JPH0428584Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、超音波モータの出力軸の回転を高速
に正逆に切換えて、出力軸に取付けた慣性体によ
り振動を増幅できるようにしたバイブレータに関
する。

「従来の技術」 最近、各種の治療のため、人体の一部に振動を
与えるのが効果的であるということが報告されて
いる。

従来の治療用振動装置としては、磁力を利用し
た通常のモータに偏心重量を取付けたり、カム機
構を介して振動板を振動させていた。

また周波数振動機により気体を振動させ、その
振動により振動板を振動させるようにしたものも
知られている。

「考案が解決しようとする問題点」 従来の振動装置のうち、通常のモータを使用す
る形式のものは、装置自体がモータの回転軸方向
に長い大きなものとなり、さらに入力エネルギー
に対して出力エネルギーが小さい、エネルギー効
率が悪いという問題があつた。また空気振動式の
ものは、十分な振動力を得るには大きな動力源が
必要になり、やはり装置が大きくなつたり、エネ
ルギー効率が悪いという問題があつた。

そこで、本考案は、特開昭58−148682号公報、
あるいは特開昭62−12350号（本願発明者と同一
発明者）に示される超音波モータを利用し、小型
でエネルギー効率のよいバイブレータを提供する
ことを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本考案のバイブレータは、超音波モータの出力
軸に慣性体を取付け、慣性体のカバーを制振材を
介して超音波モータのケースに取付けたものであ
る。

超音波モータは、高周波供給回路に接続されて
互いに90度位相差のある２つの高周波の入力を受
けて駆動されるようになつている。さらに高周波
供給回路に、一方の出力高周波の位相を他の出力
高周波に対して＋90度位相差がある状態と−90度
位相差がある状態とに繰返し変換させるスイツチ
ング回路が組込まれ、超音波モータが正逆回転さ
れるようになつている。

「作用」 超音波モータは、スイツチング回路を組込んだ
高周波供給回路から繰返し位相が変わる高周波を
受けて、正逆回転に高速に切換られる。そのため
超音波モータの出力軸が少し振動し、さらに出力
軸に取付けた慣性体により、出力軸に大きな慣性
力が作用するとともにモータ本体側に反力が作用
して振動が増幅される。よつて超音波モータ本体
が振動し、さらに制振材を介してカバーが大きく
振動される。

「実施例」 本考案の実施例を第１図により説明する。

超音波モータ１の出力軸２に慣性体３が取付け
られ、この慣性体３を覆うカバー４が制振材５を
介して超音波モータ１のケースに固定される。

慣性体３は、例えば金属製の円盤で形成され、
その中心ボス部がネジで出力軸２に固定され、後
記するように出力軸２が正逆回転したときに慣性
力が出力軸２に作用して、振動を大きくさせるよ
うになつている。制振材５は、硬質ゴム板あるい
は弾性を有する合成樹脂板で形成され、超音波モ
ータの振動をカバー４に伝達し易くなつている。

超音波モータ１は、公知のように圧電体（電歪
体でも可）の電極が２つの極６，７に分割され、
それぞれに90°位相差（1/2波長差）のある高周波
電圧が印加されることにより、圧電体を取付けた
固定子に進行波を生じさせるようになつている。
図示は省略したが、固定子には回転子が圧接さ
れ、固定子に生じた進行波を回転子が受けて回転
し、さらに回転子に連結した出力軸２が回転する
ようになつている。

超音波モータ１の駆動回路は、第２図に示すよ
うに超音波モータの圧電体の一方の電極６が例え
ば周波数ｋHzの高周波電圧源８に増幅回路９を介
して接続され、他方の電極７が増幅回路９と位相
変換回路１０とを介して高周波電圧源８に接続さ
れる。位相変換回路１０は、高周波電圧を＋90°
位相を変換させて増幅回路９に入力するようにな
つている。

また位相変換回路１０は、高周波電圧源８から
の高周波電圧源を−90°位相変換する逆位相変換
回路をも有し、この−90°位相変換された高周波
電圧が電極７に印加されると＋90°位相変換され
た場合とは逆方向に超音波モータ１が回転するよ
うになつている。

さらに位相変換回路１０は、正逆スイツチング
回路１１の信号を受けて＋90°位相変換と、−90°
位相変換とに切換えられるようになつている。ま
た正逆スイツチング回路１１は、発振機１２から
パルス信号（例えば発振周波数65Hz）が入力され
るようになつており、パルス信号に応じて正逆ス
イツチング回路１１が＋90°位相変換と−90°位相
変換とに対応した出力信号に、高速に切換えられ
るようになつている。このように超音波モータ１
が正回転と逆回転に高速に切換えられることによ
り、出力軸２が振動し、さらに出力軸２に取付け
た慣性体３により振動が増幅されるようになつて
いる。

なお前記では±90°の位相変換をさせたが、そ
の数値に限定するものではなく、任意の位相変換
をさせても同様に出力軸は振動する。また正逆ス
イツチング回路１１と発振機１２との代りに位相
変換回路を設けて、位相変換回路を90°位相変換
から180°位相変換に繰返し切換えてもよい。さら
にその切換えを急激に換えるのではなくて、例え
ばsinカーブ状に切換えることにより、前記と異
なる波形の振動を得ることができる。

位相変換回路１０は、周波数調整回路１３によ
り切換え周期を調整できるようになつており、周
波数調整回路１３は速度調整回路１４から、超音
波モータ１の駆動状態に対応した信号が入力され
るようになつている。

超音波モータ１の駆動回路のさらに詳しいもの
は、第３図の通りである。高周波電圧源８から
6Vの電圧が位相変換回路１０と周波数調整回路
１３と速度調整回路１４とに入力されるようにな
つている。位相変換回路１０からは、＋90°位相変
換された高周波電圧と−90°位相変換された高周
波電圧とが交互に出力され、増幅回路９を介して
超音波モータの電極６，７に±90°位相差のある
sin波の高周波電圧とcos波の高周波電圧とが印加
されるようになつている。また速度調整回路１４
は、超音波モータ１の進行波に応じて生じる電圧
変化が入力され、さらにその入力信号は可変ボリ
ユーム１５で調整できるようになつている。

次に前記バイブレータを使用した振動治療器の
実施例を第４図により説明する。

これはスポンジ等の弾性体により形成した厚い
支持体１６の数個所に凹部１７を形成し、この凹
部にそれぞれ前記バイブレータ１８を挿入したも
のである。そして各バイブレータ１８を振動させ
ることにより、支持体１６の全体を振動させると
ともに、バイブレータ１８に当たる部分はより強
い振動が得られるようにした。

「考案の効果」 本考案のバイブレータは、超音波モータの出力
軸を正逆回転に繰返し切換えるとことにより振動
させ、しかも出力軸に取付けた慣性体により振動
を増幅させることができるので、小型であつてエ
ネルギー効率がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のバイブレータの断面図、第２
図は超音波モータの駆動回路のブロツク図、第３
図は超音波モータの駆動回路図、第４図はバイブ
レータを使用した治療器の概略斜視図である。 １……超音波モータ、２……出力軸、３……慣
性体、４……カバー、１０……位相変換回路、１
１……正逆スイツチング回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高周波を出力する高周波供給回路を超音波モー
   タに接続してモータ駆動を可能とし、前記出力高
   周波の位相を繰返し変換させて超音波モータを正
   逆回転させるスイツチング回路を前記高周波供給
   回路に組込み、超音波モータの出力軸に慣性体を
   取付け、慣性体を覆うカバーを超音波モータのケ
   ースに制振材を介して取付けたバイブレータ。