JPH0591764A - 圧電アクチユエータ - Google Patents
圧電アクチユエータInfo
- Publication number
- JPH0591764A JPH0591764A JP3276979A JP27697991A JPH0591764A JP H0591764 A JPH0591764 A JP H0591764A JP 3276979 A JP3276979 A JP 3276979A JP 27697991 A JP27697991 A JP 27697991A JP H0591764 A JPH0591764 A JP H0591764A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric ceramic
- ceramic plate
- piezoelectric
- ceramic plates
- plates
- 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.)
- Pending
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 表面実装時におけるチップ型電子部品の位置
ずれ及び外装ケースの熱変形を防止する。 【構成】 外装ケース１の、実装時に上面となる面に遠
赤外線などの熱線を反射する金属板７を配設して、外装
ケース１の上面の少なくとも主要部を覆うとともに、端
子２が引き出された側と異なる側の少なくとも一つの端
面または該端面を経て外装ケース１の下面にまで、金属
板７を回り込ませることにより、はんだ付け用のダミー
電極８ａを形成する。
ずれ及び外装ケースの熱変形を防止する。 【構成】 外装ケース１の、実装時に上面となる面に遠
赤外線などの熱線を反射する金属板７を配設して、外装
ケース１の上面の少なくとも主要部を覆うとともに、端
子２が引き出された側と異なる側の少なくとも一つの端
面または該端面を経て外装ケース１の下面にまで、金属
板７を回り込ませることにより、はんだ付け用のダミー
電極８ａを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電アクチュエータに
係るもので、特に、リニア駆動（運動）が可能な圧電ア
クチュエータに関するものである。
係るもので、特に、リニア駆動（運動）が可能な圧電ア
クチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧電モータ、圧電アクチュエータの各方
面での利用が考えられ、またそのための各種の構造の圧
電モータ、圧電アクチュエータが提案されている。少電
力駆動が可能であり、電磁波の影響がないといった利点
があるためである。しかし、大きなトルクを得たり、大
きな変位量を得るためには、複雑な構造が必要となった
り、製造も難しくなるなどの問題もある。
面での利用が考えられ、またそのための各種の構造の圧
電モータ、圧電アクチュエータが提案されている。少電
力駆動が可能であり、電磁波の影響がないといった利点
があるためである。しかし、大きなトルクを得たり、大
きな変位量を得るためには、複雑な構造が必要となった
り、製造も難しくなるなどの問題もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単な構造
で、比較的大きな出力の得られる圧電アクチュエータを
得ようとするものである。
で、比較的大きな出力の得られる圧電アクチュエータを
得ようとするものである。
【０００４】また、リニア駆動（運動）を得ることがで
き、精密装置の位置決めなどに適した圧電アクチュエー
タを得ようとするものである。
き、精密装置の位置決めなどに適した圧電アクチュエー
タを得ようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、直方体の棒状
金属片の側面に貼り付けた圧電セラミック板の変位によ
って、縦振動と屈曲振動を生じさせ、それによって生じ
る楕円運動を利用することによって、上記の課題を解決
するものである。
金属片の側面に貼り付けた圧電セラミック板の変位によ
って、縦振動と屈曲振動を生じさせ、それによって生じ
る楕円運動を利用することによって、上記の課題を解決
するものである。
【０００６】すなわち、断面が長方形の金属棒の一側面
に表面に電極が形成された第一の圧電セラミック板を具
え、対向する側面にそれぞれ表面に電極が形成され、金
属棒の長手方向に配置された二枚の第二の圧電セラミッ
ク板を具え、第一の圧電セラミック板に印加する電圧に
よって生じる縦振動と、第二の圧電セラミック板に印加
する電圧によって生じる屈曲振動とにより、圧電セラミ
ック板を具えない端面に生じる楕円運動を利用して、そ
の端面に当接する物体との相対的な位置を移動させるこ
とに特徴を有するものである。
に表面に電極が形成された第一の圧電セラミック板を具
え、対向する側面にそれぞれ表面に電極が形成され、金
属棒の長手方向に配置された二枚の第二の圧電セラミッ
ク板を具え、第一の圧電セラミック板に印加する電圧に
よって生じる縦振動と、第二の圧電セラミック板に印加
する電圧によって生じる屈曲振動とにより、圧電セラミ
ック板を具えない端面に生じる楕円運動を利用して、そ
の端面に当接する物体との相対的な位置を移動させるこ
とに特徴を有するものである。
【０００７】
【作用】金属棒のサイズを、縦振動と屈曲振動において
それぞれ同じ周波数で共振するか、その高次モードの共
振周波数で共振するようにしておく。そして、二種類の
圧電セラミック板の電極に同じ周波数で駆動電圧を印加
して、それぞれの振動モードを生じさせる。二つの振動
モードによって、金属棒の端面の圧電セラミック板が貼
り付けられていない面に楕円運動を生じさせる。この面
に当接する物体を移動させるか、あるいはこの金属棒自
体を移動させることが可能となる。
それぞれ同じ周波数で共振するか、その高次モードの共
振周波数で共振するようにしておく。そして、二種類の
圧電セラミック板の電極に同じ周波数で駆動電圧を印加
して、それぞれの振動モードを生じさせる。二つの振動
モードによって、金属棒の端面の圧電セラミック板が貼
り付けられていない面に楕円運動を生じさせる。この面
に当接する物体を移動させるか、あるいはこの金属棒自
体を移動させることが可能となる。
【０００８】二種類の圧電セラミック板に印加する電圧
には位相差を持たせるが、この位相差を変えることによ
って回転を生じる向きを変えることができ、それによっ
て移動方向を変えることができる。
には位相差を持たせるが、この位相差を変えることによ
って回転を生じる向きを変えることができ、それによっ
て移動方向を変えることができる。
【０００９】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１０】図１は、本発明に用いる振動片の形状を示
す斜視図である。黄銅性の金属棒を50mm×20mm×10mmの
寸法に切出し、その側面に圧電セラミック板11、12を貼
り付ける。一方の側面には、縦振動を生じさせる圧電セ
ラミック板11が貼り付けられる。この例では圧電セラミ
ック板は、二枚の圧電セラミック板11a 、11b に分割さ
れている。それぞれの圧電セラミック板11a 、11b は15
mm× 9mmの寸法とした。それぞれの圧電セラミック板11
a 、11b の表面には電極が焼き付けられている。なお、
この電極は一枚の圧電セラミック板によって構成するこ
ともできる。ただ、上記の例のようにすると、圧電セラ
ミック板11a 、11b の間に支持部材を取りつけることが
できる。
す斜視図である。黄銅性の金属棒を50mm×20mm×10mmの
寸法に切出し、その側面に圧電セラミック板11、12を貼
り付ける。一方の側面には、縦振動を生じさせる圧電セ
ラミック板11が貼り付けられる。この例では圧電セラミ
ック板は、二枚の圧電セラミック板11a 、11b に分割さ
れている。それぞれの圧電セラミック板11a 、11b は15
mm× 9mmの寸法とした。それぞれの圧電セラミック板11
a 、11b の表面には電極が焼き付けられている。なお、
この電極は一枚の圧電セラミック板によって構成するこ
ともできる。ただ、上記の例のようにすると、圧電セラ
ミック板11a 、11b の間に支持部材を取りつけることが
できる。
【００１１】対向する側面に15mm×15mmの圧電セラミッ
ク板12a 、12b を貼り付けてある。この圧電セラミック
板12a 、12b は屈曲振動を生じさせるものである。
ク板12a 、12b を貼り付けてある。この圧電セラミック
板12a 、12b は屈曲振動を生じさせるものである。
【００１２】上記の寸法の金属棒の長さ方向の端面を切
削して、共振周波数に合致する寸法とした。この場合、
縦振動の共振周波数と屈曲振動の共振周波数またはその
高次モードの共振周波数を合わせ込む寸法とした。上記
の例では、50mmの長さを40.0mmまで削ったときに、41.9
kHzで共振周波数を一致させることができた。
削して、共振周波数に合致する寸法とした。この場合、
縦振動の共振周波数と屈曲振動の共振周波数またはその
高次モードの共振周波数を合わせ込む寸法とした。上記
の例では、50mmの長さを40.0mmまで削ったときに、41.9
kHzで共振周波数を一致させることができた。
【００１３】次に、駆動電圧の印加方法について説明す
る。図２は、その説明図である。縦振動を生じさせる交
流電源21と圧電セラミック板11a 、11b とが接続され
る。なお、圧電セラミック板11は表側がプラス、金属棒
側がマイナスに分極してある。二枚の圧電セラミック基
板11a 、11b には同相の電圧が印加されることになる。
金属棒からリードが引き出され、これと交流電源21の他
端が接続されて交流電圧が印加されることになる。
る。図２は、その説明図である。縦振動を生じさせる交
流電源21と圧電セラミック板11a 、11b とが接続され
る。なお、圧電セラミック板11は表側がプラス、金属棒
側がマイナスに分極してある。二枚の圧電セラミック基
板11a 、11b には同相の電圧が印加されることになる。
金属棒からリードが引き出され、これと交流電源21の他
端が接続されて交流電圧が印加されることになる。
【００１４】屈曲振動を生じさせるのは交流電源22であ
る。圧電セラミック板12a と圧電セラミック板12b は同
じように表面側をプラス、金属棒側をマイナスに分極し
てある。圧電セラミック板12a 、12b の表面に形成した
電極に電源22の両端を接続し、圧電セラミック板12a 、
12b に交流電圧を印加する。
る。圧電セラミック板12a と圧電セラミック板12b は同
じように表面側をプラス、金属棒側をマイナスに分極し
てある。圧電セラミック板12a 、12b の表面に形成した
電極に電源22の両端を接続し、圧電セラミック板12a 、
12b に交流電圧を印加する。
【００１５】上記の構造、配線を具えた金属片の電極に
縦振動用圧電セラミック板11と屈曲振動用圧電セラミッ
ク板12にはピークツーピーク40V の電圧を90°の位相差
を持たせて印加した。その結果、圧電セラミック板の貼
られていない端面に生じる運動を回転計で測定した。こ
の回転計は直径９mmの円盤を当接させて回転回数を測定
するものである。測定位置は、図３に〜として示し
た９点で、それぞれの結果について表１に示す。
縦振動用圧電セラミック板11と屈曲振動用圧電セラミッ
ク板12にはピークツーピーク40V の電圧を90°の位相差
を持たせて印加した。その結果、圧電セラミック板の貼
られていない端面に生じる運動を回転計で測定した。こ
の回転計は直径９mmの円盤を当接させて回転回数を測定
するものである。測定位置は、図３に〜として示し
た９点で、それぞれの結果について表１に示す。
【００１６】これから分かるように、共振周波数付近に
おいて、同じ方向に大きく回転運動が生じていることが
確認された。同様に、縦振動と屈曲振動の駆動電圧の位
相差を 270°とした結果も表１に示す。測定方法は前記
と同じである。ここで、−と表示されているのは逆方向
に回転していることを示している。
おいて、同じ方向に大きく回転運動が生じていることが
確認された。同様に、縦振動と屈曲振動の駆動電圧の位
相差を 270°とした結果も表１に示す。測定方法は前記
と同じである。ここで、−と表示されているのは逆方向
に回転していることを示している。
【００１７】なお、圧電セラミック板を貼った面の端部
においても振動が生じていることが確認された。図３の
から で示した点で測定した回転数も表１に掲げてお
く。
においても振動が生じていることが確認された。図３の
から で示した点で測定した回転数も表１に掲げてお
く。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、圧電セラミック板の数
も少なく、配線も容易で、簡単な構造、結線によって大
きな運動量を有する圧電アクチュエータが得られる。こ
の運動を生じる部分に移動物体を載せて、所望のスピー
ドで所望の距離だけ移動させることができる。
も少なく、配線も容易で、簡単な構造、結線によって大
きな運動量を有する圧電アクチュエータが得られる。こ
の運動を生じる部分に移動物体を載せて、所望のスピー
ドで所望の距離だけ移動させることができる。
【００２０】また、印加する電圧の位相差を調整するこ
とによって、移動方向を切り換えることも容易となる。
とによって、移動方向を切り換えることも容易となる。
【図１】 本発明の実施例を示す斜視図。
【図２】 本発明の実施例の結線を示す説明図。
【図３】 本発明の実施例における測定方法を示す斜視
図。
図。
10 ：金属棒 11、12：圧電セラミック
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年５月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】なお、圧電セラミック板を貼った面の端部
においても振動が生じていることが確認された。図３の
□で囲んだ10から15で示した点で測定した結果も表１に
掲げておく。
においても振動が生じていることが確認された。図３の
□で囲んだ10から15で示した点で測定した結果も表１に
掲げておく。
Claims (3)
- 【請求項１】 断面が長方形の金属棒の一側面に表面に
電極が形成された第一の圧電セラミック板を具え、対向
する側面にそれぞれ表面に電極が形成され、金属棒の長
手方向に配置された二枚の第二の圧電セラミック板を具
え、第一の圧電セラミック板に印加する電圧によって生
じる縦振動と、第二の圧電セラミック板に印加する電圧
によって生じる屈曲振動とにより、圧電セラミック板を
具えない端面に生じる楕円運動を利用して、その端面に
当接する物体との相対的な位置を移動させることを特徴
とする圧電アクチュエータ。 - 【請求項２】 圧電セラミック板が幅の広い側面に対向
して配置された請求項１記載の圧電アクチュエータ。 - 【請求項３】 第一の圧電セラミック板に印加する駆動
電圧と第二の圧電セラミック板に印加する駆動電圧との
位相差を変えることにより、回転方向を切り換え可能と
した請求項１記載の圧電アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276979A JPH0591764A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 圧電アクチユエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3276979A JPH0591764A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 圧電アクチユエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0591764A true JPH0591764A (ja) | 1993-04-09 |
Family
ID=17577078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3276979A Pending JPH0591764A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 圧電アクチユエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0591764A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0674350A1 (en) * | 1994-03-23 | 1995-09-27 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor |
| US5877579A (en) * | 1993-07-09 | 1999-03-02 | Nanomotion Ltd. | Ceramic motor |
| KR100380036B1 (ko) * | 2000-12-14 | 2003-04-11 | 주식회사 영광기전 | 초음파 리니어 모터의 진동자 |
| KR100460330B1 (ko) * | 2001-08-10 | 2004-12-08 | 박태곤 | 선형 초음파모터의 하프-바이몰프형 진동자 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP3276979A patent/JPH0591764A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5877579A (en) * | 1993-07-09 | 1999-03-02 | Nanomotion Ltd. | Ceramic motor |
| US6064140A (en) * | 1993-07-09 | 2000-05-16 | Nanomotion Ltd | Ceramic motor |
| EP0674350A1 (en) * | 1994-03-23 | 1995-09-27 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor |
| US5821667A (en) * | 1994-03-23 | 1998-10-13 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor |
| KR100380036B1 (ko) * | 2000-12-14 | 2003-04-11 | 주식회사 영광기전 | 초음파 리니어 모터의 진동자 |
| KR100460330B1 (ko) * | 2001-08-10 | 2004-12-08 | 박태곤 | 선형 초음파모터의 하프-바이몰프형 진동자 |
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