JPH0634601B2 - 振動波モ−タ - Google Patents
振動波モ−タInfo
- Publication number
- JPH0634601B2 JPH0634601B2 JP60153750A JP15375085A JPH0634601B2 JP H0634601 B2 JPH0634601 B2 JP H0634601B2 JP 60153750 A JP60153750 A JP 60153750A JP 15375085 A JP15375085 A JP 15375085A JP H0634601 B2 JPH0634601 B2 JP H0634601B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- phase
- vibration wave
- energy conversion
- mechanical energy
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/08—Electric 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)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は振動体に生ぜしめた進行性振動波により、それ
と接している移動体を摩擦駆動する、いわゆる振動波モ
ータ、特にそのステータの改良に関する。
と接している移動体を摩擦駆動する、いわゆる振動波モ
ータ、特にそのステータの改良に関する。
振動波モータは、移動体の進行方向に沿って弾性体から
なる振動体に多数接着配置した電気・機械エネルギー変
換素子たとえば電歪素子により、曲げ進行波を該振動体
に作り、その波動の及ぼす駆動力により振動板上に載置
された移動体を摩擦駆動するもので、その従来例を第４
図及び第５図に示す。
なる振動体に多数接着配置した電気・機械エネルギー変
換素子たとえば電歪素子により、曲げ進行波を該振動体
に作り、その波動の及ぼす駆動力により振動板上に載置
された移動体を摩擦駆動するもので、その従来例を第４
図及び第５図に示す。
第４図および第５図中、１は二直線部および円弧部より
なる長円形の閉ループをなす弾性体製の振動体、２は振
動体１に接合された多数の電歪素子である。電歪素子２
は前記振動体１の二直線部の各々に図示Ａ相、Ｂ相なる
２組に分かれて且つ両相Ａ，Ｂ間に1/4波長 の位相差をもって図の如く配置され、また、それぞれの
相内では互に 間隔で且つ相隣り合うものが図示＋，−の如く交互に逆
の極性となるように振動体１の下面に接合されている。
３は前記振動体１の上面に摩擦接触せしめられた移動
体、４は振動体１の防振性支持材である。振動体１と電
歪素子２はステータを構成する。
なる長円形の閉ループをなす弾性体製の振動体、２は振
動体１に接合された多数の電歪素子である。電歪素子２
は前記振動体１の二直線部の各々に図示Ａ相、Ｂ相なる
２組に分かれて且つ両相Ａ，Ｂ間に1/4波長 の位相差をもって図の如く配置され、また、それぞれの
相内では互に 間隔で且つ相隣り合うものが図示＋，−の如く交互に逆
の極性となるように振動体１の下面に接合されている。
３は前記振動体１の上面に摩擦接触せしめられた移動
体、４は振動体１の防振性支持材である。振動体１と電
歪素子２はステータを構成する。
前記Ａ相、Ｂ相の電歪素子２に互に９０゜の時間的位相
差をもった同一周波数の交番電圧を夫々印加する。する
と、振動体１にはＡ相、Ｂ相の電歪素子による曲げ振動
定在波が生じるが、上記のようにＡ相、Ｂ相は空間的に
は互に だけずれており、且つ時間的に互に９０゜位相差を持つ
ので、これら定在波の合成の結果、振動体１に曲げ振動
の進行波が発生する。この曲げ振動進行波においては、
振動体の上下方向の厚さの中立面（上下方向厚さの中間
面）上の点は上下方向振動をするだけであるが、振動体
の上面および下面上の点は振動体に関して上下方向およ
び周方向の振動を合成した一種の楕円運動をする。従っ
て振動体１の上面に接触している移動体はその接触部で
の摩擦力により振動体１に沿って移動するよう駆動され
る。
差をもった同一周波数の交番電圧を夫々印加する。する
と、振動体１にはＡ相、Ｂ相の電歪素子による曲げ振動
定在波が生じるが、上記のようにＡ相、Ｂ相は空間的に
は互に だけずれており、且つ時間的に互に９０゜位相差を持つ
ので、これら定在波の合成の結果、振動体１に曲げ振動
の進行波が発生する。この曲げ振動進行波においては、
振動体の上下方向の厚さの中立面（上下方向厚さの中間
面）上の点は上下方向振動をするだけであるが、振動体
の上面および下面上の点は振動体に関して上下方向およ
び周方向の振動を合成した一種の楕円運動をする。従っ
て振動体１の上面に接触している移動体はその接触部で
の摩擦力により振動体１に沿って移動するよう駆動され
る。
長円形でない円形の振動体を用いる振動波モータも従来
知られており、これも駆動原理は上記と同様である。
知られており、これも駆動原理は上記と同様である。
ところで長円形型の振動波モータは振動体が直線部と円
弧部を有しており、定在波を発生させた時の振動モード
は単純形状の円形或いは直線梁と比べ複雑になる。ま
た、一般に振動波モータは振動体に電歪素子２が接合さ
れているため、その接合部では振動体の剛性が他の部分
と異なり、振動体単体の場合と比べ、さらに複雑な振動
モードになる。このため前記した様にＡ相、Ｂ相で の空間的位相差をもって定在波を作っているものの、上
記の要因により波長の長短等のずれが起こり、これら２
つの定在波を重ね合わせた進行波は振幅が不均一とな
り、モータの性能上の不利益を免れない。
弧部を有しており、定在波を発生させた時の振動モード
は単純形状の円形或いは直線梁と比べ複雑になる。ま
た、一般に振動波モータは振動体に電歪素子２が接合さ
れているため、その接合部では振動体の剛性が他の部分
と異なり、振動体単体の場合と比べ、さらに複雑な振動
モードになる。このため前記した様にＡ相、Ｂ相で の空間的位相差をもって定在波を作っているものの、上
記の要因により波長の長短等のずれが起こり、これら２
つの定在波を重ね合わせた進行波は振幅が不均一とな
り、モータの性能上の不利益を免れない。
本発明の目的は上記従来の欠点を改善し効率的に振動エ
ネルギーを振動体に伝達して、有効に振動体振幅を取り
出し、もって振幅の揃った進行波が得られる改良された
振動波モータを提供することにある。
ネルギーを振動体に伝達して、有効に振動体振幅を取り
出し、もって振幅の揃った進行波が得られる改良された
振動波モータを提供することにある。
本発明による振動波モータは、振動体の電気−機械エネ
ルギー変換素子の接合部を該エネルギー変換素子と等価
剛性分だけ薄くするか、或いは電気−機械エネルギー変
換素子を接合しない振動体部分に該エネルギー変換素子
と同等の剛性を有する材料を接合する事により、電気−
機械エネルギー変換素子の接合による振動体剛性の不均
一を補正する事を特徴とするものである。
ルギー変換素子の接合部を該エネルギー変換素子と等価
剛性分だけ薄くするか、或いは電気−機械エネルギー変
換素子を接合しない振動体部分に該エネルギー変換素子
と同等の剛性を有する材料を接合する事により、電気−
機械エネルギー変換素子の接合による振動体剛性の不均
一を補正する事を特徴とするものである。
第１図は、本発明による振動波モータにおけるステータ
の構成の一例を示す。同図中、１は振動体、２は振動体
１に接合された多数の電歪素子である。振動体１の電歪
素子２の接合部は電歪素子２の剛性と等価な剛性分だけ
削ってあり、そこに電歪素子２を接合した場合に非接合
部と剛性の不均一が起こらない様補正されている。振動
体１には第４図に示した様に移動体が装置されるが、こ
こではその図示は省略する。
の構成の一例を示す。同図中、１は振動体、２は振動体
１に接合された多数の電歪素子である。振動体１の電歪
素子２の接合部は電歪素子２の剛性と等価な剛性分だけ
削ってあり、そこに電歪素子２を接合した場合に非接合
部と剛性の不均一が起こらない様補正されている。振動
体１には第４図に示した様に移動体が装置されるが、こ
こではその図示は省略する。
なお本実施では電歪素子２は振動体１の片側の直線部の
上下二面にそれぞれＡ相、Ｂ相として進行性振動波の波
長の1/4 の位相差をもって接合し、Ａ相、Ｂ相内の電歪素子は 間隔に、且つそれぞれ極性が交互に逆になるよう配置さ
れている。これは本願人の特願昭６０−66092の発明に
ならった例であるが、電歪素子の相互配置は第４図、第
５図の従来例の如くなしてもよい。Ａ相及びＢ相の電歪
素子には互に時間的に９０゜の位相差を持つ交番電圧が
印加される。
上下二面にそれぞれＡ相、Ｂ相として進行性振動波の波
長の1/4 の位相差をもって接合し、Ａ相、Ｂ相内の電歪素子は 間隔に、且つそれぞれ極性が交互に逆になるよう配置さ
れている。これは本願人の特願昭６０−66092の発明に
ならった例であるが、電歪素子の相互配置は第４図、第
５図の従来例の如くなしてもよい。Ａ相及びＢ相の電歪
素子には互に時間的に９０゜の位相差を持つ交番電圧が
印加される。
第２図は本発明による他の実施例を示す。この実施例に
おいては、振動体１は幅に対して高さが高い長方形断面
形状をしており、その電歪素子２接合部は、接合面に対
し垂直な方向の曲げ剛性が電歪素子非接合部と不均一に
ならない様削られている。
おいては、振動体１は幅に対して高さが高い長方形断面
形状をしており、その電歪素子２接合部は、接合面に対
し垂直な方向の曲げ剛性が電歪素子非接合部と不均一に
ならない様削られている。
なお本実施例においても電歪素子２は振動板の片側の直
線部の両面に の位相差をもって且つＡ相、Ｂ相内では のピッチで接合されているが、電歪素子の相互配置は第
４図、第５図の例にならって二直線部の片面に施しても
よい。Ａ相、Ｂ相にはそれぞれ９０゜の位相差をもった
交番電圧が印加され、振動体１には第２図の矢印ａの方
向に進行波が発生し、この進行波によって移動体３が矢
印方向ｂに駆動される。
線部の両面に の位相差をもって且つＡ相、Ｂ相内では のピッチで接合されているが、電歪素子の相互配置は第
４図、第５図の例にならって二直線部の片面に施しても
よい。Ａ相、Ｂ相にはそれぞれ９０゜の位相差をもった
交番電圧が印加され、振動体１には第２図の矢印ａの方
向に進行波が発生し、この進行波によって移動体３が矢
印方向ｂに駆動される。
第３図は、円形の振動体を用いたときの本発明の一実施
例である。Ａ相、Ｂ相電歪素子２は円形リング状振動体
の下面に互に だけずらせて、各相内では互に ピッチで配置されており、Ａ相、Ｂ相に互に９０゜時間
的位相差を持つ交番電圧を印加するものである。図に明
示したように、電歪素子２を接合する振動体１の部分は
削り取ることによって、電歪素子２を接合したときの振
動体の剛性が均一になるようにしてある。
例である。Ａ相、Ｂ相電歪素子２は円形リング状振動体
の下面に互に だけずらせて、各相内では互に ピッチで配置されており、Ａ相、Ｂ相に互に９０゜時間
的位相差を持つ交番電圧を印加するものである。図に明
示したように、電歪素子２を接合する振動体１の部分は
削り取ることによって、電歪素子２を接合したときの振
動体の剛性が均一になるようにしてある。
以上に説明した実施例において振動体に接合される素子
として電歪素子に代えて磁歪素子等の電気−機械エネル
ギー変換素子を用いてもよい。
として電歪素子に代えて磁歪素子等の電気−機械エネル
ギー変換素子を用いてもよい。
本発明では振動体と電気−機械エネルギー変換素子との
接合部の剛性を非接合部と等価な剛性になる様補正する
事により以下の効果がある。
接合部の剛性を非接合部と等価な剛性になる様補正する
事により以下の効果がある。
振動体に励起される定在波の波長の不均一を緩和で
きる。
きる。
電気−機械エネルギー変換素子の接合位置決めの
際、剛性の違いを考慮する必要がない。
際、剛性の違いを考慮する必要がない。
振動体への振動エネルギー伝達効率が良くなる。
振幅の揃った進行波が得られる。
第１図、第２図、第３図は夫々本発明の異る実施例を示
す斜視図、第４図および第５図は従来の振動波モータを
示す斜視図である。 １……振動体、２……電歪素子 ３……移動体、４……防振性支持体
す斜視図、第４図および第５図は従来の振動波モータを
示す斜視図である。 １……振動体、２……電歪素子 ３……移動体、４……防振性支持体
Claims (3)
- 【請求項１】電気−機械エネルギー変換素子を複数個配
列接合された振動体に生ぜしめた進行性振動波によっ
て、該振動体と接触する移動体を摩擦駆動する振動波モ
ータにおいて、振動体と電気−機械エネルギー変換素子
とを接合した部分の剛性が、接合しない部分の剛性と等
価であるように振動体に補正形状を与えたことを特徴と
する振動波モータ。 - 【請求項２】前記補正形状は、振動体の電気・機械エネ
ルギー変換素子との接合部を該電気・機械エネルギー変
換素子と等価な剛性分だけ削除することにより与えられ
た特許請求の範囲第１項に記載の振動波モータ。 - 【請求項３】前記補正形状は、振動体の電気・機械エネ
ルギー変換素子接合部以外の部分に該電気・機械エネル
ギー変換素子と等価剛性の材料を接合することにより与
えられた特許請求の範囲第１項に記載の振動波モータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60153750A JPH0634601B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 振動波モ−タ |
| US06/843,551 US4692652A (en) | 1985-03-29 | 1986-03-25 | Vibration wave motor |
| GB8607751A GB2174554B (en) | 1985-03-29 | 1986-03-27 | Vibration wave motor and stator therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60153750A JPH0634601B2 (ja) | 1985-07-12 | 1985-07-12 | 振動波モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216079A JPS6216079A (ja) | 1987-01-24 |
| JPH0634601B2 true JPH0634601B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=15569296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60153750A Expired - Lifetime JPH0634601B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-07-12 | 振動波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634601B2 (ja) |
-
1985
- 1985-07-12 JP JP60153750A patent/JPH0634601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6216079A (ja) | 1987-01-24 |
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