JPH05284764A - Ultrasonic actuator using piezoelectric transformer - Google Patents

Ultrasonic actuator using piezoelectric transformer

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JPH05284764A
JPH05284764A JP4078030A JP7803092A JPH05284764A JP H05284764 A JPH05284764 A JP H05284764A JP 4078030 A JP4078030 A JP 4078030A JP 7803092 A JP7803092 A JP 7803092A JP H05284764 A JPH05284764 A JP H05284764A
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JP
Japan
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frequency voltage
piezoelectric transformer
piezoelectric
high frequency
ultrasonic actuator
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Pending
Application number
JP4078030A
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Japanese (ja)
Inventor
Minako Suzuki
美奈子 鈴木
Masao Kasuga
政雄 春日
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Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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Filing date
Publication date
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an ultrasonic actuator having a small size and a high output by providing a vibrator to be excited by a high frequency voltage generated from a piezoelectric transformer and a moving element frictionally driven by a vibration generated at a vibrator. CONSTITUTION:A high frequency voltage generator 12 generates a high frequency voltage near a mechanical resonance frequency of a stator having a piezoelectric element 15 and a vibrator 16 by a power source 11, the voltage is applied to a primary side 13a of a piezoelectric transformer thereby to generate a high frequency voltage of higher voltage than that on the primary side at a secondary side 13b and to apply it to the element 15. The element 15 is connected to the vibrator 16, and a stator is ultrasonic-vibrated by expansion and contraction. The resonance frequency of the transformer 13 is so set as to substantially coincide with a driving frequency of an ultrasonic actuator 14, and a moving element 17 is brought into pressure contact with the vibrator 16 to be frictionally driven by an ultrasonic vibration generated at the vibrator 16. As a result, an ultrasonic actuator having a simple circuit configuration and high output is obtained and an apparatus can be reduced in size.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子の伸縮運動を
利用した超音波振動により、移動体を摩擦駆動させる超
音波アクチュエータ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic actuator device for frictionally driving a moving body by ultrasonic vibration utilizing expansion and contraction of a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来の超音波アクチュエータ装
置のブロック図である。高周波電圧発生回路12は、電
源11により、圧電素子15及び振動体16からなるス
テータ18の機械的な共振周波数に近い高周波電圧を発
生する。巻線トランス53の1次側53aに高周波電圧
発生回路12の高周波電圧を印加する。巻線トランス5
3の2次側53bには、1次側及び2次側の巻線数の比
に応じた高電圧の高周波電圧が発生する。圧電素子15
には、巻線トランス53の2次側53bの高周波電圧を
印加する。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a block diagram of a conventional ultrasonic actuator device. The high frequency voltage generation circuit 12 generates a high frequency voltage close to the mechanical resonance frequency of the stator 18 including the piezoelectric element 15 and the vibrating body 16 by the power supply 11. The high frequency voltage of the high frequency voltage generating circuit 12 is applied to the primary side 53a of the winding transformer 53. Winding transformer 5
On the secondary side 53b of No. 3, a high frequency high frequency voltage corresponding to the ratio of the number of windings on the primary side and the secondary side is generated. Piezoelectric element 15
Is applied with a high-frequency voltage on the secondary side 53b of the winding transformer 53.

【0003】圧電素子15は振動体16に接着されてい
る。振動体16は、圧電素子の伸縮運動により超音波振
動する。移動体17は、振動体16に所定の圧力で接触
している。移動体17は、振動体16に発生する定在波
もしくは進行波からなる超音波振動により摩擦駆動され
る。例えば特開昭60−176471号公報にこのよう
な構造が開示されている。
The piezoelectric element 15 is bonded to the vibrating body 16. The vibrating body 16 ultrasonically vibrates due to the expansion and contraction movement of the piezoelectric element. The moving body 17 is in contact with the vibrating body 16 at a predetermined pressure. The moving body 17 is frictionally driven by ultrasonic vibrations of standing waves or traveling waves generated in the vibrating body 16. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-176471 discloses such a structure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の超音波アクチュ
エータは、その駆動電圧が高く、通常使用されている電
池では電圧が不足する。また、電力が一定の場合には電
圧を高めた方が駆動効率が良いことが知られている。そ
のために、昇圧回路が必要とされ、巻線トランスによる
昇圧が行われている。
The conventional ultrasonic actuator has a high driving voltage, and the voltage is insufficient for a battery that is normally used. Further, it is known that when the electric power is constant, the driving efficiency is better when the voltage is increased. Therefore, a booster circuit is required, and the winding transformer is used for boosting.

【0005】しかし、従来の巻線トランスを用いた超音
波アクチュエータ装置では、巻線トランスの構造が複雑
で大きいという課題を有する。また、超音波アクチュエ
ータが小型になっても巻線トランス部の大きさによって
装置全体が大きくなるという課題を有していた。さらに
昇圧比も数倍程度が限界であり、昇圧比を大きくすると
電源効率が低下するという課題も有していた。
However, the conventional ultrasonic actuator device using the winding transformer has a problem that the structure of the winding transformer is complicated and large. Further, even if the ultrasonic actuator is downsized, there is a problem that the size of the winding transformer section causes the size of the entire apparatus to increase. Further, the step-up ratio is limited to about several times, and there is a problem that the power source efficiency is lowered when the step-up ratio is increased.

【0006】そこで、本発明の目的は、従来のこのよう
な課題を解決するため、圧電トランスを用いることによ
り小型で高出力な超音波アクチュエータを得ることにあ
る。
Therefore, an object of the present invention is to obtain a small-sized and high-power ultrasonic actuator by using a piezoelectric transformer in order to solve the conventional problems as described above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、電源と、高周波電圧発生回路と、1次側に
高周波電圧発生回路から発生された高周波電圧を印加す
ることによって、2次側に1次側より高電圧の高周波電
圧を発生するような圧電性を有する圧電トランスと、圧
電トランスの2次側より発生された高周波電圧によって
励振される圧電素子を有する振動体と、振動体に加圧接
触されるとともに、振動体に発生する振動により摩擦駆
動されるような移動体とから構成され、圧電トランスを
用いることによって、小型簡易で高出力な超音波アクチ
ュエータ装置を実現した。
In order to solve the above problems, the present invention provides a power supply, a high frequency voltage generating circuit, and a high frequency voltage generated from the high frequency voltage generating circuit on the primary side. A piezoelectric transformer having piezoelectricity that generates a high frequency voltage higher than the primary side on the secondary side; a vibrating body having a piezoelectric element excited by the high frequency voltage generated from the secondary side of the piezoelectric transformer; By using a piezoelectric transformer, a compact, simple, and high-power ultrasonic actuator device is realized, which is composed of a moving body that is pressed against the body and frictionally driven by the vibration generated in the vibrating body.

【0008】[0008]

【作用】上記のように構成された超音波アクチュエータ
装置においては、電源により、高周波電圧発生回路は、
圧電素子及び振動体からなるステータの機械的な共振周
波数に近い高周波電圧を発生する。圧電トランスの1次
側に高周波電圧発生回路から発生された高周波電圧を印
加することによって、2次側に1次側より高電圧の高周
波電圧が発生する。圧電素子には、圧電トランスの2次
側より発生された高周波電圧を印加する。圧電素子は振
動体に接合されており、圧電素子の伸縮運動によりステ
ータは超音波振動する。また、圧電トランスの共振周波
数は超音波アクチュエータの駆動周波数と概略一致する
ように設定されている。移動体は振動体に加圧接触され
ており、振動体に発生する定在波もしくは進行波からな
る超音波振動により摩擦駆動される。
In the ultrasonic actuator device constructed as described above, the high frequency voltage generating circuit is
It generates a high frequency voltage close to the mechanical resonance frequency of a stator composed of a piezoelectric element and a vibrating body. By applying the high frequency voltage generated from the high frequency voltage generation circuit to the primary side of the piezoelectric transformer, a high frequency voltage higher than that of the primary side is generated on the secondary side. A high frequency voltage generated from the secondary side of the piezoelectric transformer is applied to the piezoelectric element. The piezoelectric element is joined to the vibrating body, and the expansion and contraction movement of the piezoelectric element causes the stator to vibrate ultrasonically. The resonance frequency of the piezoelectric transformer is set so as to approximately match the drive frequency of the ultrasonic actuator. The moving body is in pressure contact with the vibrating body, and is frictionally driven by ultrasonic vibrations of standing waves or traveling waves generated in the vibrating body.

【0009】このように、ステータの共振周波数とほぼ
等しい共振周波数の圧電トランスを用いて超音波アクチ
ュエータを昇圧駆動することによって、小型簡易で高出
力な超音波アクチュエータ装置が得られる。
As described above, by boosting the ultrasonic actuator by using the piezoelectric transformer having a resonance frequency substantially equal to the resonance frequency of the stator, a compact, simple and high output ultrasonic actuator device can be obtained.

【0010】[0010]

【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
説明する。図1は、本発明の超音波アクチュエータ装置
のブロック図である。従来は昇圧手段として巻線トラン
スを有していたが、本発明では圧電効果を利用した圧電
トランス13を有している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic actuator device of the present invention. Conventionally, the winding transformer was used as the boosting means, but in the present invention, the piezoelectric transformer 13 utilizing the piezoelectric effect is provided.

【0011】電源11により、高周波電圧発生回路12
は、圧電素子15及び振動体16からなるステータ18
の機械的な共振周波数に近い高周波電圧を発生する。圧
電トランスの1次側13aに高周波電圧発生回路12か
ら発生された高周波電圧を印加することによって、圧電
トランス2次側13bに圧電トランス1次側13aより
高電圧の高周波電圧が発生する。圧電素子15には、圧
電トランスの2次側13bより発生された高周波電圧を
印加する。圧電素子15は振動体16に接合されてお
り、圧電素子15の伸縮運動によりステータ18は超音
波振動する。また、圧電トランス13の共振周波数は超
音波アクチュエータ14の駆動周波数と概略一致するよ
うに設定されている。移動体17は振動体16に加圧接
触し、振動体16に発生する定在波もしくは進行波から
なる超音波振動により摩擦駆動される。移動体17と振
動体16の加圧には、加圧ばね(図示しない)などを用
いる。
A high frequency voltage generating circuit 12 is provided by a power source 11.
Is a stator 18 including a piezoelectric element 15 and a vibrating body 16.
Generates a high frequency voltage close to the mechanical resonance frequency of. By applying the high frequency voltage generated from the high frequency voltage generating circuit 12 to the primary side 13a of the piezoelectric transformer, a high frequency voltage higher than the piezoelectric transformer primary side 13a is generated on the piezoelectric transformer secondary side 13b. The high frequency voltage generated from the secondary side 13b of the piezoelectric transformer is applied to the piezoelectric element 15. The piezoelectric element 15 is joined to the vibrating body 16, and the stretching motion of the piezoelectric element 15 causes the stator 18 to vibrate ultrasonically. Further, the resonance frequency of the piezoelectric transformer 13 is set so as to approximately match the drive frequency of the ultrasonic actuator 14. The moving body 17 is brought into pressure contact with the vibrating body 16 and is frictionally driven by ultrasonic vibrations of a standing wave or a traveling wave generated in the vibrating body 16. A pressure spring (not shown) or the like is used to press the moving body 17 and the vibrating body 16.

【0012】図2〜図5は本発明に使用される圧電トラ
ンスの斜視図である。図2に示した圧電トランス13は
長方形形状の圧電体である。圧電トランス13は、例え
ば、チタン酸ジルコン酸鉛PZTなどからなる材料で構
成されている。厚み方向Tに対して分極処理された電極
パターン13cを圧電トランスの1次側とし、高周波電
圧V1を印加する。次に、長手方向Lに対してして分極
処理された電極パターン13dを圧電トランスの2次側
とすれば高周波電圧V2が出力される。この際、昇圧さ
れる電圧の比は圧電トランス1次側と圧電トランス2次
側の長さの比、即ち、TとLの比に比例する。また、圧
電トランス1次側と圧電トランス2次側の電流の比は電
極パターン13cの面積及び電極パターン13dの面積
比に比例する。
2 to 5 are perspective views of the piezoelectric transformer used in the present invention. The piezoelectric transformer 13 shown in FIG. 2 is a rectangular piezoelectric body. The piezoelectric transformer 13 is made of a material such as lead zirconate titanate PZT. The electrode pattern 13c polarized in the thickness direction T is used as the primary side of the piezoelectric transformer, and a high frequency voltage V1 is applied. Next, if the electrode pattern 13d polarized in the longitudinal direction L is set as the secondary side of the piezoelectric transformer, the high frequency voltage V2 is output. At this time, the ratio of the boosted voltage is proportional to the ratio of the lengths of the piezoelectric transformer primary side and the piezoelectric transformer secondary side, that is, the ratio of T and L. Further, the ratio of the currents on the piezoelectric transformer primary side and the piezoelectric transformer secondary side is proportional to the area ratio of the electrode pattern 13c and the electrode pattern 13d.

【0013】図3に示した圧電トランス13も長方形形
状の圧電体で構成されている。本実施例は電極パターン
13cを長手方向Lに対して中間部分に設けるようにし
た点で先の図2に示した実施例とは異なる。厚み方向T
に対して分極処理された電極パターン13cを圧電トラ
ンスの1次側とし、高周波電圧V1を印加する。次に、
長手方向Lに対して分極処理された電極パターン13d
を圧電トランスの2次側とすればL/Tに応じた昇圧比
の高周波電圧V2が出力される。
The piezoelectric transformer 13 shown in FIG. 3 is also composed of a rectangular piezoelectric body. This embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 2 in that the electrode pattern 13c is provided in the middle portion in the longitudinal direction L. Thickness direction T
On the other hand, the polarized electrode pattern 13c is used as the primary side of the piezoelectric transformer, and the high frequency voltage V1 is applied. next,
Electrode pattern 13d polarized in the longitudinal direction L
Is the secondary side of the piezoelectric transformer, a high-frequency voltage V2 having a step-up ratio according to L / T is output.

【0014】図4に示した圧電トランス13は円板形状
の圧電体で構成されている。本実施例は圧電トランス1
3の外径よりも小さい電極パターン13cを有し、円板
の厚み方向に分極処理されている。ここで、電極パター
ン13cを圧電トランスの1次側とし、高周波電圧V1
を印加する。次に、外周側面部に設けられた電極パター
ン13dを圧電トランスの2次側とすれば高周波電圧V
2が出力される。
The piezoelectric transformer 13 shown in FIG. 4 is composed of a disk-shaped piezoelectric body. In this embodiment, the piezoelectric transformer 1
It has an electrode pattern 13c smaller than the outer diameter of 3 and is polarized in the thickness direction of the disk. Here, the electrode pattern 13c is the primary side of the piezoelectric transformer, and the high frequency voltage V1
Is applied. Next, assuming that the electrode pattern 13d provided on the outer peripheral side surface is the secondary side of the piezoelectric transformer, the high frequency voltage V
2 is output.

【0015】図5に示した圧電トランス13は円環形状
の圧電体で構成されている。本実施例は、圧電トランス
13の内側側面全体に電極パターン13cを有し、外周
方向に分極処理されている。ここで、電極パターン13
cを圧電トランスの1次側とし、高周波電圧V1を印加
する。次に、外周側面部の一部に電極パターン13dを
設けるとともに、他の外周側面部に共通の電極パターン
13eを設ければ、電極パターン13dが圧電トランス
の2次側となり高周波電圧V2が出力される。
The piezoelectric transformer 13 shown in FIG. 5 is composed of a ring-shaped piezoelectric body. In this embodiment, an electrode pattern 13c is provided on the entire inner side surface of the piezoelectric transformer 13 and is polarized in the outer peripheral direction. Here, the electrode pattern 13
A high frequency voltage V1 is applied with c being the primary side of the piezoelectric transformer. Next, if the electrode pattern 13d is provided on a part of the outer peripheral side surface and the common electrode pattern 13e is provided on the other outer peripheral side surface, the electrode pattern 13d becomes the secondary side of the piezoelectric transformer and the high frequency voltage V2 is output. It

【0016】図6は、本発明の超音波アクチュエータ装
置の断面図である。固定台19に固定された中心軸20
に、振動体16を固定する。振動体16の下面には圧電
素子15が接着されている。圧電素子15は一定の形状
に分極され、圧電素子15の電極パターンからは圧電ト
ランス13の圧電トランスの2次側に配線されている。
また、圧電トランスの1次側からは高周波電圧発生回路
12へ配線されている。この際、圧電トランス13は振
動体16と固定台19の間に配置されている。圧電トラ
ンスが振動体16の外径よりも小さくしかも薄くなるよ
うに構成しているため超音波アクチュエータ装置全体の
小型化が実現できる。
FIG. 6 is a sectional view of the ultrasonic actuator device of the present invention. The central shaft 20 fixed to the fixed base 19.
Then, the vibrating body 16 is fixed. The piezoelectric element 15 is bonded to the lower surface of the vibrating body 16. The piezoelectric element 15 is polarized in a certain shape, and is wired from the electrode pattern of the piezoelectric element 15 to the secondary side of the piezoelectric transformer of the piezoelectric transformer 13.
Further, the primary side of the piezoelectric transformer is wired to the high frequency voltage generating circuit 12. At this time, the piezoelectric transformer 13 is arranged between the vibrating body 16 and the fixed base 19. Since the piezoelectric transformer is configured to be smaller and thinner than the outer diameter of the vibrating body 16, it is possible to reduce the size of the ultrasonic actuator device as a whole.

【0017】なお、先にも述べたように、圧電トランス
13は共振状態で使用されるのが望ましい。圧電トラン
スの共振周波数は、振動体16及び圧電素子15からな
るステータ18の駆動周波数と概略一致させるのが得策
である。振動体16の突起部16aには移動体17が接
触する。移動体17は中心軸20に組み込まれ軸受23
により回転可能に支持する。さらに、移動体17は、加
圧ばね22により、振動体16に加圧接触されている。
As mentioned above, it is desirable that the piezoelectric transformer 13 be used in a resonance state. It is a good idea to make the resonance frequency of the piezoelectric transformer approximately match the drive frequency of the stator 18 composed of the vibrating body 16 and the piezoelectric element 15. The moving body 17 contacts the protrusion 16 a of the vibrating body 16. The moving body 17 is incorporated in the central shaft 20 and the bearing 23
It is rotatably supported by. Further, the moving body 17 is brought into pressure contact with the vibrating body 16 by the pressure spring 22.

【0018】なお、本実施例では圧電トランス13を振
動体16と固定台19の間に配置したが、本発明は圧電
トランスを用いることにより超音波アクチュエータ装置
全体の小型化をはかることを目的としている。圧電トラ
ンスは、これ以外の部分に配置しても構わない。図7は
本発明の超音波アクチュエータ装置の回路図である。電
池などの電源11による直流電圧は、発振回路12aの
出力に応じてスイッチングトランジスタ12bを圧電ト
ランス13及び超音波アクチュエータ14の共振周波数
に近い周波数でON/OFFされる。これによって発生
される高周波電圧は、圧電トランスの1次側13aに印
加され、圧電、電歪効果によって圧電トランス2次側1
3bの電極パターン13dに圧電トランスの1次側13
aより高電圧の高周波電圧が発生する。圧電素子15に
は、圧電トランスの2次側13bより発生された高周波
電圧を印加する。圧電素子15は振動体16に接合され
ており、圧電素子15の伸縮運動によりステータ18は
超音波振動し、移動体17を摩擦駆動する。なお、本実
施例では圧電トランス13の共通電極パターン13e
は、圧電素子15と振動体16との接合面と同電位に設
定されている。
Although the piezoelectric transformer 13 is arranged between the vibrating body 16 and the fixed base 19 in this embodiment, the present invention aims to reduce the size of the entire ultrasonic actuator device by using the piezoelectric transformer. There is. The piezoelectric transformer may be arranged in a portion other than this. FIG. 7 is a circuit diagram of the ultrasonic actuator device of the present invention. The DC voltage from the power supply 11 such as a battery turns ON / OFF the switching transistor 12b at a frequency close to the resonance frequency of the piezoelectric transformer 13 and the ultrasonic actuator 14 according to the output of the oscillation circuit 12a. The high frequency voltage generated by this is applied to the primary side 13a of the piezoelectric transformer, and the piezoelectric transformer secondary side 1a is produced by the piezoelectric and electrostrictive effects.
The primary side 13 of the piezoelectric transformer is formed on the electrode pattern 13d of 3b.
A high-frequency voltage higher than a is generated. The high frequency voltage generated from the secondary side 13b of the piezoelectric transformer is applied to the piezoelectric element 15. The piezoelectric element 15 is joined to the vibrating body 16, and the expansion and contraction movement of the piezoelectric element 15 causes the stator 18 to ultrasonically vibrate and frictionally drive the moving body 17. In this embodiment, the common electrode pattern 13e of the piezoelectric transformer 13 is used.
Is set to the same potential as the joint surface between the piezoelectric element 15 and the vibrating body 16.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明は、電源と、高周波電圧発生回路
と、1次側に高周波電圧発生回路から発生された高周波
電圧を印加することによって、2次側に1次側より高電
圧の高周波電圧を発生するような圧電性を有する圧電ト
ランスと、圧電トランスの2次側より発生された高周波
電圧によって励振される圧電素子を有する振動体と、振
動体に加圧接触されるとともに、振動体に発生する振動
により摩擦駆動されるような移動体とから構成したこと
により、次の効果を有する。
As described above, the present invention applies a high frequency voltage higher than the primary side to the secondary side by applying a high frequency voltage generated from the high frequency voltage generating circuit to the power source, the high frequency voltage generating circuit and the primary side. A piezoelectric transformer having piezoelectricity for generating a voltage, a vibrating body having a piezoelectric element excited by a high-frequency voltage generated from a secondary side of the piezoelectric transformer, and a vibrating body that is pressed and contacted with the vibrating body. The following effects are obtained by being configured with the moving body that is frictionally driven by the vibration generated in the.

【0020】圧電トランスの共振周波数と圧電素子及び
振動体からなるステータとの共振周波数を等しくするこ
とにより、簡易な回路構造で高出力な超音波アクチュエ
ータが実現できる。昇圧手段として圧電トランスを利用
することにより、超音波アクチュエータ装置全体の小型
化が実現できる。
By making the resonance frequency of the piezoelectric transformer equal to the resonance frequency of the stator composed of the piezoelectric element and the vibrating body, a high output ultrasonic actuator can be realized with a simple circuit structure. By using the piezoelectric transformer as the boosting means, it is possible to reduce the size of the ultrasonic actuator device as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の超音波アクチュエータ装置のブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram of an ultrasonic actuator device of the present invention.

【図2】本発明に使用される圧電トランスの斜視図その
1である。
FIG. 2 is a first perspective view of a piezoelectric transformer used in the present invention.

【図3】本発明に使用される圧電トランスの斜視図その
2である。
FIG. 3 is a second perspective view of the piezoelectric transformer used in the present invention.

【図4】本発明に使用される圧電トランスの斜視図その
3である。
FIG. 4 is a third perspective view of the piezoelectric transformer used in the present invention.

【図5】本発明に使用される圧電トランスの斜視図その
4である。
FIG. 5 is a perspective view of a piezoelectric transformer used in the present invention.

【図6】本発明の超音波アクチュエータ装置の断面図で
ある。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the ultrasonic actuator device of the present invention.

【図7】本発明の超音波アクチュエータ装置の回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram of an ultrasonic actuator device of the present invention.

【図8】従来の超音波アクチュエータ装置のブロック図
である。
FIG. 8 is a block diagram of a conventional ultrasonic actuator device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 電源 12 高周波電圧発生回路 12a 発振回路 12b スイッチングトランジスタ 13 圧電トランス 13a 圧電トランス1次側 13b 圧電トランス2次側 13c 電極パターン(1) 13d 電極パターン(2) 13e 電極パターン(3) 14 超音波アクチュエータ 15 圧電素子 16 振動体 17 移動体 18 ステータ 19 固定台 20 中心軸 22 加圧ばね 53 巻線トランス 53a 巻線トランス1次側 53b 巻線トランス2次側 11 Power Supply 12 High Frequency Voltage Generation Circuit 12a Oscillation Circuit 12b Switching Transistor 13 Piezoelectric Transformer 13a Piezoelectric Transformer Primary Side 13b Piezoelectric Transformer Secondary Side 13c Electrode Pattern (1) 13d Electrode Pattern (2) 13e Electrode Pattern (3) 14 Ultrasonic Actuator 15 Piezoelectric element 16 Vibrating body 17 Moving body 18 Stator 19 Fixing stand 20 Center axis 22 Pressure spring 53 Winding transformer 53a Winding transformer primary side 53b Winding transformer secondary side

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電素子の伸縮運動を利用した超音波振
動により、移動体を摩擦駆動させる超音波アクチュエー
タ装置において、 電源と、前記電源により動作して、所定の高周波電圧を
発生する高周波電圧発生回路と、前記高周波電圧発生回
路から発生された高周波電圧を1次側に印加することに
よって、2次側に1次側より高電圧の高周波電圧を発生
するような圧電性を有する圧電トランスと、前記圧電ト
ランスの2次側より発生された高周波電圧によって励振
される圧電素子を有する振動体と、前記振動体に加圧接
触されるとともに、前記振動体に発生する振動により摩
擦駆動されるような移動体と、 を有することを特徴とする超音波アクチュエータ装置。
1. An ultrasonic actuator device for frictionally driving a moving body by ultrasonic vibration utilizing expansion and contraction motion of a piezoelectric element, wherein a power source and a high frequency voltage generator that is operated by the power source to generate a predetermined high frequency voltage. A circuit, and a piezoelectric transformer having a piezoelectric property to generate a high-frequency voltage higher than the primary side on the secondary side by applying the high-frequency voltage generated from the high-frequency voltage generating circuit to the primary side, A vibrating body having a piezoelectric element that is excited by a high-frequency voltage generated from the secondary side of the piezoelectric transformer, and being brought into pressure contact with the vibrating body and being frictionally driven by the vibration generated in the vibrating body. An ultrasonic actuator device comprising: a moving body.
【請求項2】 前記圧電トランスの駆動周波数と、前記
振動体及び前記圧電素子からなるステータの駆動周波数
が等しいことを特徴とする請求項1記載の超音波アクチ
ュエータ装置。
2. The ultrasonic actuator device according to claim 1, wherein a drive frequency of the piezoelectric transformer is equal to a drive frequency of a stator including the vibrating body and the piezoelectric element.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000049667A1 (en) * 1999-02-16 2000-08-24 Mitsui Chemicals, Inc. Piezoelectric transformer
WO2003010879A3 (en) * 2001-07-23 2003-10-09 Abb Service Srl Driving device for ultrasonic motor
US7246884B2 (en) 1997-07-15 2007-07-24 Silverbrook Research Pty Ltd Inkjet printhead having enclosed inkjet actuators
US7321182B2 (en) 2005-06-01 2008-01-22 Canon Kabushiki Kaisha Oscillatory-wave actuator and method for driving oscillatory-wave actuator

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