JPH02159985A - 超音波駆動装置 - Google Patents
超音波駆動装置Info
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- JPH02159985A JPH02159985A JP63312619A JP31261988A JPH02159985A JP H02159985 A JPH02159985 A JP H02159985A JP 63312619 A JP63312619 A JP 63312619A JP 31261988 A JP31261988 A JP 31261988A JP H02159985 A JPH02159985 A JP H02159985A
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- electrode
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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
- H02N2/106—Langevin motors
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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、対称な金属ブロックを用いて進行波を発生す
るステータを使用した超音波駆動装置に関する。
るステータを使用した超音波駆動装置に関する。
［従来技術］
本発明者は、非対称のボルト締めランジュバン型振動子
の圧電体振動子に交流電圧を印加すると、圧電振動子の
厚み方向の振動に対して、圧電体振動子の両側の長短の
金属ブロックをねじ止めしているボルトのねじによって
、そのねじ山の方向に回転する進行波が長短の金属ブロ
ックの端面または側面に発生することを発見した。この
進行波が発生する金属ブロックの端面または側面に被駆
動体を圧接または耐摩耗性部材を介して圧接することに
よって、この被駆動体は非常に良く回転し、また直線状
に移動する被駆動体を圧接すると。
の圧電体振動子に交流電圧を印加すると、圧電振動子の
厚み方向の振動に対して、圧電体振動子の両側の長短の
金属ブロックをねじ止めしているボルトのねじによって
、そのねじ山の方向に回転する進行波が長短の金属ブロ
ックの端面または側面に発生することを発見した。この
進行波が発生する金属ブロックの端面または側面に被駆
動体を圧接または耐摩耗性部材を介して圧接することに
よって、この被駆動体は非常に良く回転し、また直線状
に移動する被駆動体を圧接すると。
直線状に移動されることが判明したので、これを超音波
駆動装置として提案した（特願昭６２−４８５１７号参
照）。
駆動装置として提案した（特願昭６２−４８５１７号参
照）。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、このように構成した非対称のボルト締め
ランジュバン型振動子を持つ超音波駆動装置では、側面
または端面で一方向に回転する進行波は発生するが、回
転方向が逆転しないという問題があった。
ランジュバン型振動子を持つ超音波駆動装置では、側面
または端面で一方向に回転する進行波は発生するが、回
転方向が逆転しないという問題があった。
本発明は、圧電体振動子を２分割または４分割した３組
の電極で駆動することにより、ステータの端面または側
面に可逆転する進行波を発生することができる超音波駆
動装置を提供することを目的とするものである。
の電極で駆動することにより、ステータの端面または側
面に可逆転する進行波を発生することができる超音波駆
動装置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、本発明の超音波駆動装置で
は、２つの圧電体振動子と、該２つの圧電体振動子を挟
持してそれぞれ中心を通る分割線で２つに分割された３
組の電極及び該電極の外側に設けられた絶縁体とを同じ
長さの２つの金属ブロックによって挟持するとともに、
前記両側の電極の分割線に対して中央の電極の分割線を
９０”ずらして設け、前記圧電体振動子、電極、絶縁体
及び金属ブロックのそれぞれ貫通孔にボルトを通し、該
ボルトの端部のねじにナツトを係合して締め付け固定し
てステータを構成し、該ステータの端面または側面に被
駆動体を組み合わせたものである。
は、２つの圧電体振動子と、該２つの圧電体振動子を挟
持してそれぞれ中心を通る分割線で２つに分割された３
組の電極及び該電極の外側に設けられた絶縁体とを同じ
長さの２つの金属ブロックによって挟持するとともに、
前記両側の電極の分割線に対して中央の電極の分割線を
９０”ずらして設け、前記圧電体振動子、電極、絶縁体
及び金属ブロックのそれぞれ貫通孔にボルトを通し、該
ボルトの端部のねじにナツトを係合して締め付け固定し
てステータを構成し、該ステータの端面または側面に被
駆動体を組み合わせたものである。
また、３組の電極の両側の電極のそれぞれと中央の電極
の一方との間に交流電圧を印加することにより被駆動体
を駆動することができる。
の一方との間に交流電圧を印加することにより被駆動体
を駆動することができる。
さらに、３組の電極のそれぞれ一方の電極と他方の電極
との間に交流電圧を印加することにより被駆動体を駆動
することができる。
との間に交流電圧を印加することにより被駆動体を駆動
することができる。
また、２つの圧電体振動子、該２つの圧電体振動子を挟
持してそれぞれ４つに分割された３組の電極及び該電極
の外側に設けられた絶縁体とを同じ長さの２つの金属ブ
ロックによって挟持するとともに、前記圧電体振動子、
電極、絶縁体及び金属ブロックのそれぞれの貫通孔にボ
ルトを通し、該ボルトの端部のねじにナツトを係合し、
締め付け固着してステータを構成し、該ステータの端面
または側面に被駆動体を組み合わせるものである。
持してそれぞれ４つに分割された３組の電極及び該電極
の外側に設けられた絶縁体とを同じ長さの２つの金属ブ
ロックによって挟持するとともに、前記圧電体振動子、
電極、絶縁体及び金属ブロックのそれぞれの貫通孔にボ
ルトを通し、該ボルトの端部のねじにナツトを係合し、
締め付け固着してステータを構成し、該ステータの端面
または側面に被駆動体を組み合わせるものである。
また、３組の電極のそれぞれ対向する一方の電極に１つ
の交流電圧を印加し、他方の電極に前記交流電圧と９０
’位相が異なる交流電圧を印加することにより被駆動体
を駆動することができる。
の交流電圧を印加し、他方の電極に前記交流電圧と９０
’位相が異なる交流電圧を印加することにより被駆動体
を駆動することができる。
［作用］
本発明の超音波駆動装置によれば、それぞれ中心を通る
分割線で２つに分割された３組の電極によって２つの圧
電体振動子を駆動することにより、圧電体の厚み方向の
振動によってステータに縦振動と屈曲またはねじり振動
が発生し、それによってステータの端面または側面に回
転する進行波が発生し、ステータの端面または側面に組
合わせた被駆動体を駆動する。
分割線で２つに分割された３組の電極によって２つの圧
電体振動子を駆動することにより、圧電体の厚み方向の
振動によってステータに縦振動と屈曲またはねじり振動
が発生し、それによってステータの端面または側面に回
転する進行波が発生し、ステータの端面または側面に組
合わせた被駆動体を駆動する。
［実施例］
第１図、第２図を参照すると、本発明の超音波駆動装置
では、圧電体振動子１．２はそれぞれ中心を通る分割線
３′、４′、５′で分割された３組の電極３ａ、３ｂ、
４ａ、４ｂ、５ａ、 ５ｂで挟持され、また電極３ａ、
３ｂ、 ５ａ、 ５ｂの外側に絶縁体６．７が設けられ
、さらに絶縁体６．７の外側に金属ブロック８．９が設
けられ、圧電体振動子１．２、電極３ａ、３ｂ、 ４ａ
、４ｂ、５ａ、５ｂ、絶縁体６，７及び金属ブロック８
．９の貫通孔にボルトｌＯを通し、ボルト１０の端部の
ねじにナツト１１が係合されて締め付け固着され、ステ
ータ１２が構成されている。なお、電極３ａ、 ３ｂ、
５ａ、５ｂの分、割線３′、５′は電極の４ａ、 ４ｂ
の分割線４′に対してそれぞれ９０°ずれている。
では、圧電体振動子１．２はそれぞれ中心を通る分割線
３′、４′、５′で分割された３組の電極３ａ、３ｂ、
４ａ、４ｂ、５ａ、 ５ｂで挟持され、また電極３ａ、
３ｂ、 ５ａ、 ５ｂの外側に絶縁体６．７が設けられ
、さらに絶縁体６．７の外側に金属ブロック８．９が設
けられ、圧電体振動子１．２、電極３ａ、３ｂ、 ４ａ
、４ｂ、５ａ、５ｂ、絶縁体６，７及び金属ブロック８
．９の貫通孔にボルトｌＯを通し、ボルト１０の端部の
ねじにナツト１１が係合されて締め付け固着され、ステ
ータ１２が構成されている。なお、電極３ａ、 ３ｂ、
５ａ、５ｂの分、割線３′、５′は電極の４ａ、 ４ｂ
の分割線４′に対してそれぞれ９０°ずれている。
この実施例の超音波駆動装置では、第３図に示すように
、電極３ａ、３ｂ、５ａ、５ｂに交流電源の一方の端子
１３を接続し、電極４ｂに交流電源の他方の端子１４を
接続すると、ステータ１２の端面または側面に一方向に
移動する進行波が発生する。またｉｔ電極ａに交流電源
の他方の端子１４を接続すると、ステータ１２の端面ま
たは側面に反対方向に移動する進行波が発生する。
、電極３ａ、３ｂ、５ａ、５ｂに交流電源の一方の端子
１３を接続し、電極４ｂに交流電源の他方の端子１４を
接続すると、ステータ１２の端面または側面に一方向に
移動する進行波が発生する。またｉｔ電極ａに交流電源
の他方の端子１４を接続すると、ステータ１２の端面ま
たは側面に反対方向に移動する進行波が発生する。
なお、電極３ａ、 ３ｂ及び５ａ、５ｂはそれぞれいず
れか一方のみを交流電源の一方の端子１３に接続するよ
うにしてもよい。
れか一方のみを交流電源の一方の端子１３に接続するよ
うにしてもよい。
第４図を参照すると１以上のように構成された本実施例
のステータ１２のボルト１０の中心孔にスプリングワッ
シャ１５を介して径の小さいボルト１６が通され、この
ボルト１６の端部が円板１７を通り、この円板１７をナ
ツト１８によって締め付け固定する。
のステータ１２のボルト１０の中心孔にスプリングワッ
シャ１５を介して径の小さいボルト１６が通され、この
ボルト１６の端部が円板１７を通り、この円板１７をナ
ツト１８によって締め付け固定する。
また、ステータ１２の金属ブロック９と円板１７の間に
回転円板１９が設けられ、この回転円板１９に多数のボ
ール２０が回転自在に支持され、また回転円板１９の側
部から上部に腕２１が設けられ、この腕２１に回転軸２
２が突出している。
回転円板１９が設けられ、この回転円板１９に多数のボ
ール２０が回転自在に支持され、また回転円板１９の側
部から上部に腕２１が設けられ、この腕２１に回転軸２
２が突出している。
本実施例の超音波駆動装置では、ステータ１２の端面に
進行波が発生すると、ボール２０が回転し、回転円板１
９が回転することにより腕２１及び回転軸２２が回転す
ることにより１通常の電気モータと同様に使用すること
ができる。
進行波が発生すると、ボール２０が回転し、回転円板１
９が回転することにより腕２１及び回転軸２２が回転す
ることにより１通常の電気モータと同様に使用すること
ができる。
第５図を参照すると、ケース２３の端部の貫通孔の周囲
にベアリング２４が設けられ、このベアリング２４に回
転軸２５が支持されている。この回転軸２５は回転円板
２６の中心に固着され、この回転円板２６に多数のボー
ル２７が回転自在に支持されている。
にベアリング２４が設けられ、このベアリング２４に回
転軸２５が支持されている。この回転軸２５は回転円板
２６の中心に固着され、この回転円板２６に多数のボー
ル２７が回転自在に支持されている。
そして、このボール２７はケース２３の内側に設けられ
た支持円板２８とステータ１２のナツト１１の間に挟持
され、ステータ１２はケース２３の端部に設けたばね２
９及び底蓋３０によって押圧されている。なお、ステー
タ１２のボルト１０をボール２７と接触させてもよい。
た支持円板２８とステータ１２のナツト１１の間に挟持
され、ステータ１２はケース２３の端部に設けたばね２
９及び底蓋３０によって押圧されている。なお、ステー
タ１２のボルト１０をボール２７と接触させてもよい。
このように構成した本実施例の超音波駆動装置では、ス
テータ１２のボルト１０またはナツト１１に発生した進
行波によってボール２７が回転し、それによって回転円
板２６及び回転軸２５が回転することにより、通常の電
気モータと同様に使用することができる。
テータ１２のボルト１０またはナツト１１に発生した進
行波によってボール２７が回転し、それによって回転円
板２６及び回転軸２５が回転することにより、通常の電
気モータと同様に使用することができる。
なお、被駆動体は上記のようなボールを使用した回転体
ばかりでなく、円板や直線駆動する被駆動体にも使用す
ることができる。
ばかりでなく、円板や直線駆動する被駆動体にも使用す
ることができる。
第６図を参照すると１本発明の他の実施例の電極３．４
，５が示されている。これらの電極３．４．５はそれぞ
れ４つに電極３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄ、４ａ〜４ｄに分
割されている。そして、電極３ａ、４ｃ、 ５ａが端子
１３ａに接続され、電極３ｃ、４ａ、５ｃが端子１４ａ
に接続され、端子１３ａと１４ａの間に第１の交流電源
が接続される。また、電極３ｂ、４ｄ、５ｂが端子１３
ｂに接続され、ｆｆｉ極３ｄ、 ４ｂ、 ５ｄが端子１
４ｂに接続され、端子１３ｂと１４ｂの間に第１の交流
電源の位相から９０゜ずれた位相を持つ第２の交流電源
が接続される。
，５が示されている。これらの電極３．４．５はそれぞ
れ４つに電極３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄ、４ａ〜４ｄに分
割されている。そして、電極３ａ、４ｃ、 ５ａが端子
１３ａに接続され、電極３ｃ、４ａ、５ｃが端子１４ａ
に接続され、端子１３ａと１４ａの間に第１の交流電源
が接続される。また、電極３ｂ、４ｄ、５ｂが端子１３
ｂに接続され、ｆｆｉ極３ｄ、 ４ｂ、 ５ｄが端子１
４ｂに接続され、端子１３ｂと１４ｂの間に第１の交流
電源の位相から９０゜ずれた位相を持つ第２の交流電源
が接続される。
このように構成した本実施例の電極構造では、第２の交
流電源の位相を第１の交流電源の位相に対して進めるか
、遅らせるかによって回転を逆転することができる。
流電源の位相を第１の交流電源の位相に対して進めるか
、遅らせるかによって回転を逆転することができる。
［発明の効果］
本発明は、以上のように構成されているので、圧電体振
動子を挟持する３組の電極を任意に接続して１つの交流
電源または２つの位相の異なった交流電源を接続するこ
とにより、回転を可逆転することができるという利点が
ある。
動子を挟持する３組の電極を任意に接続して１つの交流
電源または２つの位相の異なった交流電源を接続するこ
とにより、回転を可逆転することができるという利点が
ある。
第１図は本発明の１実施例のステータの側面図、第２図
は第１図のステータの１部の分解斜視図、第３図は第１
図のステータの電極に交流電源を接続する接続図、第４
図は本発明の実施例の超音波駆動装置の側面図、第５図
は本発明の他の実施例の超音波駆動装置の側面一部所面
図、第６図は本発明の他の実施例のステータの電極構造
と交流電源への接続図である。 １．２・・・圧電体振動子、３′、４″、５″・・・分
割線、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ−−−３組
の電極、６．７・・・絶縁体、８，９・・・金属ブロッ
ク、１０・・・ボルト、１１・・・ナツト、１２・・・
ステータ。
は第１図のステータの１部の分解斜視図、第３図は第１
図のステータの電極に交流電源を接続する接続図、第４
図は本発明の実施例の超音波駆動装置の側面図、第５図
は本発明の他の実施例の超音波駆動装置の側面一部所面
図、第６図は本発明の他の実施例のステータの電極構造
と交流電源への接続図である。 １．２・・・圧電体振動子、３′、４″、５″・・・分
割線、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ−−−３組
の電極、６．７・・・絶縁体、８，９・・・金属ブロッ
ク、１０・・・ボルト、１１・・・ナツト、１２・・・
ステータ。
Claims (5)
- １．２つの圧電体振動子と、該２つの圧電体振動子を挟
持してそれぞれ中心を通る分割線で２つに分割された３
組の電極及び該電極の外側に設けられた絶縁体とを同じ
長さの２つの金属ブロックによって挟持するとともに、
前記両側の電極の分割線に対して中央の電極の分割線を
９０゜ずらして設け、前記圧電体振動子、電極、絶縁体
及び金属ブロックのそれぞれの貫通孔にボルトを通し、
該ボルトの端部のねじにナットを係合して締め付け固定
してステータを構成し、該ステータの端面または側面に
被駆動体を組み合わせた超音波駆動装置。 - ２．前記３組の電極の両側の電極のそれぞれと中央の電
極の一方との間に交流電圧を印加することを特徴とする
請求項１記載の超音波駆動装置。 - ３．前記３組の電極のそれぞれ一方の電極と他方の電極
との間に交流電圧を印加することを特徴とする請求項１
記載の超音波駆動装置。 - ４．２つの圧電体振動子、該２つの圧電体振動子を挟持
してそれぞれ４つに分割された３組の電極及び該電極の
外側に設けられた絶縁体とを同じ長さの２つの金属ブロ
ックによって挟持するとともに、前記圧電体振動子、電
極、絶縁体及び金属ブロックのそれぞれの貫通孔にボル
トを通し、該ボルトの端部のねじにナットを係合し、締
め付け固着してステータを構成し、該ステータの端面ま
たは側面に被駆動体を組み合わせた超音波駆動装置。 - ５．前記３組の電極のそれぞれ対向する一方の電極に１
つの交流電圧を印加し、他方の電極に前記交流電圧と９
０゜位相が異なる交流電圧を印加することを特徴とする
請求項４記載の超音波駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63312619A JP2741390B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 超音波駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63312619A JP2741390B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 超音波駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02159985A true JPH02159985A (ja) | 1990-06-20 |
| JP2741390B2 JP2741390B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=18031381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63312619A Expired - Fee Related JP2741390B2 (ja) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | 超音波駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2741390B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5726515A (en) * | 1990-08-03 | 1998-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration driven motor |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP63312619A patent/JP2741390B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5726515A (en) * | 1990-08-03 | 1998-03-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration driven motor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2741390B2 (ja) | 1998-04-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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