JPH06261565A - Vibrating actuator - Google Patents

Vibrating actuator

Info

Publication number
JPH06261565A
JPH06261565A JP5047751A JP4775193A JPH06261565A JP H06261565 A JPH06261565 A JP H06261565A JP 5047751 A JP5047751 A JP 5047751A JP 4775193 A JP4775193 A JP 4775193A JP H06261565 A JPH06261565 A JP H06261565A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibrator
vibration
free end
piezoelectric ceramic
flexural vibrator
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
Application number
JP5047751A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Shingyouchi
充 新行内
Tatsuya Furukawa
達也 古川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP5047751A priority Critical patent/JPH06261565A/en
Publication of JPH06261565A publication Critical patent/JPH06261565A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To stably drive the title actuator by providing an ovalvibration generation means wherein flexure vibrations, in two mutually different directions, which are generated by a first vibrator and a second vibrator are composed so as to shift their phase and an oval vibration is generated at the free end of the second flexure vibrator. CONSTITUTION:A piezoelectric ceramic plate 3 is pasted on the back of a center beam 2 installed at base stands 1a, 1b, and a first vibrator 4 is formed. Two piezoelectric ceramic plates 5a, 5b are pasted on a fixation part 2a on the surface, and a second flexure vibrator 6 is constituted in an cantilever state. When an AC voltage is applied to the piezoelectric ceramic plate 3, the center beam 2 causes flexure vibrations in the up-and-down direction. When an AC voltage is applied to the piezoelectric ceramic plates 5a, 5b, they cause bend vibrations in arrow directions Ya, Yb. When AC voltages whose phase has been shifted mutually are applied across the piezoelectric ceramic plates 3 and 5a, 5b, a contact member 7 at a free end P causes oval vibrations. As a result, it is possible to stably take out a driving force.

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、PPC、プリンター、
ファクシミリなどの分野において、紙送り等の駆動機構
として用いられる振動アクチュエータに関する。
The present invention relates to a PPC, printer,
The present invention relates to a vibration actuator used as a drive mechanism for feeding a paper in a field such as a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、圧電素子を用いた振動アクチュエ
ータとしては、第一の従来例として、特公昭59−37
672号公報に「超音波振動を利用した回転駆動装置」
なる名称で開示されているものがある。これは、超音波
を発生させる超音波振動子として磁歪型振動子を用い、
コイルに高周波電圧を印加させることによりその超音波
振動子を磁界により伸縮運動させ、この伸縮運動により
その超音波振動子に取付けられた振動板を縦方向に励振
させることによりその先端部に楕円振動を発生させ、こ
れにより、その楕円振動を行う先端部の振動板に回転軸
の振動片を接触させることによって、その振動片と振動
板との摩擦力により回転軸を回転させるというものであ
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vibration actuator using a piezoelectric element, as a first conventional example, Japanese Patent Publication No. 59-37.
No. 672, “Rotation drive device utilizing ultrasonic vibration”
There is something disclosed under the name. This uses a magnetostrictive oscillator as an ultrasonic oscillator that generates ultrasonic waves,
By applying a high-frequency voltage to the coil, the ultrasonic vibrator expands and contracts due to the magnetic field, and the expanding and contracting motion excites the vibration plate attached to the ultrasonic vibrator in the longitudinal direction, resulting in elliptical vibration at its tip. Is generated, and thereby the vibrating piece of the rotating shaft is brought into contact with the vibrating plate of the tip portion that performs the elliptical vibration, whereby the rotating shaft is rotated by the frictional force between the vibrating piece and the vibrating plate.

【0003】また、第二の従来例として、特開昭58−
148682号公報に「超音波振動を利用したモーター
装置」なる名称で開示されているものがある。これは、
筒状の屈曲振動子内に2つの電歪素子(又は磁歪素子)
を組込み、それら2つの電歪素子に接する電極に位相の
異なる高周波電圧を印加して屈曲振動子の全体に縦振動
と横振動とが合成された屈曲振動による回転円振動を作
り出し、これにより、その回転円振動をする屈曲振動子
に回転子を接触させることによって摩擦力によりその回
転子を回転させるというものである。
As a second conventional example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-58
There is one disclosed in Japanese Patent No. 148682 under the name "motor device using ultrasonic vibration". this is,
Two electrostrictive elements (or magnetostrictive elements) in a cylindrical bending oscillator
And applying high-frequency voltages having different phases to the electrodes in contact with the two electrostrictive elements to create rotary circular vibration due to bending vibration that is a combination of longitudinal vibration and lateral vibration in the entire bending vibrator. The rotor is rotated by frictional force by bringing the rotor into contact with the bending oscillator that makes the rotational circular vibration.

【0004】さらに、第三の従来例として、特公平4−
58273号公報に「圧電駆動装置」なる名称で開示さ
れているものがある。これは、弾性を有する棒状の振動
子の少なくとも2面に圧電素子を貼付け、電源装置によ
り隣合う面の圧電素子に互いに位相差を持たせて高周波
電圧を発生させることによって、振動子の先端に円又は
楕円運動を行わせるというものである。
Furthermore, as a third conventional example, Japanese Patent Publication No. 4-
There is one disclosed in Japanese Patent No. 58273 under the name of "piezoelectric drive device". This is because a piezoelectric element is attached to at least two surfaces of a rod-shaped vibrator having elasticity, and a piezoelectric device on an adjacent surface is made to have a phase difference with each other by a power supply device to generate a high frequency voltage. This is to make a circular or elliptical motion.

【0005】また、上述したような4つの従来例の他
に、積層圧電セラミックスを利用したリニアモータ(ト
リケップス、WS132、p.130〜134)があ
る。これは、x,y2方向の振動から楕円振動を発生さ
せることにより駆動力を得ているものであり、低電圧駆
動が可能であり、駆動制御を容易に行うことができる。
また、この他に楕円振動を得るものとして、音片の直交
する2つの屈曲(横)振動モードを位相をずらして励振
することにより得る屈曲−屈曲モード・音片モータ(ト
リケップス、WS132、p.141〜143)なるも
のがある。これは、楕円振動に移動体を圧接して駆動力
を得る簡単な機構である。
In addition to the above-mentioned four conventional examples, there are linear motors (Trikeps, WS132, p.130 to 134) using laminated piezoelectric ceramics. This is because the driving force is obtained by generating elliptical vibration from vibrations in the x and y2 directions, low voltage driving is possible, and drive control can be easily performed.
In addition to this, in order to obtain elliptical vibration, a bending-bending mode / sound piece motor (Trikeps, WS132, p. 132) obtained by exciting two bending (transverse) vibration modes of a sound piece orthogonal to each other with their phases shifted. 141-143). This is a simple mechanism that presses a moving body against elliptical vibration to obtain a driving force.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】第一の従来例の場合、
回転軸の回転方向が振動板と接触する振動片の傾き方向
によって決まってしまい、また、振動片の先端部は細
く、摩擦のためにも摩耗が大きく寿命的にも問題があ
る。
In the case of the first conventional example,
The rotation direction of the rotary shaft is determined by the inclination direction of the vibrating piece that contacts the vibrating plate, and the tip of the vibrating piece is thin, which causes wear due to friction and a long service life.

【0007】第二の従来例の場合、回転は正又は逆回転
も可能であるが、常に屈曲振動子全体にエネルギーを与
える必要があり、電歪素子の振動子に粘着された面と反
対の面の振動は吸収してやる必要があり、このためエネ
ルギーロスが大きく、駆動効率の向上に難がある。ま
た、リニアモータの構成には進行波を循環させる措置を
とらなければならず、エネルギーロスが大き過ぎて問題
にならず、その循環方法も極めて難しい。
In the case of the second conventional example, the rotation can be forward or reverse, but it is necessary to always apply energy to the entire bending vibrator, and the surface opposite to the surface of the electrostrictive element stuck to the vibrator is required. It is necessary to absorb the vibration of the surface, which causes a large energy loss and makes it difficult to improve the driving efficiency. In addition, the linear motor has to be configured to circulate the traveling wave, energy loss is too large and no problem occurs, and its circulation method is extremely difficult.

【0008】第三の従来例の場合、振動子の節の部分を
支持部としているため振動を妨げることがなく、前述し
た第一及び第二の従来例に比べて、電気エネルギーを効
率良く駆動力に変換させることができる。しかし、一端
が自由端とされた振動子の先端部は円錐状(1次モード
の場合)の振動軌跡を描くため、移動体と接触する部分
はその先端部に限られ、また、両端部が固定された振動
子(一次モードの場合)では、移動体と接触する部分は
振動子の中央部に限られる。この場合、振動子と移動体
との接触面積を小さくしないと、軌跡の小さな部分は駆
動力ではなく逆に負荷になってしまう。しかし、駆動力
を大きくしたり、摩耗を小さくしたり、摩擦面でのすべ
りの安定化すなわち駆動の安定化を図るには接触面積が
大きい方が好ましいが、本例はその条件を満足していな
い。
In the case of the third conventional example, since the node portion of the vibrator is used as the supporting portion, the vibration is not hindered, and electric energy is efficiently driven as compared with the first and second conventional examples described above. Can be converted into power. However, since the tip of the oscillator whose one end is a free end draws a conical (in the case of the first-order mode) vibration locus, the part in contact with the moving body is limited to the tip, and both ends are In the fixed oscillator (in the case of the first-order mode), the portion in contact with the moving body is limited to the central portion of the oscillator. In this case, if the contact area between the vibrator and the moving body is not reduced, the portion with a small locus becomes a load instead of a driving force. However, in order to increase the driving force, reduce the wear, and stabilize the slip on the friction surface, that is, the stabilization of the drive, it is preferable that the contact area is large, but this example satisfies the conditions. Absent.

【0009】また、積層圧電セラミックスを利用したリ
ニアモータの場合、移動体との接触部の各点で楕円軌跡
の大きさをほぼ一定にすることは可能である。しかし、
積層圧電素子は電気容量が大きく、駆動周波数を高周波
(超音波)領域にするとインピーダンスが小さくなり、
電流が流れ過ぎるため、電源部に負担がかかり、大型
化、コストアップにつながり、圧電素子の発熱も見逃す
ことはできない。
Further, in the case of a linear motor using laminated piezoelectric ceramics, it is possible to make the size of the elliptical locus substantially constant at each point of the contact portion with the moving body. But,
The laminated piezoelectric element has a large electric capacity, and when the driving frequency is in the high frequency (ultrasonic) region, the impedance becomes small,
Since too much current flows, a load is placed on the power source, leading to an increase in size and cost, and the heat generated by the piezoelectric element cannot be overlooked.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、両側が固定された両持ち梁に第1圧電部材を有する
第1たわみ振動子と、前記両持ち梁に一端が固定され他
端が自由端とされた片持ち梁状の第2圧電素子を有する
第2たわみ振動子と、この第2たわみ振動子の自由端に
取付けられた接触部材と、この接触部材を介して前記第
2たわみ振動子の自由端を移動体に圧接する圧接手段
と、前記第1たわみ振動子及び前記第2たわみ振動子に
より発生する互いに異なる2方向のたわみ振動を位相を
ずらして合成させ前記第2たわみ振動子の自由端に楕円
振動を作り出す楕円振動作成手段とより構成した。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a first flexural vibrator having a first piezoelectric member on a doubly supported beam whose both sides are fixed, and one end fixed to the doubly supported beam and the other end. A second flexural vibrator having a cantilever-shaped second piezoelectric element having a free end, a contact member attached to the free end of the second flexural vibrator, and the second member via the contact member. The second flexure is composed by combining pressure contact means for pressing the free end of the flexural vibrator against the moving body and flexural vibrations in two different directions generated by the first flexural vibrator and the second flexural vibrator with their phases shifted. It is composed of an elliptical vibration generating means for generating an elliptical vibration at the free end of the oscillator.

【0011】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明において、第2たわみ振動子の自由端を、弾性を有
する支持体により支持した。
According to a second aspect of the invention, in the invention of the first aspect, the free end of the second flexural vibrator is supported by a support having elasticity.

【0012】請求項3記載の発明では、請求項1又は2
記載の発明において、移動体と接する接触部材の表面に
摩擦係数の大きな高摩擦部材を設けた。
According to the invention of claim 3, claim 1 or 2
In the invention described above, a high-friction member having a large friction coefficient is provided on the surface of the contact member in contact with the moving body.

【0013】[0013]

【作用】請求項1記載の発明においては、2方向の振動
変位をたわみ振動により合成することにより楕円軌跡の
振動を作り出すことが可能となり、また、接触部材にお
ける接触部の全体に渡って同じ大きさの楕円運動を行う
ため、その接触部材の移動体との接触面積を広く確保し
て出力を大きくとり、摩擦による摩耗を小さくすること
が可能となる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to create an elliptical locus vibration by synthesizing vibration displacements in two directions by flexural vibration, and the same magnitude is achieved over the entire contact portion of the contact member. Since the elliptical motion of the height is performed, it is possible to secure a wide contact area of the contact member with the moving body, obtain a large output, and reduce wear due to friction.

【0014】請求項2記載の発明においては、無理な負
荷からたわみ振動子を保護することができ、圧接手段に
よる圧接力を大きくして出力を上げることが可能とな
る。
According to the second aspect of the invention, the flexural vibrator can be protected from an unreasonable load, and the pressure contact force of the pressure contact means can be increased to increase the output.

【0015】請求項3記載の発明においては、高摩擦部
材を設けたことにより、簡単な構成で紙送りを行うこと
が可能となる。
According to the third aspect of the invention, since the high friction member is provided, the paper can be fed with a simple structure.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の第一の実施例を図1に基づいて説明
する。左右両側には基台1a,1bが設けられ、これら
基台1a,1b間には薄板状の両持ち梁2が形成されて
いる。この両持ち梁2の裏面には第1圧電部材としての
圧電セラミックス板3が貼付けられている。これら両持
ち梁2と圧電セラミックス板3とは、第1たわみ振動子
4をなしている。また、前記両持ち梁2の表面の固定部
2aには第2圧電素子としての2枚の圧電セラミックス
板5a,5bが貼り合わされた状態でその表面に垂直に
固定されており、これにより圧電セラミックス板5a,
5bは先端部が自由端Pとされた片持ち梁状態となって
いる。この場合、圧電セラミックス板5a,5bは互い
に分極方向を逆向きにして貼り合わされており、第2た
わみ振動子6を構成している。この片持ち梁状とされた
第2たわみ振動子6の自由端Pには接触部材7が取付け
られている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Bases 1a and 1b are provided on both left and right sides, and a thin plate-shaped double-supported beam 2 is formed between the bases 1a and 1b. A piezoelectric ceramics plate 3 as a first piezoelectric member is attached to the back surface of the both-supported beam 2. The doubly supported beam 2 and the piezoelectric ceramic plate 3 form a first flexural vibrator 4. Further, two piezoelectric ceramic plates 5a and 5b as a second piezoelectric element are bonded to the fixed portion 2a on the surface of the both-supported beam 2 vertically to the surface thereof, whereby the piezoelectric ceramics are fixed. Plate 5a,
5b is in a cantilevered state with the free end P at the tip. In this case, the piezoelectric ceramic plates 5a and 5b are bonded to each other with their polarization directions opposite to each other, and constitute the second flexural vibrator 6. A contact member 7 is attached to the free end P of the second cantilever-shaped second flexural vibrator 6.

【0017】また、ここでは、第1たわみ振動子4及び
第2たわみ振動子6により発生する互いに異なる2方向
のたわみ振動を位相をずらして合成させ第2たわみ振動
子6の自由端に楕円振動を作り出す図示しない楕円振動
作成手段を設けた。
Further, here, flexural vibrations in two different directions generated by the first flexural vibrator 4 and the second flexural vibrator 6 are combined by shifting their phases, and an elliptic vibration is generated at the free end of the second flexural vibrator 6. An elliptic vibration creating means (not shown) is provided for creating

【0018】このような構成において、楕円振動作成手
段によって本振動アクチュエータに楕円軌跡の振動を発
生させる動作原理について述べる。圧電セラミックス板
3に交流電圧を印加すると、両持ち梁2は上下方向(面
に垂直方向X)にたわみ振動する。また、圧電セラミッ
クス板5a,5bに交流電圧を印加すると、片持ち梁状
の圧電セラミックス板5a,5bは矢印方向Ya,Yb
に屈曲振動する。
The principle of operation for causing the present vibration actuator to generate the vibration of the elliptic locus by the elliptic vibration creating means in such a configuration will be described. When an AC voltage is applied to the piezoelectric ceramics plate 3, the both-supported beam 2 flexurally vibrates in the vertical direction (direction X perpendicular to the surface). Further, when an AC voltage is applied to the piezoelectric ceramic plates 5a and 5b, the cantilever piezoelectric ceramic plates 5a and 5b move in the arrow directions Ya and Yb.
Bend and vibrate.

【0019】この場合、圧電セラミックス板3と圧電セ
ラミックス板5a,5bとの間で、互いに位相をずらし
た交流電圧を印加することによって、自由端Pの接触部
材7は楕円振動する。具体的には、両持ち梁2の上下振
動と、圧電セラミックス板5a,5bの左右振動との共
振周波数を合わせるように寸法を調整して90°位相を
ずらした交流電圧で共振駆動することにより、楕円振動
を作り出すことができる。
In this case, the contact member 7 at the free end P is elliptically oscillated by applying an alternating voltage having a phase difference between the piezoelectric ceramic plate 3 and the piezoelectric ceramic plates 5a and 5b. Specifically, by adjusting the dimensions so that the vertical vibrations of the doubly supported beam 2 and the horizontal vibrations of the piezoelectric ceramics plates 5a and 5b are matched, and performing resonance drive with an AC voltage with a 90 ° phase shift. , Can produce elliptical vibration.

【0020】従って、接触部材7の図示しない移動体と
の接触部A(ハッチング領域)は圧電セラミックス板5
a,5bと同じ大きさの楕円振動をするため、その圧電
セラミックス板5a,5bの幅Wだけ接触面積を広げる
ことができ、これにより、移動体との接触面積を広く確
保し出力を大きくとることができる。
Therefore, the contact portion A (hatched area) of the contact member 7 with the moving body (not shown) is the piezoelectric ceramic plate 5.
Since the elliptical vibration having the same magnitude as that of a and 5b is generated, the contact area can be expanded by the width W of the piezoelectric ceramic plates 5a and 5b, thereby securing a large contact area with the moving body and obtaining a large output. be able to.

【0021】次に、本発明の第二の実施例を図2に基づ
いて説明する。本実施例は、前述した第一の実施例の応
用例を示すものである。すなわち、接触部材7の上部に
は、圧接手段としての圧接機構8が設けられている。こ
の圧接機構8は、板バネ8aと、図示しないベアリング
によって回転自在なローラ8bとからなっている。この
圧接機構8は、角柱状の金属棒からなる移動体9を接触
部材7の自由端P側に圧接している。これにより、本装
置は、移動体9を直線状(Ya,Yb方向)に駆動する
リニアモータを構成している。なお、移動体9には図示
しないガイド機構が設けられている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an application example of the first embodiment described above. That is, a pressure contact mechanism 8 as a pressure contact means is provided above the contact member 7. The pressure contact mechanism 8 includes a leaf spring 8a and a roller 8b rotatable by a bearing (not shown). The pressure contact mechanism 8 presses a movable body 9 made of a prismatic metal rod against the free end P side of the contact member 7. As a result, this apparatus constitutes a linear motor that drives the moving body 9 linearly (Ya, Yb directions). The moving body 9 is provided with a guide mechanism (not shown).

【0022】このような構成とされたリニアモータにお
いて、圧電セラミックス板3と圧電セラミックス板5
a,5bとを互いに90°位相をずらして交流電圧で共
振駆動させることによって、接触部材7に接する移動体
9をYa方向(実線)に直線運動させることができる。
また、位相差を逆(−90°)にすると、移動体9の運
動方向を逆転させYb方向(破線)に直線運動させるこ
とができる。
In the linear motor having such a structure, the piezoelectric ceramic plate 3 and the piezoelectric ceramic plate 5
It is possible to linearly move the moving body 9 in contact with the contact member 7 in the Ya direction (solid line) by causing the a and 5b to be 90 degrees out of phase with each other and to be resonantly driven by an AC voltage.
When the phase difference is reversed (-90 °), the moving direction of the moving body 9 can be reversed and the moving body 9 can be linearly moved in the Yb direction (broken line).

【0023】従って、簡単な構成で、小型化、薄型化さ
れたリニアモータを容易に実現することができる。ま
た、接触部材7と移動体9との接触面積を広くとること
ができるため、アクチュエータの大きさの割に高出力化
を図り、駆動効率を高めることができる。さらに、摩擦
面でのすべりが平均化しているため、アクチュエータの
動作も安定し信頼性を向上させることができる。
Therefore, it is possible to easily realize a miniaturized and thinned linear motor with a simple structure. Further, since the contact area between the contact member 7 and the moving body 9 can be widened, the output can be increased and the driving efficiency can be increased for the size of the actuator. Further, since the slip on the friction surface is averaged, the operation of the actuator is stable and the reliability can be improved.

【0024】次に、本発明の第三の実施例を図3に基づ
いて説明する。本実施例は、図2の構成と同様に、第一
の実施例の他の応用例を示すものである。すなわち、接
触部材7(ステータ側)の上部には移動体10(ロータ
側)が配置されている。この移動体10は、図示しない
ベアリングを介して回転自在に支持されたシャフト10
aと、このシャフト10aに接合したプーリ10bとか
らなっている。また、基台1aの下面とベース11との
間には、圧接手段としてのスプリング12が設けられて
おり、他方の基台1b側は回転機構13により回転自在
に支持されている。そして、スプリング12は基台1a
を押し上げることにより、接触部材7を移動体10側に
圧接した形となっている。これにより、本装置は、プー
リ10bにより回転力を取り出す回転型アクチュエータ
を構成している。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows another application example of the first embodiment, similarly to the configuration of FIG. That is, the moving body 10 (rotor side) is arranged above the contact member 7 (stator side). The moving body 10 includes a shaft 10 rotatably supported via bearings (not shown).
a and a pulley 10b joined to the shaft 10a. Further, a spring 12 as a pressure contact means is provided between the lower surface of the base 1a and the base 11, and the other base 1b side is rotatably supported by a rotating mechanism 13. And the spring 12 is the base 1a
By pushing up, the contact member 7 is pressed against the moving body 10 side. As a result, the present device constitutes a rotary actuator that takes out rotational force from the pulley 10b.

【0025】このような構成とされた回転型アクチュエ
ータにおいて、図2のリニアモータの場合と同様な原理
により圧電セラミックス板3と圧電セラミックス板5
a,5bとを駆動することによって、移動体10のシャ
フト10aを良好に回転させることができ、これにより
第二の実施例と同様な効果を得ることができる。
In the rotary actuator having such a structure, the piezoelectric ceramics plate 3 and the piezoelectric ceramics plate 5 are operated according to the same principle as that of the linear motor shown in FIG.
By driving a and 5b, the shaft 10a of the moving body 10 can be rotated well, and the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

【0026】次に、本発明の第四の実施例を図4に基づ
いて説明する。本実施例は、前述した図1の基本構成を
もとに、ステータを構成した例について示すものであ
る。接触部材7の両側面には支持体14a,14bが一
体的に取付けられており、それら支持体14a,14b
の他端側は基台1a,1bの上部に固定されている。こ
の場合、支持体14a,14bは、適度な弾性を有する
ように、一部が切り取られ薄板状に形成されている。こ
のような支持体14a,14bを設けた理由としては、
振動子(第1たわみ振動子4、第2たわみ振動子6)に
無理な負荷が加わった場合を考慮して振動子の変形量を
制限し、圧電セラミックス板3や圧電セラミックス板5
a,5bが破損することを防止するためである。また、
これに伴い、屈曲振動する第2たわみ振動子6のねじれ
振動や不必要な振動モードが発生するのを防止すること
もできる。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment shows an example in which a stator is configured based on the basic configuration of FIG. 1 described above. Supports 14a and 14b are integrally attached to both side surfaces of the contact member 7, and the supports 14a and 14b are attached together.
The other end side of is fixed to the upper part of the bases 1a and 1b. In this case, the supports 14a and 14b are formed in a thin plate shape by cutting a part thereof so as to have appropriate elasticity. The reason for providing such supports 14a and 14b is as follows.
The piezoelectric ceramic plate 3 or the piezoelectric ceramic plate 5 is limited by limiting the deformation amount of the vibrator in consideration of the case where an unreasonable load is applied to the vibrator (first flexural vibrator 4, second flexural vibrator 6).
This is to prevent damage to a and 5b. Also,
Along with this, it is also possible to prevent the torsional vibration of the second flexural vibrator 6 that flexurally vibrates and the generation of an unnecessary vibration mode.

【0027】このように構成されたステータを用いて、
前述したリニアモータ(図2参照)や回転型アクチュエ
ータ(図3参照)を構成した場合、不必要な振動モード
の発生を抑えて動作を安定化させることができ、どちら
の装置においても良好な状態で駆動力を取り出すことが
できる。また、このように支持体14a,14bを設け
たことにより、移動体9,10との圧接力をさらに高め
ることができ出力を向上させることができる。
By using the stator thus constructed,
When the above-mentioned linear motor (see FIG. 2) or rotary type actuator (see FIG. 3) is configured, it is possible to suppress the generation of unnecessary vibration modes and stabilize the operation, and a good condition is obtained for both devices. The driving force can be taken out with. Further, by providing the supports 14a and 14b in this way, the pressure contact force with the moving bodies 9 and 10 can be further increased, and the output can be improved.

【0028】次に、本発明の第五の実施例を図5に基づ
いて説明する。本実施例は、前述した図4のステータを
用いて、直接紙15をYa,Yb方向に駆動する紙送り
機構を実現した応用例を示すものである。すなわち、接
触部材7の上面には、移動体となる紙15との摩擦係数
の大きな高摩擦部材(μラバー)7aがコーティングさ
れている。また、ここでの圧接手段としての圧接機構1
6は、板バネ16aと、回転自在に支持されたローラ1
6bとからなっている。ローラ16bは比較的弱い力で
接触部材7に圧力をかけている。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an application example in which a paper feed mechanism for directly driving the paper 15 in the Ya and Yb directions is realized by using the stator shown in FIG. That is, the upper surface of the contact member 7 is coated with a high-friction member (μ rubber) 7a having a large coefficient of friction with the paper 15 as the moving body. Further, the pressure contact mechanism 1 as the pressure contact means here.
6 is a leaf spring 16a and a roller 1 rotatably supported.
It consists of 6b. The roller 16b applies pressure to the contact member 7 with a relatively weak force.

【0029】このような構成において、ステータの圧電
セラミックス板3と圧電セラミックス板5a,5bとを
駆動することにより、接触部材7は楕円軌跡の振動を発
生して、その楕円振動によりローラ16bは回転する。
そして、その回転するローラ16bと接触部材7との間
に紙15を直接挿入することにより、紙15をYa方向
(実線)に送り出すことができる。また、逆位相の電圧
を印加することにより紙15を逆のYb方向(破線)に
送り出すこともできる。この場合、ローラ16bは、紙
15の移動に伴って連れ回る形となる。
In such a structure, by driving the piezoelectric ceramics plate 3 and the piezoelectric ceramics plates 5a and 5b of the stator, the contact member 7 generates an elliptical locus vibration, and the elliptical vibration causes the roller 16b to rotate. To do.
By directly inserting the paper 15 between the rotating roller 16b and the contact member 7, the paper 15 can be sent out in the Ya direction (solid line). Further, the paper 15 can be sent out in the opposite Yb direction (broken line) by applying a voltage of opposite phase. In this case, the roller 16b has a shape that rotates with the movement of the paper 15.

【0030】上述したように、摩擦係数の大きな高摩擦
部材7aを設けたことにより、簡単な機構で紙15を送
ることができ、これにより小型化、薄型化が可能な紙送
り機構を実現することができる。
As described above, by providing the high friction member 7a having a large friction coefficient, the paper 15 can be fed by a simple mechanism, thereby realizing a paper feeding mechanism which can be made compact and thin. be able to.

【0031】次に、本発明の第六の実施例を図6に基づ
いて説明する。本実施例は、前述した図4のステータの
他の応用例を示すものである。すなわち、両持ち梁2の
上面には、垂直方向(X方向)に片持ち梁17が一体化
して形成されている。この片持ち梁17の両側面には圧
電セラミックス板5a,5bが貼付けられており、いわ
ゆる、バイモルフをたわみ振動子とした形となってい
る。この場合、片持ち梁17と、圧電セラミックス板5
a,5bとは、第2たわみ振動子6をなしている。ま
た、片持ち梁17の先端部の自由端Pには接触部材7が
取付けられ、この接触部材7は弾性を有する支持体14
a,14bを介して基台1a,1bの上部に固定されて
いる。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows another application example of the stator shown in FIG. That is, the cantilever beam 17 is integrally formed on the upper surface of the both-end supported beam 2 in the vertical direction (X direction). Piezoelectric ceramic plates 5a and 5b are attached to both side surfaces of the cantilever 17, which is in the form of a so-called bimorph flexural vibrator. In this case, the cantilever 17 and the piezoelectric ceramic plate 5
a and 5b form the second flexural vibrator 6. A contact member 7 is attached to the free end P of the tip of the cantilever 17, and the contact member 7 has an elastic support member 14
It is fixed to the upper portions of the bases 1a and 1b via a and 14b.

【0032】このように構成されたバイモルフ型のステ
ータを用いて、前述したリニアモータ(図2参照)や回
転型アクチュエータ(図3参照)を構成して駆動するこ
とによって、前述した第二の実施例〜第四の実施例で述
べたような効果を得ることができる。
By using the bimorph type stator having the above structure to drive the linear motor (see FIG. 2) and the rotary actuator (see FIG. 3) described above, the second embodiment described above is performed. The effects as described in the examples to the fourth embodiment can be obtained.

【0033】[0033]

【発明の効果】請求項1記載の発明は、両側が固定され
た両持ち梁に第1圧電部材を有する第1たわみ振動子
と、前記両持ち梁に一端が固定され他端が自由端とされ
た片持ち梁状の第2圧電素子を有する第2たわみ振動子
と、この第2たわみ振動子の自由端に取付けられた接触
部材と、この接触部材を介して前記第2たわみ振動子の
自由端を移動体に圧接する圧接手段と、前記第1たわみ
振動子及び前記第2たわみ振動子により発生する互いに
異なる2方向のたわみ振動を位相をずらして合成させ前
記第2たわみ振動子の自由端に楕円振動を作り出す楕円
振動作成手段とより構成したので、2方向の振動変位を
たわみ振動により合成して楕円軌跡の振動を作り出すこ
とにより比較的簡単な構成で振動アクチュエータを実現
することができ、また、接触部材における接触部の全体
に渡って同じ大きさの楕円運動を行うためその接触部材
の移動体との接触面積を広く確保して出力を大きくと
り、摩擦による摩耗を小さくすることができ、さらに、
摩擦面での滑りは平均化されて安定するため駆動力を安
定化して取り出すことができるものである。
According to the first aspect of the present invention, a first flexural vibrator having a first piezoelectric member on a double-supported beam whose both sides are fixed, and one end fixed to the both-supported beam and the other end being a free end. A second flexural vibrator having a cantilever-shaped second piezoelectric element, a contact member attached to a free end of the second flexural vibrator, and a second flexural vibrator of the second flexural vibrator via the contact member. The pressure contact means for pressing the free end against the moving body and the flexural vibrations in the two different directions generated by the first flexural vibrator and the second flexural vibrator are combined by shifting the phases, and the freedom of the second flexural vibrator is obtained. Since it is composed of the elliptical vibration generating means for generating the elliptical vibration at the end, it is possible to realize the vibration actuator with a relatively simple structure by combining the vibration displacements in the two directions by the flexural vibration to generate the vibration of the elliptical locus. , Since the same size elliptic motion is performed over the entire contact portion of the contact member, a large contact area between the contact member and the moving body can be secured, a large output can be obtained, and wear due to friction can be reduced. further,
Since the slip on the friction surface is averaged and stable, the driving force can be stabilized and taken out.

【0034】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、第2たわみ振動子の自由端を弾性を有する
支持体により支持したので、不必要な振動モードの発生
を抑えて動作を安定させ無理な負荷からたわみ振動子を
保護することができ、また、圧接手段による圧接力を大
きくして出力を高めることができるものである。
According to the invention described in claim 2, in the invention described in claim 1, since the free end of the second flexural vibrator is supported by the elastic support, the operation is performed while suppressing generation of unnecessary vibration modes. The flexural vibrator can be stabilized and protected from an unreasonable load, and the pressure contact force of the pressure contact means can be increased to increase the output.

【0035】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の発明において、移動体と接する接触部材の表面に摩
擦係数の大きな高摩擦部材を設けたので、簡単な構成で
紙送りを行うことができ、これにより紙送り機構の小型
化、薄型化を実現することができるものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, a high-friction member having a large friction coefficient is provided on the surface of the contact member in contact with the moving body. Therefore, the paper feed mechanism can be made smaller and thinner.

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

【図1】(a)は本発明の第一の実施例である振動アク
チュエータの基本構成を示す平面図、(b)はその正面
図である。
FIG. 1A is a plan view showing a basic configuration of a vibration actuator according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front view thereof.

【図2】本発明の第二の実施例であるリニアモータの構
成を示す正面図である。
FIG. 2 is a front view showing a configuration of a linear motor that is a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第三の実施例である回転型アクチュエ
ータを示す正面図である。
FIG. 3 is a front view showing a rotary actuator that is a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第四の実施例であるステータを示す斜
視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a stator which is a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第五の実施例であるステータを用いて
構成される紙送り機構を示す正面図である。
FIG. 5 is a front view showing a paper feeding mechanism configured by using a stator that is a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第六の実施例である図4のステータの
変形例を示す正面図である。
FIG. 6 is a front view showing a modification of the stator shown in FIG. 4, which is the sixth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 両持ち梁 3 第1圧電部材 4 第1たわみ振動子 5a,5b 第2圧電部材 6 第2たわみ振動子 7 接触部材 7a 高摩擦部材 8 圧接手段 9,10 移動体 12 圧接手段 14a,14b 支持体 15 移動体 16 圧接手段 P 自由端 2 Double-supported beam 3 1st piezoelectric member 4 1st deflection oscillator 5a, 5b 2nd piezoelectric member 6 2nd deflection oscillator 7 Contact member 7a High friction member 8 Pressure contact means 9, 10 Moving body 12 Pressure contact means 14a, 14b Support Body 15 Moving body 16 Pressure contact means P Free end

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両側が固定された両持ち梁に第1圧電部
材を有する第1たわみ振動子と、前記両持ち梁に一端が
固定され他端が自由端とされた片持ち梁状の第2圧電素
子を有する第2たわみ振動子と、この第2たわみ振動子
の自由端に取付けられた接触部材と、この接触部材を介
して前記第2たわみ振動子の自由端を移動体に圧接する
圧接手段と、前記第1たわみ振動子及び前記第2たわみ
振動子により発生する互いに異なる2方向のたわみ振動
を位相をずらして合成させ前記第2たわみ振動子の自由
端に楕円振動を作り出す楕円振動作成手段とよりなるこ
とを特徴とする振動アクチュエータ。
1. A first flexural vibrator having a first piezoelectric member on a double-supported beam whose both sides are fixed, and a first cantilever-shaped beam having one end fixed to the both-support beam and the other end being a free end. A second flexural vibrator having two piezoelectric elements, a contact member attached to the free end of the second flexural vibrator, and the free end of the second flexural vibrator pressed against the moving body via the contact member. Elliptical vibration for generating elliptical vibration at the free end of the second flexural vibrator by combining flexural vibrations in two different directions generated by the pressure contact means, the first flexural vibrator and the second flexural vibrator by shifting the phases. A vibration actuator comprising: a creating unit.
【請求項2】 第2たわみ振動子の自由端を、弾性を有
する支持体により支持したことを特徴とする請求項1記
載の振動アクチュエータ。
2. The vibration actuator according to claim 1, wherein the free end of the second flexural vibrator is supported by a support having elasticity.
【請求項3】 移動体と接する接触部材の表面に摩擦係
数の大きな高摩擦部材を設けたことを特徴とする請求項
1又は2記載の振動アクチュエータ。
3. The vibration actuator according to claim 1, wherein a high-friction member having a large friction coefficient is provided on the surface of the contact member that is in contact with the moving body.
JP5047751A 1993-03-09 1993-03-09 Vibrating actuator Pending JPH06261565A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5047751A JPH06261565A (en) 1993-03-09 1993-03-09 Vibrating actuator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5047751A JPH06261565A (en) 1993-03-09 1993-03-09 Vibrating actuator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06261565A true JPH06261565A (en) 1994-09-16

Family

ID=12784066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5047751A Pending JPH06261565A (en) 1993-03-09 1993-03-09 Vibrating actuator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06261565A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218482A (en) * 2000-02-03 2001-08-10 Nikon Corp Vibration actuator
US8058774B2 (en) * 2008-07-14 2011-11-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vibrating plate piezoelectric generator
CN108436965A (en) * 2018-04-04 2018-08-24 南京航空航天大学 A kind of underwater full open model articulation mechanism and its working method
JP2022532905A (en) * 2019-05-16 2022-07-20 フィジック インストゥルメント(ピーアイ)ゲーエムベーハー アンド ツェーオー.カーゲー Actuator

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001218482A (en) * 2000-02-03 2001-08-10 Nikon Corp Vibration actuator
US8058774B2 (en) * 2008-07-14 2011-11-15 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vibrating plate piezoelectric generator
JP5136644B2 (en) * 2008-07-14 2013-02-06 株式会社村田製作所 Piezoelectric generator
CN108436965A (en) * 2018-04-04 2018-08-24 南京航空航天大学 A kind of underwater full open model articulation mechanism and its working method
CN108436965B (en) * 2018-04-04 2023-06-09 南京航空航天大学 Underwater full-open joint mechanism and working method thereof
JP2022532905A (en) * 2019-05-16 2022-07-20 フィジック インストゥルメント(ピーアイ)ゲーエムベーハー アンド ツェーオー.カーゲー Actuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5039899A (en) Piezoelectric transducer
JP2632811B2 (en) Vibration drive motor
JP5765993B2 (en) Vibration type driving device
NL8201577A (en) PIEZO ELECTRICAL MOTOR.
JPH0389875A (en) Linear ultrasonic motor
JP4452275B2 (en) Piezoelectric mechanical drive
JP4197196B2 (en) Stage using piezoelectric actuator or ultrasonic motor, and electronic device and printing apparatus using this stage
JP2006094591A (en) Ultrasonic motor and its operation method
JP5202538B2 (en) Vibration type actuator
JPH06261565A (en) Vibrating actuator
EP2377177B1 (en) Piezoelectric motor
JP2004304963A (en) Piezoelectric actuator
JPH08242592A (en) Ultrasonic actuator
JPH066989A (en) Ultrasonic linear motor
JPH03270679A (en) Ultrasonic oscillator and ultrasonic motor
JPH0898565A (en) Vibrating actuator
JPH02311184A (en) Ultrasonic motor
JP2971971B2 (en) Ultrasonic actuator
JP2874174B2 (en) Ultrasonic transducer and ultrasonic motor
JPH0552137B2 (en)
JP3359167B2 (en) Ultrasonic actuator
JPS60162487A (en) Piezoelectric driving device
JPH03118780A (en) Ultrasonic motor
JPH09117166A (en) Ultrasonic motor
JP3492163B2 (en) Piezo actuator