JPH01321874A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
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- JPH01321874A JPH01321874A JP63152790A JP15279088A JPH01321874A JP H01321874 A JPH01321874 A JP H01321874A JP 63152790 A JP63152790 A JP 63152790A JP 15279088 A JP15279088 A JP 15279088A JP H01321874 A JPH01321874 A JP H01321874A
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims abstract description 6
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は、圧電素子による励振により弾性体に発生す
る弾性進行波で駆動される超音波モータに関し、特に圧
電素子に電圧を印加するためのリード線の接続手段に関
する。
る弾性進行波で駆動される超音波モータに関し、特に圧
電素子に電圧を印加するためのリード線の接続手段に関
する。
超音波で弾性体を励振して位相差により進行波を発生さ
せ、弾性体に加圧接触させた移動体を回転運動又は直線
運動させる超音波モータは、巻線を必要としないために
従来の電磁式モータに比べて構造が簡単で小型であり、
さらに低速運動時にも高いトルクが得られるという利点
があって近年注目されている。 第２図はこの超音波モータの従来構成を示すものである
。第２図において、基板１６の中心には軸受１７が取り
付けられており、その中に図示しない回転中心軸が嵌め
込まれる。基板１６の上にはゴムあるいはフェルト材な
どの振動吸収体１５が接着される。一方、弾性体１３に
周方向に分割して分極された圧電素子１４が接着されて
振動系が形成され、この振動系は振動吸収体１５の上に
置かれる。また、移動体１１には摺動材１２が接着され
、この移動体１１は図示しない加圧手段で弾性体１３に
圧接される。 第３図は、上記圧電素子１４の表裏面に形成された分割
電極の形状を示すもので、第３図（Ａ）は弾性体１３に
接着される面、第３図（Ｂ）はその反対側の面である。 弾性体１３に発生する進行波の波長をλとした場合、第
３図（Ａ）の分割電極２４ａ及び２４ｂは、それぞれλ
／２の間隔で配置され、分割電極２４ａと２４ｂの２つ
のグループの間は、（２ｎ−１）λ／４． （ｎ＝１．
２．３・・・）の間隔で配置されている。第３図（Ｂ）
の分割電極２４ｃ及び２４ｄは、それぞれ第３図（Ａ）
の分割電極２４ａ及び２４ｂに対応して形成された共通
電極である。第２図（Ａ）に示された士の符号は、それ
ぞれ圧電素子１４の分極処理の方向を示すもので、隣り
合った分割電極は互いに逆向きに分極されている。 以上の構成で、圧電素子１４の分割電極２４ｃ及び２４
ｄに図示しない高周波電源から位相が互いに９０度異な
る電圧Ｖａ−Ｖｏｓｉｎωを及びＶ。 ＝Ｖ、５ｉｎ（ωｔ±π／２）が印加されると、弾性体
１３に左右いずれかに進行する弾性進行波が励振される
。なお、このとき弾性体１３は電圧■、。 ■、に対して接地されている。そして、移動体１１はこ
の弾性進行波により摩擦駆動され、弾性進行波の進行方
向とは逆方向に移動する。
せ、弾性体に加圧接触させた移動体を回転運動又は直線
運動させる超音波モータは、巻線を必要としないために
従来の電磁式モータに比べて構造が簡単で小型であり、
さらに低速運動時にも高いトルクが得られるという利点
があって近年注目されている。 第２図はこの超音波モータの従来構成を示すものである
。第２図において、基板１６の中心には軸受１７が取り
付けられており、その中に図示しない回転中心軸が嵌め
込まれる。基板１６の上にはゴムあるいはフェルト材な
どの振動吸収体１５が接着される。一方、弾性体１３に
周方向に分割して分極された圧電素子１４が接着されて
振動系が形成され、この振動系は振動吸収体１５の上に
置かれる。また、移動体１１には摺動材１２が接着され
、この移動体１１は図示しない加圧手段で弾性体１３に
圧接される。 第３図は、上記圧電素子１４の表裏面に形成された分割
電極の形状を示すもので、第３図（Ａ）は弾性体１３に
接着される面、第３図（Ｂ）はその反対側の面である。 弾性体１３に発生する進行波の波長をλとした場合、第
３図（Ａ）の分割電極２４ａ及び２４ｂは、それぞれλ
／２の間隔で配置され、分割電極２４ａと２４ｂの２つ
のグループの間は、（２ｎ−１）λ／４． （ｎ＝１．
２．３・・・）の間隔で配置されている。第３図（Ｂ）
の分割電極２４ｃ及び２４ｄは、それぞれ第３図（Ａ）
の分割電極２４ａ及び２４ｂに対応して形成された共通
電極である。第２図（Ａ）に示された士の符号は、それ
ぞれ圧電素子１４の分極処理の方向を示すもので、隣り
合った分割電極は互いに逆向きに分極されている。 以上の構成で、圧電素子１４の分割電極２４ｃ及び２４
ｄに図示しない高周波電源から位相が互いに９０度異な
る電圧Ｖａ−Ｖｏｓｉｎωを及びＶ。 ＝Ｖ、５ｉｎ（ωｔ±π／２）が印加されると、弾性体
１３に左右いずれかに進行する弾性進行波が励振される
。なお、このとき弾性体１３は電圧■、。 ■、に対して接地されている。そして、移動体１１はこ
の弾性進行波により摩擦駆動され、弾性進行波の進行方
向とは逆方向に移動する。
ところで、このような超音波モータにおいて、圧電素子
に電圧を印加するリード線は、従来は圧電素子裏面に形
成された分割電極に直接はんだ付けされていた。そのた
め、長期の振動によりはんだの剥がれが生じ易く、また
はんだ付けされた部分の盛り上がりが振動系の支持点に
なって均一な振動を阻害し、さらに作業性が悪（量産が
困難など種々の問題を生じていた。 この発明は、長期間の振動に十分耐え、振動が阻害され
ることがなく、かつ作業性の良好なリード線接続を行う
ことのできる超音波モータを提供することを目的とする
ものである。
に電圧を印加するリード線は、従来は圧電素子裏面に形
成された分割電極に直接はんだ付けされていた。そのた
め、長期の振動によりはんだの剥がれが生じ易く、また
はんだ付けされた部分の盛り上がりが振動系の支持点に
なって均一な振動を阻害し、さらに作業性が悪（量産が
困難など種々の問題を生じていた。 この発明は、長期間の振動に十分耐え、振動が阻害され
ることがなく、かつ作業性の良好なリード線接続を行う
ことのできる超音波モータを提供することを目的とする
ものである。
【課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、この発明は、圧電素子に励
振されて表面に弾性進行波を発生する弾性体が振動吸収
体を介して基板上に支持され、この弾性体の表面に前記
弾性進行波によって駆動される移動体が圧接される超音
波モータにおいて、振動吸収体を厚さ方向にのみ導電性
を有する異方性導電ゴムシートで構成するとともに、基
板上にリード線接続用電極を形成し、前記振動吸収体と
圧電素子電極及び前記リード線接続用電極とをそれぞれ
導電性接着剤で接着するものとする。 以下に、上記構成を第１図に基づいて詳細に説明する。 なお、従来例と同一部分には同一の符号を付は説明を省
略する。第１図において、移動体１１、摺動材１２、弾
性体１３、及び軸受１７は従来と同じであるが、圧電素
子１０には第３図（Ｂ）に示すような電圧Ｖ、、Ｖ、を
印加するためのリード線は設けられていない。さらに、
従来のフェルトなどの振動吸収体の代わりに、厚さ方向
にのみ導電性を有する異方性導電ゴムシートからなる振
動吸収体１が圧電素子１０と基板２との間に挿入され、
基板２には圧電素子１４に形成されている分割電極２４
ｃ及び２４ｄ（第３図（Ｂ）参照）にそれぞれ対応する
リード線接続用電極３及び４が形成されている。そして
、圧電素子１４の分割電極２４ｃ、２４ｄと振動吸収体
１、及び振動吸収体１とリード線接続用電極３．４とは
それぞれ導電性接着剤で互いに接着されている。 【作 用】 −基板のリード線接続用電極へのリード線の接続は、圧
電素子の分割電極に直接接続する場合に比べて作業が容
易で、かつ結合も確実となる。圧電素子に対する電圧の
印加は、リード線接続用電極から振動吸収体を介して行
われる。基板に接続されたリード線は振動系の振動に影
響を与えず、また圧電素子、振動吸収体及び基板は相互
に導電接着剤で接着されているため位置ずれもなく安定
した振動が得られる。
振されて表面に弾性進行波を発生する弾性体が振動吸収
体を介して基板上に支持され、この弾性体の表面に前記
弾性進行波によって駆動される移動体が圧接される超音
波モータにおいて、振動吸収体を厚さ方向にのみ導電性
を有する異方性導電ゴムシートで構成するとともに、基
板上にリード線接続用電極を形成し、前記振動吸収体と
圧電素子電極及び前記リード線接続用電極とをそれぞれ
導電性接着剤で接着するものとする。 以下に、上記構成を第１図に基づいて詳細に説明する。 なお、従来例と同一部分には同一の符号を付は説明を省
略する。第１図において、移動体１１、摺動材１２、弾
性体１３、及び軸受１７は従来と同じであるが、圧電素
子１０には第３図（Ｂ）に示すような電圧Ｖ、、Ｖ、を
印加するためのリード線は設けられていない。さらに、
従来のフェルトなどの振動吸収体の代わりに、厚さ方向
にのみ導電性を有する異方性導電ゴムシートからなる振
動吸収体１が圧電素子１０と基板２との間に挿入され、
基板２には圧電素子１４に形成されている分割電極２４
ｃ及び２４ｄ（第３図（Ｂ）参照）にそれぞれ対応する
リード線接続用電極３及び４が形成されている。そして
、圧電素子１４の分割電極２４ｃ、２４ｄと振動吸収体
１、及び振動吸収体１とリード線接続用電極３．４とは
それぞれ導電性接着剤で互いに接着されている。 【作 用】 −基板のリード線接続用電極へのリード線の接続は、圧
電素子の分割電極に直接接続する場合に比べて作業が容
易で、かつ結合も確実となる。圧電素子に対する電圧の
印加は、リード線接続用電極から振動吸収体を介して行
われる。基板に接続されたリード線は振動系の振動に影
響を与えず、また圧電素子、振動吸収体及び基板は相互
に導電接着剤で接着されているため位置ずれもなく安定
した振動が得られる。
第１図を参照しながら、この発明の詳細な説明する。移
動体１１にはアルミニウム板（直径４６鵬×厚さ２Ｉ）
、また摺動板１２には硬質ゴム（外径４５■、内径４０
ｍａ＋Ｘ厚さ０ 、５ ｍｍ ）を用い、両者をエポキ
シ樹脂で接着した０弾性体１３には黄銅（外径４６ｎｍ
、内径３９閣×厚さ３−）を用いた。 圧電素子１０にはＰＺＴ（外径４６ｍ＋ａ、内径３９Ｉ
１１１＋×厚さ０．５ｎｎ）を用い、Ａｇペーストをス
クリーン印刷により塗布、焼付して分割電極を形成し、
直流高電界により分極処理を施した後、エポキシ樹脂で
弾性体１３に接着した。 基板２は絶縁性の剛体であれば何でもよいが、リード線
接続用電極３．４の形成が比較的容易にできるガラスエ
ポキシプリント基板を用い、エツチングによりリード線
接続用電極３．４を所要形状に形成し、さらにこのリー
ド線接続用電極３゜４にリード線５．６をはんだ付けし
た。 振動吸収体１には厚さ方向にのみ導電性のある異方性導
電ゴムシート（例えば、日本合成ゴム■製のＪＳＲ，Ｐ
ＣＲシリーズ、厚さ１ 、０ ｍｍ ）を用い、エポキ
シ系Ａｇ導電性接着剤を塗布して、分割電極２４ｃ、２
４ｄ及びリード線接続用電極３．４との接着を行った。 このように構成した後、図示しない回転中心軸を嵌め込
み、図示しない加圧機構により移動体１１を弾性体１３
に圧接し、リード線５．６に位相が互いに９０度異なる
高周波電圧をピークピーク値で１００ｖ印加したところ
、移動体１１は約１１００ｒｐでスムーズに回転し、長
時間運転後もリード線５．６の接続不良は発生しなかっ
た。
動体１１にはアルミニウム板（直径４６鵬×厚さ２Ｉ）
、また摺動板１２には硬質ゴム（外径４５■、内径４０
ｍａ＋Ｘ厚さ０ 、５ ｍｍ ）を用い、両者をエポキ
シ樹脂で接着した０弾性体１３には黄銅（外径４６ｎｍ
、内径３９閣×厚さ３−）を用いた。 圧電素子１０にはＰＺＴ（外径４６ｍ＋ａ、内径３９Ｉ
１１１＋×厚さ０．５ｎｎ）を用い、Ａｇペーストをス
クリーン印刷により塗布、焼付して分割電極を形成し、
直流高電界により分極処理を施した後、エポキシ樹脂で
弾性体１３に接着した。 基板２は絶縁性の剛体であれば何でもよいが、リード線
接続用電極３．４の形成が比較的容易にできるガラスエ
ポキシプリント基板を用い、エツチングによりリード線
接続用電極３．４を所要形状に形成し、さらにこのリー
ド線接続用電極３゜４にリード線５．６をはんだ付けし
た。 振動吸収体１には厚さ方向にのみ導電性のある異方性導
電ゴムシート（例えば、日本合成ゴム■製のＪＳＲ，Ｐ
ＣＲシリーズ、厚さ１ 、０ ｍｍ ）を用い、エポキ
シ系Ａｇ導電性接着剤を塗布して、分割電極２４ｃ、２
４ｄ及びリード線接続用電極３．４との接着を行った。 このように構成した後、図示しない回転中心軸を嵌め込
み、図示しない加圧機構により移動体１１を弾性体１３
に圧接し、リード線５．６に位相が互いに９０度異なる
高周波電圧をピークピーク値で１００ｖ印加したところ
、移動体１１は約１１００ｒｐでスムーズに回転し、長
時間運転後もリード線５．６の接続不良は発生しなかっ
た。
この発明によれば、リード線は基板に形成されたリード
線接続用電極にはんだ付けされるので、作業が容易確実
で、長期間の振動にも接続部のはんだが剥がれる恐れが
ない。また、はんだ付は部分が基板にあって振動系に影
響を与えず、圧電素子、振動吸収体及び基板が相互に接
着され位置ずれが生じないこともあって、安定した振動
を得ることができる。
線接続用電極にはんだ付けされるので、作業が容易確実
で、長期間の振動にも接続部のはんだが剥がれる恐れが
ない。また、はんだ付は部分が基板にあって振動系に影
響を与えず、圧電素子、振動吸収体及び基板が相互に接
着され位置ずれが生じないこともあって、安定した振動
を得ることができる。
第１図はこの発明の構成を示す分解斜視図、第２図は従
来構成を説明する分解斜視図、第３図（Ａ）及び（Ｂ）
はそれぞれ第２図における圧電素子の表面及び裏面の分
解電極の配置を示す平面図である。 １：振動吸収体、２：基板、３，４：リード線接続用電
極、５．６：リード線、１０，１４：圧電素子、１１：
移動体、１３：弾性体。 第１図
来構成を説明する分解斜視図、第３図（Ａ）及び（Ｂ）
はそれぞれ第２図における圧電素子の表面及び裏面の分
解電極の配置を示す平面図である。 １：振動吸収体、２：基板、３，４：リード線接続用電
極、５．６：リード線、１０，１４：圧電素子、１１：
移動体、１３：弾性体。 第１図
Claims (1)
- １）圧電素子に励振されて表面に弾性進行波を発生する
弾性体が振動吸収体を介して基板上に支持され、この弾
性体の表面に前記弾性進行波によって駆動される移動体
が圧接される超音波モータにおいて、振動吸収体を厚さ
方向にのみ導電性を有する異方性導電ゴムシートで構成
するとともに、基板上にリード線接続用電極を形成し、
前記振動吸収体と圧電素子電極及び前記リード線接続用
電極とをそれぞれ導電性接着剤で接着したことを特徴と
する超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152790A JPH01321874A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152790A JPH01321874A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321874A true JPH01321874A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15548206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152790A Pending JPH01321874A (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321874A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066633A1 (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波アクチュエータ |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63152790A patent/JPH01321874A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066633A1 (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 超音波アクチュエータ |
| US7671516B2 (en) | 2005-12-05 | 2010-03-02 | Panasonic Corporation | Ultrasonic actuator |
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