JP3000841B2 - 波動ステップモータ - Google Patents
波動ステップモータInfo
- Publication number
- JP3000841B2 JP3000841B2 JP6003259A JP325994A JP3000841B2 JP 3000841 B2 JP3000841 B2 JP 3000841B2 JP 6003259 A JP6003259 A JP 6003259A JP 325994 A JP325994 A JP 325994A JP 3000841 B2 JP3000841 B2 JP 3000841B2
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- JP
- Japan
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- protrusions
- wave
- stator
- standing wave
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- Prior art date
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の波動ステップモータは、
位置検出等をせずにステップ送りをする超音波モータの
ステータの構成に関する。
位置検出等をせずにステップ送りをする超音波モータの
ステータの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波モータの凸部（突起部）の
構成及び位置は特関昭６３一６９４７２、特関昭５９一
２０１６８５等に提案されており、ロータ（移動体）の
移動速度を向上させる為に大きな効果があった。またス
テップ動作をする超音波モータ特願平１一２７３０８２
に提案されおり、シーケンスでステップ送りが実現でき
る画期的なモータである。
構成及び位置は特関昭６３一６９４７２、特関昭５９一
２０１６８５等に提案されており、ロータ（移動体）の
移動速度を向上させる為に大きな効果があった。またス
テップ動作をする超音波モータ特願平１一２７３０８２
に提案されおり、シーケンスでステップ送りが実現でき
る画期的なモータである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで波動ステップ
モータの原理は、定在波で振動しているステータの振動
の節近傍の凸部によってロータに駆動力を与えロータの
突起部を節の位置に回転させ、逐次節の位置を移動する
事によってステップ駆動を実現するものである。ところ
が前述の超音波モータの凸部の構成では、節の位置に凸
部があるとロータの突起部は正・逆転の力を連続して受
け、位置が定まらない。また、ロータの突起部と接する
ステータの凸部の位置が、節に対して片側のみである
と、一方向のみの力しか働かない為、連続的に回転して
しまい、所望のステップ駆動ができないという問題点も
あった。
モータの原理は、定在波で振動しているステータの振動
の節近傍の凸部によってロータに駆動力を与えロータの
突起部を節の位置に回転させ、逐次節の位置を移動する
事によってステップ駆動を実現するものである。ところ
が前述の超音波モータの凸部の構成では、節の位置に凸
部があるとロータの突起部は正・逆転の力を連続して受
け、位置が定まらない。また、ロータの突起部と接する
ステータの凸部の位置が、節に対して片側のみである
と、一方向のみの力しか働かない為、連続的に回転して
しまい、所望のステップ駆動ができないという問題点も
あった。
【０００４】そこで本発明の目的は、安定して所望のス
テップ駆動を実現する波動ステップモータを提供する事
にある。
テップ駆動を実現する波動ステップモータを提供する事
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の波動ステップモ
ータは、複数の凸部を有したステータと、該ステータに
定在波を発生させる圧電素子と、該複数の凸部と接する
複数の突起部を有した移動体と、を備え、該定在波の波
長方向に沿った該複数の突起部のそれぞれ長さは該定在
波の波長より短く、該複数の突起部のそれぞれの間隔は
該定在波の半波長の整数倍にほぼ等しく、該複数の凸部
は該定在波の節になりうる位置から離れており、該複数
の凸部は該定在波の節に対して対向する位置に存して、
そのことによって上記目的を達成する。
ータは、複数の凸部を有したステータと、該ステータに
定在波を発生させる圧電素子と、該複数の凸部と接する
複数の突起部を有した移動体と、を備え、該定在波の波
長方向に沿った該複数の突起部のそれぞれ長さは該定在
波の波長より短く、該複数の突起部のそれぞれの間隔は
該定在波の半波長の整数倍にほぼ等しく、該複数の凸部
は該定在波の節になりうる位置から離れており、該複数
の凸部は該定在波の節に対して対向する位置に存して、
そのことによって上記目的を達成する。
【０００６】
【実施例】図３は本発明の波動ステップモータの全容を
示す断面図であり、円環状の圧電素子３を添付したステ
ータ１を池仮に止めネジ６で固定し、リード線１０を介
してパターン１２に電圧を印加する事によって厚み方向
の超音独と振動を誘起している。外部に回転力を取り出
す為のピニオン４を装着したロータ２は、固定ネジ９で
固定された受け７によって位置決めされ、押圧ばね８で
ステータ１に押しつけられ、摩擦力を受けている。ステ
ータ１とロータ２は、円周方向の振動変位を拡大するた
めの複数の凸部１１と、ステータの振動の腹部で接する
為の突起部２２で接している。
示す断面図であり、円環状の圧電素子３を添付したステ
ータ１を池仮に止めネジ６で固定し、リード線１０を介
してパターン１２に電圧を印加する事によって厚み方向
の超音独と振動を誘起している。外部に回転力を取り出
す為のピニオン４を装着したロータ２は、固定ネジ９で
固定された受け７によって位置決めされ、押圧ばね８で
ステータ１に押しつけられ、摩擦力を受けている。ステ
ータ１とロータ２は、円周方向の振動変位を拡大するた
めの複数の凸部１１と、ステータの振動の腹部で接する
為の突起部２２で接している。
【０００７】図１は本発明の波動ステップモータのステ
ータ１の上面図であり、２点鎖線はロータ２、破線は庄
電素子３と電極パターン１２の境を示す。１１はステー
タ１の円周方向の振動変位を拡大すると共にロータと接
する凸部である。本実施例においては２４個の凸部が、
ロータの４カ所の突起部２２、２３、２４、２５、と接
し、圧電素子の電極パターンは１１１、１２１、１３
１、１１２、１２２、１３２、１１３、１２３、１３
３、１１４、１２４、１３４の１２ヵ所の境で１２分割
した例を示した。凸部と電極パターンの境はそれぞれ重
ならない位置で、かつ、境に対し凸部が対向する様に配
置してある。
ータ１の上面図であり、２点鎖線はロータ２、破線は庄
電素子３と電極パターン１２の境を示す。１１はステー
タ１の円周方向の振動変位を拡大すると共にロータと接
する凸部である。本実施例においては２４個の凸部が、
ロータの４カ所の突起部２２、２３、２４、２５、と接
し、圧電素子の電極パターンは１１１、１２１、１３
１、１１２、１２２、１３２、１１３、１２３、１３
３、１１４、１２４、１３４の１２ヵ所の境で１２分割
した例を示した。凸部と電極パターンの境はそれぞれ重
ならない位置で、かつ、境に対し凸部が対向する様に配
置してある。
【０００８】図２は本発明の波動ステップモータの動作
を示す説明図であり、円板状のステータ１をリニア型に
展開した図である。１はステータ、３は圧電素子であ
り、４ヵ所のロータの突起部２２、２３、２４、２５
と、凸部１１が接し、４ヵ所に振動の節Ｎ１，Ｎ２、Ｎ
３、Ｎ４を形成している。即ち、突起部２５及び節Ｎ４
で切断し、展開した図である。破線は実線と逆の振動位
相の場合を示している。この様な構成において、ロータ
２は慣性があるので例えば突起部２２は凸部１１ａ、１
１ｂから交互に駆動力１００ａ、１００ｂを受け、力が
釣り合って停止する。したがって４ヵ所の突起部２２、
２３、２４、２５は、それぞれ節、Ｎ１，Ｎ２、Ｎ３、
Ｎ４の位置に停止する。また、突起部の位置と節の位置
がずれると、１方向のみの駆動力を受け、両者の位置が
一致するまで移動する。
を示す説明図であり、円板状のステータ１をリニア型に
展開した図である。１はステータ、３は圧電素子であ
り、４ヵ所のロータの突起部２２、２３、２４、２５
と、凸部１１が接し、４ヵ所に振動の節Ｎ１，Ｎ２、Ｎ
３、Ｎ４を形成している。即ち、突起部２５及び節Ｎ４
で切断し、展開した図である。破線は実線と逆の振動位
相の場合を示している。この様な構成において、ロータ
２は慣性があるので例えば突起部２２は凸部１１ａ、１
１ｂから交互に駆動力１００ａ、１００ｂを受け、力が
釣り合って停止する。したがって４ヵ所の突起部２２、
２３、２４、２５は、それぞれ節、Ｎ１，Ｎ２、Ｎ３、
Ｎ４の位置に停止する。また、突起部の位置と節の位置
がずれると、１方向のみの駆動力を受け、両者の位置が
一致するまで移動する。
【０００９】以上の構成において、１２分割したパター
ンを隣接する３ヶつつ４組に分け、対向する組は同位
相、隣の細は逆位相で駆動すると２入（節の数が４ヶ）
の厚み方向の振動を起こし、ロータの突起部２２、２
３、２．４、２５は、近傍の説の位置に移動する。図１
においては、節が、パターンの境、１１１、１１２、１
１３、１１４に形成され、それぞれに突部２２、２３、
２４、２５が移動した状態を示した。次に、駆動するパ
ターンの組み合わせを１ヶずらして駆動すると、節は、
１２１、１２２、１２３、１２４に形成され、ロータ２
は節の位置がずれた分、ステップ駆動される。
ンを隣接する３ヶつつ４組に分け、対向する組は同位
相、隣の細は逆位相で駆動すると２入（節の数が４ヶ）
の厚み方向の振動を起こし、ロータの突起部２２、２
３、２．４、２５は、近傍の説の位置に移動する。図１
においては、節が、パターンの境、１１１、１１２、１
１３、１１４に形成され、それぞれに突部２２、２３、
２４、２５が移動した状態を示した。次に、駆動するパ
ターンの組み合わせを１ヶずらして駆動すると、節は、
１２１、１２２、１２３、１２４に形成され、ロータ２
は節の位置がずれた分、ステップ駆動される。
【００１０】尚本発明の実施例については、回転タイプ
の波動ステップモータの例を示したが、リニアタイプの
波動ステップモータにおいても同様に構成できるし、節
の数、凸部や突起部の数、形状等、何ら本実施例に限定
するものではない。
の波動ステップモータの例を示したが、リニアタイプの
波動ステップモータにおいても同様に構成できるし、節
の数、凸部や突起部の数、形状等、何ら本実施例に限定
するものではない。
【００１１】
【発明の効果】本発明の波動ステップモータにおいて
は、凸部を振動の節から離し、かつ、振動の節に対して
対向する位置に配置した事により、正確なステップ角を
有する超音波のステップモータを実現した。
は、凸部を振動の節から離し、かつ、振動の節に対して
対向する位置に配置した事により、正確なステップ角を
有する超音波のステップモータを実現した。
【図１】 本発明の波動ステップモータのステータの上
面図。
面図。
【図２】 本発明の波動ステップモータの原理を示す説
明図。
明図。
【図３】 本発明の波動ステップモータの断面図。
１・・・・・・・・ステータ ２・・・・・・・・ロータ ３・・・・・・・・圧電素子 １１・・・・・・・・凸部 ２２、２３、２４、２５・・・・突起部 Ｎ１，Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４・・・・節 １１１、１１２、１１３、１１４、１２１、１２２、１
２３、 １２４、１３１、１３２、１３３、１３４・・
パターンの境
２３、 １２４、１３１、１３２、１３３、１３４・・
パターンの境
Claims (1)
- 【請求項１】 複数の凸部を有したステータと、 該ステータに定在波を発生させる圧電素子と、 該複数の凸部と接する複数の突起部を有した移動体と、 を備えた波動ステップモータであって、 該定在波の波長方向に沿った該複数の突起部のそれぞれ
長さは該定在波の波長より短く、 該複数の突起部のそれぞれの間隔は該定在波の半波長の
整数倍にほぼ等しく、 該複数の凸部は該定在波の節になりうる位置から離れて
おり、 該複数の凸部は該定在波の節に対して対向する位置に存
する、波動ステップモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6003259A JP3000841B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 波動ステップモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6003259A JP3000841B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 波動ステップモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3000841B2 true JP3000841B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=11552482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6003259A Expired - Fee Related JP3000841B2 (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 波動ステップモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000841B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108204350A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 重庆融海超声医学工程研究中心有限公司 | 聚焦超声波驱动的动力装置 |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP6003259A patent/JP3000841B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108204350A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 重庆融海超声医学工程研究中心有限公司 | 聚焦超声波驱动的动力装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071112 Year of fee payment: 8 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081112 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091112 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |