JPH02237481A - 振動波モータ - Google Patents
振動波モータInfo
- Publication number
- JPH02237481A JPH02237481A JP1054538A JP5453889A JPH02237481A JP H02237481 A JPH02237481 A JP H02237481A JP 1054538 A JP1054538 A JP 1054538A JP 5453889 A JP5453889 A JP 5453889A JP H02237481 A JPH02237481 A JP H02237481A
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- JP
- Japan
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- vibrating body
- outside
- straight portion
- straight
- conversion element
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 title 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 6
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization 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
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/08—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
- Jigging Conveyors (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】
（発明の利用分野）
本発明は、振動波モータ、特にその振動体に関するもの
である． （発明の背景） １は振動体であり、従来の振動波モータに用いられる該
振動体ｌは第８図に示すように一定の断面形状をしてい
る．２は圧電性素子である．圧電性素子２の分極，配置
，２相交流電界のかけ方は従来通りである．すなわち、
位置的および時間的に９０”ずれた２つの定在波によっ
て進行性振動波を発生させる．第８図の場合は、圧電性
素子２面に垂直な振動モードを利用し、直線部を使って
リニア送りをするものである．尚、振動体１のスリット
は送り速度を速くするために設けられている． しかし、前記振動体１に発生する進行波は、円弧部の内
径と外径で長さが異なるため、必要とする振動以外のね
じれ成分が発生していた．第９．１０図は有限要素法に
よる固有値解析によって求めた２つの定在波モードの変
位の等高線図である．変位は、圧電性素子２の面に垂直
な方向の成分で、第９．１０図は圧電性素子の面の等高
線を示している．変位量は、最大変位を「１」として正
規化している．この図に示すように、振動体には駆動に
使用する直線部に、必要とする振動以外のねじれ成分が
発生しており、これが効率の低下および音の発生の原因
となっていた．（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、振動のねじ
れ成分をなくし、効率の低下及び音の発生を防止するこ
とのできる振動波モータを提供することである． （発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、振動体の円弧部
を、その内側と外側とで曲げ剛性が異なる形状とし、以
て、駆動に用いる直線部でのねじれ成分を軽減させるよ
うにしたことを特徴とする． また、振動体の直線部を、円弧部のねじれ剛性よりも高
めた形状とし、以て、直線部に生じるねじれ成分を直線
部にて小さくするようにしたことを特徴とする。
である． （発明の背景） １は振動体であり、従来の振動波モータに用いられる該
振動体ｌは第８図に示すように一定の断面形状をしてい
る．２は圧電性素子である．圧電性素子２の分極，配置
，２相交流電界のかけ方は従来通りである．すなわち、
位置的および時間的に９０”ずれた２つの定在波によっ
て進行性振動波を発生させる．第８図の場合は、圧電性
素子２面に垂直な振動モードを利用し、直線部を使って
リニア送りをするものである．尚、振動体１のスリット
は送り速度を速くするために設けられている． しかし、前記振動体１に発生する進行波は、円弧部の内
径と外径で長さが異なるため、必要とする振動以外のね
じれ成分が発生していた．第９．１０図は有限要素法に
よる固有値解析によって求めた２つの定在波モードの変
位の等高線図である．変位は、圧電性素子２の面に垂直
な方向の成分で、第９．１０図は圧電性素子の面の等高
線を示している．変位量は、最大変位を「１」として正
規化している．この図に示すように、振動体には駆動に
使用する直線部に、必要とする振動以外のねじれ成分が
発生しており、これが効率の低下および音の発生の原因
となっていた．（発明の目的） 本発明の目的は、上述した問題点を解決し、振動のねじ
れ成分をなくし、効率の低下及び音の発生を防止するこ
とのできる振動波モータを提供することである． （発明の特徴） 上記目的を達成するために、本発明は、振動体の円弧部
を、その内側と外側とで曲げ剛性が異なる形状とし、以
て、駆動に用いる直線部でのねじれ成分を軽減させるよ
うにしたことを特徴とする． また、振動体の直線部を、円弧部のねじれ剛性よりも高
めた形状とし、以て、直線部に生じるねじれ成分を直線
部にて小さくするようにしたことを特徴とする。
（発明の実施例）
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図であり、第
８図と同じ部分は同一符号を付してある． 本実施例の振動体３は、駆動には使用しない円弧部のス
リットが取られ、断面の高さに段差をつけられた形状と
なっている．これは、内側の高さを外側よりも低くし、
内側の曲げ剛性を外側よりも小さくするためである。第
２．３図は、このような形状にした場合の、有限要素法
による固有値解析によって求めた２つの定在波モードの
変位の等高線図である．この図から分かるように、直線
部のねじれがなくなっている．尚、この図で円弧部では
ねじれが存在するが、この部分は駆動には使用しないの
で、全く問題はない。
８図と同じ部分は同一符号を付してある． 本実施例の振動体３は、駆動には使用しない円弧部のス
リットが取られ、断面の高さに段差をつけられた形状と
なっている．これは、内側の高さを外側よりも低くし、
内側の曲げ剛性を外側よりも小さくするためである。第
２．３図は、このような形状にした場合の、有限要素法
による固有値解析によって求めた２つの定在波モードの
変位の等高線図である．この図から分かるように、直線
部のねじれがなくなっている．尚、この図で円弧部では
ねじれが存在するが、この部分は駆動には使用しないの
で、全く問題はない。
第４図は本発明の第２の実施例を示すものであり、円弧
部の断面形状を台形にし、高さを径方向に連続的に変え
た形状の振動体として、第１図実施例と同様、内側の曲
げ剛性を外側よりも小さくして直線部のねじれ成分をな
くすようにしている． 第５図は本発明の第３の実施例を示すものであり、第８
図に示す従来の弾性体の直線部の断面の幅を大きくした
形状をした振動体５として、直線部のねじれ成分をなく
している．つまり、直線部のねじれ剛性を大きくシ（高
め）、円弧部に生じるねじれ成分の影響が直線部に殆ど
伝わらないようにして、直線部のねじれ成分をなくして
いる．本実施例によれば、円弧部の内側（内径）と外側
（外径）の曲げ剛性を変えた形状にしたり、直線部の剛
性を高めることのできる形状にしている為、駆動に必要
とする振動モード以外のねじれ成分をなくし、効率の低
下および音の発生を防止することが可能となる． （変形例） 本実施例では、トラック状の振動体について述べてきた
が、これに限定されろものではなく、第６図に示すよう
な四角形状の振動体６であっても同様である（駆動に使
用しない直線部は、円弧部と同じ断面形状でよい）。ま
た、振動体として直線状のものがあるが、該振動体を、
スペース的に有利なように第７図に示す様に両端（一端
であっても良い）を円弧状にした振動体７とした場合、
同様にねじれの問題が生じるが、このようなものであっ
ても同様に適用可能である。
部の断面形状を台形にし、高さを径方向に連続的に変え
た形状の振動体として、第１図実施例と同様、内側の曲
げ剛性を外側よりも小さくして直線部のねじれ成分をな
くすようにしている． 第５図は本発明の第３の実施例を示すものであり、第８
図に示す従来の弾性体の直線部の断面の幅を大きくした
形状をした振動体５として、直線部のねじれ成分をなく
している．つまり、直線部のねじれ剛性を大きくシ（高
め）、円弧部に生じるねじれ成分の影響が直線部に殆ど
伝わらないようにして、直線部のねじれ成分をなくして
いる．本実施例によれば、円弧部の内側（内径）と外側
（外径）の曲げ剛性を変えた形状にしたり、直線部の剛
性を高めることのできる形状にしている為、駆動に必要
とする振動モード以外のねじれ成分をなくし、効率の低
下および音の発生を防止することが可能となる． （変形例） 本実施例では、トラック状の振動体について述べてきた
が、これに限定されろものではなく、第６図に示すよう
な四角形状の振動体６であっても同様である（駆動に使
用しない直線部は、円弧部と同じ断面形状でよい）。ま
た、振動体として直線状のものがあるが、該振動体を、
スペース的に有利なように第７図に示す様に両端（一端
であっても良い）を円弧状にした振動体７とした場合、
同様にねじれの問題が生じるが、このようなものであっ
ても同様に適用可能である。
また、本実施例では、スリットを持つ（＜シ歯状の接触
部を有する）振動体を示したが、スリットを持たないも
のであっても円弧部を有す振動体で有れば同様の効果を
得ることが可能であることは言うまでもないであろう。
部を有する）振動体を示したが、スリットを持たないも
のであっても円弧部を有す振動体で有れば同様の効果を
得ることが可能であることは言うまでもないであろう。
さらに、第１、２の実施例では、円弧部の断面形状を変
化させて、直線部のねじれ成分をなくすようにしている
が、円弧部の内側と外側とで剛性の異なる材質を用いた
構成としてもよい。
化させて、直線部のねじれ成分をなくすようにしている
が、円弧部の内側と外側とで剛性の異なる材質を用いた
構成としてもよい。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、振動体の円弧部
を、その内側と外側とで曲げ剛性が異なる形状とし、以
て、駆動に用いる直線部でのねじれ成分を軽減させるよ
うにし、 また、振動体の直線部を、円弧部のねじり剛性よりも高
めた形状とし、以て、円弧部に生じるねじれ成分を直線
部にて小さくするようにしたから、振動のねじれ成分を
なくし、効率の低下及び音の発生を防止することが可能
となる．
を、その内側と外側とで曲げ剛性が異なる形状とし、以
て、駆動に用いる直線部でのねじれ成分を軽減させるよ
うにし、 また、振動体の直線部を、円弧部のねじり剛性よりも高
めた形状とし、以て、円弧部に生じるねじれ成分を直線
部にて小さくするようにしたから、振動のねじれ成分を
なくし、効率の低下及び音の発生を防止することが可能
となる．
第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、第２図及
び第３図はその有限要素法による固有値解析によって求
めた２つの定在波モードの変位の等高線図、第４図は本
発明の第２の実施例を示す斜視図、第５図は本発明の第
３の実施例を示す斜視図、第６図及び第７図は本発明の
変形例を示す斜視図、第８図は従来の振動体を示す斜視
図、第９図及び第１０図はその有限要素法による固有値
解析によって求めた２つの定在波モードの変位の等高線
図である． ２・・・・・・圧電性素子、 ５・・・・・・振動体。
び第３図はその有限要素法による固有値解析によって求
めた２つの定在波モードの変位の等高線図、第４図は本
発明の第２の実施例を示す斜視図、第５図は本発明の第
３の実施例を示す斜視図、第６図及び第７図は本発明の
変形例を示す斜視図、第８図は従来の振動体を示す斜視
図、第９図及び第１０図はその有限要素法による固有値
解析によって求めた２つの定在波モードの変位の等高線
図である． ２・・・・・・圧電性素子、 ５・・・・・・振動体。
Claims (2)
- （１）電気−機械エネルギ変換素子と、直線部と円弧部
を有し、固着される前記電気−機械エネルギ変換素子に
周波電圧が印加されることにより生じる進行性振動波に
よって、摩擦接触する移動体をその直線部により駆動す
る振動体とを備えた振動波モータにおいて、前記振動体
の円弧部を、その内側と外側とで曲げ剛性が異なる形状
としたことを特徴とする振動波モータ。 - （２）電気−機械エネルギ変換素子と、直線部と円弧部
を有し、固着される前記電気−機械エネルギ変換素子に
周波電圧が印加されることにより生じる進行性振動波に
よって、摩擦接触する移動体をその直線部により駆動す
る振動体とを備えた振動波モータにおいて、前記振動体
の直線部を、円弧部のねじり剛性よりも高めた形状とし
たことを特徴とする振動波モータ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054538A JPH02237481A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 振動波モータ |
| US07/489,199 US5099167A (en) | 1989-03-07 | 1990-03-06 | Vibration wave driven motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1054538A JPH02237481A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 振動波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02237481A true JPH02237481A (ja) | 1990-09-20 |
Family
ID=12973446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1054538A Pending JPH02237481A (ja) | 1989-03-07 | 1989-03-07 | 振動波モータ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5099167A (ja) |
| JP (1) | JPH02237481A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2996477B2 (ja) * | 1990-02-05 | 1999-12-27 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置 |
| US5389849A (en) * | 1993-01-20 | 1995-02-14 | Olympus Optical Co., Ltd. | Tactility providing apparatus and manipulating device using the same |
| JP3155109B2 (ja) * | 1993-01-22 | 2001-04-09 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置およびプリンタ装置 |
| US5432394A (en) * | 1993-06-25 | 1995-07-11 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor having a vibratory body and method of producing the same |
| US6628046B2 (en) | 1997-05-27 | 2003-09-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type actuator |
| JP4731723B2 (ja) * | 2001-05-24 | 2011-07-27 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置の製造方法 |
| JP4027090B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2007-12-26 | キヤノン株式会社 | 振動体および振動波駆動装置 |
| JP4290168B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2009-07-01 | キヤノン株式会社 | 振動波駆動装置 |
| US10775681B2 (en) | 2015-11-27 | 2020-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Ultrasonic motor, drive control system, optical apparatus, and vibrator |
| US10536097B2 (en) | 2015-11-27 | 2020-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Ultrasonic motor, drive control system, optical apparatus, and vibrator |
| US10451833B2 (en) | 2015-11-27 | 2019-10-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Ultrasonic motor, drive control system, optical apparatus, and vibrator |
| US10516091B2 (en) | 2015-11-27 | 2019-12-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Ultrasonic motor, drive control system, optical apparatus, and vibrator |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4495432A (en) * | 1982-12-15 | 1985-01-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Piezoelectric vibration wave motor with sloped drive surface |
| JPS6022478A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波リニアモータ |
| JPS60148387A (ja) * | 1984-01-12 | 1985-08-05 | Hitachi Maxell Ltd | 定在波型圧電モ−タ |
| JPS60162487A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Canon Inc | 圧電駆動装置 |
| US4786836A (en) * | 1984-03-01 | 1988-11-22 | Matsushita Electric Industrail Co., Ltd. | Piezoelectric motor |
| JPS61224880A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
-
1989
- 1989-03-07 JP JP1054538A patent/JPH02237481A/ja active Pending
-
1990
- 1990-03-06 US US07/489,199 patent/US5099167A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5099167A (en) | 1992-03-24 |
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