JP3005093B2 - 並進回転振動変換器 - Google Patents
並進回転振動変換器Info
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- JP3005093B2 JP3005093B2 JP3315565A JP31556591A JP3005093B2 JP 3005093 B2 JP3005093 B2 JP 3005093B2 JP 3315565 A JP3315565 A JP 3315565A JP 31556591 A JP31556591 A JP 31556591A JP 3005093 B2 JP3005093 B2 JP 3005093B2
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- Japan
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- spring
- spring member
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転共振器に関し、更に
詳しくは、共振系に対して励振を並進方向に与えて回転
振動を得ることの可能な並進回転振動変換器に関するも
のである。
詳しくは、共振系に対して励振を並進方向に与えて回転
振動を得ることの可能な並進回転振動変換器に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に回転共振器と呼ばれているもの
は、共振系を構成する弾性部材をその軸線回りに強制振
動させ、これにより弾性部材を共振回転させることによ
り、この弾性部材によって支持されている被駆動部材を
回転駆動させるようになっている。
は、共振系を構成する弾性部材をその軸線回りに強制振
動させ、これにより弾性部材を共振回転させることによ
り、この弾性部材によって支持されている被駆動部材を
回転駆動させるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、共振
系を並進方向に励振させることにより共振回転を発生さ
せ、この回転を利用して被駆動部材を回転駆動させるこ
との可能な並進回転振動変換器を実現することにある。
系を並進方向に励振させることにより共振回転を発生さ
せ、この回転を利用して被駆動部材を回転駆動させるこ
との可能な並進回転振動変換器を実現することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の並進回転振動変換器は、所定のピッチで
捩じられた第１のばね部材と、この第１のばね部材に対
して先端が向かい合うようにほぼ直線状態に整列配置さ
れ、所定のピッチで逆向きに捩じられた第２のばね部材
と、前記第１および第２のばね部材に対してその軸線方
向に微小振動を与える励振部材とを有している。また、
これらの第１および第２のばね部材の元端は、軸線方向
への移動および軸線回りの回転ができないように支持さ
れている。これに対して、第１および第２のばね部材の
先端部分は、ばね軸線の回りに一体回転するように相互
に連結され、この連結部分が回転振動出力部分とされて
いる。
めに、本発明の並進回転振動変換器は、所定のピッチで
捩じられた第１のばね部材と、この第１のばね部材に対
して先端が向かい合うようにほぼ直線状態に整列配置さ
れ、所定のピッチで逆向きに捩じられた第２のばね部材
と、前記第１および第２のばね部材に対してその軸線方
向に微小振動を与える励振部材とを有している。また、
これらの第１および第２のばね部材の元端は、軸線方向
への移動および軸線回りの回転ができないように支持さ
れている。これに対して、第１および第２のばね部材の
先端部分は、ばね軸線の回りに一体回転するように相互
に連結され、この連結部分が回転振動出力部分とされて
いる。
【０００５】また、上記構成の並進回転振動変換器にお
いて、その入力側および出力側を入れ換えた構成を採用
することもできる。すなわち、連結されている第１およ
び第２のばね部材の先端部分に、これらを軸線の回りに
一体的に微小回転させる励振部材を取付けて、この部分
を振動入力側とし、一方のばね部材の元端側の部分を、
軸線方向にのみ移動可能に支持して、この部分を振動出
力側とすることもできる。
いて、その入力側および出力側を入れ換えた構成を採用
することもできる。すなわち、連結されている第１およ
び第２のばね部材の先端部分に、これらを軸線の回りに
一体的に微小回転させる励振部材を取付けて、この部分
を振動入力側とし、一方のばね部材の元端側の部分を、
軸線方向にのみ移動可能に支持して、この部分を振動出
力側とすることもできる。
【０００６】
【作用】励振部材によりばね部材を励振するとばね部材
はその軸線方向に振動する。各ばね部材の元端は、軸線
方向の移動およびそれを中心とした回転が規制されてい
る。したがって、ばね部材は振動を与えられると、振動
に伴う変形を吸収する方向に向けて軸線回りに回転運動
を行う。ここに、第１および第２のばね部材は逆方向に
捩じられているので、振動に伴いこれらのばね部材は連
結されている先端部分において最大の回転振動を起こ
す。この部分にレーザ反射鏡などの被駆動部材を取付け
ておけば、一定の回転角度の範囲でこの被駆動部材を回
転運動させることができる。
はその軸線方向に振動する。各ばね部材の元端は、軸線
方向の移動およびそれを中心とした回転が規制されてい
る。したがって、ばね部材は振動を与えられると、振動
に伴う変形を吸収する方向に向けて軸線回りに回転運動
を行う。ここに、第１および第２のばね部材は逆方向に
捩じられているので、振動に伴いこれらのばね部材は連
結されている先端部分において最大の回転振動を起こ
す。この部分にレーザ反射鏡などの被駆動部材を取付け
ておけば、一定の回転角度の範囲でこの被駆動部材を回
転運動させることができる。
【０００７】
【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。
明する。
【０００８】第１の実施例
【０００９】図１には本発明の第１の実施例である並進
回転振動変換器の構成を示してある。この図において、
１は並進回転振動変換器の全体を指し示している。２は
一定のピッチで捩じられた第１の板ばねであり、この第
１の板ばね２に向かい合わせて、逆向きに同一のピッチ
で捩じられた第２の板ばね３が直線状に配列されてい
る。これらの板ばね２、３は同一の長さを有し、同一の
ばね定数を有している。これらの板ばねの先端２ａ、３
ａには鏡などの被駆動部材４が固定されている。第１の
板ばね２の元端２ｂは、移動不可の状態に固定支持され
ている。これに対して、第２の板ばね３の元端３ｂに
は、板ばねをその軸線１ａの方向に振動させるための励
振器５が連結されている。この励振器５は、たとえば圧
電素子を用いることができ、この場合には、圧電素子
を、その歪み方向が軸線１ａの方向になるように、ばね
部材に連結すればよい。この励振器５は移動しないよう
に固定支持されている。
回転振動変換器の構成を示してある。この図において、
１は並進回転振動変換器の全体を指し示している。２は
一定のピッチで捩じられた第１の板ばねであり、この第
１の板ばね２に向かい合わせて、逆向きに同一のピッチ
で捩じられた第２の板ばね３が直線状に配列されてい
る。これらの板ばね２、３は同一の長さを有し、同一の
ばね定数を有している。これらの板ばねの先端２ａ、３
ａには鏡などの被駆動部材４が固定されている。第１の
板ばね２の元端２ｂは、移動不可の状態に固定支持され
ている。これに対して、第２の板ばね３の元端３ｂに
は、板ばねをその軸線１ａの方向に振動させるための励
振器５が連結されている。この励振器５は、たとえば圧
電素子を用いることができ、この場合には、圧電素子
を、その歪み方向が軸線１ａの方向になるように、ばね
部材に連結すればよい。この励振器５は移動しないよう
に固定支持されている。
【００１０】このように構成された並進回転振動変換器
１においては、連結された第１および第２の板ばね２、
３によって共振系８が構成される。すなわち、励振器５
を駆動してこの共振系に対して軸線方向に振動を与える
と、共振系の両端は軸線方向の移動およびそれを中心と
する回転ができないように支持されているので、その中
央部分において最大振幅となる回転運動を行う。この中
心部分には被駆動部材４が支持されているので、この被
駆動部材も回転運動を行う。したがって、各部分の特性
を調整することにより、目標とする回転振動を被駆動部
材に与えることができる。たとえば、励振器による入力
振動、共振系の共振特性などを調整すればよい。共振系
の共振特性は、共振系を構成する板ばねのばね定数、捩
じりピッチ、捩じり回数、軸長さを調整することによ
り、所望の特性に設定できる。
１においては、連結された第１および第２の板ばね２、
３によって共振系８が構成される。すなわち、励振器５
を駆動してこの共振系に対して軸線方向に振動を与える
と、共振系の両端は軸線方向の移動およびそれを中心と
する回転ができないように支持されているので、その中
央部分において最大振幅となる回転運動を行う。この中
心部分には被駆動部材４が支持されているので、この被
駆動部材も回転運動を行う。したがって、各部分の特性
を調整することにより、目標とする回転振動を被駆動部
材に与えることができる。たとえば、励振器による入力
振動、共振系の共振特性などを調整すればよい。共振系
の共振特性は、共振系を構成する板ばねのばね定数、捩
じりピッチ、捩じり回数、軸長さを調整することによ
り、所望の特性に設定できる。
【００１１】なお、本例においては、共振系を同一特性
の第１および第２の板ばねを連結することにより構成し
ているが、これらを一体物として形成してもよいことは
勿論であう。また、第１および第２の板ばね２、３とし
て、異なるばね特性のものを利用してもよい。たとえ
ば、一方の板ばねの長さ、ばね定数を他方の板ばねとは
異なるようにしてもよい。さらに、本例では、励振器５
を第２の板ばね３の元端にのみ取付けてあるが、第１の
板ばね２の元端にも取りつけるようにしてもよいことは
勿論である。
の第１および第２の板ばねを連結することにより構成し
ているが、これらを一体物として形成してもよいことは
勿論であう。また、第１および第２の板ばね２、３とし
て、異なるばね特性のものを利用してもよい。たとえ
ば、一方の板ばねの長さ、ばね定数を他方の板ばねとは
異なるようにしてもよい。さらに、本例では、励振器５
を第２の板ばね３の元端にのみ取付けてあるが、第１の
板ばね２の元端にも取りつけるようにしてもよいことは
勿論である。
【００１２】次に、図２に示す構成を採用すれば、本例
の変換器１の全長を短くすることができる。この図に示
すように、第２の板ばね３の元端３ｂは、それと直交す
る方向に配置した支持板６により支持されている。この
支持板６の両側には、同一構成の励振器５、５が左右対
象に取付けられている。これらの励振器５、５によっ
て、支持板６を介して第２の板ばね３が軸線１ａの方向
に向けて励振されるようになっている。その他の構成は
図１に示す実施例と同様であるので、それらの説明は省
略する。このように構成することにより、励振器の長さ
分だけ変換器の全長を短くすることができる。
の変換器１の全長を短くすることができる。この図に示
すように、第２の板ばね３の元端３ｂは、それと直交す
る方向に配置した支持板６により支持されている。この
支持板６の両側には、同一構成の励振器５、５が左右対
象に取付けられている。これらの励振器５、５によっ
て、支持板６を介して第２の板ばね３が軸線１ａの方向
に向けて励振されるようになっている。その他の構成は
図１に示す実施例と同様であるので、それらの説明は省
略する。このように構成することにより、励振器の長さ
分だけ変換器の全長を短くすることができる。
【００１３】第２の実施例
【００１４】図３には、本発明の別の実施例を示してあ
る。この図に示す並進回転振動変換器１１は、図１に示
した変換器１における振動入力側と振動出力側とを逆に
した構成である。すなわち、第１および第２の板ばね
２、３の先端連結部分には、ここに軸線１１ａを中心と
する回転振動を与えるための励振器（図示せず）が連結
されている。一方、第２の板ばね３の元端３ｂは、そこ
に励振器５が取付けられてはおらず、支持機構１７によ
って、軸線１１ａの方向にのみ移動可能に支持されてい
る。この元端３ｂが被駆動部材（図示せず）を支持して
いる。その他の構成は、図１に示す変換器と同様である
ので、それらの説明は省略する。
る。この図に示す並進回転振動変換器１１は、図１に示
した変換器１における振動入力側と振動出力側とを逆に
した構成である。すなわち、第１および第２の板ばね
２、３の先端連結部分には、ここに軸線１１ａを中心と
する回転振動を与えるための励振器（図示せず）が連結
されている。一方、第２の板ばね３の元端３ｂは、そこ
に励振器５が取付けられてはおらず、支持機構１７によ
って、軸線１１ａの方向にのみ移動可能に支持されてい
る。この元端３ｂが被駆動部材（図示せず）を支持して
いる。その他の構成は、図１に示す変換器と同様である
ので、それらの説明は省略する。
【００１５】この構成の変換器１１において、第１およ
び第２の板ばねの先端２ａ、３ａに回転振動が入力され
ると、これらの板ばねは回転しないように支持され、ま
た第１の板ばねの元端２ｂは軸線方向には移動しないよ
うに支持されているので、第２の板ばねの元端３ｂに、
軸線方向に向かう往復振動を起こす。したがって、ここ
に支持されている被駆動部材が往復直線運動を行う。
び第２の板ばねの先端２ａ、３ａに回転振動が入力され
ると、これらの板ばねは回転しないように支持され、ま
た第１の板ばねの元端２ｂは軸線方向には移動しないよ
うに支持されているので、第２の板ばねの元端３ｂに、
軸線方向に向かう往復振動を起こす。したがって、ここ
に支持されている被駆動部材が往復直線運動を行う。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直線往復振動を回転振動に変換し、あるいはその逆に回
転振動を直線往復振動に変換可能な新規な構成の並進回
転振動変換器を実現することができる。
直線往復振動を回転振動に変換し、あるいはその逆に回
転振動を直線往復振動に変換可能な新規な構成の並進回
転振動変換器を実現することができる。
【図１】本発明の第１の実施例である並進回転振動変換
器を示す概略構成図である。
器を示す概略構成図である。
【図２】図１の変換器の変形例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施例である変換器を概略構成
図である。
図である。
１・・・並進回転振動変換器 ２・・・第１の板ばね ２ａ・・・先端 ３ｂ・・・元端 ３・・・第２の板ばね ３ａ・・・先端 ３ｂ・・・元端 ４・・・被駆動部材 ５・・・励振器
Claims (2)
- 【請求項１】 所定のピッチで捩じられた第１のばね部
材と、この第１のばね部材に対して先端が向かい合うよ
うに直線状態に整列配置され、所定のピッチで逆向きに
捩じられた第２のばね部材と、前記第１および第２のば
ね部材に対してその軸線方向に微小振動を与える励振部
材とを有し、 前記第１および第２のばね部材の元端は、軸線方向への
移動および軸線回りの回転ができないように支持されて
おり、前記第１および第２のばね部材の先端部分は、ば
ね軸線の回りに一体回転するように相互に連結され、こ
の連結部分が回転振動出力部分となっていることを特徴
とする並進回転振動変換器。 - 【請求項２】 所定のピッチで捩じられた第１のばね部
材と、この第１のばね部材に対して先端が向かい合うよ
うにほぼ直線状態に整列配置され、所定のピッチで逆向
きに捩じられた第２のばね部材と、これら第１および第
２のばね部材の相互に向かい合っている先端に連結さ
れ、これらを軸線の回りに一体的に微小回転させる励振
部材とを有しており、 前記第１のばね部材の元端は軸線方向への移動および軸
線回りの回転ができないように支持され、前記第２のば
ね部材の元端は、軸線方向にのみ移動可能に支持されて
おり、この第２のばね部材の元端側の部分が直線振動出
力部分となっていることを特徴とする並進回転振動変換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315565A JP3005093B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 並進回転振動変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3315565A JP3005093B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 並進回転振動変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0579541A JPH0579541A (ja) | 1993-03-30 |
| JP3005093B2 true JP3005093B2 (ja) | 2000-01-31 |
Family
ID=18066877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3315565A Expired - Fee Related JP3005093B2 (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | 並進回転振動変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3005093B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7067945B2 (en) * | 2002-05-03 | 2006-06-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Apparatus for converting side-to-side driving motion to rotational motion with a spring assembly and system for tuning the spring assembly |
| JP4328151B2 (ja) | 2003-07-30 | 2009-09-09 | セイコープレシジョン株式会社 | 光学機器用シャッタ及びこれを含む光学機器 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP3315565A patent/JP3005093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579541A (ja) | 1993-03-30 |
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