JPH0480630B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0480630B2 JPH0480630B2 JP60070073A JP7007385A JPH0480630B2 JP H0480630 B2 JPH0480630 B2 JP H0480630B2 JP 60070073 A JP60070073 A JP 60070073A JP 7007385 A JP7007385 A JP 7007385A JP H0480630 B2 JPH0480630 B2 JP H0480630B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- vibration
- vibrator
- teeth
- normal direction
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 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
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/002—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes
- H02N2/0025—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes using combined longitudinal modes
-
- 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
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、交流又は直流パルス電源により駆動
される振動子と、この振動子に直接又は間接的に
接続して加振体と、この加振体に面接触する接触
体とから成り、振動波を所定方向の運動に変換す
るようにした駆動装置、所謂振動波モータに関す
るものである。
される振動子と、この振動子に直接又は間接的に
接続して加振体と、この加振体に面接触する接触
体とから成り、振動波を所定方向の運動に変換す
るようにした駆動装置、所謂振動波モータに関す
るものである。
第４図は周知の振動波モータの原理的な基本構
成を示すもので、１は振動子ベース２、２ａ間に
挟持されて交流電源を供給される超音波振動子、
３はこのベース２ａに固着された加振体、４はＸ
軸方向に可動の例えばリニア駆動形モータの動体
である。そして加振体３の先端面は動体面に対し
て一定の角度θをなすことにより、振動子１が振
動するとその圧縮荷重により力Ｆの分子として移
動方向の力を発生する。このような振動波モータ
によれば、小型・高出力・高効率の駆動装置が得
られ、また電気モータに較べて漏洩磁界もなく材
料的にも有利となる。しかしながら、このような
モータでは、駆動方向が一定となり、また非駆動
時にはベース２がばね等で加圧されているために
動体４が制動されたままになる。
成を示すもので、１は振動子ベース２、２ａ間に
挟持されて交流電源を供給される超音波振動子、
３はこのベース２ａに固着された加振体、４はＸ
軸方向に可動の例えばリニア駆動形モータの動体
である。そして加振体３の先端面は動体面に対し
て一定の角度θをなすことにより、振動子１が振
動するとその圧縮荷重により力Ｆの分子として移
動方向の力を発生する。このような振動波モータ
によれば、小型・高出力・高効率の駆動装置が得
られ、また電気モータに較べて漏洩磁界もなく材
料的にも有利となる。しかしながら、このような
モータでは、駆動方向が一定となり、また非駆動
時にはベース２がばね等で加圧されているために
動体４が制動されたままになる。
そこで、動体又は固定ベースとしての接触体と
加振体との接触面の法線方向に振動を加える振動
波振動子と、法線方向に対して一定の角度をなす
方向に振動を加える別の振動波振動子とを設けた
振動波モータが提案された（特願昭59−1401）。
第５図はこの先願発明による振動波モータを示す
もので、第１のベース７及び第２のベース８間に
水平方向振動子９、垂直方向振動子１０を装着し
て、第２のベース８を接触体１１に対する加振体
にしている。これにより、加振体へ直交する２方
向の振動波が加えられて楕円運動を惹起され、接
触体１１を移動させたり又はこれを固定ベースと
して加振体が移動する。また、水平方向振動子９
のみの駆動を停止すると、周期的に浮動状態が現
れ、半浮動状態となる。さらに、位相制御によ
り、速度制御及び移動方向の逆転もできる。第６
図の場合、垂直方向振動子１０が第２のベース８
の下面に装着され、そのさらに下面に加振体１２
が別途に装着されている。しかしながら、これら
の場合、ブロツク状ベースの両側で水平振動の付
加を行うため、構造的に水平方向の駆動力を大き
くするのが難しかつた。
加振体との接触面の法線方向に振動を加える振動
波振動子と、法線方向に対して一定の角度をなす
方向に振動を加える別の振動波振動子とを設けた
振動波モータが提案された（特願昭59−1401）。
第５図はこの先願発明による振動波モータを示す
もので、第１のベース７及び第２のベース８間に
水平方向振動子９、垂直方向振動子１０を装着し
て、第２のベース８を接触体１１に対する加振体
にしている。これにより、加振体へ直交する２方
向の振動波が加えられて楕円運動を惹起され、接
触体１１を移動させたり又はこれを固定ベースと
して加振体が移動する。また、水平方向振動子９
のみの駆動を停止すると、周期的に浮動状態が現
れ、半浮動状態となる。さらに、位相制御によ
り、速度制御及び移動方向の逆転もできる。第６
図の場合、垂直方向振動子１０が第２のベース８
の下面に装着され、そのさらに下面に加振体１２
が別途に装着されている。しかしながら、これら
の場合、ブロツク状ベースの両側で水平振動の付
加を行うため、構造的に水平方向の駆動力を大き
くするのが難しかつた。
本発明は、動体としての又は固定の接触体に面
接触する加振体に、接触体へ法線方向に振動を加
える振動波振動子及びその直交方向に振動を加え
る別の振動波振動子とが設けられ、双方向の合成
振動により接触体又は加振体側を直交方向へ駆動
する振動波モータにおいて、駆動力を増加させ得
る構造を提供することを目的とする。
接触する加振体に、接触体へ法線方向に振動を加
える振動波振動子及びその直交方向に振動を加え
る別の振動波振動子とが設けられ、双方向の合成
振動により接触体又は加振体側を直交方向へ駆動
する振動波モータにおいて、駆動力を増加させ得
る構造を提供することを目的とする。
本発明は、この目的を達成するために、加振体
が、基部から法線方向へ突出した複数の歯を直交
方向へ配列されたくし形の第１のベースと、これ
らの歯の法線方向の側面間に間隙を置いて互いに
噛合するように、基部から法線方向へ突出した複
数の歯を直交方向へ配列されたくし形の第２のベ
ースとを備え、法線方向に振動を加える振動波振
動子は第１又は第２のベースの基部の直交方向の
面に固定され、直交方向に振動を加える別の振動
波振動子は各間隙に挿入されたことを特徴とす
る。
が、基部から法線方向へ突出した複数の歯を直交
方向へ配列されたくし形の第１のベースと、これ
らの歯の法線方向の側面間に間隙を置いて互いに
噛合するように、基部から法線方向へ突出した複
数の歯を直交方向へ配列されたくし形の第２のベ
ースとを備え、法線方向に振動を加える振動波振
動子は第１又は第２のベースの基部の直交方向の
面に固定され、直交方向に振動を加える別の振動
波振動子は各間隙に挿入されたことを特徴とす
る。
加振体には、法線方向の振動波振動子及び各歯
間を直交方向へ振動させる振動波振動子の合成振
動により楕円運動が周期的に惹起される。接触体
が動体として構成され、加振体側が固定の場合、
接触体へ向う振動が加えられた期間中接触体が直
交方向へ駆動される。接触体が固定され、加振体
側が可動の場合、加振体側が駆動される。
間を直交方向へ振動させる振動波振動子の合成振
動により楕円運動が周期的に惹起される。接触体
が動体として構成され、加振体側が固定の場合、
接触体へ向う振動が加えられた期間中接触体が直
交方向へ駆動される。接触体が固定され、加振体
側が可動の場合、加振体側が駆動される。
第１及び第２図において、２０は、歯と反対側
の基部面２０ｂに動体２１が載置されるくし形の
第１のベースである。２５はこのベースに対向し
た別の第２のくし形のベースであり、両者の歯２
２，２６は互に噛合している。これらの歯の幅
は、その側面に互に間隙が生じるように設定され
ている。これらの間隙には同一性能であるが、逆
位相の交流電力で駆動される側面方向、即ち水平
方向振動子２７及び２７ａが交互に挿入されてい
る。ベース２５の歯の反対側の基部面２５ｂには
垂直方向振動子２８が装着され、そのさらに反対
面に加振体２９が装着されている。ベース２０
は、動体２１及び水平方向振動子２７，２７ａの
ベースとして機能し、ベース２５は水平及び垂直
方向振動子２７，２７ａ，２８のベースとして機
能する。歯２２のそれぞれの先端面及びベース２
５の歯間基部面２５ａ間には、ボール、液状等の
弾性のないベアリング３０が装着されている。同
様に、歯２６のそれぞれの先端面及びベース２０
の歯間基部面２０ａ間にもベアリング３１が装着
されている。
の基部面２０ｂに動体２１が載置されるくし形の
第１のベースである。２５はこのベースに対向し
た別の第２のくし形のベースであり、両者の歯２
２，２６は互に噛合している。これらの歯の幅
は、その側面に互に間隙が生じるように設定され
ている。これらの間隙には同一性能であるが、逆
位相の交流電力で駆動される側面方向、即ち水平
方向振動子２７及び２７ａが交互に挿入されてい
る。ベース２５の歯の反対側の基部面２５ｂには
垂直方向振動子２８が装着され、そのさらに反対
面に加振体２９が装着されている。ベース２０
は、動体２１及び水平方向振動子２７，２７ａの
ベースとして機能し、ベース２５は水平及び垂直
方向振動子２７，２７ａ，２８のベースとして機
能する。歯２２のそれぞれの先端面及びベース２
５の歯間基部面２５ａ間には、ボール、液状等の
弾性のないベアリング３０が装着されている。同
様に、歯２６のそれぞれの先端面及びベース２０
の歯間基部面２０ａ間にもベアリング３１が装着
されている。
動作に際して、加振体２９が固定の接触体１３
へ面状に摩擦接触状態で載置され、振動子２７，
２７ａ，２８が交流電力で駆動される。水平方向
振動子２７及び２７ａは水平方向で歯１２２，１
２６の間隙に同様に水平方向振動子１２７が配列
されると共に、垂直方向振動子１２８は第１のベ
ース１２０の歯１２２と反対側の基部面１２０ａ
に装着され、さらにコの字形の第３のベース１２
１が載置されている。第２のベース１２５の基部
１２５ａ互に一方が膨張するときは他方が収縮す
ることにより、加算的にベース２５、したがつて
垂直方向振動子２８を介して加振体２９へ水平方
向振動を加える。垂直方向振動子２８は加振体２
９へ垂直方向の振動を加える。これにより、加振
体２９には楕円運動が惹起され、加振体２９に下
方への振動が加えられたときの水平方向振動に従
つて動体２１が移動する。駆動入力の位相制御に
より、移動は停止され、また逆方向になる。ベヤ
リング３０，３１は垂直方向の力を受止め、また
水平方向に対してベース２０，２５の互いの対向
部分をスムーズ滑動させることにより、その耐久
性を向上させる。水平方向に複数個の振動子で駆
動できるために、ベース２５の基部面２５ｂに対
する単位面積当りの水平駆動力を増加させ得る。
また、水平方向の加振面が分散されるために、方
向性が精密で安定した振動付加が可能となる。ベ
ース２５の質量が、単にブロツク状であるのに較
べて低減するので、対応してさらに出力を増加さ
せ得る。
へ面状に摩擦接触状態で載置され、振動子２７，
２７ａ，２８が交流電力で駆動される。水平方向
振動子２７及び２７ａは水平方向で歯１２２，１
２６の間隙に同様に水平方向振動子１２７が配列
されると共に、垂直方向振動子１２８は第１のベ
ース１２０の歯１２２と反対側の基部面１２０ａ
に装着され、さらにコの字形の第３のベース１２
１が載置されている。第２のベース１２５の基部
１２５ａ互に一方が膨張するときは他方が収縮す
ることにより、加算的にベース２５、したがつて
垂直方向振動子２８を介して加振体２９へ水平方
向振動を加える。垂直方向振動子２８は加振体２
９へ垂直方向の振動を加える。これにより、加振
体２９には楕円運動が惹起され、加振体２９に下
方への振動が加えられたときの水平方向振動に従
つて動体２１が移動する。駆動入力の位相制御に
より、移動は停止され、また逆方向になる。ベヤ
リング３０，３１は垂直方向の力を受止め、また
水平方向に対してベース２０，２５の互いの対向
部分をスムーズ滑動させることにより、その耐久
性を向上させる。水平方向に複数個の振動子で駆
動できるために、ベース２５の基部面２５ｂに対
する単位面積当りの水平駆動力を増加させ得る。
また、水平方向の加振面が分散されるために、方
向性が精密で安定した振動付加が可能となる。ベ
ース２５の質量が、単にブロツク状であるのに較
べて低減するので、対応してさらに出力を増加さ
せ得る。
第３図は別の実施例を示すもので、第１及び第
２のくし形ベース１２０，１２５の間隙に同様に
水平方向振動子１２７が配列されると共に、垂直
方向振動子１２８は第１のベース１２０の歯と反
対側の基部面に装着され、さらにコの字形の第３
のベース１２１が載置されている。第２のベース
１２５が加振体として機能する。
２のくし形ベース１２０，１２５の間隙に同様に
水平方向振動子１２７が配列されると共に、垂直
方向振動子１２８は第１のベース１２０の歯と反
対側の基部面に装着され、さらにコの字形の第３
のベース１２１が載置されている。第２のベース
１２５が加振体として機能する。
以上、本発明によれば、接触体の法線方向の振
動付加面積に対する直交方向の振動付加面積をベ
ースのくし形構造により増加させ得るために、対
応して駆動力を増加できる。ベース質量がくし形
状で減少することにより、振動周波数を高くで
き、移動速度の増加と入力信号に対する応答性を
向上させ得る。直交方向の振動子の配置が分散さ
れるために、安定した振動付加が得られる。
動付加面積に対する直交方向の振動付加面積をベ
ースのくし形構造により増加させ得るために、対
応して駆動力を増加できる。ベース質量がくし形
状で減少することにより、振動周波数を高くで
き、移動速度の増加と入力信号に対する応答性を
向上させ得る。直交方向の振動子の配置が分散さ
れるために、安定した振動付加が得られる。
第１図は本発明の実施例による振動波モータの
断面図、第２図はその斜視図、第３図は別の実施
例による断面図、第４図は周知の振動波モータの
基本構成図、第５及び６図は先願発明による振動
波モータの断面図である。 ２０，１２０……第１のベース、２５，１２５
……第２のベース、１３……接触体、２５ｂ，１
２０ａ……基部面、２９……加振体、２１……動
体、２２，２６，１２２，１２６……歯、２７，
２７ａ，１２７……水平方向振動子、２８，１２
８……垂直方向振動子。
断面図、第２図はその斜視図、第３図は別の実施
例による断面図、第４図は周知の振動波モータの
基本構成図、第５及び６図は先願発明による振動
波モータの断面図である。 ２０，１２０……第１のベース、２５，１２５
……第２のベース、１３……接触体、２５ｂ，１
２０ａ……基部面、２９……加振体、２１……動
体、２２，２６，１２２，１２６……歯、２７，
２７ａ，１２７……水平方向振動子、２８，１２
８……垂直方向振動子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 動体としての又は固定の接触体１１，１３に
面接触する加振体に、交流又は直流パルス電源に
より駆動されて接触体１１，１３へ法線方向に振
動を加える振動波振動子及び法線方向に対して直
交方向に振動を加える別の振動波振動子とが設け
られ、双方向の合成振動により接触体１１，１３
又は加振体側を直交方向へ駆動する振動波モータ
において、 加振体２９，１２５ａが、基部から前記法線方
向へ突出した複数の歯２２，１２２を前記直交方
向へ配列されたくし形の第１のベース２０，１２
０と、前記複数の歯２２，１２２の前記法線方向
の側面間に間隙を置いて互いに噛合するように、
基部から前記法線方向へ突出した複数の歯２６，
１２６を前記直交方向へ配列されたくし形の第２
のベース２５，１２５とを備え、 前記法線方向に振動を加える振動波振動子２
８，１２８は、第１又は第２のベース２０，１２
０又は２５，１２５の前記基部の前記直交方向の
面２５ｂ，１２０ａに固定され、 前記直交方向に振動を加える別の振動波振動子
２７，２７ａ，１２７は、前記各間隙に挿入され
たことを特徴とする振動波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070073A JPS61231881A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 振動波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070073A JPS61231881A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 振動波モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231881A JPS61231881A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0480630B2 true JPH0480630B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=13421000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60070073A Granted JPS61231881A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 振動波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231881A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01126176A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Nec Corp | 超音波モータ用振動子 |
| JPH01126177A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Nec Corp | 超音波モータ用振動子 |
| US4928030A (en) * | 1988-09-30 | 1990-05-22 | Rockwell International Corporation | Piezoelectric actuator |
| CN108847782B (zh) * | 2018-06-07 | 2019-06-28 | 西安交通大学 | 采用微齿驱动的大行程压电直线作动器及作动方法 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP60070073A patent/JPS61231881A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61231881A (ja) | 1986-10-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6311073A (ja) | 振動波により駆動される振動波モータ | |
| JPH0480630B2 (ja) | ||
| JPS61224880A (ja) | 振動波モ−タ | |
| JPS61224883A (ja) | 振動波モ−タ | |
| JPS62259485A (ja) | 圧電駆動装置 | |
| JPS63316676A (ja) | 圧電リニアモ−タ | |
| JP5029948B2 (ja) | 超音波モータ | |
| JPS63316675A (ja) | 圧電リニアモ−タ | |
| JPH0223070A (ja) | リニア型超音波モータ | |
| JPH0417584A (ja) | 超音波アクチュエータ | |
| JPS60174074A (ja) | 振動波モ−タ | |
| JPH0619340Y2 (ja) | 超音波リニアモータのレールへの支持構造 | |
| JPS61166767A (ja) | 超音波走行台車 | |
| JP2622286B2 (ja) | 超音波リニアモータ | |
| JPH0697863B2 (ja) | 圧電駆動装置 | |
| JPH0480632B2 (ja) | ||
| JPH0552137B2 (ja) | ||
| JPS61173683A (ja) | 超音波駆動モ−タ | |
| JPH04312366A (ja) | 超音波リニアモータ | |
| JPS6356181A (ja) | 圧電モ−タ | |
| JPS6118371A (ja) | 圧電モ−タ | |
| JP2582145B2 (ja) | 超音波リニアモータ及びその駆動方法 | |
| JPH0828985B2 (ja) | 超音波モータの回転子／移動子 | |
| JPS627379A (ja) | 超音波モ−タ装置 | |
| JPH01321875A (ja) | 超音波アクチュエータ及びその制御方法 |