JPH08140378A - 超音波アクチュエータ - Google Patents
超音波アクチュエータInfo
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- JPH08140378A JPH08140378A JP6275338A JP27533894A JPH08140378A JP H08140378 A JPH08140378 A JP H08140378A JP 6275338 A JP6275338 A JP 6275338A JP 27533894 A JP27533894 A JP 27533894A JP H08140378 A JPH08140378 A JP H08140378A
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- resonator
- ultrasonic
- vibration
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- driven
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、超音波振動子自体が回転するとな
く、被駆動体を円滑に駆動できる超音波アクチュエータ
を提供する。 【構成】 本発明は、略直方体の共振器１と、この共振
器１の長手方向に軸対称に配置され位相の異なる高周波
電圧を印加することにより共振器１に超音波楕円振動を
発生させる電気機械変換素子３と、共振器１の対向する
振動節位置を被駆動体に対する押圧力方向と直角方向か
ら保持する保持部材９と、共振器１の長手方向端面の中
央部に押圧されて共振器１が発生する超音波楕円振動に
より駆動される被駆動体とにより超音波アクチュエータ
を構成したものである。
く、被駆動体を円滑に駆動できる超音波アクチュエータ
を提供する。 【構成】 本発明は、略直方体の共振器１と、この共振
器１の長手方向に軸対称に配置され位相の異なる高周波
電圧を印加することにより共振器１に超音波楕円振動を
発生させる電気機械変換素子３と、共振器１の対向する
振動節位置を被駆動体に対する押圧力方向と直角方向か
ら保持する保持部材９と、共振器１の長手方向端面の中
央部に押圧されて共振器１が発生する超音波楕円振動に
より駆動される被駆動体とにより超音波アクチュエータ
を構成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電素子や電歪素子等
の電気機械変換素子により超音波振動を発生させ被駆動
体を駆動する超音波アクチュエータに関する。
の電気機械変換素子により超音波振動を発生させ被駆動
体を駆動する超音波アクチュエータに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の超音波アクチュエータの概略構成
について図９を参照して説明する。
について図９を参照して説明する。
【０００３】図９に示す超音波アクチュエータは、直方
体状の共振器５２の一面に２個の電気機械変換素子５１
が固定され超音波振動子５０が構成されている。共振器
５２の２個の電気機械変換素子５１が取り付けられた面
とは反対側の面に一対の摺動部材５７が固定され、この
摺動部材５７に図示しない被駆動体を押し当て、この被
駆動体を駆動するようになっている。前記共振器５２の
中央振動節位置にピン５３が圧入されており、このピン
５３に超音波振動子５０を挟み込む一対の支持板６０に
設けたＶ溝６３を係合している。
体状の共振器５２の一面に２個の電気機械変換素子５１
が固定され超音波振動子５０が構成されている。共振器
５２の２個の電気機械変換素子５１が取り付けられた面
とは反対側の面に一対の摺動部材５７が固定され、この
摺動部材５７に図示しない被駆動体を押し当て、この被
駆動体を駆動するようになっている。前記共振器５２の
中央振動節位置にピン５３が圧入されており、このピン
５３に超音波振動子５０を挟み込む一対の支持板６０に
設けたＶ溝６３を係合している。
【０００４】一対の支持板６０は、中間可動部材６５に
設けたピン６２に対して孔６１を挿入することにより回
動可能とするとともに、ピン６２に対してマイナス交差
の孔７１を設けたフランジ付きのブッシュ７０をつる巻
ばね７２の巻き部分７２ａを貫通しつつ押しこんで、一
対の支持板６０を中間可動部材６５に取り付けている。
つる巻ばね７２の一方の折曲部７２ｂは前記中間可動部
材６５に設けた挿入孔６４に挿入され、他方の折曲部７
２ｃは前記支持板６０に設けた挿入孔１００に挿入され
て、つる巻ばね７２による付勢力を一対の支持板６０を
介して超音波振動子５０に伝達するようになっている。
設けたピン６２に対して孔６１を挿入することにより回
動可能とするとともに、ピン６２に対してマイナス交差
の孔７１を設けたフランジ付きのブッシュ７０をつる巻
ばね７２の巻き部分７２ａを貫通しつつ押しこんで、一
対の支持板６０を中間可動部材６５に取り付けている。
つる巻ばね７２の一方の折曲部７２ｂは前記中間可動部
材６５に設けた挿入孔６４に挿入され、他方の折曲部７
２ｃは前記支持板６０に設けた挿入孔１００に挿入され
て、つる巻ばね７２による付勢力を一対の支持板６０を
介して超音波振動子５０に伝達するようになっている。
【０００５】上述した超音波アクチュエータにおいて
は、駆動原理として、前記共振器５２の一次の縦振動と
２次の屈曲振動の共振周波数を合わせるように共振器５
２の寸法を決めて、その周波数で２個の電気機械変換素
子５１に９０度位相のずれた駆動信号を供給することに
より摺動部材５７の位置で楕円振動を発生させ、被駆動
体であるロータを摺動部材５７に押しつけることによ
り、ロータが駆動される。
は、駆動原理として、前記共振器５２の一次の縦振動と
２次の屈曲振動の共振周波数を合わせるように共振器５
２の寸法を決めて、その周波数で２個の電気機械変換素
子５１に９０度位相のずれた駆動信号を供給することに
より摺動部材５７の位置で楕円振動を発生させ、被駆動
体であるロータを摺動部材５７に押しつけることによ
り、ロータが駆動される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した記超音波アク
チュエータにおいては、図１０に示すように、押圧力Ｆ
の作用点が図１０に示す被駆動体であるロータ８０から
の反力Ｆｒ1 、Ｆｒ2 の作用点の間の位置に設定されて
いるため、超音波振動子５０自体が回転することはな
い。しかし、このような構成の超音波振動子５０の保持
機構を用いて、ロータ８０を駆動しようとする場合、ロ
ータ８０の円周部に摺動部材５７を押しつける構造とな
り、ロータ８０の曲率との関係からあまり小さなロータ
８０を用いることができない。
チュエータにおいては、図１０に示すように、押圧力Ｆ
の作用点が図１０に示す被駆動体であるロータ８０から
の反力Ｆｒ1 、Ｆｒ2 の作用点の間の位置に設定されて
いるため、超音波振動子５０自体が回転することはな
い。しかし、このような構成の超音波振動子５０の保持
機構を用いて、ロータ８０を駆動しようとする場合、ロ
ータ８０の円周部に摺動部材５７を押しつける構造とな
り、ロータ８０の曲率との関係からあまり小さなロータ
８０を用いることができない。
【０００７】本発明は、上記従来技術の課題を解消し、
超音波振動子自体が回転するとなく、被駆動体を小型化
が可能な超音波アクチュエータを提供することを目的と
する。
超音波振動子自体が回転するとなく、被駆動体を小型化
が可能な超音波アクチュエータを提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、略直方体の共振器と、この
共振器の長手方向に軸対称に配置され位相の異なる高周
波電圧を印加することにより前記共振器に超音波楕円振
動を発生させる電気機械変換素子と、前記共振器の対向
する振動節位置を被駆動体に対する押圧力方向と直角方
向から保持する保持部材と、前記共振器の長手方向端面
の中央部に押圧されて共振器が発生する超音波楕円振動
により駆動される被駆動体とにより超音波アクチュエー
タを構成したものである。
に、請求項１記載の発明は、略直方体の共振器と、この
共振器の長手方向に軸対称に配置され位相の異なる高周
波電圧を印加することにより前記共振器に超音波楕円振
動を発生させる電気機械変換素子と、前記共振器の対向
する振動節位置を被駆動体に対する押圧力方向と直角方
向から保持する保持部材と、前記共振器の長手方向端面
の中央部に押圧されて共振器が発生する超音波楕円振動
により駆動される被駆動体とにより超音波アクチュエー
タを構成したものである。
【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の構成において、前記保持部材は、前記共振器の屈曲
振動の節位置を、縦振動方向に剛性が弱く、屈曲振動方
向に剛性が強い状態で保持する構成としたものである。
載の構成において、前記保持部材は、前記共振器の屈曲
振動の節位置を、縦振動方向に剛性が弱く、屈曲振動方
向に剛性が強い状態で保持する構成としたものである。
【００１０】さらに、請求項３記載の発明は、略直方体
の共振器と、この共振器の長手方向に軸対称に配置され
位相の異なる高周波電圧を印加することにより前記共振
器に超音波楕円振動を発生させる電気機械変換素子とを
有する超音波振動子と、この超音波振動子を縦振動方向
に移動可能に保持するハウジングと、このハウジングに
より回転可能に支持された被駆動体と、前記超音波振動
子を被駆動体側に圧接し前記共振器に生じる超音波楕円
振動を被駆動体に伝達してこの被駆動体を駆動する付勢
手段とにより超音波アクチュエータを構成したものであ
る。
の共振器と、この共振器の長手方向に軸対称に配置され
位相の異なる高周波電圧を印加することにより前記共振
器に超音波楕円振動を発生させる電気機械変換素子とを
有する超音波振動子と、この超音波振動子を縦振動方向
に移動可能に保持するハウジングと、このハウジングに
より回転可能に支持された被駆動体と、前記超音波振動
子を被駆動体側に圧接し前記共振器に生じる超音波楕円
振動を被駆動体に伝達してこの被駆動体を駆動する付勢
手段とにより超音波アクチュエータを構成したものであ
る。
【００１１】
【作用】請求項１記載の構成によれば、中心軸に対して
対称に２個の電気機械変換素子を配置した共振器を、保
持部材により振動節位置を被駆動体に対する押圧力方向
と直角方向から保持した状態で、前記共振器の長手方向
端面の中央部に被駆動体を押し当ててこの被駆動体を駆
動するものである。従って、簡略な構成で超音波振動子
を構成する共振器が回転することを防止しつつ被駆動体
を円滑に駆動できる。また、超音波楕円振動を生じさせ
る２個の電気機械変換素子の配置を、左右対称にしたた
めに、超音波楕円振動の方向を逆方向にしても、その形
状が歪むことはない。
対称に２個の電気機械変換素子を配置した共振器を、保
持部材により振動節位置を被駆動体に対する押圧力方向
と直角方向から保持した状態で、前記共振器の長手方向
端面の中央部に被駆動体を押し当ててこの被駆動体を駆
動するものである。従って、簡略な構成で超音波振動子
を構成する共振器が回転することを防止しつつ被駆動体
を円滑に駆動できる。また、超音波楕円振動を生じさせ
る２個の電気機械変換素子の配置を、左右対称にしたた
めに、超音波楕円振動の方向を逆方向にしても、その形
状が歪むことはない。
【００１２】請求項２記載の構成によれば、前記共振器
の屈曲振動の節位置を、縦振動方向に剛性が弱く、屈曲
振動方向に剛性が強い構造の保持部材で保持したことに
より、押圧力と縦振動と屈曲振動を阻害せずに被駆動体
を円滑に駆動できる。
の屈曲振動の節位置を、縦振動方向に剛性が弱く、屈曲
振動方向に剛性が強い構造の保持部材で保持したことに
より、押圧力と縦振動と屈曲振動を阻害せずに被駆動体
を円滑に駆動できる。
【００１３】請求項３記載の構成によれば、超音波振動
子がその縦振動方向にのみ移動可能にハウジングで支持
されているのてで、被駆動体を駆動する時超音波振動子
自体が回転することはなく、また、その縦振動が妨げら
れることはなく、簡略な構成で被駆動体を円滑に駆動で
きる。
子がその縦振動方向にのみ移動可能にハウジングで支持
されているのてで、被駆動体を駆動する時超音波振動子
自体が回転することはなく、また、その縦振動が妨げら
れることはなく、簡略な構成で被駆動体を円滑に駆動で
きる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】［第１実施例］図１乃至図５を参照して第
１実施例を説明する。
１実施例を説明する。
【００１６】（構成）第１実施例の超音波アクチュエー
タは、図１、図２に示すように、真鍮製で略直方体に形
成され中央部に焼き入れされたステンレス製のピン７が
圧入された共振器１と、この共振器１の長手方向の中心
軸４に関して図３にも示すように軸対称に配置され位相
の異なる高周波電圧を印加することにより前記共振器１
の一方の端面に超音波楕円振動を発生させる一対の電気
機械変換素子３とを有する超音波振動子８を備えるとと
もに、この超音波振動子８が挿入可能な凹部１１ａを備
えたハウジング１１と、このハウジング１１に取り付け
られ前記共振器１の対向する振動節位置を被駆動体であ
るロータ６に対する押圧力方向と直角方向から保持する
一対の保持部材９と、前記共振器１の長手方向端面に押
圧されて共振器１が発生する超音波楕円振動により駆動
される被駆動体であるロータ６と、前記超音波振動子８
の図１において下側から略中央部までの外周の一部を非
接触の状態で覆うコ字状の押圧部材１３と、前記ハウジ
ング１１の底部に共振器１の長手方向の中心軸４と同心
配置で螺合された調整ねじ１５と、この調整ねじ１５と
押圧部材１３との間に配置したばね体１４とを具備して
いる。前記共振器１の図１において上端面中央部には、
摺動体５を配置している。摺動体５はアルミナ粉末を９
０パーセント以上含むレジンで形成している。必要に応
じて、ロータ６の形状に合わせて曲率が与えられても良
い。
タは、図１、図２に示すように、真鍮製で略直方体に形
成され中央部に焼き入れされたステンレス製のピン７が
圧入された共振器１と、この共振器１の長手方向の中心
軸４に関して図３にも示すように軸対称に配置され位相
の異なる高周波電圧を印加することにより前記共振器１
の一方の端面に超音波楕円振動を発生させる一対の電気
機械変換素子３とを有する超音波振動子８を備えるとと
もに、この超音波振動子８が挿入可能な凹部１１ａを備
えたハウジング１１と、このハウジング１１に取り付け
られ前記共振器１の対向する振動節位置を被駆動体であ
るロータ６に対する押圧力方向と直角方向から保持する
一対の保持部材９と、前記共振器１の長手方向端面に押
圧されて共振器１が発生する超音波楕円振動により駆動
される被駆動体であるロータ６と、前記超音波振動子８
の図１において下側から略中央部までの外周の一部を非
接触の状態で覆うコ字状の押圧部材１３と、前記ハウジ
ング１１の底部に共振器１の長手方向の中心軸４と同心
配置で螺合された調整ねじ１５と、この調整ねじ１５と
押圧部材１３との間に配置したばね体１４とを具備して
いる。前記共振器１の図１において上端面中央部には、
摺動体５を配置している。摺動体５はアルミナ粉末を９
０パーセント以上含むレジンで形成している。必要に応
じて、ロータ６の形状に合わせて曲率が与えられても良
い。
【００１７】また、ばね体１４の付勢力を押圧部材１３
を介して共振器１のピン７に伝達し、これにより、超音
波振動子８の摺動体５をロータ６に押し当てるようにな
っている。
を介して共振器１のピン７に伝達し、これにより、超音
波振動子８の摺動体５をロータ６に押し当てるようにな
っている。
【００１８】前記一対のＬ状の保持部材９は厚み０．３
mm以下の金属板バネから形成され、その一辺は共振器１
の両面の中央屈曲節部分２に一致する配置で固定ねじ１
０を用いて共振器１に固定され、保持部材９の他辺はハ
ウジング１１の上面にねじ１２を用いて固定されてい
る。いる。
mm以下の金属板バネから形成され、その一辺は共振器１
の両面の中央屈曲節部分２に一致する配置で固定ねじ１
０を用いて共振器１に固定され、保持部材９の他辺はハ
ウジング１１の上面にねじ１２を用いて固定されてい
る。いる。
【００１９】ハウジング１１の上端より延出した延出部
１６に支持ピン１７が打ち込まれ、この支持ピン１７に
ベアリング１８を介して回転駆動されるロータ６が取り
付けられている。ロータ６の材質は、セラミックが適当
であり、本実施例においては靭性のあるジルコニアを用
いている。
１６に支持ピン１７が打ち込まれ、この支持ピン１７に
ベアリング１８を介して回転駆動されるロータ６が取り
付けられている。ロータ６の材質は、セラミックが適当
であり、本実施例においては靭性のあるジルコニアを用
いている。
【００２０】前記共振器１の側面に、一対の電気機械変
換素子３を長手方向の中心軸４に関して対称に配置する
ことにより、この共振器１が、図４、図５示すように、
共振縦振動（Ａ方向）と共振屈曲振動（Ｂ方向）が同時
に励起される。
換素子３を長手方向の中心軸４に関して対称に配置する
ことにより、この共振器１が、図４、図５示すように、
共振縦振動（Ａ方向）と共振屈曲振動（Ｂ方向）が同時
に励起される。
【００２１】（作用）第１実施例の駆動原理として、前
記共振器１の図４に示す１次の縦振動（Ａ方向振動）と
図５に示す２次の屈曲振動（Ｂ方向振動）の共振周波数
を合わせるように共振器１の寸法を決めて、その周波数
で２個の電気機械変換素子３に９０度位相のずれた電力
を供給することにより摺動体５の位置で超音波楕円振動
を発生させ、ロータ６をこれに押し付けることにより、
このロータ６が超音波楕円振動に対応して回転駆動され
る。
記共振器１の図４に示す１次の縦振動（Ａ方向振動）と
図５に示す２次の屈曲振動（Ｂ方向振動）の共振周波数
を合わせるように共振器１の寸法を決めて、その周波数
で２個の電気機械変換素子３に９０度位相のずれた電力
を供給することにより摺動体５の位置で超音波楕円振動
を発生させ、ロータ６をこれに押し付けることにより、
このロータ６が超音波楕円振動に対応して回転駆動され
る。
【００２２】即ち、超音波振動子８の２個の電気機械変
換素子３に図示しない高周波電源より、位相の９０度ず
れた共振器２の共振周波数の電圧を引加することによ
り、前記共振器１の長手方向端面中央部に接着固定され
た摺動材５に超音波楕円振動が生じ、ロータ６が回転駆
動される。この時、ロータ６に加える押圧力は調整ネジ
１５を調整とばね体１４の付勢力を変えることでを調整
することができる。
換素子３に図示しない高周波電源より、位相の９０度ず
れた共振器２の共振周波数の電圧を引加することによ
り、前記共振器１の長手方向端面中央部に接着固定され
た摺動材５に超音波楕円振動が生じ、ロータ６が回転駆
動される。この時、ロータ６に加える押圧力は調整ネジ
１５を調整とばね体１４の付勢力を変えることでを調整
することができる。
【００２３】（効果）本実施例の超音波アクチュエータ
によれば、中心軸４に対して、左右対称に２個の電気機
械変換素子３を配置したため、超音波楕円振動を逆転し
ても振動が歪まない。また、共振器１の振動節位置近傍
を弾性を有する保持部材９により縦振動方向に剛性が弱
く、屈曲振動方向に剛性が強い状態で保持したため、超
音波振動子８のロータ６に加える押圧力に支障が生じる
ことはない。
によれば、中心軸４に対して、左右対称に２個の電気機
械変換素子３を配置したため、超音波楕円振動を逆転し
ても振動が歪まない。また、共振器１の振動節位置近傍
を弾性を有する保持部材９により縦振動方向に剛性が弱
く、屈曲振動方向に剛性が強い状態で保持したため、超
音波振動子８のロータ６に加える押圧力に支障が生じる
ことはない。
【００２４】［第２実施例］本発明の第２実施例を図６
乃至図８を用いて説明する。本実施例においては、第１
実施例と同じ部位には同じ番号を示し、その詳細な説明
は省略する。
乃至図８を用いて説明する。本実施例においては、第１
実施例と同じ部位には同じ番号を示し、その詳細な説明
は省略する。
【００２５】（構成）第２実施例の超音波アクチュエー
タは、略Ｔ字状に形成したりん青銅合金製の共振器１９
と、この共振器１９の両側に共振器１９の長手方向の中
心軸に関して軸対称に配置した一対の電気機械変換素子
３と、アルミナレジン製の摺動体３５とにより超音波振
動子４０を構成するとともに、この超音波振動子４０を
両側から挟み込むように保持する上ハウジング２４、下
ハウジング２５と、この上ハウジング２４、下ハウジン
グ２５により支持され前記摺動体３５に押し当てられる
ロータ６とを具備している。前記共振器１９の２次屈曲
振動が生じる片面２箇所両面で４箇所の節位置に、焼き
入れたステンレス製のピン７が圧入されている。
タは、略Ｔ字状に形成したりん青銅合金製の共振器１９
と、この共振器１９の両側に共振器１９の長手方向の中
心軸に関して軸対称に配置した一対の電気機械変換素子
３と、アルミナレジン製の摺動体３５とにより超音波振
動子４０を構成するとともに、この超音波振動子４０を
両側から挟み込むように保持する上ハウジング２４、下
ハウジング２５と、この上ハウジング２４、下ハウジン
グ２５により支持され前記摺動体３５に押し当てられる
ロータ６とを具備している。前記共振器１９の２次屈曲
振動が生じる片面２箇所両面で４箇所の節位置に、焼き
入れたステンレス製のピン７が圧入されている。
【００２６】前記各電気機械変換素子３は、共振器１９
の一対のあご部２０に接着剤を用いて対称配置に接合さ
れ、共振器１９の端部に設けたねじ孔１９ａにこま２１
を貫通するねじ２２をねじ込むことで、圧縮応力が付与
された状態で強固に固定されている。
の一対のあご部２０に接着剤を用いて対称配置に接合さ
れ、共振器１９の端部に設けたねじ孔１９ａにこま２１
を貫通するねじ２２をねじ込むことで、圧縮応力が付与
された状態で強固に固定されている。
【００２７】また、共振器１の電気機械変換素子３を取
り付けた側の端面は、図７に示すようにロータ６の曲率
に対応して加工され、この端面に、アルミナレジン製の
摺動体３５を接着している。
り付けた側の端面は、図７に示すようにロータ６の曲率
に対応して加工され、この端面に、アルミナレジン製の
摺動体３５を接着している。
【００２８】前記上ハウジング２４、下ハウジング２５
は、ステンレス板により形成されるとともに、前記共振
器１９の長手方向の中心軸に沿った長穴２６、２７を上
下対称配置に備えている。そして、前記超音波振動子４
０における共振器１９の各ピン７を振動絶縁のためのＰ
ＴＦＥシート３９を介して前記長穴２６、２７に移動可
能に、かつ、ガタのないように挿入配置している。
は、ステンレス板により形成されるとともに、前記共振
器１９の長手方向の中心軸に沿った長穴２６、２７を上
下対称配置に備えている。そして、前記超音波振動子４
０における共振器１９の各ピン７を振動絶縁のためのＰ
ＴＦＥシート３９を介して前記長穴２６、２７に移動可
能に、かつ、ガタのないように挿入配置している。
【００２９】また、上ハウジング２４、下ハウジング２
５の一方の端部側には、上下対称配置に取付孔２８、２
９が穿設され、この取付孔２８、２９にベアリング１８
の中心部を貫通する軸体３７を嵌合している。また、ベ
アリング１８は被駆動体であるロータ６を回転可能に支
持している。
５の一方の端部側には、上下対称配置に取付孔２８、２
９が穿設され、この取付孔２８、２９にベアリング１８
の中心部を貫通する軸体３７を嵌合している。また、ベ
アリング１８は被駆動体であるロータ６を回転可能に支
持している。
【００３０】さらに、上ハウジング２４、下ハウジング
２５から外方に突出するピン７と、同じく上ハウジング
２４、下ハウジング２５から外方に突出する軸体３７と
に付勢手段としての一対の付勢ばね３０が架けられ、前
記超音波振動子４０の摺動体３５をロータ６に圧接する
ようになっている。
２５から外方に突出するピン７と、同じく上ハウジング
２４、下ハウジング２５から外方に突出する軸体３７と
に付勢手段としての一対の付勢ばね３０が架けられ、前
記超音波振動子４０の摺動体３５をロータ６に圧接する
ようになっている。
【００３１】上ハウジング２４の他方の端部は、オフセ
ット曲げ加工がされており、この部分に孔３１が穿設さ
れ、これと対応する下ハウジング２５にねじ孔３２が設
けられ、ねじ３３により、上ハウジング２４、下ハウジ
ング２５を強固に固定している。
ット曲げ加工がされており、この部分に孔３１が穿設さ
れ、これと対応する下ハウジング２５にねじ孔３２が設
けられ、ねじ３３により、上ハウジング２４、下ハウジ
ング２５を強固に固定している。
【００３２】（作用）本実施例の超音波アクチュエータ
の作用は、基本的には第１実施例の場合と同様である
が、予め求められた付勢ばね３０のばね定数と設計的に
求められるピン７と軸体１７との間の距離により、超音
波振動子４０のローラ６に対する押圧力が設定される。
このとき、前記各ピン７は長穴２６、２７に挿入されて
いるので、超音波振動子４０が押圧方向にのみガタなく
移動可能であり、ロータ６を回転させる時の反力で超音
波振動子４０自体が回転することを防止できる。
の作用は、基本的には第１実施例の場合と同様である
が、予め求められた付勢ばね３０のばね定数と設計的に
求められるピン７と軸体１７との間の距離により、超音
波振動子４０のローラ６に対する押圧力が設定される。
このとき、前記各ピン７は長穴２６、２７に挿入されて
いるので、超音波振動子４０が押圧方向にのみガタなく
移動可能であり、ロータ６を回転させる時の反力で超音
波振動子４０自体が回転することを防止できる。
【００３３】また、超音波振動子４０に圧入されたピン
７の位置が縦振動の節からはずれているが、上ハウジン
グ２４、下ハウジング２５に開けられた長穴２６、２７
に各ピン７が挿入されているので、超音波振動子４０が
その縦振動方向のみに移動可能であり、これにより縦振
動が妨げられることはない。
７の位置が縦振動の節からはずれているが、上ハウジン
グ２４、下ハウジング２５に開けられた長穴２６、２７
に各ピン７が挿入されているので、超音波振動子４０が
その縦振動方向のみに移動可能であり、これにより縦振
動が妨げられることはない。
【００３４】（効果）本実施例の超音波アクチュエータ
によれば、ロータ６を回転させる時の反力で超音波振動
子４０自体が回転することを防止でき、また、超音波振
動子４０がその縦振動方向に移動可能であるため、その
縦振動が妨げられることはないという効果が得られる。
によれば、ロータ６を回転させる時の反力で超音波振動
子４０自体が回転することを防止でき、また、超音波振
動子４０がその縦振動方向に移動可能であるため、その
縦振動が妨げられることはないという効果が得られる。
【００３５】尚、以上説明した超音波アクチュエータ
は、回転タイプに限らず、楕円振動発生部に移動体を押
圧することにより、リニア型の超音波アクチュエータに
も応用可能なことは自明である。
は、回転タイプに限らず、楕円振動発生部に移動体を押
圧することにより、リニア型の超音波アクチュエータに
も応用可能なことは自明である。
【００３６】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、簡略な構
成で超音波振動子を構成する共振器が回転することを防
止しつつ被駆動体を円滑に駆動できる超音波アクチュエ
ータを提供することができる。
成で超音波振動子を構成する共振器が回転することを防
止しつつ被駆動体を円滑に駆動できる超音波アクチュエ
ータを提供することができる。
【００３７】請求項２記載の発明によれば、被駆動体に
対する押圧力と縦振動と屈曲振動を阻害せずに被駆動体
を円滑に駆動できる超音波アクチュエータを提供するこ
とができる。
対する押圧力と縦振動と屈曲振動を阻害せずに被駆動体
を円滑に駆動できる超音波アクチュエータを提供するこ
とができる。
【００３８】請求項３記載の発明によれば、被駆動体を
駆動する時超音波振動子自体が回転することはなく、ま
た、その縦振動が妨げられることはなく、簡略な構成で
被駆動体を円滑に駆動できる超音波アクチュエータを提
供することができる。
駆動する時超音波振動子自体が回転することはなく、ま
た、その縦振動が妨げられることはなく、簡略な構成で
被駆動体を円滑に駆動できる超音波アクチュエータを提
供することができる。
【図１】第１実施例の超音波アクチュエータの一部切欠
断面図である。
断面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】第１実施例の超音波振動子を示す正面図であ
る。
る。
【図４】第１実施例の超音波振動子の縦振動を示す説明
図である。
図である。
【図５】第１実施例の超音波振動子の屈曲振動を示す説
明図である。
明図である。
【図６】第２実施例の超音波アクチュエータの分解斜視
図である。
図である。
【図７】第２実施例の超音波振動子の分解斜視図であ
る。
る。
【図８】第２実施例の超音波アクチュエータの平面図で
ある。
ある。
【図９】従来の超音波アクチュエータを示す概略斜視図
である。
である。
【図１０】従来の超音波アクチュエータの押圧力と反力
との関係を示す説明図である。
との関係を示す説明図である。
１ 共振器 ３ 電気機械変換素子 ５ 摺動体 ６ ロータ ７ ピン ８ 超音波振動子 ９ 保持部材 １１ ハウジング １３ 押圧部材 １４ ばね体 １５ 調整ねじ
Claims (3)
- 【請求項１】 略直方体の共振器と、この共振器の長手
方向に軸対称に配置され位相の異なる高周波電圧を印加
することにより前記共振器に超音波楕円振動を発生させ
る電気機械変換素子と、前記共振器の対向する振動節位
置を被駆動体に対する押圧力方向と直角方向から保持す
る保持部材と、前記共振器の長手方向端面の中央部に押
圧されて共振器が発生する超音波楕円振動により駆動さ
れる被駆動体とを有することを特徴とする超音波アクチ
ュエータ。 - 【請求項２】 前記保持部材は、前記共振器の屈曲振動
の節位置を、縦振動方向に剛性が弱く、屈曲振動方向に
剛性が強い状態で保持するものである請求項１記載の超
音波アクチュエータ。 - 【請求項３】 略直方体の共振器と、この共振器の長手
方向に軸対称に配置され位相の異なる高周波電圧を印加
することにより前記共振器に超音波楕円振動を発生させ
る電気機械変換素子とを有する超音波振動子と、この超
音波振動子を縦振動方向に移動可能に保持するハウジン
グと、このハウジングにより回転可能に支持された被駆
動体と、前記超音波振動子を被駆動体側に圧接し前記共
振器に生じる超音波楕円振動を被駆動体に伝達してこの
被駆動体を駆動する付勢手段とを有することを特徴とす
る超音波アクチュエータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275338A JPH08140378A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 超音波アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6275338A JPH08140378A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 超音波アクチュエータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08140378A true JPH08140378A (ja) | 1996-05-31 |
Family
ID=17554084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6275338A Withdrawn JPH08140378A (ja) | 1994-11-09 | 1994-11-09 | 超音波アクチュエータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08140378A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6211603B1 (en) | 1997-05-23 | 2001-04-03 | Seiko Instruments Inc. | Ultrasonic motor and electronic apparatus with ultrasonic motor |
| JP2007049873A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Fujinon Corp | アクチュエータ |
-
1994
- 1994-11-09 JP JP6275338A patent/JPH08140378A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6211603B1 (en) | 1997-05-23 | 2001-04-03 | Seiko Instruments Inc. | Ultrasonic motor and electronic apparatus with ultrasonic motor |
| JP2007049873A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Fujinon Corp | アクチュエータ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |