JP3297162B2 - Vibration motor - Google Patents

Vibration motor

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JP3297162B2
JP3297162B2 JP24634793A JP24634793A JP3297162B2 JP 3297162 B2 JP3297162 B2 JP 3297162B2 JP 24634793 A JP24634793 A JP 24634793A JP 24634793 A JP24634793 A JP 24634793A JP 3297162 B2 JP3297162 B2 JP 3297162B2
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rotor
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晶彦 菰田
敬介 本多
年昭 宮本
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Asmo Co Ltd
Honda Electronics Co Ltd
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Asmo Co Ltd
Honda Electronics Co Ltd
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子の振動によっ
てロータ部の回転駆動を行う振動モータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vibration motor for rotating a rotor by the vibration of a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、ボルト締めランジュバン型の
超音波モータが周知であり、例えば特開昭61−496
70号公報にかかる片持ち梁状捩り超音波振動子を用い
た圧電モータや、特開昭63−217984号公報にか
かる超音波モータ等が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a bolted Langevin type ultrasonic motor has been known.
A piezoelectric motor using a cantilever torsional ultrasonic vibrator disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 70-70, an ultrasonic motor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-217984, and the like are known.

【0003】しかし、従来この種のモータは、いずれも
ロータを一方向にしか回転できず、しかも構造が複雑で
高価なものとなってしまうという問題があった。
[0003] However, conventionally, this kind of motor has a problem that the rotor can rotate only in one direction, and the structure is complicated and expensive.

【0004】図9は、従来のボルト締めランジュバン型
超音波モータの一例を示す図である。同図に示す超音波
モータは、2個の圧電素子100,102の両端に長さ
の異なる金属ブロック体104,106が配置され、両
ブロック体104,106は、その中心においてボルト
108により圧電素子100,102を締めつけるよう
に固定されている。
FIG. 9 is a view showing an example of a conventional bolted Langevin type ultrasonic motor. In the ultrasonic motor shown in the figure, metal blocks 104 and 106 having different lengths are arranged at both ends of two piezoelectric elements 100 and 102. 100 and 102 are fixed so as to be tightened.

【0005】この超音波モータは、交流電源110から
圧電素子100,102に高周波交流電圧を印加する
と、圧電素子100,102の厚み方向への振動により
縦振動が生じるとともに、ボルト108の捩りにより捩
り振動が生じ、ブロック体104,106の端面には縦
振動と捩り振動を合成した楕円振動が発生することにな
り、この楕円振動により回転駆動力を得ることができ
る。
In this ultrasonic motor, when a high-frequency AC voltage is applied to the piezoelectric elements 100 and 102 from an AC power supply 110, longitudinal vibrations are generated by vibrations of the piezoelectric elements 100 and 102 in a thickness direction, and torsion is caused by torsion of a bolt 108. Vibration occurs, and an elliptical vibration which combines longitudinal vibration and torsional vibration is generated on the end faces of the block bodies 104 and 106, and a rotational driving force can be obtained by the elliptical vibration.

【0006】上述したブロック体106の端面には、円
板112がバネ114によりブロック体106側へ付勢
されて配設されており、円板112の回転軸116が軸
受118にて支持されている。したがって、円板112
をブロック体106の端面に接触することにより、合成
振動により得られる回転力は円板112に伝達され、回
転軸116から回転出力を取り出すことができるという
ものである。
[0006] A disk 112 is urged toward the block 106 by a spring 114 on the end surface of the block 106 described above, and a rotating shaft 116 of the disk 112 is supported by a bearing 118. I have. Therefore, the disk 112
Is brought into contact with the end face of the block 106, the rotational force obtained by the combined vibration is transmitted to the disk 112, and the rotational output can be taken out from the rotating shaft 116.

【0007】ところで、上述したボルト締めランジュバ
ン型の超音波モータは、ボルトの締め付けによって生じ
る捩り振動を利用して楕円振動を発生させるものである
が、ボルトの締め付けを利用しないで直接楕円振動を発
生させる振動モータも従来から知られており、特開平4
−355679号公報や特開平5−146179号公報
にかかる振動モータがある。
The above-mentioned bolted Langevin type ultrasonic motor generates elliptical vibration using torsional vibration generated by bolt tightening, but directly generates elliptical vibration without using bolt tightening. Vibrating motors for driving have been known in the past.
There is a vibration motor according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 355679/1993 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 146179/1993.

【0008】これらの振動モータは、ロータの回転方向
に複数に分割された電圧印加領域をもつ圧電素子を有し
ており、それぞれの領域に位相の異なる高周波交流電圧
を印加する。これにより圧電素子を挟持する金属ブロッ
ク体に直接曲げ振動を発生させ、そのロータ接触面に楕
円振動が生じるというものである。
These vibration motors have a piezoelectric element having a plurality of voltage application regions divided in the rotation direction of the rotor, and apply high-frequency AC voltages having different phases to the respective regions. Thereby, bending vibration is directly generated on the metal block body holding the piezoelectric element, and elliptical vibration is generated on the rotor contact surface.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図9に示した
従来のボルト締めランジュバン型超音波モータにおいて
は、縦振動と捩り振動との共振点を合わせなければ回転
出力を効果的に発生できない。このため、一方のブロッ
ク体104を短尺状に形成し、他方のブロック体106
を長尺状に形成して共振点を一致させる必要がある。し
かも、捩り振動発生のためにボルト使用してるため、ピ
ッチ,締め付け加重,各種寸法精度を厳しく管理する必
要があり、設計や製造が難しいという問題があった。
However, in the conventional bolt-fastened Langevin type ultrasonic motor shown in FIG. 9, a rotational output cannot be generated effectively unless resonance points of longitudinal vibration and torsional vibration are matched. For this reason, one block body 104 is formed in a short shape, and the other block body 106 is formed.
Must be formed in a long shape so that the resonance points coincide with each other. Moreover, since bolts are used to generate torsional vibration, it is necessary to strictly control the pitch, tightening load, and various dimensional accuracy, and there is a problem that design and manufacturing are difficult.

【0010】また、ボルトの締め付けを利用して捩り振
動を発生させているため、ブロック体106の端面に一
方向の楕円振動しか発生できず、回転軸116を正転お
よび逆転の両方向駆動できないという問題があった。
[0010] Further, since torsional vibration is generated by using bolt tightening, only one-way elliptical vibration can be generated on the end face of the block body 106, and the rotary shaft 116 cannot be driven in both forward and reverse directions. There was a problem.

【0011】一方、ボルトの締め付けを利用しないで直
接曲げ振動により楕円振動を発生させる従来の振動モー
タにおいては、圧電素子内の各電圧印加領域に位相の異
なる複数の高周波交流電圧を印加する必要があるため、
モータの駆動回路が複雑になり、コスト高につながると
いう問題があった。
On the other hand, in a conventional vibration motor in which elliptical vibration is directly generated by bending vibration without using bolt tightening, it is necessary to apply a plurality of high-frequency AC voltages having different phases to each voltage application region in the piezoelectric element. Because
There is a problem that the drive circuit of the motor becomes complicated, which leads to an increase in cost.

【0012】本発明は、このような点に鑑みて創作され
たものであり、その目的は、寸法精度が比較的緩やかで
設計および製造が容易であり、ロータ回転方向を比較的
容易に変えることができ、しかも回転効率のよい振動モ
ータを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object the purpose of relatively simple dimensional accuracy, easy design and manufacture, and relatively easy change of the rotor rotation direction. And to provide a vibration motor having high rotational efficiency.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために請求項1の発明は、ステータ部と前記ステータ部
に加圧接触されるロータ部とを備えた振動モータにおい
て、前記ステータ部は、前記ロータ部の回転軸方向に分
極され、隣接する電極への高周波交流電圧の印加により
直接的に振動を発生する圧電素子と、前記圧電素子を挟
持するようその両側に取り付け固定され、前記圧電素子
の振動によって縦振動が生じる複数のブロック体と、を
備え、少なくともいずれか1つの前記ブロック体には
なくとも1本以上のスリット溝が形成され、前記縦振
動を受けて前記ブロック体に間接的に捩り振動を発生
し、前記縦振動と前記捩り振動との合成により、前記ス
テータ部における前記ロータ部との接触面に楕円振動を
発生させ、前記ロータ部を回転駆動し、前記スリット溝
は、前記縦振動の節の位置から前記回転軸に対して傾斜
する軸に沿って両方向に延びるように形成され、前記縦
振動によって、前記縦振動の節の位置を境として異なる
方向に伸び縮みすることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vibration motor including a stator portion and a rotor portion which is brought into pressure contact with the stator portion. A piezoelectric element that is polarized in the direction of the rotation axis of the rotor portion and directly generates vibration by applying a high-frequency AC voltage to an adjacent electrode; and the piezoelectric element is attached and fixed to both sides of the piezoelectric element so as to sandwich the piezoelectric element. And a plurality of block bodies in which longitudinal vibration is generated by the vibration of the element, at least one of the block bodies ,
Is one or more slit groove even without less is formed, the longitudinal vibration receiving generated indirectly torsional vibration to the block body, the synthesis of the torsional vibration and the longitudinal vibration, the rotor in the stator unit An elliptical vibration is generated on the contact surface with the part, and the rotor part is rotationally driven, and the slit groove is formed.
Is inclined with respect to the rotation axis from the position of the node of the longitudinal vibration.
Extending in both directions along an axis
Depending on the vibration, it differs at the position of the node of the longitudinal vibration
It is characterized by expanding and contracting in the direction .

【0014】また、請求項2の発明は、請求項1の発明
において、前記スリット溝の傾斜方向を変えることによ
り、前記ロータ部の回転駆動方向を変えることを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the rotational driving direction of the rotor is changed by changing the inclination direction of the slit groove.

【0015】また、請求項3の発明は、請求項1または
2の発明において、前記スリット溝が形成されたいずれ
かの1つの前記ブロック体に、前記スリット溝を有しな
他の1つの前記ブロック体組み付けられて前記縦振
動の節を含む位置に前記スリット溝が形成されることを
特徴とする。
Further, the invention of claim 3, any of the invention of claim 1 or 2, wherein the slit groove is formed
The one other block body having no slit groove is assembled to the one block body, and the slit groove is formed at a position including the node of the longitudinal vibration.

【0016】[0016]

【作用】請求項1の振動モータに用いられる圧電素子
は、ロータ部の回転軸方向に分極されているため、この
圧電素子に高周波交流電圧を印加することにより複数の
ブロック体に縦振動を発生させることができる。また、
少なくともいずれか1つのブロック体に形成された傾斜
したスリット溝は、上述した縦振動の節を含む位置にあ
る。したがって、スリット溝部分が縦振動する場合に
は、節を境にして伸縮する方向が反対となる。これによ
り、縦振動によってスリット溝の縦方向(回転軸方向)
の長さも伸縮することになり、縦振動によってスリット
溝の傾斜も変化し、結果的にスリット溝部分において捩
り振動が発生する。このように、縦振動と捩り振動が発
生すると、ステータ部のロータ接触面にはこれらの振動
が合成した楕円振動が生じ、ロータ部が一方向に回転駆
動されることになる。
[Action] piezoelectric element used in the vibration motor according to claim 1, because it is polarized in the direction of the rotation axis of the rotor portion, a plurality of <br/> block body by applying high-frequency AC voltage to the piezoelectric element Longitudinal vibration can be generated. Also,
The inclined slit groove formed in at least one of the block bodies is at a position including the node of the above-described longitudinal vibration. Therefore, when the slit groove portion vibrates longitudinally, the directions of expansion and contraction at the nodes are opposite. Due to this, the longitudinal direction of the slit groove (rotation axis direction)
The length of the slit groove also expands and contracts, and the longitudinal vibration also changes the inclination of the slit groove. As a result, torsional vibration occurs in the slit groove portion. As described above, when the longitudinal vibration and the torsional vibration are generated, an elliptical vibration resulting from the combination of these vibrations is generated on the rotor contact surface of the stator, and the rotor is driven to rotate in one direction.

【0017】請求項1の発明においては、スリット溝を
形成することにより、捩り振動を発生させているため、
しかもこの捩り振動は縦振動を利用して発生させている
ため、独立に発生させた縦振動と捩り振動の共振点を合
わせる必要は必ずしもなく、容易に効率のよいモータを
実現することができる。また、ボルトによる締め付けを
利用して捩り振動を発生させているわけではないため、
ピッチ,締め付け荷重および各種寸法精度を厳しく管理
する必要もなく、設計および製造が容易となる。
According to the first aspect of the present invention, since the torsional vibration is generated by forming the slit groove,
In addition, since the torsional vibration is generated using the longitudinal vibration, it is not always necessary to match the resonance points of the independently generated longitudinal vibration and the torsional vibration, and an efficient motor can be easily realized. In addition, since torsional vibration is not generated by using bolt tightening,
There is no need to strictly control the pitch, tightening load, and various dimensional accuracy, and the design and manufacturing are facilitated.

【0018】さらに、圧電素子には単相の高周波交流電
圧を印加するだけでよいため、圧電素子やモータ駆動回
路の構造が比較的簡単であり、コストの上昇を招くこと
もない。
Furthermore, since it is only necessary to apply a single-phase high-frequency AC voltage to the piezoelectric element, the structures of the piezoelectric element and the motor drive circuit are relatively simple, and the cost does not increase.

【0019】また、請求項2の振動モータにおいては、
上述したスリット溝の傾斜方向を変えることでロータ部
の回転駆動方向を変えている。すなわち、スリット溝が
回転軸方向に伸縮したときに発生する捩り振動は、スリ
ット溝の傾斜方向に依存するものであり、スリット溝の
傾斜方向が反対である2種類のブロック体を用意してお
くことで、ロータ部を正転あるいは逆転駆動することが
できる。
Further, in the vibration motor according to the second aspect,
By changing the inclination direction of the above-mentioned slit groove, the rotation driving direction of the rotor unit is changed. That is, the torsional vibration generated when the slit groove expands and contracts in the rotation axis direction depends on the inclination direction of the slit groove, and two types of block bodies in which the inclination direction of the slit groove is opposite are prepared. Thus, the rotor unit can be driven to rotate forward or reverse.

【0020】請求項2の発明においては、スリット溝の
傾斜方向が異なる2つのブロック体を用意するだけでよ
いため、容易にロータ部の回転方向を変えることができ
る。
In the second aspect of the present invention, it is only necessary to prepare two blocks having different inclination directions of the slit grooves, so that the rotation direction of the rotor portion can be easily changed.

【0021】特に、従来のボルト締めランジュバン型の
超音波モータにおいては、ボルトから変えなければ回転
方向を変えることができなかったのに比べ、本発明にお
いてはブロック体の変更だけで済むため、部品の共用化
が容易であり、その意味でもコストの低減が可能とな
る。
In particular, in the conventional bolt-fastened Langevin type ultrasonic motor, the rotation direction cannot be changed unless the bolt is changed, whereas in the present invention, only the block body needs to be changed. Can be easily shared, and in that sense, the cost can be reduced.

【0022】また、請求項3の発明においては、いずれ
か1つのブロック体の端部を切削加工するだけで上述し
たスリット溝を形成することができ、製造が容易とな
る。
Further, in the invention of claim 3, either
One simply cutting the end of the Tsunobu lock body can form a slit groove as described above, it is easy to manufacture.

【0023】[0023]

【実施例】次に、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0024】図1は、本発明の振動モータを適用した一
実施例の全体構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing the entire configuration of an embodiment to which the vibration motor of the present invention is applied.

【0025】同図に示す本実施例の振動モータは、一定
方向に回転駆動されるロータ部10と、このロータ部1
0を一方の端面であるロータ接触面12に発生する楕円
振動によって回転駆動するステータ部20とを含んで構
成される。このロータ部10は、ロータ接触面12に一
定の圧力で接触する円板14と、この円板14の回転中
心に取り付けられた回転出力軸16とを含んでいる。従
って、ステータ部20のロータ接触面12に楕円振動が
発生すると、ロータ部10の円板14は回転出力軸16
の回りに一方向に回転駆動される。
The vibration motor of the present embodiment shown in FIG.
And a stator portion 20 that is driven to rotate by elliptical vibration generated on the rotor contact surface 12 as one end surface. The rotor unit 10 includes a disk 14 that contacts the rotor contact surface 12 with a constant pressure, and a rotation output shaft 16 attached to the center of rotation of the disk 14. Therefore, when the elliptical vibration occurs on the rotor contact surface 12 of the stator section 20, the disk 14 of the rotor section 10
Is driven to rotate in one direction.

【0026】また、ステータ部20は、例えばセラミッ
クス等の圧電体を用いてリング状に形成された圧電素子
22,24と、一方の圧電素子24の両側に全面で接触
するように配置された電極板26,28と、これら圧電
素子22,電極板26,圧電素子24,電極板28を両
側から挟持するように配置された第1の金属ブロック体
30,第2の金属ブロック体32,第3の金属ブロック
体34と、両端に位置する第1の金属ブロック体30お
よび第3の金属ブロック体34を締め付け固定するため
の結合ボルト36とを含んでいる。
The stator section 20 includes piezoelectric elements 22 and 24 formed in a ring shape by using a piezoelectric material such as ceramics, and electrodes arranged on both sides of one of the piezoelectric elements 24 so as to contact the entire surface. Plates 26, 28, and a first metal block 30, a second metal block 32, and a third metal block 30 arranged to sandwich the piezoelectric element 22, the electrode plate 26, the piezoelectric element 24, and the electrode plate 28 from both sides. And a connecting bolt 36 for fastening and fixing the first metal block 30 and the third metal block 34 located at both ends.

【0027】また、第3の金属ブロック体34の一方の
端面は上述したロータ接触面12となるが、他方の端面
は第2の金属ブロック32と接しており、この他方の端
面に端部が一致するように複数の斜めスリット溝38が
形成されている。従って、ステータ部20を組み立てた
後は、第2の金属ブロック体32と第3の金属ブロック
体34とが一体となり、そのほぼ中央部近傍に複数の斜
めスリット溝38が形成されることになる。
One end face of the third metal block body 34 is the rotor contact surface 12 described above, while the other end face is in contact with the second metal block 32, and the other end face has an end portion. A plurality of oblique slit grooves 38 are formed so as to match. Therefore, after assembling the stator section 20, the second metal block body 32 and the third metal block body 34 are integrated, and a plurality of oblique slit grooves 38 are formed substantially near the center thereof. .

【0028】なお、上述した圧電素子22,24は、分
極の際に電極として使用した、例えば銀,ニッケル面を
分極終了後に研磨して除去したものを用いるものとす
る。
The above-mentioned piezoelectric elements 22 and 24 are used as electrodes during polarization, for example, those obtained by polishing and removing silver and nickel surfaces after the completion of polarization.

【0029】図2は、ステータ部20を組み立てた状態
を示す斜視図である。同図に示すように、組み立てられ
たステータ部20は、第3の金属ブロック体34,第2
の金属ブロック体32,圧電素子22,電極板26,圧
電素子24,電極板28,第1の金属ブロック体30が
連結されて一体化した構造を有しており、一方の電極板
26からは外部接続端子40が、他方の電極板28から
は外部接続端子42がそれぞれ突出した形となってい
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a state where the stator section 20 is assembled. As shown in the figure, the assembled stator portion 20 includes a third metal block body 34 and a second metal block body 34.
Has a structure in which the metal block body 32, the piezoelectric element 22, the electrode plate 26, the piezoelectric element 24, the electrode plate 28, and the first metal block body 30 are connected and integrated. The external connection terminal 40 has a shape in which the external connection terminal 42 projects from the other electrode plate 28.

【0030】2つの外部接続端子40,42は、圧電素
子24に対して一定周波数の高周波交流電圧を印加する
ためのものである。また,他方の圧電素子22に対して
は、外部接続端子42に図1に示す結合ボルト36を介
して電気的に接続された第2の金属ブロック体32の端
面が電極板として作用するため、この第2の金属ブロッ
ク体32と外部接続端子40とによって一定周波数の高
周波交流電圧が印加される。
The two external connection terminals 40 and 42 are for applying a high frequency AC voltage having a constant frequency to the piezoelectric element 24. Further, with respect to the other piezoelectric element 22, the end face of the second metal block 32 electrically connected to the external connection terminal 42 via the coupling bolt 36 shown in FIG. 1 acts as an electrode plate. A high frequency AC voltage having a constant frequency is applied by the second metal block 32 and the external connection terminal 40.

【0031】図3は、ステータ部20の詳細構造および
組み付け状態を示す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the detailed structure and the assembled state of the stator section 20.

【0032】上述した第1の金属ブロック体30および
第3の金属ブロック体34のそれぞれの中心にはネジ孔
が形成されており、結合ボルト36に形成された雄ネジ
溝が螺合するようになっている。また、第2の金属ブロ
ック体32の中心には、結合ボルト36の外径にほぼ等
しい内径を有するボルト挿通孔32aが形成されてい
る。圧電素子22,電極板26,圧電素子24,電極板
28のそれぞれには、結合ボルト36の外径よりも大き
な内径を有するボルト挿通孔22a,26a,24a,
28aが形成されている。これらのボルト挿通孔22
a,26a,24a,28aの内径は、圧電素子22,
電極板26,圧電素子24,電極板28を組み立てる際
に結合ボルト36の外側に挿通されるカラー44の外径
とほぼ一致するように形成されている。
A screw hole is formed at the center of each of the first metal block 30 and the third metal block 34 so that a male screw groove formed in the coupling bolt 36 is screwed. Has become. In the center of the second metal block body 32, a bolt insertion hole 32a having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the coupling bolt 36 is formed. Each of the piezoelectric element 22, the electrode plate 26, the piezoelectric element 24, and the electrode plate 28 has a bolt insertion hole 22a, 26a, 24a, having an inner diameter larger than the outer diameter of the coupling bolt 36.
28a are formed. These bolt insertion holes 22
a, 26a, 24a, 28a have inner diameters of the piezoelectric elements 22,
When the electrode plate 26, the piezoelectric element 24, and the electrode plate 28 are assembled, the outer diameter of the collar 44 is substantially equal to the outer diameter of the collar 44 inserted outside the coupling bolt 36.

【0033】ステータ部20の組み立ては、まず第1の
金属ブロック体30に結合ボルト36の一方端を螺合し
て取付け固定した後、カラー44を挿通し,その後この
カラー44の外周側に電極板28,圧電素子24,電極
板26,圧電素子22のそれぞれを順に挿通する。次
に、第2の金属ブロック体32を結合ボルト36に挿通
し、最後に第3の金属ブロック体34を結合ボルト36
の他方端に螺合させることにより、第1および第3の金
属ブロック体30,34によってそれ以外の部材を締め
付け固定する。
To assemble the stator portion 20, first, one end of a connecting bolt 36 is screwed and fixed to the first metal block body 30, and then the collar 44 is inserted. Each of the plate 28, the piezoelectric element 24, the electrode plate 26, and the piezoelectric element 22 is inserted sequentially. Next, the second metal block 32 is inserted into the connecting bolt 36, and finally, the third metal block 34 is connected to the connecting bolt 36.
The other members are fastened and fixed by the first and third metal block bodies 30 and 34 by screwing into the other end of.

【0034】なお、本実施例は、この連結固定に際し、
各部材の積層面の固定に接着剤を用いていないため、共
振周波数のモータ毎のばらつきや、Q値の低下を防ぐこ
とができ、これにより振動モータの性能および信頼性の
向上を図ることができる。
In the present embodiment, when this connection and fixing is performed,
Since no adhesive is used to fix the laminated surface of each member, it is possible to prevent variations in the resonance frequency of each motor and a decrease in the Q value, thereby improving the performance and reliability of the vibration motor. it can.

【0035】また、圧電素子22,24は、図3に示す
ように分極方向が異なるように配置されており、同一極
性の高周波交流電圧を印加した場合には一方が伸びる時
は他方が縮むことになる。ところが、電極板26を共通
にして逆極性の高周波交流電圧を印加しているため、一
方の圧電素子22が伸びる場合には他方の圧電素子24
も伸び、一方の圧電素子22が縮む場合には他方の圧電
素子も縮むことになる。これにより、ステータ部20全
体としての縦方向(結合ボルト36の長手方向)の振幅
値を大きく設定することができる。
As shown in FIG. 3, the piezoelectric elements 22 and 24 are arranged so that their polarization directions are different, and when high-frequency AC voltages of the same polarity are applied, when one expands, the other contracts. become. However, since the high frequency AC voltage of the opposite polarity is applied by using the electrode plate 26 in common, when one piezoelectric element 22 is extended, the other piezoelectric element 24
When one piezoelectric element 22 contracts, the other piezoelectric element also contracts. Accordingly, the amplitude value in the vertical direction (the longitudinal direction of the coupling bolt 36) of the entire stator portion 20 can be set to be large.

【0036】図4は、ステータ部20の第3の金属ブロ
ック体34に形成された斜めスリット溝38の詳細を示
す図である。同図(a)は第3の金属ブロック体34を
側面から見た図を示しており、複数の斜めスリット溝3
8が、第3の金属ブロック体34の下側端面に部分的に
接するように配置された状態が示されている。これらの
斜めスリット溝38は、第3の金属ブロック体34の下
側あるいは横方向から切削することにより形成すること
ができるため、その形成は比較的容易に行うことができ
る。なお、多少切削しにくくなるものの、第2および第
3の金属ブロック体32,34を1つの金属ブロック体
で形成し、その中間付近に横方向から刃を入れることに
より斜めスリット溝38を形成するようにしてもよい。
FIG. 4 is a view showing details of the oblique slit groove 38 formed in the third metal block body 34 of the stator section 20. FIG. 6A is a view of the third metal block body 34 viewed from the side, and shows a plurality of oblique slit grooves 3.
8 shows a state in which 8 is arranged so as to partially contact the lower end surface of the third metal block body 34. Since these oblique slit grooves 38 can be formed by cutting from the lower side or the lateral direction of the third metal block body 34, the formation can be performed relatively easily. Although the second and third metal blocks 32 and 34 are formed of a single metal block, and a blade is inserted in the vicinity of the middle between the second and third metal blocks 32 and 34, the oblique slit groove 38 is formed. You may do so.

【0037】また、同図(b)は第3の金属ブロック体
34を下側から見た図を示しており、一例として直径3
5mmの金属ブロック体34に12個の斜めスリット溝
38が形成された状態が示されている。
FIG. 3B is a view of the third metal block body 34 as viewed from below.
A state in which twelve oblique slit grooves 38 are formed in a 5-mm metal block body 34 is shown.

【0038】図5は、斜めスリット溝38の縦方向、す
なわちロータの回転軸方向の位置を説明するための図で
ある。
FIG. 5 is a view for explaining the vertical position of the oblique slit groove 38, that is, the position in the direction of the rotation axis of the rotor.

【0039】同図(a)に示すように、斜めスリット溝
38はその中心が同図(b)に示す縦振動の節の位置に
一致するように形成する。同図(b)は縦振動の節およ
び腹の位置を示しており、図中およびが節の位置
を、およびステータ部20の両端面が腹の位置にそれ
ぞれ対応している。そして、一方の節が斜めスリット
溝38の中心となるように、他方の節が圧電素子2
2,24に対応するようにそれぞれなっている。
As shown in FIG. 5A, the oblique slit groove 38 is formed so that the center thereof coincides with the position of the node of the longitudinal vibration shown in FIG. FIG. 4B shows the positions of the nodes and antinodes of the longitudinal vibration, and the positions of the nodes and antinodes in the figure correspond to the positions of the antinodes, respectively, and both end surfaces of the stator portion 20 correspond to the positions of the antinodes. Then, the other node is connected to the piezoelectric element 2 so that one node is located at the center of the oblique slit groove 38.
2 and 24, respectively.

【0040】このように、斜めスリット溝38の中心を
縦振動の節の位置に一致させることにより、斜めスリッ
ト溝38はその中心を境として異なる方向に伸び縮みす
ることになる。しかも、斜めスリット溝38の傾斜方向
と縦振動の振動方向とは異なっているため、このような
伸び縮みが生じると、中心部を回転中心として一定の角
度範囲で回転する方向に歪む現象が生ずる。これによ
り、第3の金属ブロック体34の斜めスリット溝38部
分には捩り方向の振動が発生し、この振動が他の金属ブ
ロック体30,32にも伝搬するため、ステータ部20
の全体に捩り振動が生じることになる。従って、圧電素
子22,24により直接発生させた縦振動と、斜めスリ
ット溝38の作用により発生した捩り振動とが合成さ
れ、ロータ接触面12上には一定方向の楕円振動が生
じ、この楕円振動によってロータ部10が一方向に回転
駆動される。
As described above, by making the center of the oblique slit groove 38 coincide with the position of the node of the longitudinal vibration, the oblique slit groove 38 expands and contracts in different directions with the center as a boundary. In addition, since the inclination direction of the oblique slit groove 38 is different from the vibration direction of the vertical vibration, when such expansion and contraction occurs, a phenomenon occurs in which the rotation is performed in a direction in which the center portion rotates as a rotation center within a certain angle range. . As a result, vibration in the torsional direction is generated in the oblique slit groove 38 portion of the third metal block body 34, and this vibration propagates to the other metal block bodies 30 and 32.
Will cause torsional vibration. Therefore, the longitudinal vibration directly generated by the piezoelectric elements 22 and 24 and the torsional vibration generated by the action of the oblique slit groove 38 are combined, and an elliptical vibration in a certain direction is generated on the rotor contact surface 12, and the elliptical vibration is generated. Accordingly, the rotor unit 10 is driven to rotate in one direction.

【0041】図5(c)は、ステータ部20に発生する
捩り振動の概略を示しており、この捩り振動を共振周波
数で発生するように圧電素子22,24に印加する高周
波交流電圧の周波数を決定することが望ましい。ところ
が、一般には縦弾性係数および横弾性係数等の違いによ
り共振周波数も異なってくる。従って、同一周波数の共
振周波数によって同一次数の縦振動と捩り振動が発生す
ることはなく、ある周波数の共振周波数によって圧電素
子22,24を振動させた時に異なる共振次数の縦振動
と捩り振動が生じるようにこの高周波交流電圧の周波数
を設定しなければならない。
FIG. 5C schematically shows the torsional vibration generated in the stator section 20. The frequency of the high-frequency AC voltage applied to the piezoelectric elements 22 and 24 is changed so that the torsional vibration is generated at the resonance frequency. It is desirable to decide. However, in general, the resonance frequency also differs depending on the difference between the longitudinal elastic modulus and the transverse elastic coefficient. Accordingly, longitudinal vibration and torsional vibration of the same order do not occur due to the resonance frequency of the same frequency. When the piezoelectric elements 22 and 24 are vibrated by the resonance frequency of a certain frequency, longitudinal vibration and torsional vibration of different resonance orders occur. Thus, the frequency of the high-frequency AC voltage must be set.

【0042】例えば、3つの金属ブロック体30,3
2,34をアルミニウムで形成するとともに、ステータ
部20の直径が35mmで長さLが90mm(圧電素子
22,24の長さもアルミニウムに換算するものとす
る)とした場合の縦振動の一次共振周波数f01,二次共
振周波数f02のそれぞれを計算すると、
For example, three metal blocks 30, 3
The primary resonance frequency of the longitudinal vibration when the diameter of the stator portion 20 is 35 mm and the length L is 90 mm (the lengths of the piezoelectric elements 22 and 24 are also converted to aluminum) while forming the portions 2 and 34 from aluminum. When each of f01 and the secondary resonance frequency f02 is calculated,

【数1】 また、捩り振動の一次共振周波数f11,二次共振周波数
f12,三次共振周波数f13のそれぞれを計算すると、
(Equation 1) When the primary resonance frequency f11, the secondary resonance frequency f12, and the tertiary resonance frequency f13 of the torsional vibration are calculated,

【数2】 ここで、v0,v1 のそれぞれは金属ブロック体30等の
縦方向および横方向の振動の伝搬速度であり、それぞれ
5100m/s,3000m/sとして計算した。
(Equation 2) Here, v0 and v1 are the propagation velocities of the vertical and horizontal vibrations of the metal block body 30 and the like, respectively, and were calculated as 5100 m / s and 3000 m / s, respectively.

【0043】このように、共振周波数は縦振動と捩り振
動とで異なる値となるが、例えば縦振動の二次の共振周
波数と捩り振動の三次の共振周波数とはそれぞれ56k
Hzおよび51kHz となり、比較的近くなる。従っ
て、本実施例においては同一の周波数で縦振動および捩
り振動ともに共振を生じさせるように、高周波交流電圧
の周波数として50kHz を用いるものとする。
As described above, the resonance frequency is different between the longitudinal vibration and the torsional vibration. For example, the secondary resonance frequency of the longitudinal vibration and the tertiary resonance frequency of the torsional vibration are each 56 k.
Hz and 51 kHz, which are relatively close. Therefore, in this embodiment, 50 kHz is used as the frequency of the high-frequency AC voltage so that both longitudinal vibration and torsional vibration resonate at the same frequency.

【0044】実際に、本出願人によって上述した設計値
を有する振動モータを試作して確かめたところ、ロータ
接触面12上に楕円振動が発生し、ロータ部10を一方
向に回転駆動できることが確かめられている。しかも、
従来のボルト締めランジュバン型振動モータと比べる
と、発生する駆動トルクも5〜10倍程度大きくなり、
回転効率もよいことが確かめられている。なお、このと
きの斜めスリット溝38の幅は2mm,ロータの回転軸
方向の長さは7mmとした。
Actually, when a vibration motor having the above-described design values was experimentally manufactured and confirmed by the present applicant, it was confirmed that elliptical vibration was generated on the rotor contact surface 12 and the rotor portion 10 could be driven to rotate in one direction. Have been. Moreover,
Compared with the conventional bolted Langevin type vibration motor, the generated driving torque is about 5 to 10 times larger,
It has been confirmed that the rotation efficiency is also good. At this time, the width of the oblique slit groove 38 was 2 mm, and the length in the rotation axis direction of the rotor was 7 mm.

【0045】また、ロータ部10の回転方向は、斜めス
リット溝38の傾斜方向を反対にすることで逆方向にす
ることも可能である。例えば、図5に示す傾斜方向に斜
めスリット溝38を形成するとともに、縦振動について
は二次および捩り振動については三次の共振モードによ
って振動モータの回転を行う場合には、ロータ部10は
時計回り方向に回転駆動される。一方、斜めスリット溝
38の形状をほぼ同一に保ったままその傾斜方向を反対
向きに設定した場合にはロータ部10は反時計回り方向
に回転駆動されることが確かめられており、斜めスリッ
ト溝38の傾斜方向のみによってロータ部10の回転方
向を設定することが可能となる。
The direction of rotation of the rotor section 10 can be reversed by reversing the direction of inclination of the oblique slit groove 38. For example, when the oblique slit groove 38 is formed in the inclination direction shown in FIG. 5 and the vibration motor rotates in the secondary resonance mode for the longitudinal vibration and the tertiary resonance mode for the torsional vibration, the rotor unit 10 rotates clockwise. It is driven to rotate in the direction. On the other hand, when the inclined direction is set to the opposite direction while the shape of the oblique slit groove 38 is kept substantially the same, it has been confirmed that the rotor unit 10 is driven to rotate in the counterclockwise direction. The rotation direction of the rotor unit 10 can be set only by the inclination direction of 38.

【0046】これにより、第3の金属ブロック体34と
して斜めスリット溝38の傾斜方向が反対であるものを
2種類用意しておけば、そのいずれを使用するかによっ
てモータの回転方向を反対に設定することができ、部品
の共用化による製造コスト低減等の効果が大となる。こ
れは、従来のボルト締めランジュバン型モータの場合に
は結合ボルトおよび2つの金属ブロック体の両方を交換
しなければならなかったのに比べ、その差は明らかであ
る。
Thus, if two types of the third metal block bodies 34 having the oblique slit grooves 38 having the opposite inclination directions are prepared, the rotation direction of the motor is set to be opposite depending on which one is used. Therefore, the effect of reducing the manufacturing cost by sharing the parts becomes large. This is a clear difference in comparison with the case of the conventional bolted Langevin type motor in which both the connecting bolt and the two metal blocks had to be replaced.

【0047】また、本実施例の振動モータにおいては、
ロータ接触面12と反対側のステータ端面にも楕円振動
が発生する。すなわち、図5に示す下側端面にも楕円振
動が発生するため、この端面をロータ接触面46として
使用することにより、2つのロータ部を同時に回転駆動
する振動モータとすることもできる。
Further, in the vibration motor of this embodiment,
Elliptical vibration also occurs on the stator end surface opposite to the rotor contact surface 12. That is, since elliptical vibration also occurs at the lower end surface shown in FIG. 5, by using this end surface as the rotor contact surface 46, a vibration motor that simultaneously rotates and drives two rotor units can be provided.

【0048】図5に示す振動モードおよび斜めスリット
溝38の傾斜方向の場合には、ロータ接触面12に接す
るロータ部10が時計回り方向に回転駆動されると同時
に、もう一方のロータ接触面46に接触するロータ部は
反時計回り方向に回転駆動される。また、斜めスリット
溝38の傾斜方向を反対にした場合には、ロータ接触面
12に接するロータ部10が反時計回り方向に回転駆動
されると同時に、もう一方のロータ接触面46に接する
ロータ部は時計回り方向に回転駆動されることになる。
なお、共振モードを変更することにより、2つのロータ
部を同一方向に回転駆動することも可能であり、必要に
応じて回転方向の組合わせを設定することができる。
In the case of the vibration mode and the inclined direction of the oblique slit groove 38 shown in FIG. 5, the rotor portion 10 in contact with the rotor contact surface 12 is driven to rotate clockwise while the other rotor contact surface 46 is rotated. Is driven to rotate counterclockwise. When the inclined direction of the oblique slit groove 38 is reversed, the rotor portion 10 in contact with the rotor contact surface 12 is driven to rotate counterclockwise, and at the same time, the rotor portion 10 in contact with the other rotor contact surface 46 is rotated. Is driven to rotate clockwise.
Note that by changing the resonance mode, the two rotor units can be driven to rotate in the same direction, and the combination of the rotation directions can be set as needed.

【0049】このように、本実施例の振動モータは、縦
振動の節に中心がくるように斜めスリット溝38を形成
することにより、縦振動と同時に捩り振動を発生させて
おり、独立に発生させた縦振動と捩り振動の共振点を必
ずしも合わせる必要がないため、容易に効率のよいモー
タを実現することができる。
As described above, in the vibration motor of this embodiment, the torsional vibration is generated simultaneously with the vertical vibration by forming the oblique slit groove 38 so that the center is located at the node of the vertical vibration. Since it is not always necessary to match the resonance points of the longitudinal vibration and the torsional vibration, an efficient motor can be easily realized.

【0050】また、結合ボルト36は単に第1および第
3の金属ブロック体30,34を締め付けるために用い
ているため、ピッチ,締め付け荷重および各種寸法精度
を厳しく管理する必要がなく、設計および製造が容易と
なる。
Further, since the connecting bolt 36 is used only for tightening the first and third metal block bodies 30 and 34, it is not necessary to strictly control the pitch, the tightening load and various dimensional accuracy, so that the design and the manufacture are possible. Becomes easier.

【0051】さらに、圧電素子22,24の全体が同一
方向に分極されているにすぎないため、単相の高周波交
流電圧を印加することにより動作させることが可能であ
り、圧電素子やモータ駆動回路の構造が比較的簡単であ
り、コストの上昇を招くこともない。
Further, since the entirety of the piezoelectric elements 22 and 24 is merely polarized in the same direction, the piezoelectric elements and the motor drive circuit can be operated by applying a single-phase high-frequency AC voltage. Is relatively simple and does not cause an increase in cost.

【0052】図6は、結合ボルト36を他の部材に置き
換えた振動モータの構造を示す図である。結合ボルト3
6は、図1に示すように単に第1および第3の金属ブロ
ック体30,34に螺合させてその中間に存在する第2
の金属ブロック体32,圧電素子22,電極板26,圧
電素子24,電極板28を両側から締め付けているに過
ぎない。したがって、同様に締め付けることができるも
のであれば結合ボルト36以外の部材でもよく、また金
属ブロック体30,34に螺合させる必要もない。
FIG. 6 is a view showing the structure of a vibration motor in which the connecting bolt 36 is replaced by another member. Coupling bolt 3
6 is simply screwed into the first and third metal block bodies 30 and 34 as shown in FIG.
The metal block 32, the piezoelectric element 22, the electrode plate 26, the piezoelectric element 24, and the electrode plate 28 are merely tightened from both sides. Therefore, any member other than the connection bolt 36 may be used as long as it can be similarly fastened, and there is no need to screw the metal block 30 or 34 into engagement.

【0053】図6(a)は、1本の結合ボルト48と2
つのナット50,52によって上述した締め付けを行う
振動モータが示されている。この場合には、第1および
第3の金属ブロック体30,34に貫通孔を形成してお
いて、各金属ブロック体30,34を外側からナット5
0,52によって締め付ける。
FIG. 6A shows one connecting bolt 48 and 2
A vibration motor that performs the above-described tightening by two nuts 50 and 52 is shown. In this case, through holes are formed in the first and third metal block bodies 30 and 34, and each metal block body 30 and 34 is
Tighten by 0,52.

【0054】このように、第1および第3の金属ブロッ
ク体30,34にネジ孔を形成せずに、結合ボルト48
と2つのナット50,52によって各部材の締め付けを
行うことにより、金属ブロック体30,34に生じる歪
みを最少限に抑えることができる。すなわち、金属ブロ
ック体30,34にネジ孔を形成しておいて、このネジ
孔を結合ボルト36に螺合させて全体の締め付けを行う
場合には、ネジ孔付近に局部的な応力が作用し、複雑な
歪みが発生する。これに対し、ナット50,52によっ
て金属ブロック体30,34の外側から締め付ける場合
には、外側方向から内側に向けてほぼ一応な締め付け応
力が作用することになり、金属ブロック体30,34に
作用する応力は比較的単純なものとなり、発生する歪み
も複雑にならない。従って、安定した出力特性が得られ
易くなる。
As described above, without forming the screw holes in the first and third metal block bodies 30, 34, the connecting bolt 48 is formed.
By tightening each member with the two nuts 50 and 52, the distortion generated in the metal block bodies 30 and 34 can be minimized. That is, when screw holes are formed in the metal block bodies 30 and 34 and these screw holes are screwed into the connecting bolts 36 to perform overall tightening, local stress acts near the screw holes. , Complicated distortion occurs. On the other hand, when the nuts 50 and 52 are tightened from the outside of the metal block bodies 30 and 34, a substantially uniform tightening stress acts from the outside to the inside and acts on the metal block bodies 30 and 34. The resulting stress is relatively simple and the resulting strain is not complicated. Therefore, stable output characteristics can be easily obtained.

【0055】また、図6(b)および(c)には、結合
ボルト48のかわりに結合ロッド54を用い、その一方
端をかしめることにより上述した締め付けを行う場合が
示されている。結合ロッド54に各構成部材を順に挿通
した後、同図(c)に示すようにその一方端をかしめ
る。
FIGS. 6B and 6C show a case where the above-described tightening is performed by using a connecting rod 54 instead of the connecting bolt 48 and caulking one end thereof. After each component is inserted into the connecting rod 54 in order, one end thereof is swaged as shown in FIG.

【0056】上述したように、本実施例の振動モータ
は、ボルトによる締め付けを利用して捩り振動を発生さ
せているわけではないため、各部材を締め付ける方法に
ついては何でもよい。従って、図6に示すように、一般
に使われているナット50,52を用いたり、結合ロッ
ド54を単にかしめるだけでよく、部品コストを低減す
ることができるとともに、その製造工程を簡略化するこ
ともできる。
As described above, the vibration motor according to the present embodiment does not generate torsional vibration using the tightening by bolts. Therefore, any method may be used for tightening each member. Therefore, as shown in FIG. 6, it is only necessary to use commonly used nuts 50 and 52 or to simply caulk the connecting rod 54, thereby reducing the cost of parts and simplifying the manufacturing process. You can also.

【0057】図7は、本発明の他の実施例を示す図であ
り、図3に対応したステータ部20の分解斜視図が示さ
れている。この振動モータは、図3に示した振動モータ
における一方の圧電素子22を絶縁板56に置き換えた
構造を有している。図3に示した振動モータにおいて
は、縦振動の振幅を大きくするために2つの圧電素子2
2,24を用いていたが、用途によっては必ずしも大き
な振幅、すなわち大きな駆動力が要求されないため、小
さな駆動力でよい場合に図7に示した振動モータが使用
される。この振動モータは圧電素子24のみで縦振動を
発生させるため、図3に示した振動モータに比べると約
半分の回転駆動力となる。
FIG. 7 is a view showing another embodiment of the present invention, and is an exploded perspective view of the stator section 20 corresponding to FIG. This vibration motor has a structure in which one piezoelectric element 22 in the vibration motor shown in FIG. In the vibration motor shown in FIG. 3, two piezoelectric elements 2 are used to increase the amplitude of the longitudinal vibration.
Although a large amplitude, that is, a large driving force is not necessarily required depending on the application, the vibration motor shown in FIG. 7 is used when a small driving force is sufficient. Since this vibration motor generates longitudinal vibration only by the piezoelectric element 24, the rotational driving force is about half of that of the vibration motor shown in FIG.

【0058】なお、ロータ部10およびその組み付け状
態については図1に示した構造をそのまま適用すること
ができる。
The structure shown in FIG. 1 can be applied to the rotor section 10 and its assembled state.

【0059】図8は、本発明の他の実施例を示す図であ
る。同図(a)は、ステータ部20の側面図であり、同
図(b)はA−A線断面図である。
FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention. FIG. 1A is a side view of the stator unit 20, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA.

【0060】本実施例の振動モータの特徴は、第2の金
属ブロック体32に複数の縦スリット溝58を形成した
点にある。この縦スリット溝58は、縦振動および捩り
振動の節の位置にかからないように形成することが好ま
しい。例えば、図5に示す例では縦振動の節と捩り振
動の節の中間に位置するよう縦スリット溝58を形成
する。
The feature of the vibration motor of the present embodiment is that a plurality of vertical slit grooves 58 are formed in the second metal block 32. The vertical slit groove 58 is preferably formed so as not to be located at the node of the longitudinal vibration and the torsional vibration. For example, in the example shown in FIG. 5, the longitudinal slit groove 58 is formed so as to be located between the node of the longitudinal vibration and the node of the torsional vibration.

【0061】このように縦スリット溝58を金属ブロッ
ク体32の一部に形成することにより、この縦スリット
溝58が形成された部分においては重量が減少し、この
縦スリット溝58により縦振動が拡大され、より大きな
楕円振動がロータ接触面12上に発生することになる。
従って、このロータ接触面12に接触したロータ部10
はより大きな駆動力で回転駆動されることになる。
By forming the vertical slit groove 58 in a part of the metal block body 32, the weight is reduced at the portion where the vertical slit groove 58 is formed. An enlarged and larger elliptical vibration will occur on the rotor contact surface 12.
Therefore, the rotor portion 10 in contact with the rotor contact surface 12
Is driven to rotate with a larger driving force.

【0062】また、この縦スリット溝58は、上述した
斜めスリット溝38とともに、放熱効果を高める働きも
ある。特に、振動モータは放熱性能の低さが問題となっ
ているため、スリット溝を設けることにより、放熱性の
向上も併せて図ることができる効果は大きい。
The vertical slit groove 58 also has a function of improving the heat radiation effect together with the above-described oblique slit groove 38. In particular, since the vibration motor has a problem of low heat radiation performance, the provision of the slit groove has a great effect of improving the heat radiation.

【0063】第2の金属ブロック体32に形成される縦
スリット溝58の数は8本に限定されず、1本あるいは
それ以上の複数本数とすることができる。また、図8に
示した例では縦振動と捩り振動の節の位置にかからない
ように形成したが、節の位置を含んで形成するようにし
てもよい。また、縦スリット溝58を分割して形成する
場合、あるいは第1および第3の金属ブロック体30,
34に形成する場合等が可能である。
The number of the vertical slit grooves 58 formed in the second metal block body 32 is not limited to eight, but may be one or more. Further, in the example shown in FIG. 8, it is formed so as not to cover the nodes of the longitudinal vibration and the torsional vibration, but it may be formed including the positions of the nodes. When the vertical slit groove 58 is divided and formed, or when the first and third metal block bodies 30 and
34, and the like.

【0064】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実
施が可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

【0065】例えば、上述した実施例においては、斜め
スリット溝38が縦振動の1つの節の位置に形成される
場合を例にとり説明したが、縦振動が複数の節を含む場
合には2つ以上の節のそれぞれに斜めスリット溝38を
形成するようにしてもよい。この場合には、それぞれの
節の位置に形成された斜めスリット溝38が互いに捩り
振動を増幅させるようにその傾斜方向を決定する必要が
ある。
For example, in the above-described embodiment, the case where the diagonal slit groove 38 is formed at the position of one node of the longitudinal vibration has been described as an example. An oblique slit groove 38 may be formed in each of the above nodes. In this case, it is necessary to determine the inclination direction so that the oblique slit grooves 38 formed at the positions of the respective nodes amplify the torsional vibration with each other.

【0066】[0066]

【発明の効果】このように、請求項1の発明によれば、
スリット溝を形成することにより捩り振動を発生させて
おり、しかもこの捩り振動は縦振動を利用して発生させ
ているため、独立に発生させた縦振動と捩り振動の共振
点を合わせる必要は必ずしもなく、容易に効率のよいモ
ータを実現することができる。また、ボルトによる締め
付けを利用して捩り振動を発生させているわけではない
ため、ピッチ,締め付け荷重および各種寸法精度を厳し
く管理する必要がなく、設計および製造が容易となる。
さらに、圧電素子には単相の高周波交流電圧を印加する
だけでよいため、圧電素子やモータ駆動回路の構造が比
較的簡単であり、コストの上昇を招くこともない。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
Since torsional vibration is generated by forming slit grooves, and this torsional vibration is generated using longitudinal vibration, it is not always necessary to match the resonance points of longitudinal vibration and torsional vibration generated independently. Therefore, an efficient motor can be easily realized. Further, since the torsional vibration is not generated by using the tightening with the bolt, it is not necessary to strictly control the pitch, the tightening load and various dimensional accuracy, and the design and the manufacture are facilitated.
Furthermore, since it is only necessary to apply a single-phase high-frequency AC voltage to the piezoelectric element, the structures of the piezoelectric element and the motor drive circuit are relatively simple, and the cost does not increase.

【0067】また、請求項2の発明によればスリット溝
の傾斜方向が異なる2つのブロック体を用意するだけで
容易にロータ部の回転方向を変えることができるため、
それ以外の部品の共用化が容易であり、コストの低減が
可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the rotation direction of the rotor can be easily changed only by preparing two blocks having different inclination directions of the slit grooves.
Other components can be easily shared, and the cost can be reduced.

【0068】また、請求項3の発明によれば、いずれか
1つのブロック体の端部を切削加工するだけで上述した
スリット溝を形成することができるため製造が容易とな
る。
[0068] According to the invention of claim 3, or
Since the above-mentioned slit groove can be formed only by cutting the end of one block body, the manufacture becomes easy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の振動モータを適用した一実施例の全体
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an entire configuration of an embodiment to which a vibration motor of the present invention is applied.

【図2】図1に示すステータ部を組み立てた状態を示す
斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a state where the stator unit shown in FIG. 1 is assembled.

【図3】ステータ部の詳細構造および組み付け状態を示
す分解斜視図である。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a detailed structure and an assembled state of a stator unit.

【図4】ステータ部の第3の金属ブロック体に形成され
た斜めスリット溝の詳細を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing details of an oblique slit groove formed in a third metal block body of a stator portion.

【図5】斜めスリット溝の縦方向の位置を説明するため
の図である。
FIG. 5 is a view for explaining a vertical position of an oblique slit groove.

【図6】図3に示した結合ボルトを他の部材に置き換え
た振動モータの構造を示す図である。
FIG. 6 is a view showing a structure of a vibration motor in which the coupling bolt shown in FIG. 3 is replaced with another member.

【図7】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another embodiment of the present invention.

【図9】従来のボルト締めランジュバン型超音波モータ
の一例を示す図である。
FIG. 9 is a view showing an example of a conventional bolted Langevin type ultrasonic motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ロータ部 20 ステータ部 22,24 圧電素子 26,28 電極板 30 第1の金属ブロック体 32 第2の金属ブロック体 34 第3の金属ブロック体 36 結合ボルト 38 斜めスリット溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotor part 20 Stator part 22, 24 Piezoelectric element 26, 28 Electrode plate 30 1st metal block body 32 2nd metal block body 34 3rd metal block body 36 Coupling bolt 38 Oblique slit groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 年昭 愛知県豊橋市大岩町字小山塚20番地 本 多電子株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−26281(JP,A) 特開 平5−122961(JP,A) 特開 昭55−145573(JP,A) 特開 平5−168263(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toshiaki Miyamoto 20 Oyamazuka, Oiwa-cho, Toyohashi-shi, Aichi Honda Electronics Co., Ltd. (56) References JP-A-2-26281 (JP, A) JP-A JP-A-5-122961 (JP, A) JP-A-55-145573 (JP, A) JP-A-5-168263 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02N 2 / 00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ステータ部と前記ステータ部に加圧接触
されるロータ部とを備えた振動モータにおいて、 前記ステータ部は、 前記ロータ部の回転軸方向に分極され、隣接する電極へ
の高周波交流電圧の印加により直接的に振動を発生する
圧電素子と、 前記圧電素子を挟持するようその両側に取り付け固定さ
れ、前記圧電素子の振動によって縦振動が生じる複数の
ブロック体と、 を備え、 少なくともいずれか1つの前記ブロック体には、少なく
とも1本以上のスリット溝が形成され、前記縦振動を受
けて前記ブロック体に間接的に捩り振動を発生し、前記
縦振動と前記捩り振動との合成により、前記ステータ部
における前記ロータ部との接触面に楕円振動を発生さ
せ、前記ロータ部を回転駆動し、 前記スリット溝は、前記縦振動の節の位置から前記回転
軸に対して傾斜する軸に沿って両方向に延びるように形
成され、前記縦振動によって、前記縦振動の節の位置を
境として異なる方向に伸び縮み することを特徴とする振
動モータ。
1. A vibration motor comprising a stator section and a rotor section which is brought into pressure contact with said stator section, wherein said stator section is polarized in a direction of a rotation axis of said rotor section, and a high-frequency alternating current to an adjacent electrode is provided. A piezoelectric element that directly generates vibration by application of a voltage, and a plurality of block bodies that are attached and fixed to both sides of the piezoelectric element so as to sandwich the piezoelectric element, and that generate longitudinal vibration due to the vibration of the piezoelectric element. Does one of said block body being formed has one or more slit grooves with little no <br/>, the longitudinal vibration receiving generated indirectly torsional vibration to the block body, the said longitudinal vibration the combination of the torsional vibration, the elliptical vibration is generated on the contact surface between the rotor part in the stator part, and rotationally drives the rotor portion, the slit grooves, position of node of the longitudinal vibration The rotation from
Formed to extend in both directions along an axis that is inclined with respect to the axis
The position of the node of the longitudinal vibration is determined by the longitudinal vibration.
A vibration motor characterized in that it expands and contracts in different directions as boundaries .
【請求項2】 請求項1において、 前記スリット溝の傾斜方向を変えることにより、前記ロ
ータ部の回転駆動方向を変えることを特徴とする振動モ
ータ。
2. The vibration motor according to claim 1, wherein a rotation driving direction of the rotor is changed by changing an inclination direction of the slit groove.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記スリット溝が形成されたいずれかの1つの前記ブロ
ック体に、前記スリット溝を有しない他の1つの前記ブ
ロック体が組み付けられて前記縦振動の節を含む位置に
前記スリット溝が形成されることを特徴とする振動モー
タ。
3. The longitudinal vibration device according to claim 1, wherein one of the block members having the slit groove is attached to one of the block members having no slit groove. A vibration motor, wherein the slit groove is formed at a position including a node.
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