JP2601666B2 - 超音波駆動装置 - Google Patents
超音波駆動装置Info
- Publication number
- JP2601666B2 JP2601666B2 JP62276915A JP27691587A JP2601666B2 JP 2601666 B2 JP2601666 B2 JP 2601666B2 JP 62276915 A JP62276915 A JP 62276915A JP 27691587 A JP27691587 A JP 27691587A JP 2601666 B2 JP2601666 B2 JP 2601666B2
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- Japan
- Prior art keywords
- stators
- rotating body
- ball
- piezoelectric vibrator
- stator
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、それぞれ２つの金属ブロックとリング状圧
電振動子とからなる２つのステータの間に駆動体を支持
した超音波駆動装置に関するものである。
電振動子とからなる２つのステータの間に駆動体を支持
した超音波駆動装置に関するものである。
［従来技術］ 本出願人は、第５図に示すように回転体１で複数のボ
ール２を回転自在に支持し、これらのボール２は超音波
モータのステータ３の端面に接触させ、またボール２を
ステータ３に圧接するために、押圧体４の中心の孔をス
テータ３に固定したボルト５に通し、板ばねましくはス
プリングワッシャをナット６で締めるようにした超音波
駆動装置を提案した（特願昭62−158645号参照）。
ール２を回転自在に支持し、これらのボール２は超音波
モータのステータ３の端面に接触させ、またボール２を
ステータ３に圧接するために、押圧体４の中心の孔をス
テータ３に固定したボルト５に通し、板ばねましくはス
プリングワッシャをナット６で締めるようにした超音波
駆動装置を提案した（特願昭62−158645号参照）。
この超音波駆動装置の動作は、第６図に示すようにス
テータ３の端面3aに楕円振動７が矢印方向に発生する
と、ボール２はこの楕円振動の方向と同じ矢印Ａの方向
に回転する。ここで、ボール２が矢印Ａの方向に回転す
ると、押圧体４とボール２の接触部分に摩擦が生じ、従
ってボール２はスリップしないで押圧面４の面で転が
る。また、ボール２の回転と移動はステータ３の間は楕
円振動７の回転及び移動方向と一致しているため、ボー
ル２を支持している回転体１はステータ３の楕円振動７
の回転方向と同じ矢印方向Ｂに移動する。従って、この
回転体１の回転力を動力として取り出すと、超音波駆動
装置として使用することができる。
テータ３の端面3aに楕円振動７が矢印方向に発生する
と、ボール２はこの楕円振動の方向と同じ矢印Ａの方向
に回転する。ここで、ボール２が矢印Ａの方向に回転す
ると、押圧体４とボール２の接触部分に摩擦が生じ、従
ってボール２はスリップしないで押圧面４の面で転が
る。また、ボール２の回転と移動はステータ３の間は楕
円振動７の回転及び移動方向と一致しているため、ボー
ル２を支持している回転体１はステータ３の楕円振動７
の回転方向と同じ矢印方向Ｂに移動する。従って、この
回転体１の回転力を動力として取り出すと、超音波駆動
装置として使用することができる。
なお、このボール２の周囲にグリース等の潤滑剤を塗
布または充填しても、回転体１とボール２の間及びボー
ル２と押圧体４の間の摩耗を少なくすることができると
ともに、ボール２がステータ３に点接触するため、この
潤滑剤はボール１の回転に殆ど影響を与えないという利
点がある。
布または充填しても、回転体１とボール２の間及びボー
ル２と押圧体４の間の摩耗を少なくすることができると
ともに、ボール２がステータ３に点接触するため、この
潤滑剤はボール１の回転に殆ど影響を与えないという利
点がある。
従って、摩耗の少ない、長時間使用ができる超音波駆
動装置を提供することができる。これはボール２の代り
に円板及びコロを用いても同様に作用するものである。
動装置を提供することができる。これはボール２の代り
に円板及びコロを用いても同様に作用するものである。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このように構成した超音波駆動装置で
は、押圧体４が固定されているために、ボール２はステ
ータ３の端面に発生した進行波の速度Vsと同じ速度で回
転するが、回転体１はVs/2の速度になり、回転体１の速
度を速くすることはできなかった。
は、押圧体４が固定されているために、ボール２はステ
ータ３の端面に発生した進行波の速度Vsと同じ速度で回
転するが、回転体１はVs/2の速度になり、回転体１の速
度を速くすることはできなかった。
［発明が解決しようとする手段］ 本発明は、上記問題点を解決するために、それぞれ２
つの金属ブロックの間にリング状の圧電振動子を挟持
し、２つの金属ブロックのそれぞれのほぼ中心に貫通す
るように設けたねじ穴及び圧電振動子の中心孔に通すボ
ルトによって２つの金属ブロックにねじ係合してそれぞ
れ固定した２つのステータと、該２つのステータの端面
を対向させて固定する支持部材と、前記２つのステータ
の端面の間に挟持された複数のボールまたは円板あるい
はコロを回転自在に支持する回転体とからなり、前記回
転体より動力を取り出すことを特徴とする。
つの金属ブロックの間にリング状の圧電振動子を挟持
し、２つの金属ブロックのそれぞれのほぼ中心に貫通す
るように設けたねじ穴及び圧電振動子の中心孔に通すボ
ルトによって２つの金属ブロックにねじ係合してそれぞ
れ固定した２つのステータと、該２つのステータの端面
を対向させて固定する支持部材と、前記２つのステータ
の端面の間に挟持された複数のボールまたは円板あるい
はコロを回転自在に支持する回転体とからなり、前記回
転体より動力を取り出すことを特徴とする。
［作用］ 本発明によれば、２つの金属ブロックの間にリング状
の圧電振動子を挟持し、２つの金属ブロックのそれぞれ
ほぼ中心に貫通するように設けたねじ穴と圧電振動子の
中心孔を通すボルトによって２つの金属ブロックをそれ
ぞれ固定した２つのステータの対向させた端面の間に、
複数のボールまたは円板あるいはコロを支持した回転対
を挟持し、２つのステータの進行波を同方向に発生さ
せ、２つの進行波の相乗した速度で回転体の複数のボー
ルまたは円板あるいはコロを回転させ、そして相乗した
速度の1/2の速度で回転体を駆動する。
の圧電振動子を挟持し、２つの金属ブロックのそれぞれ
ほぼ中心に貫通するように設けたねじ穴と圧電振動子の
中心孔を通すボルトによって２つの金属ブロックをそれ
ぞれ固定した２つのステータの対向させた端面の間に、
複数のボールまたは円板あるいはコロを支持した回転対
を挟持し、２つのステータの進行波を同方向に発生さ
せ、２つの進行波の相乗した速度で回転体の複数のボー
ルまたは円板あるいはコロを回転させ、そして相乗した
速度の1/2の速度で回転体を駆動する。
［実施例］ 第１図は、本発明の１実施例の超音波駆動装置の一部
断面側面図で、圧電振動子８を２つの金属ブロック9a、
9b及び10a、10bでそれぞれ挟持し、２つの金属ブロック
9b、9c及び10b、10cのほぼ中心を貫通するねじ穴にそれ
ぞれボルトを係合して固定した２つのボルト締めランジ
ュバン型振動子からなるステータ９、10の端面9a、10a
を対向させ、これらの端面9a、10aの間にボール11を支
持した回転体12を挟持し、固定体13によってそれぞれス
テータ９、10が支持される。なお、回転体12の回転軸12
aはステータ９、10の中心のねじ穴9a、10aに挿入され
る。また、ボール11が通るステータ９、10の端面に溝が
設けられている。
断面側面図で、圧電振動子８を２つの金属ブロック9a、
9b及び10a、10bでそれぞれ挟持し、２つの金属ブロック
9b、9c及び10b、10cのほぼ中心を貫通するねじ穴にそれ
ぞれボルトを係合して固定した２つのボルト締めランジ
ュバン型振動子からなるステータ９、10の端面9a、10a
を対向させ、これらの端面9a、10aの間にボール11を支
持した回転体12を挟持し、固定体13によってそれぞれス
テータ９、10が支持される。なお、回転体12の回転軸12
aはステータ９、10の中心のねじ穴9a、10aに挿入され
る。また、ボール11が通るステータ９、10の端面に溝が
設けられている。
このように構成した本実施例の超音波駆動装置では、
第２図に示すようにステータ９、10の端面にそれぞれ発
生する進行波の速度をV1、V2、ボール11の速度をVA、回
転体12の速度をVBとすると、 VA＝（V1＋V2）/2 VB＝V1−V2 となる。
第２図に示すようにステータ９、10の端面にそれぞれ発
生する進行波の速度をV1、V2、ボール11の速度をVA、回
転体12の速度をVBとすると、 VA＝（V1＋V2）/2 VB＝V1−V2 となる。
従って、ボール11は各ステータ９、10の端面9a、10a
で発生する進行波の速度V1、V2の相乗作用によって速度
が早くなり、回転体11を速く回転させることができる。
なお、この実施例では、回転体11の側面から動力を取り
出すため、回転体11にギア等を設け、これに接触するギ
アを設けて動力を取り出すようにすればよい。
で発生する進行波の速度V1、V2の相乗作用によって速度
が早くなり、回転体11を速く回転させることができる。
なお、この実施例では、回転体11の側面から動力を取り
出すため、回転体11にギア等を設け、これに接触するギ
アを設けて動力を取り出すようにすればよい。
第３図は、本発明の他の実施例の超音波駆動装置の一
部断面側面図で、８は圧電体振動子、9b、9c及び10b、1
0cは金属ブロック、９、10はステータ、11はボール、12
は回転体であり、これらの構成は上記実施例と同じであ
るので説明は省略するが、本実施例では、回転体12の回
転軸12aはステータ９の中心を通って、ステータ９の外
側に突出し、またステータ9c、10cの側面にそれぞれ突
起14、15を設け、この突起14に貫通孔を設け、突起15に
ねじ穴を設け、ボルト16、17をスプリングワッシャ18を
介して突起14の貫通孔に通し、突起15のねじ孔にボルト
16、17のねじを嵌合して、ステータ９、10を互いに固定
する。
部断面側面図で、８は圧電体振動子、9b、9c及び10b、1
0cは金属ブロック、９、10はステータ、11はボール、12
は回転体であり、これらの構成は上記実施例と同じであ
るので説明は省略するが、本実施例では、回転体12の回
転軸12aはステータ９の中心を通って、ステータ９の外
側に突出し、またステータ9c、10cの側面にそれぞれ突
起14、15を設け、この突起14に貫通孔を設け、突起15に
ねじ穴を設け、ボルト16、17をスプリングワッシャ18を
介して突起14の貫通孔に通し、突起15のねじ孔にボルト
16、17のねじを嵌合して、ステータ９、10を互いに固定
する。
このように構成した本実施例においても、前述の実施
例と同様に回転体12が回転し、回転軸12aから動力を取
り出すことができる。
例と同様に回転体12が回転し、回転軸12aから動力を取
り出すことができる。
第４図は、本発明の他の実施例の超音波駆動装置の側
面断面図で、２つのリング状の圧電体振動子19、20の間
に複数のボール11を支持した回転体12が挟持され、回転
体12の回転軸12aは圧電体振動子19の穴を通って上ケー
ス21を通り、また２つの圧電体振動子19、20は支持体23
で上ケース21及び下ケース22内に支持され、また圧電体
振動子20の下方からばね24で全体を上方に押圧する。
面断面図で、２つのリング状の圧電体振動子19、20の間
に複数のボール11を支持した回転体12が挟持され、回転
体12の回転軸12aは圧電体振動子19の穴を通って上ケー
ス21を通り、また２つの圧電体振動子19、20は支持体23
で上ケース21及び下ケース22内に支持され、また圧電体
振動子20の下方からばね24で全体を上方に押圧する。
本実施例の超音波駆動装置においても、本発明者が提
案したように（特願昭62−180254号参照）、リング状の
圧電体振動子19、20の端面に回転する進行波が発生する
ので、これらの進行波により前述の実施例と同様に回転
体12が回転する。
案したように（特願昭62−180254号参照）、リング状の
圧電体振動子19、20の端面に回転する進行波が発生する
ので、これらの進行波により前述の実施例と同様に回転
体12が回転する。
なお、上記実施例では、回転体に複数のボールを支持
した例を説明したが、複数のボール以外は円板あるいは
コロを使用しても同様に作用させることができる。ま
た、上記実施例においても、グリース等の潤滑剤を使用
することができる。
した例を説明したが、複数のボール以外は円板あるいは
コロを使用しても同様に作用させることができる。ま
た、上記実施例においても、グリース等の潤滑剤を使用
することができる。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明は、回転体に
ボール、円板またはコロを回転自在に装着し、２つのス
テータで発生した進行波でボール、円板またはコロを回
転しながら移動させることにより、ボール、円板または
コロは２つのステータの端面を転がり、２つのステータ
の進行波の相乗作用によって回転体の速度を速くするこ
とができるという利点があり、さらにグリース等の潤滑
剤を塗布または充填することによってより摩耗が少なく
なるという利点がある。
ボール、円板またはコロを回転自在に装着し、２つのス
テータで発生した進行波でボール、円板またはコロを回
転しながら移動させることにより、ボール、円板または
コロは２つのステータの端面を転がり、２つのステータ
の進行波の相乗作用によって回転体の速度を速くするこ
とができるという利点があり、さらにグリース等の潤滑
剤を塗布または充填することによってより摩耗が少なく
なるという利点がある。
第１図は本発明の実施例の超音波駆動装置の一部断面側
面図、第２図は第１図の超音波駆動装置の原理を説明す
るための図、第３図は本発明の他の実施例の超音波駆動
装置の一部断面側面図、第４図は本発明のさらに他の実
施例の超音波駆動装置の側面断面図、第５図は従来の超
音波駆動装置の要部側面図、第６図は従来の超音波駆動
装置の原理を説明するための図である。 ８……圧電体振動子、９、10……ステータ、11……回転
体、12……ボール、13……ボール締め固定体、14、15…
…突起、16、17……ボルト、18、19……スプリングワッ
シャ、20、21……圧電体振動子、22……支持体、23……
ケース。
面図、第２図は第１図の超音波駆動装置の原理を説明す
るための図、第３図は本発明の他の実施例の超音波駆動
装置の一部断面側面図、第４図は本発明のさらに他の実
施例の超音波駆動装置の側面断面図、第５図は従来の超
音波駆動装置の要部側面図、第６図は従来の超音波駆動
装置の原理を説明するための図である。 ８……圧電体振動子、９、10……ステータ、11……回転
体、12……ボール、13……ボール締め固定体、14、15…
…突起、16、17……ボルト、18、19……スプリングワッ
シャ、20、21……圧電体振動子、22……支持体、23……
ケース。
Claims (4)
- 【請求項１】それぞれ２つの金属ブロックの間にリング
状の圧電振動子を挟持し、２つの金属ブロックのそれぞ
れのほぼ中心に貫通するように設けたねじ穴及び圧電振
動子の中心孔に通すボルトによって２つの金属ブロック
にねじ係合してそれぞれ固定した２つのステータと、該
２つのステータの端面を対向させて固定する支持部材
と、前記２つのステータの端面の間に挟持された複数の
ボールまたは円板あるいはコロを回転自在に支持する回
転体とからなり、前記回転体より動力を取り出すことを
特徴とする超音波駆動装置。 - 【請求項２】上記ボールの周囲にグリース等のオイルを
塗布または充填したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の超音波駆動装置。 - 【請求項３】前記ステータは圧電振動子からなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波駆動装
置。 - 【請求項４】前記回転体の中心軸を前記ステータのネジ
穴に通されたボルトの中心を通って突出させ、該中心軸
より動力を取り出すことを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の超音波駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276915A JP2601666B2 (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 超音波駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62276915A JP2601666B2 (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 超音波駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01122374A JPH01122374A (ja) | 1989-05-15 |
| JP2601666B2 true JP2601666B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=17576160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62276915A Expired - Lifetime JP2601666B2 (ja) | 1987-10-31 | 1987-10-31 | 超音波駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601666B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105471315B (zh) * | 2016-01-08 | 2017-07-28 | 哈尔滨工业大学 | 蠕动驱动式两自由度套筒折展机构 |
| CN105610345B (zh) * | 2016-01-08 | 2017-06-23 | 哈尔滨工业大学 | 采用单一压电振子的两自由度套筒折展机构 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5893478A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Nissan Motor Co Ltd | 超音波モ−タ |
| JPH0640746B2 (ja) * | 1985-02-21 | 1994-05-25 | 日立マクセル株式会社 | ころを用いた圧電モ−タ |
| JPS61295882A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-26 | Canon Inc | 振動波モ−タ− |
-
1987
- 1987-10-31 JP JP62276915A patent/JP2601666B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01122374A (ja) | 1989-05-15 |
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