上下面に設けた電極のうち、一側に接
しているｎ個（２≦ｎ）の分割電極に夫々２π/nの時間
的位相がずれたE1 sin ωｔの交番電圧を印加すること
によりなされ得る。
向に分極し、その上下面に設けた電極のうち、一側に接
しているｎ個（２≦ｎ）の分割電極に夫々２π/nの時間
的位相がずれたE1 sin ωｔの交番電圧を印加すること
によりなされ得る。
また全面電極側にあって、振動素子のｎ個の電極分割
位置に夫々圧電積層体を、その積層方向を円環の接線方
向と一致させて配設し、該圧電積層体に周方向に２π/n
の時間的位相がずれたE2 cos ωｔの交番電圧を印加す
ると、前記最大振巾位置で円環に周方向の伸縮運動を付
与することができる。このため、円環が各分割電極に対
応する円弧部分で伸張すると、その分割位置が節となっ
て、ここで縮みを生ずるが、この位置で圧電積層体は、
縮み方向の運動を生ずる。また圧電積層体が伸張する
と、円環の各分割電極に対応する円弧部分は円周方向の
縮み運動を生ずる。従って、円環の伸縮振動と、圧電積
層体の伸縮運動とは、相互に補完し合う関係となり、そ
の運動が組み合わされて、大きな駆動力を生じることと
なる。
位置に夫々圧電積層体を、その積層方向を円環の接線方
向と一致させて配設し、該圧電積層体に周方向に２π/n
の時間的位相がずれたE2 cos ωｔの交番電圧を印加す
ると、前記最大振巾位置で円環に周方向の伸縮運動を付
与することができる。このため、円環が各分割電極に対
応する円弧部分で伸張すると、その分割位置が節となっ
て、ここで縮みを生ずるが、この位置で圧電積層体は、
縮み方向の運動を生ずる。また圧電積層体が伸張する
と、円環の各分割電極に対応する円弧部分は円周方向の
縮み運動を生ずる。従って、円環の伸縮振動と、圧電積
層体の伸縮運動とは、相互に補完し合う関係となり、そ
の運動が組み合わされて、大きな駆動力を生じることと
なる。
＜実施例＞ 添付図面は、本発明の実施例を示す。
第1,2図について、円環状振動素子１は、PZT等のセラ
ミック電歪素子からなるものであって、図中下面を負、
上面を正となるように上下方向へ分極し、その下面にア
ース側電極２を、その上面を四等分域して夫々に分割電
極３を設けている。さらに分割電極３の分割位置に対応
するアース側電極２上の部分面には、絶縁層６を介し
て、圧電積層体５が、その積層方向を円環状振動素子１
の接線方向と略一致させて固定している。圧電積層体５
は、多数の圧電素子板を夫々が電気的並列状となるよう
にして積層してなるものであり、電圧印加すると、各圧
電素子の歪が重畳した伸縮運動を生ずる。
ミック電歪素子からなるものであって、図中下面を負、
上面を正となるように上下方向へ分極し、その下面にア
ース側電極２を、その上面を四等分域して夫々に分割電
極３を設けている。さらに分割電極３の分割位置に対応
するアース側電極２上の部分面には、絶縁層６を介し
て、圧電積層体５が、その積層方向を円環状振動素子１
の接線方向と略一致させて固定している。圧電積層体５
は、多数の圧電素子板を夫々が電気的並列状となるよう
にして積層してなるものであり、電圧印加すると、各圧
電素子の歪が重畳した伸縮運動を生ずる。
そして、前記分割電極３には周方向に２π/nの時間的
位相がずれたE1 sin ωｔの交番電圧を印加するととも
に、圧電積層体５にも同じく周方向に２π/nの時間的位
相がずれたE2 cos ωｔの交番電圧を印加する。これに
より、円環状振動素子１の円周方向に沿った伸縮運動
と、圧電積層体５の伸縮運動とが相互に補完し合って、
大きな駆動力を生ずる。
位相がずれたE1 sin ωｔの交番電圧を印加するととも
に、圧電積層体５にも同じく周方向に２π/nの時間的位
相がずれたE2 cos ωｔの交番電圧を印加する。これに
より、円環状振動素子１の円周方向に沿った伸縮運動
と、圧電積層体５の伸縮運動とが相互に補完し合って、
大きな駆動力を生ずる。
尚、分割電極３の分割数は二以上とし、該分割数をｎ
とすると、分割電極３及び圧電積層体５には、その周方
向で夫々２π/nの時間的位相がずれた交番電圧を印加す
る。かかる分割数ｎが多けば、上下方向の振巾分布が均
一となる。
とすると、分割電極３及び圧電積層体５には、その周方
向で夫々２π/nの時間的位相がずれた交番電圧を印加す
る。かかる分割数ｎが多けば、上下方向の振巾分布が均
一となる。
そして、円環状振動素子１には分割電極３側に、絶縁
層10を介して、等しい傾斜角度を有する内外の傾斜面1
3,14を形成された、断面が二等辺三角形状のジュラルミ
ン製の駆動環11を接合する。
層10を介して、等しい傾斜角度を有する内外の傾斜面1
3,14を形成された、断面が二等辺三角形状のジュラルミ
ン製の駆動環11を接合する。
前記駆動環11には、第3,4図のように内側の傾斜面13
に整一に面接触する連動面16aが外周面に形成された円
盤状のスライダー15aを乗載する。
に整一に面接触する連動面16aが外周面に形成された円
盤状のスライダー15aを乗載する。
また駆動環11には、第3,5図のように前記外側の傾斜
面14に整一に面接触する連動面16bが内周面に形成され
た伏皿状のスライダー16bを乗載するようにしてもよ
い。
面14に整一に面接触する連動面16bが内周面に形成され
た伏皿状のスライダー16bを乗載するようにしてもよ
い。
前記各実施例では、前記円環状振動素子1,駆動環11を
固定し、前記四枚の分割電極３に、夫々周方向にπ/2の
時間的位相がずれたE1 sin ωｔの電圧を印加し、圧電
積層体５にも夫々周方向にπ/2の時間的位相がずれたE2
cos ωｔの電圧を印加することにより、前記スライダ1
5a,15bに回転力Ｆが付与される。
固定し、前記四枚の分割電極３に、夫々周方向にπ/2の
時間的位相がずれたE1 sin ωｔの電圧を印加し、圧電
積層体５にも夫々周方向にπ/2の時間的位相がずれたE2
cos ωｔの電圧を印加することにより、前記スライダ1
5a,15bに回転力Ｆが付与される。
前記駆動環11の形状は種々提案され、傾斜面を一面と
したものでもよい。
したものでもよい。
また前記スライダー15a,15bから回転力を取出すに
は、その中心孔17を利用して、中心に回転軸18を連結す
る等種々の手段がある。
は、その中心孔17を利用して、中心に回転軸18を連結す
る等種々の手段がある。
＜発明の効果＞ 本発明は上述したように、円環状振動素子１と、圧電
積層体５が相互に補完し合いながら、周方向に伸縮運動
するようにしたから、大きな駆動力を得ることができ、
この種回転駆動体の有用性を増大し得る優れた効果があ
る。
積層体５が相互に補完し合いながら、周方向に伸縮運動
するようにしたから、大きな駆動力を得ることができ、
この種回転駆動体の有用性を増大し得る優れた効果があ
る。
添付図面は本発明の実施例を示し、第１図は基本構成を
示す斜視図、第２図は同裏面図、第３図はスライダー15
a,15bを適用した分解斜視図、第4,5図は同組付状態の縦
断側面図である。 1;円環状振動素子、2;アース側電極、3;分割電極、5;圧
電積層体、11;駆動環、15a,15b;スライダー、8a,8b;連
動面
示す斜視図、第２図は同裏面図、第３図はスライダー15
a,15bを適用した分解斜視図、第4,5図は同組付状態の縦
断側面図である。 1;円環状振動素子、2;アース側電極、3;分割電極、5;圧
電積層体、11;駆動環、15a,15b;スライダー、8a,8b;連
動面
Claims (1)
- 【請求項１】電歪素子又は磁歪素子からなる円環状振動
素子を上下方向に分極し、その上下面に電極を設けて、
上下いずれかの電極のうち、一方の電極をｎ等分し、各
分割電極を周方向に夫々２π/nの時間的位相がずれたE1
sin ωｔの交番電圧を印加するとともに、全面電極側
にあって、振動素子のｎ個の電極分割位置に夫々圧電積
層体を、その積層方向を円環の接線方向と一致させて配
設し、該圧電積層体に周方向に２π/nの時間的位相がず
れたE2 cos ωｔの交番電圧を印加するようにしたこと
を特徴とする回転駆動体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62124942A JP2574675B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 回転駆動体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62124942A JP2574675B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 回転駆動体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63290174A JPS63290174A (ja) | 1988-11-28 |
| JP2574675B2 true JP2574675B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=14898007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62124942A Expired - Fee Related JP2574675B2 (ja) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | 回転駆動体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574675B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6135177A (ja) * | 1984-07-27 | 1986-02-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電リニアモ−タ |
| JPS61142976A (ja) * | 1984-12-12 | 1986-06-30 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 回転駆動体 |
| JPS61180582A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-08-13 | Marcon Electronics Co Ltd | 圧電形超音波モ−タ |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62124942A patent/JP2574675B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63290174A (ja) | 1988-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |