JPH07154979A - 振動要素と弾性的継手を有する電動機 - Google Patents

振動要素と弾性的継手を有する電動機

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JPH07154979A
JPH07154979A JP6194105A JP19410594A JPH07154979A JP H07154979 A JPH07154979 A JP H07154979A JP 6194105 A JP6194105 A JP 6194105A JP 19410594 A JP19410594 A JP 19410594A JP H07154979 A JPH07154979 A JP H07154979A
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electric motor
transducer
motor according
coupling means
transducers
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JP6194105A
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Frank Claeyssen
クレイセン フランク
Letty Ronan Le
ル レティ ロナン
Nicolas Lhermet
レルメ ニコラス
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Figest BV
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/0005Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
    • H02N2/001Driving devices, e.g. vibrators
    • 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
    • H02N2/026Electric 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
    • 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
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/103Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor

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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 振動要素をもつトランスジューサと弾性的継
手を有する電動機を形成させ、弾性的継手が、トランス
ジューサの動作線に垂直な面に関する対称性、および楕
円形、半楕円形、またはバスケットハンドル形の断面を
示すようにする。 【構成】 電動機の固定子は、振動要素を包含する一対
のトランスジューサを支持する支持構造(15)を具備
し、トランスジューサは一直線状に位置させられ振動要
素が1つの同じ周波数であるが90°の位相差をもって
励起される。振動が適用される継手手段(3)は、少く
とも近似的に楕円形、半楕円形、またはバスケットハン
ドル形の弾性的要素であり、トランスジューサの対抗す
る2点に固定される。継手要素は振動継手、幾何学的振
動変換装置、および機械的振幅変換装置の三重の役割を
遂行する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明の主題は、電動機であっ
て、該電動機は、各々が振動要素を有する少くとも一対
のトランスジューサであって、該トランスジューサが、
支持構造と永久的接触を保って一直線状に位置させら
れ、振動要素が、トランスジューサの整列に依存して、
1つの同じ周波数で、しかし90°の位相差で振動する
よう励起されるもの、2つのトランスジューサの振動が
適用される弾性的な継手手段、および該継手手段により
摩擦的に駆動される少くとも1つの要素であって該継手
手段の該駆動される要素との接触区域に円形または楕円
形の運動が与えられるもの、を具備する。
【0002】
【従来の技術】そのような電動機またはアクチュエータ
を圧電装置により製作することは既に提案されている。
そのような圧電形電動機は雑誌″FEINGERATE
TECHNIK(精密測定技術)″1983年10月、
の″Piezokeramische Vibromo
toren(圧電形振動電動機)″の章の第470ない
し第473頁に記載されている。この雑誌は圧電アクチ
ュエータを記述しており、該圧電アクチュエータは相互
に垂直な2つの圧電装置を使用しており継手要素により
球または半円筒の形式に接続されており、それにより、
該継手要素が円形または楕円形の運動において駆動さ
れ、その場合に、電動機部材の摩擦的駆動が許容され、
または、それと逆に該継手要素が駆動されることが許容
される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この電動機原理の応用
は米国特許明細書第4613782号にさらに記述され
ている。この米国特許は、基台に一直線状に固定された
2つの多層圧電トランスジューサ、および圧電装置の振
動を組み合わせる継手構造を包含する、電動機を特に記
述している。この構造は4つの接続バーからなり、該接
続バーは7つの関節により相互におよび基台へ結合さ
れ、それにより、1つの多角形構造であってその側辺の
1つが基台自体により形成されるものを形成するように
なっている。
【0004】多層圧電要素の使用は、相対的に大なる振
動力を得ることを可能にするが、それにもかかわらず電
動機の効率は相対的に近く、その理由は、トランスジュ
ーサの励起振動の幾つかが基台により吸収されるからで
ある。さらに、共振モードは顕著ではなく、したがって
使用されることがなく、また結合構造を制御することは
困難である。最後に、集合体は或る複雑性を示し、この
ことは製作を手のこんだものにしまた費用のかかるもの
にする。
【0005】超音波電動機はヨーロッパ特許出願EP0
370508として知られており、このものは継手手段
内に直径方向に装着されたトランスジューサからなり、
該トランスジューサは円筒状振動装置の周囲に位置させ
られた円筒状振動装置駆動用回転子からなる。トランス
ジューサが励起されると、振動装置の断面は楕円形に変
形するが、振動装置の各重要点は往復動直線状軌道に沿
って運動する。さて、直線状軌道は楕円状軌道より、よ
り効率的でないことが知られている。さらに、そのよう
な電動機の回転の方向は反転することができない。第2
のトランスジューサを付加することは、これらの条件を
変化させない。
【0006】本発明の目的は、可能な最も簡単な手段を
用いて、この形式の電動機の効率を増大させ、そのパラ
メータの制御を容易にし、その応用の範囲を拡大するこ
とにある。この目的のため、なによりも、継手手段につ
いて工夫することが探究された。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による電動機は、
継手手段が、2つの対抗する点において、トランスジュ
ーサと永久的接触状態にある弾性的要素である、電動機
であって、該トランスジューサが、支持構造と永久的接
触状態にあり、トランスジューサの動作線に垂直な面に
関して対称性を示し、この動作線を包含する平面に沿
い、少くとも近似的に楕円形、半楕円形、またはバスケ
ットハンドル形の断面を示すようになっている。
【0008】このような電動機において、弾性的継手要
素上の各点は、幾分顕著な偏心性をもつ楕円形軌道を画
き、弾性的要素上のすべての点は、弾性的要素上の位置
に無関係に、同じ符号および同じ位相において1つの楕
円を画く。駆動の方向は、単にトランスジューサの1つ
における電源を反転することにより反転させられること
が可能である。
【0009】継手要素の形状は、振動継手装置、幾何学
的振動変換装置、および機械的振幅変換装置という三重
の役割を遂行するものであるが、該形状は特に適切であ
ることが判明した。それは、変位の振幅と力の振幅を変
換することが特に可能である。それは、集合体の共振に
1つの役割を演ずる。
【0010】該トランスジューサは、好適にはリング形
状のものであり、すなわち、1つの平面内において、ま
たは1つの容積の形状において、例えば、すべての方向
において変形している回転楕円体の形状において、作動
するものである。
【0011】主要軸に沿って圧縮されている1つの楕円
形リングについて、短軸に沿う半径方向変位の振幅は、
1より大なる比において増幅され、長軸/短軸比にかな
り実質的に近づく。実際に、増幅率2ないし5が得られ
る。それと逆に、力は同じ比で減少する。
【0012】楕円形リングまたは回転楕円体を短軸に沿
って圧縮することもまた可能である。この場合に、変位
の振幅は減少するが、それと逆に、力は増幅される。
【0013】振幅変換効果が、駆動される要素との接触
点の変位の半径方向成分を生成させる場合にのみ発揮さ
れることに注意すべきである。原理的に、その軸方向成
分はこの効果に無関係でありしたがって各体積について
のリングの形状に無関係である。共振において満足な作
動を得ることに関心がもたれる場合には、この観察は非
常に重要である。
【0014】継手要素は、極めて顕著な共振モードを容
易に利用することを可能にし、このことは1つの楕円状
運動をもたらし、該楕円状運動の水平および垂直軸パラ
メータは、共振モードの周波数に依存し、極めて低い速
度と高いトルクか、極めて高い速度と低いトルク、のい
ずれかの運動を生じさせる可能性がある。そのような電
動機の動作特性は、従来の電動機に比べて実質的に改善
されている。製造の簡単さ、およびその結果としての低
減された製造原価を指摘することもまた、適切なことで
ある。
【0015】
【実施例】本発明による電動機の磁心の製造の原理が、
図1および図2に線図的にあらわされている。それは機
械的継手(mechanical coupling)
3の両側に同一直線上に位置させられる2つのトランス
ジューサ1および2からなる。これらのトランスジュー
サ1および2は、その一端を介して支持構造70と、そ
の他端を介して機械的継手3と永久的接触状態にある。
トランスジューサ1および2は整列の軸の方向aにおけ
る長手方向振動を発生させるように設計されている。こ
れらのトランスジューサは圧電形、磁わい形、または電
わい形のものである。圧電形トランスジューサは知られ
ている材料例えば焼結PZTセラミツク(商業的称呼P
189)またはチタン酸バリウムBaTiO3 である。
磁わい形である場合には、磁わい材料例えば稀土類/鉄
合金および特にターフエノールD(TERFENOL−
D)が好適に使用される。
【0016】継手3は、例えば、弾性的に変形可能な材
料、例えば鋼またはアルミニウム合金で作られた楕円形
リングで作られている。このリング3の直径的に対抗す
る端部はトランスジューサ1および2と永久的に接触状
態にあり、一般的にはこれらのトランスジューサに固定
されている。継手3は、振動結合、幾何学的振動変換装
置、および機械的振幅変換装置の三重の機能を遂行す
る。トランスジューサ1および2は、同じ周波数で、し
かしπ/2(90°)の位相差で、励起される。
【0017】図1および図2は、極めて誇張された態様
で、振動の期間におけるトランスジューサ1および2に
よる継手3の変形をあらわす。点Aは、リング3の短軸
半径と外側輪郭との交点であるとする。図1および図2
にあらわされる種々の位置から現出するように、この点
Aはトランスジューサの各振動に際しての楕円eを画
く。この楕円状の軌道は前に指摘した参考文献に詳細に
記述されている。
【0018】もしボディ4が点Aまたは点Aの領域にお
いて継手3と接触状態に保たれると、その結果として該
ボディは、矢印の方向に、右方へ摩擦的に駆動されるは
ずである。それと逆に、もしボディ4が固定されている
と、運動状態へみちびかれるのはトランスジューサ/継
手集合体である。したがって継手3は振動を伝達しこれ
らの振動の幾何学的変換を提供するが、その理由は、軸
aに沿う軸方向振動から位相偏位された軸方向および半
径方向の振動が、得られ、その場合に楕円eが発生させ
られるからである。
【0019】もし3つの他の点B,C、およびDが継手
の外側輪郭上に考慮され、該点が任意の態様で選択され
るならば、これらの点は、継手の一端からの一定の曲線
状の距離を維持するよう拘束されつつ、それぞれ幾分顕
著な偏心性をもつ1つの楕円を画き、継手の外側の輪郭
上のすべての点が同じ方向において同じ位相でこの楕円
を画くことが観察される。
【0020】最後に、図1および図2において、もし完
全な楕円形の殻が用いられると、この殻の重心はトラン
スジューサの軸に沿う往復運動を画くことを観察するこ
とができる。変位の振幅および力の振幅を変換する能力
は楕円形、卵形、殆ど楕円形、またはバスケットハンド
ル形の継手の重要な特徴である。記述を簡単にするため
に、以後においては、継手3は楕円形の形状を有すると
仮定する。楕円の長軸に沿い振幅Uz の変位により圧縮
された楕円形の継手について、主軸に沿う半径方向変位
r の振幅は、比α>1において長軸短軸比a1/a2
に接近しつつ、かなり実質的に増幅される。実際に、増
幅率2ないし5を得ることが可能である。それと逆に、
力は、同じ比αにおいて減少させられる。
【0021】継手3は楕円の短軸に沿い均等に励起させ
られる可能性がある。この場合に、楕円の両軸が等しけ
れば、すなわち楕円が円であれば、α<1,α=1を得
る。
【0022】継手の形状が変位増幅装置および力増幅装
置の機能を完全に制御することを可能にすることを、結
果として、了解することができる。さらに、振幅変換効
果は接触点Aの変位の半径方向成分を発生させる場合に
のみ、役割を演ずることに注意すべきである。その軸方
向成分は、原理的には、この効果からは独立しており、
したがって継手3の形状からは独立している。共振にお
ける満足な動作を得るため電動機を製作するためには、
特に圧電形電動機を製作するためには、この点は非常に
重要である。継手3は、実効的には、振動減衰要素を構
成してはならぬのであり、該振動減衰要素はそのような
電動機の効率をあまりに大きく減少させそのような電動
機を使用不可能にする可能性がある。
【0023】継手3は平坦なまたは三次元の振動構造を
有することが可能である。幾つかの例が以下に記述され
る。図3および図4は、図1および図2に示されるのと
同じ形状における平坦な振動構造をもつ1つの形式の継
手をあらわす。ここにおいて、継手3の外側および内側
の表面は円筒状表面である。
【0024】点Aの帯域およびそれと対称の点に質量を
付加することにより、そのような継手の共振周波数およ
びその変形的な動作態様、換言すれば楕円eの形状、を
修飾することが可能である。実例が図5ないし図8に示
される。
【0025】図5および図6に示される例において、こ
れらの付加質量は、横方向突出部5,6,7により形成
される。図7および図8の具体例において、これらの付
加質量は半径方向突出部8および9により形成される。
【0026】継手3の三次元構造が図9ないし図11に
示される。継手は3′であらわされるが、回転楕円体の
ようなケーシング形状を有し、その断面がIX−IXおよび
X−Xであらわされる。この継手は、リングまたはリン
グの部分の形式をもつ付加質量に同様に良好に適合する
可能性がある。
【0027】電動機の1つの例が図12および図13に
関連させて記述される。この電動機は円板の形式の2つ
の回転子10および11を具備し、該回転子は軸12に
回転可能に取付けられているがこの軸上において軸方向
に運動自由であり、該軸に対してボールベアリングの内
側レース13が駆動され、該ボールベアリングの外側レ
ース14は軸12に垂直な面内に延びる支持構造15に
固定されている。さらに、この支持構造15は、この例
においてはHの形を有するが、2対の腕16,17、お
よび18,19を有する。
【0028】腕16と17の間に、図1および図2に示
される線図により製作され、図3および図4に示される
継手を有する、第1の駆動装置が装着されている継手3
は、適切な手段、例えば螺着または溶着、によりトラン
スジューサに固定されている。製作を簡単化するため、
継手、3の楕円形は、実効的にはバスケットハンドル形
に近似するもの、換言すれば2つの曲率半径のみに規定
される1つの曲線、であることが可能である。
【0029】他の2つの腕18と19の間に、第1の駆
動装置に対称的にかつ軸12に相対的に、第1の駆動装
置と同様な第2の駆動装置が装着されている。さらに回
転子10は、ナット21により、張力状態にあるスプリ
ング20により、軸方向に拘束されている。同様に、回
転子11はナット23により、張力状態にあるスプリン
グ22の動作の支配下にある。したがって、回転子10
および11は、継手3に対して或る圧力のもとに弾性的
に保持され、その場合に該継手3は、したがってプレス
トレスされている。
【0030】継手3は、軸12に関し直径的に対抗して
いるが、各継手の短軸に関し直径的に対抗する2つの点
において各回転子10,11に作用する。支持構造15
およびその駆動装置により形成される集合体は電動機の
固定子を構成する。同じ原理によれば、軸12のまわり
に分布する4個またはそれより多い固定子をもつ電動機
を製作することが可能である。
【0031】もし固定子が同相で励起されると、このこ
とは回転子10および11の軸12の軸に沿う振動を生
起させる。もし幾つかの固定子が利用可能であれば、こ
の振動は、各固定子の間の機械的位相差を導入すること
によりほとんど消滅させられる可能性があり、それによ
り固定子はほとんど一定の高さに保持され、このことは
固定子と回転子の間の衝撃を消滅させ、持続性の増大を
もたらす。この機械的位相差は、2つの固定子をもつ電
動機にすでに導入されている可能性がある。
【0032】回転子はリムにより駆動されるスポークを
有する車輪であることが可能である。図1および図2の
電動機の原理にもとづき、直線運動電動機(リニアモー
タ)を製作することが可能である。そのような電動機の
例が図14ないし図19に示される。
【0033】図14は、U字かぎ28,29に装着され
る一対のローラ26および27によりレール25から吊
下されるキヤリジ24をあらわすが、該U字かぎに対し
てヘッド34,35を備えた固定吊下げ棒体30が固定
されている。キヤリジ24はU字形を有し、その枝部の
間に2つのトランスジューサ1および2、および継手3
からなる駆動装置が装着されている。吊下げ棒体30お
よび31のヘッド34,35と支持構造24の間に位置
するベルヴィルワッシャ32および33は、継手3のプ
レストレスを提供し、したがってレール25の下面との
接触を保つ。
【0034】トランスジューサ1および2の励起の位相
差の方向に依存して、キヤリジは左方または右方へ進行
する。回転電動機の場合におけるように、駆動装置の数
を増倍することができる。同様に、キヤリジの振動を消
滅させるために駆動装置間に機械的位相差を導入するこ
とができる。
【0035】図示されないが容易に考察することができ
る変形実施例によれば、キヤリジはレールに関し対称性
を示す、換言すれば継手はレールの両側に作用すること
が可能であり、このことはローラをなくすことを可能に
する。
【0036】図15は2つの平行なレール36,37を
有する直線運動電動機をあらわし、該レールの間に図1
および図2に示される形式の電動機装置が装着されてい
る。集合体は、ナット44,45とヨーク40,41の
間に圧縮されるベルヴィルワッシャの形式に作られたス
プリング42,43により、ヨーク40,41を通る一
対の平行な棒体38,39により形成されるフレーム内
に軸方向にプレストレスされる。この軸方向のプレスト
レスは、横断方向のプレストレスをもたらし、該横断方
向のプレストレスは、継手3を2つのレール36,37
との接触状態に維持する。変形として、プレストレスは
継手3に適用されることが可能である。
【0037】平坦構造の継手3を図9ないし図11に示
されるような軸対称をもつ継手3′で置換し、棒体36
および37を管体で置換することにより、管状の直線運
動電動機が得られる。
【0038】以上においては、トランスジューサが継手
3の外側に位置づけられる構造が常に考慮された。しか
し、トランスジューサを内側に位置させるために継手3
の内側で利用可能な空間を用いることは可能である。こ
の具体例は図16および図17に示される。継手3は再
び楕円形または殆ど楕円環状の形状のものである。トラ
ンスジューサ1および2は、楕円の長軸に沿いリングの
内側に位置させられる。それらは中央支持体46に支持
される。トランスジューサ1および2は楕円の内側曲率
に適合する成形されたヘッド47および48に嵌合す
る。
【0039】図18および図19は、図16および図1
7にあらわされる設計により製作された直線運動電動機
をあらわす。この直線運動電動機は、一対の平行なレー
ル49,50を具備し、該レールから、支持構造51
が、ロッド53に取付けられた中央吊下げ棒体52によ
り吊下され、該ロードはレール49および50上を走行
する、2つのローラー54および55を支持する。吊下
げ棒体52の下端はヘッド56に嵌合し、その場合に、
弾性的なプレストレスワッシャ57はこのヘッド56と
支持構造51の間に圧縮される。
【0040】支持構造51は図16および図17にあら
わされるような2つの駆動構造を支持し、これらの構造
は平行に位置させられ、その継手3はレール49および
50とそれぞれ相互作用する。前出の例におけるよう
に、複数の駆動要素、好適には機械的に位相差されたお
よび/またはレール49および50に関して対称的な構
造、を用いることが可能である。
【0041】前記において、継手の短軸に沿う圧縮が力
の増幅および運動の振幅の減少の効果を有することが了
解された。現存の電動機と比較することにより、本発明
による電動機、例えば圧電形の電動機、は、電動機が極
めて簡単に製作されることを可能にし、複雑な減速歯車
装置を無しですますことを可能にする。
【0042】図20および図21はそのような電動機を
線図的にあらわす。この電動機は図13にあらわされる
ものと同じ形式の電動機である。図13にあらわされる
もののように、該電動機はH形の支持構造60を具備
し、該支持構造には回転可能に軸61が装着され、該軸
の両側に2つの駆動装置が装着され、各駆動装置は継手
3を具備し、該継手は楕円の長軸上の対抗する2点にお
いて2つの圧電トランスジューサ1′および2′に固定
されている。これらの駆動装置の各個は、並列の円板か
らなる2つの回転子62および63を駆動するが、該円
板は軸61の各端部にキー固定され、プレストレス要素
64および65により継手3に対し支持状態に維持され
る。各継手3は、楕円の長軸の端部に位置する2つの点
において、回転子62および63と接触している。
【0043】図22および図23はトランスジューサ
1′および2′の内部位置づけをもつ電動機をあらわ
し、該トランスジューサは継手3の完全な内側に位置さ
せられた、H形の支持構造に固定されている。トランス
ジューサ1′および2′もまた継手の内側に位置させら
れ、該継手はその長軸に沿い圧縮される。この構造は特
にコンパクトであり巻回管体内に装着されることがで
き、それにより、回転子62および63により直接に回
転式に駆動される。
【0044】図1および図2を考慮すると、楕円eに沿
う楕円形変位は半リング3についても同様に得られる可
能性があることが了解されるであろう。図24および図
25は、半リングの形、例えばバスケットハンドル形、
の継手を用いる電動機の具体例を示す。図24による具
体例においては、半リング103は、端部により2つの
トランスジューサ101および102に固定され、該ト
ランスジューサは軸105を支持する支持構造104上
に装着され、該軸上に円板状の回転子106が装着され
ている。原則的には、電動機は、少くとも、軸105に
対称的に装着された第2の駆動装置を具備する。
【0045】図25にあらわされる具体例は、継手10
3の内側にトランスジューサ101および102ととも
に装着された支持構造107を具備する点で前出の具体
例と相違する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電動機の原理およびその作動の一
部を説明する図である。
【図2】本発明による電動機の作動の一部を説明する図
である。
【図3】第1の環状継手の具体例を示す図である。
【図4】図3の継手をAにおいて見た図である。
【図5】第2の環状継手の具体例を示す図である。
【図6】図5の継手をAにおいて見た図である。
【図7】第3の環状継手の具体例を示す図である。
【図8】図7の継手をAにおいて見た図である。
【図9】卵形の継手を示す図である。
【図10】図9の継手の横断面を示す図である。
【図11】図9の継手の軸方向断面を示す図である。
【図12】2つの回転子と2つの駆動装置を有する電動
機の線図的軸方向の図である。
【図13】図12のXII −XII 軸方向断面を示す図であ
る。
【図14】外側トランスジューサを有する直線運動電動
機を有するキヤリジを示す図である。
【図15】2つの対称的レールを有する直線運動電動機
を示す図である。
【図16】環状継手および内側トランスジューサを有す
る電動機を示す図である。
【図17】図16のXVI −XVI 断面を示す図である。
【図18】図16および図17にあらわされる構造を用
いる直線運動電動機を有するキヤリジを示す図である。
【図19】図18のXVIII −XVIII 断面を示す図であ
る。
【図20】2つの回転子と短軸に沿い圧縮された楕円形
継手を有する電動機を線図的に示す図である。
【図21】図20のXX−XX断面を示す図である。
【図22】内側トランスジューサをもつ2つの回転子を
有する電動機を線図的に示す図である。
【図23】図22のXXII−XXII断面を示す図である。
【図24】回転子、半楕円形継手、および外側トランス
ジューサを有する電動機を線図的に示す図である。
【図25】内側トランスジューサを有する同じ形式の電
動機を示す図である。
【符号の説明】
1,2…トランスジューサ 3…機械的継手 70…支持構造 4…ボディ 5,6,7…横方向突出部 8,9…半径方向突出部 10,11…回転子 12…軸 13…内側レース 14…外側レース 15…支持構造 16,17,18,19…腕 20…スプリング 21…ナット 22…スプリング 23…ナット 24…キヤリジ 25…レール 26,27…ローラー 28,29…U字かぎ 30,31…吊下げ棒体 32…ベルヴィル ワッシャ 34,35…ヘッド 36,37…レール 38,39…棒体 40,41…ヨーク 42,43…スプリング 44,45…ナット 49,50…レール 51…支持構造 52…吊下げ棒体 53…棒体 54,55…ローラー 56…ヘッド 57…ワッシャ 60…支持構造 61…軸 62,63…回転子 64,65…プレストレス要素 66…支持構造 101,102…トランスジューサ 103…半リング 104…支持構造 105…軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ニコラス レルメ フランス国,38240 メイラン,モーペル テュイ,アレ デ エタング,13

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少くとも一対のトランスジューサ(1,
    2;1′,2′;101,102)であって、その各個
    が振動要素を有し該トランスジューサが支持構造(7
    0;15;24;38;39;46;51;60;6
    6;104;107)と永久的接触状態において一直線
    状に位置づけられ、振動要素がトランスジューサの整列
    配置に依存して1つの同じ周波数においてしかし90°
    の位相差をもって振動するよう励起されるもの、2つの
    トランスジューサの振動が印加される、弾性的継手手段
    (3;3′;103)、および、少くとも1つの要素
    (4;10,11;25;36,37;49,50;6
    2,63;106)であって該継手手段により摩擦的に
    駆動され駆動される要素との接触区域には円形または楕
    円形の運動が与えられるもの、を具備する電動機であっ
    て、 該継手手段は、該トランスジューサと2つの対抗する点
    において永久的に接触する、弾性的素子であり、該弾性
    的素子はトランスジューサの動作線に対し垂直な、面に
    関する対称性、およびこの動作線を包含する面に沿う少
    くとも近似的に楕円形、半楕円形、またはバスケットハ
    ンドル形の、断面を示すようになっている、 ことを特徴とする電動機。
  2. 【請求項2】 該継手手段はリング(3)である、請求
    項1記載の電動機。
  3. 【請求項3】 該継手手段は半リング(103)であ
    る、請求項1記載の電動機。
  4. 【請求項4】 該継手手段は、ケーシング(3′)であ
    ってその形状が少くとも近似的に回転楕円形または球形
    であるもの、である請求項1記載の電動機。
  5. 【請求項5】 電動機は回転電動機であり、該回転電動
    機は、並列状かつ同軸状の円板またはスポークつき車輪
    の形式の2つの回転子(10,11)を具備し、該2つ
    の回転子の間には少くとも2つの継手リング(3)およ
    びそのトランスジューサ(1,2)が装着され、該リン
    グは回転子の間でプレストレスされている、請求項2記
    載の電動機。
  6. 【請求項6】 電動機は直線運動電動機であり、該リン
    グ(3)はキヤリジ(24)上に装着され、該キヤリジ
    はレール(25)から吊下されリングをレールに適用す
    る弾性的手段(32,33)と嵌合している、請求項2
    記載の電動機。
  7. 【請求項7】 電動機は直線運動電動機であり、該直線
    運動電動機は一対の対抗するリング(3)およびそのト
    ランスジューサを具備し、該一対の対抗するリングはリ
    ング間に保持されるキヤリジおよびレール上に装着され
    ている、請求項2記載の電動機。
  8. 【請求項8】 電動機は直線運動電動機であり、リング
    (3)およびそのトランスジューサ(1,2)はフレー
    ム(38,39,40,41)における2つの平行なレ
    ール(36,37)の間に装着され、該フレームは、リ
    ングを2つのレールに対し適用するようリングをトラン
    スジューサの方向へとプレストレスする手段(42,4
    3)を具備する、請求項2記載の電動機。
  9. 【請求項9】 電動機は直線運動電動機であり、ケーシ
    ング(3′)およびそのトランスジューサは円筒状管体
    内に装着され、該管体の壁に対しケーシング(3′)は
    プレストレス手段により接触状態に維持される、請求項
    4記載の電動機。
  10. 【請求項10】 該継手手段(3;3′)には追加質量
    が付加されている、請求項1〜9のいずれかに記載の電
    動機。
  11. 【請求項11】 該トランスジューサは該継手手段の外
    部に位置している、請求項1〜9のいずれかに記載の電
    動機。
  12. 【請求項12】 該トランスジューサは該継手手段の内
    部に位置している、請求項1〜9のいずれかに記載の電
    動機。
  13. 【請求項13】 該トランスジューサは圧電形のもので
    ある、請求項1〜9のいずれかに記載の電動機。
  14. 【請求項14】 該トランスジューサは磁わいトランス
    ジューサである、請求項1〜12のいずれかに記載の電
    動機。
  15. 【請求項15】 該磁わい材料は稀土類/鉄合金、特に
    ターフエノールD、である、請求項14記載の電動機。
  16. 【請求項16】 電源周波数は該継手手段の共振モード
    に対応する、請求項1〜12のいずれかに記載の電動
    機。
  17. 【請求項17】 電源周波数は該継手手段のほとんど静
    止的なモードに対応する、請求項1〜12のいずれかに
    記載の電動機。
  18. 【請求項18】 該電動機は少くとも2つの固定子を包
    含し、各固定子は継手手段および一対のトランスジュー
    サで構成され共通の支持構造(15)を有し、該固定子
    は、各固定子がほとんど一定の高さに維持されるように
    位相差をもって付勢されるようになっている、請求項1
    〜12のいずれかに記載の電動機。
  19. 【請求項19】 該電動機は4つの固定子を包含し、該
    固定子の継手手段は電動機の軸の周囲に正方形状に位置
    させられ、該固定子は連続する2つの固定子間の180
    °の位相差をもって付勢されるようになっている、請求
    項18記載の電動機。
JP6194105A 1993-08-18 1994-08-18 振動要素と弾性的継手を有する電動機 Pending JPH07154979A (ja)

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