JPH02164284A

JPH02164284A - 超音波アクチュエータ

Info

Publication number: JPH02164284A
Application number: JP63090046A
Authority: JP
Inventors: Tomio Kotaki; 小滝　富雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-04-12
Filing date: 1988-04-12
Publication date: 1990-06-25

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】産業上の利用分野この発明は、超音波アクチュエータ、さらに詳述するな
らば、回転トルクを発生する回転型モータにも、また、
推力を発生する直線型モータ、所謂、リニア・モータに
も容易に具体化できる超音波アクチュエータに関する。

技術思想の開示また、後述する発明の内容が容易に理屏され、的確に把
握されるよう、簡潔に述べるならば、この発明の超音波
アクチュエータは、縦弾性率最大の方向が軸方向に対し
て一定の傾斜角度に与えられてある異方性弾性材料から
なる駆動子を用い、その駆動子のもつ縦振動とすべり振
動とを結合した振動モードを利用して、駆動力を発生す
るところにある。

背景技術圧電体を超音波領域の周波数で振動させ、それを使って
回転トルクを得る超音波モータに関する発明が従来いく
つかなされ、また、製作されている。そして、それらは
、進行波型と共振型とに大別される。後者の型のモータ
は、前者に比べて効率の面では優るが、駆動力が一方向
に限られるので、前進後退を伴うサーボ・モータに応用
する場合には、機構が複雑化されるなどの難点があった
。

発明の目的・課題この発明の目的・課題は、構造の簡略化を図り、製作を
容易になし、形状寸法面での自由度を大きくさせ、必要
に応じて出力の増大も可能にする超音波アクチュエータ
の提供にある。

この発明の他の目的・課題は、回転トルクを発生する回
転型モータおよび推力を発生するリニア・モータに容易
に具体化でき、前進および後退の制御を容易にし、種々
の用途に適用可能になる超音波アクチュエータの提供に
ある。

目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容上述の目的・課題に関連して、この発明は、縦弾性率最
大の方向が軸方向に対して一定の傾斜角度に与えられて
ある異方性材料からなる駆動子を用いるところの超音波
アクチュエータにあり、その駆動子を圧電素子に接着さ
せた状態に置き、交流電圧がその圧電素子に印加されて
、その圧電素子を駆動し、その際に、その圧電素子に生
ずる振動でその駆動子を共振させ、縦振動とすべり振動
との結合を利用して、駆動力を発生するところにある。

特に、この発明の超音波アクチュエータでは、前進およ
び後退の駆動力を発生させるために、その駆動子のもつ
特定の２つの振動モードが選択的に用いられ、そして、
それらの振動モードの共振を起こさせるために、対応す
る２つの周波数の交流電圧がその圧電素子に選択的に印
加されるところにある。

また、その駆動子は、縦振動とすべり振動との結合が得
易い駆動子材料として、縦弾性率が方向によって異なる
材料、所謂、異方性弾性材料が用いられ、その駆動力が
回転トルクに発生される場合には、その駆動子は、例え
ば円筒形ブロックに仕上げられ、材料の縦弾性率最大の
方向が、駆動子側面において、円周方向に対して一定の
角度θの傾斜角に与えである。例えば、その異方性弾性
材料として、ＦＲＰ　（繊維強化樹脂）が用いられる場
合には、その駆動子は繊維方向をその傾斜角θに一致さ
せて成形される。こうすることによって、その駆動子は
、縦振動とすべり振動との結合を有する振動モードを持
ち、圧電素子の振動の如何に関係なく駆動子の振動中に
縦振動とねじり振動とを共存させることができ、その結
果、回転トルクが発生できるのである。

さらに、その駆動子がＦＲＰ材から成形されるならば、
それの生産が非常に簡単で有利になることも分かった。

そして、それについては、その駆動子が、第６図に示さ
れるように、円筒形ブロックＡに製作される場合を例に
さらに詳細に述べよう。

その円筒形ブロックＡの端面における外径線上の任意の
点Ｐの振動振幅をＷで、そして、その円周方向および軸
方向の振幅成分をｕ、ｖで表わすならば、ＵとＷとのな
す角αは、 α＝　ｔａｎ−’　ｖ　／　ｕ　　　　　―”　……（
１）である。そして、α＝Ｏ１およびα＝９０°では、
その円筒形ブロックＡが振動しても、回転子には、トル
クが発生しないことが分かる。また、発生されるトルク
は、その円筒形ブロックＡが縦方向において、伸び縮み
するように、そして、すべり方向において、正逆回転す
るように振動されるので、α＝±４５°で最大になる。

このことから、発生トルクは、５ｉｎ２αに比例すると
考えられる。そこで、次式（２）のＥＥ＝ｓｉｎ２α　
　　　　　・・・・・・・・・　（２）をトルク発生度
と呼ぶことにする。Ｅは、正負の値をとるが、負の場合
は、負方向のトルクが発生されることを意味する。そし
て、ＩＥＩはθ〜１の範囲の値であり、ＩＥＩ＝　　１　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　（３）では、発生トルクは最大に
なり、これが効率の良いモータを得るための条件である
。したがって、その条件を満足する円筒形ブロックＡを
構成するＦＲＰ材の繊維方向θは、その円筒形ブロック
の成形時には、特定されていなければならない。

第７図には、円筒形ブロックに成形されたある駆動子に
関して、ＦＲＰ材の繊維方向θとトルク発生率Ｅとの関
係が実線で、共振周波数ｒとの関係が破線でそれぞれ示
されている。

そして、実線Ｅ、、Ｅｔは、それぞれｆ、、ｆ、モード
の共振の際の、回転軸でのトルク発生度である。

効率よくトルクが発生する条件をＩＥＩ＞０．９とする
と、この条件を満足するθの範囲は、１５゜〈θ〈４５
°であることが分かる。

このように、トルク発生に適したθの範囲が広いことは
、そのブロックの生産が容易であることを示している。

第７図で、Ｅ＋、Ｅｘ凸曲線上下対称であり、θ＝２５
°の場合、Ｅｌ　＃１であると同時に、Ｅ２＝−１であ
る。つまり、効率のよい正転トルクが得られる円筒形ブ
ロックからは、同様に、効率のよい逆転トルクが得られ
る。

そして、正転および逆転の制御は、その円筒形ブロック
に印加する交流電圧の周波数をｆｌ＝５２ｋＨｚとｆｚ
＝８２ｋＨｚとに切り換えることによって容易に行ない
得ることも第７図から分かる。

さらには、その円筒形ブロックの回転トルクについて述
べるならば、そのブロックの半径Ｒを大きくすると、そ
のブロックの端面から回転子に伝達されるトルクは大き
くなる。この場合、そのブロックＡの長さしが長くなる
と共振周波数が超音波領域以下に低下される。したがっ
て、共振周波数を上げるためには、高調波振動′が利用
される。

その場合、利用できる高調波モードは多数あるが、実際
には、その中で効率の高い高調波モードが採用される。

一方、その駆動力が、推力に発生される場合には、その
駆動子としては、種々の形状が可能であるが、例えば、
直方体のブロックに成形された場合を例に述べるならば
、材料の縦弾性率最大の方向が、ブロックの底面に対し
て傾斜角θを持たせである。そうすることによって、そ
のブロックは、縦振動とすべり振動とを共有する振動モ
ードを持ち、圧電素子の振動の如何に関係なく、そのブ
ロックの振動中に縦振動とすべり振動とを共存させるこ
とができ、推力が発生できるのである。

その異方性弾性材料には、ＦＲＰ　（繊維強化樹脂）　
、ＦＲＭ　（繊維強化金属）などが、用途に応じて適宜
に選択されて使用される。

さらに、その駆動子は、超音波領域にある周波数の基本
波を含む多数の高調波のうち何れか１種類、場合によっ
ては、２種類の高調波が利用される。

技術的思想に基づいて、発明の内容から導かれる産業上の利便・利益そのように、駆動子に異方性弾性材料を用いるところの
この発明の超音波アクチュエータによって得られる利便
・利益は、その駆動子には、縦振動とすべり振動との結
合によって条件式（３）が満足され易く、そのため出力
および効率の増大が図られ、また、その駆動子を円筒形
に成形すれば、回転トルクを発生する回転型モータが容
易に具体化され、そして、その駆動子を直方体に成形す
れば、推力を発生するリニア・モータが容易に具体化さ
れ、特に、従来のものに比べてその駆動子の形状並びに
駆動機構がシンプルで、具体化が一層容易になるところ
にある。

そのような訳で、確かに、この発明は、種々の分野で、
駆動手段に使用することが可能になり、また、印加電圧
の周波数を制御することによって、位置制御アクチュエ
ータとして使用でき、そのようにして広い分野への適応
性があり、種々の用途の駆動手段として非常に有用であ
る。

具体例の説明以下、この発明に係る超音波アクチュエータの望ましい
具体例について、図面を参照して説明する。

第１ないし３図は、回転型モータに具体化されたこの発
明の超音波アクチュエータの具体例１０を概略的に示し
ている。

その回転型モータ１０は、モータ・ハウジング１１と、
そのモータ・ハウジング１１内に一対の軸受け１６．１
６で回転可能に支持された回転子１２と、そのモータ・
ハウジング１１にねじ結合されたステータ・ハウジング
１３と、そのステータ・ハウジング１３内に滑りリング
１７で支持された駆動体１４と、コイル・スプリング１
５とを含んだ立て型に製作されである。勿論、この回転
型モータ１０において、そのモータ・ハウジング１１、
回転子１２および軸受け１６．１６で構成される部分が
、モータの頭部であり、また、そのステータ・ハウジン
グ１３、駆動体１４、コイル・スプリング１５および滑
りリング１７で構成される部分が、モータの腹部であり
、特に、その駆動体１４は、一対の駆動子１８．１９お
よび圧電素子２０から一体にまとめられ、モータのステ
ー夕本体を構成している。

そのモータ・ハウジング１１は、上方端壁２１にボア２
２を開口して、その回転子１２の一端がその上方端壁２
１の内側から外側に貫通できるようにしている。また、
そのモータ・ハウジング１１は、下端を開放し、開口２
３の内側面２４にねじ２５が切られ、そのステータ・ハ
ウジング１３をねし結合可能にしている。

その回転子１２は、一端に一体的に形成したモータ軸（
図示せず）を備え、そのボア２２において、その一端を
そのモータ・ハウジング１１の外側に突き出させ、また
、後端をそのモータ・ハウジング１１の開口２３側に位
置させて、そのモータ・ハウジングｌｌ内に配置され、
そして、その軸受け１６．１６でそのモータ・ハウジン
グ１１に回転可能に支持されている。

そのステータ・ハウジング１３は、上端が開口され、そ
して、下端が底壁２７で閉じられたところの一端密閉構
造に製作され、さらに、その上端の外側面２８にはねじ
３０が切られてあって、そのモータ・ハウジング１１の
下端にねし結合可能にされである。

また、そのステータ・ハウジング１３は、その滑りリン
グ１７を廻り止めするためのキー３６を嵌め込むところ
のキー溝３１が内側面２９に機械加工されである。勿論
、そのキー溝３１は、そのステータ・ハウジング１３の
上端の内側面２９に軸線方向に沿ってほられである。

その駆動体１４は、第２図から理解されるように、その
一対の駆動子１８．１９と、その駆動子１８．１９間に
サンドウィッチ状に挟み込まれて接着されたところのそ
の圧電素子２０とより構成されである。勿論、その駆動
子１８．１９は、所謂、共振子であって、縦振動とすべ
り振動とを同時に起こさせるために、縦弾性率が方向に
よって異なるところの異方性弾性材料から円筒形ブロッ
クに製作された。ただし、その際、その材料の縦弾性率
最大の方向が、軸方向に対して、所謂、駆動子側面３２
．３３で円周方向に対して一定の角度θの傾斜角を持た
せである。こうすることによって、共振している際、そ
の駆動体１４には、軸線方向の縦振動とその軸線まわり
のすべり振動とが同時に起こる。すなわち、その縦振動
とそのすべり振動とが駆動子端面３４．３５に得られ、
その端面３４に接したところのその回転子１２に回転ト
ルクを与える。

さらに、第２および３図に沿って、詳述するならば、そ
の駆動体１４は、第３（ａ）図に示されるように、その
駆動子１８．１９にその圧電素子２０を挟ませて、全体
の軸線方向の長さしに仕上げられた円筒形ブロックに製
作されてあって、その長さしに沿ったその駆動子１８．
１９の振動の振幅分布は、第３（ｂ）図に示されるよう
に、振動モードを表わす曲線になる。

ここで、実線は縦振動であり、破線はすべり振動で、＋
、−は位相が互いに１８０°違うことを意味する。第３
（ｂ）図に示されたモードの特徴は中央部分に振動の節
が１つあること、縦振動およびすべり振動の位相が同じ
であることであって、このモードをモードｌとする。

そのモードｌの振動は、駆動体１４を周波数ｆ１で駆動
した時に生じる。

同時に、その駆動体１４には、第３（Ｃ）図に示される
ように、振動の節の数は１つであるが、縦振動とすべり
振動との位相が逆になるモード、すなわち、モード２も
存在する。このモード２の振動は駆動体１４が周波数ｆ
２で駆動された時に生じる。勿論、ｆ、とｆ２とは、常
に異った値であり、ｆ、＜ｆ２である。

従って、図示のように、その縦およびすべり振動は、そ
の駆動体１４の両端面３３．３４でそれらの振幅が最大
であり、中央部分での振幅は、ゼロである。このため、
その駆動子１８は、その端面、所謂、駆動子端面３４を
振動させ、その駆動子１９もまた、その駆動子１８の場
合と同様に、その端面、すなわち、駆動子端面３５を振
動させるので、この駆動体１４では、振幅の小さい中央
部分が支持部分になり、そして、振幅の大きい端面３４
，３５の振動がその回転子１２の駆動に利用される。

そのコイル・スプリング１５は、そのステータ・ハウジ
ングＩ３の底壁２７とその駆動子１９の端面３５との間
に配置され、その駆動子１８の端面３４が、その回転子
１２の端面２６に接触しているとき、そこに適切な静圧
を与えて接触面の接触が離れるのを防いでいる。

その滑りリング１７は、その駆動体１４を嵌め合わせ、
その駆動体１４の中央部分に位置され、また、そのステ
ータ・ハウジング１３には廻り止めされである。

その廻り止めのために、この滑りリング１７は、側面に
キー３６を埋め込み、そのキー３６の突出部分をそのス
テータ・ハウジング１３のキー溝３１に嵌め込んでいる
。

そのようにして、その滑りリング１７がそのステータ・
ハウジング１３に廻り止めされるので、その駆動体１４
は、そのステータ・ハウジング１３の内側面２９に沿っ
て軸線方向に移動可能であるが、回転はできない。

次に、上述のように構成されたこの回転型モータ１０の
動作について説明するに、交流電圧が、超音波発振器（
図示せず）からその圧電素子２０に印加されると、その
圧電素子２０はその交流電圧で駆動され、その際に生ず
る振動によってそれ、に接するところのその駆動子１８
．１９を共振さ−せる、言い換えれば、その駆動体１４
を共振させる。そして、この駆動体１４が、そのモード
１若しくはそのモード２で共振しているとき、その駆動
子１８の駆動子端面３４は、矢印ＡＢで示されるように
、縦振動によって軸線方向に振動されると同時に、矢印
ＣＤで示されるように、すべり振動によってその軸線ま
わりに回転振動される。

今、その圧電素子２０が共振周波数ｆＩで駆動されるな
らば、そのモードｌの振動が生じ、その振動の一周期の
うちその駆動子１８の駆動子端面３４は、第２図の六方
向に向かい、同時に、Ｃ方向に回転する半周期を持つが
、他の半周期の間には、その駆動子１８の駆動子端面３
４は、逆にＢ方向に向かうと同時にＤ方向に回転する。

その駆動子１８の端面３４がＡ方向に向かっているとき
には、その回転子１２の端面２６との接触圧が太き（な
るので、摩擦によってその回転子１２はその駆動子１８
の端面３４に引きずられてＣ方向に回転する。一方、そ
の駆動子１８の端面３４が、Ｂ方向に向かうときには、
その回転子１２の端面２６との接触が離れ、その際のそ
の駆動子端面３４のＤ方向への回転は、その回転子１２
になんらの影響を与えない。したがって、その回転子１
２の端面２６は、その駆動子端面３４からＣ方向の回転
力だけを受けることになり、その力は、そのままその回
転子１２のトルクになり、その回転子１２のモータ軸か
ら取り出される。そのように、その駆動子１８の振動に
よって、その回転子１２に一方向の回転が生じるこの発
明の技術的思想には、既に実用化されているパーツ・フ
ィーダでボールの振動によって、パーツを一方向に送ら
せる考え方に類似のところもある。

また、その圧電素子２０が共振周波数ｆ２で駆動される
ならば、そのモード２の振動が起こり、その振動の一周
期のうちその駆動子１８の駆動子端面３４は、第２図の
Ａ方向に向かう半周期には、Ｄ方向に回転し、そして、
逆にＢ方向に向かう他の半周期には、Ｃ方向に回転する
。そのため、その駆動子端面３４に接しているその回転
子１２は、摩擦によって引きずられてそのモード１のと
きとは逆にＤ方向に回転する。すなわち、その圧電素子
２０に印加される交流電圧の周波数をｒ、からｆ２、ま
た、ｆ２からｆｌに切り換えることによって、その回転
子１２へ伝達されるトルクの方向が時計回り方向および
反時計回り方向に容易に切り換えられる。

上述の回転型モータ１０では、その駆動体１４は、第３
（ｂ）図に示されるように、節が中央部分に１箇あるモ
ード１の振動で共振されたが、この駆動体１４には、第
３（Ｃ）図に示されるように、節が中央部分に１箇あっ
て、縦振動とすべり振動との位相が逆になるところのモ
ード２の振動で共振されても、前述と同じトルク発生の
効果を上げることができる。

また、前述の回転型モータ１０では、交流電圧が、超音
波発振器からその圧電素子２０に印加されるものとして
説明されたが、自励発振させる場合には、その圧電素子
２０は、自励発振回路の出力端子に接続される。

さらに、前述の回転型モータ１０では、その回転子１２
がモータ軸を備えるものとして説明されたが、その回転
型モータ１０が小型に製作されるのであるならば、その
回転子１２は、そのモータ軸に製作されてもよい。

さらに、前述の回転型モータ１０におけるその回転子１
２および駆動体１４は、それぞれの端面２６．３４に耐
摩耗性ライニングが施されるならば、耐久性が向上され
る。

第４図は、この発明の超音波アクチュエータをリニア・
モータに具体化するに適するように変形された駆動体４
０を示している。

その駆動体４０は、二つの駆動子４１．４２と、その駆
動子４１．４２間にサンドウィッチ状に挟み込まれた圧
電素子４３とより構成されている。

図では、その駆動子４１．４２が、異方性弾性材料とし
ての繊維強化材料から直方体のブロックに成形された。

それら駆動子４１．４２は、前述の駆動子１８゜１９の
場合と同様であって、斜線で示されるように、その材料
の縦弾性率最大の方向が、水平方向（Ｘ方向）に対して
一定の角度θの傾斜角を持たせである。すなわち、それ
ら駆動子４１．４２は、繊維方向がその傾斜角θに一致
させて成形されである。

こうすることによって、共振している際、その駆動子４
１．４２には、軸線方向（ｙ方向）の縦振動（上下振動
）とＸ方向のすべり振動（左右振動）とが同時に起こる
。すなわち、その圧電素子４３に交流電圧を加えると、
その駆動子４１．４２の端面４６，４７はそれぞれｘ、
　　７両方向に振動する。

そのようにして、その上下振動とその左右振動とがその
駆動子端面４６．４７に得られ、その圧電素子４３の振
動の如何に関係なくその駆動子４１．４２の振動中にそ
の上下振動とその左右振動とを共存可能にするのである
。勿論、その圧電素子４３は、その駆動子４１．４２の
端面４６゜４７に外形寸法を合わせた方形板に製作され
、超音波発振器に電気的に接続可能にしである。

次に、その駆動体４０の動作について述べるに、予め、
その駆動体４０は、自身の下方にある駆動子端面４７側
を露呈させるようにして、適宜のケーシングに組み込ん
で、リニア・モータに組み立てる。

そのようにリニア・モータに組み立てたならば、その駆
動子端面４７を床の上に置き、その圧電素子４３に交流
電圧を加えて、その駆動体４０を振動させる。

その駆動子端面４７が、下方に動く時には、その駆動子
錆面４７とその床との接触力が大きくなり、そこに生じ
る摩擦力によって同時に起こるその駆動子端面４７のＸ
方向の動きは封ぜられる。

逆にその駆動子端面４７が上方に動く時には、その駆動
子端面４７とその床との接触が離れ、同時に、その駆動
子端面４７はＸと逆方向にその床の上を滑る。

結局、その駆動体４０の振動中、その駆動子端面４７に
は、Ｘと逆方向の滑りのみが起こるので、そのリニア・
モータはその床の上をＸと逆方向に滑っていく。

既に述べた回転型モータ１０に用いられた駆動体１４の
場合と同じように、図示された直方体の駆動体４０にも
多数の振動モードが存在し、その駆動体４０を別の振動
モードで振動させることによってもそのリニア・モータ
をＸ方向に滑らせることができる。つまり、その圧電素
子４３に加える振動数を切り換えることによって、その
リニア・モータの進行方向を正逆いずれの方向にも容易
に変更することができる。

第５図は、この発明の超音波アクチュエータをリニア・
モータに具体化する駆動体を使用したベルト送り装置５
０を概略的に示している。

このベルト送り装置５０は、フレーム５１と、そのフレ
ーム５１に取り付けられたブラケット５９で固定された
駆動体５２と、その駆動体５２の上方において、そのフ
レーム５１に固定されたコイル・スプリング５３と、そ
のコイル・スプリング５３に連結されて、そのコイル・
スプリング５３でその駆動体５２の端面５８に押し付け
られる押え板５４とを含んだ構造に製作され、ベルト６
０の送りに適用されている。

そして、このベルト送り装置５０は、そのベルト６０を
駆動体５２の端面５８に載せて、そのコイル・スプリン
グ５３および押え板５４でそのヘルド６０をその端面５
８に押し付けてそのベルト６０の送りに使用されている
。

その駆動体５２は、二つの駆動子５５．５６と、その駆
動子５５．５６間にサンドウィンチ状に挟み込まれた圧
電素子５７とより構成されてあり、勿論、その構成は、
第４図に示された駆動体４０と同様である。

そして、その駆動体５２の構成要素であるところのその
圧電素子５７に加えられる周波数を切り換えることによ
って、そのベルト６０の移動方向を正逆いずれの方向に
も制御することができる。

その結果、この駆動体５２は、そのベルト６０の直線的
な位置制御アクチュエータに使用できる。

具体例に基づいて、発明の内容から導かれる産業上の利便・利益上述のように、既に提案され、使用されてきた超音波モ
ータと比較していえば、この発明の超音波アクチュエー
タは、縦弾性率最大の方向が軸方向に対して一定の傾斜
角度に与えられてある異方性弾性材料からなる駆動子の
振動を用いて駆動力が発生されるところにあるので、こ
の発明の超音波アクチュエータでは、その駆動子の形状
、材料、および縦弾性率最大の方向および振動モードを
適宜に選択することによって、柱状、板状などの種々の
形状の駆動子が製作可能になり、特に、リニア・モータ
に使用する駆動子は輪郭に曲線を含むものなど形状的な
自由度がさらに拡大され、また、寸法的な制限が緩和さ
れ、それに伴って、設計が非常に有利になり、加えて、
出力面でも大幅な要求に応えられ、また、その駆動子の
形状がシンプルで、製作が一段と容易になり、さらに、
回転型モータばかりでなく、推力を発生するリニア・モ
ータにも容易に具体化され、そのように動力用として利
用可能になるに加えて、駆動周波数の切り換えによって
、正進、逆進の制御が容易で、ロボットなどに用いられ
る位置制御アクチュエータへの具体化が可能であり、ま
た、形状を変えて共振周波数を超音波領域から低周波領
域に移すことによって、パーツ・フィーダのアクチュエ
ータとしても具体化ができ、種々の用途に駆動手段とし
て容易に対応可能で、そのようにして、広い分野への適
応性に優れ、特に、実用的になり、種々の用途の駆動手
段として非常に有用である。

発明と具体例との関係先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野における
通常の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立に
必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的本
質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認め
られる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、回転型モータに具体化されたこの発明の超音
波アクチュエータの軸方向断面図、第２図は、第１図に
示す回転型モータに使用された駆動体の斜視図、第３図
は、第２図に示す駆動体の振動モード線図、第４図は、
この発明の超音波アクチュエータをリニア・モータに具
体化するに適するように変形された駆動体の斜視図、第
５図は、この発明の超音波アクチュエータをリニア・モ
ータに具体化する駆動体を使用したベルト送り装置の概
略図、第６図は、この発明の超音波アクチュエータの概
念を説明するために、ＦＲＰ材から円筒形ブロックに製
作された駆動子の斜視図、および第７図は、円筒形ブロ
ック成形されたある駆動子に関して、ＦＲＰ材の繊維方
向θとトルク発生率Ｅとの関係を示す図である。１１・・・モータ・ハウジング、１２・・・回転子、１
３・・・ステータ・ハウジング、１４，４０．５２・・
・駆動体、１８゜１９゜４１゜４２゜５５゜・・・駆動子、２０゜４３゜５７・・・圧電素子。氷３図本５図＋１凹尾？凹尾４！！ＩｌΔ 尾ろ図犀、７閉＋−至■メン４乏７ｙ丘弓　（θ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　縦弾性率最大の方向が軸方向に対して一定の傾
斜角度に与えられてある異方性弾性材料からなる駆動子
の振動を用いて駆動力が発生されるところに特徴がある
超音波アクチュエータ。