JPH06189568A - 波動循環型アクチュエータ - Google Patents

波動循環型アクチュエータ

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JPH06189568A
JPH06189568A JP4353302A JP35330292A JPH06189568A JP H06189568 A JPH06189568 A JP H06189568A JP 4353302 A JP4353302 A JP 4353302A JP 35330292 A JP35330292 A JP 35330292A JP H06189568 A JPH06189568 A JP H06189568A
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JP
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rod
wave
group
shaped vibrating
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JP4353302A
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Tadao Takagi
忠雄 高木
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Nikon Corp
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Nikon Corp
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/08Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動部外に帰還路を必要とせず、最も効率よ
く支持する支持手段を有する波動循環型アクチュエータ
を提供する。 【構成】 対向する2面からなる第1面群と、その第1
面群とは異なる対向する2面からなる第2面群との、2
つの面群を長手方向に有する棒状振動体1と,棒状振動
体1の第1面群に設けられ、その第1面群の長手方向に
進行する波動を発生させる励振体2と,棒状振動体1の
一端部に設けられ、第1面群の長手方向に進行する波動
を反射して第2面群に伝送する第1反射部E,Fと,棒
状振動体1の他端部に設けられ、第2面群に伝送され長
手方向に進行する波動を反射して第1面群に循環させる
第2反射部G,Hと,棒状振動体1の少なくとも一方の
端部によって結合し、その棒状振動体を支持する支持手
段4,5と,棒状振動体1に圧接され、進行する波動に
より移動する移動体3とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、棒状振動体内において
波動を循環させ、その波動により移動体を移動させる波
動循環型アクチュエータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の装置としては、例えば、特
開昭59−122385号のようなものがあった。そこ
には、図9に記載の環状型、図10に記載の振動帰還
型、図11に記載のエネルギー帰還型等が開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
従来の装置においては、いずれも駆動部とは別のところ
に帰還路を必要とするので、全体の寸法が大きくなると
いう問題点があった。そこで、本発明は、駆動部外に帰
還路を必要とせず、最も効率よく支持する支持手段を有
する波動循環型アクチュエータを提供することを目的と
している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段によって、前記課題を解決する。なお、理解を
容易にするために、実施例に対応する符号を付して説明
するが、これに限定されるものではない。すなわち、本
発明による波動循環型アクチュエータの第1の解決手段
は、対向する2面からなる第1面群と、その第1面群と
は異なる対向する2面からなる第2面群との、2つの面
群を長手方向に有する棒状振動体(1)と,前記棒状振
動体の第1面群に設けられ、その第1面群の長手方向に
進行する波動を発生させる励振体(2)と,前記棒状振
動体の一端部に設けられ、前記第1面群の長手方向に進
行する波動を反射して前記第2面群に伝送する第1反射
部(E面・F面)と,前記棒状振動体の他端部に設けら
れ、前記第2面群に伝送され長手方向に進行する波動を
反射して前記第1面群に循環させる第2反射部(G面・
H面)と,前記棒状振動体の少なくとも一方の端部によ
って結合し、その棒状振動体を支持する支持手段(4,
5)と,前記棒状振動体に圧接され、前記進行する波動
により移動する移動体(3)とを含む構成としてある。
【0005】また、第2の解決手段は、第1の解決手段
に記載の波動循環型アクチュエータにおいて、前記支持
手段は、前記棒状振動体の長手方向に伸びた棒状部分を
有することを特徴とすることができる。
【0006】
【作用】本発明においては、以上のように棒状振動体の
長手方向の端部に支持手段を設けたので、移動体の駆動
に要する振動モードへの影響が最少になり、低支持損失
での支持が可能になる。
【0007】
【実施例】以下、図面などを参照しながら、実施例をあ
げて、さらに詳しく説明する。図1は、本発明による波
動循環型アクチュエータの実施例を示す斜視図である。
棒状振動体1は、長手方向にA面〜D面の4つの面を有
し(図3参照)、A面とC面は対向して第1面群を構成
し、B面とD面は対向して第2面群を構成している。ま
た、波動の進行方向の説明を行う都合上、以後長手方向
の左端を『N端』、右端を『S端』と呼ぶことにする。
その形状の詳細は、図2において後述する。励振体2
は、複数の板状の圧電体により構成されており、その圧
電体の分極方向は、2個を1組に交互に逆方向に配列さ
れている。その詳細は、図7において後述する。
【0008】移動体3は、断面コの字型の本体3aと3
bとによって、棒状振動体1の対向するB面とD面とを
挟むように圧接している。連結部材3c〜3f(3e、
3fは不図示)は、圧接のための付勢部材であり、本体
3aと3bとを互いに引き寄せる方向に働く。支持手段
4は、棒状振動体1のN端と結合し、棒状振動体1の長
手方向に伸びた細い棒形状であり、棒状振動体1を支持
する。また、支持手段5は、棒状振動体1のS端と結合
し、棒状振動体1の長手方向に伸びた細い棒形状であ
り、棒状振動体1を支持する。これら2本の支持手段
は、どちらか一方に1本を設けるだけでもよい。
【0009】図2は、図1に示した波動循環型アクチュ
エータの支持方法を詳細に説明する図である。支持手段
4,5は、それぞれ棒状振動体1と固定部6,7との間
に配置され、棒状振動体1の振動を固定部6,7に伝達
させない防振機能を有する。棒状振動体1に発生する振
動は、長手方向と垂直な方向に振動し、かつ、進行波の
ために、長手方向の全長は時刻に応じて変化しない。従
って、長手方向には変位しにくく、それと垂直方向には
変位しやすい細い棒形状の支持手段によって支持するこ
とは、支持損失を最少に抑えることが可能となる。
【0010】図3は、図1に示す棒状振動体の詳細図で
ある。図3は、第3角法によって描いてあり、(イ)は
正面図、(ロ)は平面図、(ハ)は左側面図、(ニ)は
右側面図である。なお、長手方向の4面には、A〜Dの
名称を付けてある。棒状振動体1は、N端が2個の3角
形状面から構成され、E、Fの名称を付けてある。ま
た、S端も2個の3角形状面から構成され、G、Hの名
称を付けてある。E〜H面は、長手方向に進行する波動
を反射させるために設けた反射部である。ここで、E面
・F面に対してG面・H面を90゜捻って配置してある
理由は、駆動部外に帰還路を設けずに波動を循環させる
ことができるようにするためである。
【0011】図4は、図1の棒状振動体中を進行する屈
曲波の循環のようすを説明する図である。棒状振動体1
は、A面に設けられた励振体2に高周波電圧を印加する
ことにより屈曲波が発生し、その屈曲波は、A面及びC
面に垂直な方向に振動し、図4の右下(イ)に示すよう
にS端からN端方向に進行する。そして、N端のE面及
びF面で反射されることにより(ロ)、B面及びD面に
垂直な方向に振動する屈曲波になり、図4の左中央
(ハ)に示すように、N端からS端方向に進行する。さ
らに、S端のG面及びH面で反射されることにより
(ニ)、再び、A面及びC面に垂直な方向に振動する屈
曲波になり、循環することになる。なお、A面及びC面
に垂直な方向に振動する屈曲波と、B面及びD面に垂直
な方向に振動する屈曲波とは、互いに垂直に偏る偏波の
ために、たとえ位相が一致していたとしても非干渉性で
ある。
【0012】図5は、図1の棒状振動体中を進行する表
面波の循環のようすを説明する図である。棒状振動体1
は、A面に設けられた励振体2に高周波電圧を印加する
ことにより表面波を発生し、その表面波は、A面に垂直
な方向に振動し、図5の左上(イ)に示すようにS端か
らN端方向に進行する。そして、N端のE面に達し、E
面とF面の交線で反射されB面に達して、B面に垂直な
方向に振動する表面波になり、N端からS端方向に進行
する。次いで、S端のG面に達し、G面とH面の交線で
反射され(ロ)、C面に達してC面に垂直な方向に振動
する表面波になり、S端からN端方向に進行する
(ハ)。さらに、N端のF面に達し、F面とE面の交線
で反射され(ニ)、D面に達してD面に垂直な方向に振
動する表面波になり、N端からS端方向に進行する
(ホ)。続いて、S端のH面に達し、H面とG面の交線
で反射され(ヘ)、再び、A面に達して循環することに
なる(ト)。
【0013】図6は、図1の棒状振動体の表面を展開し
て示した図である。前述した図4においては、屈曲波の
循環について説明し、図5においては表面波の循環につ
いて説明したが、これら2種類の波動は、棒状振動体1
の深部の減衰が小さい場合や励振体2による振動振幅が
大きい場合には、屈曲波が支配的になる。また逆に、棒
状振動体1の深部の減衰が大きい場合や励振体2による
振動振幅が小さい場合には、表面波が支配的になる。図
6は、この両波動を同一図面上に描いたものである。こ
の図からわかる重要なことは、屈曲波と表面波との両波
動が、長手方向のA〜D面においては共に同一方向に進
行するということである。これにより、屈曲波と表面波
が互いに打ち消し合うようなことが発生しないことが確
認される。
【0014】図7は、図1の励振体の構成及び電源の印
加方法を説明する図である。励振体2は、8個の駆動用
圧電体2a〜2hと、振動検出用圧電体2iとから構成
されている。駆動用圧電体2a〜2hは、図7に示した
ように、2個1組で分極方向が交互に逆になるように配
置されている。図中『+』は、分極方向が紙面表側から
裏側へ、『−』は分極方向が紙面裏側から表側へ向いて
いることを表す。そして、駆動用圧電体2a,2c,2
e,2gと1個おきに表面電極に高周波電圧V1が印加
され、残りの駆動用圧電体2b,2d,2f,2hに
は、表面電極に高周波電圧V2が印加される。高周波電
圧V2は、高周波電圧V1と同じ周波数であり、π/2
の時間的位相差を有している。駆動用圧電体2a〜2h
の裏面は、棒状振動体1のA面に電気的導通をとりなが
ら接着されている。従って、棒状振動体1が共通電極
『GND』になっている。高周波電圧V1とV2との印
加により駆動用圧電体2a〜2hが伸縮し、棒状振動体
1に進行性の波動が発生する。波動の発生に関する更に
詳しい模様は、本出願人による特開昭60−24548
2号公報に記載してあるので、ここでは説明を省略す
る。
【0015】振動検出用圧電体2iは、棒状振動体1に
発生した振動を電圧に変換するためのものであり、発生
する電圧の大きさや位相差をモニタしながら入力を制御
することが可能になる。詳細は、本出願人による特開昭
59−204477号公報や特開昭61−251490
号公報などに記載してあるので、ここでは説明を省略す
る。
【0016】図8は、図1の棒状振動体と励振体と移動
体との関係を説明するための断面図である。励振体2
は、棒状振動体1のA面に配置され、移動体3は、棒状
振動体1のB面とD面とを挟みながら摺動する。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、棒状振動
体の長手方向の端部に支持手段を設けたので、移動体の
駆動に要する振動モードへの影響が最少になり、低支持
損失での支持が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による波動循環型アクチュエータの実施
例を示す斜視図である。
【図2】図1に示す波動循環型アクチュエータの支持方
法を説明する図である。
【図3】図1の棒状振動体を示す詳細図である。
【図4】図1の棒状振動体中を進行する屈曲波の循環の
ようすを説明する図である。
【図5】図1の棒状振動体中を進行する表面波の循環の
ようすを説明する図である。
【図6】図1の棒状振動体の表面を展開して示した図で
ある。
【図7】図1の励振体の構成及び電源の印加方法を説明
する図である。
【図8】図1の棒状振動体と励振体と移動体との関係を
説明する断面図である。
【図9】従来のアクチュエータ(環状型)を示す断面図
である。
【図10】従来のアクチュエータ(振動帰還型)を示す
断面図である。
【図11】従来のアクチュエータ(エネルギー帰還型)
を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 棒状振動体 2 励振体 3 移動体 4,5 支持手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対向する2面からなる第1面群と、その
    第1面群とは異なる対向する2面からなる第2面群と
    の、2つの面群を長手方向に有する棒状振動体と;前記
    棒状振動体の第1面群に設けられ、その第1面群の長手
    方向に進行する波動を発生させる励振体と;前記棒状振
    動体の一端部に設けられ、前記第1面群の長手方向に進
    行する波動を反射して前記第2面群に伝送する第1反射
    部と;前記棒状振動体の他端部に設けられ、前記第2面
    群に伝送され長手方向に進行する波動を反射して前記第
    1面群に循環させる第2反射部と;前記棒状振動体の少
    なくとも一方の端部によって結合し、その棒状振動体を
    支持する支持手段と;前記棒状振動体に圧接され、前記
    進行する波動により移動する移動体と;を含む波動循環
    型アクチュエータ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の波動循環型アクチュエ
    ータにおいて、 前記支持手段は、前記棒状振動体の長手方向に伸びた棒
    状部分を有することを特徴とする波動循環型アクチュエ
    ータ。
JP4353302A 1992-12-11 1992-12-11 波動循環型アクチュエータ Pending JPH06189568A (ja)

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DE69308770T DE69308770T2 (de) 1992-12-11 1993-12-10 Ultraschallantrieb
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07274552A (ja) * 1994-04-01 1995-10-20 Nikon Corp リニアモータ
US5976159A (en) * 1995-02-24 1999-11-02 Heartport, Inc. Surgical clips and methods for tissue approximation
JP3539163B2 (ja) * 1997-11-10 2004-07-07 ミノルタ株式会社 駆動装置
DE102004059429B4 (de) * 2004-09-03 2006-07-27 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Linearer Ultraschall-Piezomotor
DE102005053018A1 (de) * 2005-10-21 2007-04-26 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Präzisionsminiaturultraschalllinearmotor
DE102007009874A1 (de) 2007-02-28 2008-09-04 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Linearer Ultraschall-Piezomotor
DE102012022146A1 (de) * 2012-11-12 2014-05-15 Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg Ultraschallaktor für einen linearen Ultraschallmotor sowie linearer Ultraschallmotor mit einem Ultraschallaktor
KR102138339B1 (ko) * 2018-10-24 2020-07-27 주식회사 엠플러스 사운드 진동 액츄에이터
EP3939708B1 (en) * 2019-03-12 2023-11-08 Alps Alpine Co., Ltd. Electromagnetic drive device and operation device
US20230012628A1 (en) * 2019-12-11 2023-01-19 Lofelt Gmbh Linear vibration actuator having moving coil and moving magnet
US11831215B2 (en) * 2021-05-06 2023-11-28 Aac Microtech (Changzhou) Co., Ltd. Linear vibration motor

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2661433A (en) * 1951-05-14 1953-12-01 Clevite Corp Piezoelectric device
US2661432A (en) * 1951-05-14 1953-12-01 Clevite Corp Piezoelectric device
CA1208269A (en) * 1982-02-25 1986-07-22 Toshiiku Sashida Motor device utilizing ultrasonic oscillation
JPS59204477A (ja) * 1983-05-04 1984-11-19 Nippon Kogaku Kk <Nikon> 超音波モーターの駆動制御回路
JPH0687671B2 (ja) * 1984-05-18 1994-11-02 株式会社ニコン 超音波モータ
JPH072023B2 (ja) * 1985-04-26 1995-01-11 株式会社ニコン 超音波モータの駆動回路
US4882500A (en) * 1986-06-04 1989-11-21 Nippon Seimitsu Kogyo Kabushiki Kaisha Method for converting standing wave vibrations into motion and standing wave motor therefor
JP2632811B2 (ja) * 1986-08-29 1997-07-23 キヤノン株式会社 振動駆動モータ
JPS63283473A (ja) * 1987-05-14 1988-11-21 Rion Co Ltd 超音波モ−タ
US4875610A (en) * 1987-05-22 1989-10-24 Fuji Photo Film Co., Ltd. Method of and system for driving magnetic tape
JPH0223070A (ja) * 1988-07-07 1990-01-25 Toyota Motor Corp リニア型超音波モータ
JPH03289372A (ja) * 1990-04-04 1991-12-19 Kenwood Corp 超音波リニアモータ
JPH06141564A (ja) * 1992-10-28 1994-05-20 Nikon Corp 波動循環型アクチュエータ

Also Published As

Publication number Publication date
DE69308770T2 (de) 1997-09-11
EP0601671B1 (en) 1997-03-12
US5397955A (en) 1995-03-14
EP0601671A1 (en) 1994-06-15
DE69308770D1 (de) 1997-04-17

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