JPH02228277A - 超音波駆動装置 - Google Patents
超音波駆動装置Info
- Publication number
- JPH02228277A JPH02228277A JP1047846A JP4784689A JPH02228277A JP H02228277 A JPH02228277 A JP H02228277A JP 1047846 A JP1047846 A JP 1047846A JP 4784689 A JP4784689 A JP 4784689A JP H02228277 A JPH02228277 A JP H02228277A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric element
- power source
- ultrasonic
- stator
- impedance
- Prior art date
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- Granted
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 24
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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、ランジュバン型振動子において、縦振動の共
振と捻じり振動の共振を簡単に合わせることができる超
音波駆動装置に関する。
振と捻じり振動の共振を簡単に合わせることができる超
音波駆動装置に関する。
［従来技術］
従来、ボルト締めランジュバン型振動子は超超音波魚群
探知機や超音波顕微鏡等において超音波を発生するため
に使用されているが、圧電素子を挟持して固定する金属
ブロックの長さが同じ場合は、ランジュバン型振動子の
端面及び側面に回転移動する楕円振動が発生しないため
、ボルト締めランジュバン型振動子の端面に被駆動体を
接触させても、被駆動体を駆動することができない。
探知機や超音波顕微鏡等において超音波を発生するため
に使用されているが、圧電素子を挟持して固定する金属
ブロックの長さが同じ場合は、ランジュバン型振動子の
端面及び側面に回転移動する楕円振動が発生しないため
、ボルト締めランジュバン型振動子の端面に被駆動体を
接触させても、被駆動体を駆動することができない。
そこで１本出願人は、ランジュバン型振動子の圧電素子
を挟持する金属ブロックを非対称にすることによって、
圧電素子で発生した縦振動により金属ブロックを固定す
るボルトのねじで捩り振動が発生し、それによってラン
ジュバン型振動子の端面に楕円振動が発生することを発
見した。従って、この非対称ランジュバン型振動子の端
面または側面に被駆動体を組合わせて、被駆動体を駆動
するようにした超音波駆動装置を提案した（特願昭６２
−６３４６０号参照）。
を挟持する金属ブロックを非対称にすることによって、
圧電素子で発生した縦振動により金属ブロックを固定す
るボルトのねじで捩り振動が発生し、それによってラン
ジュバン型振動子の端面に楕円振動が発生することを発
見した。従って、この非対称ランジュバン型振動子の端
面または側面に被駆動体を組合わせて、被駆動体を駆動
するようにした超音波駆動装置を提案した（特願昭６２
−６３４６０号参照）。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、この非対称ボルト締めランジュバン型振
動子では、圧電素子で発生した縦振動の共振と、ボルト
のねじによって発生する捩り振動の共振とを一致させる
ため、長い金属ブロックと全体の長さをあるた定の関係
に調整しなければならず、そのために金属ブロックの長
さを研削しなければならなかった。
動子では、圧電素子で発生した縦振動の共振と、ボルト
のねじによって発生する捩り振動の共振とを一致させる
ため、長い金属ブロックと全体の長さをあるた定の関係
に調整しなければならず、そのために金属ブロックの長
さを研削しなければならなかった。
本発明は、金属ブロックを研削することなく、インピー
ダンスを変更することにより簡単に縦振動の共振と捩り
振動の共振を合わせて、楕円振動を発生する超音波駆動
装置を提供することを目的とするものである。
ダンスを変更することにより簡単に縦振動の共振と捩り
振動の共振を合わせて、楕円振動を発生する超音波駆動
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］
本発明は、上記目的を達成するために、中央の金属ブロ
ックと両側の金属ブロックの間に圧電素子を装着し、中
央の金属ブロックと両側の金属ブロックをそれぞれボル
トで固定し、一方の圧電素子に交流電源を接続し、他方
の圧電素子に負荷インピーダンスを接続してステータを
構成し、該ステータの端面に被駆動体を組合わせたもの
である。
ックと両側の金属ブロックの間に圧電素子を装着し、中
央の金属ブロックと両側の金属ブロックをそれぞれボル
トで固定し、一方の圧電素子に交流電源を接続し、他方
の圧電素子に負荷インピーダンスを接続してステータを
構成し、該ステータの端面に被駆動体を組合わせたもの
である。
また、交流電源を接続した圧電素子の電極を２分割して
もよい、さらに、負荷インピーダンスはインダクタンス
でもよい。また、負荷インピーダンスはキャパシタンス
でもよい、さらに、負荷インピーダンスは抵抗でもよい
。また、インピーダンスを可変することにより縦振動の
共振周波数を変化させ、捩り振動の共振周波数に一致さ
せることものである。
もよい、さらに、負荷インピーダンスはインダクタンス
でもよい。また、負荷インピーダンスはキャパシタンス
でもよい、さらに、負荷インピーダンスは抵抗でもよい
。また、インピーダンスを可変することにより縦振動の
共振周波数を変化させ、捩り振動の共振周波数に一致さ
せることものである。
［作用］
本発明によれば、一方の圧電素子に交流電源を接続し、
他方の圧電素子の負荷インピーダンスを可変することに
よって、捩り振動の共振と縦振動の共振をほぼ一致させ
ることができ、それによって、振動子の端面または側面
に強い楕円振動が発生するので、振動子の端面または側
面に被駆動体を組合わせることにより、被駆動体を駆動
することができる。
他方の圧電素子の負荷インピーダンスを可変することに
よって、捩り振動の共振と縦振動の共振をほぼ一致させ
ることができ、それによって、振動子の端面または側面
に強い楕円振動が発生するので、振動子の端面または側
面に被駆動体を組合わせることにより、被駆動体を駆動
することができる。
［実施例］
第１図を参照すると、本発明の実施例の超音波駆動装置
では、圧電素子１．２は金属ブロック３゜４及び４．５
の間にそれぞれ挟持され、また金属ブロック３，４はボ
ルト６で固定され、金属ブロック４．５はボルト７で固
定されている。そして。
では、圧電素子１．２は金属ブロック３゜４及び４．５
の間にそれぞれ挟持され、また金属ブロック３，４はボ
ルト６で固定され、金属ブロック４．５はボルト７で固
定されている。そして。
２つの圧電素子１の間に設けられた電極８と圧電素子１
と金属ブロック３の間に設けられた電極９との間に交流
電源１０が接続され、また２つの圧電素子２の間に設け
られた電極１１に可変インダクタンス１２の一端が接続
され、他端はアースされ、また交流電源１０の一端はア
ースすることによってステータ１３が構成される。
と金属ブロック３の間に設けられた電極９との間に交流
電源１０が接続され、また２つの圧電素子２の間に設け
られた電極１１に可変インダクタンス１２の一端が接続
され、他端はアースされ、また交流電源１０の一端はア
ースすることによってステータ１３が構成される。
このように構成された本実施例の超音波駆動装置のステ
ータ１３では、交流電源１０から交流電圧を印加して圧
電素子１でステータ１３を駆動すると、圧電振動子２に
接続された可変インダクタンス１２と圧電素子２の間に
エネルギーの出入があり、その結果１等価的に全長が変
化したことになり、第２図及び第３図に示すように、縦
振動の共振周波数（曲線Ａ）を可変することができ、ま
た、それに伴って、捩り振動の共振周波数（曲線Ｂ）を
可変することができる。
ータ１３では、交流電源１０から交流電圧を印加して圧
電素子１でステータ１３を駆動すると、圧電振動子２に
接続された可変インダクタンス１２と圧電素子２の間に
エネルギーの出入があり、その結果１等価的に全長が変
化したことになり、第２図及び第３図に示すように、縦
振動の共振周波数（曲線Ａ）を可変することができ、ま
た、それに伴って、捩り振動の共振周波数（曲線Ｂ）を
可変することができる。
従って、第２図及び第３図に示すように、縦振動の共振
Ａを捩り振動の共振Ｂをほぼ近ずけることができ、それ
によって、ステータ１３の端面及び側面に楕円振動が発
生する。この楕円振動が発生しているステータの端面ま
たは側面に被駆動体１４を組合わせることによって回転
体１４を回転させることができる。
Ａを捩り振動の共振Ｂをほぼ近ずけることができ、それ
によって、ステータ１３の端面及び側面に楕円振動が発
生する。この楕円振動が発生しているステータの端面ま
たは側面に被駆動体１４を組合わせることによって回転
体１４を回転させることができる。
また、第４図を参照すると、本発明の他の実施例の超音
波駆動装置において、１．２は圧電素子。
波駆動装置において、１．２は圧電素子。
３．４は金属ブロック３．４．５は金属ブロック。
６．７はボルト、９，１１は電極、１０は交流電源、１
２は可変インダクタンス、１３はステータであり、これ
らの構成は上記実施例の構成とほぼ同じであるので説明
は省略するが１本実施例では、交流電源１ｏが接続され
る電極８を２つに分割して分割電極８ａ、８ｂを構成し
、これらの電極８ａ、９ｂをスイッチ１５の固定接点ａ
、ｂにそれぞれ接続し、可変接点Ｃを交流電源１０に接
続する。
２は可変インダクタンス、１３はステータであり、これ
らの構成は上記実施例の構成とほぼ同じであるので説明
は省略するが１本実施例では、交流電源１ｏが接続され
る電極８を２つに分割して分割電極８ａ、８ｂを構成し
、これらの電極８ａ、９ｂをスイッチ１５の固定接点ａ
、ｂにそれぞれ接続し、可変接点Ｃを交流電源１０に接
続する。
このように構成した本実施例の超音波駆動装置では、ス
イッチ１５の可変接点Ｃを固定接点ａ、ｂのいずれかに
接触させることにより圧電素子１の片側だけを駆動する
と、ステータ１３の端面に発生する楕円振動の移動方向
を一方向または反対方向にすることができる。従って、
このステータ１３に被駆動体１４を組合わせると、被駆
動体を正転または逆転させることができる。
イッチ１５の可変接点Ｃを固定接点ａ、ｂのいずれかに
接触させることにより圧電素子１の片側だけを駆動する
と、ステータ１３の端面に発生する楕円振動の移動方向
を一方向または反対方向にすることができる。従って、
このステータ１３に被駆動体１４を組合わせると、被駆
動体を正転または逆転させることができる。
なお、上記実施例において、他方の圧電素子２にインダ
クタンス１２を接続するようにしたが。
クタンス１２を接続するようにしたが。
キャパシタンスや抵抗のようなインピーダンスでもよい
。
。
［発明の効果コ
本発明は１以上のように構成されているので、一方の圧
電素子に交流電源を接続し、他方の圧電素子に接続した
インピーダンを可変することにより、縦振動の共振と捩
り振動の共振をほぼ一致させることができるので、ステ
ータの端面または側面に進行する楕円振動を容易に発生
することができ、従来例のように金属ブロックを研削す
る必要がないという利点がある。
電素子に交流電源を接続し、他方の圧電素子に接続した
インピーダンを可変することにより、縦振動の共振と捩
り振動の共振をほぼ一致させることができるので、ステ
ータの端面または側面に進行する楕円振動を容易に発生
することができ、従来例のように金属ブロックを研削す
る必要がないという利点がある。
第１図は本発明の実施例の超音波駆動装置の側面図、第
２図はインダクタンスを可変することにより、縦振動の
共振と捩り振動の共振をほぼ一致させる状態を示した図
、第３図は第２図の一部拡大図、第４図は本発明の他の
実施例の超音波駆動装置の側面図である。 １．２・・・圧電素子、３．４・・・金属ブロック３゜
４．５・・・金属ブロック、６．７・・・ボルト、８゜
９・・・電極、１０・・・交流電源、１１・・・電極、
１２・・・可変インダクタンス、１３・・・ステータ。 第２図
２図はインダクタンスを可変することにより、縦振動の
共振と捩り振動の共振をほぼ一致させる状態を示した図
、第３図は第２図の一部拡大図、第４図は本発明の他の
実施例の超音波駆動装置の側面図である。 １．２・・・圧電素子、３．４・・・金属ブロック３゜
４．５・・・金属ブロック、６．７・・・ボルト、８゜
９・・・電極、１０・・・交流電源、１１・・・電極、
１２・・・可変インダクタンス、１３・・・ステータ。 第２図
Claims (6)
- １． 中央の金属ブロックと両側の金属ブロックの間に
圧電素子を装着し、中央の金属ブロックと両側の金属ブ
ロックをそれぞれボルトで固定し、一方の圧電素子に交
流電源を接続し、他方の圧電素子に負荷インピーダンス
を接続してステータを構成し、該ステータの端面に被駆
動体を組合わせてなる超音波駆動装置。 - ２． 前記交流電源を接続した圧電素子の電極を２分割
したことを特徴とする請求項１記載の超音波駆動装置。 - ３． 前記負荷インピーダンスはインダクタンスである
ことを特徴とする請求項１記載の超音波駆動装置。 - ４． 前記負荷インピーダンスはキャパシタンスである
ことを特徴とする請求項１記載の超音波駆動装置。 - ５． 前記負荷インピーダンスは抵抗であることを特徴
とする請求項１記載の超音波駆動装置。 - ６． 前記インピーダンスを可変することにより縦振動
の共振周波数を変化させ、捩り振動の共振周波数に一致
させることを特徴とする請求項１記載の超音波駆動装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047846A JP3061386B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 超音波駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1047846A JP3061386B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 超音波駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02228277A true JPH02228277A (ja) | 1990-09-11 |
| JP3061386B2 JP3061386B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=12786733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1047846A Expired - Lifetime JP3061386B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 超音波駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3061386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074605A (en) * | 1995-03-10 | 2000-06-13 | Entremed, Inc. | Flow electroporation chamber and method |
-
1989
- 1989-02-28 JP JP1047846A patent/JP3061386B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074605A (en) * | 1995-03-10 | 2000-06-13 | Entremed, Inc. | Flow electroporation chamber and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3061386B2 (ja) | 2000-07-10 |
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Legal Events
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