JPH09247962A - 振動アクチュエータを用いた駆動装置及び搬送装置 - Google Patents

振動アクチュエータを用いた駆動装置及び搬送装置

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JPH09247962A
JPH09247962A JP8048610A JP4861096A JPH09247962A JP H09247962 A JPH09247962 A JP H09247962A JP 8048610 A JP8048610 A JP 8048610A JP 4861096 A JP4861096 A JP 4861096A JP H09247962 A JPH09247962 A JP H09247962A
Authority
JP
Japan
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vibration actuator
elastic body
rotation transmission
actuator
conveyance
Prior art date
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Pending
Application number
JP8048610A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuyasu One
一泰 大根
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧と支持する機構を合理的に配置し、狭い
場所に配置することを可能とする。 【解決手段】 平板状の弾性体に電気機械変換素子を配
置して、駆動電圧を印加することにより、その弾性体の
所定位置に存在する駆動力取出部に楕円運動を生じさせ
る振動アクチュエータ10と、振動アクチュエータ10
の駆動力取出部に接触するローラ23と、ローラ23を
回転可能に支持する第1フレーム21と、振動アクチュ
エータ10を支持する第2フレーム22と、第1フレー
ム21と第2フレームとを振動アクチュエータ10の相
対移動方向の両端側で連結して、弾性体11とローラ2
3とを加圧する加圧機構24を備える。加圧機構24
は、ローラの回転中心から、第2フレーム22の外面ま
での寸法にほぼ納まる大きさである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、振動アクチュエー
タを用いた駆動装置及びカード,印刷用紙その他のシー
ト状体等を搬送する振動アクチュエータを用いた搬送装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は、従来の振動アクチュエータの一
例を示す斜視図である。振動アクチュエータ10は、矩
形平板状の弾性体11と、この弾性体11の一方の面に
貼付され、弾性体11に縦振動と屈曲振動を調和的に発
生させる電気機械変換素子12とからなる超音波モータ
である。
【0003】弾性体11は、他方の面に駆動力取出部1
1a,11bが形成され、移動方向の側面に支持用突起
部11c,11dが形成されている。電気機械変換素子
12は、電気信号と機械的な変位とのエネルギー変換を
行なう圧電素子、電歪素子等の素子であり、駆動用の電
気機械変換素子12a,12bと、モニタ用の電気機械
変換素子12p,12p’とを備えている。これらの弾
性体11と電気機械変換素子12は、移動方向に関して
縦振動1次モード及び屈曲振動4次モードの周波数が近
い値になるように設計・製作されている。
【0004】この振動アクチュエータ10は、電気機械
変換素子12a,12bに90°位相差のある交流電圧
を印加して、弾性体11に縦振動1次モードと屈曲振動
4次モードとを調和的に発生させると、屈曲振動4次モ
ードの腹となる部分(駆動力取出部11a,11bの位
置)が楕円運動することにより、駆動力を得る。この振
動アクチュエータ10は、駆動力を取り出すために、自
走する場合のレール又は搬送する場合の搬送対象物(以
下、相対運動部材という。)に、駆動力取出部11a,
11bを加圧接触させる必要がある。このために、加圧
構造などを備え、確実に駆動力を取り出せるようにした
振動アクチュエータを用いた駆動装置が提案されてい
る。
【0005】図4は、従来の振動アクチュエータを用い
た駆動装置の一例を示す図であって、図4(A)は側面
図、図4(B)は底面図である。この振動アクチュエー
タ駆動装置100は、振動アクチュエータ10と、フレ
ーム101と、ローラ102と、加圧支持機構103と
から構成されている。フレーム101は、前後に2本ず
つアーム部を有するH型の部材であり、このフレーム1
01の各アーム部の間には、ローラ102A,102B
が回転自在に設けられている。このローラ102A,1
02Bは、振動アクチュエータ10の駆動力取出部11
a,11bに接触する位置に配置されており、不図示の
相対運動部材と接触して、駆動力を伝達する。
【0006】加圧支持部機構103は、弾性体11を支
持するとともに、弾性体11とローラ102を加圧する
機構であり、フレーム101の中央部両側のねじ部に螺
合し、振動アクチュエータ10の支持用突起部11c,
11dの孔と緩く嵌合するボルト103aと、このボル
ト103aに緩く嵌合し、振動アクチュエータ10を上
面から押さえる押さえ板103bと、この押さえ板10
3bと座金103dの間に配置される加圧用のコイルス
プリング103cと等とを備えている。コイルスプリン
グ103cは、ボルト103aを回転することにより、
付勢力を調整することができる。
【0007】振動アクチュエータ10が駆動されると、
駆動力取出部11a,11bの先端に楕円運動が発生
し、これらと接触するローラ102A,102Bが回転
駆動され、これらのローラ102A,102Bと接触す
る相対運動部材との間で相対運動を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の振動アクチュエータは、弾性体11の支持と加圧とを
加圧支持機構103によって同時に行っていたので、こ
の加圧支持機構103は、弾性体11の上面側や左右側
面側に大きく張り出してしまう、という問題があった。
このために、この振動アクチュエータを用いた駆動装置
は、この加圧支持機構103の分だけ大きく出っ張って
しまい、設置場所が制限されるうえ、装置全体の小形化
が阻まれていた。
【0009】本発明は、振動アクチュエータの加圧と支
持する機構を合理的に配置し、狭い場所に配置できる振
動アクチュエータを用いた駆動装置及び搬送装置を提供
することを課題とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1の発明は、平板状の弾性体に電気機械変換
素子を配置して、駆動電圧を印加することにより、前記
弾性体の所定位置に存在する駆動力取出部に楕円運動を
生じさせる振動アクチュエータと、前記振動アクチュエ
ータの駆動力取出部に接触する回転伝達部材と、前記回
転伝達部材を回転可能に支持する第1の支持部材と、前
記振動アクチュエータを支持する第2の支持部材と、前
記第1の支持部材と前記第2の支持部材とを前記振動ア
クチュエータの相対移動方向の両端側で連結して、前記
弾性体と前記回転伝達部材とを加圧する加圧機構と、を
備えている。請求項2の発明は、請求項1に記載の振動
アクチュエータを用いた駆動装置において、前記加圧機
構は、前記回転伝達部材の回転中心から、前記第2の支
持部材の外面までの寸法にほぼ納まる大きさであること
を特徴とする。請求項3の発明は、平板状の弾性体に電
気機械変換素子を配置して、駆動電圧を印加することに
より、前記弾性体の所定位置に存在する駆動力取出部に
楕円運動を生じさせる振動アクチュエータと、前記振動
アクチュエータの駆動力取出部に接触する回転伝達部材
と、前記回転伝達部材を回転可能に支持する第1の支持
部材と、前記振動アクチュエータを支持する第2の支持
部材と、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とを
前記振動アクチュエータの相対移動方向の両端側で連結
して、前記弾性体と前記回転伝達部材とを加圧する加圧
機構と、前記回転伝達部材の回転力が伝達され、シート
状体を搬送する搬送機構と、を備えている。請求項4の
発明は、請求項3に記載の振動アクチュエータを用いた
搬送装置において、前記搬送機構は、前記回転伝達部材
と同軸に設けられた搬送駆動ローラと、前記搬送ローラ
との間に前記シート状体を挟んで搬送する搬送従動ロー
ラとを備えることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)以下、図面等を参照して、実施形態に
ついて詳細に説明する。以下に説明する各実施形態にお
いて、振動アクチュエータ10は、前述した従来例と同
様であるので、同一の符号を付して、重複する説明を省
略する。図1は、本発明による振動アクチュエータを用
いた駆動装置の実施形態を示した図である。
【0012】振動アクチュエータを用いた駆動装置20
は、縦1次−屈曲4次(L1−B4)型の超音波モータ
である振動アクチュエータ10と、第1フレーム21
と、第2フレーム22と、ローラ23と、加圧機構24
とから構成されている。第1フレーム21は、振動アク
チュエータ10の弾性体11とほぼ同じ幅の部材であ
り、ローラ23A,23Bを回転自在に支持している。
各ローラ23A,23Bは、弾性体11の駆動力取出部
11a,11bと接触する位置に設けられている。
【0013】第2フレーム22は、振動アクチュエータ
10の弾性体11よりもやや狭い幅の本体22aと、本
体22aの前後端に連接された曲げ起こし部22bと、
各曲げ起こし部22bに連接されたフランジ部22cと
からなるU字型部材である。また、本体22aの中央部
両側には、弾性体11の支持用突起部11c,11dと
対応した位置に支持用突起部21dが形成されている。
第2フレーム22は、加圧機構24を介して、第1フレ
ーム21と連結されている。
【0014】ローラ23A,23Bは、弾性体11の駆
動力取出部11a,11bに発生した楕円運動によって
回転し、その回転を相対運動部材に伝達するための部材
である。
【0015】加圧機構24は、弾性体11とローラ23
A,23Bとを加圧接触させる機構であり、第2フレー
ム22の孔を通して、第1フレーム21に螺合するボル
ト24aと、ボルト24aの頭部に挿入された座金24
bと第2フレーム22のフランジ部22cとの間に挿入
されたコイルスプリング24c等とから構成されてい
る。
【0016】この実施形態の振動アクチュエータを用い
た駆動装置20は、弾性体11とほぼ同じ幅であって、
加圧機構24が振動アクチュエータ10の走行方向の前
後に配置され、第2フレーム22の曲げ起こし部21b
の高さ以内にほぼ納まっている。したがって、高さ及び
幅がコンパクトになり、大きな出っ張り部分もなくなっ
た。
【0017】(第2実施形態)図2は、本発明による振
動アクチュエータを用いた搬送装置の実施形態を示す図
である。この実施形態の搬送装置30は、カードや印刷
用紙などのシート状体40を搬送するのに適した装置で
あり、振動アクチュエータ10と、第1フレーム31
と、第2フレーム32と、ローラ33と、加圧機構34
と、搬送機構35等とから構成されている。
【0018】第1フレーム31は、動力室31aと搬送
台31bとに大きく別れており、動力室31aには、振
動アクチュエータ10が配置されている。第1フレーム
31には、動力室31aと搬送台31bとを貫通する2
本の軸35aが設けられており、各々の軸35aの動力
室31a側には、それぞれ動力伝達用のローラ33が設
けられ、搬送台31b側には、それぞれ3個の搬送駆動
リング35bが設けられている。また、第1フレーム3
1は、搬送台31b側に、シート状体を搬送駆動リング
35bと挟んで搬送する搬送従動ローラ35cが回転自
在に設けられている。搬送駆動リング35bと搬送従動
ローラ35cとは、シート状体40を滑ることなく搬送
するために、適度な弾性と摩擦力をもったゴム製のもの
が好適に使用される。
【0019】第2フレーム32は、振動アクチュエータ
10を支持する部材であり、加圧機構34を介して、第
1フレーム31に連結されている。加圧機構34は、図
1の加圧機構24とほぼ同じ構造である。
【0020】振動アクチュエータ10に駆動信号が印加
され、弾性体11の駆動力取出部11a,11bに楕円
運動が発生すると、加圧機構34によって加圧接触した
ローラ33A,33Bが回転する。ローラ33A,33
Bが回転すると、軸35aを介して、搬送駆動リング3
5bが回転し、搬送従動ローラ35cとの間に挟まれた
シート状体40を、搬送台31bに沿って、矢印方向X
に搬送することができる。
【0021】この実施形態の振動アクチュエータを用い
た搬送装置30は、加圧機構34が振動アクチュエータ
10の走行方向の前後に配置され、第2フレーム32の
曲げ起こし部32bの高さ以内にほぼ納まっている。し
たがって、厚さが薄くなり、大きな出っ張り部分もなく
なったので、自動販売機,券売機,貸し玉機,CD,A
TM,携帯用情報機器などの各種の装置に組み込みやす
くなった。
【0022】この搬送装置30は、プリペイドカードと
して使用される磁気記録層が形成されたPETカード
や、磁気ストライプやICチップが設けられたプラスチ
ックカードなどのシート状体を搬送対象とすることがで
きる。この場合には、振動アクチュエータ10は、磁気
を発生させることがないので、カードの記録手段にノイ
ズを与えることがなく、シールドをするなどの余分な設
計を行う必要もない。
【0023】以上説明した実施形態に限定されることな
く、本発明の均等の範囲内で種々の変形をすることがで
きる。図2の実施形態のリング35bは、少し幅の広い
ローラ状のものであってもよい。振動アクチュエータ1
0は、1次の縦振動と4次の屈曲振動の縮退により駆動
力を得るものを例に説明したが、1次の縦振動と6次又
は8次の屈曲振動を用いるようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、加圧機構が振動アクチュエータの相対移動方向の
前後に配置されているで、幅方向や厚み方向に出っ張る
ことがなくなり、振動アクチュエータを組み込んだ場合
に、コンパクトな駆動装置や搬送装置が実現できる、と
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による振動アクチュエータを用いた駆動
装置の実施形態を示した図である。
【図2】本発明による振動アクチュエータを用いた搬送
装置の実施形態を示した図である。
【図3】従来の振動アクチュエータの一例を示す斜視図
である。
【図4】従来の振動アクチュエータを用いた駆動装置の
一例を示す図である。
【符号の説明】
10 振動アクチュエータ 11 弾性体 12 電気機械変換素子 20 駆動装置 21 第1フレーム 22 第2フレーム 23 ローラ 24 加圧機構 30 搬送装置 31 第1フレーム 32 第2フレーム 33 ローラ 34 加圧機構 35 搬送機構

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の弾性体に電気機械変換素子を配
    置して、駆動電圧を印加することにより、前記弾性体の
    所定位置に存在する駆動力取出部に楕円運動を生じさせ
    る振動アクチュエータと、 前記振動アクチュエータの駆動力取出部に接触する回転
    伝達部材と、 前記回転伝達部材を回転可能に支持する第1の支持部材
    と、 前記振動アクチュエータを支持する第2の支持部材と、 前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とを前記振動
    アクチュエータの相対移動方向の両端側で連結して、前
    記弾性体と前記回転伝達部材とを加圧する加圧機構と、
    を備える振動アクチュエータを用いた駆動装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の振動アクチュエータを
    用いた駆動装置において、 前記加圧機構は、前記回転伝達部材の回転中心から、前
    記第2の支持部材の外面までの寸法にほぼ納まる大きさ
    であることを特徴とする振動アクチュエータを用いた駆
    動装置。
  3. 【請求項3】 平板状の弾性体に電気機械変換素子を配
    置して、駆動電圧を印加することにより、前記弾性体の
    所定位置に存在する駆動力取出部に楕円運動を生じさせ
    る振動アクチュエータと、 前記振動アクチュエータの駆動力取出部に接触する回転
    伝達部材と、 前記回転伝達部材を回転可能に支持する第1の支持部材
    と、 前記振動アクチュエータを支持する第2の支持部材と、 前記第1の支持部材と前記第2の支持部材とを前記振動
    アクチュエータの相対移動方向の両端側で連結して、前
    記弾性体と前記回転伝達部材とを加圧する加圧機構と、 前記回転伝達部材の回転力が伝達され、シート状体を搬
    送する搬送機構と、を備える振動アクチュエータを用い
    た搬送装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の振動アクチュエータを
    用いた搬送装置において、 前記搬送機構は、前記回転伝達部材と同軸に設けられた
    搬送駆動ローラと、 前記搬送ローラとの間に前記シート状体を挟んで搬送す
    る搬送従動ローラとを備えることを特徴とする振動アク
    チュエータを用いた搬送装置。
JP8048610A 1996-03-06 1996-03-06 振動アクチュエータを用いた駆動装置及び搬送装置 Pending JPH09247962A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013236470A (ja) * 2012-05-09 2013-11-21 Seiko Epson Corp 圧電モーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013236470A (ja) * 2012-05-09 2013-11-21 Seiko Epson Corp 圧電モーター、ロボットハンド、ロボット、電子部品搬送装置、電子部品検査装置、送液ポンプ、印刷装置、電子時計、投影装置、搬送装置

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