JPH0356077A

JPH0356077A - 駆動機構

Info

Publication number: JPH0356077A
Application number: JP1188483A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takemoto; 武竹本; Tatsuya Furukawa; 達也古川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-07-20
Filing date: 1989-07-20
Publication date: 1991-03-11

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】挟先立互本発明は、駆動機構、より詳細にはモータ，アクチュエ
ータ等と同様に作用する廃動機構に関し、例えば、複写
機等における紙送り機構の駆動、ローラの聞動、ドラム
の暉動等に適用して好適なものである。

従』０え標超音波振動により進行波を発生させ，この進行波によっ
て物体に推力を与えるようにした能動機構は、例えば、
特開昭５８−１４８６８２号公報（超音波振動を利用し
たモータ装置）により提案されているが、この種の表面
波モータは効率が３０％前後と低い。又、岨動電圧が高
く，高周波源を必要とし、コストが高い。更には、各圧
電素子を能動する位相、共振周波数等を正しく合わせる
ことが必要となり、回路コストが高い等の欠点がある。

また、２組の圧電素子によって、楕円運動を発生させ、
これにより紙を送るようにした邸動機構も、例えば、特
開昭５９−２１４６７９号公報（振動による紙送り機構
）により提案されているが、この紙送り機構は、圧電厚
み振動を利用しているる、変位量が少なく（推力，速度
が小さい）、特に，同公報の第２図に示された構成では
、小型化が困難で、例えば、送り力を高める為に、楕円
運動の接触点を増やそうとするとさらに大きくなる等の
欠点がある。

且一一一昨本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
特に、構造が簡単で、小型かつ低価格で、効率のよい駆
動機構を提供することを目的としてなされたものである
。

週一−コ又本発明は、上記目的を達成するために、第１の振動体と
、第２の振動体と、該第１の振動体と第２の振動体の間
に介在された弾性体とを有し、該第１の振動体を変位さ
せて前記弾性体に歪を発生させ、続いて前記第２の振動
体を変位させることにより、前記弾性体に発生している
歪を緩和するようにして振動変位を前記弾性体に与えて
前記弾性体の一部に楕円運動を発生させ、該楕円運動に
より走行体を陣動することを特徴としたものである。以
下、本発明の実施例に基づいて説明する。

第１図乃至第７図は、本発明の基本構造及びその動作原
理を説明するための図で、図中、１，２は圧電素子、３
は電極、４は弾性体、Ａ及びＢは電界駆動回路で、図示
のように、圧電素子１及び？の間に弾性体４がはさみこ
まれている。圧電素子１，２は矢印イ方向に分極され電
極３により分極方向と直角方向へ電界がかかるようにな
っている。

電界邸動回路Ａにより圧電素子１は第２図に示すように
スベリ変位を発生する。この変位により、弾性体４が圧
縮歪を発生し、変形する。この時、例えば点５１（・印
）は第２図５８のように移動する。

次に，圧電素子２が電界駆動回路Ｂにより、第３図に示
すように、スベリ変位し、それにともない弾性体４の圧
縮歪が緩和し、点５２は点５３へ移動する。電界邸動回
路Ａ，Ｂを同時にＯＦＦすると、第４図の点５，と元に
戻る。従って，点５■は第５図に示すように半楕円形状
を描くことになる。

又、第３図に示す点５３の位置から，第６図に示すよう
に，まず、電界駆動回路Ａを○ＦＦＬ、次に電界屏動回
路ＢをＯＦＦすることにより、点５，は点５，へ移動し
、第７図に示すように、点５■は、ほぼ楕円運動を描く
。この楕円運動により接触物体を移動することができる
。

第８図は、本発明を紙送り機構に適用した場合の一例を
示す図で、この場合，平板状の圧電素子７にクシ歯状に
溝を作り、この内部に弾性体１１、例えば、ゴム、プラ
スチック（第１４図で後述するが、歪が発生しやすい形
状ならば金属でもかまわない。）などを充填する。上面
は、圧接板８がスプリング６によって圧接されており、
紙１０の進入口は、ガイド板９によってガイドされる。

弾性体１ｌが充填された圧電素子７の上面は，通常、切
削、又は研磨されるが、一般的に、ゴム、プラスチック
の場合、その弾性の違いにより、第９図に示すように若
干凸になる傾向にあり、楕円運動部分に集中して、紙１
０を圧接できる効果があり、推力が向上する。圧電素子
７のクシ歯圧電部１〜■を順次前述の様に邸動すること
により紙１０は、第８図で右方向へ移動する。

第１０図及び第１１図は、本発明をモータに適用した場
合の一例を示す図で、第１０図は、第１１図よりロータ
１６を取り外した場合の側面図、第１１図は、第１０図
のＸＩ−Ｘ［線断面図を示す。

而して、この実施例において、圧電素子１２はリング状
に形成され，溝には弾性体１３がはさみこまれている。

厚電素子１２はベース１４に固定され，これら圧電素子
１２，弾性体１３及びベース１４でモータのステータ１
５を構威している。弾性体ｌ３がはさみこまれている面
にはロータエ６が配置されており、このロータｌ６には
鉄片工９が、また、ベース１４には永久磁石工８が固着
され、その吸引力によりロータ１６は、ステータの１５
方向へ圧接されている。このような構成において、クシ
歯２０を順次能動することによりロータ１６が回転し、
軸１７が回転する。

第工２図は、第８図に示した実施例の変形実施例を示す
回で、この実施例は、第８図に示した実施例では上面を
邸動部として使っていたのに対して、第１２図に示すよ
うに、走行体２２により圧電素子７の側面をはさみこむ
ことによりこの部分からも駆動力を得ることができるよ
うにしたものであり、更には、上面、側面を併用するこ
とにより、推力の向上を望むことができる。

？１３図は、圧電素子の縦方向変位を利用した本発明の
他の実施例を示す図で、この実施例は，クシ歯状の圧電
素子２３．，２３．に共通電極２４、個別電極２５．２
６を設け、その間にある弾性体２７を振動変位させるも
のである。圧電素子２３．，２３２の振動変位は、第１
４図に示すように、圧電素子２３、の圧縮歪（斜線にて
示す）により弾性体２７は歪を発生、また、第１５図に
示すように、圧電素子２３■の伸長歪（斜線にて示す）
により弾性体２７の歪が緩和する。このような構或は、
第１２図に示した側面の楕円運動を利用した機構に好適
といえる。

第１６図は、弾性体の構成をかえた場合の実施例を示す
図で、この場合、弾性体３１は、薄板状の金属板でも良
い。もちろん走行体との摩擦係数を大きくする為、摩擦
係数の大きいもの、例えば、ゴムなど二層構造になって
いても良い９弾性体３１の切り込み３１Ａは，圧電素子
３２の力を受けた時、下側へ凹にならないように（つま
り上側の凸となるように）したものである。

勿一一二盈以上の説明から明らかなように、本発明によると、スベ
リ振動はｄ定数が大きく低電圧で大変位が得られる。又
、高さを高く（クシ歯の高さ）とることにより変位を大
きくとれるなどの効果がある。

パルス波による間欠送りができ，任意の移動量をコント
ロールできる。もちろん、高速移動する時は、共振状態
で開動することにより可能である（表面波モータでは難
しい。）。

能動源となる楕円運動を同一モードの振動から得ている
為、前記従来の振動による紙送り機構より、装置、構造
がシンプルになり，小型化できる（従来機構では縦方向
振動と横方向振動をそれぞれ別の圧電素子で能動してい
る。），特に、平板状に構成することにより、薄いコン
パクトな肛動機構になる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は、本発明の基本構造及びその動作原
理を説明するための図、第８図及び第９図は、本発明を
紙送り機構に適用した場合の一例を説明するための図、
第１０図及び第１１図は，本発明をモータに適用した場
合の一例を説明するための図、第工２図は、第８図に示
した実施例の変形実施例、第↓３図乃至第１５図は、圧
電素子の樅方向変位を利用した本発明の他の実施例を説
明するための図、第１６図は、弾性体の構威を変えた場
合の実施例を示す図である。１，２，７，２３．３２・・・圧電素子、３，２４，２
５．２６・・電極、４，１↓，１３，２７．３１・・・
弾性体。第２図第３図第４図第６図第７図４２第８図第９図第１４図第１３図

Claims

【特許請求の範囲】

１、第１の振動体と、第２の振動体と、該第１の振動体
と第２の振動体の間に介在された弾性体とを有し、該第
１の振動体を変位させて前記弾性体に歪を発生させ、続
いて前記第２の振動体を変位させることにより前記弾性
体に発生している歪を緩和するようにして振動変位を前
記弾性体に与えて前記弾性体の一部に楕円運動を発生さ
せ、該楕円運動により走行体を駆動することを特徴とす
る駆動機構。