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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JP
Japan
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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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Original Assignee
Figest BV
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    • 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
    • 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
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    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/103—Electric 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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  • 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
Ｕr 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。
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