JPH06153546A - Ultrasonic oscillator and ultrasonic actuator - Google Patents

Ultrasonic oscillator and ultrasonic actuator

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Publication number
JPH06153546A
JPH06153546A JP4322450A JP32245092A JPH06153546A JP H06153546 A JPH06153546 A JP H06153546A JP 4322450 A JP4322450 A JP 4322450A JP 32245092 A JP32245092 A JP 32245092A JP H06153546 A JPH06153546 A JP H06153546A
Authority
JP
Japan
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vibrator
oscillator
vibration
ultrasonic
piezoelectric element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4322450A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takenao Fujimura
毅直 藤村
Tomoki Funakubo
朋樹 舟窪
Hiroyuki Imabayashi
浩之 今林
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP4322450A priority Critical patent/JPH06153546A/en
Publication of JPH06153546A publication Critical patent/JPH06153546A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an ultrasonic oscillator and an ultrasonic actuator in which the longitudinal oscillation of the ultrasonic oscillator is synthesized and a large reversible elliptical oscillation is excited and a driving can be efficiently performed. CONSTITUTION:An ultrasonic oscillator 1 comprises a first oscillator 2 and a second oscillator 3, and a first piezoelectric element 4 is placed in a node position of a longitudinal resonance of the first oscillator 2. The first piezoelectric element 4 is fixed on a resonator together with a resonator 8. Piezoelectric elements 12 and 13 and a resonator 17 are fixed on a protrusion 19 of the resonator.

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、圧電素子や電歪素子等
の電気−機械エネルギー変換素子により超音波振動を発
生させる超音波振動子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic vibrator for generating ultrasonic vibration by an electro-mechanical energy conversion element such as a piezoelectric element or an electrostrictive element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より超音波振動子は様々な形状をし
た物が提案されており、例えば特公昭59−37673
号公報に記載された様な形状の超音波振動子がある。上
記発明は、図17に示す如く、振動体91の左右側面お
よび下面の三面にそれぞれ同一形状をしたランジュバン
振動子92が固定されており、振動体91の上面に傾き
を持った振動片93が設けられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, ultrasonic vibrators having various shapes have been proposed, for example, Japanese Patent Publication No. 59-37673.
There is an ultrasonic transducer having a shape as described in the publication. In the above invention, as shown in FIG. 17, the Langevin vibrators 92 having the same shape are fixed to the left and right side surfaces and the lower surface of the vibrating body 91, and the vibrating piece 93 having an inclination is provided on the upper surface of the vibrating body 91. It is provided.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記特公昭
59−37673号公報記載の超音波振動子において
は、同一形状の三個のランジュバン振動子92を三面に
固定した構成であり、それぞれのランジュバン振動子9
2の縦共振を利用して楕円振動を励起させようとしてい
る。 しかしながら、振動体91にランジュバン振動子
92を固定した段階で、縦振動の共振周波数は、固定さ
れたランジュバン振動子92全体の長さにより共振周波
数が決まるため、図17中a方向とb方向とでは共振周
波数にずれを生じ、実際には振動片93の根元に楕円振
動が励起できない。このため、振動片93を傾けること
により、きつつき運動を起こし、一方向のみの振動を起
こす超音波振動子となっている。
However, in the ultrasonic transducer disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-37673, three Langevin transducers 92 having the same shape are fixed to three surfaces, and each Langevin is provided. Oscillator 9
The longitudinal resonance of 2 is used to excite elliptical vibration. However, when the Langevin vibrator 92 is fixed to the vibrating body 91, the resonance frequency of the longitudinal vibration is determined by the length of the fixed Langevin vibrator 92. However, the resonance frequency is deviated, and the elliptical vibration cannot actually be excited at the root of the vibrating piece 93. For this reason, by tilting the vibrating piece 93, an ultrasonic oscillator is provided which causes a picking motion and vibrates in only one direction.

【0004】因って、本発明は前記従来技術における欠
点に鑑みて開発されたもので、小型で出力が大きく、可
逆の楕円振動を励起可能な超音波振動子および超音波ア
クチュエータの提供を目的とする。
Therefore, the present invention was developed in view of the above-mentioned drawbacks in the prior art, and an object thereof is to provide an ultrasonic transducer and an ultrasonic actuator which are small in size, have a large output, and can excite reversible elliptical vibration. And

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の超音波振動子
は、複数のランジュバン振動子を各々縦振動の腹位置で
直角に結合し、楕円振動を発生させる超音波振動子であ
って、それぞれのランジュバン振動子の長さの比が、略
整数になるものである。
An ultrasonic transducer according to the present invention is an ultrasonic transducer for generating elliptical vibration by coupling a plurality of Langevin transducers at right angles at antinode positions of longitudinal vibration. The ratio of the lengths of the Langevin oscillators of is an integer.

【0006】また、縦振動の節位置に配された複数の圧
電素子とその両側に配された共振器とからなる第一の振
動子と、第一の振動子の腹位置に第一の振動子と直角か
つ左右対称で、前記第一の振動子の2倍の長さを有し、
縦振動の複数の節位置にそれぞれ複数の圧電素子を有
し、該圧電素子に挟まれた共振器と該圧電素子の両側に
配されている共振器とよりなる第二の振動子とから構成
され、前記第二の振動子の隣合う節に配された圧電素子
に印加する高周波電圧の位相を180度ずらし、前記第
一の振動子に配された圧電素子に印加される高周波電圧
の位相を、第二振動子に配された圧電素子に印加される
高周波電圧にたいして位相を90度ずらしたものであ
る。
Further, a first vibrator comprising a plurality of piezoelectric elements arranged at node positions of longitudinal vibration and resonators arranged on both sides thereof, and a first vibration at an antinode position of the first vibrator. It is right-angled and bilaterally symmetrical with the child, and has a length twice that of the first oscillator,
A plurality of piezoelectric elements are provided at a plurality of longitudinal vibration node positions, respectively, and a second oscillator is formed by a resonator sandwiched between the piezoelectric elements and resonators arranged on both sides of the piezoelectric element. The phase of the high frequency voltage applied to the piezoelectric elements arranged in the adjacent nodes of the second vibrator is shifted by 180 degrees, and the phase of the high frequency voltage applied to the piezoelectric elements arranged in the first vibrator is shifted. Is the phase shifted by 90 degrees with respect to the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the second oscillator.

【0007】さらに、一次の縦振動の節位置に配された
複数の圧電素子とその両側に配された共振器とからなる
第一の振動子と、第一の振動子の両端腹位置に第一の振
動子と直角かつ左右対称で、前記第一の振動子の2倍の
長さを有し、縦振動の複数の節位置にそれぞれ複数の圧
電素子を有し、該圧電素子に挟まれた共振器と該圧電素
子の両側に配されている共振器とよりなる一対の第二の
振動子とから構成され、前記第二の振動子の隣合う節に
配された圧電素子に印加する高周波電圧の位相を180
度ずらし、前記第一の振動子に配された圧電素子に印加
される高周波電圧の位相を、第二振動子に配された圧電
素子に印加される高周波電圧にたいして位相を90度ず
らしたものである。
Further, a first vibrator composed of a plurality of piezoelectric elements arranged at node positions of the primary longitudinal vibration and resonators arranged on both sides thereof, and a first vibrator at both end antinode positions of the first vibrator. It is right-angled and bilaterally symmetric with one oscillator, has a length twice that of the first oscillator, has a plurality of piezoelectric elements at a plurality of node positions of longitudinal vibration, and is sandwiched between the piezoelectric elements. And a pair of second vibrators each including a resonator arranged on both sides of the piezoelectric element, and applied to the piezoelectric elements arranged in adjacent nodes of the second vibrator. 180 degrees of high frequency voltage phase
The phase of the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the first vibrator is shifted by 90 degrees with respect to the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the second vibrator. is there.

【0008】また、一次の縦振動の節位置に配された複
数の圧電素子とその両側に配された共振器とからなる第
一の振動子と、第一の振動子の両端腹位置へ放射状に第
一の振動子と直角かつ左右対称で、前記第一の振動子の
2倍の長さを有し、縦振動の複数の節位置にそれぞれ複
数の圧電素子を有し、該圧電素子に挟まれた共振器と該
圧電素子の両側に配されている共振器とよりなる複数の
第二の振動子とから構成され、前記第二の振動子の隣合
う節に配された圧電素子に印加する高周波電圧の位相を
180度ずらし、前記第一の振動子に配された圧電素子
に印加される高周波電圧の位相を、第二振動子に配され
た圧電素子に印加される高周波電圧にたいして位相を9
0度ずらしたものである。
Further, a first vibrator comprising a plurality of piezoelectric elements arranged at node positions of the primary longitudinal vibration and resonators arranged on both sides thereof, and a radial pattern at both end antinode positions of the first vibrator. At a right angle and a left-right symmetry with the first vibrator, having a length twice that of the first vibrator, and having a plurality of piezoelectric elements at a plurality of node positions of longitudinal vibration. A plurality of second vibrators composed of a sandwiched resonator and resonators arranged on both sides of the piezoelectric element, the piezoelectric element being arranged in a node adjacent to the second vibrator; The phase of the applied high-frequency voltage is shifted by 180 degrees, and the phase of the high-frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the first vibrator is compared with the high-frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the second vibrator. Phase 9
It is shifted by 0 degrees.

【0009】さらに、複数の節に複数の圧電素子を挟み
込んだ共振器とよりなる第一の振動子と、第一の振動子
の中心腹位置に、第一振動子と同一形状の第二振動子
が、第一振動子へ直角にそれぞれ対称に配置されている
ものである。
Further, a first oscillator including a resonator having a plurality of piezoelectric elements sandwiched between a plurality of nodes, and a second oscillator having the same shape as the first oscillator at the center antinode position of the first oscillator. The children are symmetrically arranged at right angles to the first oscillator.

【0010】また、楕円振動発生面に振幅拡大機構を共
振器と一体に配したものである。
Further, the amplitude enlarging mechanism is arranged integrally with the resonator on the elliptical vibration generating surface.

【0011】さらに、一端が固定端に固定された締結部
材により超音波振動子は第一振動子の節位置近傍にて固
定されるとともに、共振器には締結部以外では前記締結
部材を接触させないための凹部が形成されているもので
ある。
Further, the ultrasonic transducer is fixed near the node position of the first transducer by the fastening member having one end fixed to the fixed end, and the fastening member is not brought into contact with the resonator except at the fastening portion. A concave portion for forming is formed.

【0012】また、締結部材の固定端との締結部分に振
動絶縁機構を設けたものである。
Further, a vibration insulating mechanism is provided at a fastening portion of the fastening member with the fixed end.

【0013】本発明の超音波アクチュエータは、上記超
音波振動子の楕円振動発生部に摺動部材を固定した超音
波振動子と、前記摺動部材を介して楕円振動により駆動
される被駆動部材と、押圧機構と、ガイド部とから構成
したものである。
An ultrasonic actuator according to the present invention is an ultrasonic vibrator in which a sliding member is fixed to an elliptical vibration generating portion of the ultrasonic vibrator, and a driven member driven by elliptic vibration via the sliding member. And a pressing mechanism and a guide portion.

【0014】[0014]

【作用】本発明では、縦横に配されたランジュバン振動
子の長さの比を整数倍にしたことにより、二方向の縦振
動の共振周波数を一致させることが可能となり、圧電素
子をそれぞれ節位置に配したことにより効率の向上が図
れる。また、第二振動子を第一振動子の長さの二倍と
し、第一振動子に対して左右対称に配置したことによ
り、第二振動子の振動振幅が増大する。
In the present invention, the resonance frequency of the longitudinal vibrations in the two directions can be made to coincide by setting the length ratio of the Langevin vibrators arranged in the vertical and horizontal directions to an integral multiple, and the piezoelectric elements can be arranged at the node positions. The efficiency can be improved by arranging in. Further, the length of the second vibrator is twice the length of the first vibrator, and the second vibrator is arranged symmetrically with respect to the first vibrator, so that the vibration amplitude of the second vibrator is increased.

【0015】さらに、第二振動子を、第一振動子の両端
の振幅腹位置に対称に2つ設けることにより、第二振動
子が第一振動子の負荷質量として働き、かつ第二振動子
が2つあるため、より強力な振動が得られる。また、第
二振動子を、第一振動子に対して放射状に配置すること
により、任意の方向に楕円振動を励起できる。また、第
一の振動子と第二の振動子を同一形状で、直角に配する
ことにより、2つの振動子の共振周波数を合わせ易く、
強力な楕円振動を安定的に励起できる。
Further, by providing two second oscillators symmetrically at the amplitude antinode positions at both ends of the first oscillator, the second oscillator acts as the load mass of the first oscillator and the second oscillator is provided. Because there are two, stronger vibration can be obtained. Further, by arranging the second oscillator radially with respect to the first oscillator, elliptical vibration can be excited in any direction. Also, by arranging the first vibrator and the second vibrator in the same shape and at right angles, it is easy to match the resonance frequencies of the two vibrators,
Strong elliptical vibration can be excited stably.

【0016】さらに、上記振動子の固定を、第一振動子
の腹位置近傍のみで行うことにより、振動の絶縁を行
う。また、振動子の楕円発生面に変位拡大機構を共振器
と一体に配する事により、より強力な楕円振動となる。
また、締結部材と、固定端の間に振動絶縁部材を設ける
ことにより、振動の絶縁をより確実に行う。
Further, the vibration is insulated by fixing the vibrator only near the antinode position of the first vibrator. Further, by disposing the displacement magnifying mechanism integrally with the resonator on the ellipse generating surface of the vibrator, stronger elliptical vibration is obtained.
Further, by providing the vibration insulating member between the fastening member and the fixed end, the vibration is more reliably insulated.

【0017】さらに、第一振動子と第二振動子の縦振動
による楕円振動発生位置に、押圧機構により被駆動部材
を押しつけることにより、超音波アクチュエータとな
る。
Further, the driven member is pressed by the pressing mechanism to the elliptical vibration generation position due to the longitudinal vibration of the first vibrator and the second vibrator, whereby the ultrasonic actuator is obtained.

【0018】[0018]

【実施例1】図1および図2は本実施例を示し、図1は
縦断面図、図2は高周波電圧の位相を示すグラフであ
る。1は超音波振動子で、この超音波振動子1は第一振
動子2と第二振動子3とから構成されている。第一振動
子2の縦共振の節位置には第一の圧電素子4が配置され
ている。圧電素子を複数積層して成る第一の圧電素子4
は、それぞれ、GND電極板5と圧電素子の電極板
(G)5との接触面の対面が駆動電圧用の電極板(B)
6とに挟み込まれるように積層され、その両端が共振器
7,8により挟み込まれており、締結部材9により一体
に固定されている。
Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 show this embodiment, FIG. 1 is a longitudinal sectional view, and FIG. 2 is a graph showing the phase of a high frequency voltage. Reference numeral 1 denotes an ultrasonic oscillator, and this ultrasonic oscillator 1 is composed of a first oscillator 2 and a second oscillator 3. The first piezoelectric element 4 is arranged at the node position of the longitudinal resonance of the first vibrator 2. First piezoelectric element 4 formed by stacking a plurality of piezoelectric elements
Are the electrode plates (B) for the drive voltage when the contact surfaces of the GND electrode plate 5 and the electrode plate (G) 5 of the piezoelectric element are opposite to each other.
6 are laminated so as to be sandwiched between them, and both ends thereof are sandwiched by the resonators 7 and 8, and are integrally fixed by a fastening member 9.

【0019】また、共振器7は、第一振動子2の先端腹
位置において、左右対称に第二振動子3の縦振動の略1
波長の長さで、かつ、第一振動子2の全長Lと略等しい
ような突起19を持って第二振動子3の共振器を構成し
ている。第二振動子3は共振器7の両端に第一振動子2
の圧電素子4,電極板5,6と同様の配置で、圧電素子
12,13、GND電極板14、駆動電圧用電極(A)
15,(A′)16が、その両端に配された共振器17
と一体的に締結部材18により強固に共振器7に固定さ
れている。第二振動子3の全長は第一振動子2の2倍
(2L)となっている。
Further, the resonator 7 is symmetrical to the longitudinal vibration of the second vibrator 3 at the tip antinode position of the first vibrator 2.
The resonator of the second oscillator 3 is formed by the protrusion 19 having the wavelength length and substantially equal to the total length L of the first oscillator 2. The second oscillator 3 has the first oscillator 2 at both ends of the resonator 7.
In the same arrangement as the piezoelectric element 4, the electrode plates 5 and 6, the piezoelectric elements 12 and 13, the GND electrode plate 14 and the drive voltage electrode (A).
15, (A ') 16 are resonators 17 arranged at both ends thereof.
Is integrally fixed to the resonator 7 by a fastening member 18. The total length of the second vibrator 3 is twice that of the first vibrator 2 (2L).

【0020】共振器17の長さは、第二振動子3の縦共
振振動が2次の縦振動で、圧電素子12,13が振動の
節位置にくるような適当な長さに決められている。前記
共振器7,8,17の材質は、振動特性の良いアルミ,
ジュラルミン,ステンレスおよび真鍮等の金属により形
成されている。
The length of the resonator 17 is determined to be an appropriate length such that the longitudinal resonance vibration of the second oscillator 3 is the secondary longitudinal vibration and the piezoelectric elements 12 and 13 are located at the node position of the vibration. There is. The material of the resonators 7, 8, 17 is aluminum with good vibration characteristics,
It is made of metal such as duralumin, stainless steel and brass.

【0021】以上の構成から成る超音波振動子1は、第
二の振動子3の隣合う節に配された圧電素子の電極
(A)15に、図示省略した高周波電源にて印加する高
周波電圧の位相を、電極(A′)16に印加される高周
波電圧に対して180度ずらせて印加する。第二振動子
3の2次の縦の共振周波数で第二振動子3を駆動するこ
とにより、第二振動子3の隣合う節に配された複数の圧
電素子により、前記節と節との間にある腹位置が、第二
振動子3の縦振動方向に大きく振動する。
The ultrasonic transducer 1 having the above-mentioned structure is applied with a high frequency voltage applied to the electrode (A) 15 of the piezoelectric element arranged in the adjacent node of the second transducer 3 by a high frequency power source (not shown). The phase is shifted by 180 degrees with respect to the high frequency voltage applied to the electrode (A ′) 16 and applied. By driving the second oscillator 3 at the secondary longitudinal resonance frequency of the second oscillator 3, a plurality of piezoelectric elements arranged in adjacent nodes of the second oscillator 3 cause the nodes to be separated from each other. The antinode position between them vibrates greatly in the longitudinal vibration direction of the second vibrator 3.

【0022】この時、第一振動子2の圧電素子4に印加
される高周波電圧(B)を前記(A)に対して90度ず
らせることにより、第一振動子2と第二振動子3の交点
部分21に楕円振動が励起される。そして、(B)に印
加される高周波電圧の位相を180度変えることにより
楕円振動方向は逆転する。
At this time, by shifting the high frequency voltage (B) applied to the piezoelectric element 4 of the first vibrator 2 by 90 degrees with respect to the above (A), the first vibrator 2 and the second vibrator 3 Elliptical vibration is excited at the intersection 21 of the. Then, the elliptical vibration direction is reversed by changing the phase of the high frequency voltage applied to (B) by 180 degrees.

【0023】本実施例によれば、2つの縦共振振動の共
振周波数を一致させるランジュバン振動子を形成し、こ
れにより、強力かつ効率の良い楕円振動を合成する超音
波振動子となる。
According to the present embodiment, the Langevin oscillator which forms the resonance frequencies of the two longitudinal resonance vibrations at the same frequency is formed, and thereby the ultrasonic oscillator which synthesizes strong and efficient elliptical vibration is obtained.

【0024】尚、本実施例では、第二振動子に与えられ
る高周波電圧の位相180度反転させたが、圧電素子の
分極方向を反転させ、同位相で駆動しても良いことは当
然である。また、振動子が複数の節を持つ場合(本実施
例における第二振動子の場合など)、圧電素子を挟み込
む節は、最低一つあれば、楕円振動が合成されることは
自明である。
In this embodiment, the phase of the high frequency voltage applied to the second vibrator is inverted by 180 degrees, but it is of course possible to invert the polarization direction of the piezoelectric element and drive them in the same phase. . In addition, when the vibrator has a plurality of nodes (such as the second vibrator in this embodiment), it is obvious that elliptic vibration is synthesized if there is at least one node sandwiching the piezoelectric element.

【0025】[0025]

【実施例2】図3〜図8は本実施例を示し、図3は一部
を断面した側面図、図4は変形例を示す要部断面図、図
5および図6は駆動状態を示す側面図、図7および図8
は駆動時における高周波電圧の位相を示すグラフであ
る。本実施例では、前記実施例1と同一な構成部分には
同一番号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2] FIGS. 3 to 8 show the present embodiment, FIG. 3 is a partially sectional side view, FIG. 4 is a fragmentary sectional view showing a modified example, and FIGS. 5 and 6 show a driving state. Side view, FIG. 7 and FIG.
3 is a graph showing the phase of a high frequency voltage during driving. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0026】本実施例の超音波振動子23は、前記実施
例1における超音波振動子1の第一振動子2の共振器8
の両側に、第二振動子3と同一形状の第三振動子22
を、第二振動子3と平行に、第一振動子2の腹位置に配
置した。第三振動子22の共振器26には、締結部材2
4のフランジ部25が共振器26と接触しないような隙
間を持って穴28が設けられ、フランジ部25による締
結は、振動子2の節位置近傍で、かつ圧電素子4に適当
な押圧力がかかるように、穴28の深さが決められてい
る。締結部材24は細径部29を有し、端部30に設け
られた雌ネジ31により、ボルト32で、固定部33に
固定されている。
The ultrasonic vibrator 23 of this embodiment is the resonator 8 of the first vibrator 2 of the ultrasonic vibrator 1 of the first embodiment.
On both sides of the third oscillator 22 having the same shape as the second oscillator 3.
Was arranged at the antinode position of the first oscillator 2 in parallel with the second oscillator 3. The fastening member 2 is attached to the resonator 26 of the third oscillator 22.
Holes 28 are provided with a gap so that the flange portion 25 of No. 4 does not come into contact with the resonator 26. As described above, the depth of the hole 28 is determined. The fastening member 24 has a small diameter portion 29, and is fixed to the fixing portion 33 with a bolt 32 by a female screw 31 provided at the end portion 30.

【0027】以上の構成から成る超音波振動子23は図
5において、上側の第二振動子3左側の圧電素子端子に
与えられる駆動用高周波電圧をAとし、第二振動子3の
右側の圧電素子に与えられる高周波電圧をA′とし、第
一振動子2のそれをB、第三振動子22の左側をC、右
側をC′として、図7に示す様な駆動方法を取ると、第
二、第三振動子3,22により超音波振動子23の中心
Pを略回転中心として左右に揺れる振動が励起され、同
時に第一振動子2により縦振動が励起される。
In the ultrasonic transducer 23 having the above structure, the driving high-frequency voltage applied to the piezoelectric element terminal on the left side of the upper second transducer 3 in FIG. When the high frequency voltage applied to the element is A ′, that of the first oscillator 2 is B, the left side of the third oscillator 22 is C, and the right side is C ′, the driving method as shown in FIG. Second, the third oscillators 3 and 22 excite vibrations that oscillate to the left and right with the center P of the ultrasonic oscillator 23 as a substantial rotation center, and at the same time, the first oscillator 2 excites longitudinal vibration.

【0028】この結果、振動子の交点21に楕円振動が
励起される。第一振動子2に印加される電圧の位相を1
80度反転すると、楕円振動の方向が逆転する。この
時、締結部材24が、第一振動子2の中心P付近で第一
振動子2を固定しているため、振動が締結部材24に伝
わり難く振動絶縁の作用がある。また、図8の駆動方法
を取ると、図6に示すされる様な振動を行う。
As a result, elliptical vibration is excited at the intersection 21 of the vibrator. The phase of the voltage applied to the first oscillator 2 is 1
When reversing by 80 degrees, the direction of elliptical vibration is reversed. At this time, since the fastening member 24 fixes the first oscillator 2 in the vicinity of the center P of the first oscillator 2, vibration is hard to be transmitted to the fastening member 24, and there is a vibration insulating action. Further, when the driving method shown in FIG. 8 is adopted, vibration as shown in FIG. 6 is performed.

【0029】本実施例によれば、同一形状の第二振動子
3と第三振動子22とを第一振動子2の腹位置へ平行
に、かつ、第一振動子2にたいして左右対称に取り付け
たことにより、左右方向の振動が増大する。逆転この
時、締結部材24が、第一振動子2の中心P付近で第一
振動子2を固定しているため、振動が締結部材24に伝
わり難く振動絶縁の作用がある。締結部材24に細径部
29を設けることにより、その効果が増す。
According to this embodiment, the second oscillator 3 and the third oscillator 22 having the same shape are attached in parallel to the antinode position of the first oscillator 2 and symmetrically with respect to the first oscillator 2. As a result, the vibration in the left-right direction increases. Reverse rotation At this time, since the fastening member 24 fixes the first oscillator 2 in the vicinity of the center P of the first oscillator 2, vibration is hard to be transmitted to the fastening member 24, and there is an action of vibration isolation. By providing the fastening member 24 with the small diameter portion 29, its effect is enhanced.

【0030】尚、本実施例の変形例を図4に示す。締結
部材の細径部29の下端には、肉薄フランジ部34が設
けられており、ボルト32と固定部33との間に緩衝材
35およびワッシャ36が挟まれている。緩衝材35の
材質は、ゴム,フェルト,プラスチック,もしくはその
複合体等で、固定部材33,ボルト32と、大きな音響
インピーダンスを持つ物質であれば良い。締結部材の細
径部29の下端にフランジ部34を設け、かつボルト3
2と固定部33との間へ緩衝材35を挟み込むことによ
り、より振動絶縁効果が増し、効率が上がる。
A modification of this embodiment is shown in FIG. A thin flange portion 34 is provided at the lower end of the small diameter portion 29 of the fastening member, and a cushioning material 35 and a washer 36 are sandwiched between the bolt 32 and the fixing portion 33. The material of the cushioning material 35 may be rubber, felt, plastic, a composite thereof, or the like, as long as it is the fixing member 33, the bolt 32, and a substance having a large acoustic impedance. A flange portion 34 is provided at the lower end of the small diameter portion 29 of the fastening member, and the bolt 3
By sandwiching the cushioning material 35 between the stationary member 33 and the fixed portion 33, the vibration isolation effect is further increased and the efficiency is increased.

【0031】[0031]

【実施例3】図9および図10は本実施例を示し、図9
は斜視図、図10は動作の説明図である。本実施例で
は、前記各実施例と同一な構成部分には同一番号を付
し、その説明を省略する。本実施例は、前記実施例2に
おける第二振動子3と同一平面内でかつ直交する方向へ
さらに第二振動子3を設けた。換言すれば、放射状に四
つの第二振動子3を第一振動子2の腹位置の同一平面内
へ等間隔(90度ずつの間隔)に設けた。同様に前記実
施例2における第三振動子22も第一振動子2の腹位置
へ放射状に四つ設けた。
[Third Embodiment] FIGS. 9 and 10 show the present embodiment.
Is a perspective view, and FIG. 10 is an explanatory diagram of the operation. In the present embodiment, the same components as those in the above-mentioned respective embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the second oscillator 3 is further provided in the same plane as the second oscillator 3 in the second embodiment and in a direction orthogonal to each other. In other words, the four second oscillators 3 are radially provided in the same plane at the antinode position of the first oscillator 2 at equal intervals (intervals of 90 degrees). Similarly, four third oscillators 22 in the second embodiment are also provided radially at the antinode position of the first oscillator 2.

【0032】以上の構成から成る超音波振動子38は、
第一振動子2の縦振動の軸心を43、第二振動子3のそ
れを39,40、第三振動子22のそれを41,42と
すると、各振動子の軸心が同一平面内にある、第一,第
二,第三振動子を、前記実施例2に様な方法で駆動する
と、前記平面内に楕円振動が励起される。この平面以外
の平面に含まれる軸心を持つ振動子の組み合わせでは、
その面内に楕円振動が励起される。
The ultrasonic transducer 38 having the above structure is
When the longitudinal vibration axis of the first oscillator 2 is 43, the second oscillator 3 is 39, 40, and the third oscillator 22 is 41, 42, the axes of the respective oscillators are in the same plane. When the first, second, and third oscillators in 3 are driven by the method as in the second embodiment, elliptical vibration is excited in the plane. In a combination of oscillators with axes contained in planes other than this plane,
Elliptical vibration is excited in the plane.

【0033】また、前記複数の面の振動子を同時に適当
な位相差を持って励起することにより任意に、第一振動
子2の軸心43を含む任意の平面内に楕円振動を励起す
ることができる。さらに、同一平面内にある複数の第二
振動子3のみを、適当な位相差をもって駆動すると、全
体が振れ回るような振動44が励起できる。本実施例の
様に90度のずれを持って第二振動子3が配置されてい
る場合は、位置的に90度ずれた振動子3の間で、駆動
周波数の位相を90度ずらせることにより、図10に示
される様に、触れ回り振動が励起される。
Further, by exciting the oscillators of the plurality of surfaces at the same time with an appropriate phase difference, arbitrary elliptical vibration is excited in an arbitrary plane including the axis 43 of the first oscillator 2. You can Further, when only the plurality of second oscillators 3 on the same plane are driven with an appropriate phase difference, a vibration 44 that causes the entire vibration can be excited. When the second vibrators 3 are arranged with a shift of 90 degrees as in this embodiment, the phase of the drive frequency should be shifted by 90 degrees between the vibrators 3 that are positionally shifted by 90 degrees. As a result, as shown in FIG. 10, the contact vibration is excited.

【0034】本実施例によれば。前記実施例2の効果に
加えて、楕円振動の方向を任意の方向に励起できる。
According to this embodiment. In addition to the effect of the second embodiment, the direction of elliptical vibration can be excited in any direction.

【0035】[0035]

【実施例4】図11〜図13は本実施例を示し、図11
は一部を断面した側面図、図12および図13は変形例
を示す部分側面図である。本実施例においては、超音波
振動子の楕円振動発生面に変位拡大機構を共振器と一体
に配した。すなわち、前記実施例2における超音波振動
子23の直交する縦振動の交点21の面(この面21
は、第一振動子2の縦振動の腹位置にあたる。)上に、
共振器7と一体に、振幅拡大用のホーン45を設けた。
Fourth Embodiment FIGS. 11 to 13 show the present embodiment, and FIG.
FIG. 12 is a partial side view showing a modified example, and FIG. 12 and FIG. 13 are partial side views showing a modified example. In the present embodiment, the displacement magnifying mechanism is arranged integrally with the resonator on the elliptical vibration generating surface of the ultrasonic transducer. That is, the plane of the intersection 21 of the vertical vibrations of the ultrasonic transducer 23 in the second embodiment (this plane 21
Corresponds to the antinode position of the vertical vibration of the first vibrator 2. )above,
A horn 45 for expanding the amplitude is provided integrally with the resonator 7.

【0036】本実施例では、変位拡大機構を設けたこと
により、第一振動子2の縦振動が拡大される。
In this embodiment, by providing the displacement magnifying mechanism, the longitudinal vibration of the first vibrator 2 is magnified.

【0037】本実施例によれば、第一振動子の縦振動が
拡大される事により、強力な超音波振動子が構成され
る。
According to the present embodiment, the longitudinal vibration of the first vibrator is expanded to form a powerful ultrasonic vibrator.

【0038】尚、ホーンの形状は、第一振動子2の縦振
動を拡大するものであれば、どの様な形状でも良く、図
12に示す様な単なる段付きホーン46でも、また図1
3にしめす様な段付きステップホーン47でも、さらに
は一般的に用いられる変位拡大用のホーンでも良い。
The shape of the horn may be any shape as long as it expands the longitudinal vibration of the first vibrator 2, and a simple stepped horn 46 as shown in FIG.
The step horn 47 may be a step horn 47 as shown in FIG. 3, or a commonly used displacement magnifying horn.

【0039】[0039]

【実施例5】図14は本実施例を示す一部を断面した側
面図である。本実施例は、外形が対称形の十字状の共振
器62の4端に複数の圧電素子63を挟み込んで共振器
64が、ボルト65により固定されている。締結部材6
6が前記共振体62の中心部穴67に接触しないよう
に、締結部材66が共振器64と圧電素子63と共振器
62とを一体に固定している。締結部材66の他端に固
定用の雌ネジと薄肉フランジ部69が設けられ、固定部
71に配されたボルト70により、固定されている。前
記4箇所の圧電素子63がそれぞれの振動子の2次の縦
共振振動の節位置に来るように、各共振器の長さが決め
られている。
Fifth Embodiment FIG. 14 is a side view showing a part of the present embodiment in cross section. In this embodiment, a plurality of piezoelectric elements 63 are sandwiched at four ends of a cross-shaped resonator 62 having a symmetrical outer shape, and a resonator 64 is fixed by bolts 65. Fastening member 6
The fastening member 66 integrally fixes the resonator 64, the piezoelectric element 63, and the resonator 62 so that 6 does not come into contact with the central hole 67 of the resonator 62. A female screw for fixing and a thin flange portion 69 are provided at the other end of the fastening member 66, and are fixed by a bolt 70 arranged on the fixing portion 71. The length of each resonator is determined so that the piezoelectric elements 63 at the four positions come to the node position of the secondary longitudinal resonance vibration of each vibrator.

【0040】本実施例では、十字に配された2組のラン
ジュバン振動子が、同一共振周波数で、位相が90度ず
れて駆動される。
In this embodiment, two sets of Langevin oscillators arranged in a cross shape are driven at the same resonance frequency and with a phase difference of 90 degrees.

【0041】本実施例によれば、2つのランジュバン振
動子の寸法形状を一致させたため、共振周波数のずれが
起こり難く、楕円振動の合成が容易になる。
According to this embodiment, since the two Langevin vibrators have the same size and shape, the resonance frequency is unlikely to shift, and the elliptic vibrations can be easily synthesized.

【0042】[0042]

【実施例6】図15および図16は本実施例を示し、図
15は一部を断面した側面図、図16は変形例を示す部
分断面図である。本実施例においては、前記超音波振動
子の楕円振動発生面へ被駆動体を押圧する事により、超
音波アクチュエータを構成した例である。本実施例で
は、前記実施例2の超音波振動子23を用いたもので、
この超音波振動子23は前記実施例1における超音波振
動子1の第一振動子2の共振器8の両側に、第二振動子
3と同一形状の第三振動子22を、第二振動子3と平行
に、第一振動子2の腹位置に配置ものである。
[Sixth Embodiment] FIGS. 15 and 16 show the present embodiment, FIG. 15 is a side view with a partial cross section, and FIG. 16 is a partial cross sectional view showing a modified example. The present embodiment is an example in which the ultrasonic actuator is configured by pressing the driven body against the elliptical vibration generating surface of the ultrasonic vibrator. In this embodiment, the ultrasonic transducer 23 of the second embodiment is used,
This ultrasonic oscillator 23 includes a third oscillator 22 having the same shape as the second oscillator 3 on both sides of the resonator 8 of the first oscillator 2 of the ultrasonic oscillator 1 in the first embodiment, and a second oscillator. It is arranged at the antinode position of the first oscillator 2 in parallel with the child 3.

【0043】第一振動子の共振器26には、締結部材2
4のフランジ部25が共振器26と接触しないような隙
間を持って穴28が設けられ、フランジ部25による締
結は、振動子2の節位置近傍で、かつ圧電素子4に適当
な押圧力がかかるように、穴28の深さが決められてい
る。締結部材24は細径部29を有し、端部30に設け
られた雌ネジ31により、ボルト32で、固定部33に
固定されている。第一振動子2と、第二振動子3の縦振
動の結合による楕円振動発生面21にムライト製の摺動
板48が接着により固定されている。
The fastening member 2 is attached to the resonator 26 of the first vibrator.
Holes 28 are provided with a gap so that the flange portion 25 of No. 4 does not come into contact with the resonator 26, and the fastening by the flange portion 25 is performed in the vicinity of the node position of the vibrator 2 and an appropriate pressing force is applied to the piezoelectric element 4. As described above, the depth of the hole 28 is determined. The fastening member 24 has a small diameter portion 29, and is fixed to the fixing portion 33 with a bolt 32 by a female screw 31 provided at the end portion 30. A sliding plate 48 made of mullite is fixed to the elliptical vibration generating surface 21 by bonding the longitudinal vibrations of the first vibrator 2 and the second vibrator 3 by adhesion.

【0044】固定部に固定されたガイド50がガイドレ
ール51を、x方向に摺動自在に保持している。ガイド
レール51は、その端部52において、アーム53と固
定されており、該アーム53はその先端54に、平行板
バネ55により、被駆動体56がy方向には、多少移動
可能にかつx方向には、しっかりと固定されている。被
駆動体56には、HIP処理されたジルコニア製の摺動
板57が、シリコンゴム製の緩衝材58を介して、固定
されている。被駆動体56の超音波振動子23との接触
位置59の反対側には固定49に固定された押圧用のバ
ネ60を介して押圧ローラ61が、被駆動体56のx方
向への移動につれて、スムースに回転可能に保持されて
いる。
A guide 50 fixed to the fixed portion holds the guide rail 51 slidably in the x direction. The guide rail 51 is fixed to an arm 53 at an end portion 52 of the guide rail 51. The arm 53 is provided at its tip end 54 with a parallel plate spring 55 so that a driven body 56 can move a little in the y direction and x. The direction is firmly fixed. A sliding plate 57 made of HIP-treated zirconia is fixed to the driven body 56 via a cushioning material 58 made of silicon rubber. On the side opposite to the contact position 59 of the driven body 56 with the ultrasonic transducer 23, a pressing roller 61 is provided via a pressing spring 60 fixed to a fixed 49 as the driven body 56 moves in the x direction. , Is held rotatably and smoothly.

【0045】以上の構成から成る超音波アクチュエータ
は、超音波振動子23の楕円振動により、被駆動体56
がx方向に駆動される。この時、被駆動体56の両端に
配された板バネ55により、被駆動体56とガイドレー
ル51の平行度のズレがある場合にも、被駆動体56が
y方向に移動可能で、かつ、平行板バネ55の作用によ
り、超音波振動子23と被駆動体56の押圧条件に影響
を与えない。また、平行板バネ55による振動絶縁作用
もある。
The ultrasonic actuator having the above-mentioned structure is driven by the elliptical vibration of the ultrasonic vibrator 23 to drive the driven body 56.
Are driven in the x direction. At this time, due to the leaf springs 55 arranged at both ends of the driven body 56, the driven body 56 can move in the y direction even when there is a deviation in parallelism between the driven body 56 and the guide rail 51. The parallel plate spring 55 does not affect the pressing conditions of the ultrasonic transducer 23 and the driven body 56. Further, the parallel plate spring 55 also has a vibration insulating function.

【0046】本実施例によれば、簡単な構成で超音波リ
ニアアクチュエータが実現できる。
According to this embodiment, an ultrasonic linear actuator can be realized with a simple structure.

【0047】尚、本実施例は前記実施例2の超音波振動
子を用いて構成したが、本発明はこれに限定するもので
はなく、本発明の全ての超音波振動子を用いて実現でき
る。また、本実施例の超音波アクチュエータにおいて、
図16に示す様に、固定部49(もしくは50)より板
バネ72を固定して、その先端に押圧ローラ61が回転
自在に固定され、板バネ72の中間に配されたボルト7
3で押圧ローラ61の押圧力をコントロールする事によ
り、適当な押圧条件を容易に調整する事ができる。さら
に、本構成の超音波アクチュエータは、リニアタイプに
限らず、楕円振動発生部へ回転体を押圧する事により、
回転型の超音波アクチュエータが実現できる。
Although the present embodiment is constructed by using the ultrasonic transducer of the second embodiment, the present invention is not limited to this and can be realized by using all the ultrasonic transducers of the present invention. . Also, in the ultrasonic actuator of the present embodiment,
As shown in FIG. 16, the leaf spring 72 is fixed by the fixing portion 49 (or 50), and the pressing roller 61 is rotatably fixed to the tip of the leaf spring 72, and the bolt 7 arranged in the middle of the leaf spring 72.
By controlling the pressing force of the pressing roller 61 with 3, it is possible to easily adjust appropriate pressing conditions. Furthermore, the ultrasonic actuator of this configuration is not limited to the linear type, but by pressing the rotating body against the elliptical vibration generating section,
A rotary ultrasonic actuator can be realized.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る超音波
振動子および超音波アクチュエータによれば、超音波振
動子の縦振動を合成して強力な可逆の楕円振動を励起す
ることができ、効率のよい駆動を行うことができる。
As described above, according to the ultrasonic oscillator and the ultrasonic actuator of the present invention, the longitudinal vibration of the ultrasonic oscillator can be combined to excite a strong reversible elliptic vibration. Thus, efficient driving can be performed.

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

【図1】実施例1を示す縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view showing a first embodiment.

【図2】実施例1を示すグラフである。2 is a graph showing Example 1. FIG.

【図3】実施例2を示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing a second embodiment.

【図4】実施例2の変形例を示す要部断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts showing a modified example of the second embodiment.

【図5】実施例2の駆動状態を示す側面図である。FIG. 5 is a side view showing a driving state of the second embodiment.

【図6】実施例2の駆動状態を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing a driving state of the second embodiment.

【図7】実施例2を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing Example 2.

【図8】実施例2を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing Example 2.

【図9】実施例3を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a third embodiment.

【図10】実施例3を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a third embodiment.

【図11】実施例4を示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a fourth embodiment.

【図12】実施例4の変形例を示す部分側面図である。FIG. 12 is a partial side view showing a modified example of the fourth embodiment.

【図13】実施例4の変形例を示す部分側面図である。FIG. 13 is a partial side view showing a modified example of the fourth embodiment.

【図14】実施例5を示す側面図である。FIG. 14 is a side view showing a fifth embodiment.

【図15】実施例6を示す側面図である。FIG. 15 is a side view showing a sixth embodiment.

【図16】実施例6の変形例を示す部分断面図である。FIG. 16 is a partial cross-sectional view showing a modified example of the sixth embodiment.

【図17】従来例を示す側面図である。FIG. 17 is a side view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 超音波振動子 2 第一振動子 3 第二振動子 4,12,13 圧電素子 7,8,17 共振器 9,18 締結部材 1 Ultrasonic transducer 2 1st transducer 3 2nd transducer 4, 12, 13 Piezoelectric element 7, 8, 17 Resonator 9, 18 Fastening member

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のランジュバン振動子を各々縦振動
の腹位置で直角に結合し、楕円振動を発生させる超音波
振動子であって、それぞれのランジュバン振動子の長さ
の比が、略整数になることを特徴とする超音波振動子。
1. An ultrasonic transducer for generating elliptical vibration by coupling a plurality of Langevin transducers at an antinode position of longitudinal vibration at right angles, wherein the ratio of the length of each Langevin transducer is approximately an integer. Ultrasonic transducer characterized by becoming.
【請求項2】 縦振動の節位置に配された複数の圧電素
子とその両側に配された共振器とからなる第一の振動子
と、第一の振動子の腹位置に第一の振動子と直角かつ左
右対称で、前記第一の振動子の2倍の長さを有し、縦振
動の複数の節位置にそれぞれ複数の圧電素子を有し、該
圧電素子に挟まれた共振器と該圧電素子の両側にに配さ
れている共振器とよりなる第二の振動子とから構成さ
れ、前記第二の振動子の隣合う節に配された圧電素子に
印加する高周波電圧の位相を180度ずらし、前記第一
の振動子に配された圧電素子に印加される高周波電圧の
位相を、第二振動子に配された圧電素子に印加される高
周波電圧にたいして位相を90度ずらしたことを特徴と
する超音波振動子。
2. A first vibrator comprising a plurality of piezoelectric elements arranged at node positions of longitudinal vibration and resonators arranged on both sides thereof, and a first vibration at an antinode position of the first vibrator. A resonator that is orthogonal to the child and has a length that is twice as long as that of the first vibrator, has a plurality of piezoelectric elements at a plurality of node positions of longitudinal vibration, and is sandwiched between the piezoelectric elements. And a second vibrator composed of resonators arranged on both sides of the piezoelectric element, and the phase of the high-frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged in the adjacent node of the second vibrator. By 180 degrees, and the phase of the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the first vibrator is shifted by 90 degrees with respect to the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the second vibrator. An ultrasonic transducer characterized in that.
【請求項3】 一次の縦振動の節位置に配された複数の
圧電素子とその両側に配された共振器とからなる第一の
振動子と、第一の振動子の両端腹位置に第一の振動子と
直角かつ左右対称で、前記第一の振動子の2倍の長さを
有し、縦振動の複数の節位置にそれぞれ複数の圧電素子
を有し、該圧電素子に挟まれた共振器と該圧電素子の両
側に配されている共振器とよりなる一対の第二の振動子
とから構成され、前記第二の振動子の隣合う節に配され
た圧電素子に印加する高周波電圧の位相を180度ずら
し、前記第一の振動子に配された圧電素子に印加される
高周波電圧の位相を、第二振動子に配された圧電素子に
印加される高周波電圧にたいして位相を90度ずらした
ことを特徴とする超音波振動子。
3. A first vibrator comprising a plurality of piezoelectric elements arranged at node positions of primary longitudinal vibration and resonators arranged on both sides thereof, and a first vibrator at both end antinode positions. It is right-angled and bilaterally symmetric with one oscillator, has a length twice that of the first oscillator, has a plurality of piezoelectric elements at a plurality of node positions of longitudinal vibration, and is sandwiched between the piezoelectric elements. And a pair of second vibrators each including a resonator arranged on both sides of the piezoelectric element, and applied to the piezoelectric elements arranged in adjacent nodes of the second vibrator. The phase of the high frequency voltage is shifted by 180 degrees, and the phase of the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the first vibrator is changed with respect to the phase of the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the second vibrator. An ultrasonic transducer characterized by being shifted by 90 degrees.
【請求項4】 一次の縦振動の節位置に配された複数の
圧電素子とその両側に配された共振器とからなる第一の
振動子と、第一の振動子の両端腹位置へ放射状に第一の
振動子と直角かつ左右対称で、前記第一の振動子の2倍
の長さを有し、縦振動の複数の節位置にそれぞれ複数の
圧電素子を有し、該圧電素子に挟まれた共振器と該圧電
素子の両側に配されている共振器とよりなる複数の第二
の振動子とから構成され、前記第二の振動子の隣合う節
に配された圧電素子に印加する高周波電圧の位相を18
0度ずらし、前記第一の振動子に配された圧電素子に印
加される高周波電圧の位相を、第二振動子に配された圧
電素子に印加される高周波電圧にたいして位相を90度
ずらしたことを特徴とする超音波振動子。
4. A first vibrator comprising a plurality of piezoelectric elements arranged at node positions of the primary longitudinal vibration and resonators arranged on both sides thereof, and a radial pattern extending to both end antinode positions of the first vibrator. At a right angle and a left-right symmetry with the first vibrator, having a length twice that of the first vibrator, and having a plurality of piezoelectric elements at a plurality of node positions of longitudinal vibration. A plurality of second vibrators composed of a sandwiched resonator and resonators arranged on both sides of the piezoelectric element, the piezoelectric element being arranged in a node adjacent to the second vibrator; The phase of the applied high frequency voltage is 18
The phase of the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the first vibrator is shifted by 0 degree, and the phase is shifted by 90 degrees with respect to the high frequency voltage applied to the piezoelectric element arranged on the second vibrator. Ultrasonic transducer characterized by.
【請求項5】 複数の節に複数の圧電素子を挟み込んだ
共振器とよりなる第一の振動子と、第一の振動子の中心
腹位置に、第一振動子と同一形状の第二振動子が、第一
振動子へ直角にそれぞれ対称に配置されていることを特
徴とする超音波振動子。
5. A first vibrator comprising a resonator having a plurality of piezoelectric elements sandwiched between a plurality of nodes, and a second vibration having the same shape as the first vibrator at a center antinode position of the first vibrator. An ultrasonic transducer in which the children are symmetrically arranged at right angles to the first transducer.
【請求項6】 楕円振動発生面に振幅拡大機構を共振器
と一体に配したことを特徴とする請求項1,2,3,4
または5記載の超音波振動子。
6. An amplitude amplification mechanism is integrally arranged with a resonator on the elliptical vibration generating surface.
Alternatively, the ultrasonic transducer described in 5 above.
【請求項7】 一端が固定端に固定された締結部材によ
り超音波振動子は第一振動子の節位置近傍にて固定され
るとともに、共振器には締結部以外では前記締結部材を
接触させないための凹部が形成されていることを特徴と
する請求項1,2,3,4,5または6記載の超音波振
動子。
7. The ultrasonic vibrator is fixed near the node position of the first vibrator by a fastening member having one end fixed to a fixed end, and the resonator is not contacted with the fastening member except at the fastening portion. The ultrasonic transducer according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that a concave portion for forming is formed.
【請求項8】 請求項7に記載の超音波振動子におい
て、前記締結部材の固定端との締結部分に振動絶縁機構
を設けて構成したことを特徴とする超音波振動子。
8. The ultrasonic vibrator according to claim 7, wherein a vibration insulating mechanism is provided at a fastening portion of the fastening member with the fixed end of the fastening member.
【請求項9】 請求項1,2,3,4,5,6または7
記載の超音波振動子の楕円振動発生部に摺動部材を固定
した超音波振動子と、前記摺動部材を介して楕円振動に
より駆動される被駆動部材と、押圧機構と、ガイド部と
から構成したことを特徴とする超音波アクチュエータ。
9. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
From the ultrasonic oscillator in which the sliding member is fixed to the elliptical vibration generating portion of the ultrasonic oscillator described above, the driven member driven by the elliptical vibration through the sliding member, the pressing mechanism, and the guide portion. An ultrasonic actuator characterized by being configured.
JP4322450A 1992-11-06 1992-11-06 Ultrasonic oscillator and ultrasonic actuator Withdrawn JPH06153546A (en)

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