JPH0213281A - Vibrating motor using piezoelectric elements - Google Patents
Vibrating motor using piezoelectric elementsInfo
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- JPH0213281A JPH0213281A JP63163219A JP16321988A JPH0213281A JP H0213281 A JPH0213281 A JP H0213281A JP 63163219 A JP63163219 A JP 63163219A JP 16321988 A JP16321988 A JP 16321988A JP H0213281 A JPH0213281 A JP H0213281A
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- metal plates
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野〕
本発明は回転軸を往復回転させる振動モータに関し、特
に圧電素子を利用した振動モータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a vibration motor that reciprocates a rotating shaft, and particularly relates to a vibration motor using a piezoelectric element.
[従来の技術]
振動モータは回転軸を高速で往復回転させ、この回転軸
に取着したカム等を被駆動部材に係合させることにより
、被駆動部材を振動させることができる。また、この種
のモータは一方向歯車を係合させることにより、一方向
に回転される駆動源としても利用することができる。[Prior Art] A vibration motor can vibrate a driven member by reciprocating a rotating shaft at high speed and engaging a cam or the like attached to the rotating shaft with the driven member. Furthermore, by engaging a one-way gear, this type of motor can also be used as a drive source that rotates in one direction.
従来、この種のモータは電磁コイルに交流を通流して得
られる磁界を利用して回転軸を回転させるように構成さ
れている。Conventionally, this type of motor is configured to rotate a rotating shaft using a magnetic field obtained by passing an alternating current through an electromagnetic coil.
上述した従来の振動モータは、電磁コイルを必要とする
ために大型となり、小型機器に適用することが困難な場
合がある。また、比較的に重量が嵩むために慣性が大き
く、回転振動の周波数に限度があり、高速振動を得るこ
とが難しいという問題もある。The conventional vibration motor described above requires an electromagnetic coil and is therefore large in size, which may make it difficult to apply it to small devices. In addition, there is also the problem that the inertia is large due to the relatively large weight, and there is a limit to the frequency of rotational vibration, making it difficult to obtain high-speed vibration.
本発明は小型でかつ高速振動を容易に得ることができる
振動モータを提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vibration motor that is small in size and can easily generate high-speed vibrations.
本発明の振動モータは、円筒容器状のケースと、このケ
ース内に回転可能に内装した回転軸と、この回転軸の略
接線方向に沿ってケースと回転軸との間に配設し、その
両端を夫々ケース内面と回転軸の周面に固定した圧電素
子とを備えており、かつ圧電素子に高周波電圧を印加す
るように構成している。The vibration motor of the present invention includes a cylindrical container-shaped case, a rotating shaft rotatably installed inside the case, and a rotating shaft disposed between the case and the rotating shaft along a substantially tangential direction of the rotating shaft. It includes a piezoelectric element whose both ends are fixed to the inner surface of the case and the circumferential surface of the rotating shaft, respectively, and is configured to apply a high frequency voltage to the piezoelectric element.
〔作用]
上述した構成では、圧電素子は高周波電圧が印加される
ことにより短縮、伸長の変形動作を交互に繰り返し、こ
の短縮、伸長により回転軸をケースに対して夫々逆方向
に相対回動させる。[Function] In the above-described configuration, the piezoelectric element alternately repeats the deformation operation of shortening and stretching by applying a high frequency voltage, and this shortening and stretching causes the rotating shaft to rotate relative to the case in opposite directions. .
(実施例〕 次に、本発明を図面を参照して説明する。(Example〕 Next, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第1図及び第2図は本発明の一実施例を示しており、第
2図は中心位置における縦断面図、第1図は第2図のA
−A線に沿う横断面図である。これらの図において、■
は円筒容器状をしたケースであり、このケース1内には
軸部2aをケース1外に突出させた円板状の回転軸2を
内装し、往復回転可能に支持している。また、前記ケー
ス1の内面にはv字状をした複数の金属板5を円周方向
に等配した位置に夫々内方に向けて固定する一方、これ
に対応する回転軸2の周面複数箇所には舌片状の金属板
6を固定している。そして、これら金属板5と6には、
円周方向に対して交互に配設した圧電素子3.4を夫々
その両端において連結している。1 and 2 show one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view at the center position, and FIG.
- It is a cross-sectional view along the A line. In these figures, ■
1 is a cylindrical container-shaped case, and a disc-shaped rotating shaft 2 with a shaft portion 2a protruding outside the case 1 is housed inside the case 1 and is supported for reciprocating rotation. Further, on the inner surface of the case 1, a plurality of V-shaped metal plates 5 are fixed inwardly at positions equally distributed in the circumferential direction. A tongue-shaped metal plate 6 is fixed at the location. And on these metal plates 5 and 6,
Piezoelectric elements 3.4 arranged alternately in the circumferential direction are connected at both ends.
これら圧電素子3,4は、電圧を印加したときに変形し
、その電圧印加方向によって長さが短縮され、或いは伸
長される。そして、ここでは一方の圧電素子3と他方の
圧電素子4は夫々回転軸2に対して反対の接線方向に向
けて配設しており、かつ各圧電素子3.4には夫々90
°位相の異なる高周波電圧を印加するように構成してい
る。These piezoelectric elements 3 and 4 deform when a voltage is applied, and the length is shortened or expanded depending on the direction of voltage application. Here, one piezoelectric element 3 and the other piezoelectric element 4 are respectively disposed in opposite tangential directions with respect to the rotating shaft 2, and each piezoelectric element 3.4 has a
It is configured to apply high frequency voltages with different phases.
この構成によれば、圧電素子3.4に高周波電圧を印加
すると、第3図(a)に示すように、圧電素子3が短縮
したときには圧電素子4が伸長され、かつこれら圧電素
子3,4の外側端は金属板5によづてケースlの内面に
固定されているため、自由端としての金属板6が固定さ
れた回転軸2側が相対的に回動され、回転軸2は矢印の
ように反時計方向に微小角度回転される。According to this configuration, when a high frequency voltage is applied to the piezoelectric element 3.4, as shown in FIG. 3(a), when the piezoelectric element 3 is shortened, the piezoelectric element 4 is expanded; Since the outer end of is fixed to the inner surface of the case l by the metal plate 5, the rotating shaft 2 side to which the metal plate 6 as a free end is fixed is relatively rotated, and the rotating shaft 2 is rotated in the direction indicated by the arrow. It is rotated by a small angle counterclockwise.
一方、次の瞬間には圧電素子3,4に印加される高周波
電圧の方向が変化するため、第3図(b)に示すように
、圧電素子3が伸長され、圧電素子4が短縮される。こ
れにより、回転軸2は矢印のように時計方向に微小角度
回転される。On the other hand, at the next moment, the direction of the high frequency voltage applied to the piezoelectric elements 3 and 4 changes, so the piezoelectric element 3 is expanded and the piezoelectric element 4 is shortened, as shown in FIG. 3(b). . As a result, the rotating shaft 2 is rotated by a small angle clockwise as shown by the arrow.
したがって、この動作を繰り返すことにより、回転軸2
は高周波電圧に応じて高速で往復回転されることになる
。Therefore, by repeating this operation, the rotating shaft 2
is rotated back and forth at high speed according to the high frequency voltage.
第4図は本発明の他の実施例を示し、第1図と同様の横
断面図である。FIG. 4 shows another embodiment of the invention, and is a cross-sectional view similar to FIG. 1.
この実施例では、回転軸2の1つの接線方向に向けての
み圧電素子3Aを配設し、金属板5.6により夫々ケー
ス19回転軸2に連結させている。In this embodiment, the piezoelectric elements 3A are arranged only in one tangential direction of the rotating shaft 2, and are connected to the case 19 and the rotating shaft 2 by metal plates 5.6, respectively.
また、ここでは全ての圧電素子3Aに同位相の高周波電
圧を印加させている。Further, here, high frequency voltages of the same phase are applied to all the piezoelectric elements 3A.
この構成によれば、圧電素子3Aは全て同一方向に向け
られているため、圧電素子3Aの短縮。According to this configuration, since the piezoelectric elements 3A are all oriented in the same direction, the piezoelectric elements 3A can be shortened.
伸長動作によって回転軸2を時計方向2反時計方向に夫
々回転させ、往復回転させることができる。By the extension operation, the rotating shaft 2 can be rotated clockwise and counterclockwise, respectively, and reciprocated.
なお、前記各実施例においては、金属板5.6と圧電素
子3.4で構成されるアームの数を増大することにより
、より強いトルクを得ることが可能となる。In each of the embodiments described above, it is possible to obtain stronger torque by increasing the number of arms made up of the metal plate 5.6 and the piezoelectric element 3.4.
以上説明したように本発明は、ケースと、このケース内
に回転可能に内装した回転軸を、その接線方向に沿って
配設して圧電素子によって連結した構成としているので
、圧電素子は高周波電圧が印加されることにより短縮、
伸長の変形動作を交互に繰り返して回転軸をケースに対
して夫々逆方向に相対回動させることができ、小型、軽
量でしかも高速振動の可能な振動モータを得ることがで
きる。As explained above, the present invention has a structure in which a case and a rotating shaft rotatably installed inside the case are arranged along the tangential direction and connected by a piezoelectric element. is shortened by applying
By repeating the deformation operation of extension alternately, the rotating shaft can be rotated relative to the case in opposite directions, and a vibration motor that is small, lightweight, and capable of high-speed vibration can be obtained.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示しており第2図のA−A
線に相当する横断面図、第2図は第1図の中心位置に沿
う縦断面図、第3図(a)及び第3図(b)は作用を説
明するための一部の拡大横断面図、第4図は本発明の他
の実施例の横断面図である。
l・・・ケース、
2・・・回転軸、
2a・・・軸部、
3゜
3A。
4・・・圧電素子、
5゜
6・・・金属板。
第
■
図
第2
図
a[Brief Description of the Drawings] Fig. 1 shows an embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a longitudinal sectional view along the center position of Fig. 1, and Fig. 3(a) and 3(b) are partially enlarged cross-sectional views to explain the action. FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the present invention. l...Case, 2...Rotating shaft, 2a...Shaft portion, 3°3A. 4...Piezoelectric element, 5゜6...Metal plate. Figure ■ Figure 2 Figure a
Claims (1)
に内装した回転軸と、この回転軸の略接線方向に沿って
前記ケースと回転軸との間に配設し、その両端を夫々ケ
ース内面と回転軸の周面に固定した圧電素子とを備え、
この圧電素子に高周波電圧を印加するように構成したこ
とを特徴とする圧電素子を用いた振動モータ。1. A cylindrical container-shaped case, a rotating shaft rotatably housed within the case, and a rotating shaft disposed between the case and the rotating shaft along a substantially tangential direction of the rotating shaft, with both ends thereof facing the inner surface of the case. Equipped with a piezoelectric element fixed to the circumferential surface of the rotating shaft,
A vibration motor using a piezoelectric element, characterized in that it is configured to apply a high frequency voltage to the piezoelectric element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63163219A JPH0213281A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Vibrating motor using piezoelectric elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63163219A JPH0213281A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Vibrating motor using piezoelectric elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0213281A true JPH0213281A (en) | 1990-01-17 |
Family
ID=15769573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63163219A Pending JPH0213281A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Vibrating motor using piezoelectric elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0213281A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108288923A (en) * | 2018-02-13 | 2018-07-17 | 哈尔滨工业大学 | A kind of multiple field rotating piezoelectric precision driver |
CN112448610A (en) * | 2020-10-26 | 2021-03-05 | 南京航空航天大学 | Piezoelectric driving deep sea propulsion device and working method thereof |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63163219A patent/JPH0213281A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108288923A (en) * | 2018-02-13 | 2018-07-17 | 哈尔滨工业大学 | A kind of multiple field rotating piezoelectric precision driver |
CN112448610A (en) * | 2020-10-26 | 2021-03-05 | 南京航空航天大学 | Piezoelectric driving deep sea propulsion device and working method thereof |
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