JP2847817B2 - 搬送装置 - Google Patents

搬送装置

Info

Publication number
JP2847817B2
JP2847817B2 JP1286151A JP28615189A JP2847817B2 JP 2847817 B2 JP2847817 B2 JP 2847817B2 JP 1286151 A JP1286151 A JP 1286151A JP 28615189 A JP28615189 A JP 28615189A JP 2847817 B2 JP2847817 B2 JP 2847817B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
cylindrical body
deforming means
elliptical
ultrasonic actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP1286151A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03147652A (ja
Inventor
雅治 塩谷
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.)
KASHIO KEISANKI KK
Original Assignee
KASHIO KEISANKI KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KASHIO KEISANKI KK filed Critical KASHIO KEISANKI KK
Priority to JP1286151A priority Critical patent/JP2847817B2/ja
Priority to US07/605,071 priority patent/US5199701A/en
Publication of JPH03147652A publication Critical patent/JPH03147652A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2847817B2 publication Critical patent/JP2847817B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
  • Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、例えば小型モータ等に代わる動力発生源と
して利用される超音波アクチュエータを使用して、シー
ト状あるいは板状非搬送物の搬送を行なう搬送装置に関
する。
[従来技術とその問題点] 従来、シート状あるいは板状の物体を搬送する場合に
は、ローラをモータにより回転させ、この回転している
ローラの表面に非搬送物を押圧当接させることにより、
該ローラの回転に応じて上記物体の搬送を行なってい
る。
しかしながら、上記モータを使用した搬送手段では、
該モータの回転をギア等を介してローラに伝達する必要
があるため、装置の部品点数、組立て工数が多くなり、
装置の小型化を妨げる問題がある。
特に、プリンタにおける紙送り装置等では、上記小型
化の問題が顕著である。
[発明の目的] 本発明は上記課題に鑑みなされたもので、モータによ
るギア等を介した搬送手段を利用すること無く、シート
状あるいは板状搬送物の搬送を行なうことが可能になる
搬送装置を提供することを目的とする。
[発明の要点] すなわち本発明に係わる搬送装置は、円筒体と、該円
筒体に該円筒体を楕円形に変形させるために内接された
第1の変形手段と、該第1の変形手段に対し円周方向の
所定方向に約45度の角度をもって内接された第2の変形
手段と、前記第1及び第2の変形手段に互いに逆相とな
る交流電圧を印加する電源と、前記第1の変形手段が前
記円筒体の内面に当接する位置の前記円筒体の表面に被
搬送物を当接させるための搬送物当接手段とを有し、前
記電源により前記第1及び第2の変形手段を変形させて
前記円筒体を楕円変形させることにより、前記円筒体と
前記搬送物当接手段間に挟持された前記被搬送物を搬送
させるように構成したものである。
[発明の実施例] 以下図面により本発明の一実施例について説明する。
第1図は搬送装置の外観構成を示すもので、この搬送
装置における搬送動力源には、円筒状の超音波アクチュ
エータ1が使用される。この超音波アクチュエータ1
は、電源周波数に応じて定められる一定の周期で楕円変
形を繰返し、その外周面上の複数の点において上記搬送
動力源としての変位を生じるもので、この超音波アクチ
ュエータ1は、上記変位点を上に位置させた状態で、コ
字状の基部2に対し、その左右下面側をそれぞれゴム等
の弾性体3a〜3cを介して支持される。
そして、上記超音波アクチュエータ1の上部外周変位
点には、その周方向を同じにしたローラ4が当接され、
ばね等により予め設定される圧力Pで押圧される。
すなわち、上記超音波アクチュエータ1に間欠的な楕
円変形が生じると、その変位点に当接させたローラ4が
矢印aの方向に回転されるもので、つまり、この超音波
アクチュエータ1とローラ4との間にプリント用紙5を
挿入することで、該ローラ4を回転させる力はプリント
用紙5に伝達され、矢印Hで示す方向に搬送されること
になる。
第2図(A)〜(C)は何れも上記超音波アクチュエ
ータ1の構成を示すもので、同図(A)は外観図、同図
(B)はその側面図、同図(C)はそのA−A線断面図
である。
この超音波アクチュエータ1の外形は、例えば外形1
0.35mm,厚さ0.5mmのアルミニウムあるいは真鍮等でなる
振動円筒体11からなり、この振動円筒体11内部の軸方向
中心付近には、棒状の圧電アクチュエータ12A,12Bが円
筒体直径線に沿って設けられる。上記第1の圧電アクチ
ュエータ12Aを垂直方向に対し22.5゜傾斜させた径方向
位置に設け、さらに上記第1の圧電アクチュエータ12A
から45゜傾斜させて第2の圧電アクチュエータ12Bを設
ける。
第3図は上記圧電アクチュエータ12A,12Bの構成を示
すもので、この圧電アクチュエータ12A,12Bは、PZT(ジ
ルコン酸チタン酸鉛)系の圧電素子等からなる微小な圧
電セラミック12a,12b,…を、それぞれ薄い電極13a,13b,
…を介して多数積層してなり、その長手方向の一端及び
他端が上記振動円筒体11の内周面に対し接着固定され
る。この場合、圧電アクチュエータ12A,12Bの各端部と
振動円筒体11との間には、アルミニウム又は真鍮等の座
板が介在されエポキシ樹脂系接着剤等の比較的硬質な接
着剤により接着される。そして、上記圧電アクチュエー
タ12A,12Bの各電極13a,13b,…に対しては、それぞれ隣
接する個々の圧電セラミック12a,12b,…間に逆相の電圧
が加わるよう電源部14から所定の周波数を有する交流電
圧を印加する。そして、第1及び第2の圧電アクチュエ
ータ12A,12Bには、上記電源部14からの交流電圧をさら
に180゜位相を異ならせて印加する。本実施例における
印加電圧は8Vmax、その印加電圧周波数は振動円筒体11
がアルミニウムであれば30kHz、真鍮であれば36kHzに設
定するが、この値は得たい駆動トルク,速度あるいは振
動円筒体11の外径寸法や肉厚等の関係による変更され
る。
次に、上記構成による超音波アクチュエータ1の駆動
力発生動作について説明する。
まず、圧電アクチュエータ12A,12Bにそれぞれ逆位相
にした例えば30kHzの交流電圧を印加すると、この圧電
アクチュエータ12A,12Bには印加電圧周波数に応じた長
手方向の伸縮運動がそれぞれ逆位相で発生する。
第4図は上記圧電アクチュエータ12A,12Bの各伸縮運
動に伴い振動円筒体11に生じる変位状態を示すものであ
る。ここで、以下の説明においては、振動円筒体11の中
心軸の垂直方向上方を0゜とし該振動円筒体11の中心軸
を原点として周方向に沿って時計回りに順次角度を付し
て説明する。この図において、圧電アクチュエータ12A,
12Bはそれぞれ上記振動円筒体11に対し22.5゜202.5゜
及び67.5247.5゜方向に設けられたもので、この圧電
アクチュエータ12A,12Bの各逆位相の伸縮運動に応じて
振動円筒体11には垂直方向(0゜180゜方向)の楕円
変位及び水平方向(90゜270゜方向)の楕円変位がそ
れぞれ交互に生じるようになる。
つまり、2つの圧電アクチュエータ12A,12Bの固着中
心位置(45゜)に対応する振動円筒体11の円弧位置jを
支点にして、例えば22.5゜位置が外方へ伸び67.5゜位置
が内方へ縮む運動と、22.5゜位置が内方へ縮み67.5゜位
置が外方へ伸びる運動とが交互に連続して繰返されるも
ので、これにより第1のアクチュエータ12Aが伸びた状
態では67.5゜位置から22.5゜位置へ上り傾斜となる0゜
位置最大外方変位x1の楕円変位が生じ、また、第2のア
クチュエータ12Bが伸びた状態では、22.5゜位置から67.
5゜位置へ上り傾斜となる90゜位置最大外方変位の楕円
変位y1が生じる。この場合、振動円筒体11の45゜,135
゜,225゜,315゜方向には、上記2つの楕円運動の支点と
なり径方向には全く変位しない静止点が生じる。
一方、0゜及び180゜方向の楕円変位に伴い、0゜あ
るいは180゜に位置する質点xが幅x1で径方向に変位す
ると、上記静止点となる45゜,135゜,225゜,315゜の質点
jには周方向変位j1が生じ、また、90゜及び270゜方向
の楕円変位に伴い、90゜あるいは270゜に位置する質点
yが幅y1で径方向に変位すると、上記各静止点となる質
量jには周方向変位j2が生じる。すると、上記径方向変
位最大点となるx及びy(0゜,90゜,180゜,270゜)と
周方向変位最大点となるj(45゜,135゜,225゜,315゜)
との間の各質量k(例えば22.5゜,67.5゜,112.5゜,157.
5゜,202.5゜,247.5゜,292.5゜,337.5゜)には、その径
及び周方向変位が組合わされた変位k1及びk2が生じるも
ので、この径及び周方向の組合わせ変位点kに円筒状の
回転子を当接させると、この回転子は該質点kが径方向
外方へk1で変位する際の周方向変位j1に一致する方向に
回転するようになる。
第5図(A)及び(B)はそれぞれ上記振動円筒体11
の楕円変位に伴う径方向変位及び周方向変位の分布状態
を示すもので、径方向変位は振動円筒体11の楕円変位に
対応して0゜,90゜,180゜,270゜方向で最大になり、45
゜,135゜,225゜,315゜方向で“0"になるのに対し、周方
向変位は、上記径方向変位が“0"になる振動円筒体11の
45゜,135゜,225゜,315゜方向で最大になり、上記径方向
変位が最大になる0゜,90゜,180゜,270゜方向で“0"に
なる。
すなわち、圧電アクチュエータ12A,12Bにそれぞれ逆
位相の交流電圧を印加して高周期の交互伸縮運動を発生
させ、振動円筒体11に垂直方向に長径を有する楕円変位
と水平方向に長径を有する楕円変位とを真円状態を経て
連続的に生じさせると、0゜〜45゜,45゜〜90゜,…,27
0゜〜315゜,315゜〜0゜それぞれの間の円弧には、何れ
もその中間点を最大にした径方向及び周方向の組合わせ
変位が生じるようになる。
一方、第6図(A)〜(C)はそれぞれ上記振動円筒
体11の全体に生じる楕円変位を拡大して示すもので、圧
電アクチュエータ12を振動円筒体11の長手方向の略中心
に配設した場合、垂直方向(0゜180゜方向)及び水
平方向(90゜270゜方向)の楕円変位共、振動円筒体1
1の両端に近い程押大きくなることが実験より得られ
た。つまり、上記振動円筒体11では、その両端円弧上の
22.5゜の質点kから45゜毎に径及び周方向組合わせの最
大変位が得られることになる。
したがって、第7図に示すように、上記振動円筒体11
の22.5゜位置から45゜毎に、矢印Pで示すように回転子
15a,15b,…を押圧当接させることで、それぞれの回転子
15a,15b,…に対し上記径及び周方向の組合わせ変位に対
応する矢印a又はb方向の回転力を伝達することがき
る。
これにより、上記超音波アクチュエータ1では、例え
ば第8図に示すように、板状の移動体16を振動円筒体11
の22.5゜位置から45゜毎に存在する径及び周方向変位点
の何れかに対し、矢印Pで示すように押圧当接させるこ
とで、振動円筒体11が外方変位する際の周方向変位に対
応する方向の直線運動iを得ることができる。
第9図は上記超音波アクチュエータ1を動力源とした
搬送装置によるプリント用紙5の搬送状態を示すもの
で、すなわち、振動円筒体11の22.5゜位置に対応する外
周変位点と、この振動円筒体11に変位点に矢印Pで示す
ように押圧当接されたローラ4との間にプリント用紙5
を挿入することで、該プリント用紙5は、上記第8図に
おける直線運動iと同様の運動を受け、矢印Hで示す方
向に搬送されるようになる。
したがって、上記構成の搬送装置によれば、超音波ア
クチュエータ1の所定の外周変位点に対し、プリント用
紙5を押圧当接させるだけで、該プリント用紙5を容易
に搬送させることができる。この場合、振動円筒体11と
圧電アクチュエータ12A,12Bとにより構成される超音波
アクチュエータ1が、直接プリント用紙5に対して搬送
力を伝えるので、モータを動力源とした従来の搬送装置
に較べて、部品点数及び組立て工数を大幅に削減するこ
とが可能になり、プリンタ等における用紙搬送装置を小
型化することができる。
尚、上記実施例では、プリント用紙5を超音波アクチ
ュエータ1の外周変位点に押圧させる手段としてローラ
4を用いたが、例えば第10図で示すように、プリント用
紙5に対する摩擦係数が極めて小さい押圧部材6を用い
てもよい。
また、上記実施例では、2本の圧電アクチュエータ12
A,12Bを使用して振動円筒体11に楕円変位を生じさせた
が、その本数は何等制限されるものではない。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、円筒体内に円筒体を楕
円形に変形させるための第1の及び第2の変形手段を円
筒方向の所定方向に約45度の角度をもって内接して配置
し、第1及び第2の変形手段に互いに逆相となる交流電
圧を印加する電源と、第1の変形手段が円筒体の内面に
当接する位置の円筒体の表面に被搬送物を当接させるた
めの搬送物当接手段とを有し、電源により第1及び第2
の変形手段を変形させて円筒体を楕円変形させることに
より、円筒体と搬送物当接手段間に挟持された被搬送物
を搬送させるよう構成したので、モータによるギア等を
介した搬送手段を利用すること無く、容易にシート状あ
るいは板状搬送物の搬送を行なうことが可能になる搬送
装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例に係わる搬送装置の構成を示
す外観図、第2図(A)〜(C)はそれぞれ上記搬送装
置に使用される超音波アクチュエータを示す外観図及び
側面図及びA−A線断面図、第3図は上記超音波アクチ
ュエータにおける圧電アクチュエータを示す構成図、第
4図は上記超音波アクチュエータの振動円筒体に生じる
変位状態を示す、第5図(A)及び(B)はそれぞれ上
記超音波アクチュエータにおける振動円筒体の楕円変位
に伴う径方向変位及び周方向変位の分布状態を示す図、
第6図(A)〜(C)はそれぞれ上記超音波アクチュエ
ータにおける振動円筒体の全体に生じる楕円変位を拡大
して示す図、第7図は上記超音波アクチュエータにより
得られる回転運動を示す図、第8図は上記超音波アクチ
ュエータにより得られる直線運動を示す図、第9図は上
記超音波アクチュエータを使用した搬送装置による用紙
搬送状態を示す図、第10図は上記搬送装置の他の実施例
の構成を示す図である。 1……超音波アクチュエータ、2……基部、3a〜3c……
弾性部材、4……ローラ、5……プリント用紙、6……
押圧部材、11……振動円筒体、12A,12B……圧電アクチ
ュエータ、12a,12b,……圧電セラミック、13a,13b,……
電極、14……電源部、15a,15b,……回転子、16……板状
移動体。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円筒体と、該円筒体に該円筒体を楕円形に
    変形させるために内接された第1の変形手段と、該第1
    の変形手段に対し円周方向の所定方向に約45度の角度を
    もって内接された第2の変形手段と、前記第1及び第2
    の変形手段に互いに逆相となる交流電圧を印加する電源
    と、前記第1の変形手段が前記円筒体の内面に当接する
    位置の前記円筒体の表面に被搬送物を当接させるための
    搬送物当接手段とを有し、 前記電源により前記第1及び第2の変形手段を変形させ
    て前記円筒体を楕円変形させることにより、前記円筒体
    と前記搬送物当接手段間に挟持された前記被搬送物を搬
    送させることを特徴とする搬送装置。
JP1286151A 1988-11-25 1989-11-02 搬送装置 Expired - Lifetime JP2847817B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1286151A JP2847817B2 (ja) 1989-11-02 1989-11-02 搬送装置
US07/605,071 US5199701A (en) 1988-11-25 1990-10-29 Carrier apparatus using ultrasonic actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1286151A JP2847817B2 (ja) 1989-11-02 1989-11-02 搬送装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03147652A JPH03147652A (ja) 1991-06-24
JP2847817B2 true JP2847817B2 (ja) 1999-01-20

Family

ID=17700599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1286151A Expired - Lifetime JP2847817B2 (ja) 1988-11-25 1989-11-02 搬送装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2847817B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0646869B2 (ja) * 1985-09-26 1994-06-15 ソニー株式会社 リニア弾性波モ−タ
JPH07100552B2 (ja) * 1989-02-08 1995-11-01 松下電器産業株式会社 紙送り装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03147652A (ja) 1991-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0117353B2 (ja)
US20100019621A1 (en) Ultrasonic motor and ultrasonic motor apparatus retaining the same
JP2010094017A (ja) 超音波モータ及びそれを備えた搬送装置
US6147436A (en) Piezoactive motor based on independent stator modules
US6091179A (en) Vibration actuator drive device and method of use
JPH06233564A (ja) 超音波モータ及び超音波搬送装置
JP2847817B2 (ja) 搬送装置
US7825566B2 (en) Ultrasonic actuator and method for manufacturing piezoelectric deformation portion used in the same
JPH0331140A (ja) シート送り装置
JP4026930B2 (ja) 振動波装置および振動波駆動装置
US5199701A (en) Carrier apparatus using ultrasonic actuator
JP2734691B2 (ja) 回転運動発生装置
JP2010166720A (ja) 超音波モータ駆動装置
JPH02111269A (ja) 多層振動モータ
JPH04281A (ja) 微小スライド装置
JPS6277071A (ja) リニア弾性波モ−タ
JP2003111450A (ja) 電気−機械エネルギー変換素子を振動源とする振動体、この振動体を駆動源とする振動波駆動装置、振動波駆動装置を有する駆動システムおよびこの振動体を搬送源とする搬送装置
JP2624392B2 (ja) 移送方法及び移送用超音波アクチュエータ
JP2000350481A (ja) 振動波駆動装置および事務機
JPH08186991A (ja) 超音波モータ
JP2000324863A (ja) 圧電アクチュエータ及び圧電アクチュエータの駆動方法
JP2652536B2 (ja) 回転駆動体
JP2585574B2 (ja) リング状圧電体振動子を使用する超音波駆動装置
JPH06225553A (ja) 超音波モータ及び超音波搬送装置
JPH0732611B2 (ja) 超音波モータ用振動子