JPH0697863B2 - 圧電駆動装置 - Google Patents
圧電駆動装置Info
- Publication number
- JPH0697863B2 JPH0697863B2 JP61256166A JP25616686A JPH0697863B2 JP H0697863 B2 JPH0697863 B2 JP H0697863B2 JP 61256166 A JP61256166 A JP 61256166A JP 25616686 A JP25616686 A JP 25616686A JP H0697863 B2 JPH0697863 B2 JP H0697863B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- contact member
- piezoelectric element
- piezoelectric
- electrodes
- 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
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 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
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/0015—Driving devices, e.g. vibrators using only bending modes
-
- 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
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、圧電素子を用いた往復動型または回転型等
の圧電駆動装置に関するものである。
の圧電駆動装置に関するものである。
従来、圧電素子を用いた超音波モータとして、特公昭59
-037672号公報に示されるものがある。これは、圧電素
子を振動体に貼りつけて縦振動を発生させ、振動体の先
端部に傾きを持った駆動片を形成し、その先端部が前記
縦振動によって楕円運動を行い、円板と接触することに
より、摩擦力により円板を回転させるものである。
-037672号公報に示されるものがある。これは、圧電素
子を振動体に貼りつけて縦振動を発生させ、振動体の先
端部に傾きを持った駆動片を形成し、その先端部が前記
縦振動によって楕円運動を行い、円板と接触することに
より、摩擦力により円板を回転させるものである。
しかし、この従来構造であると、回転方向が駆動片の傾
き方向によって決まってしまい、また駆動片の先端部は
細く、摩擦のために摩耗も大きく、寿命的にも問題があ
る。
き方向によって決まってしまい、また駆動片の先端部は
細く、摩擦のために摩耗も大きく、寿命的にも問題があ
る。
また、他の従来例として、特開昭58-148682号公報に示
されるものがある。この例は、圧電素子の全体振動を振
動体に伝え、一方の波形をもう一方の波形と90°位相を
ずらせて振動させることにより、振動体表面に進行波を
発生させ、その上にロータを接触させることにより、摩
擦でロータを回転させるものである。
されるものがある。この例は、圧電素子の全体振動を振
動体に伝え、一方の波形をもう一方の波形と90°位相を
ずらせて振動させることにより、振動体表面に進行波を
発生させ、その上にロータを接触させることにより、摩
擦でロータを回転させるものである。
この例によると、逆転も可能であるが、常に振動子全体
にエネルギを与える必要があり、しかも圧電素子の反対
側への振動は吸収してやる必要がある。このためエネル
ギロスが大きく、効率向上に難がある。また、リニアモ
ータの形成には進行波を循環させる方策を取らなけれ
ば、エネルギロスが大きすぎて問題に成らず、その循環
方法も極めて難しい。
にエネルギを与える必要があり、しかも圧電素子の反対
側への振動は吸収してやる必要がある。このためエネル
ギロスが大きく、効率向上に難がある。また、リニアモ
ータの形成には進行波を循環させる方策を取らなけれ
ば、エネルギロスが大きすぎて問題に成らず、その循環
方法も極めて難しい。
これら従来例の問題点を解消した圧電駆動装置として、
金属弾性材料にてコ字状またはロ字状の振動子を形成
し、この振動子の一対の対向辺の隣合う２面に圧電素子
を貼着し、前記対向辺に最大振幅点が円または楕円運動
となる共振振動を行わせるのを提案した。前記対向辺に
は接触部材を弾接させ、接触部材または振動子のいずれ
かが駆動されるようにする。
金属弾性材料にてコ字状またはロ字状の振動子を形成
し、この振動子の一対の対向辺の隣合う２面に圧電素子
を貼着し、前記対向辺に最大振幅点が円または楕円運動
となる共振振動を行わせるのを提案した。前記対向辺に
は接触部材を弾接させ、接触部材または振動子のいずれ
かが駆動されるようにする。
しかし、圧電素子を貼付けているため、特性のばらつき
が大きく、また貼付けのために工数が増えて生産性が悪
いという問題点があった。
が大きく、また貼付けのために工数が増えて生産性が悪
いという問題点があった。
この発明は、振動子と接触部材とが最大振動振幅の位置
で確実に接触し安定な駆動力が得られ、これにより低消
費電力で高効率が得られまた特性のばらつきも少なく、
かつ生産性の良い圧電駆動装置を提供することを目的と
する。
で確実に接触し安定な駆動力が得られ、これにより低消
費電力で高効率が得られまた特性のばらつきも少なく、
かつ生産性の良い圧電駆動装置を提供することを目的と
する。
この発明の圧電駆動装置は、圧電材料にてコ字状または
ロ字状に形成されしかも一対の対向辺の断面形状が各々
ほぼ方形である振動体を少なくとも１個有し，この振動
体は前記各対向辺の少なくとも隣合う２面に電極を形成
して圧電素子部を構成し，この圧電素子部に所定の高周
波電圧が印加されて前記対向辺が共振振動する振動子
と、 前記各対向辺の隣合う圧電素子に位相差を持たせて高周
波電圧を印加する電源装置と、 前記振動子の対向辺の各一面に接触される接触部材と、 この接触部材と前記振動子の少なくとも一方に前記振動
子の振幅最大付近に位置して設けられて前記接触部材と
前記振動子との接触部分となる突部とを備え、 前記振動子の対向辺の最大振幅部が円または楕円運動を
することにより、前記接触部材または振動子のいずれか
が駆動されるものである。
ロ字状に形成されしかも一対の対向辺の断面形状が各々
ほぼ方形である振動体を少なくとも１個有し，この振動
体は前記各対向辺の少なくとも隣合う２面に電極を形成
して圧電素子部を構成し，この圧電素子部に所定の高周
波電圧が印加されて前記対向辺が共振振動する振動子
と、 前記各対向辺の隣合う圧電素子に位相差を持たせて高周
波電圧を印加する電源装置と、 前記振動子の対向辺の各一面に接触される接触部材と、 この接触部材と前記振動子の少なくとも一方に前記振動
子の振幅最大付近に位置して設けられて前記接触部材と
前記振動子との接触部分となる突部とを備え、 前記振動子の対向辺の最大振幅部が円または楕円運動を
することにより、前記接触部材または振動子のいずれか
が駆動されるものである。
この発明の構成によると、各振動体の各対向辺の隣り合
う２面の圧電素子部に位相差を持たせた高周波電圧を印
加するので、各対向辺は最大振幅点が円または楕円運動
をする。この対向辺の１面に接触部材が接触するので、
この接触部材または振動子のいずかが駆動され、機械的
駆動力が得られる。
う２面の圧電素子部に位相差を持たせた高周波電圧を印
加するので、各対向辺は最大振幅点が円または楕円運動
をする。この対向辺の１面に接触部材が接触するので、
この接触部材または振動子のいずかが駆動され、機械的
駆動力が得られる。
この場合に、各振動体はコ字状またはロ字状としてある
ので、その両対向辺が互いに共振し、大きな振幅が得ら
れる。そのため、電気的エネルギを効率良く機械的駆動
力に変換できる。また、振動子を圧電材料にて形成し、
その圧電材料に直接に電極を形成して圧電素子部を構成
したので、圧電素子を貼付けるものと異なり、貼付け誤
差等による特性のばらつきが少なく、かつ工数が削減さ
れて生産性が向上する。
ので、その両対向辺が互いに共振し、大きな振幅が得ら
れる。そのため、電気的エネルギを効率良く機械的駆動
力に変換できる。また、振動子を圧電材料にて形成し、
その圧電材料に直接に電極を形成して圧電素子部を構成
したので、圧電素子を貼付けるものと異なり、貼付け誤
差等による特性のばらつきが少なく、かつ工数が削減さ
れて生産性が向上する。
振動体の共振は、２本の対向辺が連続した基端部におい
て非振動状態となるよう行われるので、基端部を支持部
とすることにより、支持によって振動を妨げることがな
く、このことからも高効率が得られる。また、このよう
に振動体に振動しない箇所があることから、振動子と接
触部材のいずれを固定側としても可動側としても用いる
ことができる。さらに、振動体は２本の対向辺を有し、
この両方が接触部材に接触し、両方の振動により振動力
が相加的に働き、接触点が多点化される。そのため、摩
擦が軽減され、かつ安定した駆動が可能となる。
て非振動状態となるよう行われるので、基端部を支持部
とすることにより、支持によって振動を妨げることがな
く、このことからも高効率が得られる。また、このよう
に振動体に振動しない箇所があることから、振動子と接
触部材のいずれを固定側としても可動側としても用いる
ことができる。さらに、振動体は２本の対向辺を有し、
この両方が接触部材に接触し、両方の振動により振動力
が相加的に働き、接触点が多点化される。そのため、摩
擦が軽減され、かつ安定した駆動が可能となる。
また、接触部材と振動子との少なくとも一方に、振動子
の最大振幅部付近に位置して互いの接触部分となる突部
を設けたので、振動子あるいは接触部材の面精度を左右
されず、振動子と接触部材が確実に最大振幅部付近で接
触することができ、このことから非常に大きな効率を得
ることができる。
の最大振幅部付近に位置して互いの接触部分となる突部
を設けたので、振動子あるいは接触部材の面精度を左右
されず、振動子と接触部材が確実に最大振幅部付近で接
触することができ、このことから非常に大きな効率を得
ることができる。
実施例 この発明の第１の実施例を第１図ないし第７図に基づい
て説明する。この圧電駆動装置は、リニアモータに適用
した例であり、圧電材料にてロ字状に形成されしかも一
対の対向辺３の断面形状が各々方形である１個の振動体
２からなり、この振動体２は前記各対向辺３の隣合う２
面に電極8a,8bを形成して圧電素子部４が構成され、こ
の圧電素子部４に所定の高周波電圧が印加されると対向
辺３が共振振動する振動子１と、各対向辺３の隣合う圧
電素子部４に位相差を持たせて高周波電圧を印加する電
源装置５と、振動子１の対向辺３の各１面に接触せしめ
られる接触部材６と、この接触部材６に対向辺３の最大
振幅付近に位置して設けた突部6aとを備え、振動子１の
対向辺３の最大振幅部が円または楕円運動をすることに
より、接触部材６または振動子１のいずれかが駆動され
るものである。突部6aは接触部材６そのものでもよく、
また別の部材を貼着したものでも良い。対向辺３の最大
振幅部は、１次モードで振動させる場合は対向辺３の長
手方向の中心部となる。
て説明する。この圧電駆動装置は、リニアモータに適用
した例であり、圧電材料にてロ字状に形成されしかも一
対の対向辺３の断面形状が各々方形である１個の振動体
２からなり、この振動体２は前記各対向辺３の隣合う２
面に電極8a,8bを形成して圧電素子部４が構成され、こ
の圧電素子部４に所定の高周波電圧が印加されると対向
辺３が共振振動する振動子１と、各対向辺３の隣合う圧
電素子部４に位相差を持たせて高周波電圧を印加する電
源装置５と、振動子１の対向辺３の各１面に接触せしめ
られる接触部材６と、この接触部材６に対向辺３の最大
振幅付近に位置して設けた突部6aとを備え、振動子１の
対向辺３の最大振幅部が円または楕円運動をすることに
より、接触部材６または振動子１のいずれかが駆動され
るものである。突部6aは接触部材６そのものでもよく、
また別の部材を貼着したものでも良い。対向辺３の最大
振幅部は、１次モードで振動させる場合は対向辺３の長
手方向の中心部となる。
振動体２はPZT（ジルコンチタン酸鉛磁器）等の圧電材
料を用いているが、圧電材料とプラスチックの複合材料
を用いても良い。振動体２の基端部2aは、固定しても振
動に影響を与えない長さをとり、第２図のように基台７
に固定してある。
料を用いているが、圧電材料とプラスチックの複合材料
を用いても良い。振動体２の基端部2aは、固定しても振
動に影響を与えない長さをとり、第２図のように基台７
に固定してある。
基台７に対し、接触部材６は相対的に第１図の矢印Ｐ方
向へ進退移動自在となる様にガイド手段（図示せず）で
支持してある。
向へ進退移動自在となる様にガイド手段（図示せず）で
支持してある。
第１図のように、各圧電素子部４（41〜44）の電極8a,8
bは交差指状としてある。すなわち、対向辺３の長手方
向と垂直な複数本の単位電極a1，b1を長手方向に配列
し、これら１本おきの単位電極a1，b1どうしを接続部
a2，b2で接続して２組の電極8a,8bを形成する。これら
２組の電極8a,8b間に直流電圧を印加して分極処理を施
す。この圧電素子部４は、１次モードの圧電縦効果を利
用するものである。
bは交差指状としてある。すなわち、対向辺３の長手方
向と垂直な複数本の単位電極a1，b1を長手方向に配列
し、これら１本おきの単位電極a1，b1どうしを接続部
a2，b2で接続して２組の電極8a,8bを形成する。これら
２組の電極8a,8b間に直流電圧を印加して分極処理を施
す。この圧電素子部４は、１次モードの圧電縦効果を利
用するものである。
電源装置５は、第３図に示すように高周波電源5aと90°
位相器９とを有し、各圧電素子部４（41〜44）の電極8
a,8bに同図のように電圧を印加する。同図の＋，−の符
号は分極の極性を示す。
位相器９とを有し、各圧電素子部４（41〜44）の電極8
a,8bに同図のように電圧を印加する。同図の＋，−の符
号は分極の極性を示す。
動作 振動体２の２本の対向辺３の各圧電素子部41〜44に、第
３図の電源装置５で高周波電圧を印加して励振すると、
各対向辺３はそれぞれ圧電素子部41〜44の励振に従って
縦および横方向に振動する。このとき圧電素子部42，44
に圧電素子部41、43よりも90°位相を遅らせた電圧を印
加すると、振動子１の対向辺３の先端部のＸ点,Y点は、
第４図の様な円または楕円軌道を描いて運動する。した
がって、対向辺３の１面に接触部材６が接触するように
配置してあると、接触部材６は矢印Ｐ方向に直線的に移
動する。Ｘ点,Y点の楕円軌道の偏平度は、対向辺３の曲
げ方向による曲げ剛性の違いや、各圧電素子部41〜44に
印加する電圧の大きさ，位相差等により調整できる。
３図の電源装置５で高周波電圧を印加して励振すると、
各対向辺３はそれぞれ圧電素子部41〜44の励振に従って
縦および横方向に振動する。このとき圧電素子部42，44
に圧電素子部41、43よりも90°位相を遅らせた電圧を印
加すると、振動子１の対向辺３の先端部のＸ点,Y点は、
第４図の様な円または楕円軌道を描いて運動する。した
がって、対向辺３の１面に接触部材６が接触するように
配置してあると、接触部材６は矢印Ｐ方向に直線的に移
動する。Ｘ点,Y点の楕円軌道の偏平度は、対向辺３の曲
げ方向による曲げ剛性の違いや、各圧電素子部41〜44に
印加する電圧の大きさ，位相差等により調整できる。
圧電素子部42，44に90°進み位相の電圧を印加すれば、
第４図と反対回りの軌道を描くことになり、接触部材６
は矢印Ｐと逆方向に移動する。
第４図と反対回りの軌道を描くことになり、接触部材６
は矢印Ｐと逆方向に移動する。
このように動作するが、各振動体２はロ字状としてある
ので、その両対向辺３が互いに共振し、大きな振動が得
られる。そのため、電気的エネルギを効率良く機械的駆
動力に変換できる。
ので、その両対向辺３が互いに共振し、大きな振動が得
られる。そのため、電気的エネルギを効率良く機械的駆
動力に変換できる。
また、振動体２は圧電材料に直接に電極8a,8bを形成し
て圧電素子部４を設けたものであるため、圧電素子を貼
着することによる特性ばらつきがなく、また工数が削減
されて生産性か向上する。
て圧電素子部４を設けたものであるため、圧電素子を貼
着することによる特性ばらつきがなく、また工数が削減
されて生産性か向上する。
振動体２の共振は、２本の対向辺３が連続した基端部2a
において第５図（Ａ）のように非振動状態となるように
行われるので、基端部2aを支持部とすることにより、支
持によって振動を妨げることがなく、このことからも高
効率が得られる。また、このように振動体２に振動しな
い箇所があることから、振動子１と接触部材６のいずれ
を固定側としても可動側としても用いることができる。
さらに、振動体２は２本の対向辺３を有し、この両方が
接触部材６に接し、両方の振動による振動力が相加的に
働き、接触点が多点化される。そのため、摩耗が軽減さ
れ、かつ安定した駆動が可能となる。
において第５図（Ａ）のように非振動状態となるように
行われるので、基端部2aを支持部とすることにより、支
持によって振動を妨げることがなく、このことからも高
効率が得られる。また、このように振動体２に振動しな
い箇所があることから、振動子１と接触部材６のいずれ
を固定側としても可動側としても用いることができる。
さらに、振動体２は２本の対向辺３を有し、この両方が
接触部材６に接し、両方の振動による振動力が相加的に
働き、接触点が多点化される。そのため、摩耗が軽減さ
れ、かつ安定した駆動が可能となる。
また、接触部材６に突部6aを設けてあるため、対向辺３
と接触部材６とが、振幅最大部付近で確実に接触する。
そのため、大きな推進力を得ることとなり、高効率が得
られる。
と接触部材６とが、振幅最大部付近で確実に接触する。
そのため、大きな推進力を得ることとなり、高効率が得
られる。
この実施例では、対向辺３を第５図（Ａ）のように1st
モードで振動させる場合につき説明したが、第３図
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、2ndモードや3rdモード
等、高次モードで振動させると、対向辺３の接触部材６
に対する接触点をより一層多くできる。これにより、接
触点における摩耗をより一層少なくし、かつ動作の安定
を図ることができる。
モードで振動させる場合につき説明したが、第３図
（Ｂ），（Ｃ）に示すように、2ndモードや3rdモード
等、高次モードで振動させると、対向辺３の接触部材６
に対する接触点をより一層多くできる。これにより、接
触点における摩耗をより一層少なくし、かつ動作の安定
を図ることができる。
２次モードや３次モード等の高次モードで振動させる場
合は、例えば電極8a,8bを対向辺３の長手方向に分割
し、隣り合う分割電極の分極方向を逆とする。また、高
次モードで振動させる場合、接触部材６の突部6aは、各
モードでの最大振幅部のすべてに配設する。すなわち、
ｎ次モードの時にはｎ個の突部6aを設け。
合は、例えば電極8a,8bを対向辺３の長手方向に分割
し、隣り合う分割電極の分極方向を逆とする。また、高
次モードで振動させる場合、接触部材６の突部6aは、各
モードでの最大振幅部のすべてに配設する。すなわち、
ｎ次モードの時にはｎ個の突部6aを設け。
なお、前記実施例では突部6aの断面形状を円弧状とした
が、突部6aは円弧以外の凸曲面の断面形状であってもよ
く、また第６図（Ａ），（Ｂ）に示す第２の実施例のよ
うに方形状の断面形状としてもよい。第６図（Ｂ）は、
２次モードで振動させる場合に用いる接触部材６であ
る。
が、突部6aは円弧以外の凸曲面の断面形状であってもよ
く、また第６図（Ａ），（Ｂ）に示す第２の実施例のよ
うに方形状の断面形状としてもよい。第６図（Ｂ）は、
２次モードで振動させる場合に用いる接触部材６であ
る。
また、この実施例では振動子１を接触部材６の片面だけ
にしか、接触させていないが、第７図の第３の実施例の
ように振動体２を複数個用いて、両面に接触させてもよ
い。この場合、接触部材６の突部6aは、接触部材６の両
面に設ける。８は２個の振動体２を結合したスペーサで
ある。
にしか、接触させていないが、第７図の第３の実施例の
ように振動体２を複数個用いて、両面に接触させてもよ
い。この場合、接触部材６の突部6aは、接触部材６の両
面に設ける。８は２個の振動体２を結合したスペーサで
ある。
第８図は第４の実施例を示す。この例は、振動子１に突
部3aを設けたものである。突部3aは振動子１自身でも、
また別の部材デモよい。接触部材６には第１図のように
突部6aを設けたものを用いてもよく、また突部6aを有し
ないものを用いてもよい。
部3aを設けたものである。突部3aは振動子１自身でも、
また別の部材デモよい。接触部材６には第１図のように
突部6aを設けたものを用いてもよく、また突部6aを有し
ないものを用いてもよい。
第９図は第５の実施例であり、接触部材６′が支軸10回
りで回転自在な回転型としている。接触６′には円環状
の突部6a′を振動子１の最大振幅部と対応して設けてあ
る。振動子１は第１図または第８図の例と同様のもので
ある。
りで回転自在な回転型としている。接触６′には円環状
の突部6a′を振動子１の最大振幅部と対応して設けてあ
る。振動子１は第１図または第８図の例と同様のもので
ある。
第10図は第６の実施例であり、振動子１′が１個のコ字
状の振動体２′からなる。接触部材６は突部6aを有し、
矢印Ｐ方向に進退自在である。対向辺３′には交差指状
に電極8a,8bを設けてある。
状の振動体２′からなる。接触部材６は突部6aを有し、
矢印Ｐ方向に進退自在である。対向辺３′には交差指状
に電極8a,8bを設けてある。
コ字形で、かつ接触部材６′が支軸10回りで回転自在な
回転型としてある。接触部材６′は円環状の突部6a′を
有する。
回転型としてある。接触部材６′は円環状の突部6a′を
有する。
これら第７図ないし第11図の各実施例においても、第１
の実施例と同様な各利点が得られる。
の実施例と同様な各利点が得られる。
第12図および第13図は、各々第８および第９の実施例を
示す。第12図の例は、対向辺203の隣り合う２面に、圧
電横効果を利用した圧電素子部204を形成したものであ
る。この例では、電極c,dは縦方向の交差指状に設け
る。すなわち、各圧電素子部204は、対向辺203の長手方
向にそって２本または多数本の平行な電極c,dからなる
交差指電極を形成する。この電極c,d間に直流電圧を印
加して分極処理を施す。図の＋，−は分極の極性を示
す。このように分極処理して電極c,d間に高周波電圧を
印加すれば、対向辺203は圧電素子部204の圧電横効果に
よる伸縮を生じ、屈曲振動を行う。その他の構成作用
は、第１図の実施例と同様である。
示す。第12図の例は、対向辺203の隣り合う２面に、圧
電横効果を利用した圧電素子部204を形成したものであ
る。この例では、電極c,dは縦方向の交差指状に設け
る。すなわち、各圧電素子部204は、対向辺203の長手方
向にそって２本または多数本の平行な電極c,dからなる
交差指電極を形成する。この電極c,d間に直流電圧を印
加して分極処理を施す。図の＋，−は分極の極性を示
す。このように分極処理して電極c,d間に高周波電圧を
印加すれば、対向辺203は圧電素子部204の圧電横効果に
よる伸縮を生じ、屈曲振動を行う。その他の構成作用
は、第１図の実施例と同様である。
第13図の例は、振動子201′が１個のロ字状の振動体202
の２次の振動モードを利用する実施例であり、各対向辺
203′の隣合う２面の各々に圧電横効果を利用した圧電
素子部204′を２個ずつ形成したものである。すなわ
ち、対向辺203に長手方向中央部の両側に位置して、長
手方向に沿う電極e,fを２本ずつ平行に４本設け、平行
な２本ずつを１組としてこの２本の間に直流電圧を印加
して分極処理する。このとき、１組目の電極e,fと２組
目の電極e,fとは極性を反対にして分極し、同相の高周
波電圧を印加するかまたは、分極を同一方向とし反対の
極性の高周波電圧を印加する。
の２次の振動モードを利用する実施例であり、各対向辺
203′の隣合う２面の各々に圧電横効果を利用した圧電
素子部204′を２個ずつ形成したものである。すなわ
ち、対向辺203に長手方向中央部の両側に位置して、長
手方向に沿う電極e,fを２本ずつ平行に４本設け、平行
な２本ずつを１組としてこの２本の間に直流電圧を印加
して分極処理する。このとき、１組目の電極e,fと２組
目の電極e,fとは極性を反対にして分極し、同相の高周
波電圧を印加するかまたは、分極を同一方向とし反対の
極性の高周波電圧を印加する。
この発明の圧電駆動装置は、各振動体の各対向辺の隣り
合う２面の圧電素子部に位相差を持たせた高周波電圧を
印加するので、各対向辺は最大振幅点が円または楕円運
動をする。この対向辺の１面に接触部材が接触するの
で、この接触部材または振動子のいずれかが駆動され、
機械的駆動力が得られる。
合う２面の圧電素子部に位相差を持たせた高周波電圧を
印加するので、各対向辺は最大振幅点が円または楕円運
動をする。この対向辺の１面に接触部材が接触するの
で、この接触部材または振動子のいずれかが駆動され、
機械的駆動力が得られる。
この場合に、各振動体はコ字状またはロ字状としてある
ので、その両対向辺が互いに共振し、大きな振幅が得ら
れる。そのため、電気的エネルギを効率良く機械的駆動
力に変換できる。また、振動子を圧電材料にて形成し、
その圧電材料に直接に電極を形成して圧電素子部を構成
したので、圧電素子を貼付けるものと異なり、貼付け誤
差等による特性のばらつきが少なく、かつ工数が削減さ
れて生産性が向上する。
ので、その両対向辺が互いに共振し、大きな振幅が得ら
れる。そのため、電気的エネルギを効率良く機械的駆動
力に変換できる。また、振動子を圧電材料にて形成し、
その圧電材料に直接に電極を形成して圧電素子部を構成
したので、圧電素子を貼付けるものと異なり、貼付け誤
差等による特性のばらつきが少なく、かつ工数が削減さ
れて生産性が向上する。
振動体の共振は、２本の対向辺が連続した基端部におい
て非振動状態となるように行われるので、基端部を支持
部とすることにより、支持によって振動を妨げることが
なく、このことからも高効率が得られる。また、このよ
うに振動体に振動しない箇所があることから、振動子と
接触部材のいずれを固定側としても可動側としても用い
ることができる。さらに、振動体は２本の対向辺を有
し、この両方が接触部材に接触し、両方の振動により振
動力が相加的に働き、接触点が多点化される。そのた
め、摩擦が軽減され、かつ安定した駆動が可能となる。
て非振動状態となるように行われるので、基端部を支持
部とすることにより、支持によって振動を妨げることが
なく、このことからも高効率が得られる。また、このよ
うに振動体に振動しない箇所があることから、振動子と
接触部材のいずれを固定側としても可動側としても用い
ることができる。さらに、振動体は２本の対向辺を有
し、この両方が接触部材に接触し、両方の振動により振
動力が相加的に働き、接触点が多点化される。そのた
め、摩擦が軽減され、かつ安定した駆動が可能となる。
また、接触部材と振動子との少なくとも一方に、振動子
の最大振幅部付近に位置して互いの接触部分となる突部
を設けたもので、振動子あるいは接触部材の面精度に左
右されず、振動子と接触部材が確実に最大振幅部付近で
接触することができ、このことから非常に大きな効率を
得ることができるという効果がある。
の最大振幅部付近に位置して互いの接触部分となる突部
を設けたもので、振動子あるいは接触部材の面精度に左
右されず、振動子と接触部材が確実に最大振幅部付近で
接触することができ、このことから非常に大きな効率を
得ることができるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例の斜視図、第２図はその破
断側面図、第３図はその電源装置のブロック図、第４図
はその動作説明図、第５図はその振動モード説明図、第
６図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ第２の実施例の接触部材
の斜視図、第７図は第３実施例の破断側面図、第８図は
第４の実施例の振動子の斜視図、第９図は第５の実施例
の平面図、第10図は第６の実施例の斜視図、第11図は第
７の実施例の平面図、第12図および第13図はそれぞれ第
８および第９の実施例における振動子の斜視図である。 1,1′……振動子、2,2′……振動体、３……対向辺、4,
41〜44……圧電素子部、6,6′……接触部材、6a,6a′…
…突部、8a,8b……電極、201,201′……振動子、202,20
2′……振動体、203,203′……対向辺
断側面図、第３図はその電源装置のブロック図、第４図
はその動作説明図、第５図はその振動モード説明図、第
６図（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ第２の実施例の接触部材
の斜視図、第７図は第３実施例の破断側面図、第８図は
第４の実施例の振動子の斜視図、第９図は第５の実施例
の平面図、第10図は第６の実施例の斜視図、第11図は第
７の実施例の平面図、第12図および第13図はそれぞれ第
８および第９の実施例における振動子の斜視図である。 1,1′……振動子、2,2′……振動体、３……対向辺、4,
41〜44……圧電素子部、6,6′……接触部材、6a,6a′…
…突部、8a,8b……電極、201,201′……振動子、202,20
2′……振動体、203,203′……対向辺
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−277079（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−10975（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−52137（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】圧電材料にてコ字状またはロ字状に形成さ
れしかも一対の対向辺の断面形状が各々ほぼ方形である
振動体を少なくとも１個有し，この振動体は前記各対向
辺の少なくとも隣合う２面に電極を形成して圧電素子部
を構成し，この圧電素子部に所定の高周波電圧が印加さ
れて前記対向辺が共振振動する振動子と、 前記各対向辺の隣合う圧電素子部に位相差を持たせて高
周波電圧を印加する電源装置と、 前記振動子の対向辺の各一面に接触される接触部材と、 この接触部材と前記振動子の少なくとも一方に前記振動
子の振幅最大部付近に位置して設けられて前記接触部材
と前記振動子との接触部分となる突部とを備え、 前記振動子の対向辺の最大振幅部が円または楕円運動を
することにより、前記接触部材または振動子のいずれか
が駆動される圧電駆動装置。 - 【請求項２】前記圧電素子部は交差指電極にて構成し、
その電極で分極処理および高周波励振を行う特許請求の
範囲第（１）項記載の圧電駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256166A JPH0697863B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 圧電駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61256166A JPH0697863B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 圧電駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63110973A JPS63110973A (ja) | 1988-05-16 |
| JPH0697863B2 true JPH0697863B2 (ja) | 1994-11-30 |
Family
ID=17288819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61256166A Expired - Lifetime JPH0697863B2 (ja) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | 圧電駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0697863B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05236694A (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モータ |
| JPH0584193U (ja) * | 1992-04-15 | 1993-11-12 | ニスカ株式会社 | 超音波駆動装置 |
| JP4912644B2 (ja) * | 2005-09-01 | 2012-04-11 | 国立大学法人東京工業大学 | 駆動・案内装置 |
| CN118426244A (zh) * | 2019-05-10 | 2024-08-02 | 米尼斯怀斯股份公司 | 透镜驱动装置、摄像机模块及摄像机搭载装置 |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP61256166A patent/JPH0697863B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63110973A (ja) | 1988-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5039899A (en) | Piezoelectric transducer | |
| US5101132A (en) | Linear ultrasonic motor | |
| JPH0458273B2 (ja) | ||
| JPS62259485A (ja) | 圧電駆動装置 | |
| JPS61224880A (ja) | 振動波モ−タ | |
| JPH0697863B2 (ja) | 圧電駆動装置 | |
| JPS63316675A (ja) | 圧電リニアモ−タ | |
| JPS63316676A (ja) | 圧電リニアモ−タ | |
| JPH0470876B2 (ja) | ||
| JPH0773428B2 (ja) | 圧電駆動装置 | |
| JPH0552137B2 (ja) | ||
| JPH08182351A (ja) | 超音波アクチュエータ | |
| JPH06141564A (ja) | 波動循環型アクチュエータ | |
| JPH0223070A (ja) | リニア型超音波モータ | |
| JPH05122949A (ja) | リニア型アクチユエータ | |
| JPS63110972A (ja) | 圧電駆動装置 | |
| JPH08149862A (ja) | 超音波振動子 | |
| JPS63294280A (ja) | 圧電駆動装置 | |
| JPH0470875B2 (ja) | ||
| JP2538033B2 (ja) | 平面型超音波アクチュエ―タ | |
| JPS6356181A (ja) | 圧電モ−タ | |
| JPS5989583A (ja) | 圧電振動子を用いた駆動装置 | |
| JPS63268476A (ja) | 振動波モ−タ | |
| JPH0724956Y2 (ja) | 超音波リニアモータ | |
| JPH03293979A (ja) | 超音波モータ |