JPH03155375A - リニアモータ装置 - Google Patents
リニアモータ装置Info
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- JPH03155375A JPH03155375A JP1293127A JP29312789A JPH03155375A JP H03155375 A JPH03155375 A JP H03155375A JP 1293127 A JP1293127 A JP 1293127A JP 29312789 A JP29312789 A JP 29312789A JP H03155375 A JPH03155375 A JP H03155375A
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- Japan
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- rollers
- linear motor
- movable plate
- elastic body
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- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 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)
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、振動波モータを用いたリニアモータ装置に関
するものである。
するものである。
［従来の技術］
従来の振動波モータを用いたリニアモータ装置としては
、例えば第５図及び第６図に示すようなものがある。
、例えば第５図及び第６図に示すようなものがある。
第５図において、１８は長円形状に形成された金属材料
からなる弾性体で、その下面に圧電素子群２１が接合さ
れており、例えばフェルトからなる振動絶縁部材１９を
介して基板２２に支持されている。基板２２の幅方向両
端部には、案内シャフト２３が夫々固定され、これらの
シャフトには夫々リニアベアリング２４が貫通している
。これらのリニアベアリング２４は、移動体２ｏの両端
部の固定され、移動体２０を矢印Ａで示すシャフト２３
の長さ方向に沿って移動可能としている。移動体２０の
下面には、弾性体１８の直線部に対応して板バネ２５が
固定され、また板バネ２５のバネ端部には摩擦板２６が
ネジ等により固定されていて、摩擦板２６が板バネ２５
のバネ力により弾性体１８に加圧接触している。
からなる弾性体で、その下面に圧電素子群２１が接合さ
れており、例えばフェルトからなる振動絶縁部材１９を
介して基板２２に支持されている。基板２２の幅方向両
端部には、案内シャフト２３が夫々固定され、これらの
シャフトには夫々リニアベアリング２４が貫通している
。これらのリニアベアリング２４は、移動体２ｏの両端
部の固定され、移動体２０を矢印Ａで示すシャフト２３
の長さ方向に沿って移動可能としている。移動体２０の
下面には、弾性体１８の直線部に対応して板バネ２５が
固定され、また板バネ２５のバネ端部には摩擦板２６が
ネジ等により固定されていて、摩擦板２６が板バネ２５
のバネ力により弾性体１８に加圧接触している。
このような構造によれば、弾性体１８は、圧電素子群２
１への交流電圧の印加によって進行波を発生し、振動絶
縁部材１９上で上下、左右に摺動しても、軸受２４によ
り挟持されているため、移動体２０は弾性体１８から矢
印Ａで示す方向のみに駆動され、移動体２０は直線運動
をする。
１への交流電圧の印加によって進行波を発生し、振動絶
縁部材１９上で上下、左右に摺動しても、軸受２４によ
り挟持されているため、移動体２０は弾性体１８から矢
印Ａで示す方向のみに駆動され、移動体２０は直線運動
をする。
［発明が解決しようとしている課題］
しかしながら上記従来例では、軸受にリニアベアリング
を使用しており、この軸受かリニアボールベアリングの
場合、軸受抵抗は小さいが、コスト高になり、またボー
ルの摺動音がするなどの問題があった。
を使用しており、この軸受かリニアボールベアリングの
場合、軸受抵抗は小さいが、コスト高になり、またボー
ルの摺動音がするなどの問題があった。
また、軸受をすべり軸受にすると、摩擦板２６を弾性体
１８に押圧する反力が軸受に加わり、軸受抵抗が太き（
なるという問題があった。
１８に押圧する反力が軸受に加わり、軸受抵抗が太き（
なるという問題があった。
本発明は、このような従来の問題を解決し、スムーズな
移動とコストダウンが図れる振動波モータを用いたリニ
アモータ装置を提供するものである。
移動とコストダウンが図れる振動波モータを用いたリニ
アモータ装置を提供するものである。
［課題を解決するための手段及び作用］本発明の目的を
達成するためのリニアモータ装置は、進行性振動波が形
成される弾性体が取り付けられた第１の部材と、該弾性
体に加圧手段を介して加圧接触するレール状固定子が設
けられた第２の部材とを、該弾性体に形成される進行性
振動波により摩擦駆動して該レール状固定子の長さ方向
に沿って、該方向に対し直交する２軸方向夫々の自由度
を拘束するガイド手段に案内させながら相対移動させる
リニアモータ装置において、該ガイド手段を、コロと、
該コロが当接する相対移動方向に沿って延びるガイド部
とから構成し、線接触により第１の部材と第２の部材と
を相対移動可能に支持案内する。
達成するためのリニアモータ装置は、進行性振動波が形
成される弾性体が取り付けられた第１の部材と、該弾性
体に加圧手段を介して加圧接触するレール状固定子が設
けられた第２の部材とを、該弾性体に形成される進行性
振動波により摩擦駆動して該レール状固定子の長さ方向
に沿って、該方向に対し直交する２軸方向夫々の自由度
を拘束するガイド手段に案内させながら相対移動させる
リニアモータ装置において、該ガイド手段を、コロと、
該コロが当接する相対移動方向に沿って延びるガイド部
とから構成し、線接触により第１の部材と第２の部材と
を相対移動可能に支持案内する。
［実施例］
第１図乃至第３図は本発明によるリニアモータ装置の一
実施例を示す図である。
実施例を示す図である。
１６は固定プレート、４は可動プレートで、可動プレー
ト４には振動波モータの弾性体２が支持部材５を介して
吊り下げられるように支持され、固定プレート１６に固
定した摺動レール３に不図示の加圧バネにより加圧接触
している。この振動波モータは公知の形式のもので、円
弧部と直線部を有する弾性体２の上面にＰＺＴ等の圧電
又は電歪素子等からなる電気−機械エネルギー変換素子
１が接合されていて、時間的に９０度の位相差を有する
交流電圧を２群の駆動用圧電素子に印加することで進行
性振動波を弾性体２上に形成する。なお、支持部材５は
弾性体２の振動を妨げないようなっている。弾性体２の
対向する直線部に形成される進行波は互いに逆向きであ
るため、一方の直線部のみを摺動レール３に圧接させて
いる。
ト４には振動波モータの弾性体２が支持部材５を介して
吊り下げられるように支持され、固定プレート１６に固
定した摺動レール３に不図示の加圧バネにより加圧接触
している。この振動波モータは公知の形式のもので、円
弧部と直線部を有する弾性体２の上面にＰＺＴ等の圧電
又は電歪素子等からなる電気−機械エネルギー変換素子
１が接合されていて、時間的に９０度の位相差を有する
交流電圧を２群の駆動用圧電素子に印加することで進行
性振動波を弾性体２上に形成する。なお、支持部材５は
弾性体２の振動を妨げないようなっている。弾性体２の
対向する直線部に形成される進行波は互いに逆向きであ
るため、一方の直線部のみを摺動レール３に圧接させて
いる。
可動プレート４の一側（第２図において右側）には、上
方向位置拘束用の２つの第１のコロ７ａ、７ｂが移動方
向に沿って離隔して設けられており、又水平右方向位置
拘束用の２つの第２コロ９ａ、９ｂが移動方向に沿って
離隔して設けられている。可動プレート４に第１のコロ
７ａ、７ｂの軸棒６ａ、６ｂが水平に固定され、第２の
コロ９ａ、９ｂの軸棒８ａ、８ｂが垂直に固定され、各
コロが回転自在となっている。
方向位置拘束用の２つの第１のコロ７ａ、７ｂが移動方
向に沿って離隔して設けられており、又水平右方向位置
拘束用の２つの第２コロ９ａ、９ｂが移動方向に沿って
離隔して設けられている。可動プレート４に第１のコロ
７ａ、７ｂの軸棒６ａ、６ｂが水平に固定され、第２の
コロ９ａ、９ｂの軸棒８ａ、８ｂが垂直に固定され、各
コロが回転自在となっている。
可動プレート４の他側（第２図において左側）には、第
１のコロ７ａと７ｂとの間に、上方向位置拘束用の１つ
の第３のコロ１１が設けられると共に、第３のコロ１１
に離隔対向して、水平左方向位置拘束用の１つの第４の
コロ１３が設けられている。第３のコロ１】の軸棒１０
が可動プレート４に水平に固定され、又第４のコロ１３
は水平方向にバネ力が作用する加圧バネ】４のバネ端部
に軸棒１２を介して回転自在に取り付けられており、加
圧バネ１４は可動プレート４のバネ取付部１５に固定さ
れ、第４のコロ１３を水平方向に付勢する。
１のコロ７ａと７ｂとの間に、上方向位置拘束用の１つ
の第３のコロ１１が設けられると共に、第３のコロ１１
に離隔対向して、水平左方向位置拘束用の１つの第４の
コロ１３が設けられている。第３のコロ１】の軸棒１０
が可動プレート４に水平に固定され、又第４のコロ１３
は水平方向にバネ力が作用する加圧バネ】４のバネ端部
に軸棒１２を介して回転自在に取り付けられており、加
圧バネ１４は可動プレート４のバネ取付部１５に固定さ
れ、第４のコロ１３を水平方向に付勢する。
一方、固定プレート１６には、その右側板１７に長さ方
向に沿って２つの第１コロ７ａ７ｂが嵌込む長孔１７ｃ
が形成され、又左側端部は第３のコロ１１と第４のコロ
１３との間で逆り字状に折曲げられていて、第３のコロ
１１が水平ガイド部１６ａに、さらに第４のコロ１３が
垂直ガイド部１６ｂにバネ１４に付勢されて当接し、可
動プレート４を全体的に右方向に押圧する。２つの第２
のコロ９ａ、９ｂは、右側板１７の内側面１７ｂに前記
したバネ１４のバネ力により押圧され、可動プレート４
の水平方向における自由度が拘束されることになる。
向に沿って２つの第１コロ７ａ７ｂが嵌込む長孔１７ｃ
が形成され、又左側端部は第３のコロ１１と第４のコロ
１３との間で逆り字状に折曲げられていて、第３のコロ
１１が水平ガイド部１６ａに、さらに第４のコロ１３が
垂直ガイド部１６ｂにバネ１４に付勢されて当接し、可
動プレート４を全体的に右方向に押圧する。２つの第２
のコロ９ａ、９ｂは、右側板１７の内側面１７ｂに前記
したバネ１４のバネ力により押圧され、可動プレート４
の水平方向における自由度が拘束されることになる。
また、弾性体２を摺動レール３に加圧する前記した加圧
バネの上方向反力にて、２つの第１のコロ７ａ、７ｂが
長孔１７ｃの上側内端面１７ａに当接すると共に、第３
のコロ１１が水平ガイド部１６ａに当接し、可動プレー
ト４の上下方向の自由度が拘束され、可動プレート４は
摺動レール３の長さ方向のみ移動可能となる。
バネの上方向反力にて、２つの第１のコロ７ａ、７ｂが
長孔１７ｃの上側内端面１７ａに当接すると共に、第３
のコロ１１が水平ガイド部１６ａに当接し、可動プレー
ト４の上下方向の自由度が拘束され、可動プレート４は
摺動レール３の長さ方向のみ移動可能となる。
弾性体２は、一方の直線部がレール３に圧接されている
ため、励振された進行波によっ゛て生ずる摩擦力により
弾性体２はレールの長平方向に移送力を受ける。側板１
７の両端に、例えばフォトセンサー等を設けることによ
り、可動プレート４がレールの端部まで来たことを検出
すると、圧電素子１に供給する２相の電界の位相とによ
り進行波の方向を変え、可動プレート４を往復駆動でき
る。
ため、励振された進行波によっ゛て生ずる摩擦力により
弾性体２はレールの長平方向に移送力を受ける。側板１
７の両端に、例えばフォトセンサー等を設けることによ
り、可動プレート４がレールの端部まで来たことを検出
すると、圧電素子１に供給する２相の電界の位相とによ
り進行波の方向を変え、可動プレート４を往復駆動でき
る。
第４図は他の実施例を示す。第１図及び第２図に示す実
施例では、第３、第４コロ１１．１３が当接するガイド
部１６ａ、１６ｂを固定プレート１６と一体で加工した
が、固定プレートを他の装置等に固定する等の理由によ
り一体加工できない場合には、第４図に示す様に、ガイ
ド部１６°ａ、１６’ｂを別体のプレート１６°として
加工し、固定プレート１６にネジ等で固定してもよい。
施例では、第３、第４コロ１１．１３が当接するガイド
部１６ａ、１６ｂを固定プレート１６と一体で加工した
が、固定プレートを他の装置等に固定する等の理由によ
り一体加工できない場合には、第４図に示す様に、ガイ
ド部１６°ａ、１６’ｂを別体のプレート１６°として
加工し、固定プレート１６にネジ等で固定してもよい。
なお、図には示さないが、弾性体の形状はトラック型に
限らず、リング状又は円板状の振動体を用いてそれらの
一部をレールに接触させ、接線方向成分の駆動力を利用
して往復駆動してもよい。
限らず、リング状又は円板状の振動体を用いてそれらの
一部をレールに接触させ、接線方向成分の駆動力を利用
して往復駆動してもよい。
また、弾性体１を有する可動プレートを固定し、固定プ
レートを可動としてもよく、その際、コロな反対側のプ
レートに設けてもよい。
レートを可動としてもよく、その際、コロな反対側のプ
レートに設けてもよい。
［発明の効果］
以上説明してきたように、本発明によれば、従来使用し
ていたリニアボールベアリング等のリニア軸受を用いる
ことなく、コロより第１、第２の部材の相対移動を案内
することができるのでコストダウンが図れ、特にガイド
手段のガイド部と第１又は第２の部材に一体的に形成で
きるので、より一部コストダウンが図れる。
ていたリニアボールベアリング等のリニア軸受を用いる
ことなく、コロより第１、第２の部材の相対移動を案内
することができるのでコストダウンが図れ、特にガイド
手段のガイド部と第１又は第２の部材に一体的に形成で
きるので、より一部コストダウンが図れる。
また、コロな用いているので、従来のすべり軸受のよう
に軸受抵抗が太き（なってスムーズな移動が得られなく
なるということもなく、スムーズな移動が得られる。
に軸受抵抗が太き（なってスムーズな移動が得られなく
なるということもなく、スムーズな移動が得られる。
第１図は本発明によるリニアモータ装置の一実施例を示
す斜視図、第２図はその断面図、第３図はその側面図、
第４図は他の実施例を示す斜視図、第５図は従来のリニ
アモータ装置の斜視図、第６図はその断面図である。 １ ：圧電素子 ：弾性体 ３ ： レール状固定子 ：可動プレート ７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂ、１１，１３：コロ：固定プレ
ート 他４名 第 図 第 図 第 図 ｂ ６ 第 図 第 図
す斜視図、第２図はその断面図、第３図はその側面図、
第４図は他の実施例を示す斜視図、第５図は従来のリニ
アモータ装置の斜視図、第６図はその断面図である。 １ ：圧電素子 ：弾性体 ３ ： レール状固定子 ：可動プレート ７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂ、１１，１３：コロ：固定プレ
ート 他４名 第 図 第 図 第 図 ｂ ６ 第 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、進行性振動波が形成される弾性体が取り付けられた
第１の部材と、該弾性体に加圧手段を介して加圧接触す
るレール状固定子が設けられた第２の部材とを、該弾性
体に形成される進行性振動波により摩擦駆動して該レー
ル状固定子の長さ方向に沿って、該方向に対し直交する
２軸方向夫々の自由度を拘束するガイド手段に案内させ
ながら相対移動させるリニアモータ装置において、 該ガイド手段は、コロと、該コロが当接す る相対移動方向に沿って延びるガイド部とから構成した
ことを特徴とするリニアモータ装置。 ２、ガイド手段は、装置本体の両側部に、該２軸方向の
各軸方向夫々の自由度を拘束するコロとガイド部とを設
けたことを特徴とする請求項１に記載のリニアモータ装
置。 ３、ガイド手段は、前記２軸方向の各軸方向夫々のコロ
の総数が３個であることを特徴とする請求項２に記載の
リニアモータ装置。 ４、ガイド手段のガイド部は、第１の部材又は第２の部
材のいずれか一方に設けられ、またガイド手段のコロは
第１の部材又は第２の部材のいずれか他方に設けられて
いることを特徴とする請求項１、２又は３に記載のリニ
アモータ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1293127A JPH03155375A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | リニアモータ装置 |
| US07/611,888 US5180941A (en) | 1989-11-10 | 1990-11-08 | Vibration driven motor apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1293127A JPH03155375A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | リニアモータ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03155375A true JPH03155375A (ja) | 1991-07-03 |
Family
ID=17790769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1293127A Pending JPH03155375A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | リニアモータ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5180941A (ja) |
| JP (1) | JPH03155375A (ja) |
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-
1989
- 1989-11-10 JP JP1293127A patent/JPH03155375A/ja active Pending
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- 1990-11-08 US US07/611,888 patent/US5180941A/en not_active Expired - Lifetime
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