JPH01107669A - 超音波リニアモータ - Google Patents

超音波リニアモータ

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JPH01107669A
JPH01107669A JP62310673A JP31067387A JPH01107669A JP H01107669 A JPH01107669 A JP H01107669A JP 62310673 A JP62310673 A JP 62310673A JP 31067387 A JP31067387 A JP 31067387A JP H01107669 A JPH01107669 A JP H01107669A
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Linear Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、圧電振動子または電歪振動子を用いたリニア
モータに関する。
「従来技術およびその問題点」 圧電振動子や電歪振動子を利用したモータは、従来各種
提案されているが、特開昭５８−１４８６８２号は振動
子の界面に励振される横波と縦波の合成された進行波に
よって駆動力を得るモータを提案している。この超音波
振動を利用したモータは、その進行波を縦波と横波を合
成しで得でいるために、電歪素子に特定の分極処理を施
し、これらに位相の異なる二つ以上の周波電圧を撮動子
に印加しなければならない、このためその製造工程が複
雑で、また電源回路も複雑なものを要した。
「発明の目的」 本発明は、以上の超音波モーフとは異なる動作原理によ
って作動し、製造が容易で、かつ振動子として特別なも
のを要しない、新規な超音波りニアモータを得ることを
目的とする。
「発明の概要」 本発明のリニアモーフは、共振周波数の異なる二本の駆
動足に、圧電振動子または電歪振動子によって振動を与
えると、二本の駆動足の一方がたわみ共振をして−いる
とき、他方の足はたわみ振動をせず、その結果、リニア
な駆動力が得られることに着目してなされたものである
。
すなわち本発明は、弾性体からなる移動子に、運動方向
に離間させて、共振周波数の異なる二本の駆動足を設け
、この移動子に、二本の駆動足に振動を与える圧電振動
子または電歪振動子を設け、この圧電振動子または電歪
振動子に所定の周波電圧を印加することを特徴としてい
る。二本の駆動足の一方の足のたわみ共振と他方の足の
たわみ振動は、二本の駆動足の共振周波数、および圧電
振動子または電歪振動子に加える周波電圧の周波数によ
って変化する。よって周波数を変化させることによって
、移動速度の調整および移動方向の変換を行なうことが
できる。
「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図、第
２図は本発明による超音波リニアモータの第一の実施例
を示すものである。移動子１０は、左右の駆動足１１．
１２と、この駆動足１１．１２の高ざ方向の中間部を接
続する接続部１３を有しで、略Ｈ字状をしている。この
駆動足１１と１２は、接続部１３からの一方の突出部が
走行足１１ａ、１２ａを構成し、その下端面が走行面２
０と接触する。また他方の突出部は伝達足１１ｂ、１２
１）を構成し、その間にスペーサ１４を介して圧電振動
子または電歪振動子（以下単に振動子という）１５が挟
着されている。これらの要素の接着は例えばエポキシ樹
脂系の接着材によって行なうことができる。
移動子１０は、弾性材料、例えばアルミニウム、黄銅、
ステンレス、鉄、合成樹脂材料、セラミック材料、ガラ
く材料、あるいはこれら１１合した複合材料等、振動を
良好に伝達し得る弾性材料（音響材料）から構成される
。
また振動子１５は、積層型の圧電または電歪素子、単板
の圧電または電歪素子から構成されるもので、駆動周波
電圧を加えると、それ自体がその周波電圧の周波数に応
じた周波数で伸縮する。そしてこの伸縮（振動）が、伝
達足１１ｂと伝達足１２ｂを介し、走行足１１ａと走行
足１２ａに増幅されて伝達される。第１図、第２図の実
施例の移動子１０の８字形状は、振動子１５の振動を増
幅して走行足１１ａ、１２ａに伝達するモめに効果的で
ある。
そして本発明は、以上の移動子１０の駆動足１１と１２
の共振周波数を異ならせたうえで、撮動子１５に所定の
周波数の駆動電圧を加えるようにしたものである。駆動
足１１と１２の共振周波数は、例えばその厚さを違える
ことにより異ならせることができる。この共振周波数は
、振動子１５−に加える駆動電圧の周波数を勘案しで決
定する０例えば振動子１５に加える駆動電圧の周波数を
５０　ｋ　Ｈｚおよび４５ｋＨｚとするときには、駆動
足１１と１２の一方（例えば駆動足１１）の共振周波数
を５０ｋ）ｌｚ％駆動足１２を４５ｋＨｚとする。この
ように駆動足１１と１２の共振周波数を撮動子１５に加
える駆動電圧の周波数と同一に設定すると、最も効率的
に、駆動足１１と１２を振動させてリニアな駆動力を得
ることができる。
上記構成の本超音波リニアモータは、振動子１５に５０
　ｋ　ｆｌ　ｚの駆動周波数の駆動電圧を与えると、移
動子１０が第３図（Ａ）に示すように左行し、４５ｋ）
Ｉｚの駆動電圧を与えると同図ＣＢ）に示すように右行
する。
その理由は次の通りであると考えられる。いま振動子１
５に所定の駆動電圧を与えると、駆動足１１と１２は上
下に振動（たて振動）する、ところが、左右の駆動足１
１と１２は、その共振周波数が異なるため、これと同一
の共振周波数をもつ一方の駆動足１１（１２）はたわみ
共振するが、共振周波数の異なる他方の駆動足１２（１
１）はたわみ振動しない、このたて振動とたわみ振動は
合成されて楕円運動となる。このため、一方の駆動足１
１（１２）は左右への推力となるが、他方の駆動足１２
（１１）はたて振動のみの運動であって浮力としで作用
する。つまり左右の運動の妨げにはならず、その結果、
リニアな駆動力が得られる。そして、移動子１０の移動
方向は、振動子１５に与えられる駆動電圧の周波数を、
駆動足１１の共振周波数と同一にするか、駆動足１２の
共振周波数と同一にするかによって、設定することがで
きる。
なお、上記の動作原理は一つの推論であるが、本すニア
モークは、実際に駆動することができ、したがって、動
作原理が仮に以上とは異なっていたとしても、本発明の
範囲は狭められない。
第４図は、本発明の第二の実施例を示すものである。こ
の実施例は、駆動足（走行足）１１．１２の一端部に接
続部１３を設け、この接続部１３の基部側において、駆
動足１１と１２の間に振動子１５を挟着しでなるもので
ある。この実施例によっても、移動子１０のリニアな駆
動が原理的に実現可能である。
第５図は、本発明の第三の実施例を示すものである。こ
の実施例は、駆動足（走行足）１１．１２の一端部に接
続部１３を設けるのは第二の実施例と同じであるが、振
動子１５７＆この接続部１３上に設けである点が異なる
。
駆動足１１と１２の共振周波数自体は、その足の長さの
変更、材質の変更等によって、任意の値とすることがで
き、よって振動子１５に与える駆動周波数と相俟ち、所
要の移動特性のりニアモータを得ることができる。
なお駆動足１１と１２の高さおよび間隔は、以上の動作
が得られるように定めればよいが、その高ざｈを約１０
ｍｍ、間隔ｌを約２０ｍｍとしたところ、よい結果が得
られた。
「発明の効果」 以上のように本発明の超音波リニアモータは、従来の超
音波モータとは異なる動作原理を持つものであって、し
かも極めて簡単な構造の移動子と、特別な分極処理を要
しない圧電撮動子または電歪振動子とによって構成する
ことができる。また移動方向の変更も圧電振動子または
電歪振動子に加える駆動電圧の周波数の変更で行なうこ
とができ、製造および使用が容易な新規なりニアモータ
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の超音波リニアモータの第一の実施例を
示す正面図、第２図は第１図における移動子の斜視図、
第３図（Ａ）、ＣＢ）は本発明によるリニアモータの動
作原理を示す、駆動足の変形の様子を拡大して描いた模
式図、第４図は本発明の第二の実施例を示す正面図、第
５図は本発明の第三の実施例を示す正面図である。 １０・・・移動子、１１．１２・・・駆動足、１１ａ。 １２　ａ−・・走行足、１１ｂ、１２ｂ−・・伝達足、
１３・・・接続部、１５・・・振動子、２０−・・走行
面。 特許出願人　　アルプス電気株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫 同　　　松井　茂

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）弾性体からなる移動子に、運動方向に離間させて
    、共振周波数の異なる二本の駆動足を設け、かつこの移
    動子に、上記二本の駆動足に振動を与える圧電振動子ま
    たは電歪振動子を設け、この圧電振動子または電歪振動
    子に所定の周波電圧を印加することを特徴とする超音波
    リニアモータ。
  2. （２）特許請求の範囲第１項において、移動子は、二本
    の駆動足の中間に、両足を接続する接続部を有し、この
    接続部の一方の側の駆動足の間に圧電振動子または電歪
    振動子が挟着され、他方の側の駆動足が走行面に当接す
    る超音波リニアモータ。
  3. （３）特許請求の範囲第１項において、移動子は、二本
    の駆動足の端部に、両足を接続する接続部を有し、この
    二本の駆動足の接続部側の基部の間に、圧電振動子また
    は電歪振動子が挟着されている超音波リニアモータ。
  4. （４）特許請求の範囲第１項において、移動子は、二本
    の駆動足の端部に、両足を接続する接続部を有し、この
    接続部上に圧電振動子または電歪振動子が配設されてい
    る超音波リニアモータ。
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Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049775A (en) * 1988-09-30 1991-09-17 Boston University Integrated micromechanical piezoelectric motor
JP2506170B2 (ja) * 1988-10-18 1996-06-12 アルプス電気株式会社 Ｘ−ｙステ―ジ
JPH0635677Y2 (ja) * 1988-12-05 1994-09-14 アルプス電気株式会社 超音波リニアモータ
US5216313A (en) * 1988-12-16 1993-06-01 Alps Electric Co., Ltd. Ultrasonic wave linear motor
GB2229045A (en) * 1989-03-08 1990-09-12 Alps Electric Co Ltd Ultrasonic linear motor with U-shaped vibrating body
JPH0688680B2 (ja) * 1989-03-20 1994-11-09 輝 林 記録媒体搬送装置及びこの装置に用いられる圧電素子付枠体
US5170088A (en) * 1989-06-23 1992-12-08 Alps Electric Co., Ltd. Driving structure for electronic parts in a mechanism
US5440193A (en) * 1990-02-27 1995-08-08 University Of Maryland Method and apparatus for structural, actuation and sensing in a desired direction
JP2723333B2 (ja) * 1990-04-12 1998-03-09 アルプス電気株式会社 超音波モータの制御装置
US5256920A (en) * 1990-12-21 1993-10-26 Lockheed Sanders, Inc. Acoustic transducer
JPH07170768A (ja) * 1993-12-14 1995-07-04 Nikon Corp 超音波モータ
JPH07274552A (ja) * 1994-04-01 1995-10-20 Nikon Corp リニアモータ
DE19539201C1 (de) * 1995-10-20 1996-11-21 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Schwenkantrieb
JPH10337057A (ja) * 1997-06-02 1998-12-18 Minolta Co Ltd 駆動装置
JP4054092B2 (ja) * 1997-09-30 2008-02-27 オリンパス株式会社 アクチュエータ
US6457864B1 (en) 1998-05-14 2002-10-01 Massachusetts Institute Of Technology Omni-directional high precision friction drive positioning stage
DE19853326A1 (de) * 1998-06-10 1999-12-16 Univ Ilmenau Tech Tanslator
US6836056B2 (en) 2000-02-04 2004-12-28 Viking Technologies, L.C. Linear motor having piezo actuators
US6518689B2 (en) * 2000-02-18 2003-02-11 Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc Piezoelectric wave motor
US6373170B1 (en) 2000-03-10 2002-04-16 Edo Electro-Ceramic Products Piezo-electric motor
US6664714B2 (en) 2000-03-23 2003-12-16 Elliptec Resonant Actuator Ag Vibratory motors and methods of making and using same
US6548938B2 (en) * 2000-04-18 2003-04-15 Viking Technologies, L.C. Apparatus having a pair of opposing surfaces driven by a piezoelectric actuator
US6717332B2 (en) 2000-04-18 2004-04-06 Viking Technologies, L.C. Apparatus having a support structure and actuator
US6759790B1 (en) 2001-01-29 2004-07-06 Viking Technologies, L.C. Apparatus for moving folded-back arms having a pair of opposing surfaces in response to an electrical activation
US6879087B2 (en) 2002-02-06 2005-04-12 Viking Technologies, L.C. Apparatus for moving a pair of opposing surfaces in response to an electrical activation
US20050127789A1 (en) * 2001-03-08 2005-06-16 Magnussen Bjoern B. Piezoelectric motors and methods for the production and operation thereof
US6611080B2 (en) 2001-06-04 2003-08-26 Nanyang Technological University Linear piezoelectric motor with self locking means
US20030095739A1 (en) * 2001-08-09 2003-05-22 Bainbridge Networks, Inc. Fiber optic switch
DE10146704A1 (de) * 2001-09-21 2003-04-10 Elliptec Resonant Actuator Ag Piezomotoren mit Piezoelementen, hergestellt nach dem Keramikkondensatorverfahren
DE10146703A1 (de) * 2001-09-21 2003-04-10 Elliptec Resonant Actuator Ag Piezomotor mit Führung
US6800986B2 (en) * 2002-01-23 2004-10-05 Tdk Corporation Piezoelectric sensor
NZ534848A (en) * 2002-02-06 2005-10-28 Elliptec Resonant Actuator Ag Piezoelectric motor control
AU2003206604A1 (en) * 2002-03-15 2003-09-29 Creaholic S. A. Piezoelectric motor and method for actuating same
US7368853B2 (en) * 2002-04-22 2008-05-06 Elliptec Resonant Actuator Aktiengesellschaft Piezoelectric motors and methods for the production and operation thereof
US6983833B2 (en) * 2002-05-16 2006-01-10 Lord Corporation Self-tuning vibration absorber system and method of absorbing varying frequency vehicle vibrations
US7368856B2 (en) 2003-04-04 2008-05-06 Parker-Hannifin Corporation Apparatus and process for optimizing work from a smart material actuator product
US7170214B2 (en) * 2003-09-08 2007-01-30 New Scale Technologies, Inc. Mechanism comprised of ultrasonic lead screw motor
US6940209B2 (en) * 2003-09-08 2005-09-06 New Scale Technologies Ultrasonic lead screw motor
US7309943B2 (en) * 2003-09-08 2007-12-18 New Scale Technologies, Inc. Mechanism comprised of ultrasonic lead screw motor
WO2005101647A2 (en) * 2003-09-30 2005-10-27 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Harmonic propulsion and harmonic controller
US7224099B2 (en) * 2004-04-20 2007-05-29 Elliptec Resonant Actuator Aktiengesellschaft Molded piezoelectric apparatus
US7545076B1 (en) 2005-07-11 2009-06-09 Itt Manufacturing Enterprises, Inc. System and method for tracking drive frequency of piezoelectric motor
DE102009039922A1 (de) 2009-04-21 2010-11-04 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Ultraschallmotor
CN112865595B (zh) * 2021-04-08 2022-07-01 上海隐冠半导体技术有限公司 一种压电惯性驱动模块

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58148682A (ja) * 1982-02-25 1983-09-03 Toshio Sashita 超音波振動を利用したモータ装置の駆動方法とモータ装置
AT384912B (de) * 1982-04-16 1988-01-25 Ki Polt I Piezoelektrischer motor
JPS61258679A (ja) * 1985-05-07 1986-11-17 Nec Corp 回転角制御装置
DE3516324A1 (de) * 1985-05-07 1986-11-13 Vdo Adolf Schindling Ag, 6000 Frankfurt Linearmotor
US4742260A (en) * 1986-02-06 1988-05-03 Hiroshi Shimizu Piezoelectrically driving device
DE3733783A1 (de) * 1986-10-06 1988-04-14 Canon Kk Vibrations-antriebsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US4857791A (en) 1989-08-15
EP0293918A3 (en) 1990-07-18
EP0293918A2 (en) 1988-12-07
JP2525019B2 (ja) 1996-08-14

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