JPH08163879A - Ultrasonic oscillator and ultrasonic motor - Google Patents

Ultrasonic oscillator and ultrasonic motor

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Publication number
JPH08163879A
JPH08163879A JP6303330A JP30333094A JPH08163879A JP H08163879 A JPH08163879 A JP H08163879A JP 6303330 A JP6303330 A JP 6303330A JP 30333094 A JP30333094 A JP 30333094A JP H08163879 A JPH08163879 A JP H08163879A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic
elastic body
prismatic elastic
longitudinal direction
piezoelectric element
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6303330A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoki Funakubo
朋樹 舟窪
Takenao Fujimura
毅直 藤村
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP6303330A priority Critical patent/JPH08163879A/en
Publication of JPH08163879A publication Critical patent/JPH08163879A/en
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE: To obtain highly durable ultrasonic oscillator and ultrasonic motor which can be driven with low voltage through a simple structure. CONSTITUTION: The ultrasonic oscillator 10 comprises a basic resilient body 11, a multilayer piezoelectric element 15, a clamping resilient body 16 and a driver 17. The basic resilient body 11 is bonded, to four side faces thereof, with the multilayer piezoelectric elements 15. A rotor is pressed against the upper end of the ultrasonic oscillator 10 and secured in place.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気機械変換素子を駆
動源とした超音波振動子およびそれを用いた超音波モー
タに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic vibrator having an electromechanical conversion element as a drive source and an ultrasonic motor using the ultrasonic vibrator.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電磁型モータに代わる新しいモー
タとして超音波モータが注目されている。この超音波モ
ータは、従来の電磁型モータに比べて以下のような利点
を有している。 (1)ギヤなしで低回転高トルクが得られる。 (2)保持力が大きい。 (3)高分解能である。 (4)静粛性にとんでいる。 (5)磁気的ノイズを発生せず、またノイズの影響を受
けない。
2. Description of the Related Art In recent years, ultrasonic motors have attracted attention as new motors to replace electromagnetic motors. This ultrasonic motor has the following advantages over conventional electromagnetic motors. (1) Low rotation and high torque can be obtained without gears. (2) Large holding power. (3) High resolution. (4) It is extremely quiet. (5) It does not generate magnetic noise and is not affected by noise.

【0003】上記のような利点を有する超音波モータの
発明としては、先に本出願人が提案した特開平5−32
8755号公報記載の発明がある。上記発明は、図11
に示すように、超音波モータは角柱形状の超音波振動子
1と回転子2と締結部材3と押圧手段4とから構成され
る。超音波振動子1は圧電素子群5,6と共振器7,8
と複数の電極板とから構成されている。
As an invention of an ultrasonic motor having the above advantages, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-32 previously proposed by the present applicant was proposed.
There is an invention described in Japanese Patent No. 8755. The above invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 1, the ultrasonic motor is composed of an ultrasonic vibrator 1 having a prism shape, a rotor 2, a fastening member 3, and a pressing means 4. The ultrasonic vibrator 1 includes piezoelectric element groups 5 and 6 and resonators 7 and 8.
And a plurality of electrode plates.

【0004】上記構成の超音波モータは、圧電素子群
5,6に位相の90°異なる正弦波電圧を印加すると振
動面の直交した1次の屈曲振動が励起され、これにより
超音波振動子の端面に超音波楕円振動が励起される。す
ると、回転子2は楕円の向きに対応して時計回り、また
は反時計回りに回転する。
In the ultrasonic motor having the above-mentioned structure, when sinusoidal voltages having a phase difference of 90 ° are applied to the piezoelectric element groups 5 and 6, first-order bending vibrations of which vibration planes are orthogonal to each other are excited. The ultrasonic elliptical vibration is excited on the end face. Then, the rotor 2 rotates clockwise or counterclockwise according to the direction of the ellipse.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記特開平
5−328755号公報に記載される超音波モータには
以下のような問題点があった。すなわち、圧電素子およ
び共振器を締結部材により締結させるのであるが、その
締結圧力のばらつきにより共振周波数が大幅に変化して
しまう。また、圧電素子として0.3〜0.5mm厚の
ものを使用するため、駆動電圧が数百Vp−pと高くな
ってしまう。
However, the ultrasonic motor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-328755 has the following problems. That is, the piezoelectric element and the resonator are fastened by the fastening member, but the resonance frequency changes significantly due to variations in the fastening pressure. Moreover, since a piezoelectric element having a thickness of 0.3 to 0.5 mm is used, the driving voltage becomes as high as several hundreds Vp-p.

【0006】請求項1の目的は、共振周波数がばらつか
ない超音波振動子を提供するとともに、低電圧駆動可能
な超音波振動子を提供することにある。請求項2の目的
は、共振周波数がばらつかない超音波モータを提供する
とともに、低電圧駆動可能な超音波モータを提供するこ
とにある。
It is an object of the present invention to provide an ultrasonic vibrator in which the resonance frequency does not vary and at the same time provide an ultrasonic vibrator that can be driven at a low voltage. An object of claim 2 is to provide an ultrasonic motor in which the resonance frequency does not vary, and to provide an ultrasonic motor that can be driven at a low voltage.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、角柱
状弾性体と、該角柱状弾性体の長手方向と平行な4側面
のうちの少なくとも2面にその変位方向が角柱状弾性体
の長手方向となるように挟持された複数の積層型圧電素
子と、前記角柱状弾性体の長手方向と直角な端面に接合
された円環状駆動子とからなり、前記複数の積層型圧電
素子のそれぞれに位相差を持たせた交番電圧を印加する
ことにより、互いに振動モード面が直交する縮退した屈
曲共振振動を同時に励起し、前記円環状駆動子の位置で
超音波楕円振動を励起することを特徴とする超音波振動
子である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a prismatic elastic body and at least two of the four side surfaces parallel to the longitudinal direction of the prismatic elastic body whose displacement direction is the prismatic elastic body. Of a plurality of laminated piezoelectric elements sandwiched so as to be in the longitudinal direction, and an annular driving element joined to an end surface perpendicular to the longitudinal direction of the prismatic elastic body. By applying an alternating voltage with a phase difference to each, it is possible to simultaneously excite degenerate bending resonance vibrations in which vibration mode planes are orthogonal to each other, and to excite ultrasonic elliptical vibrations at the position of the annular driver. It is a characteristic ultrasonic transducer.

【0008】請求項2の目的は、角柱状弾性体と、該角
柱状弾性体の長手方向と平行な4側面のうちの少なくと
も2面にその変位方向が角柱状弾性体の長手方向となる
ように挟持された複数の積層型圧電素子と、前記角柱状
弾性体の長手方向と直角な端面に接合された円環状駆動
子と、該円環状駆動子に対して押圧保持されたロータと
からなり、前記複数の積層型圧電素子のそれぞれに位相
差を持たせた交番電圧を印加することにより、互いに振
動モード面が直交する縮退した屈曲共振振動を同時に励
起し、前記円環状駆動子の位置で超音波楕円振動を励起
させて前記ロータを回転駆動させることを特徴とする超
音波モータである。
It is an object of the present invention to provide a prismatic elastic body and at least two of the four side surfaces parallel to the longitudinal direction of the prismatic elastic body whose displacement direction is the longitudinal direction of the prismatic elastic body. A plurality of laminated piezoelectric elements sandwiched between the two, an annular drive element joined to the end face of the prismatic elastic body at a right angle to the longitudinal direction, and a rotor pressed against the annular drive element. By applying an alternating voltage having a phase difference to each of the plurality of laminated piezoelectric elements, degenerate bending resonance vibrations in which vibration mode planes are orthogonal to each other are simultaneously excited, and at the position of the annular driver. It is an ultrasonic motor characterized in that ultrasonic elliptical vibration is excited to drive the rotor to rotate.

【0009】[0009]

【作用】請求項1の作用は、複数からなる積層型圧電素
子の内、第1の一対の積層型圧電素子に電圧を印加する
と第1の屈曲共振振動が励起出来る。また、第2の一対
の積層型圧電素子に電圧を印加すると前記第1の屈曲振
動の振動面と直交する第2の屈曲共振振動が励起出来
る。第1の一対の積層型圧電素子と第2の一対の積層型
圧電素子とに位相がπ/2異なる電圧を印加すると、第
1の屈曲共振振動と第2の屈曲共振振動とが同時に励起
され、円環状駆動子の位置で超音波楕円振動を形成する
ことが出来る。
According to the operation of claim 1, when a voltage is applied to a first pair of laminated piezoelectric elements among a plurality of laminated piezoelectric elements, a first bending resonance vibration can be excited. When a voltage is applied to the second pair of laminated piezoelectric elements, a second bending resonance vibration orthogonal to the vibration surface of the first bending vibration can be excited. When voltages having a phase difference of π / 2 are applied to the first pair of laminated piezoelectric elements and the second pair of laminated piezoelectric elements, the first bending resonance vibration and the second bending resonance vibration are simultaneously excited. , Ultrasonic elliptical vibration can be formed at the position of the annular driver.

【0010】請求項2の作用は、請求項1の作用により
超音波楕円振動が励起された円環状駆動子にロータを押
圧すると、超音波楕円振動の振動に向きにしたがってロ
ータは時計廻りもしくは反時計廻りに回転駆動される。
According to the second aspect of the invention, when the rotor is pressed against the annular driving element in which the ultrasonic elliptical vibration is excited by the action of the first aspect, the rotor rotates clockwise or counterclockwise depending on the direction of the ultrasonic elliptical vibration. It is driven to rotate clockwise.

【0011】[0011]

【実施例1】図1〜図7は本実施例を示し、図1は超音
波振動子の正面図、図2は基本弾性体の正面図、図3は
超音波振動子の平面図、図4は静止状態と共振状態とを
示す説明図、図5は超音波モータの正面図、図6は同平
面図、図7は部材の一部を示す分解断面図である。
Embodiment 1 FIGS. 1 to 7 show the present embodiment, FIG. 1 is a front view of an ultrasonic transducer, FIG. 2 is a front view of a basic elastic body, and FIG. 3 is a plan view of an ultrasonic transducer. 4 is an explanatory view showing a stationary state and a resonance state, FIG. 5 is a front view of the ultrasonic motor, FIG. 6 is a plan view of the same, and FIG. 7 is an exploded sectional view showing a part of the member.

【0012】図1に示すように、超音波振動子10は基
本弾性体11と積層型圧電素子15と挟持用弾性体16
と駆動子17とから構成されている。図2に示すよう
に、基本弾性体11はステンレス材からなり断面が正方
形状をした角柱形状であり、ほぼ上半分はその断面が大
きく形成され(8mm×8mm)、残りの下半分は小さ
く形成され(4mm×4mm)、その境には段差部14
が設けられている。そして、長手方向中心部にはφ3m
mの穴12があけられるとともに中心部にはφ2mmの
タップ13が切られている。
As shown in FIG. 1, the ultrasonic transducer 10 includes a basic elastic body 11, a laminated piezoelectric element 15, and a sandwiching elastic body 16.
And a driver element 17. As shown in FIG. 2, the basic elastic body 11 is made of a stainless steel material and has a prismatic shape with a square cross section. The upper half has a large cross section (8 mm × 8 mm) and the remaining lower half has a small size. (4 mm x 4 mm), and the step 14
Is provided. And φ3m in the longitudinal center
A hole 12 of m is drilled and a tap 13 of φ2 mm is cut at the center.

【0013】以下、超音波振動子10の作成方法につい
て説明する。図1に示すように、基本弾性体11の4側
面に積層型圧電素子15を図のように段差14につき当
てるようにして挟持用弾性体16によりビスを用いて固
定する。この時、50Nから200N程度の圧縮力を加
えながら、エポキシ系の接着剤を用いて固定する。接着
する面は、積層型圧電素子15が基本弾性体11および
挟持用弾性体16と接するすべての面である。図3に示
すβ,γ,δの方向から見た面に関しても同様の方法で
作成する。
The method of producing the ultrasonic transducer 10 will be described below. As shown in FIG. 1, the laminated piezoelectric element 15 is fixed to the four side surfaces of the basic elastic body 11 with screws by the sandwiching elastic body 16 so that the laminated piezoelectric element 15 contacts the step 14 as shown in the figure. At this time, it is fixed using an epoxy adhesive while applying a compressive force of about 50N to 200N. The surfaces to be bonded are all surfaces where the laminated piezoelectric element 15 contacts the basic elastic body 11 and the sandwiching elastic body 16. The surface viewed from the directions of β, γ, and δ shown in FIG. 3 is also created by the same method.

【0014】積層型圧電素子15から出ている電気端子
は、それぞれ対向する面に設けられた積層型圧電素子1
5どうしが逆の伸縮となるように結線する。具体的に
は、例えば図1に示すB(+)とB’(−),B(−)
とB’(+)のように結線する。結線したA,A’端子
を以下電気端子Aとし(A’端子はA端子の積層型圧電
素子15と対向する面に配設された積層型圧電素子15
からでる電気端子であり図示を省略する)、B,B’端
子を以下電気端子Bとする。振動子の先端部には円環状
の樹脂にアルミナセラミックの砥粒を分散させた砥石か
らなる駆動子17が接合されている。
The electric terminals coming out of the laminated piezoelectric element 15 are provided on opposite surfaces of the laminated piezoelectric element 1.
5 Connect the wires so that they expand and contract in the opposite direction. Specifically, for example, B (+) and B '(-), B (-) shown in FIG.
And B '(+). The connected A and A ′ terminals are hereinafter referred to as electric terminals A (A ′ terminal is a laminated piezoelectric element 15 disposed on a surface facing the laminated piezoelectric element 15 of the A terminal).
The electrical terminals are shown in the figure and are not shown), and the B and B'terminals are hereinafter referred to as electrical terminals B. A driver element 17 made of a grindstone in which abrasive grains of alumina ceramic are dispersed in an annular resin is joined to the tip of the vibrator.

【0015】次に、超音波振動子10の作用について説
明する。超音波振動子10は積層型圧電素子15の電気
端子Aに50kHzの交番電圧を印加すると、図4に示
すようなα(β)方向の2次の屈曲振動が励起できる。
積層圧電素子の電気端子Bに50kHzの交番電圧を印
加すると、図4に示すようなγ(δ)方向の2次の屈曲
振動が励起できる。そこで、電気端子Aに共振周波数周
波で振幅10Vp−pの交番電圧を印加し、電気端子B
に位相が90度ずれた同一周波数,同振幅の交番電圧を
印加すると、図1に示すように、駆動子17の各部分に
おいて円環の接線方向の超音波楕円振動(C.W.また
はC.C.W.)が励起出来た。
Next, the operation of the ultrasonic transducer 10 will be described. When an alternating voltage of 50 kHz is applied to the electric terminal A of the laminated piezoelectric element 15, the ultrasonic vibrator 10 can excite a secondary bending vibration in the α (β) direction as shown in FIG.
When an alternating voltage of 50 kHz is applied to the electric terminal B of the laminated piezoelectric element, secondary bending vibration in the γ (δ) direction as shown in FIG. 4 can be excited. Therefore, an alternating voltage having an amplitude of 10 Vp-p at the resonance frequency is applied to the electric terminal A, and the electric terminal B is applied.
When an alternating voltage having the same frequency and the same amplitude with a phase difference of 90 degrees is applied to each of them, as shown in FIG. 1, ultrasonic elliptical vibration (C.W. or C.W. .C.W.) Could be excited.

【0016】次に、上記超音波振動子10を用いた超音
波モータ20について説明する。図5に示すように、超
音波モータ20は超音波振動子10とネジの切られた軸
21とロータ24とコイルバネ22と調節ネジ23との
各部材から構成される。以下、超音波モータ20の作成
方法について、図7を参考に説明する。超音波振動子1
0の穴12に軸21が挿入されてタップ13の切られた
部分で接着される。ロータ24は図7にその断面図を示
すように、中心部にベアリング26が圧入され、また超
音波振動子10の駆動子17と接触する部分にはジルコ
ニアセラミクスからなる円環状の摺動部材25が接合さ
れている。ロータ24はバネ22により超音波振動子1
0に押圧固定される。押圧力は調節ネジ23により調節
される。超音波モータ20を固定する場合にはその下部
に突き出た軸21を図示しない基台にねじ込み固定す
る。
Next, an ultrasonic motor 20 using the ultrasonic vibrator 10 will be described. As shown in FIG. 5, the ultrasonic motor 20 is composed of the ultrasonic vibrator 10, a threaded shaft 21, a rotor 24, a coil spring 22, and an adjusting screw 23. Hereinafter, a method for producing the ultrasonic motor 20 will be described with reference to FIG. 7. Ultrasonic transducer 1
The shaft 21 is inserted into the hole 12 of 0 and adhered at the cut portion of the tap 13. As shown in the sectional view of FIG. 7, the rotor 24 has a bearing 26 press-fitted in the center thereof, and an annular sliding member 25 made of zirconia ceramics at a portion in contact with the driver 17 of the ultrasonic transducer 10. Are joined. The rotor 24 uses the spring 22 for the ultrasonic transducer 1.
It is pressed and fixed at 0. The pressing force is adjusted by the adjusting screw 23. When the ultrasonic motor 20 is fixed, the shaft 21 protruding below the screw motor 21 is screwed and fixed to a base (not shown).

【0017】上記構成の超音波モータ20は、先に示し
たように超音波振動子10の電気端子Aと電気端子Bと
に周波数50kHz,振幅10Vp−p、位相差+90
度または−90度の交番電圧を印加する。すると、ロー
タ24が時計廻りまたは反時計廻りに回転する。
As described above, the ultrasonic motor 20 having the above-described structure has a frequency of 50 kHz, an amplitude of 10 Vp-p, and a phase difference of +90 between the electric terminals A and B of the ultrasonic vibrator 10.
Or an alternating voltage of -90 degrees is applied. Then, the rotor 24 rotates clockwise or counterclockwise.

【0018】本実施例によれば、振動源として積層型圧
電素子を用いたので駆動電圧を下げることができる。ま
た、圧電素子および共振器を締結部材により締結させる
構造ではないので、共振周波数もばらつきも押さえられ
る。さらに、積層型圧電素子を圧縮力を加えた状態で組
み立ててあるため圧電素子内部での破壊が無くなり、寿
命が大幅に延びる。また、屈曲2次振動を用いたので振
動子の中央部に節ができ、そこで振動子を固定できる。
さらに、単純な構造であるのでコストダウンが図りやす
い。また、この振動子を利用して超音波モータを構成し
た場合は、高効率な超音波モータを提供することができ
る。
According to this embodiment, since the laminated piezoelectric element is used as the vibration source, the driving voltage can be lowered. Further, since the piezoelectric element and the resonator are not structured to be fastened by the fastening member, variations in resonance frequency can be suppressed. Furthermore, since the laminated piezoelectric element is assembled under the condition that a compressive force is applied, the piezoelectric element is not broken and the life is greatly extended. Further, since the bending secondary vibration is used, a node is formed at the center of the vibrator, and the vibrator can be fixed there.
Further, the simple structure facilitates cost reduction. Moreover, when an ultrasonic motor is configured using this vibrator, a highly efficient ultrasonic motor can be provided.

【0019】[0019]

【実施例2】図8〜図10は本実施例を示し、図8は超
音波振動子の正面図、図9は同平面図、図10は静止状
態と共振状態とを示す説明図である。
Second Embodiment FIGS. 8 to 10 show the present embodiment, FIG. 8 is a front view of an ultrasonic transducer, FIG. 9 is a plan view of the same, and FIG. 10 is an explanatory view showing a stationary state and a resonance state. .

【0020】本実施例の超音波振動子30が前記実施例
1の超音波振動子10に対して主に異なる点は、基本弾
性体11の4側面を平面に形成し、4側面のほぼ長手方
向全長にわたって積層型圧電素子15を設けた点であ
る。電気的な配線に関しては前記実施例1と同様であ
る。超音波振動子30の製造方法については前記実施例
1と同様なので説明を省略する。
The ultrasonic vibrator 30 of the present embodiment is different from the ultrasonic vibrator 10 of the first embodiment mainly in that four side surfaces of the basic elastic body 11 are formed into flat surfaces, and the four side surfaces are substantially longitudinal. The point is that the laminated piezoelectric element 15 is provided over the entire length in the direction. The electrical wiring is the same as in the first embodiment. The method of manufacturing the ultrasonic transducer 30 is the same as that in the first embodiment, and therefore the description thereof is omitted.

【0021】超音波振動子30の作用が前記実施例1と
異なる点は、図10に示すように、超音波振動子30に
振動面が直交する2方向の1次の屈曲振動を励起する点
である。これにより、駆動子17の各部において前記実
施例1に示したものと同様な超音波楕円振動を発生させ
ることができる。
The operation of the ultrasonic oscillator 30 is different from that of the first embodiment, as shown in FIG. 10, in that the ultrasonic oscillator 30 excites a primary bending vibration in two directions whose vibration planes are orthogonal to each other. Is. As a result, ultrasonic elliptical vibration similar to that shown in the first embodiment can be generated in each part of the driver element 17.

【0022】本実施例の超音波振動子30を用いた超音
波モータの構成が前記実施例1と異なる点は、図示を省
略したが、前記実施例1と同様な軸を超音波振動子30
の穴12に挿入し、1次の屈曲振動の節位置で固定する
点である。超音波モータの作用は、前記実施例1と同様
であり、説明を省略する。
Although the configuration of the ultrasonic motor using the ultrasonic transducer 30 of this embodiment is different from that of the first embodiment, the illustration is omitted, but the same axis as that of the first embodiment is used for the ultrasonic transducer 30.
It is a point to be inserted into the hole 12 and fixed at the node position of the primary bending vibration. The operation of the ultrasonic motor is the same as that in the first embodiment, and the explanation is omitted.

【0023】本実施例によれば、前記実施例1に比べて
積層圧電素子の接着面積を大きくしたので振動の出力を
大きくすることができる。また、それによりモータ出力
を大きくすることができる。
According to this embodiment, the adhesion area of the laminated piezoelectric element is made larger than that of the first embodiment, so that the vibration output can be increased. Moreover, the motor output can be increased accordingly.

【0024】以上の各実施例においては、直交する1次
または2次の屈曲振動を利用した超音波振動子または超
音波モータについて述べたが、本発明はこれに限定する
ものではなく、さらに高次の屈曲振動を用いても良い。
In each of the above-mentioned embodiments, the ultrasonic oscillator or ultrasonic motor utilizing orthogonal primary or secondary bending vibrations has been described, but the present invention is not limited to this, and higher The following bending vibration may be used.

【0025】[0025]

【発明の効果】請求項1の効果は、振動源として積層型
圧電素子を用いたので駆動電圧を下げることができる。
また、圧電素子および共振器を締結部材により締結させ
る構造ではないので、共振周波数もばらつきも押さえら
れる。さらに、積層型圧電素子を圧縮力を加えた状態で
組み立ててあるため圧電素子内部での破壊が無くなり、
寿命が大幅に延びる。また、単純な構造であるのでコス
トダウンが図りやすい。
According to the effect of the present invention, since the laminated piezoelectric element is used as the vibration source, the driving voltage can be lowered.
Further, since the piezoelectric element and the resonator are not structured to be fastened by the fastening member, variations in resonance frequency can be suppressed. Furthermore, since the laminated piezoelectric element is assembled under the condition that a compressive force is applied, there is no destruction inside the piezoelectric element,
The life is greatly extended. In addition, the simple structure facilitates cost reduction.

【0026】請求項2の効果は、請求項1により得た超
音波振動子を用いたことにより、単純な構成で低電圧駆
動が可能な高耐久の回転モータを実現できる。
According to the effect of claim 2, by using the ultrasonic vibrator obtained according to claim 1, it is possible to realize a highly durable rotary motor which can be driven at a low voltage with a simple structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a first embodiment.

【図2】実施例1を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the first embodiment.

【図3】実施例1を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the first embodiment.

【図4】実施例1を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing the first embodiment.

【図5】実施例1を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing the first embodiment.

【図6】実施例1を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing the first embodiment.

【図7】実施例1を示す分解断面図である。FIG. 7 is an exploded cross-sectional view showing the first embodiment.

【図8】実施例2を示す正面図である。FIG. 8 is a front view showing a second embodiment.

【図9】実施例2を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a second embodiment.

【図10】実施例2を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a second embodiment.

【図11】従来例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 超音波振動子 11 基本弾性体 15 積層型圧電素子 16 挟持用弾性体 17 駆動子 20 超音波モータ 21 軸 22 コイルバネ 23 調節ネジ 24 ロータ 25 摺動材 26 ベアリング 10 Ultrasonic Transducer 11 Basic Elastic Body 15 Laminated Piezoelectric Element 16 Elastic Body for Holding 17 Driver 20 Ultrasonic Motor 21 Shaft 22 Coil Spring 23 Adjusting Screw 24 Rotor 25 Sliding Material 26 Bearing

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 角柱状弾性体と、該角柱状弾性体の長手
方向と平行な4側面のうちの少なくとも2面にその変位
方向が角柱状弾性体の長手方向となるように挟持された
複数の積層型圧電素子と、前記角柱状弾性体の長手方向
と直角な端面に接合された円環状駆動子とからなり、前
記複数の積層型圧電素子のそれぞれに位相差を持たせた
交番電圧を印加することにより、互いに振動モード面が
直交する縮退した屈曲共振振動を同時に励起し、前記円
環状駆動子の位置で超音波楕円振動を励起することを特
徴とする超音波振動子。
1. A prismatic elastic body, and a plurality of prismatic elastic bodies sandwiched by at least two of the four side surfaces parallel to the longitudinal direction of the prismatic elastic body such that the displacement direction is the longitudinal direction of the prismatic elastic body. Of the laminated piezoelectric element and an annular driving element joined to an end surface perpendicular to the longitudinal direction of the prismatic elastic body, and an alternating voltage with a phase difference is applied to each of the plurality of laminated piezoelectric elements. An ultrasonic vibrator characterized in that when applied, it simultaneously excites degenerate bending resonance vibrations in which vibration mode planes are orthogonal to each other, and excites ultrasonic elliptical vibrations at the position of the annular driver.
【請求項2】 角柱状弾性体と、該角柱状弾性体の長手
方向と平行な4側面のうちの少なくとも2面にその変位
方向が角柱状弾性体の長手方向となるように挟持された
複数の積層型圧電素子と、前記角柱状弾性体の長手方向
と直角な端面に接合された円環状駆動子と、該円環状駆
動子に対して押圧保持されたロータとからなり、前記複
数の積層型圧電素子のそれぞれに位相差を持たせた交番
電圧を印加することにより、互いに振動モード面が直交
する縮退した屈曲共振振動を同時に励起し、前記円環状
駆動子の位置で超音波楕円振動を励起させて前記ロータ
を回転駆動させることを特徴とする超音波モータ。
2. A prismatic elastic body and a plurality of prismatic elastic bodies sandwiched by at least two of the four side surfaces parallel to the longitudinal direction of the prismatic elastic body such that the displacement direction is the longitudinal direction of the prismatic elastic body. Of the multilayer piezoelectric element, an annular drive element joined to an end surface of the prismatic elastic body at a right angle to the longitudinal direction, and a rotor pressed against the annular drive element. By applying an alternating voltage with a phase difference to each of the piezoelectric elements, the degenerate bending resonance vibrations in which the vibration mode planes are orthogonal to each other are simultaneously excited, and the ultrasonic elliptical vibration is generated at the position of the annular driver. An ultrasonic motor which is excited to rotate the rotor.
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