JPH0669302B2 - Ultrasonic motor oscillator - Google Patents
Ultrasonic motor oscillatorInfo
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- JPH0669302B2 JPH0669302B2 JP63002326A JP232688A JPH0669302B2 JP H0669302 B2 JPH0669302 B2 JP H0669302B2 JP 63002326 A JP63002326 A JP 63002326A JP 232688 A JP232688 A JP 232688A JP H0669302 B2 JPH0669302 B2 JP H0669302B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、超音波振動エネルギーを利用した紙送り超音
波モータ用振動子に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vibrator for a paper-feed ultrasonic motor that utilizes ultrasonic vibration energy.
（従来の技術） 従来、紙送り超音波モータは、第５図に示すように、金
属等の振動板２の平面全体あるいは一部分に圧電体１を
接着し、高周波電圧３を単相で印加して振動させ、紙送
りしていた。しかしながら、上記した従来の振動子は紙
を駆動する力が弱く、そのため紙送りを必要とする装置
の内、紙に加わる負荷が小さい装置にしか使用できない
状態であった。(Prior Art) Conventionally, as shown in FIG. 5, in a paper feed ultrasonic motor, a piezoelectric body 1 is bonded to the whole or a part of a plane of a diaphragm 2 made of metal or the like, and a high frequency voltage 3 is applied in a single phase. Was vibrating and feeding paper. However, the above-described conventional vibrator has a weak force for driving the paper, and therefore, it can be used only in a device that requires a paper feed and has a small load applied to the paper.
（発明が解決しようとする問題点） 従来の振動子のように金属等の振動板の平面全体あるい
は一部分に圧電体を接着し、高周波電圧を単相で印加し
て振動させた場合は、振動子の長手一次縦振動モード
（以下、L1モードと言う）あるいは振動子の長手方向に
平行な方向に二つの振動の節及び垂直な方向に二つの振
動の節を有する二次元屈曲振動モード（以下、Ｂ２−２
モードと言う）の片方のモードが優先して振動するた
め、L1モードとＢ２−２モードを効率良く振動させるこ
とが不可能である。本発明は、L1モードとＢ２−２モー
ドを効率良く振動させることで、従来の超音波モータに
比べて、駆動力の優れた紙送り超音波モータ用振動子を
提供することにある。(Problems to be Solved by the Invention) When a piezoelectric body is bonded to the whole or a part of the plane of a diaphragm made of metal or the like like a conventional vibrator, and a high frequency voltage is applied in a single phase to vibrate, vibration occurs. Longitudinal primary longitudinal vibration mode of the child (hereinafter referred to as L 1 mode) or a two-dimensional bending vibration mode having two vibration nodes in a direction parallel to the longitudinal direction of the oscillator and two vibration nodes in a vertical direction ( Below, B 2-2
One mode (referred to as a mode) preferentially vibrates, and it is impossible to efficiently vibrate the L 1 mode and the B 2-2 mode. An object of the present invention is to provide a vibrator for a paper feed ultrasonic motor that excels in driving force as compared with a conventional ultrasonic motor by efficiently vibrating the L 1 mode and the B 2-2 mode.
（問題点を解決するための手段） 本発明は、従来の紙送り超音波モータ用振動子の問題点
を解決して、高駆動力の超音波モータを得るための手段
として、第１図に示すように、矩形状平板振動板の平面
全体に平板状圧電素子を接着接合して、振動子のL1モー
ドとＢ２−２モードを振動させて紙送りする超音波モー
タ用振動子に於て、振動子の長手方向の中心から左右対
称に該振動子の長さの40％以上から90％以下に渡って接
着されている圧電素子に主に長手一次縦振動モードを振
動させるために高周波電圧を印加し、それ以外の圧電素
子に主に二次元屈曲振動モードを振動させるために高周
波電圧を印加することを特徴とする。(Means for Solving Problems) The present invention is shown in FIG. 1 as means for solving the problems of the conventional vibrators for paper feed ultrasonic motors and obtaining ultrasonic motors with high driving force. As shown, in a vibrator for an ultrasonic motor in which a flat piezoelectric element is adhesively bonded to the entire flat surface of a rectangular flat diaphragm to vibrate the L 1 mode and B 2-2 mode of the vibrator and feed the paper. A high-frequency wave to vibrate the longitudinal primary longitudinal vibration mode mainly on the piezoelectric element that is bonded symmetrically from 40% to 90% of the length of the vibrator symmetrically from the center in the longitudinal direction of the vibrator. It is characterized in that a voltage is applied and a high frequency voltage is applied mainly to vibrate the two-dimensional bending vibration mode to the other piezoelectric elements.
次に限定理由について説明する。振動子の長手方向の中
心から左右対称に該振動子の長さ10に対する圧電素子の
長さ11の比率が40％を下回ると、L1モードの振動振幅が
小さくなり、本発明の振動子は得られない。前記比率が
90％を越えるとL1モードの振動振幅は大きいが、振動子
の両端に残った圧電素子に高周波電圧を印加してもＢ
２−２モードの振動振幅が小さいため、本発明の振動子
は得られない。Next, the reason for limitation will be described. When the ratio of the length 1 1 of the piezoelectric element is less than 40% symmetrically from the longitudinal center of the vibrator to the length 1 0 of the vibrator, the vibration amplitude of the L 1 mode is reduced, vibration of the present invention I can't get a child. The ratio is
When it exceeds 90%, the vibration amplitude of L 1 mode is large, but even if a high frequency voltage is applied to the piezoelectric elements remaining at both ends of the vibrator, B
Since the vibration amplitude of the 2-2 mode is small, the vibrator of the present invention cannot be obtained.
従って、11／10の比率を40％以上から90％以下と限定し
た。Therefore, to limit the proportion of 1 1/1 0 40% or more 90% or less.
（作用） 上記のような本発明の振動子は、第４図に示すような紙
送り機構に配置される。ローラ４により紙５を振動子に
圧接すれば紙は移動し、圧接しなければ紙は移動しな
い。従って、L1モードの振動は、方向はともかく、紙を
移動させるために必要であり、L1モードの振動振幅が大
きい方が望ましい。一方、Ｂ２−２モードの振動は紙を
振動子に圧接したり、圧接しなかったりするために必要
であり、Ｂ２−２モードの振動振幅も大きい方が望まし
い。従って、本発明のL1モード及びＢ２−２モードの振
動を独立して効率良く振動させるように圧電素子を振動
板に接着した構成の振動子は、従来の振動子と比較して
優れた性能を有する。実際、紙を移動させる推力は、本
発明の振動子の方が従来の振動子より大きい。また、紙
送り速度も良好であり、二相駆動に位相を与えれば、紙
の左右両方行送りもできる。(Operation) The vibrator of the present invention as described above is arranged in the paper feeding mechanism as shown in FIG. If the roller 4 presses the paper 5 against the vibrator, the paper moves, and if the roller 5 does not press the paper, the paper does not move. Therefore, the L 1 mode vibration is necessary to move the paper regardless of the direction, and it is desirable that the L 1 mode vibration amplitude is large. On the other hand, the B 2-2 mode vibration is necessary to press the paper against the vibrator or not, and it is desirable that the vibration amplitude of the B 2-2 mode is also large. Therefore, the vibrator of the present invention in which the piezoelectric element is bonded to the diaphragm so as to independently and efficiently vibrate the L 1 mode and B 2-2 mode vibrations is superior to the conventional vibrator. Have performance. In fact, the thrust of moving the paper is larger in the vibrator of the present invention than in the conventional vibrator. Further, the paper feed speed is also good, and if the two-phase drive is given a phase, the paper can be fed in both left and right lines.
（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。(Example) Hereinafter, the Example of this invention is described, referring drawings.
第１図は本発明の振動子の一例であり、３つの圧電素子
１が振動板２にエポキシ系樹脂を使用して接着されてい
る。同図（ａ）は平面図で、10は振動板の長さ、11は中
央の圧電素子の長さを示す。同図（ｂ）は側面図で、振
動板を共通にして圧電素子と高周波電源との接続を示し
ている。第１図（ａ）に於て、11／10が0.4,0.6,0.8,0.
9となるように圧電素子をSUS304ステンレス鋼からなる
振動板に接着して振動子を作製した。また、11／10が0.
3,1となるように圧電素子をSUS304ステンレス鋼からな
る振動板に接着して振動子を作製した。これらの振動子
は第１図（ｂ）のように電気接続され、第４図のような
紙送り機構に配置されて評価された。その結果、推力に
ついて比べると、11／10が0.4以上から0.9以下の振動子
は、11／10が0.3の振動子より２〜４倍大きい。また、1
1／10が0.4以上から0.9以下の振動子は、11／10が１の
振動子より1.5倍大きい。更に、第１図（ｂ）の高周波
電源３〜２を使用した場合と使用しない場合では、使用
した方が３倍程度推力が大きい。FIG. 1 is an example of a vibrator of the present invention, in which three piezoelectric elements 1 are bonded to a diaphragm 2 using an epoxy resin. FIG (a) is a plan view, 1 0 is the length of the diaphragm, 1 1 represents the length of the central piezoelectric element. FIG. 2B is a side view showing the connection between the piezoelectric element and the high frequency power source with the diaphragm being common. At a first view (a), 1 1/1 0 is 0.4,0.6,0.8,0.
A piezoelectric element was bonded to a vibration plate made of SUS304 stainless steel so as to obtain No. 9 to manufacture a vibrator. In addition, 1 1/1 0 0.
A piezoelectric element was bonded to a vibration plate made of SUS304 stainless steel so that the piezoelectric element had a ratio of 3,1 to produce a vibrator. These vibrators were electrically connected as shown in FIG. 1 (b) and arranged in a paper feeding mechanism as shown in FIG. 4 for evaluation. As a result, when compared for thrust, 1 1/1 0 0.9 less vibrator from 0.4 or more, 1 1/1 0 2 to 4 times greater than the 0.3 vibrators. Also, 1
1/1 0 is 0.9 or less 0.4 or more vibrators, 1 1/1 0 1.5 times larger than one vibrator. Further, the thrust is about 3 times larger when the high frequency power sources 3 to 2 of FIG. 1B are used and when they are not used.
本発明の振動子は、上記した本発明以外の振動子と比べ
て紙送り速度の点でも優れている。また、第１図（ｂ）
に示す二相駆動により振動子を振動させると、位相を適
当に選定することによって、振動子の性能を最適に調整
することができる。更に、位相の切り換えで紙送り方向
を反転することもできる。The vibrator of the present invention is also superior in the paper feed speed as compared with the vibrators other than the above-mentioned present invention. Also, FIG. 1 (b)
When the vibrator is vibrated by the two-phase drive shown in (1), the performance of the vibrator can be optimally adjusted by appropriately selecting the phase. Further, the paper feeding direction can be reversed by switching the phase.
第２図及び第３図は本発明の他の例である。即ち、電気
配線あるいは振動子の土台への固定のため、圧電素子は
必ずしも振動板の平面全体に接着する必要はない。ま
た、本発明は振動板の厚さ、幅に関係なく成立するもの
である。2 and 3 are other examples of the present invention. That is, the piezoelectric element does not necessarily have to be adhered to the entire plane of the diaphragm in order to fix the electric wiring or the vibrator to the base. Further, the present invention is realized regardless of the thickness and width of the diaphragm.
（発明の効果） 本発明の紙送り超音波モータ用振動子を使用すれば、推
力及び速度とも優れ、また紙を左右両方行に送ることが
できる紙送り機構が実現でき、ファクシミリ、及びプリ
ンターあるいは他の幅広いOA機器に利用することができ
る。(Effects of the Invention) By using the vibrator for a paper feed ultrasonic motor of the present invention, a paper feed mechanism that is excellent in both thrust and speed and that can feed paper to both the left and right rows can be realized. It can be used for a wide range of other OA equipment.
第１図は本発明の紙送り超音波モータ用振動子を示す
図、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。第２図及
び第３図は本発明の他の例、第４図本発明の振動子を評
価するための紙送り機構の構成図、第５図は従来の振動
子を示す。図中で、１は圧電素子、２は振動板、３は高
周波電源、４はローラ、５は紙を示す。FIG. 1 is a diagram showing a vibrator for a paper feed ultrasonic motor of the present invention, (a) is a plan view, and (b) is a side view. 2 and 3 show another example of the present invention, FIG. 4 is a block diagram of a paper feeding mechanism for evaluating the vibrator of the present invention, and FIG. 5 shows a conventional vibrator. In the figure, 1 is a piezoelectric element, 2 is a diaphragm, 3 is a high frequency power source, 4 is a roller, and 5 is a paper.
フロントページの続き (72)発明者 高橋 貞行 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 内村 忠保 東京都港区芝５丁目33番１号 日本電気株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−10975（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−33030（ＪＰ，Ａ) 信学技報Ｖｏｌ．87，Ｎｏ．５（ＵＳ87 −５），1987年５月25日，Ｐ．29〜36Front Page Continuation (72) Inventor Sadayuki Takahashi 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation Stock company (72) Inventor Tadaho Uchimura 5-33-1 Shiba, Minato-ku, Tokyo NEC Corporation In-company (56) Reference JP-A-52-10975 (JP, A) JP-A-53-33030 (JP, A) IEICE Technical Report Vol. 87, No. 5 (US87-5), May 25, 1987, p. 29 ~ 36
Claims (1)
素子を接着接合して、振動子の長手一次縦振動モードと
振動子の長手方向に平行な方向に二つの振動の節及び垂
直な方向に二つの振動の節を有する二次元屈曲振動モー
ドを振動させる超音波モータ用振動子に於て、振動子の
長手方向の中心から左右対称に該振動子の長さの40％以
上から90％以下に渡って、主に長手一次縦振動モードを
振動させるための圧電素子を振動板に接着され、それ以
外の圧電素子は主に二次元屈曲振動モードを振動させた
めに振動板に接着されていることを特徴とする超音波モ
ータ用振動子。1. A flat piezoelectric element is adhesively bonded to the entire plane of a rectangular flat diaphragm to provide a longitudinal primary vibration mode of a vibrator and two vibration nodes and a vertical direction parallel to the longitudinal direction of the vibrator. In a vibrator for an ultrasonic motor that vibrates a two-dimensional bending vibration mode having two vibration nodes in different directions, from 40% or more of the length of the vibrator symmetrically from the center of the vibrator in the longitudinal direction. Over 90% or less, the piezoelectric element mainly for vibrating the longitudinal primary longitudinal vibration mode is adhered to the diaphragm, and the other piezoelectric elements are mainly adhered to the diaphragm for vibrating the two-dimensional bending vibration mode. A transducer for an ultrasonic motor, which is characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002326A JPH0669302B2 (en) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | Ultrasonic motor oscillator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63002326A JPH0669302B2 (en) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | Ultrasonic motor oscillator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01177881A JPH01177881A (en) | 1989-07-14 |
| JPH0669302B2 true JPH0669302B2 (en) | 1994-08-31 |
Family
ID=11526190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63002326A Expired - Lifetime JPH0669302B2 (en) | 1988-01-07 | 1988-01-07 | Ultrasonic motor oscillator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669302B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5233258A (en) * | 1991-03-28 | 1993-08-03 | Nec Corporation | Ultrasonic sheet feeder, low-profile ultrasonic motor, and method of driving the same |
| JP6525640B2 (en) * | 2015-03-02 | 2019-06-05 | キヤノン株式会社 | Vibration type actuator, ultrasonic motor and lens barrel |
-
1988
- 1988-01-07 JP JP63002326A patent/JPH0669302B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 信学技報Ｖｏｌ．８７，Ｎｏ．５（ＵＳ８７−５），１９８７年５月２５日，Ｐ．２９〜３６ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01177881A (en) | 1989-07-14 |
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