JPH05199775A - 圧電ステッピングモータ - Google Patents
圧電ステッピングモータInfo
- Publication number
- JPH05199775A JPH05199775A JP3219192A JP21919291A JPH05199775A JP H05199775 A JPH05199775 A JP H05199775A JP 3219192 A JP3219192 A JP 3219192A JP 21919291 A JP21919291 A JP 21919291A JP H05199775 A JPH05199775 A JP H05199775A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezo
- axial
- circumferential
- stepping motor
- piezoelectric element
- Prior art date
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- Pending
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 円周方向圧電素子と支持ブロック及び軸方向
圧電素子を使用して、簡単な構成の圧電ステッピングモ
ータを提供する。 【構成】 円周方向に伸縮する円周方向圧電素子３と支
持ブロック２とを交互に接続してリング状に構成し、
又、支持ブロック２にそれぞれ軸方向に伸縮する軸方向
圧電素子４を貫通させて装着するか、上下に接着してス
テータ１を構成する。このステータ１に貫通する円筒体
５の両端のねじ６、７にリング８、９のねじ１０、１１
を嵌合して接続することによりロータ１２を構成し、リ
ング８、９を軸方向圧電素子４に接触させる。そして、
ステータ１を３つの支持ブロック２ａ、２ｂ、２ｃによ
り３点で支持し円周方向圧電素子３ａ、３ｂの一方を伸
長させ、他方を縮小するとともに、円周方向圧電素子３
ａ、３ｂの間の支持ブロック２に装着された軸方向圧電
素子４を伸長することによりロータ１２を回転すること
ができる。
圧電素子を使用して、簡単な構成の圧電ステッピングモ
ータを提供する。 【構成】 円周方向に伸縮する円周方向圧電素子３と支
持ブロック２とを交互に接続してリング状に構成し、
又、支持ブロック２にそれぞれ軸方向に伸縮する軸方向
圧電素子４を貫通させて装着するか、上下に接着してス
テータ１を構成する。このステータ１に貫通する円筒体
５の両端のねじ６、７にリング８、９のねじ１０、１１
を嵌合して接続することによりロータ１２を構成し、リ
ング８、９を軸方向圧電素子４に接触させる。そして、
ステータ１を３つの支持ブロック２ａ、２ｂ、２ｃによ
り３点で支持し円周方向圧電素子３ａ、３ｂの一方を伸
長させ、他方を縮小するとともに、円周方向圧電素子３
ａ、３ｂの間の支持ブロック２に装着された軸方向圧電
素子４を伸長することによりロータ１２を回転すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積層した圧電素子を用
いた圧電ステッピングモータに関するものである。
いた圧電ステッピングモータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電素子を使用したモータとして、複数
の圧電素子の伸縮方向が回転軸の法線方向に配置され、
複数の圧電素子の伸縮方向が回転軸の接線方向に配置さ
れ、かつ法線方向及び接線方向に配置された圧電素子の
一端はそれぞれ軸受に固定され、法線方向の圧電素子の
側面に接線方向の圧電素子の一端が固定されたモータが
提案されている（特開昭６１−２２７７６号公報参
照）。
の圧電素子の伸縮方向が回転軸の法線方向に配置され、
複数の圧電素子の伸縮方向が回転軸の接線方向に配置さ
れ、かつ法線方向及び接線方向に配置された圧電素子の
一端はそれぞれ軸受に固定され、法線方向の圧電素子の
側面に接線方向の圧電素子の一端が固定されたモータが
提案されている（特開昭６１−２２７７６号公報参
照）。
【０００３】しかしながら、このようなモータでは、法
線方向の圧電素子及び接線方向の圧電素子にある程度の
長さが必要であるため、形状が大型になり構成が複雑に
なるという欠点があった。
線方向の圧電素子及び接線方向の圧電素子にある程度の
長さが必要であるため、形状が大型になり構成が複雑に
なるという欠点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、円周方向に伸
縮する少なくとも４つの円周方向圧電素子を少なくとも
４つの支持ブロックで交互につなぎ合わせてリング状に
構成し、前記支持ブロックのそれぞれに装着された軸方
向に伸縮する少なくとも４つの軸方向圧電素子とを設け
たステータと、該ステータの中心を通過する円筒体及び
該円筒体の両端に固定され、かつ前記軸方向圧電素子に
接触されるリングとから構成されたロータとからなり、
前記支持ブロックの少なくとも２つを支点として支持す
るものである。
縮する少なくとも４つの円周方向圧電素子を少なくとも
４つの支持ブロックで交互につなぎ合わせてリング状に
構成し、前記支持ブロックのそれぞれに装着された軸方
向に伸縮する少なくとも４つの軸方向圧電素子とを設け
たステータと、該ステータの中心を通過する円筒体及び
該円筒体の両端に固定され、かつ前記軸方向圧電素子に
接触されるリングとから構成されたロータとからなり、
前記支持ブロックの少なくとも２つを支点として支持す
るものである。
【０００５】
【作用】本発明のステッピングモータは、支点の間の１
つの支持ブロックと接続している一方の円周方向圧電素
子が伸長する時、その支持ブロックに装着された軸方向
圧電素子が伸長するように電圧を印加することにより軸
方向圧電素子にリングが接触されたロータが一方向に回
転する。
つの支持ブロックと接続している一方の円周方向圧電素
子が伸長する時、その支持ブロックに装着された軸方向
圧電素子が伸長するように電圧を印加することにより軸
方向圧電素子にリングが接触されたロータが一方向に回
転する。
【０００６】そして、一方の円周方向圧電素子が縮小
し、軸方向圧電素子が縮小する時に、ロータの戻りを防
ぐため、支点となった支持ブロックに装着された軸方向
圧電素子を伸長してロータを固定することによりロータ
は戻ることなく停止し、ステッピングモータとして作動
する。
し、軸方向圧電素子が縮小する時に、ロータの戻りを防
ぐため、支点となった支持ブロックに装着された軸方向
圧電素子を伸長してロータを固定することによりロータ
は戻ることなく停止し、ステッピングモータとして作動
する。
【０００７】又、支点の間の１つの支持ブロックと接続
している他方の円周方向圧電素子が伸長する時、その支
持ブロックに貫通された軸方向圧電素子が伸長するよう
に電圧を印加することにより軸方向圧電素子にリングが
接触されたロータが反対方向に回転する。
している他方の円周方向圧電素子が伸長する時、その支
持ブロックに貫通された軸方向圧電素子が伸長するよう
に電圧を印加することにより軸方向圧電素子にリングが
接触されたロータが反対方向に回転する。
【０００８】そして、軸方向圧電素子が縮小する時に、
ロータの戻りを防ぐため、支点となった支持ブロックの
軸方向圧電素子を伸長することによりロータは戻ること
なく停止し、ステッピングモータとして作動する。
ロータの戻りを防ぐため、支点となった支持ブロックの
軸方向圧電素子を伸長することによりロータは戻ること
なく停止し、ステッピングモータとして作動する。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の１実施例のステッピングモ
ータの分解図、図２は、図１のステッピングモータのス
テータの平面図、図３は、図１のステッピングモータの
側面図で、ステータ１は支持ブロック２と円周方向に伸
縮する円周方向圧電素子３が交互に接続されてリング状
に構成され、又、支持ブロック２を貫通するか、支持ブ
ロック２の両面に接着されるように、それぞれ軸方向に
伸縮する軸方向圧電素子４が装着されている。
ータの分解図、図２は、図１のステッピングモータのス
テータの平面図、図３は、図１のステッピングモータの
側面図で、ステータ１は支持ブロック２と円周方向に伸
縮する円周方向圧電素子３が交互に接続されてリング状
に構成され、又、支持ブロック２を貫通するか、支持ブ
ロック２の両面に接着されるように、それぞれ軸方向に
伸縮する軸方向圧電素子４が装着されている。
【０００９】又、このステータ１を貫通する円筒体５は
その両端の周囲にねじ６、７が設けられ、このねじ６、
７にリング８、９の内側に設けられたねじ１０、１１が
嵌合されてロータ１２が構成され、このロータ１２のリ
ング８、９を回転することによりねじが締まってリング
８、９の対抗面がステータ１の軸方向圧電素子４と接触
するように構成されている。
その両端の周囲にねじ６、７が設けられ、このねじ６、
７にリング８、９の内側に設けられたねじ１０、１１が
嵌合されてロータ１２が構成され、このロータ１２のリ
ング８、９を回転することによりねじが締まってリング
８、９の対抗面がステータ１の軸方向圧電素子４と接触
するように構成されている。
【００１０】次に、本実施例のステッピングモータの動
作を説明するために、交互に接続された支持ブロック２
の中の対称に設けられた３つの支持ブロック２ａ、２
ｂ、２ｃを支点とし、この支持ブロック２ａ、２ｂ、２
ｃに設けられた軸方向圧電素子を４ａ、４ｂ、４ｃと
し、支持ブロック２ａ、２ｂ、２ｃの間の支持ブロック
２の両側の円周方向圧電素子３を３ａ、３ｂとする。
作を説明するために、交互に接続された支持ブロック２
の中の対称に設けられた３つの支持ブロック２ａ、２
ｂ、２ｃを支点とし、この支持ブロック２ａ、２ｂ、２
ｃに設けられた軸方向圧電素子を４ａ、４ｂ、４ｃと
し、支持ブロック２ａ、２ｂ、２ｃの間の支持ブロック
２の両側の円周方向圧電素子３を３ａ、３ｂとする。
【００１１】まず、図４及び図６に示すように、支持ブ
ロック２の軸方向圧電素子４を伸長するように電圧を供
給するとともに、円周方向圧電素子３ａを縮小し、円周
方向圧電素子３ｂを伸長するように電圧を供給すると、
軸方向圧電素子４がロータ１２のリング８、９と接触し
て移動することによりロータ１２が回転する。
ロック２の軸方向圧電素子４を伸長するように電圧を供
給するとともに、円周方向圧電素子３ａを縮小し、円周
方向圧電素子３ｂを伸長するように電圧を供給すると、
軸方向圧電素子４がロータ１２のリング８、９と接触し
て移動することによりロータ１２が回転する。
【００１２】次に、図５に示すように、円周方向圧電素
子３ａが伸長し、円周方向圧電素子３ｂが縮小する時、
軸方向圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃを伸長して軸方向圧電
素子４のリング８、９との接触によるロータ１２の戻り
を防ぐ。
子３ａが伸長し、円周方向圧電素子３ｂが縮小する時、
軸方向圧電素子４ａ、４ｂ、４ｃを伸長して軸方向圧電
素子４のリング８、９との接触によるロータ１２の戻り
を防ぐ。
【００１３】このようにして、軸方向圧電素子４及び４
ａ、４ｂ、４ｃを伸縮させ、又、円周方向圧電素子３
ａ、３ｂを伸縮させるように図６に示す交流電圧を印加
することにより、ステッピングモータとして動作させる
ことができる。
ａ、４ｂ、４ｃを伸縮させ、又、円周方向圧電素子３
ａ、３ｂを伸縮させるように図６に示す交流電圧を印加
することにより、ステッピングモータとして動作させる
ことができる。
【００１４】なお、図７に示すように、円周方向圧電素
子３ａ、３ｂに印加する電圧は矩形波でもよい。
子３ａ、３ｂに印加する電圧は矩形波でもよい。
【００１５】又、図８及び図９に示すように、アーム１
３に設けたリング状枠１４の押しビス１５でステータ１
の支持ブロック２ａ、２ｂ、２ｃを支持し、ステータ１
を通る円筒体圧５の両端にリング８、９をねじ止めし
て、リング８、９をステータ１の軸方向圧電素子４、４
ａ、４ｂ、４ｃに接触させることにより、アーム１３で
支持されたステッピングモータを構成することができ
る。
３に設けたリング状枠１４の押しビス１５でステータ１
の支持ブロック２ａ、２ｂ、２ｃを支持し、ステータ１
を通る円筒体圧５の両端にリング８、９をねじ止めし
て、リング８、９をステータ１の軸方向圧電素子４、４
ａ、４ｂ、４ｃに接触させることにより、アーム１３で
支持されたステッピングモータを構成することができ
る。
【００１６】なお、上記実施例では、支持ブロック２、
円周方向圧電素子３及び軸方向圧電素子４をそれぞれ６
個づつ設けたが、それぞれ４個づつ設け、２点支持で構
成してもよいし、それぞれ６個以上の偶数個設け、３点
以上の支持で構成することができる。
円周方向圧電素子３及び軸方向圧電素子４をそれぞれ６
個づつ設けたが、それぞれ４個づつ設け、２点支持で構
成してもよいし、それぞれ６個以上の偶数個設け、３点
以上の支持で構成することができる。
【００１７】又、上記実施例では、例えば、１回の動き
を１０ミクロンと決めてあるが、その中間の値も電圧を
指定することによって設定でき、アクチュエータとして
使用することができる。
を１０ミクロンと決めてあるが、その中間の値も電圧を
指定することによって設定でき、アクチュエータとして
使用することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明のステッピン
グモータでは、圧電素子と支持ブロックをリング状に構
成し、又、支持ブロックに軸方向圧電素子を装着し、さ
らに、円筒体の両端にねじ止めしたリングを軸方向圧電
素子に接触させるという簡単な構成でステッピングモー
タを構成することができる。
グモータでは、圧電素子と支持ブロックをリング状に構
成し、又、支持ブロックに軸方向圧電素子を装着し、さ
らに、円筒体の両端にねじ止めしたリングを軸方向圧電
素子に接触させるという簡単な構成でステッピングモー
タを構成することができる。
【図１】本発明の１実施例のステッピングモータの分解
図である。
図である。
【図２】図１のステッピングモータのステータの平面図
である。
である。
【図３】図１のステッピングモータの側面図である。
【図４】図１のステッピングモータの動作を説明する説
明図である。
明図である。
【図５】図１のステッピングモータの動作を説明する説
明図である。
明図である。
【図６】図４及び図５の動作をする場合に印加される電
圧波形図である。
圧波形図である。
【図７】図４及び図５の他の動作をする場合に印加され
る電圧波形図である。
る電圧波形図である。
【図８】図１のステッピングモータの具体例の側面図で
ある。
ある。
【図９】図１のステッピングモータのステータの具体例
の側面図である。
の側面図である。
１ ステータ ２ 円周方向圧電素子 ２ａ、２ｂ、２ｃ 円周方向圧電素子 ３ 支持ブロック ３ａ、３ｂ、３ｃ 支持ブロック ４ 軸方向圧電素子 ４ａ、４ｂ 軸方向圧電素子 ５ 円筒体 ６、７ ねじ ８、９ リング １０、１１ ねじ １２ ロータ １３ アーム １４ リング状枠
Claims (2)
- 【請求項１】 円周方向に伸縮する少なくとも４つの円
周方向圧電素子を少なくとも４つの支持ブロックで交互
につなぎ合わせてリング状に構成し、前記支持ブロック
のそれぞれに装着された軸方向に伸縮する少なくとも４
つの軸方向圧電素子とを設けたステータと、該ステータ
の中心を通過する円筒体及び該円筒体の両端に固定さ
れ、かつ前記軸方向圧電素子に接触されるリングとから
構成されたロータとからなり、前記支持ブロックの少な
くとも２つを支点として支持する圧電ステッピングモー
タ。 - 【請求項２】 前記ステータを支持する少なくとも２点
の押しビスを設けたリング枠を有する請求項１記載の圧
電ステッピングモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3219192A JPH05199775A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 圧電ステッピングモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3219192A JPH05199775A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 圧電ステッピングモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05199775A true JPH05199775A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=16731654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3219192A Pending JPH05199775A (ja) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | 圧電ステッピングモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05199775A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100353459B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 압전선형스텝모터 |
| KR100353458B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353451B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-28 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353457B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-28 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353454B1 (ko) * | 1996-06-03 | 2002-12-28 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353456B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-31 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353455B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2003-01-06 | 삼성전자 주식회사 | 압전형리니어스텝모터 |
| WO2008134914A1 (fr) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Tsinghua University | Dispositif d'entraînement linéaire |
-
1991
- 1991-08-05 JP JP3219192A patent/JPH05199775A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100353454B1 (ko) * | 1996-06-03 | 2002-12-28 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353459B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 압전선형스텝모터 |
| KR100353458B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-26 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353451B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-28 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353457B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-28 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353456B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2002-12-31 | 삼성전자 주식회사 | 압전형스텝모터 |
| KR100353455B1 (ko) * | 1996-06-05 | 2003-01-06 | 삼성전자 주식회사 | 압전형리니어스텝모터 |
| WO2008134914A1 (fr) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Tsinghua University | Dispositif d'entraînement linéaire |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080210 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090210 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |