JPH0417584A - 超音波アクチュエータ - Google Patents
超音波アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH0417584A JPH0417584A JP2122254A JP12225490A JPH0417584A JP H0417584 A JPH0417584 A JP H0417584A JP 2122254 A JP2122254 A JP 2122254A JP 12225490 A JP12225490 A JP 12225490A JP H0417584 A JPH0417584 A JP H0417584A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- drive power
- drive
- upper electrode
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect 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、パーツ、紙などの送り機構、或いは超音波モ
ータ等に用いられる超音波アクチュエータに関する。
ータ等に用いられる超音波アクチュエータに関する。
従来の技術
従来、超音波振動を利用したモータ装置として、例えば
特開昭58−148682号公報に示されるものがある
。これは、弾性体内に電歪素子等の圧電素子を組込むこ
とにより、表面に励振される進行波を利用したものであ
り、超音波の持つ強力な振動エネルギーによって楕円振
動を伴った進行波を発生させ、動体の回転又は直進運動
に変換するものである。
特開昭58−148682号公報に示されるものがある
。これは、弾性体内に電歪素子等の圧電素子を組込むこ
とにより、表面に励振される進行波を利用したものであ
り、超音波の持つ強力な振動エネルギーによって楕円振
動を伴った進行波を発生させ、動体の回転又は直進運動
に変換するものである。
発明が解決しようとする課題
ところが、上記公報記載のものにあっては、位相を変え
た高圧のサイン波駆動としているため、圧電素子の駆動
回路が高価となってしまう。また、大きな力で圧接させ
た摩擦力に依存するため、耐久性に劣るものである。
た高圧のサイン波駆動としているため、圧電素子の駆動
回路が高価となってしまう。また、大きな力で圧接させ
た摩擦力に依存するため、耐久性に劣るものである。
課題を解決するための手段
動体を直接又は間接的に接触させた圧電振動子を、立上
りと立下りとの時定数の異なる駆動電圧を印加する駆動
電源により駆動させるようにした。
りと立下りとの時定数の異なる駆動電圧を印加する駆動
電源により駆動させるようにした。
作用
圧電振動子を立上りと立下りとの時定数の異なる波形、
例えば鋸歯状波形や三角波形の駆動電圧で駆動させると
、その緩急に従い、対象となる動体を移動させることが
できる。このような駆動電圧は例えばパルス波により容
易に生成できるものであり、簡単で安価な駆動電源で済
むものとなる。
例えば鋸歯状波形や三角波形の駆動電圧で駆動させると
、その緩急に従い、対象となる動体を移動させることが
できる。このような駆動電圧は例えばパルス波により容
易に生成できるものであり、簡単で安価な駆動電源で済
むものとなる。
また、超音波モータを構成する場合であっても大きな力
で圧接させる必要がないため、耐久性に優れたものとな
る。
で圧接させる必要がないため、耐久性に優れたものとな
る。
実施例
本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
まず、第1図により本実施例の基本構成及び動作原理を
説明する。矢印方向の分極を持つ厚みすベリ型の振動子
(圧電素子)1の上下に各々電極2a、2bが設けられ
、下部電極2b側はアースされ、かつ、ベース材3上に
固定されている。また、上部電極2a側には後述する回
路構成の駆動電源4が接続されているとともに、上部電
極2a上には質量を有して動体となる物体5が載置され
ている。
説明する。矢印方向の分極を持つ厚みすベリ型の振動子
(圧電素子)1の上下に各々電極2a、2bが設けられ
、下部電極2b側はアースされ、かつ、ベース材3上に
固定されている。また、上部電極2a側には後述する回
路構成の駆動電源4が接続されているとともに、上部電
極2a上には質量を有して動体となる物体5が載置され
ている。
同図(a)に示す静止状態から、駆動電源4により上部
電極2aに同図(b)に示すように急峻な立上りの正電
圧を印加すると振動子1は右方にすベリ変位を生ずるが
、上部電極2a上の物体5は質量があるため、この急な
変位に追従できず殆ど元の位置に留まる。次に、同図(
c)に示すように駆動電源4による駆動電圧をゆっくり
と立下げると物体5は振動子1の表面(上部電極2a)
の動きに追従し、左方に移動する。このように駆動電圧
の緩急の立上り、立下りを第2図(a)に示す鋸歯状波
形のように繰返すことにより、物体5を左方に移動させ
ることができる。
電極2aに同図(b)に示すように急峻な立上りの正電
圧を印加すると振動子1は右方にすベリ変位を生ずるが
、上部電極2a上の物体5は質量があるため、この急な
変位に追従できず殆ど元の位置に留まる。次に、同図(
c)に示すように駆動電源4による駆動電圧をゆっくり
と立下げると物体5は振動子1の表面(上部電極2a)
の動きに追従し、左方に移動する。このように駆動電圧
の緩急の立上り、立下りを第2図(a)に示す鋸歯状波
形のように繰返すことにより、物体5を左方に移動させ
ることができる。
駆動電圧の緩急の立上り、立下りを第2図(b)に示す
ように逆にすれば、物体5を右方に移動させることがで
きる。
ように逆にすれば、物体5を右方に移動させることがで
きる。
このように、立上りと立下りとの時定数の異なる駆動電
圧を印加する駆動電源4は、パルス波信号を用いて第3
図に示すように構成すればよい。
圧を印加する駆動電源4は、パルス波信号を用いて第3
図に示すように構成すればよい。
即ち、パルス波信号に応じてスイッチング動作するトラ
ンジスタTr、と、このトランジスタTr。
ンジスタTr、と、このトランジスタTr。
のオン時に、抵抗R1により立上り時定数が規制され抵
抗R2により立下り時定数が規制される状態でオンして
電圧Evに基づき第2図に示すような鋸歯状(又は、三
角波形状)の駆動電圧を生成するトランジスタTr、と
を設ければよく、簡単・安価で済む。
抗R2により立下り時定数が規制される状態でオンして
電圧Evに基づき第2図に示すような鋸歯状(又は、三
角波形状)の駆動電圧を生成するトランジスタTr、と
を設ければよく、簡単・安価で済む。
ところで、このような構成による超音波アクチュエータ
は第4図に示すように紙送り機構として利用できる。即
ち、第1図に示した振動子l (電極は省略)表面に動
体としてローラ6を自重又はばねにより圧接させる。そ
こで、振動子lを上述した動作原理(例えば、第2図(
a)に示すような駆動電圧)で駆動させると、ローラ6
が時計方向に回転する。そこで、振動子1表面と紙7と
の摩擦係数より、ローラ6と紙7との摩擦係数を大きく
設定しておき、振動子トローラ6間に紙7を挿入させる
と、紙7は左方に搬送されるものとなる。
は第4図に示すように紙送り機構として利用できる。即
ち、第1図に示した振動子l (電極は省略)表面に動
体としてローラ6を自重又はばねにより圧接させる。そ
こで、振動子lを上述した動作原理(例えば、第2図(
a)に示すような駆動電圧)で駆動させると、ローラ6
が時計方向に回転する。そこで、振動子1表面と紙7と
の摩擦係数より、ローラ6と紙7との摩擦係数を大きく
設定しておき、振動子トローラ6間に紙7を挿入させる
と、紙7は左方に搬送されるものとなる。
また、圧電素子としては、厚みすベリ型の振動子lに限
らず、例えば第5図に示すように長さ方向変位の振動子
8(積層振動子を含む)を用いて構成してもよい。この
振動子8も矢印方向に分極され、長さ方向の両端に電極
9a、9bを持ち、例えば左側電極9bはアースされる
とともにベース材]Oに固着されている。また、右側電
極9aには固着されたステージ11を介して動体なる物
体5が搭載されている。このような右側電極9aに駆動
電源4により鋸歯状のように立上り、立下りの時定数の
異なる駆動電圧を印加して駆動させると、物体5をステ
ージ11上で左又は右方に移動させることができる。図
示例のような鋸歯状の駆動電圧(立上りが急で立下りが
ゆるやか)で駆動させると、物体5は左方に移動するこ
とになる。
らず、例えば第5図に示すように長さ方向変位の振動子
8(積層振動子を含む)を用いて構成してもよい。この
振動子8も矢印方向に分極され、長さ方向の両端に電極
9a、9bを持ち、例えば左側電極9bはアースされる
とともにベース材]Oに固着されている。また、右側電
極9aには固着されたステージ11を介して動体なる物
体5が搭載されている。このような右側電極9aに駆動
電源4により鋸歯状のように立上り、立下りの時定数の
異なる駆動電圧を印加して駆動させると、物体5をステ
ージ11上で左又は右方に移動させることができる。図
示例のような鋸歯状の駆動電圧(立上りが急で立下りが
ゆるやか)で駆動させると、物体5は左方に移動するこ
とになる。
さらに、1つの振動子による駆動構成に限らず、複数個
の振動子を並べて用い、その位相を変えた波形の駆動電
圧で駆動させるようにしてもよい。
の振動子を並べて用い、その位相を変えた波形の駆動電
圧で駆動させるようにしてもよい。
これによれば、より滑らかな物体5の移動が可能となる
。
。
第6図は、動体なるロータ12に対して複数個の振動子
(電極は省略)1を用いて超音波モータ13を構成した
例を示す。振動子1はステータ14側により支持されつ
っばね15によりロータ12表面に圧接されている。こ
のような構成において、各振動子1を第2図に示すよう
な波形の駆動電圧で駆動させると、ロータ12は時計方
向又は反時計方向に回転する。この場合、摩捺力によら
ないため、ばね15による振動子1の圧接力は大きくな
くてもよく、耐久性に優れたモータとなる。
(電極は省略)1を用いて超音波モータ13を構成した
例を示す。振動子1はステータ14側により支持されつ
っばね15によりロータ12表面に圧接されている。こ
のような構成において、各振動子1を第2図に示すよう
な波形の駆動電圧で駆動させると、ロータ12は時計方
向又は反時計方向に回転する。この場合、摩捺力によら
ないため、ばね15による振動子1の圧接力は大きくな
くてもよく、耐久性に優れたモータとなる。
発明の効果
本発明は、上述したように動体を直接又は間接的に接触
させた圧電振動子を、立上りと立下りとの時定数の異な
る駆動電圧を印加する駆動電源により駆動させるように
したので、例えば鋸歯状波形や三角波形の駆動電圧に伴
う圧電素子の変形の緩急に従い、対象となる動体を移動
させることができ、このような駆動電圧は例えばパルス
波により容易に生成できるものであり、簡単で安価な駆
動電源で済み、さらには、超音波モータを構成する場合
であっても大きな力で圧接させる必要がないため、耐久
性に優れたものとすることができる。
させた圧電振動子を、立上りと立下りとの時定数の異な
る駆動電圧を印加する駆動電源により駆動させるように
したので、例えば鋸歯状波形や三角波形の駆動電圧に伴
う圧電素子の変形の緩急に従い、対象となる動体を移動
させることができ、このような駆動電圧は例えばパルス
波により容易に生成できるものであり、簡単で安価な駆
動電源で済み、さらには、超音波モータを構成する場合
であっても大きな力で圧接させる必要がないため、耐久
性に優れたものとすることができる。
図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図は動作原
理を示す概略構成図、第2図は駆動電圧の波形図、第3
図は駆動電源の回路図、第4図は紙送り機構への適用例
を示す概略構成図、第5図は変形例を示す概略構成図、
第6図は超音波モータへの適用例を示す概略構成図であ
る。 1・・・圧電素子、4・・・駆動電源、5・・動体、8
・圧電素子、12・・・動体 1」 図 、、yF3L4−図 、%Z 図 13図 、%6 し
理を示す概略構成図、第2図は駆動電圧の波形図、第3
図は駆動電源の回路図、第4図は紙送り機構への適用例
を示す概略構成図、第5図は変形例を示す概略構成図、
第6図は超音波モータへの適用例を示す概略構成図であ
る。 1・・・圧電素子、4・・・駆動電源、5・・動体、8
・圧電素子、12・・・動体 1」 図 、、yF3L4−図 、%Z 図 13図 、%6 し
Claims (1)
- 動体を直接又は間接的に接触させた圧電振動子と、こ
の圧電振動子に立上りと立下りとの時定数の異なる駆動
電圧を印加する駆動電源とよりなることを特徴とする超
音波アクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2122254A JPH0417584A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 超音波アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2122254A JPH0417584A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 超音波アクチュエータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0417584A true JPH0417584A (ja) | 1992-01-22 |
Family
ID=14831403
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2122254A Pending JPH0417584A (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 超音波アクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0417584A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5587846A (en) * | 1994-07-15 | 1996-12-24 | Minolta Co., Ltd. | Lens moving apparatus |
US5589723A (en) * | 1994-03-29 | 1996-12-31 | Minolta Co., Ltd. | Driving apparatus using transducer |
JP2006352938A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | 駆動装置及びその駆動方法 |
JP2008271668A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Alps Electric Co Ltd | アクチュエータ |
JP2008271667A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Alps Electric Co Ltd | アクチュエータ |
JP2010226895A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Nikon Corp | アクチュエータ、駆動装置、レンズユニット及び撮像装置 |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP2122254A patent/JPH0417584A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5589723A (en) * | 1994-03-29 | 1996-12-31 | Minolta Co., Ltd. | Driving apparatus using transducer |
US6111336A (en) * | 1994-03-29 | 2000-08-29 | Minolta Co., Ltd. | Driving apparatus using transducer |
US5587846A (en) * | 1994-07-15 | 1996-12-24 | Minolta Co., Ltd. | Lens moving apparatus |
US5859733A (en) * | 1994-07-15 | 1999-01-12 | Minolta Co., Ltd. | Apparatus for detecting and displaying position of a lens on an optical axis |
JP2006352938A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | Taiyo Yuden Co Ltd | 駆動装置及びその駆動方法 |
JP2008271668A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Alps Electric Co Ltd | アクチュエータ |
JP2008271667A (ja) * | 2007-04-18 | 2008-11-06 | Alps Electric Co Ltd | アクチュエータ |
JP2010226895A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-10-07 | Nikon Corp | アクチュエータ、駆動装置、レンズユニット及び撮像装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5453653A (en) | Ceramic motor | |
EP0598710B1 (en) | Vibration driven apparatus and thermal jet type printer incorporating the same | |
JPH0389875A (ja) | リニア超音波モータ | |
JPH0417584A (ja) | 超音波アクチュエータ | |
JPH0636673B2 (ja) | 駆動装置 | |
US7671512B2 (en) | Impact drive actuator | |
JP4672828B2 (ja) | 超音波モータ、及び超音波モータ付電子機器 | |
JPS62259485A (ja) | 圧電駆動装置 | |
JP2015144557A (ja) | 超音波モータの駆動制御方法及び超音波モータの駆動制御装置 | |
JP2006271167A (ja) | 圧電アクチュエータ | |
JPS62285834A (ja) | 紙送り装置 | |
JPH0480630B2 (ja) | ||
JPH05328758A (ja) | 超音波アクチュエータ | |
JP3492163B2 (ja) | 圧電アクチュエータ | |
JPH04197087A (ja) | 超音波アクチユエータ | |
JPS60162487A (ja) | 圧電駆動装置 | |
JP2538033B2 (ja) | 平面型超音波アクチュエ―タ | |
JPH0356077A (ja) | 駆動機構 | |
JPH05122951A (ja) | 駆動機構 | |
JP2622286B2 (ja) | 超音波リニアモータ | |
JPS6139871A (ja) | 圧電形直線モ−タ | |
Takano et al. | Ultrasonic linear motors for application to driving a light pick-up element | |
JPS63171176A (ja) | 駆動装置 | |
JPH11191967A (ja) | 駆動装置 | |
JPS60230883A (ja) | プリンタのキヤリア駆動装置 |