JPH0516274B2 - - Google Patents
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- JPH0516274B2 JPH0516274B2 JP61152952A JP15295286A JPH0516274B2 JP H0516274 B2 JPH0516274 B2 JP H0516274B2 JP 61152952 A JP61152952 A JP 61152952A JP 15295286 A JP15295286 A JP 15295286A JP H0516274 B2 JPH0516274 B2 JP H0516274B2
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- vibration wave
- motor
- vibration
- wave motor
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 4
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は進行性振動波によつて駆動される振動
波モータ、特にその振動体の構造に関するもので
ある。
波モータ、特にその振動体の構造に関するもので
ある。
（従来技術）
振動波モータは、例えば圧電振動子に周波電圧
を印加した時に生じる振動運動を駆動力として利
用するもので、従来の電磁モータに比べて巻線を
必要としない為、構造が簡単で小型になり、低速
回転時にもトルクが得られるという利点があり、
近年注目されている。
を印加した時に生じる振動運動を駆動力として利
用するもので、従来の電磁モータに比べて巻線を
必要としない為、構造が簡単で小型になり、低速
回転時にもトルクが得られるという利点があり、
近年注目されている。
かかる振動波モータにおいて振動体の変位を移
動体へ伝達する方法としては特開昭59−178988号
公報、特開昭59−201685号公報等で開示される様
な方法が提案されている。
動体へ伝達する方法としては特開昭59−178988号
公報、特開昭59−201685号公報等で開示される様
な方法が提案されている。
第１図は、かかる従来例の構成の概略を説明す
る図で、第２図はその動作原理を説明するもので
ある。１は電気−機械変換素子としての圧電素子
群、２は振動体としての弾性体、３は移動体、４
は支持用の吸振材、５は固定体である。圧電素子
群１は例えば第３図の平面図に示す様に、点線で
示す扇形の部分が（＋），（−）の記号で示す様に
厚み方向に分極処理されている。
る図で、第２図はその動作原理を説明するもので
ある。１は電気−機械変換素子としての圧電素子
群、２は振動体としての弾性体、３は移動体、４
は支持用の吸振材、５は固定体である。圧電素子
群１は例えば第３図の平面図に示す様に、点線で
示す扇形の部分が（＋），（−）の記号で示す様に
厚み方向に分極処理されている。
１ａで表わされるＡ相を形成する圧電素子群に
不図示の電源より交流電圧Ｖ＝V0sinωtを印加
し、また、λ／４位相のずれた位置にある１ｂで
表わされるＢ相を形成する圧電素子群にＶ＝±
V0cosωtを印加して、圧電素子群１に接合される
弾性体２に進行性の屈曲表面波（即ち進行性振動
波）を発生させる。これにより弾性体２に接触す
る移動体３を矢印Ａ或いはその逆方向に移動させ
る。
不図示の電源より交流電圧Ｖ＝V0sinωtを印加
し、また、λ／４位相のずれた位置にある１ｂで
表わされるＢ相を形成する圧電素子群にＶ＝±
V0cosωtを印加して、圧電素子群１に接合される
弾性体２に進行性の屈曲表面波（即ち進行性振動
波）を発生させる。これにより弾性体２に接触す
る移動体３を矢印Ａ或いはその逆方向に移動させ
る。
弾性体２には進行性の屈曲表面波の振幅を拡大
する突起２Ａが設けられている。尚、振巾の拡大
率は突起２Ａの長さｌ（第１図参照）によつて決
定される。
する突起２Ａが設けられている。尚、振巾の拡大
率は突起２Ａの長さｌ（第１図参照）によつて決
定される。
前記移動体３は加圧力Ｗ（第１図参照）で弾性
体２に加圧接触し、弾性体２との摩擦力により速
度ｕで移動する。圧電素子群１及び弾性体２より
なる振動体は、フエルトなどの吸振材４で支持さ
れ、固定体５に振動を伝えない構造となつてい
る。
体２に加圧接触し、弾性体２との摩擦力により速
度ｕで移動する。圧電素子群１及び弾性体２より
なる振動体は、フエルトなどの吸振材４で支持さ
れ、固定体５に振動を伝えない構造となつてい
る。
以上の様な構成において移動体３の速度ｕを速
くする為には突起２Ａの長さｌを長くすれば速く
なるが、速度ｕを上げる為に突起２Ａの長さｌを
長くし過ぎると、前記モータ駆動用周波電圧の周
波数（駆動周波数）より突起２Ａの横振動の固有
振動数の方が低くなり過ぎて弾性体２の進行性が
摩擦面でほとんど吸収され、摩擦面の摩擦係数μ
と加圧力Ｗで決定（Ｐ＝μW）される発生力Ｐが
生じなくなるという問題があつた。
くする為には突起２Ａの長さｌを長くすれば速く
なるが、速度ｕを上げる為に突起２Ａの長さｌを
長くし過ぎると、前記モータ駆動用周波電圧の周
波数（駆動周波数）より突起２Ａの横振動の固有
振動数の方が低くなり過ぎて弾性体２の進行性が
摩擦面でほとんど吸収され、摩擦面の摩擦係数μ
と加圧力Ｗで決定（Ｐ＝μW）される発生力Ｐが
生じなくなるという問題があつた。
一方加圧力Ｗを高くすると前記突起２Ａの底部
に加圧力が集中し、弾性体２に発生した進行波が
妨げられるという問題が生じていた。
に加圧力が集中し、弾性体２に発生した進行波が
妨げられるという問題が生じていた。
（目 的）
本発明の目的は前記従来モータの欠点を除去
し、前記発生力及び速度を同時に向上させた振動
波モータを提供せんとするものである。以下図面
を用いて本発明について詳述する。
し、前記発生力及び速度を同時に向上させた振動
波モータを提供せんとするものである。以下図面
を用いて本発明について詳述する。
第４図は本発明の一実施例の要部構成図であ
り、２１は振動体としての弾性体、２１Ａは弾性
体２１の底部より伸びた複数の突起で、該突起２
１Ａは第５図（尚、第５図は突起２１Ａの一部の
みを示す）示の様に駆動体としての弾性体２１の
全周に渡つて設けられている。
り、２１は振動体としての弾性体、２１Ａは弾性
体２１の底部より伸びた複数の突起で、該突起２
１Ａは第５図（尚、第５図は突起２１Ａの一部の
みを示す）示の様に駆動体としての弾性体２１の
全周に渡つて設けられている。
突起２１Ａはその底部面２１ａを固定端、頂部
面２１ｂを自由端とした場合の梁の横振動の固有
振動数ω1が、モータの駆動周波数より高くなる
ような形状に形成される。尚、ω1は Ｅ…ヤング率、ρ…密度、Ａ…突起２１Ａの頂
部から底部までの断面積を平均した時の断面積、
Ｉ…突起の断面２次モーメント、ｌ…突起２１Ａ
の底部面から頂部面までの長さ、 で表わされる。又突起２１Ａの底部２１ａの面積
は底部にかかる面圧を下げる為に頂部２１ｂの面
積に比べて大きく形成される。
面２１ｂを自由端とした場合の梁の横振動の固有
振動数ω1が、モータの駆動周波数より高くなる
ような形状に形成される。尚、ω1は Ｅ…ヤング率、ρ…密度、Ａ…突起２１Ａの頂
部から底部までの断面積を平均した時の断面積、
Ｉ…突起の断面２次モーメント、ｌ…突起２１Ａ
の底部面から頂部面までの長さ、 で表わされる。又突起２１Ａの底部２１ａの面積
は底部にかかる面圧を下げる為に頂部２１ｂの面
積に比べて大きく形成される。
尚、第４図示実施例に於て第１図示機素と同一
機能を有する機素には同一符号を付してその説明
を省略する。上記構成にかかる振動波モータの動
作原理については前述の特開昭59−201685号公報
のそれと同様なので省略する。
機能を有する機素には同一符号を付してその説明
を省略する。上記構成にかかる振動波モータの動
作原理については前述の特開昭59−201685号公報
のそれと同様なので省略する。
本実施例では突起２１Ａの形状が上述の様な形
状であるので突起ｌの長さを長くし、また加圧力
Ｗを大きくしても進行波が妨げられたり、また発
生力Ｐが小となる様なこともない。従つて所望の
速度が得られ、かつ同時に大きな発生力が得られ
るものである。
状であるので突起ｌの長さを長くし、また加圧力
Ｗを大きくしても進行波が妨げられたり、また発
生力Ｐが小となる様なこともない。従つて所望の
速度が得られ、かつ同時に大きな発生力が得られ
るものである。
また、前記突起２１Ａの側面と前記被駆動体と
しての移動体３との摩擦面となす角度θ（第４図
参照）は90゜より小さく形成される。従つて本実
施例では突起２１Ａを鍛造（鋳造）等の型成形で
作り易くなる効果もある。
しての移動体３との摩擦面となす角度θ（第４図
参照）は90゜より小さく形成される。従つて本実
施例では突起２１Ａを鍛造（鋳造）等の型成形で
作り易くなる効果もある。
第６図〜第８図は本発明にかかる振動波モータ
の他の実施例の要部構成図で、弾性体のみを示す
ものである。２２，２３，２４が第４図示弾性体
と同様であつて形状のみが異なる弾性体、２２
Ａ，２３Ａ、２４Ａが突起である。進行波の進行
方向は矢印Ａで示している。
の他の実施例の要部構成図で、弾性体のみを示す
ものである。２２，２３，２４が第４図示弾性体
と同様であつて形状のみが異なる弾性体、２２
Ａ，２３Ａ、２４Ａが突起である。進行波の進行
方向は矢印Ａで示している。
基本的特性は第４図示の弾性体２１及び突起２
１Ａと同様である。第６図示実施例は突起２２Ａ
を底部２２ａから頂部２２ｂまでの間で多段階に
断面積を減少させる（第６図では２段階）もので
あり、第７図は突起２３Ａを底部２３ａから頂部
２３ｂまでの間で角度θを90゜以下から90゜付近ま
で変化させたものであり、第８図は逆に90゜付近
から90゜以下まで変化させた側面としたものであ
る。
１Ａと同様である。第６図示実施例は突起２２Ａ
を底部２２ａから頂部２２ｂまでの間で多段階に
断面積を減少させる（第６図では２段階）もので
あり、第７図は突起２３Ａを底部２３ａから頂部
２３ｂまでの間で角度θを90゜以下から90゜付近ま
で変化させたものであり、第８図は逆に90゜付近
から90゜以下まで変化させた側面としたものであ
る。
また、以上述べた以外の突起形状であつても、
突起の頂部面積に比べて底部面積が大きいもので
あれば同様の効果が生じるものである。
突起の頂部面積に比べて底部面積が大きいもので
あれば同様の効果が生じるものである。
以上のように本発明では振動体を複数の突起を
する棒状振動体とし、該突起の横振動の固有振動
数がモータの駆動周波数より高くなる様に突起の
形状を形成したので、充分な発生力が得られ、か
つ所望の速度が得られるものである。尚、１が電
気−機械変換素子、３が被駆動体、２１が振動体
の夫々を構成する。
する棒状振動体とし、該突起の横振動の固有振動
数がモータの駆動周波数より高くなる様に突起の
形状を形成したので、充分な発生力が得られ、か
つ所望の速度が得られるものである。尚、１が電
気−機械変換素子、３が被駆動体、２１が振動体
の夫々を構成する。
第１図は従来の振動波モータの要部構成図、第
２図は第１図示モータの動作説明図、第３図は第
１図示モータの圧電素子群の配置図、第４図は本
発明を適用した振動波モータの要部構成図、第５
図は第４図示モータの振動体の斜視図、第６図乃
至第８図は本発明にかかる振動波モータの他の実
施例の要部構成図である。 図において、２１，２２，２３，２４…弾性
体、２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ…突起であ
る。
２図は第１図示モータの動作説明図、第３図は第
１図示モータの圧電素子群の配置図、第４図は本
発明を適用した振動波モータの要部構成図、第５
図は第４図示モータの振動体の斜視図、第６図乃
至第８図は本発明にかかる振動波モータの他の実
施例の要部構成図である。 図において、２１，２２，２３，２４…弾性
体、２１Ａ，２２Ａ，２３Ａ，２４Ａ…突起であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 振動体２１と、 電気−機械変換素子１と、 被駆動体３とを有する、振動波モータであり、 前記振動体２１は、前記被駆動体３との接触側
に複数の突起２１Ａが設けられており、前記被駆
動体３は前記突起２１Ａの接触部に接触するもの
であり、 前記変換素子１は供給される周波電圧に応答し
て駆動体としての前記振動体２１に進行性振動波
を発生するものであり、 前記突起２１Ａの曲げ振動の固有振動数は前記
周波電圧の周波数より高いものであり、 前記振動波は、前記被駆動体３と前記振動体２
１とを相対移動させるものであることを特徴とす
る振動波モータ。 ２ 前記突起の頂部面積が底部面積より小さいこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の振動
波モータ。 ３ 前記突起の側面と前記被駆動体とのなす角度
が90゜より小さい事を特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の振動波モータ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152952A JPS6311073A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 振動波により駆動される振動波モータ |
| GB8618332A GB2183929B (en) | 1985-08-05 | 1986-07-28 | Vibration wave motor |
| DE19863626389 DE3626389A1 (de) | 1985-08-05 | 1986-08-04 | Wanderwellenmotor |
| US07/991,716 US5347192A (en) | 1985-08-05 | 1992-12-16 | Vibration wave motor |
| US08/939,119 US5892317A (en) | 1985-08-05 | 1997-09-26 | Vibration wave motor |
| US09/204,268 US5952766A (en) | 1985-08-05 | 1998-12-03 | Vibration wave motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61152952A JPS6311073A (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 振動波により駆動される振動波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6311073A JPS6311073A (ja) | 1988-01-18 |
| JPH0516274B2 true JPH0516274B2 (ja) | 1993-03-03 |
Family
ID=15551746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61152952A Granted JPS6311073A (ja) | 1985-08-05 | 1986-06-30 | 振動波により駆動される振動波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6311073A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347192A (en) * | 1985-08-05 | 1994-09-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration wave motor |
| JPH01255484A (ja) * | 1988-04-05 | 1989-10-12 | Aisin Seiki Co Ltd | 超音波モータ用弾性体 |
| US5055732A (en) * | 1988-04-05 | 1991-10-08 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Ultrasonic motor |
| DE3920726A1 (de) * | 1988-06-29 | 1990-01-04 | Olympus Optical Co | Ultraschalloszillator |
| JP2543145B2 (ja) * | 1988-07-12 | 1996-10-16 | 松下電器産業株式会社 | 超音波モ―タ |
| DE69030827T2 (de) * | 1989-02-14 | 1998-01-15 | Canon Kk | Vibrationswellenmotor |
| JPH02214478A (ja) * | 1989-02-15 | 1990-08-27 | Aisin Seiki Co Ltd | 超音波モータ |
| US5039899A (en) * | 1989-02-28 | 1991-08-13 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Piezoelectric transducer |
| JP2764123B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1998-06-11 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | 超音波モータ及び超音波モータを有するアナログ式電子時計 |
| US5204577A (en) * | 1989-05-15 | 1993-04-20 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor improved in driving efficiency |
| JPH072029B2 (ja) * | 1989-06-26 | 1995-01-11 | セイコー電子工業株式会社 | 超音波モータ |
| US5136200A (en) * | 1989-07-27 | 1992-08-04 | Olympus Optical Co., Ltd. | Ultransonic motor |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5778378A (en) * | 1980-10-30 | 1982-05-17 | Toshio Sashita | Motor device utilizing supersonic vibration |
| JPS59178981A (ja) * | 1983-03-25 | 1984-10-11 | Canon Inc | 振動波モ−タの制御方法 |
| JPS59178988A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-11 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ |
| JPS59201685A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
| JPS6022479A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ |
| JPS61116979A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波駆動モ−タ |
| JPS62193571A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61152952A patent/JPS6311073A/ja active Granted
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55125052A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-26 | Toshio Sashita | Motor equipment utilizing ultrasonic vibration |
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| JPS59178988A (ja) * | 1983-03-29 | 1984-10-11 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ |
| JPS59201685A (ja) * | 1983-04-30 | 1984-11-15 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6311073A (ja) | 1988-01-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |