JP3359167B2 - Ultrasonic actuator - Google Patents

Ultrasonic actuator

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JP3359167B2
JP3359167B2 JP31848094A JP31848094A JP3359167B2 JP 3359167 B2 JP3359167 B2 JP 3359167B2 JP 31848094 A JP31848094 A JP 31848094A JP 31848094 A JP31848094 A JP 31848094A JP 3359167 B2 JP3359167 B2 JP 3359167B2
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  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
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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、圧電素子や電歪素子等
の電気機械変換素子により超音波振動を発生させ被駆動
体を駆動する超音波アクチュエータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic actuator for driving a driven body by generating ultrasonic vibration by an electromechanical transducer such as a piezoelectric element or an electrostrictive element.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9乃至図13を参照して、特願平5−
039011号に開示された従来の超音波アクチュエー
タ100について説明する。従来の超音波アクチュエー
タ100においては、図9に示すように、直方体状の共
振器111の一面に2個の電気機械変換素子112を固
定し超音波振動子113を構成している。
2. Description of the Related Art Referring to FIGS.
The conventional ultrasonic actuator 100 disclosed in Japanese Patent No. 039011 will be described. In the conventional ultrasonic actuator 100, as shown in FIG. 9, two electromechanical transducers 112 are fixed on one surface of a rectangular parallelepiped resonator 111 to form an ultrasonic transducer 113.

【0003】前記超音波振動子113における前記電気
機械変換素子112を取り付けた面と反対側の面に摺動
突起部115が固定され、この摺動突起部115に被駆
動体117を押し当て、被駆動体117が駆動されるよ
うになっている。前記超音波アクチュエータ100の支
持は、その中央部で、振動の節位置に配された突起11
6により行うようになっている。
A sliding protrusion 115 is fixed to a surface of the ultrasonic transducer 113 opposite to a surface on which the electromechanical transducer 112 is mounted, and a driven body 117 is pressed against the sliding protrusion 115. The driven body 117 is driven. The ultrasonic actuator 100 is supported at its center by a projection 11 arranged at a node of vibration.
6 is performed.

【0004】前記超音波アクチュエータ100において
は、駆動原理として、前記共振器111の図10にも示
す1次の縦振動(A方向振動)と図11にも示す2次の
屈曲振動(B方向振動)の共振周波数を合わせるように
共振器111の寸法を決めて、その周波数で2つの電気
機械変換素子112に90度位相のずれた駆動電力を供
給することによりこの共振器111に楕円振動を発生さ
せ、被駆動体117をこれに押し当てることにより、被
駆動体117を駆動するものである。
In the ultrasonic actuator 100, as a driving principle, a primary longitudinal vibration (A direction vibration) of the resonator 111 shown in FIG. 10 and a secondary bending vibration (B direction vibration) also shown in FIG. The size of the resonator 111 is determined so as to match the resonance frequency of (2), and the driving power with a phase shift of 90 degrees is supplied to the two electromechanical transducers 112 at that frequency to generate an elliptical vibration in the resonator 111. Then, the driven body 117 is driven by pressing the driven body 117 against the driven body 117.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記超音波アクチュエ
ータ100の駆動時の力のバランスを考えると、図12
の様な関係になる。超音波振動子113の中央部節位置
の突起116に押圧力W 1 がかかり、この反力が突起1
16に対して、左右対称に配された摺動突起部115部
分に均等に反力W2 (=1/2・W1 )が生じる。ま
た、超音波振動子113が被駆動体117に対して推力
F1を与える為、この反力が超音波振動子113の支持
部116にFR として生じる。この時、超音波振動子1
13には、M 1 方向のモーメントが発生する。実際には
超音波振動子113は、回転しない為このモーメントに
対して抗力が発生しこれを摺動突起部115、突起11
6上の点P1 ,P2 上で考えると、モーメントは(FR
・L1 =2・L2 ・R1 )となり、点P2 においては
(抗力R2 =FR ・L1 /2・L2 )という抗力が働
き、同様にP1 点にはR1 と逆方向で同じ絶対値のR2
が働いている。
The above-mentioned ultrasonic actuator
Considering the balance of forces when driving the motor 100, FIG.
The relationship is as follows. Central node position of ultrasonic transducer 113
Pressing force W on the projection 116 1Is applied, and this reaction force
The sliding protrusion 115 is disposed symmetrically with respect to the slide 16.
Reaction force W evenly in minutesTwo(= 1 / 2W1) Occurs. Ma
Also, the ultrasonic vibrator 113 exerts a thrust on the driven body 117.
This reaction force is applied to the ultrasonic vibrator 113 to provide F1.
F in part 116ROccurs as At this time, the ultrasonic vibrator 1
13 has M 1A directional moment occurs. actually
Since the ultrasonic transducer 113 does not rotate,
A reaction force is generated against the sliding protrusion 115 and the protrusion 11.
Point P on 61, PTwoConsidering the above, the moment is (FR
・ L1= 2 · LTwo・ R1) And point PTwoIn
(Drag RTwo= FR・ L1/ 2 · LTwo)
And P1R for the point1Of the same absolute value in the opposite direction toTwo
Is working.

【0006】この関係をまとめると、図13に示すよう
になり、駆動時の摺動突起部115にかかる垂直抗力が
アンバランスになっていることが判る。このアンバラン
スな垂直抗力により、各摺動突起部115から被駆動体
117に伝達される駆動力は、被駆動体117と摺動突
起部115との間の摩擦係数をμ1とすると、垂直抗力
と摩擦係数μ1の積に比例するため、結果として、左右
の摺動突起部115で伝達される駆動力がアンバランス
になり、超音波アクチュエータ100の効率を落として
いた。
FIG. 13 summarizes this relationship, and it can be seen that the normal force applied to the sliding protrusion 115 during driving is unbalanced. Due to this unbalanced vertical force, the driving force transmitted from each sliding protrusion 115 to the driven body 117 is represented by the vertical resistance, where the friction coefficient between the driven body 117 and the sliding protrusion 115 is μ1. As a result, the driving force transmitted by the left and right sliding protrusions 115 becomes unbalanced, and the efficiency of the ultrasonic actuator 100 is reduced.

【0007】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解
消する、効率を向上した超音波アクチュエータを得るこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ultrasonic actuator with improved efficiency which overcomes the above-mentioned disadvantages of the prior art.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
共振器と、共振器に固定された複数の電気機械変換素子
と、電気機械変換素子に位相の異なる高周波電圧を印加
する事により前記共振体に楕円振動を発生させ、この楕
円振動に基づき前記共振体に押圧する被駆動部材を駆動
する超音波アクチュエータにおいて、前記被駆動部材を
前記共振体に押圧する際の前記共振器の支持位置を、こ
の超音波アクチュエータ自体の推力に基づく反力による
モーメントの発生を最小にする位置としたものである。
According to the first aspect of the present invention,
A resonator, a plurality of electromechanical transducers fixed to the resonator, and an elliptical vibration generated in the resonator by applying a high-frequency voltage having a different phase to the electromechanical transducer. In an ultrasonic actuator that drives a driven member that presses against a body, a supporting position of the resonator when the driven member is pressed against the resonator is determined by a moment of reaction force based on a thrust of the ultrasonic actuator itself. This is the position where the occurrence is minimized.

【0009】請求項2記載の発明は、共振器と、共振器
に固定された複数の電気機械変換素子と、電気機械変換
素子に位相の異なる高周波電圧を印加する事により前記
共振体に楕円振動を発生させ、この楕円振動に基づき前
記共振体に押圧する被駆動部材を駆動する超音波アクチ
ュエータにおいて、前記被駆動部材を前記共振体に押圧
する際の前記共振器の支持位置を、前記共振器の定在波
振動節位置からずれた被駆動体近傍にしたものである。
According to a second aspect of the present invention, an elliptical vibration is applied to the resonator by applying a resonator, a plurality of electromechanical transducers fixed to the resonator, and high-frequency voltages having different phases to the electromechanical transducer. In the ultrasonic actuator that drives a driven member that presses the resonator based on the elliptical vibration, the support position of the resonator when the driven member is pressed against the resonator is determined by using the resonator In the vicinity of the driven body deviated from the position of the standing wave vibration node.

【0010】請求項3記載の発明は、共振器と、共振器
に固定された複数の電気機械変換素子と、電気機械変換
素子に位相の異なる高周波電圧を印加する事により前記
共振体に楕円振動を発生させ、この楕円振動に基づき前
記共振体に押圧する被駆動部材を駆動する超音波アクチ
ュエータにおいて、前記被駆動部材を前記共振体に押圧
する際の前記共振器の支持機構を、前記共振器の下端面
に配置した前記共振体に被駆動部材を押圧する機能を兼
ねる板状弾性部材により構成したものである。
According to a third aspect of the present invention, an elliptical oscillator is applied to the resonator by applying a high-frequency voltage having a different phase to the resonator, a plurality of electromechanical transducers fixed to the resonator, and the electromechanical transducer. And an ultrasonic actuator that drives a driven member that presses against the resonator based on the elliptical vibration, wherein the support mechanism of the resonator when pressing the driven member against the resonator includes the resonator And a plate-like elastic member having a function of pressing a driven member against the resonator disposed on the lower end face of the plate.

【0011】[0011]

【作用】請求項1記載の超音波アクチュエータによれ
ば、前記被駆動部材を前記共振体に押圧する際の前記共
振器の支持位置を、この超音波アクチュエータ自体の推
力に基づく反力によるモーメントの発生を最小にする位
置としたので、支持位置の特定という簡略な手段のみで
超音波アクチュエータ自体の推力に基づく反力によるモ
ーメントの発生を最小に抑えることができる。
According to the ultrasonic actuator of the first aspect, when the driven member is pressed against the resonator, the supporting position of the resonator is changed by the moment of the reaction force based on the thrust of the ultrasonic actuator itself. Since the position is set to minimize the generation, the generation of the moment due to the reaction force based on the thrust of the ultrasonic actuator itself can be suppressed to the minimum only by the simple means of specifying the supporting position.

【0012】請求項2記載の超音波アクチュエータによ
れば、前記被駆動部材を前記共振体に押圧する際のこの
共振器の支持位置を、この共振器の定在波振動節位置か
らずれた被駆動体の近傍にしたので、請求項1記載の発
明と同様簡略な手段のみで超音波アクチュエータ自体の
推力に基づく反力によるモーメントの発生を最小に抑え
ることができる。
According to the ultrasonic actuator of the present invention, the position of supporting the resonator when the driven member is pressed against the resonator is shifted from the position of the standing wave vibration node of the resonator. Since it is located in the vicinity of the driving body, the generation of a moment due to a reaction force based on the thrust of the ultrasonic actuator itself can be suppressed to a minimum by the same simple means as in the first aspect of the present invention.

【0013】請求項3記載の超音波アクチュエータによ
れば、前記被駆動部材を前記共振体に押圧する際の前記
共振器の支持機構を、前記共振器の下端面に配置した前
記共振体に被駆動部材を押圧する機能を兼ねる板状弾性
部材により構成したので、請求項1記載の発明と同様超
音波アクチュエータ自体の推力に基づく反力によるモー
メントの発生を最小に抑えることができるとともに、前
記共振体の保持を被駆動部材を押圧する機能を備える板
状弾性部材で兼用でき、より構造の簡略化を図れる。
According to the ultrasonic actuator of the third aspect, the support mechanism of the resonator when pressing the driven member against the resonator is mounted on the resonator disposed on the lower end surface of the resonator. Since it is constituted by a plate-like elastic member which also has a function of pressing the drive member, the generation of a moment due to a reaction force based on the thrust of the ultrasonic actuator itself can be suppressed to the minimum, and the resonance The body can be held by a plate-like elastic member having a function of pressing the driven member, and the structure can be further simplified.

【0014】以下に、本発明の作用をさらに詳述する。
以下に、本発明の作用を再び図12を参照してさらに詳
述する。
The operation of the present invention will be described below in more detail.
Hereinafter, the operation of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 12 again.

【0015】図12において、超音波アクチュエータの
推力に起因する左右の摺動突起部116にかかる垂直抗
力W1 、W2 のアンバランスを無くすには、(L1 /2
・L 2 )・FR を零に近づければよく、このためには、
寸法L1 を零に近づけばよい。具体的には、支持位置が
寸法L1 を零に近づけるように、摺動突起部116の位
置を図13に示すY方向にずらせばよい。理想的には、
摺動突起部116を被駆動体117との接触面高さに配
置したときに上記アンバランスの発生を無くすことがで
きる。
In FIG. 12, the ultrasonic actuator
Vertical resistance on the left and right sliding protrusions 116 due to thrust
Force W1, WTwoTo eliminate the imbalance of (L1/ 2
・ L Two) ・ FRShould be close to zero.
Dimension L1Should be close to zero. Specifically, the support position is
Dimension L1So that the position of the sliding protrusion 116 is close to zero.
The position may be shifted in the Y direction shown in FIG. Ideally,
The sliding protrusion 116 is arranged at the height of the contact surface with the driven body 117.
Can eliminate the above imbalance when placed.
Wear.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail.

【0017】[第1実施例]図1乃至図5を用いて第1
実施例を説明する。
[First Embodiment] A first embodiment will be described with reference to FIGS.
An embodiment will be described.

【0018】 (構成)第1実施例の超音波振動子6は、電気機械変換
素子1を一対配置した真鍮製の略直方体の共振器2が、
図4、図5に示されるように、図4に示す共振縦振動
と、図5に示す共振屈曲振動が同時に励起されるような
形状に構成されている。
(Construction) The ultrasonic vibrator 6 of the first embodiment includes a brass substantially rectangular parallelepiped resonator 2 having a pair of electromechanical transducers 1 arranged therein .
As shown in FIGS. 4 and 5, the resonance longitudinal vibration shown in FIG. 4 and the resonance bending vibration shown in FIG. 5 are simultaneously excited.

【0019】前記共振器1の左右方向中央で、かつ、下
端付近に焼き入れされたステンレス製ピン4が共振器2
に圧入されている。共振器2の上面中央部には、電気機
械変換素子1を固定するための凸部20が共振器2に対
して直角な面を持ち一体に構成されている。
A stainless steel pin 4 hardened at the center in the left-right direction and near the lower end of the resonator 1 is connected to the resonator 2.
Press-fit. At the center of the upper surface of the resonator 2, a projection 20 for fixing the electromechanical transducer 1 is formed integrally with a surface perpendicular to the resonator 2.

【0020】前記電気機械変換素子1の端面が前記凸部
20に押圧されて止められるように電気機械変換素子1
の他端面が固定部材21とビス22より共振器2に強固
に固定されている。また、この固定時に、電気機械変換
素子1の共振器2との接触している全面に接着剤が塗布
され、電気機械変換素子1の共振器2の固定を強固にし
ている。前記電気機械変換素子1の配置された面とは反
対側面の屈曲振動腹位置に摺動突起部5が設けられてい
る。
The electromechanical transducer element 1 is so pressed that the end face of the electromechanical transducer element 1 is pressed and stopped by the projection 20.
Is firmly fixed to the resonator 2 by the fixing member 21 and the screw 22. At the time of this fixing, an adhesive is applied to the entire surface of the electromechanical transducer 1 that is in contact with the resonator 2, thereby firmly fixing the resonator 2 of the electromechanical transducer 1. A sliding protrusion 5 is provided at a bending vibration antinode position on the side opposite to the surface on which the electromechanical transducer 1 is arranged.

【0021】本構成の超音波振動子6を用いて超音波リ
ニアアクチュエータを構成した例を図1、図2に示す。
FIGS. 1 and 2 show an example in which an ultrasonic linear actuator is formed by using the ultrasonic vibrator 6 having this configuration.

【0022】前記超音波振動子6のピン4が、焼き入れ
されたステンレス製ホルダ7のV溝8に挟み込まれてお
り、ホルダ7のV溝8の垂直軸9上の上方には押圧バネ
10が前記ホルダ7の上面に接触する配置で設けられて
おり、押圧バネ10の反対は筺体11に螺合された押圧
ネジ12に結合され、押圧ネジ12を調整することでホ
ルダ7を介して適当な押圧力を超音波振動子6に付与す
るようになっている。
The pin 4 of the ultrasonic vibrator 6 is sandwiched in a V groove 8 of a hardened stainless steel holder 7, and a pressing spring 10 is provided above the V axis 8 of the holder 7 on a vertical axis 9. Is provided so as to be in contact with the upper surface of the holder 7, and the opposite of the pressing spring 10 is coupled to a pressing screw 12 screwed to the housing 11, and the pressing screw 12 is adjusted to be appropriately connected to the holder 7 through the holder 7. The pressing force is applied to the ultrasonic vibrator 6.

【0023】前記ホルダ7の側面は、このホルダ7が垂
直軸9方向(C方向)に抵抗無く移動可能なように軸受
手段13により支持されている。前記超音波振動子6に
設けた摺動突起部5が接触する面には、被駆動体14に
接着固定した摺動材15が配置され、被駆動体14は軸
受16により移動可能に保持されている。
The side surface of the holder 7 is supported by bearing means 13 so that the holder 7 can move in the vertical axis 9 direction (C direction) without resistance. A sliding member 15 adhered and fixed to a driven body 14 is disposed on a surface of the ultrasonic vibrator 6 where the sliding protrusion 5 provided is in contact, and the driven body 14 is movably held by a bearing 16. ing.

【0024】(作用)第1実施例によれば、前記共振器
2の1次の縦振動と2次の屈曲振動の共振周波数を合わ
せるように共振器2の寸法を決めて、前記超音波振動子
6における2個の電気機械変換素子1に図示しない高周
波電源より位相の90度ずれた共振器2の共振周波数を
持った駆動電圧を印加することにより、前記共振器2の
腹部分に接着固定された摺動突起部5が楕円振動を行
い、軸受16上の被駆動体14がリニアに駆動される。
[0024] (Operation) According to the first embodiment, determined the dimensions of the resonator 2 so as to match the resonance frequency of the longitudinal vibration and the second-order bending vibration of the primary of the resonator 2, the ultrasonic vibration By applying a drive voltage having a resonance frequency of the resonator 2 shifted by 90 degrees in phase from a high-frequency power supply (not shown) to the two electromechanical transducers 1 of the element 6, the adhesive is fixed to the antinode of the resonator 2 The driven sliding portion 5 performs an elliptical vibration, and the driven body 14 on the bearing 16 is driven linearly.

【0025】(効果)前記ピン4の圧入位置を、共振器
2の左右方向中央で、かつ、共振器2の下端付近にする
ことにより、図1に示す寸法Lを小さくすることが可能
となり、これにより、簡略な構成で摺動突起部5にかか
る推力によるアンバランスを軽減できる。
(Effect) By setting the press-fitting position of the pin 4 at the center of the resonator 2 in the left-right direction and near the lower end of the resonator 2, it is possible to reduce the dimension L shown in FIG. Thereby, the imbalance due to the thrust applied to the sliding protrusion 5 can be reduced with a simple configuration.

【0026】[第2実施例]第2実施例を図6乃至図8
を用いて説明する。尚、本実施例においては、第1実施
例と同じ部位には、同じ番号を示し、その詳細な説明は
省略する。
[Second Embodiment] FIGS. 6 to 8 show the second embodiment.
This will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0027】(構成)第2実施例における図6に示す超
音波振動子25の共振器2の下端面17の中央に、溝1
8をその溝深さが板状弾性部材である支持バネ19の厚
みと等しく、溝幅がガタなく支持バネ19が溝18に入
るような寸法で設けている。前記溝18の中心に支持バ
ネ19固定用のネジ23を螺合するネジ穴24を設けて
いる。
(Construction) In the center of the lower end face 17 of the resonator 2 of the ultrasonic transducer 25 shown in FIG.
8 is provided in such a size that its groove depth is equal to the thickness of the support spring 19, which is a plate-like elastic member, and that the support spring 19 enters the groove 18 without any groove width. A screw hole 24 for screwing a screw 23 for fixing the support spring 19 is provided at the center of the groove 18.

【0028】この超音波振動子25を用いた超音波リニ
アアクチュエータの構成を図7、図8に示す。
FIGS. 7 and 8 show the configuration of an ultrasonic linear actuator using the ultrasonic vibrator 25. FIG.

【0029】下部が開口した構造の前記ホルダ7に相当
するホルダ26の端部27には、前記共振器2にネジ2
3で固定された支持バネ19の穴28に対応するネジ穴
が穿設されており、これにより、ネジ29を用いて、前
記超音波振動子25が支持バネ19を介してガタなく前
記ホルダ26に固定されるようにっている。前記ホルダ
26の上端には、押圧ネジ12を配置している。この他
の構成は、第1実施例と同様である。
An end 27 of a holder 26 corresponding to the holder 7 having a structure in which a lower part is opened is provided with a screw 2
A screw hole corresponding to the hole 28 of the support spring 19 fixed by 3 is drilled, so that the ultrasonic vibrator 25 can be screwed through the support spring 19 to the holder 26 using the screw 29. To be fixed to At the upper end of the holder 26, a pressing screw 12 is arranged. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

【0030】(作用)本実施例によれば、押圧ネジ12
を回す事により、前記支持バネ19が撓み、超音波振動
子25を固定しながら同時に摺動突起部5に対する被駆
動体14の押圧力を与えることができる。
(Operation) According to the present embodiment, the pressing screw 12
By turning, the support spring 19 bends, and the pressing force of the driven body 14 against the sliding protrusion 5 can be given while fixing the ultrasonic vibrator 25.

【0031】(効果)第2実施例においては、超音波振
動子25の下面を固定したため、より推力によるアンバ
ランスをなくす事ができ、かつ、支持バネ19により超
音波振動子25の保持と押圧力付与とを兼用でき構造が
より簡単になる。
(Effect) In the second embodiment, since the lower surface of the ultrasonic vibrator 25 is fixed, imbalance due to thrust can be further reduced, and the holding and pushing of the ultrasonic vibrator 25 by the support spring 19 can be achieved. The structure can be made simpler because it can also serve as pressure application.

【0032】尚、本構成の超音波アクチュエータは、リ
ニアタイプに限らず、楕円振動発生部に、回転体を押圧
する事により回転型の超音波アクチュエータにも応用可
能なことは自明である。
It is obvious that the ultrasonic actuator of this configuration can be applied not only to the linear type but also to a rotary type ultrasonic actuator by pressing a rotating body against an elliptical vibration generating section.

【0033】[0033]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、支持位置
を、この超音波アクチュエータ自体の推力に基づく反力
によるモーメントの発生を最小にする位置としたので、
簡略な手段で超音波アクチュエータ自体の推力に基づく
反力によるモーメントの発生を最小に抑えることができ
る。請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明
と同様簡略な構成で超音波アクチュエータ自体の推力に
基づく反力によるモーメントの発生を最小に抑えること
ができる。請求項3記載の発明によれば、請求項1記載
の発明と同様超音波アクチュエータ自体の推力に基づく
反力によるモーメントの発生を最小に抑えることができ
るとともに、前記板状弾性部材を用いることでより構造
の簡略化を図れる。
According to the first aspect of the present invention, the support position is set to a position where the generation of a moment due to a reaction force based on the thrust of the ultrasonic actuator itself is minimized.
The generation of a moment due to a reaction force based on the thrust of the ultrasonic actuator itself can be minimized by simple means. According to the second aspect of the invention, Ru can be suppressed the occurrence of moment due to the reaction force based on the thrust of the ultrasonic actuator itself invention similar simplified structure of claim 1, wherein a minimum. According to the invention Motomeko 3 wherein, with the generation of the moment due to the reaction force based on the thrust of the invention similar to the ultrasonic actuator itself of claim 1, wherein it is possible to minimize, the use of the plate-like elastic member Can further simplify the structure.

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

【図1】本発明の第1実施例の超音波アクチュエータを
示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an ultrasonic actuator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本実施例の超音波アクチュエータを示す概略側
面図である。
FIG. 2 is a schematic side view showing the ultrasonic actuator of the present embodiment.

【図3】本実施例の超音波アクチュエータにおける超音
波振動子を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an ultrasonic vibrator in the ultrasonic actuator of the present embodiment.

【図4】超音波振動子の縦振動を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing longitudinal vibration of an ultrasonic transducer.

【図5】超音波振動子の屈曲振動を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing bending vibration of the ultrasonic transducer.

【図6】本発明の第2実施例の超音波アクチュエータに
おける超音波振動子及び支持バネを示す分解斜視図であ
る。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing an ultrasonic transducer and a support spring in an ultrasonic actuator according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2実施例の超音波アクチュエータを
示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing an ultrasonic actuator according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本実施例の超音波アクチュエータを示す概略側
面図である。
FIG. 8 is a schematic side view showing the ultrasonic actuator of the present embodiment.

【図9】従来の超音波アクチュエータを示す斜視図であ
る。
FIG. 9 is a perspective view showing a conventional ultrasonic actuator.

【図10】超音波振動子の縦振動を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing longitudinal vibration of an ultrasonic transducer.

【図11】超音波振動子の屈曲振動を示す説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing bending vibration of the ultrasonic transducer.

【図12】従来の超音波アクチュエータにおけるモーメ
ント、推力、反力を示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing moment, thrust, and reaction force in a conventional ultrasonic actuator.

【図13】従来の超音波アクチュエータにおける推力、
反力を示す説明図である。
FIG. 13 shows a thrust in a conventional ultrasonic actuator,
It is explanatory drawing which shows a reaction force.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気機械変換素子 2 共振器 4 ピン 5 摺動突起部 6 超音波振動子 7 ホルダ 8 V溝 10 押圧バネ 11 筐体 12 押圧ネジ 13 軸受手段 14 被駆動体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electromechanical conversion element 2 Resonator 4 Pin 5 Sliding protrusion 6 Ultrasonic vibrator 7 Holder 8 V groove 10 Press spring 11 Housing 12 Press screw 13 Bearing means 14 Driven body

フロントページの続き (72)発明者 谷口 芳久 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 粂井 一裕 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−284752(JP,A) 特開 平6−254494(JP,A) 特開 平4−347587(JP,A) 特開 平2−228267(JP,A) 特開 昭63−277477(JP,A) 実開 平5−15693(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 B06B 1/06 Continuation of the front page (72) Inventor Yoshihisa Taniguchi 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Inside the O-Limpus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiro Kumei 2-43-2 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo O-limpus (56) References JP-A-6-2844752 (JP, A) JP-A-6-254494 (JP, A) JP-A-4-347587 (JP, A) JP-A-2-228267 ( JP, A) JP-A-63-277477 (JP, A) JP-A-5-15693 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02N 2/00 B06B 1/06

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 共振器と、共振器に固定された複数の電
気機械変換素子と、電気機械変換素子に位相の異なる高
周波電圧を印加する事により前記共振体に楕円振動を発
生させ、この楕円振動に基づき前記共振体に押圧する被
駆動部材を駆動する超音波アクチュエータにおいて、前
記被駆動部材を前記共振体に押圧する際の前記共振器の
支持位置を、この超音波アクチュエータ自体の推力に基
づく反力によるモーメントの発生を最小にする位置とし
たことを特徴とする超音波アクチュエータ。
1. A resonator, a plurality of electromechanical transducers fixed to the resonator, and high-frequency voltages having different phases applied to the electromechanical transducer to generate an elliptical vibration in the resonator. In an ultrasonic actuator that drives a driven member that presses against the resonator based on vibration, the support position of the resonator when pressing the driven member against the resonator is based on the thrust of the ultrasonic actuator itself. An ultrasonic actuator, characterized in that the position is such that the generation of a moment due to a reaction force is minimized.
【請求項2】 共振器と、共振器に固定された複数の電
気機械変換素子と、電気機械変換素子に位相の異なる高
周波電圧を印加する事により前記共振体に楕円振動を発
生させ、この楕円振動に基づき前記共振体に押圧する被
駆動部材を駆動する超音波アクチュエータにおいて、前
記被駆動部材を前記共振体に押圧する際の前記共振器の
支持位置を、前記共振器の定在波振動節位置からずれた
被駆動体近傍であって前記共振器の左右方向中央にした
ことを特徴とする超音波アクチュエータ。
2. A resonator, a plurality of electromechanical transducers fixed to the resonator, and high-frequency voltages having different phases applied to the electromechanical transducer to generate an elliptical vibration in the resonator. In an ultrasonic actuator that drives a driven member that presses against the resonator based on vibration, a supporting position of the resonator when pressing the driven member against the resonator is determined by setting a standing wave oscillator of the resonator. An ultrasonic actuator, characterized in that it is located near the driven body shifted from the position and at the center of the resonator in the left-right direction .
【請求項3】 共振器と、共振器に固定された複数の電
気機械変換素子と、電気機械変換素子に位相の異なる高
周波電圧を印加する事により前記共振体に楕円振動を発
生させ、この楕円振動に基づき前記共振体に押圧する被
駆動部材を駆動する超音波アクチュエータにおいて、前
記被駆動部材を前記共振体に押圧する際の前記共振器の
支持機構を、前記共振器の下端面に固定した前記共振体
に被駆動部材を押圧する機能を兼ねる板状弾性部材によ
り構成したことを特徴とする超音波アクチュエータ。
3. A resonator, a plurality of electromechanical transducers fixed to the resonator, and a high frequency voltage having a different phase applied to the electromechanical transducer to generate an elliptical vibration in the resonator. In an ultrasonic actuator that drives a driven member that presses against the resonator based on vibration, a support mechanism of the resonator when the driven member is pressed against the resonator is fixed to a lower end surface of the resonator. An ultrasonic actuator comprising a plate-like elastic member having a function of pressing a driven member against the resonator.
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