JPH02206369A - 超音波振動を用いたポンプ装置 - Google Patents

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］ 本発明は超音波振動を利用して液体、気体等の流体を送
給する超音波振動を用いたポンプ装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ この種の超音波振動を用いたものに超音波モータがある
。この超音波モータには特開昭５９−１８５１７７号公
報に掲載の技術がある。

この技術は、弾性体に圧電体によって弾性進行波を発生
させ、これにより移動体を駆動する超音波モータに関す
るものである。

具体的には、第７図から第９図の従来の超音波モータの
説明図に示すように構成されていた。

第７図は従来の超音波モータの駆動原理図、第８図は従
来の超音波モータの弾性体に弾性進行波を発生させる原
理図、第９図は従来の超音波モータの要部分解斜視図で
ある。

第７図の超音波モータの駆動原理図に示すように、弾性
体２に図示しない圧電体によって超音波振動を与えると
、表面弾性波が発生して振動子の表面を伝搬する。この
弾性波は縦波と横波を伴った表面波で、その質点Ｍは欄
内軌道を描く運動となる。更に、質点Ｍについて着目す
ると、縦振幅Ｕ、横振幅Ｗの欄内運動を行っており、表
面波の進行方向をＸ軸方向とすると、欄内運動は１波長
毎に質点Ｍ、Ｍ’　　・・・を有し、その頂点速度Ｖは
Ｘ軸成分のみであって、ｖ＝２πｆｕ（但し、ｆは振動
数）で表される。そこで、この表面に移動体１の表面を
加圧接触させると移動体表面は質点Ｍ、Ｍ’　　・・・
のみで接触するから、移動体１は弾性体２との間の摩擦
力により矢印Ｎの方向に駆動されることになる。そして
、矢印Ｎ方向の移動体１の移動速度は振動数ｆに比例す
る。

また、移動体１の移動は加圧接触による摩擦駆動を行う
ため、縦振幅Ｕばかりでなく、横振幅Ｗにも依存する。

即ち、移動体１の移動速度は欄内運動の大きさに比例し
、欄内運動が大きいとその速度は速い。したがって、移
動体速度は圧電体に加える電圧に比例することになる。

第８図の弾性体２に表面波を発生させる原理図に示すよ
うに、圧電体３ａ及び圧電体３ｂは弾性体２の共振周波
数から最も効率良く弾性波を得ることができるような間
隔で、弾性体２に貼り付けたもので、例えば、セラミッ
クス等の圧電材料からなるものである。超音波モータ駆
動用の圧電体３ａ及び圧電体３ｂの電源は、Ｖ＝ＶＯｓ
ｉｎ　（ＩＪ　ｔなる電圧を供給しており、してＶ＝Ｖ
Ｏｓｌｎωｔなる出力電圧が直接、また、π／２移相器
によって電源の出力電圧がシフトされ、Ｖ＝ＶＯｓＩｎ
（ωｔ±π／２）なる電圧が印加されている。なお、前
記π／２移相器によるシフトの＋またはは移動体の移動
方向により決定される。

弾性進行波は第８図の右方向に進行するが、弾性体２の
駆動面の任意の質点は反時計方向の運動を行う。したが
って、駆動面に圧接される移動体１は左方向に移動する
。

このような原理に基ずいて、超音波モータは第９図に記
載の要部分解斜視図のように構成されている。

図において、圧電体３ａ及び圧電体３ｂは弾性体２の外
周面に、弾性体２の材質形状によって決定される最も効
率の良い間隔を持って貼り付けられている。したがって
、この弾性体２を前述のように駆動すると、弾性体２の
外周面及び内周面に弾性進行波が発生する。故に、ここ
で、移動体１をその外周面が弾性体２の内周面に圧接す
るように構成して、弾性体２を固定すると移動体１が、
逆に、移動体１を固定すると弾性体２が回転する。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のように構成された超音波モータは、液体ポンプ等
の流体ポンプに軸接続され流体ポンプを駆動するように
構成されて使用されることもある。

しかし、超音波モータと流体ポンプとを一体化すると超
音波モータまたは流体ポンプのほぼ２倍の体積容量とな
り、また、流体ポンプの出力制御を超音波モータ側で行
なうと超音波モータ及び流体ポンプの特性によって決定
されるため、微妙な流量調節が困難であったり、応答性
を良くすることができなかった。また、流体ポンプの容
量を大きく可変することができなかった。

液体ポンプ等の流体ポンプに超音波振動を使用するもの
として公知のものには、オンデマンド型のインクジェッ
トプリンタヘッドがある。しかし、この種の超音波振動
子自体の歪世を直接用いるものでは、その排出量が限ら
れており、また、油圧系等の流体回路系に配設が困難で
あった。

そこで、本発明は流体回路系にも配設可能で、流体ポン
プの容量を大幅に可変にでき、応答性を良くするとかで
きる超音波振動を用いたポンプ装置の提供を課題とする
ものである。

［課題を解決するための手段］ 請求項１にかかる超音波振動を用いたポンプ装置は、駆
動部の弾性体に接合した圧電体によって、前記弾性体に
弾性進行波を発生させ、弾性進行波が発生していない通
常状態で前記駆動部の弾性体と接触して配設された固定
部の接触面は、前記駆動部の弾性体に弾性進行波が発生
したとき、前記駆動部の弾性体の一部とのみ接触させ、
前記固定部の接触面の両端部に位置する入力ポートから
出力ポートに流体を移送するものである。

また、請求項２にかかる超音波振動を用いたポンプ装置
は、上記第一の発明の駆動部の弾性体と固定部の接触面
との位置関係を、弾性進行波が発生していない通常状態
で駆動部の弾性体と離し、前記駆動部の弾性体に弾性進
行波が発生したとき、前記駆動部の弾性体の一部とのみ
接触するようにしたものである。

そして、請求項３にかかる超音波振動を用いたポンプ装
置は、駆動部の弾性進行波を発生させる弾性体を略櫛状
としたものである。

［作用］ 請求項１においては、駆動部の弾性体に接合した圧電体
によって、前記弾性体に弾性進行波を発生させると、弾
性進行波は駆動部の弾性体の表面を移動する。即ち、固
定部の接触面と接触する駆動部の弾性体の一部が入力ポ
ート側から出力ポート側に移行する。このとき、駆動部
の弾性体の端部と固定部の接触面との間の空間は流体を
閉じ込めた状態で移行し、入力ポート側から出力ポート
側に流体を送給することができる。弾性体に弾性進行波
を発生させていないとき、両者は接触しており、流体は
入力ポートと出力ポートとの間で遮断される。

請求項２においては、上記第一の発明の駆動部の弾性体
と固定部の接触面との位置関係が、弾性体に弾性進行波
を発生させていないときには、駆動部の弾性体と固定部
の接触面との間に隙間が生じ、流体は入力ポートと出力
ポートとの圧力差によって移動する。

請求項３においては、駆動部の弾性進行波を発生させる
弾性体が略櫛状であるから、圧電体による歪量を大きく
することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は第一の発明及び第二の発明の実施例である超音
波振動を用いたポンプ装置の動作原理図である。また、
第２図は第一の発明及び第二の発明の実施例である超音
波振動を用いたポンプ装置の平面図で、第３図は第２図
の切断線Ｙ−Ｙによる断面図、第４図は第２図の入力ポ
ートと出力ポート間を通る直径で切断した場合の展開図
である。

図において、固定部１１の下側にはその内側に筒状の下
面が解放された空洞１４が形成されており、また、固定
部１１の上面には前記空洞１４に貫通して後述する浅い
溝１５ａ及び深い溝１５ｂを刻設する径の中心を通った
深い溝１５ｂ側の２位置に、入力ポート１２及び出力ポ
ート１３が穿設されている。前記入力ポート１２及び出
力ポート１３は前記固定部１１の中心から半径Ｒだけ離
れた位置に中心を有している。また、前記固定部１１の
内側の筒状の空洞１４の上面には、前記固定部１１の中
心から半径Ｒだけ離れた位置に、略１８０度で深さの異
なる幅りの浅い溝１５ａ及び深い溝１５ｂが刻設されて
いる。前記人力ボート１２及び出力ポート１３の径は、
その全体が深い溝１５ｂに位置している。そして、前記
固定部１１の内側の筒状の空洞１４の中心、即ち、前記
半径Ｒ°の中心には雌螺子１６が切られている。

また、弾性体からなる略円板状の駆動部２１は、下面に
セラミックス等からなる圧電体２３が所定の間隔で貼り
付けである。前記駆動部２１の弾性体の上面は、前記固
定部１１の中心から半径Ｒだけ離れた位置に中心を有し
ている幅りの浅い溝１５ａ及び深い溝１５ｂの径方向に
嵌め合いを行ない、その周方向に対して嵌合する低い凸
条部２２ａ及び高い凸条部２２ｂを有している。前記弾
性体の駆動部２１の低い凸条部２２μ及び高い凸条部２
２ｂには、その直径方向に複数のスリ・ソト２２ａｌ及
びスリット２２ｂ１が刻設されている。

そして、前記スリット２２ａ１及びスリット２２ｂｌの
深さは、残余の弾性体の駆動部２１の厚みが均一となる
ようにされている。なお、前記固定部１１と駆動部２１
は互いに回動しないように一体化されている。

そして、前記圧電体２３は第５図の本実施例である超音
波振動を用いたポンプ装置の電極配置図のように貼り付
けられる。即ち、圧電体２３が貼り付けられる略円板状
の駆動部２１側にはその裏面が全面共通電極となって接
合されており、その表面は第５図に示すように、前記固
定部１１の中心から半径Ｒだけ離れた中心線の位置がλ
／２（λは波長）の幅内に１個の圧電体２３のエリアを
区切って、その分極方向を変えて一対のエリアの圧電体
２３ａ及び２３ｂを形成し、それを前記入力ポート１２
の位置からλ／４離れた位置の高い凸条部２２ｂ側の裏
面に配設する。また、低い凸条部２２ａ側の裏面には前
記入力ポート１２の位置から、分極方向を変えた一対の
エリアの圧電体２３ａ及び２３ｂを配設する。なお、図
中の＋。

−はλ／２の幅内にエリアを区切って配設した圧電体２
３の分極方向を示すものである。

前記入力ポート１２を境界に別れて配設した一対のエリ
アの圧電体２３ａ及び２３ｂの対には、互いに位相が９
０度異なる超音波振動周波数の電圧Ｅｌ及び電圧Ｅ２を
印加する。このとき、互いに位相が９０度異なる超音波
振動周波数の電圧Ｅ１及び電圧Ｅ２を印加する一対のエ
リアの圧電体２３ａ及び２３ｂの対には、λ／４の間隔
が設けであるから、弾性体からなる駆動部２１の低い凸
条部２２ａ及び高い凸条部２２ｂには、所定の方向に回
動する弾性進行波が発生する。

前記駆動部２１の中心には取付孔２５が穿設されており
、そこに挿通された雄螺子２６によって、前記固定部１
１の内側の筒状の空洞１４の中心に設けられた雌螺子１
６に螺着されている。雄螺子２６はワッシャ２７を介し
て皿バネ２８で、前記固定部１１に駆動部２１が押圧さ
れており、駆動部２１の低い凸条部２２ａは幅りの浅い
溝１５ａの上面に当接し、高い凸条部２２ｂは幅りの深
い溝１５ｂの」二面に当接する。

このように構成された本実施例の超音波振動を用いたポ
ンプ装置は、第１図に示すように動作する。

弾性体からなる駆動部２１に圧電体２３によって振動を
与えると、弾性進行波が発生して弾性体からなる駆動部
２１の表面、即ち、駆動部２１の高い凸条部２２ｂを表
面進行波が伝搬する。この弾性進行波は縦波と横波を伴
った表面波で、その質点は前述したように欄内軌道を描
く運動となる。

このとき、高い凸条部２２ｂの表面進行波の波高の山は
、固定部１１の幅りの深い溝１５ｂの上端と接触し、そ
の接触点Ａが摩擦しながら頂点速度Ｂで移動する。なお
、前記頂点速度Ｂは欄内運動の大きさ及び振動数に比例
する。したがって、移動体速度は圧電体２３に加える電
圧及び振動数に比例することになる。

前記高い凸条部２２ｂの表面進行波の波高の山の接触点
Ａが固定部１１の深い溝１５ｂの」１端と摩擦しながら
頂点速度Ｂで移動するとき、前記高い凸条部２２ｂの表
面進行波の接触点Ａで囲まれた谷が形成する空間Ｃは、
頂点速度Ｂと同一速度で移動する。即ち、高い凸条部２
２ｂの表面進行波の接触点Ａで囲まれた谷が形成する空
間Ｃは、駆動部２１の圧電体２３に振動を与え印加電圧
の位相差によってその移動方向が決定され、人力ボート
１２側から出力ポート１３側に空間Ｃが移動することに
なる。したがって、入力ポート１２側で供給された流体
は、高い凸条部２２ｂの表面進行波の接触点Ａで囲まれ
た谷が形成する空間Ｃによって移送され、出力ポート１
３側に送給される。

故に、本実施例の超音波振動を用いたポンプ装置は、弾
性体からなる駆動部２１の圧電体２３によって弾性進行
波を発生させると、人力ボート１２側に供給された流体
を出力ポート１３側に送給することができる。そして、
弾性進行波の発生を停止させると、駆動部２１の高い凸
条部２２ｂが深い溝１５ｂの上面に当接し、入力ポート
１２側と出力ポート１３側との間は遮断状態となる。

また、上記実施例においては、駆動部２１の低い凸条部
２２ａは幅りの浅い溝１５ａの上面に当接させ、高い凸
条部２２ｂは幅りの深い溝１５ｂの上面に当接させるも
のであるが、入力ポート１２側で供給された流体は高い
凸条部２２ｂの表面進行波の接触点Ａで囲まれた谷が形
成する空間Ｃによって移送されるものであるから、必ず
しも、駆動部２１の低い凸条部２２ａが浅い溝１５Ｈの
上面に当接する必要はない。例えば、駆動部２１の低い
凸条部２２ａが浅い溝１５ａの上面との間に間隙を設け
てもよいし、そこに他の弾性部材を介在させてもよい。

更に、上記実施例においては、駆動部２１の低い凸条部
２２ａは幅りの浅い溝１５ａの上面に当接させ、高い凸
条部２２ｂは幅りの深い溝１５ｂの上面に当接させるも
のであるが、本発明を実施する場合には、駆動部２１の
低い凸条部２２ａと高い凸条部２２ｂを同一高さの凸条
とすることもできる。しかし、上記実施例のように、駆
動部２１の高い凸条部２２ｂを深い溝１５ｂの上面に当
接させ、高い凸条部２２ｂの表面進行波の接触点Ａで囲
まれた谷の空間Ｃによって流体を移送するものでは、圧
電体２３によって生ずる歪量を大きくすることができる
。

そして、上記実施例では、弾性進行波が発生していない
状態で高い凸条部２２ｂを深い溝１５ｂの上面に当接さ
せ、高い凸条部２２ｂの表面進行波の接触点Ａで囲まれ
た谷の空間Ｃによって流体を移送しているが、弾性進行
波が発生していない状態で、高い凸条部２２ｂと深い溝
１５ｂの上面との間に間隙を有するものでも、同様にポ
ンプ機能を持たせることができる。

第６図は第二の発明の実施例である超音波振動を用いた
ポンプ装置の平面図の入力ポートと出力ポート間を通る
直径で切断した場合の展開図である。なお、図中、第一
の発明の実施例と同−符号及び同一記号は第一の発明の
実施例と同一または相当部分を示すものである。

図において、弾性体からな・る駆動部２１の外周の全周
に幅りの高さが均一な凸条部２２が形成されており、そ
の裏面にはリング状の圧電体２３が張り付けらけている
。前記全周に幅りの高さが均一な凸条部２２には、その
直径方向に複数のスリット２２ａ２が刻設されている。

そして、前記スリブｈ２２ａ２の深さは、残余の弾性体
の駆動部２１の厚みが均一となるようにされている。

また、固定部１１の上面には前記空洞１４に貫通する略
１８０度離れた位置に入力ポート１２及び出力ポート１
３が穿設されている。前記入力ポート１２及び出力ポー
ト１３は前記固定部１１の中心から半径Ｒだけ離れた位
置に中心を有している。前記固定部１１の内側の筒状の
空洞１４の上面には、前記固定部１１の中心から半径Ｒ
だけ離れた位置に、略１８０度で深さの異なる幅りの浅
い溝１５ａ及び深い溝１５ｂが刻設されている。

前記入力ポート１２及び出力ポート１３の径は、その全
体が深い溝１５ｂに位置している。

そして、弾性体からなる駆動部２１の中心部は、固定部
１１の中心部に取付けられており、前記固定部１１に弾
性体からなる駆動部２１が押圧されている。したがって
、駆動部２１の凸条部２２は幅りの浅い溝１５ａの上面
に当接し、凸条部２２は幅りの深い溝１５ｂの上面との
間に僅かな隙間を形成する。この隙間は凸条部２２に表
面進行波が発生したとき、その山が幅りの深い溝１５ｂ
の上面に当接できる距離とする。

この種の実施例では、上記発明の実施例の超音波振動を
用いたポンプ装置と同様に、第１図に示すように動作す
る。

弾性体からなる駆動部２１に圧電体２３によって振動を
与えると、弾性進行波が発生して弾性体からなる駆動部
２１の凸条部２２を表面進行波が伝搬する。このとき、
凸条部２２の表面進行波の波高の山の接触点Ａが固定部
１１の深い溝１５ｂの上端と摩擦しながら頂点速度Ｂで
移動し、前記凸条部２２の表面進行波の接触点Ａで囲ま
れた谷が形成する空間Ｃは、頂点速度Ｂと同一速度で移
動し、入力ポート１２側から出力ポート１３側に空間Ｃ
が移動する。したがって、入力ポート１２側で供給され
た流体は、凸条部２２の表面進行波の接触点Ａで囲まれ
た谷が形成する空間Ｃによって移送され、出力ポート１
３側に送給される。

故に、本実施例の超音波振動を用いたポンプ装置は、弾
性体からなる駆動部２１の圧電体２３によって弾性進行
波を発生させると、入力ポート１２側に供給された流体
を出力ポート１３側に送給することができる。しかし、
弾性進行波の発生を停止させると、駆動部２１の凸条部
２２が深い溝１５ｂの上面に当接していないから、入力
ポート１２側と出力ポート１３側との間は連通し、入力
ポート１２側と出力ポート１３側に加えられた流体圧の
差によって、流体が入力ポート１２と出力ポート１３と
の間を移動する。

なお、本実施例では駆動部２１の凸条部２２が深い溝１
５ｂの上面に当接していない構成としているが、本発明
を実施する場合には、駆動部２１の凸条部２２を低く、
逆に、固定部１１の溝を均一の深さとしてもよい。

このように、第一の発明の超音波振動を用いたポンプ装
置は、弾性体の低い凸条部２２ａ及び高い凸条部２２ｂ
からなる凸条部の裏面に接合した圧電体２３によって、
前記弾性体に弾性進行波を発生させる駆動部２１と、通
常状態で前記駆動部２１の弾性体の高い凸条部２２ｂか
らなる凸条部と接触しており、前記駆動部２１の弾性体
に弾性進行波が発生したとき、前記駆動部２１の弾性体
の一部とのみ接触する深い溝１５ｂからなる溝部を有す
る固定部１１と、前記固定部１１の深い溝１５ｂからな
る溝部の２位置に設けられた人力ボート１２及び出力ポ
ート１３からなるものである。

したがって、弾性体からなる駆動部２１に圧電体２３に
よって振動を与えると、弾性進行波が発生して駆動部２
１の弾性体の凸条部に表面進行波が伝搬する。このとき
、表面進行波によって駆動部２１の凸条部の一部は固定
部１１の溝部の接触面と接触し、その接触点Ａが摩擦し
ながら圧電体２３に加える電圧及び振動数に比例する頂
点速度Ｂで移動する。

前記接触点Ａが固定部１１を摩擦しながら頂点速度Ｂで
移動するとき、前記表面進行波の接触点Ａ及び前記表面
進行波の谷で形成された人力ボート１２側の空間の体積
は増大し、出力ポート１３側の空間の体積は減少する。

故に、入力ポート１２側に供給された空間の流体は吸入
され、出力ポート１３側に供給された空間の流体は排出
される。即ち、入力ポート１２側から出力ポート１３側
に接触点Ａが固定部１１を摩擦しながら頂点速度Ｂで移
動するとき、それによって入力ポート１２側で供給され
た流体は移送され、出力ポート１３側に送給される。

また、本実施例の超音波振動を用いたポンプ装置は、弾
性進行波の発生を停止させると、駆動部２１が固定部１
１の上面に当接し、入力ポート１２側と出力ポート１３
側との間は遮断状態となる。

第二の発明の超音波振動を用いたポンプ装置は、弾性体
からなる凸条部２２の裏面に接合した圧電体２３によっ
て、前記弾性体に弾性進行波を発生させる駆動部２１と
、通常状態で前記駆動部２１の弾性体からなる凸条部２
２と離れており、前記駆動部２１の弾性体に弾性進行波
が発生したとき、前記駆動部２１の弾性体の凸条部２２
の一部とのみ接触する深い溝１５ｂの接触面を有する固
定部１１と、前記固定部１１の深い溝１５ｂの２位置に
設けられた入力ポート１２及び出力ポート１３からなる
ものである。

したがって、弾性体からなる駆動部２１に圧電体２３に
よって振動を与えると、弾性進行波が発生して駆動部２
１の弾性体の凸条部２２に表面進行波が伝搬する。この
とき、表面進行波によって駆動部２１の凸条部２２の一
部は固定部１１の溝部の深い溝１５ｂの接触面と接触し
、その接触点Ａが摩擦しながら圧電体２３に加える電圧
及び振動数に比例する頂点速度Ｂで移動する。

故に、第一の発明の実施例と同様に、入力ポート１２側
に供給された空間の流体は吸入され、出力ポート１３側
に供給された空間の流体は排出される。即ち、入力ポー
ト１２側から出力ポート１３側に接触点Ａが固定部１１
を摩擦しながら頂点速度Ｂで移動するとき、それによっ
て入力ポート１２側で供給された流体は移送され、出力
ポート１３側に送給される。

また、本実施例の超音波振動を用いたポンプ装置は、弾
性進行波の発生を停止させると、駆動部２１の凸条部２
２と固定部１１の溝部の深い溝１５ｂとの間に隙間が生
じ、入力ポート１２側と出力ポート１３側との間は連通
状態となる。即ち、第二の発明の実施例では、弾性進行
波の発生を停止させると、人力ボート１２側と出力ポー
ト１３側との間はその圧力差によって流体が移動する。

ところで、上記各発明の実施例の弾性体からなる凸条部
の裏面に接合した圧電体によって、前記弾性体に弾性進
行波を発生させる駆動部と、弾性進行波の発生時に前記
駆動部の弾性体の凸条部の一部とのみ接触する溝部を有
する固定部とは、その凸条部及び溝部を環状としている
。しかし、本各発明を実施する場合には、凸条部及び溝
部を直線状とすることができる。

また、上記各発明の実施例の固定部の溝部の２位置に設
けられた入力ポート及び出力ポートは、固定部の上面に
設けたものであるが、本各発明を実施する場合には、前
記固定部の上面に限定されるものでなく、溝部の内側及
び／または外側の２位置に設けることができる。

そして、上記各発明の実施例の駆動部の弾性進行波を発
生させる弾性体からなる凸条部は、その長さに段差を設
けた略櫛状としたものである。しかし、各発明を実施す
る場合には、駆動部の弾性進行波を発生させる弾性体の
長さに段差を設けた略櫛状とするものに限定されるもの
ではなく、単に櫛状としたもの或いは櫛状にするスリッ
トをなくすこともできる。この種の櫛状にしたものでは
、圧電体の歪量を効率良く弾性進行波の発生とすること
ができる。また、駆動部の弾性進行波を発生させる弾性
体の長さに段差を設けた略櫛状としたものでは、略櫛状
の片によって流体抵抗を大きくすることができる。

［発明の効果］ 以上のように、請求項１の超音波振動を用いたポンプ装
置は、弾性体からなる凸条部の裏面に接合した圧電体に
よって、前記弾性体に弾性進行波を発生させる駆動部と
、通常状態で前記駆動部の弾性体からなる凸条部と接触
しており、前記駆動部の弾性体に弾性進行波が発生した
とき、前記駆動部の弾性体の一部とのみ接触し、その接
触部が移動する溝部を有する固定部と、前記固定部の溝
部の２位置に設けられた入力ポート及び出力ポートから
なるものである。

したがって、弾性体からなる駆動部の圧電体によって弾
性進行波を発生させると、弾性進行波が弾性体からなる
駆動部の凸条部を表面進行波が伝搬する方向、即ち、入
力ポート側に供給された流体を出力ポート側に移送する
方向に送給することができる。また、弾性進行波の発生
を停止させると、駆動部の凸条部が溝部に当接し、入力
ポート側と出力ポート側との間は遮断される。

そして、入力ポートと出力ポートは流体回路に接続でき
、流体回路のに配設した流体ポンプとして使用すること
ができる 更に、超音波振動周波数及び超音波振動振幅の調整によ
って流体ポンプの容量を大幅に可変にできるから、超音
波振動周波数及び超音波振動振幅の調整により移送速度
を可変でき、しかも、その応答性を良くするとかできる
。

請求項２の超音波振動を用いたポンプ装置は、弾性体か
らなる凸条部の裏面に接合した圧電体によって、前記弾
性体に弾性進行波を発生させる駆動部と、通常状態で前
記駆動部の弾性体からなる凸条部と離れており、前記駆
動部の弾性体に弾性進行波が発生したとき、前記駆動部
の弾性体の一部とのみ接触し、その接触部が移動する溝
部を有する固定部と、前記固定部の溝部の２位置に設け
られた入力ボート及び出力ポートからなるものである。

したがって、弾性体からなる駆動部に圧電体によって振
動を与えると、弾性進行波が発生して弾性体からなる駆
動部の凸条部を表面進行波が伝搬し、入力ボート側に供
給された流体を出力ポート側に送給することができる。

また、弾性進行波の発生を停止させると、駆動部の凸条
部が溝部に当接していないから、人力ボート側と出力ポ
ート側との間は連通し、人力ボート側と出力ポート側に
加えられた流体圧の差によって、流体が人力ボートと出
力ポートとの間を移動する。

そして、上記発明と同様、入力ボート側と出力ポート側
に流体回路を接続でき、更に、超音波振動周波数及び超
音波振動振幅の調整によって流体ポンプの容量を大幅に
可変でき、しかも、その応答性を良くするとかできる。

請求項３の超音波振動を用いたポンプ装置は、駆動部の
弾性進行波を発生させる弾性体からなる凸条部は略櫛状
としたものであるから、その流体抵抗を大きくでき、ポ
ンプの流体移動効率を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の発明及び第二の発明の実施例である超音
波振動を用いたポンプ装置の動作原理図、第２図は第一
の発明及び第二の発明の実施例である超音波振動を用い
たポンプ装置の平面図、第３図は第２図の切断線Ｙ−Ｙ
による断面図、第４図は第２図の入ノｊポートと出力ボ
ート間を通る直径で切断した場合の展開図、第５図は第
一の発明及び第二の発明の本実施例である超音波振動を
用いたポンプ装置の電極配置図、第６図は第二の発明の
実施例である超音波振動を用いたポンプ装置の平面図の
入力ボートと出力ボート間を通る直径で切断した場合の
展開図、第７図は従来の超音波モータの駆動原理図、第
８図は従来の超音波モータの弾性体に弾性進行波を発生
させる原理図、第９図は従来の超音波モータの要部分解
斜視図である。 図において、 １１：固定部　　　　１２：入力ポート１３：出力ボー
ト　１５ａ：浅い溝 １５ｂ：深い溝　　　　２１：駆動部 ２２ａ：低い凸条部　２２ｂ：高い凸条部２２：凸条部
　　　　２３：圧電体 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 特許出願人　アイシン精機株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）弾性体からなる凸条部の裏面に接合した圧電体に
   よって、前記弾性体に弾性進行波を発生させる駆動部と
   、 弾性進行波が発生していないとき、前記駆動部の弾性体
   からなる凸条部と面接触し、前記駆動部の弾性体に弾性
   進行波が発生したとき、前記駆動部の弾性体の一部との
   み接触し、その接触部が移動する溝部を有する固定部と
   、 前記固定部の溝部の２位置に設けられた入力ポート及び
   出力ポートと を具備することを特徴とする超音波振動を用いたポンプ
   装置。
2. （２）弾性体からなる凸条部の裏面に接合した圧電体に
   よって、前記弾性体に弾性進行波を発生させる駆動部と
   、 弾性進行波が発生していないとき、前記駆動部の弾性体
   からなる凸条部との間に間隙を形成し、前記駆動部の弾
   性体に弾性進行波が発生したとき、前記駆動部の弾性体
   の一部とのみ接触し、その接触部が移動する溝部を有す
   る固定部と、 前記固定部の溝部の２位置に設けられた入力ポート及び
   出力ポートと を具備することを特徴とする超音波振動を用いたポンプ
   装置。
3. （３）前記駆動部の弾性進行波を発生させる弾性体から
   なる凸条部は、略櫛状としたことを特徴とする超音波振
   動を用いたポンプ装置。