JPH1056788A - Linear ultrasonic motor and recording and reproducing apparatus using it - Google Patents

Linear ultrasonic motor and recording and reproducing apparatus using it

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JPH1056788A
JPH1056788A JP8211608A JP21160896A JPH1056788A JP H1056788 A JPH1056788 A JP H1056788A JP 8211608 A JP8211608 A JP 8211608A JP 21160896 A JP21160896 A JP 21160896A JP H1056788 A JPH1056788 A JP H1056788A
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JP
Japan
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movable body
ultrasonic motor
piezoelectric element
piezoelectric elements
contact portion
Prior art date
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Application number
JP8211608A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Sako
真一 佐古
Kimihiko Suezawa
公彦 末沢
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Publication of JPH1056788A publication Critical patent/JPH1056788A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a linear ultrasonic motor in which a connection member is made small and lightweight by a method wherein the connection member is formed as an integral structure which is composed of an elastic body and which does not comprise a mechanical connection and respective piezoelectric elements are attached to base parts at both ends of it while faces which are parallel to their expansion and compression direction are used as mounting faces. SOLUTION: One pair of square platelike piezoelectric elements 1, 2 which are expanded and contracted when an AC voltage is applied are connected by a connection member 3 which is composed of an elastic body. The connection member 3 is constituted of an integral structure which does not contain a mechanical connection, and base parts 3a, 3a' to which the pair of piezoelectric elements 1, 2 are attached are formed at both ends of it. The pair of piezoelectric elements 1, 2 are attached to the base parts 3a, 3a' by a bonding operation while faces which are parallel to their expansion and contraction direction are used as mounting faces. Thereby, it is not required to take into consideration the strength of the pair of piezoelectric elements 1, 2 for their mechanical connection, and the connection member 3 can be made small and lightweight.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電効果を起こす
圧電素子に、超音波領域に周波数を有する交流電圧信号
を供給し、これにて発生する弾性振動を駆動源とし、振
動体に押圧された可動体に摩擦力を用いて駆動力を付与
するリニア型超音波モータ、及びそれを磁気ヘッドの昇
降機構に用いた記録再生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric element which generates a piezoelectric effect, which is supplied with an AC voltage signal having a frequency in an ultrasonic range, and the elastic vibration generated thereby is used as a driving source and is pressed by a vibrating body. The present invention relates to a linear ultrasonic motor for applying a driving force to a movable body using frictional force, and a recording / reproducing apparatus using the same in a lifting mechanism of a magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁界変調によって記録されるディスクの
記録再生装置に備えられた、従来の磁気ヘッド昇降機構
を、図10を用いて説明する。図10(a)は、記録再
生装置の要部平面図であり、同図(b)は、記録再生装
置の要部側面図である。磁気ヘッド53は、アーム52
に取り付けられており、このアーム52の上下方向への
回転運動により昇降可能となっている。アーム52は、
光ピックアップ50に固定されたアングル51に対して
上下方向の回転が可能となるように取り付けられてい
る。また、アーム52は、磁気ヘッド53がディスク5
4に対してある範囲の圧力にて押圧可能となるように、
アングル51に対してバネ55により付勢されている。
2. Description of the Related Art A conventional magnetic head lifting / lowering mechanism provided in a disk recording / reproducing apparatus for recording data by magnetic field modulation will be described with reference to FIG. FIG. 10A is a plan view of a main part of the recording / reproducing apparatus, and FIG. 10B is a side view of a main part of the recording / reproducing apparatus. The magnetic head 53 includes an arm 52
The arm 52 can be moved up and down by rotating the arm 52 in the vertical direction. The arm 52 is
The optical pickup 50 is mounted such that it can rotate in the vertical direction with respect to an angle 51 fixed to the optical pickup 50. In addition, the arm 52 is configured such that the magnetic head 53
4 so that it can be pressed with a certain range of pressure,
The angle 51 is urged by a spring 55.

【0003】上記アーム52の上下方向への回転運動
は、ディスク54を収納可能とするシャーシ58に対
し、上下方向に回転できるように取り付けられたリフト
レバー56により行われる。すなわち、このリフトレバ
ー56を昇降させることにより磁気へッド53の昇降が
可能となる。また、磁気へッド53がディスク54に接
している(録音)状態において振動や落下により磁気ヘ
ッド53を跳ね上げないように、リフトレバー56をシ
ャーシ58に対して付勢するバネ59も設けられてい
る。
The vertical movement of the arm 52 is performed by a lift lever 56 attached to a chassis 58 capable of accommodating the disk 54 so as to be vertically rotatable. That is, by moving the lift lever 56 up and down, the magnetic head 53 can be moved up and down. Also, a spring 59 is provided to urge the lift lever 56 against the chassis 58 so that the magnetic head 53 does not jump up due to vibration or drop when the magnetic head 53 is in contact with the disk 54 (recording). ing.

【0004】上記リフトレバー56の上下方向への回転
は、スライドレバー60の前後方向への移動により行わ
れ、スライドレバー60には、該レバー60の前後方向
の移動によりリフトレバー56を回転させるためのカム
形状のような昇降手段60aが形成され、リフトレバー
56側には、該昇降手段60aの駆動を受ける被動手段
56aが形成されている。
The vertical movement of the lift lever 56 is performed by moving the slide lever 60 in the front-rear direction. The slide lever 60 is provided to rotate the lift lever 56 by moving the lever 60 in the front-rear direction. A lift means 60a having a cam shape is formed, and a driven means 56a receiving driving of the lift means 60a is formed on the lift lever 56 side.

【0005】上記スライドレバー60には、該レバー6
0を前後方向に移動させる誘導溝60bが設けられ、誘
導溝60bに、上記シャーシ58に取り付けられた磁気
へッド昇降用モータ57の最終減速段であるリフトギヤ
57aの側面部に設けられた移動手段(図示せず)が設
置されている。これにより、モータ57の回転ととも
に、リフトギヤ57aが回転しスライドレバー60が前
後移動される。
The slide lever 60 has a lever 6
0 is provided in the guide groove 60b, and the guide groove 60b is provided on a side surface of a lift gear 57a which is a final reduction gear of the magnetic head lifting / lowering motor 57 mounted on the chassis 58. Means (not shown) are provided. Thus, the lift gear 57a rotates with the rotation of the motor 57, and the slide lever 60 is moved back and forth.

【0006】そして従来、上記モータ57には、小型化
を図るため通常高回転低トルクであるDCブラシ付モー
タ等が用いられており、該モータの出力を減速機構によ
り減速して使用するようになっている。
Conventionally, as the motor 57, a DC brush motor having a high rotation speed and a low torque has been used in order to reduce the size, and the output of the motor is reduced by a speed reduction mechanism. Has become.

【0007】ところで、近年、圧電素子を用いた超音波
モータの開発が著しく、実用化されつつある。圧電素子
は、交流電圧信号が供給されると、その圧電効果によっ
て伸縮する特性を有しており、従来より、強誘電体に分
極処理を施した圧電素子が、電気エネルギーと機械エネ
ルギーの変換素子として利用されている。
[0007] In recent years, ultrasonic motors using piezoelectric elements have been remarkably developed and are being put into practical use. Piezoelectric elements have the property of expanding and contracting due to the piezoelectric effect when an AC voltage signal is supplied.Conventionally, a piezoelectric element obtained by subjecting a ferroelectric substance to polarization processing is a conversion element between electric energy and mechanical energy. Has been used as.

【0008】超音波モータでは、圧電素子の特性を利用
し、圧電素子に超音波領域に周波数を有する交流電圧信
号を供給し、交流電圧信号の超音波周波数に応じた伸縮
の弾性振動を発生させて圧電素子の振動が伝達される振
動体の表面の可動体と接触している点、即ち質点に楕円
(略楕円も含む)軌跡を描かせ、該振動体に押圧された
可動体を、押圧力による摩擦力を用いて得られる駆動力
により移動させるようになっている。
In the ultrasonic motor, an AC voltage signal having a frequency in an ultrasonic region is supplied to the piezoelectric element by utilizing the characteristics of the piezoelectric element, and elastic vibration of expansion and contraction is generated according to the ultrasonic frequency of the AC voltage signal. Then, a point on the surface of the vibrating body to which the vibration of the piezoelectric element is transmitted, which is in contact with the movable body, that is, a mass point is drawn with an elliptical (including substantially elliptical) locus, and the movable body pressed by the vibrating body is pushed. The actuator is moved by a driving force obtained by using frictional force due to pressure.

【0009】可動体が振動体と常に接触し、質点の運動
に完全に追随する場合には、物体の移動は生じないが、
超音波領域の周波数が20kHz以上と高いため、可動
体は質点の移動に追随できず、一周期のうちのある時間
は接触し、残りの時間は浮いた状態となる。したがっ
て、振動体が特定の方向に運動している時にだけ接触す
るので、一方向に駆動力を付与することができる。
When the movable body is in constant contact with the vibrating body and completely follows the motion of the mass point, the object does not move,
Since the frequency in the ultrasonic range is as high as 20 kHz or more, the movable body cannot follow the movement of the mass point, and comes into contact during a certain period of time in a cycle and floats during the remaining time. Therefore, since the vibrator contacts only when it is moving in a specific direction, a driving force can be applied in one direction.

【0010】楕円軌跡の超音波振動を発生させる方式と
して、進行波を用いる進行波型と定在波を用いる定在波
型とがある。前者の進行波型には、縦波と横波の組み合
わされた進行波そのものを用いる場合と、空間的、時間
的に位相の異なった定在波を組み合わせ、疑似的に進行
波を得る場合とがある。
As a method of generating an ultrasonic vibration of an elliptical locus, there are a traveling wave type using a traveling wave and a standing wave type using a standing wave. For the former traveling wave type, there are cases where a traveling wave itself in which a longitudinal wave and a transverse wave are combined is used, and cases where a standing wave having a spatially and temporally different phase is combined to obtain a pseudo traveling wave. is there.

【0011】また、効率良く出力が得られる上記交流電
圧信号の周波数は、振動振幅が大きくなる共振周波数f
s近傍であり、このような共振周波数fsは、圧電素子
の形状及び材料等によって異なる。超音波モータに利用
される上記圧電素子としては、チタン酸バリウム系圧電
素子等がある。
The frequency of the AC voltage signal from which an output can be efficiently obtained is the resonance frequency f at which the vibration amplitude increases.
s, and the resonance frequency fs varies depending on the shape and material of the piezoelectric element. Examples of the piezoelectric element used in the ultrasonic motor include a barium titanate-based piezoelectric element.

【0012】ここで、現在最もよく利用されている回転
型超音波モータについて、図11を参照して説明する。
この回転型超音波モータは、交流電圧信号が供給される
ことにより進行波を発生するステータ61と、このステ
ータ61に適切な圧力で押圧されることにより回転駆動
されるロータ62とから構成されている。上記ステータ
61は、図示しない駆動手段から供給される交流電圧信
号により弾性振動して進行波を発生する圧電素子63
と、この圧電素子63に接着された弾性体64とからな
る。また、上記ロータ62は、ステータ61より発生し
た進行波を押圧されることにより有効に回転運動に変換
するライニング材65と、このライニング材65に固定
され回転運動を図示しない可動体に伝達する回転体66
とからなる。
Here, the rotary ultrasonic motor most frequently used at present is described with reference to FIG.
The rotary ultrasonic motor includes a stator 61 that generates a traveling wave when an AC voltage signal is supplied thereto, and a rotor 62 that is driven to rotate by being pressed by the stator 61 with an appropriate pressure. I have. The above-mentioned stator 61 has a piezoelectric element 63 which elastically vibrates by an AC voltage signal supplied from a driving means (not shown) to generate a traveling wave.
And an elastic body 64 adhered to the piezoelectric element 63. The rotor 62 has a lining material 65 that effectively converts the traveling wave generated by the stator 61 into rotational motion by being pressed, and a rotation that is fixed to the lining material 65 and transmits the rotational motion to a movable body (not shown). Body 66
Consists of

【0013】上記圧電素子63は、図12に示すよう
に、それぞれ位置的に波長λの2分の1ごとに分極方向
を交互に反対に分極されると共に、2組の駆動電極63
a・63bが位置的に波長λの4分のlほどずらした位
置に形成されている。そして、これら2組の電極63a
・63bに同一周波数で互いの位相差が1/4となる2
種類の交流電圧信号が供給されることで、圧電素子63
は、回転運動を生み出す進行波を発生する。尚、図中の
±は圧電素子63の表面の分極方向を示している。
As shown in FIG. 12, the piezoelectric element 63 is alternately polarized in the direction of polarization every half of the wavelength λ.
a · 63b is formed at a position shifted by about 1/4 of the wavelength λ. And these two sets of electrodes 63a
2) The phase difference between each other becomes 1/4 at the same frequency in 63b
By supplying different types of AC voltage signals, the piezoelectric element 63
Generates a traveling wave that produces a rotational motion. Note that ± in the drawing indicates the polarization direction of the surface of the piezoelectric element 63.

【0014】また、直線運動させるリニア型超音波モー
タとしては、ステータ或いは圧電素子の形状や配置によ
って、モノレール(長円)型やリニアレール型などがあ
る。
Further, as a linear ultrasonic motor for linearly moving, there are a monorail (elliptical) type and a linear rail type depending on the shape and arrangement of a stator or a piezoelectric element.

【0015】前者のモノレール型は、前記したリング型
の圧電素子の円周の1部分を引き伸ばして長円型にした
ものであり、例えば特開平5−3685号公報などに記
載されている。後者のリニアレール型は、直線状のレー
ルであるステータの両側に発振用及び吸振用の圧電素子
(ランジュバン型等)を設置することにより進行波を発
生するものである。
In the former monorail type, a part of the circumference of the above-mentioned ring type piezoelectric element is elongated to have an elliptical shape, and is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-3685. In the latter linear rail type, a traveling wave is generated by installing piezoelectric elements (such as a Langevin type) for oscillation and vibration absorption on both sides of a stator which is a linear rail.

【0016】ところが、上記した回転型超音波モータ
や、モノレール型、リニアレール型のリニア型超音波モ
ータでは、何れのタイプも装置自体の大きさの問題によ
り、限られた空間を最大源に利用するといった用途には
不向きである。
However, in the above-mentioned rotary ultrasonic motors, monorail type and linear rail type linear ultrasonic motors, all types use a limited space as a maximum source due to a problem of the size of the apparatus itself. It is not suitable for applications such as doing.

【0017】つまり、図11の回転型超音波モータでは
圧電素子63がリング型であり、モノレール型は、直線
運動できる部分に対して他の使用していない部分が大き
く、また、リニアレール型は、直線状のステータが必要
である等の理由により、必然的に設置可能な空間が限ら
れてくる。
That is, in the rotary ultrasonic motor shown in FIG. 11, the piezoelectric element 63 is a ring type, and the monorail type has a large portion that is not used in addition to a portion that can move linearly. In addition, the space that can be installed is limited due to the necessity of a linear stator.

【0018】加えて、図11の回転型超音波モータで
は、圧電素子63において図12に示したような電極パ
ターンの割り出しが必要であると共に、分極処理も交互
に分極方向を変える必要があり、圧電素子63のコスト
が高くつくといった問題点も有している。
In addition, in the rotary ultrasonic motor of FIG. 11, it is necessary to determine the electrode pattern as shown in FIG. 12 in the piezoelectric element 63, and it is necessary to alternately change the polarization direction in the polarization process. There is also a problem that the cost of the piezoelectric element 63 is expensive.

【0019】一方、最近、図13及び図14に示すよう
な構成のリニア型超音波モータが提案されている。これ
らは、薄い角板状の圧電素子71・72が長さ方向に伸
縮することを利用し、2枚組み合わせることにより楕円
軌跡を有する超音波振動を発生させるものである。これ
においては、一対の圧電素子71・72は一方向に伸縮
するだけの構成であるので、個々において分極方向は同
一であり、また、電極パターンの割り出しも不要とな
る。しかも、薄い角板状の圧電素子71・72を、上下
方向に段差を有して平行に、或いは、互いの伸縮方向が
角度を成すように配置し、これらを連結部材にて連結す
るだけの構成であるので、上記した回転型超音波モータ
や、モノレール型、リニアレール型のリニア型超音波モ
ータ等に比べて小型であることはもちろん、限られた空
間を利用するといった用途に適している。
On the other hand, recently, a linear ultrasonic motor having a configuration as shown in FIGS. 13 and 14 has been proposed. These generate ultrasonic vibration having an elliptical trajectory by combining two thin piezoelectric elements 71 and 72 in the shape of a thin plate and expanding and contracting in the longitudinal direction. In this case, since the pair of piezoelectric elements 71 and 72 are configured to only expand and contract in one direction, the polarization directions are the same in each case, and it is not necessary to determine the electrode pattern. In addition, the thin square plate-shaped piezoelectric elements 71 and 72 are arranged in parallel with a step in the vertical direction or such that their expansion and contraction directions form an angle, and these are simply connected by a connecting member. Since it is a configuration, it is suitable for applications such as using the limited space, as well as being small in size as compared with the above-mentioned rotary ultrasonic motor, monorail type, linear rail type linear ultrasonic motor and the like. .

【0020】以下に、図13に示すリニア型超音波モー
タについて説明する。このリニア型超音波モータは、同
図(a)にその初期状態を示すが、一対の角板状の圧電
素子71・72が移動面の法線方向である上下方向に平
行で段差を有した位置に配設されている。そして、これ
ら圧電素子71・72が、連結部材70にて連結されて
いる。この連結部材70は、圧電素子71・72の互い
に対向する振動面71a・72aにその一端が接着され
た連結体74・74、これら連結体74・74の他端同
士と連結され、これら連結体74・74の往復運動を楕
円運動に変換することで、押圧されている可動体(図示
せず)に駆動力を付与する連結台73、及びこれら連結
体74・74と連結台73とを連結する連結軸75・7
5から構成されている。
Hereinafter, the linear type ultrasonic motor shown in FIG. 13 will be described. The initial state of this linear type ultrasonic motor is shown in FIG. 1A, in which a pair of square plate-shaped piezoelectric elements 71 and 72 have a step parallel to the vertical direction which is the normal direction of the moving surface. It is located at the location. The piezoelectric elements 71 and 72 are connected by a connecting member 70. The connecting member 70 is connected to connecting members 74, 74 each having one end adhered to the opposing vibration surfaces 71a, 72a of the piezoelectric elements 71, 72, and connected to the other ends of the connecting members 74, 74, respectively. By converting the reciprocating motion of the 74 and 74 into an elliptical motion, a connecting table 73 for applying a driving force to a pressed movable body (not shown), and connecting the connecting bodies 74 to the connecting table 73 Connecting shaft 75.7
5 is comprised.

【0021】上記リニア型超音波モータでは、圧電素子
71・72に、同一の周波数でπ/2の位相差を有する
2種類の交流電圧信号がそれぞれ供給されると、連結台
73に質点Pが楕円運動して連結台73に推力が発生
し、連結台73に可動体を押圧することで、可動体は図
中矢印Bにて示す左右両方向に移動される。
In the above linear type ultrasonic motor, when two kinds of AC voltage signals having the same frequency and a phase difference of π / 2 are supplied to the piezoelectric elements 71 and 72, respectively, the mass point P is The thrust is generated on the connecting table 73 by the elliptical movement, and the movable body is pressed against the connecting table 73, so that the movable body is moved in both the left and right directions indicated by the arrow B in the figure.

【0022】このようなリニア型超音波モータの駆動
を、図13(a)〜(i)、及び図3を用いて詳細に説
明する。図3は、圧電素子71・72に印加する2種類
の交流電圧信号の一周期の波形を示しており、交流電圧
信号であるA信号とB信号とは、同一周波数、同一振幅
であり、位相がA信号に対してB信号がπ/2進んだも
のである。このような2種類の交流電圧信号を、圧電素
子71にA信号、圧電素子72にB信号というように供
給すると、まず、信号供給直後のb点では、A信号が0
で、B信号が最大値となる(図3参照)ので、図13
(b)に示すように、圧電素子72のみが最大に伸長す
る。したがって、同図(a)の初期状態より圧電素子7
1・72の間隔が狭くなり、初期状態では水平であった
連結台73が形状的に撓み易い上方向に撓む。図中、質
点をPにて示す。
The driving of such a linear type ultrasonic motor will be described in detail with reference to FIGS. 13 (a) to 13 (i) and FIG. FIG. 3 shows one-cycle waveforms of two types of AC voltage signals applied to the piezoelectric elements 71 and 72. The A signal and the B signal, which are AC voltage signals, have the same frequency and the same amplitude, and have the same phase. Indicates that the B signal is advanced by π / 2 with respect to the A signal. When such two types of AC voltage signals are supplied as a signal A to the piezoelectric element 71 and a signal B to the piezoelectric element 72, first, at point b immediately after the signal supply, the signal A becomes 0.
Therefore, the B signal takes the maximum value (see FIG. 3),
As shown in (b), only the piezoelectric element 72 expands to the maximum. Therefore, from the initial state of FIG.
The interval between 1 and 72 becomes narrower, and the connecting table 73, which was horizontal in the initial state, bends upward, which is easily bent in shape. In the figure, the mass point is indicated by P.

【0023】次に、π/4経過したc点では、A信号、
B信号ともに中位の正電圧であるので(図3参照)、図
13(c)に示すように、圧電素子71・72がそれぞ
れ中位の伸長となる。したがって、圧電素子71・72
の間隔がさらに小さくなり、連結台73がさらに撓む。
このとき、連結台73の質点Pは、A信号の増加、B信
号の減少とともに、圧電素子72側に移動する。
Next, at the point c where π / 4 has elapsed, the A signal,
Since both B signals have a medium positive voltage (see FIG. 3), the piezoelectric elements 71 and 72 each have a medium extension as shown in FIG. 13C. Therefore, the piezoelectric elements 71 and 72
Are further reduced, and the connecting table 73 is further bent.
At this time, the mass point P of the connection table 73 moves toward the piezoelectric element 72 with the increase of the A signal and the decrease of the B signal.

【0024】π/2経過したd点では、A信号及びB信
号の各電圧値がb点に対して逆の関係になるので(図3
参照)、図13(d)に示すように、圧電素子72は伸
縮せず、圧電素子71のみが最大に伸長する。したがっ
て、連結体73の撓み量は同図(b)と同等であるが、
質点Pは、A信号のさらなる増加、B信号のさらなる減
少とともに、さらに圧電素子72側に移動する。
At point d after elapse of π / 2, the voltage values of the A signal and the B signal have an inverse relationship with respect to point b (FIG. 3).
As shown in FIG. 13D, the piezoelectric element 72 does not expand and contract, and only the piezoelectric element 71 expands to the maximum. Therefore, the amount of bending of the connecting body 73 is the same as that in FIG.
The mass point P moves further toward the piezoelectric element 72 with the further increase of the A signal and the further decrease of the B signal.

【0025】3π/4経過したe点では、A信号及びB
信号の各電圧値は逆極性でつりあっているので(図3参
照)、図13(e)に示すように、圧電素子71が中位
の伸長で、圧電素子72が中位の収縮となる。したがっ
て、圧電素子71・72の間隔は、同図(a)の初期と
同等の状態になり、質点Pは初期の水平状態に戻る。
At the point e where 3π / 4 has elapsed, the A signal and the B signal
Since the voltage values of the signals are balanced with opposite polarities (see FIG. 3), as shown in FIG. 13 (e), the piezoelectric element 71 is in the middle expansion and the piezoelectric element 72 is in the middle contraction. Therefore, the interval between the piezoelectric elements 71 and 72 is in the same state as the initial state in FIG. 9A, and the mass point P returns to the initial horizontal state.

【0026】π経過したf点では、A信号が0でB信号
が最小値となり(図3参照)、図13(f)に示すよう
に、圧電素子71は伸縮せず、圧電素子72のみが最大
に収縮する。したがって、圧電素子71・72の隙間は
広がり、連結体73は下方向に撓む。
At the point f where π has elapsed, the A signal becomes 0 and the B signal becomes the minimum value (see FIG. 3), and as shown in FIG. 13 (f), the piezoelectric element 71 does not expand and contract, and only the piezoelectric element 72 Shrink to maximum. Therefore, the gap between the piezoelectric elements 71 and 72 widens, and the connecting body 73 bends downward.

【0027】5π/4経過したg点では、A信号、B信
号ともに負電圧であるので(図3参照)、図13(g)
に示すように、圧電素子71・72ともに中位の圧縮と
なる。したがって、圧電素子71・72の間隔が最大と
なり、連結体73はさらに下方向に撓み、連結台73の
質点Pは、A信号の減少、B信号の増加とともに、同図
(f)の位置よりも圧電素子71側に移動する。
At point g after 5π / 4, both the A signal and the B signal are negative voltages (see FIG. 3).
As shown in FIG. 7, both the piezoelectric elements 71 and 72 have a medium compression. Therefore, the interval between the piezoelectric elements 71 and 72 becomes maximum, the connecting body 73 bends further downward, and the mass point P of the connecting base 73 decreases from the position shown in FIG. Also moves to the piezoelectric element 71 side.

【0028】3π/2経過したh点では、前記f点とA
信号及びB信号の各電圧植が逆になるので(図3参
照)、図13(h)に示すように、圧電素子72は伸縮
せず、圧電素子71のみが最大に収縮する。したがっ
て、連結体73の撓み量は同図(f)と同等であるが、
質点Pは、A信号のさらなる減少、B信号のさらなる増
加とともにさらに圧電素子71側に移動する。
At the point h where 3π / 2 has elapsed, the point f and A
Since the respective voltage implantations of the signal and the B signal are reversed (see FIG. 3), as shown in FIG. 13 (h), the piezoelectric element 72 does not expand and contract, and only the piezoelectric element 71 contracts to the maximum. Therefore, the amount of bending of the connecting body 73 is the same as that in FIG.
The mass point P moves further toward the piezoelectric element 71 with the further decrease of the A signal and the further increase of the B signal.

【0029】7π/4経過したi点では、A信号及びB
信号の各電圧値は逆極性でつりあっているので(図3参
照)、圧電素子71が中位の圧縮となり、圧電素子72
が中位の伸長となる。したがって、圧電素子71・72
の間隔は、同図(a)の初期と同等の状態になり、質点
Pは初期の水平状態に戻る。
At the point i where 7π / 4 has elapsed, the A signal and the B signal
Since the voltage values of the signals are balanced with opposite polarities (see FIG. 3), the piezoelectric element 71 is in a medium compression state, and the piezoelectric element 72 is compressed.
Is medium elongation. Therefore, the piezoelectric elements 71 and 72
Is in a state equivalent to the initial state in FIG. 11A, and the mass point P returns to the initial horizontal state.

【0030】このi点からπ/4経過したj点は、電圧
供給直後のb点と同等である。つまり、リニア型超音波
モータは、図13の(a)を初期状態とし、1周期(2
π)の間に同図(b)→(c)→(d)→(e)→
(f)→(g)→(h)→(i)に変化し、再び次の周
期で(b)戻るといった繰り返し運動を行い、この間、
質点Pが楕円運動する。
The point j at which π / 4 has elapsed from the point i is equivalent to the point b immediately after the voltage is supplied. That is, the linear type ultrasonic motor sets the initial state shown in FIG.
(b) → (c) → (d) → (e) →
(F)->(g)->(h)-> (i), and repeat movement of returning in the next cycle (b).
The mass point P moves elliptically.

【0031】一方、図14に示すリニア型超音波モータ
は、上記の図13のリニア型超音波モータと構造的には
ほぼ同じであり、ただ、図13のリニア型超音波モータ
では、圧電素子71・72を上下方向に平行で段差を持
たせて位置に配設していたのに対し、一方の圧電素子7
2を、移動面に平行な位置に配設すると共に、他方の圧
電素子71を、圧電素子72の伸縮方向に対してその伸
縮方向が角度θを成すように配置している。そのため、
連結部材70’の連結台73’の縦折れ部分が、図13
のリニア型超音波モータでは左右で異なる長さを有して
いたのに対し、同じ長さを有している。このようなリニ
ア型超音波モータも、圧電素子71・72に各々同一の
周波数、同一振幅で一方の交流電圧信号に対して他方の
交流電圧信号が位相差π/2を有する2種類の交流電圧
信号が供給されることによって、連結台73’が楕円運
動し、連結台73’上に推力が発生し、連結台73’に
押圧された可動体が矢印Bにて示す左右両方向に移動さ
れることとなる。
On the other hand, the linear type ultrasonic motor shown in FIG. 14 is substantially the same in structure as the linear type ultrasonic motor shown in FIG. 13, except that the linear type ultrasonic motor shown in FIG. The first and second piezoelectric elements 7 and 72 are arranged in parallel with each other in a vertical direction with a step.
2 is arranged at a position parallel to the moving surface, and the other piezoelectric element 71 is arranged such that the expansion and contraction direction of the other piezoelectric element 72 forms an angle θ with the expansion and contraction direction of the piezoelectric element 72. for that reason,
The vertically bent portion of the connecting table 73 'of the connecting member 70'
Although the linear type ultrasonic motors have different lengths on the left and right, they have the same length. Such a linear type ultrasonic motor also has two kinds of AC voltages having the same frequency, the same amplitude, and one AC voltage signal having a phase difference of π / 2 for the piezoelectric elements 71 and 72. The supply of the signal causes the connecting table 73 'to perform an elliptical motion, generating a thrust on the connecting table 73', and the movable body pressed by the connecting table 73 'is moved in both the left and right directions indicated by the arrow B. It will be.

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
記録再生装置のように、磁気ヘッド昇降用モータ57と
して(図10(a)参照)、DCブラシ付モータ等を使
用した構成では、該モータが高回転低トルクであるため
減速機構が必要であり、減速機構による部品点数の増加
が避けられず、小型化、薄型化を図ることができないと
いった問題を有している。また、部品点数の増加にとも
ない組み立て作業も煩雑になり、かつ、信頼性にも問題
がある。さらに、ギヤのかみ合わせ音により騒音や異音
が発生するといった音の問題も有る。
However, in a configuration using a DC brush motor or the like as the magnetic head lifting / lowering motor 57 (see FIG. 10A) as in a conventional recording / reproducing apparatus, the motor is not used. Since the rotation speed is high and the torque is low, a speed reduction mechanism is required. Therefore, an increase in the number of components due to the speed reduction mechanism is unavoidable, and there is a problem that the size and thickness cannot be reduced. In addition, as the number of parts increases, the assembling work becomes complicated, and there is a problem in reliability. Further, there is a problem of noise such as noise and abnormal noise caused by gear meshing noise.

【0033】そこで、前述の図13、図14にて示した
タイプのリニア型超音波モータを、磁気ヘッド昇降用モ
ータとして用いることが考えられるが、図13、図14
のリニア型超音波モータでは、以下に示すような問題が
ある。
Therefore, it is conceivable to use a linear ultrasonic motor of the type shown in FIGS. 13 and 14 as a motor for lifting and lowering the magnetic head.
The linear type ultrasonic motor has the following problems.

【0034】つまり、連結体74・74を圧電素子71
・72の振動面71a・72aに接着等により取り付け
るため、接着面の法線方向が伸縮方向となる。したがっ
て、圧電素子71・72の伸縮による負荷が接着部分に
直にかかり、剥がれ易くなり、信頼性に劣る。
That is, the connecting members 74 are connected to the piezoelectric element 71.
Since the mounting surface 72 is attached to the vibration surfaces 71a and 72a by bonding or the like, the normal direction of the bonding surface is the expansion / contraction direction. Therefore, the load due to the expansion and contraction of the piezoelectric elements 71 and 72 is directly applied to the bonded portion, and the bonded portion is easily peeled off, resulting in poor reliability.

【0035】また、連結体74・74と連結台73との
連結を、連結軸75・75にて行っているので、強度上
の問題から連結軸75・75、連結体74・74、連結
体73全てにある程度の肉厚が必要となり、小型化、軽
量化に限界がある。
Also, since the connecting members 74 are connected to the connecting base 73 by the connecting shafts 75, the connecting shafts 75, 75, the connecting members 74, 74, All 73 require a certain thickness, and there is a limit to miniaturization and weight reduction.

【0036】[0036]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
リニア型超音波モータは、上記の課題を解決するため
に、一方向にのみ伸縮する一対の圧電素子を連結部材に
て、伸長方向が連結部材の中央部に向く方向となる一
方、収縮方向が連結部材の中央部から離れる方向となる
ように連結し、該連結部材の弾性部表面に両圧電素子の
振動により楕円軌跡の超音波振動を発生させ、該弾性部
に接触する可動体に摩擦力を用いて駆動力を付与するリ
ニア型超音波モータにおいて、上記連結部材が、弾性体
からなる機械的連結のない一体構成物で、その両端の基
台部に、各圧電素子がその伸縮方向と平行な面を取り付
け面として取り付けられていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a linear ultrasonic motor comprising: a pair of piezoelectric elements which extend and contract only in one direction by a connecting member; The direction is directed to the center of the connecting member, while the contraction direction is connected to the direction away from the center of the connecting member. In a linear type ultrasonic motor that generates a sound wave vibration and applies a driving force using a frictional force to a movable body that comes into contact with the elastic portion, the connecting member is an integral component having no mechanical connection made of an elastic body. Each piezoelectric element is mounted on a base portion at both ends thereof, with a surface parallel to the expansion and contraction direction as a mounting surface.

【0037】上記の構成によれば、一対の圧電素子を連
結し、弾性部分に両圧電素子の振動により楕円軌跡の超
音波振動を発生する連結部材が、弾性体からなる機械的
連結のない一体構成物であるので、前述した図13、図
14に示す従来構成のリニア型超音波モータ(以下、同
タイプの従来モータと称する)のように、一対の圧電素
子を、複数の部材が機械的に連結された構成の連結部材
にて連結していた構成に比べ、機械的連結のための強度
を考慮する必要がないので、連結部材の小型化、軽量化
が図れ、ひいては、リニア型超音波モータ自体の小型化
・軽量化が可能となる。
According to the above construction, the connecting member for connecting the pair of piezoelectric elements and generating the ultrasonic vibration of the elliptical trajectory by the vibration of the two piezoelectric elements on the elastic portion is an integral member made of an elastic body without mechanical connection. Since it is a structure, a pair of piezoelectric elements are formed by a plurality of members mechanically, as in the linear ultrasonic motor of the conventional configuration (hereinafter referred to as a conventional motor of the same type) shown in FIGS. Compared with the configuration in which the connecting members are connected to each other, there is no need to consider the strength for mechanical connection, so that the connecting members can be reduced in size and weight, and as a result, the linear ultrasonic The motor itself can be reduced in size and weight.

【0038】両圧電素子の振動を用いて連結部材に楕円
軌跡の超音波振動を生じさせるには、両圧電素子の伸縮
を極力妨げないように連結し、損失をできるだけ小さく
する必要があるが、連結部材の小型化、軽量化が図れる
ことで、同タイプの従来モータに比べて、圧電素子の伸
縮による振動をより効率良くモータ出力に変換すること
ができる。
In order to generate an ultrasonic vibration of an elliptical locus on the connecting member using the vibrations of the two piezoelectric elements, it is necessary to connect the two piezoelectric elements so as not to hinder the expansion and contraction of the two piezoelectric elements as much as possible, and to minimize the loss. Since the connecting member can be reduced in size and weight, vibration caused by expansion and contraction of the piezoelectric element can be more efficiently converted into a motor output as compared with a conventional motor of the same type.

【0039】また、上記構成によれば、各圧電素子は、
連結部材の両端に形成された基台部に、圧電素子の伸縮
方向と平行な面を取り付け面として取り付けられるの
で、前述した同タイプの従来モータのように、接着面の
法線方向が圧電素子の伸縮方向となることがなく、圧電
素子の振動による負荷が直に接着面にかかることが避け
られ、剥がれ等の発生を抑制し、信頼性を向上できる。
According to the above configuration, each piezoelectric element is
Since the surface parallel to the expansion and contraction direction of the piezoelectric element is attached to the base portions formed at both ends of the connecting member as a mounting surface, the normal direction of the bonding surface is the same as the conventional motor of the same type described above. Therefore, it is possible to prevent the load due to the vibration of the piezoelectric element from being directly applied to the bonding surface, suppress the occurrence of peeling or the like, and improve the reliability.

【0040】本発明の請求項2記載のリニア型超音波モ
ータは、上記請求項1の構成において、連結部材の基台
部間に、ほぼ平面状を成し、可動体に接触して駆動力を
付与する可動体接触部と、該可動体接触部の面方向と平
行な方向に突出した略U字形状を成し、両基台部から伝
達される圧電素子の振動にて捻じり変形されて可動体接
触部に楕円軌跡の超音波振動を発生させる捻じり変形部
とが形成されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a linear ultrasonic motor according to the first aspect, wherein the linear ultrasonic motor has a substantially planar shape between the base portions of the connecting member, and comes into contact with the movable body to provide a driving force. And a substantially U-shaped protrusion protruding in a direction parallel to the surface direction of the movable body contact portion, and is torsionally deformed by vibration of the piezoelectric element transmitted from both base portions. And a torsionally deformable portion for generating an ultrasonic vibration of an elliptical locus is formed in the movable body contact portion.

【0041】上記の構成によれば、両基台部から伝達さ
れる両圧電素子の振動により、捻じり変形部が捻じり変
形され、この捻じり変形部が、可動体接触部に楕円軌跡
の超音波振動を発生させるので、例えば、同タイプの従
来モータの連結部材と同じような形状で、その両端に基
台部を設けた形状の連結部材を、弾性体からなる機械的
連結のない一体構成物で得た場合、請求項1の構成にて
記載した作用は奏し得るものの、可動体移動面の法線方
向である上下方向へ嵩高な構成となり、例えば、後述す
る請求項8に記載のような磁気ヘッド昇降機構の駆動源
としての用途等の薄型化の要求に応えることができない
が、このような構成とすることで、薄型化が図れ、薄型
化の要求に応えることができる。
According to the above arrangement, the torsionally deformed portion is torsionally deformed by the vibrations of the two piezoelectric elements transmitted from the both base portions, and the torsionally deformed portion is formed on the movable body contact portion by an elliptical locus. Since ultrasonic vibration is generated, for example, a connection member having a shape similar to that of a conventional motor of the same type and having base portions provided at both ends thereof can be integrated with an elastic member without mechanical connection. When it is obtained by a component, although the function described in the configuration of claim 1 can be achieved, the configuration becomes bulky in the vertical direction which is the normal direction of the movable body moving surface. It is not possible to meet the demand for thinning such as the use as a drive source of the magnetic head elevating mechanism, but by adopting such a configuration, it is possible to achieve the thinning and meet the demand for thinning.

【0042】本発明の請求項3記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項2の構成において、連結部材の可動体接
触部に、一対の圧電素子の間隔が狭まったときに可動体
接触部が可動体側に撓み易いように撓み方向を方向付け
る反りが形成されていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect of the present invention, the movable body contact portion is provided at the movable body contact portion of the connecting member when the distance between the pair of piezoelectric elements is reduced. It is characterized in that the movable body is formed with a warp for directing a bending direction so as to be easily bent.

【0043】上記の構成によれば、上記連結部材の可動
体接触部に形成された反りにより、一対の圧電素子の間
隔が狭まったときに可動体接触部が可動体側に撓み易く
なるので、可動体接触部の振動がスムーズに行われるよ
うになり、ひいては、可動体の移動をスムーズに行わせ
ることができる。
According to the above configuration, the warp formed in the movable member contact portion of the connecting member makes it easier for the movable member contact portion to bend toward the movable member when the interval between the pair of piezoelectric elements is reduced. Vibration of the body contact portion is performed smoothly, and thus, the movable body can be smoothly moved.

【0044】本発明の請求項4記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項2の構成において、連結部材に、可動体
接触部とで可動体を挟み込み、かつ弾性により可動体接
触部に可動体を押圧する押圧部が一体に設けられている
ことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect of the present invention, the movable member is sandwiched between the connecting member and the movable member contact portion, and the movable member contacts the movable member contact portion by elasticity. And a pressing portion for pressing is provided integrally.

【0045】本タイプのリニア型超音波モータに限ら
ず、超音波モータにおいては、振動体の楕円軌跡の超音
波振動にて生じた推力を、摩擦力を使って駆動力に変え
るため、可動体を超音波振動している振動体に押圧する
手段は、必要不可欠である。
In addition to the linear type ultrasonic motor of this type, in the ultrasonic motor, the thrust generated by the ultrasonic vibration of the elliptical trajectory of the vibrating body is converted into the driving force by using the frictional force. Is indispensable means for pressing the vibration member against the ultrasonic vibrating body.

【0046】上記の構成によれば、このような必要不可
欠である押圧手段を、連結部材が弾性体からなることを
利用し、可動体を可動体接触部とで挟み込み弾性により
押圧する押圧部として連結部材に一体に形成したので、
例えば、押圧手段をバネ等の付勢手段から別個に構成し
た場合に比べ、バネ等の部品も、またこれを固定するた
めの部品、及びそのための形状加工等も必要なくなり、
コストダウンを図ることができる。尚、押圧力の調整
は、可動体接触部と押圧部との隙間を調整することで簡
単に調整可能である。
According to the above arrangement, such an indispensable pressing means is used as a pressing portion that presses the movable body with the movable body contact portion by using the elasticity of the connecting member and pressing the movable body with the movable body contact portion. Because it was formed integrally with the connecting member,
For example, compared to a case in which the pressing means is configured separately from the biasing means such as a spring, parts such as a spring, parts for fixing the same, and shaping for the same are not required,
Cost can be reduced. The adjustment of the pressing force can be easily adjusted by adjusting the gap between the movable body contact portion and the pressing portion.

【0047】本発明の請求項5記載のリニア型超音波モ
ータは、上記請求項2の構成において、連結部材におけ
る少なくとも一方の基台部に凸部が形成され、この凸部
に振動伝達防止部材が取り付けられていることを特徴と
している。
According to a fifth aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect, a projection is formed on at least one of the base portions of the connecting member, and the vibration transmission preventing member is formed on the projection. Is attached.

【0048】上記の構成によれば、連結部材の基台部に
凸部が形成され、該凸部に振動伝達防止部材が取り付け
られているので、この振動伝達防止部材により、圧電素
子の振動の外部への伝播を抑制することができる。例え
ば、このリニア型超音波モータを記録再生装置等へ搭載
することにより、記録再生装置等へ振動が伝播されるこ
とによる記録再生特性の劣化を防止することが可能とな
る。
According to the above configuration, the projection is formed on the base portion of the connecting member, and the vibration transmission preventing member is attached to the projection. Propagation to the outside can be suppressed. For example, by mounting this linear type ultrasonic motor on a recording / reproducing device or the like, it is possible to prevent deterioration of recording / reproducing characteristics due to propagation of vibration to the recording / reproducing device or the like.

【0049】本発明の請求項6記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項2の構成において、一対の圧電素子が、
一方の圧電素子の基台部への取り付け面と他方の圧電素
子の基台部への取り付け面との成す角度がほぼ直角とな
るように配置されていることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect, the pair of piezoelectric elements includes:
It is characterized in that the piezoelectric element is arranged so that the angle formed between the mounting surface of one piezoelectric element on the base and the mounting surface of the other piezoelectric element on the base is substantially a right angle.

【0050】上記の構成によれば、一対の圧電素子は、
その伸縮方向に平行な基台部への取り付け面同士の成す
角度がほぼ直角となるように配置されており、つまり
は、両圧電素子の伸縮方向の成す角度が略直角である。
したがって、両圧電素子に同一の周波数で異なる位相を
持つ交流電圧信号を印加した場合に、可動体接触部に発
生する超音波振動の楕円軌跡が最大となるため進行波の
振幅も最大となる。その結果、交流電圧信号の単位時間
における可動体の移動量が最大となり、単位移動距離に
おける移動時間が最短になる。
According to the above configuration, the pair of piezoelectric elements are
The mounting surfaces parallel to the expansion and contraction directions are arranged so that the angles formed by the mounting surfaces on the base portion are substantially right angles, that is, the angles formed by the expansion and contraction directions of both piezoelectric elements are substantially right angles.
Therefore, when alternating voltage signals having the same frequency and different phases are applied to both piezoelectric elements, the elliptical trajectory of the ultrasonic vibration generated at the movable body contact portion becomes maximum, and the amplitude of the traveling wave also becomes maximum. As a result, the moving amount of the movable body per unit time of the AC voltage signal is maximized, and the moving time per unit moving distance is minimized.

【0051】本発明の請求項7記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項6の構成において、一対の圧電素子の内
の一方の圧電素子の伸縮方向が、可動体の移動方向と平
行であることを特徴としている。
In a linear ultrasonic motor according to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the sixth aspect, the expansion and contraction direction of one of the pair of piezoelectric elements is parallel to the moving direction of the movable body. It is characterized by:

【0052】上記の構成によれば、一方の圧電素子の伸
縮方向が可動体の移動方向と同一とすると、他方の圧電
素子の動体の伸縮の方向が前記移動体の移動方向に対し
て垂直であるため、請求項6の構成による作用に加え
て、一方の圧電素子に印加する交流電圧信号に対する他
方の圧電素子に印加する交流電圧信号の位相差の±符号
を変えることによって可動体の移動方向を反転させる構
成において、移動方向による出力差をなくすことができ
る。
According to the above arrangement, when the direction of expansion and contraction of one piezoelectric element is the same as the direction of movement of the movable body, the direction of expansion and contraction of the moving body of the other piezoelectric element is perpendicular to the direction of movement of the movable body. Therefore, in addition to the operation of the structure of claim 6, the moving direction of the movable body is changed by changing the ± sign of the phase difference between the AC voltage signal applied to one piezoelectric element and the AC voltage signal applied to the other piezoelectric element. , The output difference due to the moving direction can be eliminated.

【0053】本発明の請求項8記載の記録再生装置は、
上記の課題を解決するために、磁界変調によって情報が
記録されるディスクに対して磁気ヘッドを昇降させる磁
気ヘッド昇降機構を備えた記録再生装置において、磁気
ヘッド昇降機構の駆動源として、請求項2に記載のリニ
ア型超音波モータを用いたことを特徴としている。
The recording / reproducing apparatus according to claim 8 of the present invention provides:
According to another aspect of the present invention, there is provided a recording / reproducing apparatus including a magnetic head elevating mechanism for elevating a magnetic head with respect to a disk on which information is recorded by magnetic field modulation. A linear ultrasonic motor described in (1) is used.

【0054】上記の構成によれば、低速高トルクで減速
機構が不要であり、高信頼性、小型、かつ、薄型である
といった利点を備えた請求項2記載のリニア型超音波モ
ータを磁気ヘッドの昇降機構の駆動源に用いている。し
たがって、従来のDCブラシ付モータ等を用いた構成に
比べて、減速機構が不要であることによる部品点数の削
減、組み立て作業の簡素化、信頼性の向上が図れると共
に、ギヤ音や異音による騒音問題を解決する。しかも、
記録再生装置の小型化、薄型化を阻まず、また、超音波
モータの最大の利点である応答性を生かした素早い磁気
ヘッドの昇降が可能であるので、記録再生装置において
の録音開始を素早く行うことができる。
According to the above construction, the linear type ultrasonic motor according to claim 2, which has the advantages of high speed, low torque, no need for a speed reduction mechanism, high reliability, small size and thinness. Is used as a drive source of the lifting mechanism. Therefore, as compared with a configuration using a conventional DC brush motor, the number of parts can be reduced due to the elimination of a speed reduction mechanism, the assembling work can be simplified, the reliability can be improved, and gear noise and abnormal noise can be achieved. Solve the noise problem. Moreover,
Since the magnetic head can be quickly moved up and down without taking advantage of the miniaturization and thinning of the recording / reproducing device and the responsiveness which is the greatest advantage of the ultrasonic motor, recording can be started quickly in the recording / reproducing device. be able to.

【0055】本発明の請求項9記載の記録再生装置は、
請求項8の構成において、請求項7に記載のリニア型超
音波モータを用い、該リニア型超音波モータの移動方向
とその伸縮方向がほぼ直角を成す側の圧電素子が取り付
けられた基台部が、装置本体の駆動源取り付け用シャー
シの折り曲げによる側面部に取り付けられていることを
特徴としている。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a recording / reproducing apparatus comprising:
A base unit, comprising the linear ultrasonic motor according to claim 7 and a piezoelectric element mounted on a side where the direction of movement of the linear ultrasonic motor and the direction of expansion and contraction thereof are substantially perpendicular to each other. Are attached to the side surface of the apparatus body by bending the drive source mounting chassis.

【0056】上記の構成によれば、低速高トルクで減速
機構が不要であり、高信頼性、小型、かつ、薄型に加え
て、単位移動距離における移動時間が最短で、かつ、一
方の圧電素子に印加する交流電圧信号に対する他方の圧
電素子に印加する交流電圧信号の位相差の±符号を変え
ることによって可動体の移動方向を反転させる構成にお
いて、移動方向による出力差を有することのない請求項
7記載のリニア型超音波モータを、磁気ヘッドの昇降機
構の駆動源に用いているので、請求項8の構成を有する
記録再生装置よりも、より素早い磁気ヘッドの昇降が可
能であると共に、磁気ヘッドを上昇させる場合と下降さ
せる場合とで性能の格差もなく、しかも、シャーシの折
り曲げ部分に取り付けることによって記録再生装置を小
型化、薄型化を阻止するものでもない。
According to the above structure, a low-speed, high-torque, no deceleration mechanism is required, and in addition to high reliability, small size, and thinness, the moving time per unit moving distance is the shortest, and one piezoelectric element is used. In a configuration in which the moving direction of the movable body is reversed by changing the ± sign of the phase difference between the AC voltage signal applied to the other piezoelectric element and the AC voltage signal applied to the other piezoelectric element, there is no output difference due to the moving direction. 7. Since the linear ultrasonic motor according to claim 7 is used as a drive source of a lifting mechanism of the magnetic head, the magnetic head can be moved up and down more quickly than the recording / reproducing apparatus having the configuration of claim 8, and the magnetic head can be moved up and down faster. There is no difference in performance between raising and lowering the head, and mounting on the bent part of the chassis prevents the recording / reproducing device from becoming smaller and thinner. Nor is it intended to.

【0057】本発明の請求項10記載の記録再生装置
は、請求項8又は9の構成において、上記リニア型超音
波モータの可動体接触部に可動体を押圧する圧力を調整
する押圧力調整手段が設けられていることを特徴として
いる。
According to a tenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the eighth or ninth aspect, a pressing force adjusting means for adjusting a pressure for pressing the movable body against the movable body contact portion of the linear type ultrasonic motor. Is provided.

【0058】上記の構成によれば、押圧力調整手段によ
り、リニア型超音波モータの可動体接触部に可動体を押
圧する圧力を調整することができるので、例えば、常に
一定の圧力で可動体を押圧する構成の場合、量産される
可動体の厚みにバラツキがあると、押圧力が強過ぎたり
弱過ぎたりして必要な駆動力を引き出せず、磁気ヘッド
の昇降が行えない等の問題が発生する虞れがあるが、こ
れにより、確実な磁気ヘッドの昇降動作が可能なる。
According to the above arrangement, the pressure for pressing the movable body against the movable body contact portion of the linear ultrasonic motor can be adjusted by the pressing force adjusting means. If the thickness of the mass-produced movable body varies, there is a problem that the pressing force is too strong or too weak to draw out the necessary driving force, and the magnetic head cannot be moved up and down. Although this may occur, the magnetic head can be reliably moved up and down.

【0059】[0059]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔実施の形態1〕本発明の実施の一形態について図1な
いし図5に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0060】まず、図1を用いて、本実施の形態のリニ
ア型超音波モータの構成について説明する。図1(a)
は、本実施の形態のリニア型超音波モータの平面図であ
り、同図(b)はその側面図である。図1(a)(b)に
示すように、このリニア型超音波モータは、交流電圧信
号が供給されることにより長さ方向に伸縮する角板状の
一対の圧電素子1・2と、これら圧電素子1・2を連結
する、弾性体からなる連結部材3とから構成されてお
り、後述のように圧電素子1・2に2種類の超音波領域
に属する高周波の交流電圧信号が印加されることで、連
結部材3の可動体接触部3bが、周波数に応じた楕円運
動を行い、つまり楕円軌跡の超音波振動を発生し、それ
にて生じる推力が摩擦力にて駆動力に変換され、矢印A
にて示す左右両方向に可動体4を移動させるようになっ
ている。
First, the configuration of the linear ultrasonic motor according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 (a)
1 is a plan view of a linear ultrasonic motor according to the present embodiment, and FIG. 1B is a side view thereof. As shown in FIGS. 1A and 1B, this linear ultrasonic motor includes a pair of rectangular plate-shaped piezoelectric elements 1 and 2 which expand and contract in the length direction when an AC voltage signal is supplied thereto. And a connecting member 3 made of an elastic body for connecting the piezoelectric elements 1 and 2, and high-frequency AC voltage signals belonging to two types of ultrasonic regions are applied to the piezoelectric elements 1 and 2 as described later. As a result, the movable body contact portion 3b of the connecting member 3 performs an elliptical motion according to the frequency, that is, generates an ultrasonic vibration of an elliptical locus, and a thrust generated thereby is converted into a driving force by a frictional force, and an arrow is generated. A
The movable body 4 is moved in both left and right directions indicated by.

【0061】上記圧電素子1・2は、例えばチタン酸バ
リウム系圧電素子であり、一対の圧電素子1・2の伸縮
により、これら圧電素子1・2の間を連結する連結部材
3が楕円運動するように、一方の圧電素子2は、矢印A
にて示す可動体4の移動方向とその伸縮方向とが平行と
なるように配置され、他方の圧電素子1は、その伸縮方
向がもう一方の圧電素子2の伸縮方向と角度θ1 を成す
ように配置されている。この角度θ1 は、圧電素子1の
伸長時に可動体接触部3bを上方に押し上げ得る角度で
あれば良く、ここでは、90°より小さいものとする。
但し、この角度θ1 が90°に近いほど可動体接触部3
bを同じ圧電素子1・2の伸縮率でも大きく持ち上げる
ことができる。
The piezoelectric elements 1 and 2 are, for example, barium titanate-based piezoelectric elements, and a connecting member 3 that connects the piezoelectric elements 1 and 2 performs an elliptical motion by expansion and contraction of the pair of piezoelectric elements 1 and 2. As described above, one piezoelectric element 2 has an arrow A
Are arranged such that the moving direction of the movable body 4 and the direction of expansion and contraction thereof are parallel to each other, and the other piezoelectric element 1 has its expansion and contraction angle θ 1 with the expansion and contraction direction of the other piezoelectric element 2. Are located in The angle θ 1 may be any angle at which the movable body contact portion 3b can be pushed upward when the piezoelectric element 1 is extended, and is smaller than 90 ° here.
However, as the angle θ 1 is closer to 90 °, the movable body contact portion 3
b can be greatly increased even with the same expansion and contraction ratio of the piezoelectric elements 1 and 2.

【0062】上記連結部材3は、機械的連結のない一体
構成物からなるもので、板バネ等から構成されている。
連結部材3の両端には、一対の圧電素子1・2を取り付
ける基台部3a・3a’が形成されており、これら基台
部3a・3a’に、伸縮方向と平行な面を取り付け面と
して、接着により取り付けられている。このように、伸
縮方向と平行な面を取り付け面として取り付けられるこ
とで、たとえ接着による取り付けでも、振動による負荷
が直に接着面にかかることがないので、剥がれ等が起こ
り難くなり、信頼性が向上する。
The connecting member 3 is an integral component having no mechanical connection, and is composed of a leaf spring or the like.
At both ends of the connecting member 3, base portions 3a and 3a 'for mounting the pair of piezoelectric elements 1 and 2 are formed, and the base portions 3a and 3a' use a surface parallel to the expansion and contraction direction as a mounting surface. , Attached by gluing. As described above, since the surface parallel to the expansion and contraction direction can be attached as the attachment surface, even if the attachment is performed by adhesion, a load due to vibration does not directly apply to the adhesion surface, so that peeling or the like hardly occurs and reliability is improved. improves.

【0063】上記連結部材3におけるこれら基台部3a
・3a’間には、可動体4と接触し、可動体4に駆動力
を付与する可動体接触部3bと、この可動体接触部3b
に楕円軌跡の超音波振動を行わせる捻じり変形部3cと
が形成されている。
The base 3a of the connecting member 3
A movable member contact portion 3b which contacts the movable member 4 and applies a driving force to the movable member 4;
And a torsional deformation portion 3c for performing ultrasonic vibration of an elliptical locus.

【0064】上記捻じり変形部3cは、可動体接触部3
bの面方向と平行な方向に突出した略U字形状をなす部
分を有し、この略U字形状をなす部分の一端部が上向き
に折曲されて可動体接触部3bの一端部と接続し、他端
部が下向きに折曲されて基台部3a’と接続している。
このような構成により、両基台部3a・3aから伝達さ
れる上記圧電素子1・2の弾性振動にて捻じり変形さ
れ、当該捻じり変形部3cに繋がる上記可動体接触部3
bに楕円軌跡の超音波振動を発生させ、進行波を生じさ
せるようになっている。
The torsionally deforming portion 3 c is
b has a substantially U-shaped portion protruding in a direction parallel to the surface direction of b, and one end of the substantially U-shaped portion is bent upward and connected to one end of the movable body contact portion 3b. The other end is bent downward and is connected to the base 3a '.
With such a configuration, the movable body contact portion 3 that is torsionally deformed by the elastic vibration of the piezoelectric elements 1 and 2 transmitted from the two base portions 3a and 3a and that is connected to the torsionally deformed portion 3c.
Ultrasonic vibration of an elliptical trajectory is generated at b to generate a traveling wave.

【0065】上記可動体接触部3bは、ほぼ平面状を成
し、一端部が基台部3aに接続され、他端部が捻じり変
形部3cに接続されている。可動体接触部3bと基台部
3aとの間は、上記したθ1 の角度で折曲され、かつ、
肉厚は同じであるものの、振動が効率よく伝達されるよ
うに幅細に形成されている。このような構成により、可
動体接触部3bは、圧電素子1・2の弾性振動による捻
じり変形部3cの変形により楕円軌跡の超音波振動を発
生し、可動体4の移動面の法線方向となる上下方向に振
幅を有する進行波を生じて、押圧されている可動体4に
駆動力を付与し移動させる。
The movable body contact portion 3b has a substantially planar shape, and has one end connected to the base 3a and the other end connected to the torsionally deformable portion 3c. Between the movable member contact portion 3b and the base portion 3a is bent at an angle theta 1 described above, and,
Although the wall thickness is the same, it is formed narrow so that vibration can be transmitted efficiently. With such a configuration, the movable body contact portion 3b generates ultrasonic vibration of an elliptical trajectory by the deformation of the torsional deformation portion 3c due to the elastic vibration of the piezoelectric elements 1 and 2, and the normal direction of the moving surface of the movable body 4 A traveling wave having an amplitude in the up-down direction is generated to apply a driving force to the pressed movable body 4 to move the movable body 4.

【0066】また、上記可動体接触部3bには、圧電素
子1・2の弾性振動により圧電素子1・2間の間隔が狭
められたとき、上向きに撓み易いように撓み方向を方向
付ける反りが形成されており、若干上方に膨らんだ形状
に形成されている。
Further, the movable body contact portion 3b has a warp for orienting the bending direction so as to be easily bent upward when the space between the piezoelectric elements 1 and 2 is narrowed by the elastic vibration of the piezoelectric elements 1 and 2. It is formed in a shape slightly bulging upward.

【0067】上記可動体4は、図示しないバネ等によ
り、可動体接触部3bに付勢されており、可動体接触部
3bに楕円軌跡の超音波振動が発生すると、可動体接触
部3bと可動体4と間の摩擦力を用いて駆動力が付与さ
れ移動される。
The movable body 4 is urged against the movable body contact portion 3b by a spring or the like (not shown). When ultrasonic vibration of an elliptical locus is generated in the movable body contact portion 3b, the movable body 4 is moved with the movable body contact portion 3b. The driving force is applied using the frictional force with the body 4 and the body 4 is moved.

【0068】ところで、上記構成においては、可動体4
は、図示しないバネ等により、可動体接触部3bに付勢
された構成としたが、図5に示すような構成とすること
も、本実施の形態のリニア型超音波モータにおいては可
能である。
By the way, in the above configuration, the movable body 4
Is biased to the movable body contact portion 3b by a spring or the like (not shown), but may be configured as shown in FIG. 5 in the linear ultrasonic motor of the present embodiment. .

【0069】つまり、図5に示すように、可動体接触部
3bに、当該可動体接触部3bとで可動体4を挟み込
み、可動体接触部3bに可動体4を弾性により押圧する
押圧部3eが一体的に設けられた構成である。図1のリ
ニア型超音波モータでは、バネ等の付勢手段を用いて、
可動体4を可動体接触部3bに押圧することが必要であ
るが、このような構成とすることで、バネ等の部品も、
またこれを固定するための部品も必要なくなり、図1の
構成よりも、部品削減によるコストダウンを図ることが
できるといった優れた利点がある。また、押圧力の調整
は、可動体接触部3bと押圧部3eとの隙間を調整する
ことで簡単に調整可能である。
That is, as shown in FIG. 5, the movable member 4 is sandwiched between the movable member contact portion 3b and the movable member contact portion 3b, and the pressing portion 3e which elastically presses the movable member 4 on the movable member contact portion 3b. Are provided integrally. In the linear type ultrasonic motor shown in FIG. 1, using a biasing means such as a spring,
It is necessary to press the movable body 4 against the movable body contact portion 3b, but by adopting such a configuration, parts such as springs are also required.
In addition, there is no need for a component for fixing this, and there is an excellent advantage that the cost can be reduced by reducing the number of components as compared with the configuration of FIG. The adjustment of the pressing force can be easily adjusted by adjusting the gap between the movable body contact portion 3b and the pressing portion 3e.

【0070】次に、上記構成の有するリニア型超音波モ
ータの駆動を制御する制御系について、図2を用いて説
明する。図2は制御系のブロック図である。制御系は、
大きくは直流電源10と、この直流電源10によって駆
動され、同一振幅、同一周波数で、π/2の位相差を有
する2種類の超音波領域に属する高周波の交流電圧信号
を生成して圧電素子1・2にそれぞれ供給する駆動部1
1とからなる。
Next, a control system for controlling the driving of the linear ultrasonic motor having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the control system. The control system is
Generally, a DC power supply 10 and a high-frequency AC voltage signal that is driven by the DC power supply 10 and belongs to two types of ultrasonic regions having the same amplitude, the same frequency, and having a phase difference of π / 2 are generated.・ Drive unit 1 for supplying to each of 2
It consists of 1.

【0071】駆動部11は、必要とする高周波数の交流
電圧信号を発振する発振部12と、この発振部12にて
発振された交流電圧信号の位相を制御して、圧電素子1
・2に供給する2種類の交流電圧信号の位相に整える位
相制御部13と、この位相制御部13にて位相が制御さ
れた2種類の交流電圧信号の振幅を必要な振幅に調整す
る振幅調整部14a・14bと、発振部12及び振幅調
整部14a・14bをフィードバック制御するフィード
バック部15とによって構成される。
The driving section 11 oscillates an oscillating section 12 that oscillates a required high-frequency AC voltage signal, and controls the phase of the AC voltage signal oscillated by the oscillating section 12 so that the piezoelectric element 1
A phase control unit 13 that adjusts the phases of two types of AC voltage signals supplied to 2 and an amplitude adjustment that adjusts the amplitudes of the two types of AC voltage signals whose phases are controlled by the phase control unit 13 to required amplitudes The oscillator 14 includes a feedback section 15 for feedback-controlling the oscillation section 12 and the amplitude adjustment sections 14a and 14b.

【0072】上記位相制御部13は、圧電素子1・2に
供給する2種類の交流電圧信号において、一方の交流電
圧信号を基準として他方の交流電圧信号を、基準とする
先の交流電圧信号に対してπ/2の位相差を有するよう
に調整する位相差部13aと、リニア型超音波モータの
反転を行うために位相差の±符号を逆にする反転部13
bと、圧電素子1・2に供給する2種類の交流電圧信号
の電圧と電流の位相差を検出する位相差検出部13cと
で構成される。また、制御系には、リニア型超音波モー
タの速度を検出するために、エンコーダ等の速度検出部
16が設置されている。
The phase control unit 13 converts the two AC voltage signals supplied to the piezoelectric elements 1 and 2 into one AC voltage signal as a reference and the other AC voltage signal as a reference AC voltage signal. And a reversing unit 13 for reversing the ± sign of the phase difference for reversing the linear ultrasonic motor.
b, and a phase difference detector 13c for detecting the phase difference between the voltage and the current of the two types of AC voltage signals supplied to the piezoelectric elements 1 and 2. The control system is provided with a speed detection unit 16 such as an encoder for detecting the speed of the linear ultrasonic motor.

【0073】上記位相差検出部13cにおいて検出され
た信号は、ラインL2を介してフィードハック部15に
入力される。フィードバック部15は、該検出信号を基
に、電圧信号の電圧と電流の位相差を一定値あるいは一
定範囲内に保つための制御信号をラインL3を介して発
振部12に入力し、該発振部12から発振する交流電圧
信号の周波数を制御する。
The signal detected by the phase difference detector 13c is input to the feed hack 15 via the line L2. The feedback unit 15 inputs a control signal for maintaining the phase difference between the voltage and the current of the voltage signal within a fixed value or a fixed range to the oscillation unit 12 via the line L3 based on the detection signal. 12 controls the frequency of the AC voltage signal oscillating.

【0074】速度検出部16は、ラインL4を介して上
記フィードハック部15に速度信号を入力する。フィー
ドバック部15には、速度検出部16からの速度信号と
共に、反転信号を含んだ速度指令信号がラインL1を介
して入力されており、フィードバック部15では、これ
らの速度信号と速度指令信号とを比較し、所定の速度と
なる交流電圧信号を発振するための制御信号をラインL
3を介して発振部12に入力する。これにより、発振部
12から所定の周波数となる交流電圧信号が発振され、
位相差検出部13cに入力され、位相差部13aに入力
する。
The speed detecting section 16 inputs a speed signal to the feed hack section 15 via the line L4. A speed command signal including an inversion signal is input to the feedback unit 15 via the line L1 together with the speed signal from the speed detection unit 16, and the feedback unit 15 converts the speed signal and the speed command signal. A control signal for oscillating an AC voltage signal having a predetermined speed for comparison
The signal is input to the oscillating unit 12 via the input terminal 3 Thereby, an AC voltage signal having a predetermined frequency is oscillated from the oscillation unit 12,
The signal is input to the phase difference detection unit 13c and is input to the phase difference unit 13a.

【0075】位相差部13aでは、入力された交流電圧
信号に対して位相を1/2ほどずらした交流電圧信号を
生成し、ラインL9を介して反転部13bに入力する一
方、元の位相の交流電圧信号をラインL5を介して同様
に反転部13bに入力する。この反転部13bには、フ
ィードバック部15からラインL6を介して反転指令信
号も入力されており、反転部13bは、この反転指令信
号に応じてラインL9を介して入力された交流電圧信号
の位相を0または±1ほど変化させることにより、上記
リニア型超音波モータの反転駆動を行う。
The phase difference section 13a generates an AC voltage signal whose phase is shifted by about に 対 し て with respect to the input AC voltage signal, and inputs the AC voltage signal to the inverting section 13b via the line L9. The AC voltage signal is similarly input to the inverting unit 13b via the line L5. The inverting unit 13b also receives an inversion command signal from the feedback unit 15 via a line L6. The inverting unit 13b responds to the inversion command signal by changing the phase of the AC voltage signal input via the line L9. Is changed by about 0 or ± 1 to perform the inversion drive of the linear ultrasonic motor.

【0076】また、反転部13bにラインL5を介して
入力された交流電圧信号は、ラインL7を介してそのま
ま振幅調整部14aに入力し、この振幅調整部14aに
て、フィードハック部15よりラインL8を介して入力
される速度指令信号に応じて振幅調整され、リニア型超
音波モータの圧電素子1に供給される。
The AC voltage signal input to the inverting section 13b via the line L5 is directly input to the amplitude adjusting section 14a via the line L7, and the amplitude adjusting section 14a outputs the line voltage from the feed hack section 15 to the line adjusting section 14a. The amplitude is adjusted according to the speed command signal input via L8, and is supplied to the piezoelectric element 1 of the linear ultrasonic motor.

【0077】一方、反転部13bにラインL9を介して
入力され、反転指令信号により位相を変化させられた交
流電圧信号は、ラインL10を介して振幅調整部14b
に入力し、この振幅調整部14bにて、フィードハック
部15よりラインL8を介して入力される速度指令信号
に応じて振幅調整され、リニア型超音波モータの圧電素
子2に供給される。
On the other hand, the AC voltage signal input to the inverting unit 13b via the line L9 and having its phase changed by the inverting command signal is supplied to the amplitude adjusting unit 14b via the line L10.
The amplitude is adjusted by the amplitude adjuster 14b according to the speed command signal input from the feed hack unit 15 via the line L8, and is supplied to the piezoelectric element 2 of the linear ultrasonic motor.

【0078】尚、このような2枚の圧電素子1・2に交
流電圧信号を供給する場合における速度調整は、圧電素
子1・2に供給する2種類の交流電圧信号において一方
もしくは両方の振幅を変化させる方法と、2種類の交流
電圧信号の位相差を変化させる方法、および2種類の交
流電圧信号の周波数を変化させる方法などがあり、ま
た、これら3種類の方法を組み合わせた方法によっても
行うことができる。
The speed adjustment when the AC voltage signal is supplied to the two piezoelectric elements 1 and 2 is performed by adjusting one or both amplitudes of the two types of AC voltage signals supplied to the piezoelectric elements 1 and 2. There are a method of changing, a method of changing the phase difference between the two types of AC voltage signals, a method of changing the frequency of the two types of AC voltage signals, and the like, and a method of combining these three types of methods. be able to.

【0079】そして、このように、圧電素子1・2に各
々同一の周波数で一方の交流電圧信号に対して他方の交
流電圧信号がπ/2の位相差を有する2種類の交流電圧
信号が供給されることによって、可動体接触部3bに進
行波による楕円軌跡を有する超音波振動が発生し、可動
体4が移動される。
As described above, two types of AC voltage signals having the same frequency and one AC voltage signal having a phase difference of π / 2 are supplied to the piezoelectric elements 1 and 2 at the same frequency. As a result, ultrasonic vibration having an elliptical locus due to the traveling wave is generated in the movable body contact portion 3b, and the movable body 4 is moved.

【0080】次に、図3及び図4を用いて、上記構成の
リニア型超音波モータの動作を詳細に説明する。図3
は、圧電素子1・2に印加する2種類の交流電圧信号の
1周期(2π)の波形を示しており、交流電圧信号であ
るA信号とB信号とは、同一周波数、同一振幅であり、
位相がA信号に対してB信号がπ/2進んだものであ
る。このような2種類の交流電圧信号を、圧電素子1に
A信号、圧電素子2にB信号というように供給すると、
まず、信号供給直後のb点では、A信号が0で、B信号
が最大値となるので(図3参照)、図4(b)に示すよ
うに、圧電素子1は伸縮せず、圧電素子2のみが最大に
伸長する。このとき、同図(a)の初期状態より圧電素
子1・2の間隔が狭くなり、可動体接触部3bが捻じり
変形部3cの弾性により形状的に撓み易い上方向に撓
む。図中、Pにて可動体接触部3bの質点を示す。
Next, the operation of the linear ultrasonic motor having the above configuration will be described in detail with reference to FIGS. FIG.
Shows the waveforms of one cycle (2π) of two types of AC voltage signals applied to the piezoelectric elements 1 and 2. The A and B signals, which are AC voltage signals, have the same frequency and the same amplitude,
The B signal is π / 2 ahead of the A signal. When such two types of AC voltage signals are supplied to the piezoelectric element 1 as an A signal and to the piezoelectric element 2 as a B signal,
First, at point b immediately after the signal is supplied, the A signal is 0 and the B signal has the maximum value (see FIG. 3), so that the piezoelectric element 1 does not expand and contract as shown in FIG. Only 2 extends maximally. At this time, the interval between the piezoelectric elements 1 and 2 becomes narrower than the initial state in FIG. 3A, and the movable body contact portion 3b flexes upward due to the elasticity of the torsionally deformable portion 3c. In the drawing, P indicates the mass point of the movable body contact portion 3b.

【0081】π/4経過したc点では、A信号、B信号
ともに正電圧であるので(図3参照)、図4(c)に示
すように、両圧電素子1・2はそれぞれ中位の伸長とな
る。このとき、同図(b)の状態よりも、圧電素子1・
2の間隔はさらに小さくなり、可動体接触部3bはさら
に上方向に撓み、また、圧電素子1が伸長する反面、圧
電素子2の伸長量が減少するため、可動体接触部3bの
質点Pは圧電素子2側に移動する。
At the point c where π / 4 has elapsed, both the A signal and the B signal are positive voltages (see FIG. 3). Therefore, as shown in FIG. Elongation. At this time, compared to the state shown in FIG.
2 is further reduced, the movable body contact portion 3b is further flexed upward, and the piezoelectric element 1 expands, but the amount of extension of the piezoelectric element 2 decreases. It moves to the piezoelectric element 2 side.

【0082】π/2経過したd点では、A信号及びB信
号の各電圧値がb点に対して逆の関係になるので(図3
参照)、図4(d)に示すように、圧電素子2は伸縮せ
ず、圧電素子1のみが最大に伸長する。このとき、撓み
量は同図(c)の状態よりも減少するが、可動体接触部
3bの圧電素子1側が最大に持ち上げられるため、質点
Pはさらに圧電素子2側に移動する。
At point d after elapse of π / 2, the respective voltage values of the A signal and the B signal have an inverse relationship with respect to point b (FIG. 3).
4), the piezoelectric element 2 does not expand or contract, and only the piezoelectric element 1 expands to the maximum. At this time, although the amount of bending is smaller than that in the state shown in FIG. 3C, the mass point P further moves to the piezoelectric element 2 side since the piezoelectric element 1 side of the movable body contact portion 3b is lifted to the maximum.

【0083】3π/4経過したe点では、A信号及びB
信号の各電圧値は逆極性でつりあっており(図3参
照)、図4(e)に示すように、圧電素子1は中位の伸
長となり、圧電素子2は中位の収縮となる。このとき、
圧電素子1・2の間隔は、図4(a)にて示す初期状態
と同じであるが、捻じり変形部3cの弾性により、下方
向に最も大きく撓み、質点Pはさらに圧電素子2側に移
動する。
At point e after 3π / 4, the A signal and the B signal
The voltage values of the signals are balanced with opposite polarities (see FIG. 3), and as shown in FIG. 4E, the piezoelectric element 1 has a medium expansion and the piezoelectric element 2 has a medium contraction. At this time,
The interval between the piezoelectric elements 1 and 2 is the same as that in the initial state shown in FIG. 4A, but the elastic element 3c deforms the piezoelectric element 1 and 2 to the greatest extent in the downward direction. Moving.

【0084】π経過したf点では、A信号が0でB信号
が最小値となるので(図3参照)、図4(f)に示すよ
うに、圧電素子1は収縮伸長せず、圧電素子2のみが最
大に収縮する。このとき、下方向に撓みながら引き延ば
された形状となり、質点Pは、同図(e)とは反対の、
圧電素子1側に移動する。
At the point f where π has elapsed, the A signal is 0 and the B signal has the minimum value (see FIG. 3), so that the piezoelectric element 1 does not contract and expand as shown in FIG. Only 2 contracts maximally. At this time, the shape becomes a shape elongated while bending downward, and the mass point P is opposite to that shown in FIG.
It moves to the piezoelectric element 1 side.

【0085】5π/4経過したg点では、A信号、B信
号ともに負電圧であり(図3参照)、図4(g)に示す
ように、圧電素子1・2とも中位の収縮となる。このと
き、圧電素子1・2の間隔は最大となり、下方に撓んだ
状態で圧電素子1側に可動体接触部が移動し、質点Pも
さらに圧電素子1側に移動する。
At point g where 5π / 4 has elapsed, both the A signal and the B signal are negative voltages (see FIG. 3), and as shown in FIG. 4 (g), both the piezoelectric elements 1 and 2 contract moderately. . At this time, the interval between the piezoelectric elements 1 and 2 becomes maximum, the movable body contact portion moves toward the piezoelectric element 1 in a state where the piezoelectric element 1 is bent downward, and the mass point P further moves toward the piezoelectric element 1.

【0086】3π/2経過したh点では、前記f点とA
信号及びB信号の各電圧値が逆になり(図3参照)、図
4(h)に示すように、圧電素子2は伸縮せず、圧電素
子1のみが最大に収縮する。このとき、圧電素子1・2
は、同図(g)の状態よりもさらに圧電素子1側に移動
し、質点Pもさらに圧電素子1側に移動する。
At the point h where 3π / 2 has elapsed, the point f and A
The voltage values of the signal and the B signal are reversed (see FIG. 3), and as shown in FIG. 4H, the piezoelectric element 2 does not expand and contract, and only the piezoelectric element 1 contracts to the maximum. At this time, the piezoelectric elements 1 and 2
Moves further to the piezoelectric element 1 side than the state shown in FIG. 9G, and the mass point P further moves to the piezoelectric element 1 side.

【0087】7π/4経過したi点では、A信号及びB
信号の各電圧値は逆極性でつりあっており(図3参
照)、図4(i)に示すように、圧電素子1が中位の収
縮となり、圧電素子2が中位の伸長となる。このとき、
捻じり変形部3cの弾性により可動体接触部3bは上向
きに撓み、質点Pはさらに圧電素子1側に移動する。
At the point i where 7π / 4 has elapsed, the A signal and the B signal
The voltage values of the signals are balanced with opposite polarities (see FIG. 3), and as shown in FIG. 4 (i), the piezoelectric element 1 has a medium contraction and the piezoelectric element 2 has a medium expansion. At this time,
Due to the elasticity of the torsionally deformable portion 3c, the movable body contact portion 3b bends upward, and the mass point P further moves to the piezoelectric element 1 side.

【0088】このi点からπ/4経過したj点は、電圧
供給直後のb点と同等であり、つまり、リニア型超音波
モータは、図4の(a)を初期状態とし、1周期(2
π)の間に同図(b)→(c)→(d)→(e)→
(f)→(g)→(h)→(i)に変化し、再び次の周
期で(b)戻るといった繰り返し運動を行い、この間に
頂点Pは楕円軌跡を描く。
The point j at which π / 4 has elapsed from the point i is equivalent to the point b immediately after the supply of the voltage, that is, the linear ultrasonic motor has the initial state shown in FIG. 2
(b) → (c) → (d) → (e) →
(F) → (g) → (h) → (i), and a repetitive motion of returning to (b) in the next cycle is again performed, during which the vertex P draws an elliptical locus.

【0089】以上のように、上記の構成によれば、一対
の圧電素子1・2を連結し、弾性部分に両圧電素子の振
動により楕円軌跡の超音波振動を発生する連結部材3
が、弾性体からなる機械的連結のない一体構成物である
ので、前述した図13、図14に示す従来構成のリニア
型超音波モータ(以下、同タイプの従来モータと称す
る)のように、一対の圧電素子を、複数の部材が機械的
に連結された構成の連結部材にて連結していた構成に比
べ、機械的連結のための強度を考慮する必要がないの
で、連結部材の小型化、軽量化が図れ、ひいては、リニ
ア型超音波モータ自体の小型化・軽量化が可能となる。
そして、連結部材3の小型化、軽量化が図れることで、
同タイプの従来モータに比べて、圧電素子の伸縮による
振動をより効率良くモータ出力に変換することもでき
る。
As described above, according to the above configuration, the connecting member 3 that connects the pair of piezoelectric elements 1 and 2 and generates ultrasonic vibration of an elliptical locus on the elastic portion by the vibration of both piezoelectric elements.
Is an integral component made of an elastic body without mechanical connection. Therefore, like the linear ultrasonic motor having the conventional configuration shown in FIGS. 13 and 14 described above (hereinafter, referred to as a conventional motor of the same type), Compared to a configuration in which a pair of piezoelectric elements are connected by a connection member having a configuration in which a plurality of members are mechanically connected, there is no need to consider the strength for mechanical connection, so the size of the connection member is reduced. Therefore, the linear ultrasonic motor itself can be reduced in size and weight.
And, since the size and weight of the connecting member 3 can be reduced,
Vibration due to expansion and contraction of the piezoelectric element can be more efficiently converted to motor output as compared with a conventional motor of the same type.

【0090】また、上記構成によれば、各圧電素子1・
2は、連結部材3の両端に形成された基台部3a・3
a’に、圧電素子1・2の伸縮方向と平行な面を取り付
け面として取り付けられるので、前述した同タイプの従
来モータのように、接着面の法線方向が圧電素子の伸縮
方向となることがなく、圧電素子1・2の振動による負
荷が直に接着面にかかることが避けられ、剥がれ等の発
生を抑制し、信頼性を向上できる。
According to the above configuration, each piezoelectric element 1.
2 are base portions 3a and 3 formed at both ends of the connecting member 3.
Since a surface parallel to the expansion and contraction directions of the piezoelectric elements 1 and 2 is attached to a ′ as a mounting surface, the normal direction of the bonding surface becomes the expansion and contraction direction of the piezoelectric elements as in the above-described conventional motor of the same type. Therefore, it is possible to prevent the load due to the vibration of the piezoelectric elements 1 and 2 from being directly applied to the bonding surface, suppress the occurrence of peeling and the like, and improve the reliability.

【0091】また、連結部材3の基台部3a・3a’間
に、可動体4と接触して駆動力を付与する可動体接触部
3bと、両基台部3a・3a’から伝達される圧電素子
1・2の振動にて捻じり変形されて可動体接触部3bに
楕円軌跡の超音波振動を発生させる捻じり変形部3cと
に機能を別けて形成したので、同じモータ出力を、より
薄型な構成で得ることができ、薄型化の要求に応えるこ
とができる。
The movable member contact portion 3b which contacts the movable member 4 to apply a driving force between the base portions 3a and 3a 'of the connecting member 3, and is transmitted from the two base portions 3a and 3a'. Since the torsionally deformed portion 3c, which is torsionally deformed by the vibration of the piezoelectric elements 1 and 2 and generates an elliptical ultrasonic vibration at the movable body contact portion 3b, is formed separately from the function, the same motor output can be obtained. It can be obtained with a thin configuration, and can meet the demand for thinning.

【0092】また、連結部材3の可動体接触部3bに、
一対の圧電素子1・2の間隔が狭まったときに可動体接
触部3bが可動体4側に撓み易いように撓み方向を方向
付ける反りが形成されているので、可動体接触部3bの
振動がスムーズに行われるようになり、ひいては、可動
体4の移動をスムーズに行わせることができる。
The movable member contact portion 3b of the connecting member 3
Since the movable body contact portion 3b is formed with a warp that directs the bending direction so that the movable body contact portion 3b easily bends toward the movable body 4 when the interval between the pair of piezoelectric elements 1 and 2 is reduced, the vibration of the movable body contact portion 3b is reduced. As a result, the movable body 4 can be smoothly moved.

【0093】尚、本実施の形態では、圧電素子1・2の
間を連結する連結部材3が楕円運動するように、圧電素
子1・2の各伸縮方向に角度θ1 が形成されるように圧
電素子1・2を配設したが、従来技術の項で説明したよ
うに、上下方向に平行で段差を有するように、圧電素子
1・2を配置してもよい。
In this embodiment, the angle θ 1 is formed in each of the expansion and contraction directions of the piezoelectric elements 1 and 2 so that the connecting member 3 connecting the piezoelectric elements 1 and 2 makes an elliptical motion. Although the piezoelectric elements 1 and 2 are arranged, the piezoelectric elements 1 and 2 may be arranged so as to be parallel in the vertical direction and have a step as described in the section of the related art.

【0094】〔実施の形態2〕本発明の実施の他の形態
について図6に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。尚、説明の便宜上、前記の実施の形態1にて示した
部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記
し、その説明を省略する。
Embodiment 2 Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For the sake of convenience, members having the same functions as those described in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0095】図1、図5に示した、実施の形態1におけ
るリニア型超音波モータは、一対の圧電素子1・2のそ
れぞれの伸縮方向がなす角度θ1 は、90°より小さい
角度で配置されていたのに対し、本実施の形態のリニア
型超音波モータでは、図6に示すように、一対の圧電素
子1・2を、それぞれの伸縮方向がほぼ90°を成すよ
うに配置した構成となっている。
In the linear ultrasonic motor according to the first embodiment shown in FIGS. 1 and 5, the angle θ 1 between the expansion and contraction directions of the pair of piezoelectric elements 1 and 2 is smaller than 90 °. On the other hand, in the linear ultrasonic motor according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a pair of piezoelectric elements 1 and 2 are arranged such that their expansion and contraction directions are substantially 90 °. It has become.

【0096】尚、リニア型超音波モータの駆動を制御す
る制御系は、実施の形態1の図2にで示した制御系と同
じであり、本実施の形態のリニア型超音波モータの圧電
素子1・2に、実施の形態1の図3にて波形を示した2
種類の交流電圧信号を印加したときの動作も、前述の図
4(b)〜(i)にて示したものと同じであるので、詳
細な説明は省略する。
The control system for controlling the driving of the linear ultrasonic motor is the same as the control system shown in FIG. 2 of the first embodiment, and the piezoelectric element of the linear ultrasonic motor of the present embodiment is used. 1 and 2 show waveforms in FIG. 3 of the first embodiment.
The operation when the different types of AC voltage signals are applied is also the same as that shown in FIGS. 4B to 4I described above, and a detailed description thereof will be omitted.

【0097】このような構成とすることで、圧電素子1
・2の伸縮方向が互いに直交するため、可動体接触部3
bに発生する超音波振動の楕円軌跡が最大となり、進行
波の振幅も最大となる。その結果、交流電圧信号の単位
時間における可動体4の移動量が最大となり、単位移動
距離における移動時間が最短となる。つまりは、実施の
形態1のリニア型超音波モータよりも効率的に有利にな
る。
With such a configuration, the piezoelectric element 1
-Since the expansion and contraction directions of 2 are orthogonal to each other, the movable body contact portion 3
The elliptical locus of the ultrasonic vibration generated in b becomes the maximum, and the amplitude of the traveling wave also becomes the maximum. As a result, the moving amount of the movable body 4 per unit time of the AC voltage signal is maximized, and the moving time per unit moving distance is minimized. That is, it is more efficient than the linear ultrasonic motor of the first embodiment.

【0098】また、実施の形態1のリニア型超音波モー
タの場合、90°より小さい角度θ1 であったため、可
動体接触部3bの質点Pが描く楕円軌跡が、圧電素子1
の伸縮方向の向きと同じ側に楕円軸を有するものとな
る。したがって、可動体4の移動方向の反転を、一対の
圧電素子1・2に印加する交流電圧信号の位相差の±符
号を変えることで行うと、矢印Aにて示す可動体4の移
動方向に対して鋭角になる移動方向(図において左側)
への移動の性能が劣っていた。
In the case of the linear ultrasonic motor according to the first embodiment, since the angle θ 1 was smaller than 90 °, the elliptical locus drawn by the mass point P of the movable body contact portion 3b was
Has an elliptical axis on the same side as the direction of expansion and contraction. Therefore, if the moving direction of the movable body 4 is reversed by changing the ± sign of the phase difference of the AC voltage signal applied to the pair of piezoelectric elements 1 and 2, the moving direction of the movable body 4 indicated by the arrow A is changed. Moving direction that makes an acute angle to the left (left side in the figure)
The performance of moving to was poor.

【0099】しかしながら、上記のような圧電素子1・
2の伸縮方向を互いに直交させた構成とすることで、可
動体接触部3bの質点が超音波振動により描く楕円軌跡
が、ほぼ上下方向に楕円軸を有するものとなるので、上
記のように2種類の交流電圧信号の位相差の±符号を変
えることで移動方向を反転させるような駆動方法でも、
その進行方向による速度や推力の差がほとんど無くな
る。
However, the piezoelectric element 1.
By making the expansion and contraction directions of 2 orthogonal to each other, the ellipse locus drawn by the ultrasonic vibration by the mass point of the movable body contact portion 3b has an elliptical axis in almost the vertical direction. Even with a driving method that reverses the moving direction by changing the ± sign of the phase difference between
There is almost no difference in speed or thrust depending on the traveling direction.

【0100】〔実施の形態3〕本発明の実施の他の形態
について図7、及び図8に基づいて説明すれば、以下の
通りである。尚、説明の便宜上、前記の実施の形態にて
示した部材と同一の機能を有する部材には、同一の符号
を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 and 8. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are given the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted.

【0101】本実施の形態では、本発明に係るリニア型
超音波モータを、磁界変調によって記録されるディスク
の記録再生装置において磁気ヘッドを昇降させる磁気ヘ
ッド昇降用モータに用いた場合を例示する。
This embodiment exemplifies a case in which the linear ultrasonic motor according to the present invention is used as a magnetic head elevating motor for elevating a magnetic head in a disk recording / reproducing apparatus for recording data by magnetic field modulation.

【0102】図7を用いて、本実施の形態の記録再生装
置における磁気ヘッドの昇降機構について説明する。図
7(a)は、記録再生装置の要部平面図であり、同図
(b)は、記録再生装置の要部側面図である。磁気ヘッ
ド23は、アーム22に取り付けられており、アーム2
2の上下方向への回転運動により昇降可能となってい
る。アーム22は、光ピックアップ20に固定されたア
ングル21に対し上下方向の回転が可能となるように取
り付けられている。また、アーム22は、磁気ヘッド2
3がディスク24に対してある範囲の圧力にて押圧可能
となるように、アングル21に対してバネ25により付
勢されている。
The lifting mechanism of the magnetic head in the recording / reproducing apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a plan view of a main part of the recording / reproducing apparatus, and FIG. 7B is a side view of a main part of the recording / reproducing apparatus. The magnetic head 23 is attached to the arm 22 and the arm 2
2 can be moved up and down by a rotational movement in the vertical direction. The arm 22 is attached so that the arm 22 can rotate vertically with respect to the angle 21 fixed to the optical pickup 20. The arm 22 is provided with the magnetic head 2.
The spring 3 is urged against the angle 21 so that the disc 3 can be pressed against the disc 24 with a certain range of pressure.

【0103】上記アーム22の上下方向への回転運動
は、ディスク24を収納可能とするシャーシ28に対
し、上下方向に回転できるように取り付けられたリフト
レバー26により行われる。すなわち、このリフトレバ
ー26を昇降させることにより磁気へッド23の昇降が
可能となる。また、磁気へッド23がディスク24に接
している(録音)状態において振動や落下により磁気ヘ
ッド23を跳ね上げないように、リフトレバー26をシ
ャーシ28に対して付勢するバネ29も設けられてい
る。
The up-down rotation of the arm 22 is performed by a lift lever 26 attached to the chassis 28 capable of storing the disk 24 so as to be rotatable up-down. That is, by moving the lift lever 26 up and down, the magnetic head 23 can be moved up and down. Further, a spring 29 is provided to urge the lift lever 26 against the chassis 28 so that the magnetic head 23 does not jump up due to vibration or drop when the magnetic head 23 is in contact with the disk 24 (recording). ing.

【0104】上記リフトレバー26の上下方向への回転
は、スライドレバー30の前後方向への移動により行わ
れ、スライドレバー30には、該レバー30の前後方向
の移動によりリフトレバー26を回転させるためのカム
形状のような昇降手段30aが形成され、リフトレバー
26側には、該昇降手段30aの駆動を受ける被動手段
26aが形成されている。
The vertical rotation of the lift lever 26 is performed by moving the slide lever 30 in the front-rear direction, and the slide lever 30 is rotated by the movement of the lever 30 in the front-rear direction. A lifting means 30a having a cam shape is formed, and a driven means 26a for receiving the drive of the lifting means 30a is formed on the lift lever 26 side.

【0105】上記シャーシ28には、スライドレバー3
0を可動体と見なし、該レバー30を前後方向に移動さ
せ得るように、リニア型超音波モータ40が取り付けら
れている。
The slide lever 3 is mounted on the chassis 28.
A linear ultrasonic motor 40 is attached so that 0 can be regarded as a movable body and the lever 30 can be moved in the front-rear direction.

【0106】このリニア型超音波モータ40は、前述の
実施の形態2で説明した図6に示すタイプのリニア型超
音波モータであり、そのため、シャーシ28の主面に対
して圧電素子1の取り付け面が略直角となる。ここで
は、シャーシ28に設けられた折り曲げによる側面部
に、圧電素子1が取り付けられている基台部3aが取り
付けられており、これにより、上下方向に嵩高になるこ
とを避け、小型化、薄型化を図っている。
The linear ultrasonic motor 40 is a linear ultrasonic motor of the type shown in FIG. 6 described in the second embodiment. Therefore, the piezoelectric element 1 is attached to the main surface of the chassis 28. The plane is substantially perpendicular. Here, a base portion 3a on which the piezoelectric element 1 is mounted is attached to a side surface portion of the chassis 28 that is formed by bending, so that the base portion 3a does not become bulky in the vertical direction, and is reduced in size and thickness. It is trying to make it.

【0107】図8は、リニア型超音波モータ40の取り
付け部分の拡大図である。リニア型超音波モータ40に
おける連結部材3の基台部3a・3a’には、それぞれ
凸部3fが2個ずつ形成されており、これら各凸部3f
に、振動伝達防止部材である防振ゴム41が取り付けら
れている。シャーシ28への基台部3aの取り付けは、
この基台部3aに取り付けられた防振ゴム41・41を
外周側から押さえて固定する取り付け金具42a・42
aを用いて行われ、また、基台部3a’の取り付けは、
該基台部3a’に取り付けられた防振ゴム41・41を
外周側から押さえて固定する取り付け金具42b・42
bを用いて行われている。このような防振ゴム41を介
して取り付けとすることで、圧電素子1・2の振動が基
台部3a・3a’を介してシャーシ28へ伝播されるこ
とが防止される。
FIG. 8 is an enlarged view of a portion where the linear ultrasonic motor 40 is mounted. Each of the base portions 3a and 3a 'of the connecting member 3 in the linear ultrasonic motor 40 is formed with two convex portions 3f, and each of these convex portions 3f is formed.
, A vibration isolating rubber 41, which is a vibration transmission preventing member, is attached. Attachment of the base portion 3a to the chassis 28
Mounting brackets 42a, 42 for pressing and fixing the vibration isolating rubbers 41 attached to the base 3a from the outer peripheral side.
a, and the mounting of the base 3a '
Mounting brackets 42b and 42 for pressing and fixing the vibration isolating rubbers 41 attached to the base 3a 'from the outer peripheral side
b. By mounting via the vibration isolating rubber 41, the vibration of the piezoelectric elements 1 and 2 is prevented from being transmitted to the chassis 28 via the bases 3a and 3a '.

【0108】また、上記リニア型超音波モータ40の連
結部材3には、前述の押圧部3eが設けられており、可
動体接触部3bとの間でスライドレバー30を挟み込
み、弾性力により可動体接触部3b側へとスライドレバ
ー30を押圧するようになっている。したがって、この
場合、可動体接触部3bと押圧部3eとの間の寸法は、
スライドレバー30の厚みと、押圧部3eの有する弾性
力を考慮し、スライドレバー30が問題なく駆動され得
るように設計されている。
The connecting member 3 of the linear type ultrasonic motor 40 is provided with the above-mentioned pressing portion 3e. The slide lever 30 is sandwiched between the moving member contact portion 3b and the moving member by elastic force. The slide lever 30 is pressed toward the contact portion 3b. Therefore, in this case, the dimension between the movable body contact portion 3b and the pressing portion 3e is
Considering the thickness of the slide lever 30 and the elastic force of the pressing portion 3e, the slide lever 30 is designed to be driven without any problem.

【0109】そして、上記リニア型超音波モータ40
は、前述の実施の形態1で説明した図2と同様の制御系
により駆動される。
The linear type ultrasonic motor 40
Are driven by a control system similar to that of FIG. 2 described in the first embodiment.

【0110】上記構成を有する記録再生装置において、
リニア型超音波モータ40の圧電素子1に、図3に示す
A信号を供給し、圧電素子2にB信号を供給すると、図
3ではA信号に対してB信号の位相がπ/2進んでいる
ので、可動体接触部3bの質点は時計回り方向に回転運
動し、スライドレバー30は前方向に移動させられ、リ
フトレバー26が下方向に回転し磁気へッド23は下方
向に回転しながら降りる。
In the recording / reproducing apparatus having the above configuration,
When the A signal shown in FIG. 3 is supplied to the piezoelectric element 1 of the linear ultrasonic motor 40 and the B signal is supplied to the piezoelectric element 2, the phase of the B signal advances by π / 2 with respect to the A signal in FIG. Therefore, the mass point of the movable body contact portion 3b rotates clockwise, the slide lever 30 is moved forward, the lift lever 26 rotates downward, and the magnetic head 23 rotates downward. Get down while.

【0111】また、図3におけるA信号とB信号の位相
差関係が逆となるように、A信号に対してB信号の位相
がπ/2遅れたものとすると、可動体接触部3bの質点
は、反時計回り方向に回転運動するため、スライドレバ
ー30は後方向に移動させられ、リフトレバー26は上
方向に回転し前記磁気へッド23は上方向に回転しなが
ら上昇する。
Further, assuming that the phase of the B signal is delayed by π / 2 with respect to the A signal so that the phase difference relationship between the A signal and the B signal in FIG. Is rotated counterclockwise, the slide lever 30 is moved backward, the lift lever 26 rotates upward, and the magnetic head 23 rises while rotating upward.

【0112】以上のように、上記の構成によれば、低速
高トルクで減速機構が不要であり、高信頼性、小型、薄
型で、かつ、単位移動距離における移動時間が最短で、
また、一対の圧電素子1・2に供給する2種類の交流電
圧信号の位相差の±符号を変えることによって、可動体
の移動方向を反転させても、移動方向による出力差を殆
ど有しないといったリニア型超音波モータ40を、磁気
ヘッド23の昇降機構の駆動源に用いている。
As described above, according to the above configuration, a low-speed, high-torque, no deceleration mechanism is required, high reliability, small size, low profile, shortest moving time per unit moving distance,
Also, by changing the ± sign of the phase difference between the two types of AC voltage signals supplied to the pair of piezoelectric elements 1 and 2, even if the moving direction of the movable body is reversed, there is almost no output difference due to the moving direction. The linear type ultrasonic motor 40 is used as a drive source of an elevating mechanism of the magnetic head 23.

【0113】したがって、従来のDCブラシ付モータ等
を用いた構成に比べて、減速機構が不要であることによ
る部品点数の削減、組み立て作業の簡素化、信頼性の向
上が図れると共に、ギヤ音や異音による騒音問題も解決
できる。しかも、記録再生装置の小型化、薄型化を阻ま
ず、また、超音波モータの最大の利点である応答性を生
かした素早い磁気ヘッドの昇降が可能であるので、記録
再生装置においての録音開始を素早く行うことができ
る。
Therefore, as compared with a conventional configuration using a DC brush motor, the number of parts can be reduced due to the elimination of a speed reduction mechanism, the assembly work can be simplified, the reliability can be improved, and the gear noise and noise can be reduced. The noise problem due to abnormal noise can be solved. Moreover, since the magnetic head can be quickly moved up and down by utilizing the responsiveness which is the greatest advantage of the ultrasonic motor, the recording and reproducing apparatus can be started and stopped without preventing the recording and reproducing apparatus from being reduced in size and thickness. Can be done quickly.

【0114】また、上記リニア型超音波モータ40のよ
うに、一対の圧電素子1・2の伸縮方向がほぼ直角を成
す場合、上記した優れた利点を有する反面、何の配慮も
なく取り付けると、上下方向に嵩高に成りかねないが、
シャーシ28の折り曲げによる側面部を利用して取り付
けているので、小型化・薄型化が可能である。
When the expansion and contraction directions of the pair of piezoelectric elements 1 and 2 are substantially perpendicular to each other as in the case of the linear ultrasonic motor 40, the above-mentioned advantages are obtained. It may be bulky in the vertical direction,
Since the mounting is performed by using the side surface of the chassis 28 by bending, the size and thickness can be reduced.

【0115】また、磁気ヘッド23を昇降させるには、
スライドレバー30を確実に前後移動させればよいた
め、リニア型超音波モータの駆動制御に、速度制御等の
複雑な制御も必要なく、制御系を構成する駆動回路自体
も簡素化でき、コストダウンが可能となる。
In order to move the magnetic head 23 up and down,
Since the slide lever 30 only has to be reliably moved back and forth, the drive control of the linear ultrasonic motor does not require complicated control such as speed control, and the drive circuit itself that constitutes the control system can be simplified, thereby reducing costs. Becomes possible.

【0116】尚、複合振動型として、特開平7−177
767号公報には、屈曲振動と縦振動との複合振動によ
り移動体を移動させるリニア型超音波モータが開示され
ているが、該公報に記載されているリニア型超音波モー
タでは、弾性体が可動体の移動方向と直交する上下方向
に伸びた形状になる。したがって、やはり、本実施の形
態のような記録再生装置の磁気ヘッド昇降機構の駆動源
のように、薄型化が必須の構成であるものに対しては不
利である。
Incidentally, a composite vibration type is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-177.
No. 767 discloses a linear ultrasonic motor that moves a moving body by a combined vibration of a bending vibration and a longitudinal vibration. In the linear ultrasonic motor described in the publication, an elastic body is used. The shape extends in the vertical direction perpendicular to the moving direction of the movable body. Therefore, it is disadvantageous for a driving source of the magnetic head lifting / lowering mechanism of the recording / reproducing apparatus as in the present embodiment, which requires a thin structure.

【0117】〔実施の形態4〕本発明の実施の他の形態
について図9に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。尚、説明の便宜上、前記の実施の形態にて示した部
材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記
し、その説明を省略する。
[Embodiment 4] Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as the members described in the above embodiment are given the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted.

【0118】図9に示すように、本実施の形態の記録再
生装置は、装置本体側に、スライドレバー30を可動体
接触部3bに押圧する押圧力を一定範囲内で調整可能な
押圧力調整機構(押圧力調整手段)が設けられており、
この点が、実施の形態3の記録再生装置と異なる。した
がって、以下、この押圧力調整機構の構成についてのみ
説明する。図9(a)は、記録再生装置の要部平面図で
あり、同図(b)は、記録再生装置の要部側面図であ
る。前述の実施の形態3で説明したように、磁気ヘッド
23の昇降において、スライドレバー30は、リニア型
超音波モータ40における可動体接触部3bの楕円運動
により前後運動され、可動体接触部3bが発生する推力
を摩擦力を介してスライドレバー30に伝達するため、
スライドレバー30を可動体接触部3bへと押圧する押
圧力は、必要かつ一定範囲内にあることが重要になる。
As shown in FIG. 9, the recording / reproducing apparatus according to the present embodiment has a pressing force adjusting mechanism capable of adjusting the pressing force for pressing the slide lever 30 to the movable body contact portion 3b within a certain range. Mechanism (pressing force adjusting means) is provided,
This is different from the recording / reproducing apparatus of the third embodiment. Therefore, only the configuration of the pressing force adjusting mechanism will be described below. FIG. 9A is a plan view of a main part of the recording / reproducing apparatus, and FIG. 9B is a side view of a main part of the recording / reproducing apparatus. As described in the third embodiment, when the magnetic head 23 is moved up and down, the slide lever 30 is moved back and forth by the elliptical motion of the movable body contact portion 3b in the linear ultrasonic motor 40, and the movable body contact portion 3b is moved. In order to transmit the generated thrust to the slide lever 30 via the frictional force,
It is important that the pressing force for pressing the slide lever 30 against the movable body contact portion 3b be within a necessary and fixed range.

【0119】すなわち、押圧力が小さいと、必要な推力
が得られず、スライドレバー30を移動させることがで
きない。反対に、押圧力が大きいと圧電素子1・2の伸
縮を妨げることになり必要な推力が発生しないため、ス
ライドレバー30が移動できない。
That is, if the pressing force is small, the necessary thrust cannot be obtained, and the slide lever 30 cannot be moved. Conversely, if the pressing force is large, the expansion and contraction of the piezoelectric elements 1 and 2 is hindered, and the necessary thrust is not generated, so that the slide lever 30 cannot move.

【0120】また、リニア型超音波モータ40の運動に
対して確実に押圧させる構成として、実施の形態3の記
録再生装置では、リニア型超音波モータ40の連結部材
3に押圧部3eを一体的に形成し、可動体接触部3bと
押圧部3eとの間隔を調整することで、押圧力の調整を
行うようになっている。しかしながら、このような構成
の場合、挟持部分の寸法精度によってのみ押圧力が調整
されるため、実際の量産における押圧力のばらつきが大
きくなる。
In the recording / reproducing apparatus according to the third embodiment, the pressing portion 3e is integrated with the connecting member 3 of the linear ultrasonic motor 40 so as to reliably press the movement of the linear ultrasonic motor 40. The pressing force is adjusted by adjusting the distance between the movable body contact portion 3b and the pressing portion 3e. However, in the case of such a configuration, the pressing force is adjusted only by the dimensional accuracy of the holding portion, so that the variation in the pressing force in actual mass production increases.

【0121】そこで、本実施の形態の記録再生装置で
は、リニア型超音波モータ40の押圧部3e’と可動体
接触部3bとの間隔を、スライドレバー30を挿入後も
僅かな隙間ができるように設定し、この押圧部3e’に
対して下方向に圧力を加える押圧調整部材34を設けて
いる。
Therefore, in the recording / reproducing apparatus of the present embodiment, the distance between the pressing portion 3e 'of the linear ultrasonic motor 40 and the movable body contact portion 3b is set so that a slight gap is formed even after the slide lever 30 is inserted. And a pressing adjustment member 34 for applying a downward pressure to the pressing portion 3e 'is provided.

【0122】この押圧調整部材34は、押圧部3e’に
対して下方向に圧力を加える加圧部34bと、後述する
調整ネジ35を捩じ込むことによって加圧部34bが押
圧部3e’に対して圧力を加えるように押し下げられる
被圧部34aとにより構成されている。そして、この押
圧調整部材34は、固定台33に圧電素子1・2の運動
を妨げずに弾性特性を持って固定されている。
The pressing adjustment member 34 has a pressing portion 34b for applying a downward pressure to the pressing portion 3e ', and a pressing portion 34b is screwed into an adjusting screw 35 described later so that the pressing portion 34b is connected to the pressing portion 3e'. And a pressure-receiving portion 34a which is pressed down so as to apply pressure thereto. The pressing adjustment member 34 is fixed to the fixing table 33 with elasticity without hindering the movement of the piezoelectric elements 1 and 2.

【0123】上記固定台33は、押圧調整部材34がリ
ニア型超音波モータ40に接することにより伝達される
弾性振動をシャーシ28に伝達しないように成形材料な
どの制振性を有する材料から形成され、押圧調整部材3
4をシャーシ28に取り付け、さらに調整ネジ35が被
圧部34aを押し下げることにより押圧力の調整を行っ
た後、被圧部34aの反力によって固定台33に対して
調整ネジ35が固定されている。即ち、上記の押圧力調
整機構は、圧力調整部材34、固定台33、調整ネジ3
5、及び押圧部3e’により構成される。
The fixed base 33 is formed of a material having a vibration damping property such as a molding material so that the elastic vibration transmitted when the pressing adjustment member 34 comes into contact with the linear ultrasonic motor 40 is not transmitted to the chassis 28. , Pressure adjusting member 3
4 is attached to the chassis 28, and the adjusting screw 35 adjusts the pressing force by pushing down the pressure-receiving portion 34a. Then, the adjusting screw 35 is fixed to the fixing table 33 by the reaction force of the pressure-receiving portion 34a. I have. That is, the above-mentioned pressing force adjusting mechanism includes the pressure adjusting member 34, the fixing base 33, the adjusting screw 3
5 and a pressing portion 3e '.

【0124】ここでのスライドレバー30に対する押圧
力の調整は、圧電素子1・2に交流電圧信号を供給した
場合の狂信周波数の変化により押圧力を調整する方法を
用い、共振周波数が一定範囲内となるように、調整ネジ
35により押圧力の調整を行う。
Here, the adjustment of the pressing force to the slide lever 30 uses a method of adjusting the pressing force by a change in fanatic frequency when an AC voltage signal is supplied to the piezoelectric elements 1 and 2 so that the resonance frequency is within a certain range. The pressing force is adjusted by the adjusting screw 35 so that

【0125】このような押圧調整部材34を設けた構成
とすることで、確実にスライドレバー30が移動可能と
なる押圧力を、薄型化の要求を満足しながら調整できる
と共に、量産体制下で製造される場合の信頼性を向上で
きる。
By providing such a pressure adjusting member 34, the pressing force at which the slide lever 30 can be reliably moved can be adjusted while satisfying the demand for thinning, and the manufacturing can be performed under a mass production system. Reliability can be improved.

【0126】[0126]

【発明の効果】本発明の請求項1記載のリニア型超音波
モータは、以上のように、連結部材が、弾性体からなる
機械的連結のない一体構成物で、その両端の基台部に、
各圧電素子がその伸縮方向と平行な面を取り付け面とし
て取り付けられている構成である。
As described above, in the linear ultrasonic motor according to the first aspect of the present invention, the connecting member is an integral component made of an elastic body without mechanical connection, and is provided on the base portions at both ends thereof. ,
In this configuration, each piezoelectric element is mounted with a surface parallel to the expansion and contraction direction as a mounting surface.

【0127】これにより、同タイプの従来モータのよう
に、一対の圧電素子を、複数の部材が機械的に連結され
た構成の連結部材にて連結していた構成に比べ、機械的
連結のための強度を考慮する必要がないので、連結部材
の小型化、軽量化が図れ、ひいては、リニア型超音波モ
ータ自体の小型化・軽量化が可能となる。
As a result, compared to a conventional motor of the same type, in which a pair of piezoelectric elements are connected by a connecting member having a structure in which a plurality of members are mechanically connected, mechanical coupling is achieved. Since it is not necessary to consider the strength of the linear ultrasonic motor, the size and weight of the connecting member can be reduced, and the size and weight of the linear ultrasonic motor itself can be reduced.

【0128】また、連結部材の小型化、軽量化が図れる
ことで、同タイプの従来モータに比べて、圧電素子の伸
縮による振動をより効率良くモータ出力に変換すること
ができる。
Further, since the connecting member can be reduced in size and weight, vibration caused by expansion and contraction of the piezoelectric element can be more efficiently converted into a motor output as compared with a conventional motor of the same type.

【0129】さらに、圧電素子は伸長方向と平行な面を
取り付け面として取り付けられるので、圧電素子の振動
による負荷が直に接着面にかかることが避けられ、剥が
れ等の発生を抑制し、信頼性を向上できるといった効果
を奏する。
Further, since the piezoelectric element is mounted with the surface parallel to the direction of extension as a mounting surface, it is possible to prevent the load due to the vibration of the piezoelectric element from being directly applied to the bonding surface, to suppress the occurrence of peeling and the like, and to improve the reliability. The effect that it can improve is produced.

【0130】本発明の請求項2記載のリニア型超音波モ
ータは、上記請求項1の構成において、連結部材の基台
部間に、ほぼ平面状を成し、可動体に接触して駆動力を
付与する可動体接触部と、該可動体接触部の面方向と平
行な方向に突出した略U字形状を成し、両基台部から伝
達される圧電素子の振動にて捻じり変形されて可動体接
触部に楕円軌跡の超音波振動を発生させる捻じり変形部
とが形成されている構成である。
According to a second aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the first aspect, a substantially planar shape is formed between the base portions of the connecting members, and the driving force is generated by contacting the movable member. And a substantially U-shaped protrusion protruding in a direction parallel to the surface direction of the movable body contact portion, and is torsionally deformed by vibration of the piezoelectric element transmitted from both base portions. And a torsionally deforming portion for generating an ultrasonic vibration of an elliptical locus is formed in the movable body contact portion.

【0131】これにより、請求項1の構成に含まれる、
同タイプの従来モータの連結部材と同じような形状で、
その両端に基台部を設けた形状の連結部材を、弾性体か
らなる機械的連結のない一体構成物で得た構成に比べ、
薄型化が図れ、例えば請求項8のように、記録再生装置
に用いられる場合に必要な薄型化の要求に応えることが
できるという効果を奏する。
Accordingly, the present invention includes
With the same shape as the connection member of the same type of conventional motor,
Compared to a configuration in which a connecting member in the shape of a base provided at both ends is obtained as an integrated component without mechanical connection made of an elastic body,
It is possible to achieve a reduction in thickness, and it is possible to meet the demand for a reduction in thickness required for use in a recording / reproducing apparatus.

【0132】本発明の請求項3記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項2の構成において、連結部材の可動体接
触部に、一対の圧電素子の間隔が狭まったときに可動体
接触部が可動体側に撓み易いように撓み方向を方向付け
る反りが形成されている構成である。
According to a third aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect of the present invention, the movable body contact portion is provided at the movable body contact portion of the connecting member when the distance between the pair of piezoelectric elements is reduced. This is a configuration in which a warp is formed on the movable body side so as to easily bend the bending direction.

【0133】これにより、可動体接触部の振動がスムー
ズに行われるので、請求項2の構成による効果に加え
て、可動体の移動をスムーズに行わせることができると
いう効果を奏する。
As a result, the vibration of the movable body contact portion is performed smoothly, so that in addition to the effect of the configuration of the second aspect, the movable body can be smoothly moved.

【0134】本発明の請求項4記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項2の構成において、連結部材に、可動体
接触部とで可動体を挟み込み、かつ弾性により可動体接
触部に可動体を押圧する押圧部が一体に設けられている
構成である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect, the movable body is sandwiched between the connecting member and the movable body contact portion, and the movable body is contacted with the movable body contact portion by elasticity. This is a configuration in which a pressing portion for pressing is integrally provided.

【0135】これにより、請求項2の構成による効果に
加えて、例えば、押圧手段をバネ等の付勢手段から別個
に構成した場合に比べ、バネ等の部品も、またこれを固
定するための部品、及びそのための形状加工等も必要な
くなり、コストダウンを図ることができるという効果を
奏する。
Accordingly, in addition to the effect of the structure of claim 2, for example, compared with the case where the pressing means is formed separately from the urging means such as a spring, the parts such as the spring are also used for fixing the same. This eliminates the need for parts and the processing of shapes for the parts, and thus has the effect of reducing costs.

【0136】本発明の請求項5記載のリニア型超音波モ
ータは、上記請求項2の構成において、連結部材におけ
る少なくとも一方の基台部に凸部が形成され、この凸部
に振動伝達防止部材が取り付けられている構成である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect of the present invention, a projection is formed on at least one of the base portions of the connecting member, and the vibration transmission preventing member is formed on the projection. Is attached.

【0137】これにより、請求項2の構成による効果に
加えて、圧電素子の振動の外部への伝播を抑制すること
ができるので、例えば、このリニア型超音波モータを記
録再生装置等へ搭載した場合、記録再生装置等へ振動が
伝播されることによる記録再生特性の劣化を防止するこ
とが可能となるといった効果を奏する。
Thus, in addition to the effect of the second aspect, the propagation of the vibration of the piezoelectric element to the outside can be suppressed. For example, this linear type ultrasonic motor is mounted on a recording / reproducing apparatus or the like. In this case, it is possible to prevent the recording / reproducing characteristics from being deteriorated due to the propagation of vibration to the recording / reproducing device.

【0138】本発明の請求項6記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項2の構成において、一対の圧電素子が、
一方の圧電素子の基台部への取り付け面と他方の圧電素
子の基台部への取り付け面との成す角度がほぼ直角とな
るように配置されている構成である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the second aspect, the pair of piezoelectric elements includes:
The configuration is such that the angle formed between the mounting surface of one piezoelectric element on the base and the mounting surface of the other piezoelectric element on the base is substantially perpendicular.

【0139】これにより、両圧電素子に同一の周波数で
異なる位相を持つ交流電圧信号を印加した場合に、可動
体接触部に発生する超音波振動の楕円軌跡が最大となる
ため進行波の振幅も最大となる。その結果、請求項2の
構成による効果に加えて、交流電圧信号の単位時間にお
ける可動体の移動量が最大、単位移動距離における移動
時間が最短となり、可動体の高効率な移動を可能とする
という効果を奏する。
Thus, when an AC voltage signal having the same frequency and a different phase is applied to both piezoelectric elements, the elliptical trajectory of the ultrasonic vibration generated at the contact portion of the movable body becomes maximum, so that the amplitude of the traveling wave is also reduced. Will be the largest. As a result, in addition to the effect of the configuration of claim 2, the moving amount of the movable body per unit time of the AC voltage signal is the largest, and the moving time per unit moving distance is the shortest, so that the movable body can be moved with high efficiency. This has the effect.

【0140】本発明の請求項7記載のリニア型超音波モ
ータは、請求項6の構成において、一対の圧電素子の内
の一方の圧電素子の伸縮方向が、可動体の移動方向と平
行である構成である。
According to a seventh aspect of the present invention, in the linear ultrasonic motor according to the sixth aspect, a direction in which one of the pair of piezoelectric elements expands and contracts is parallel to a moving direction of the movable body. Configuration.

【0141】これにより、請求項6の構成による効果に
加えて、一方の圧電素子に印加する交流電圧信号に対す
る他方の圧電素子に印加する交流電圧信号の位相差の±
符号を変えることによって可動体の移動方向を反転させ
る構成において、移動方向による出力差をなくすことが
できるという効果を奏する。
Accordingly, in addition to the effect of the configuration of claim 6, the phase difference of the AC voltage signal applied to one piezoelectric element with respect to the AC voltage signal applied to the other piezoelectric element is ± 10%.
In a configuration in which the moving direction of the movable body is reversed by changing the sign, there is an effect that an output difference due to the moving direction can be eliminated.

【0142】本発明の請求項8記載の記録再生装置は、
以上のように、磁界変調によって情報が記録されるディ
スクに対して磁気ヘッドを昇降させる磁気ヘッド昇降機
構を備えた記録再生装置において、磁気ヘッド昇降機構
の駆動源として、請求項2に記載のリニア型超音波モー
タを用いた構成である。
The recording / reproducing apparatus according to claim 8 of the present invention provides:
As described above, in a recording / reproducing apparatus including a magnetic head lifting mechanism for raising and lowering a magnetic head with respect to a disk on which information is recorded by magnetic field modulation, a driving source of the magnetic head lifting mechanism is a linear drive according to claim 2. This is a configuration using a type ultrasonic motor.

【0143】これにより、低速高トルクで減速機構が不
要であり、高信頼性、小型、かつ、薄型であるといった
利点を備えた請求項2記載のリニア型超音波モータを磁
気ヘッドの昇降機構の駆動源に用いているので、従来の
DCブラシ付モータ等を用いた構成に比べて、減速機構
が不要であることによる部品点数の削減、組み立て作業
の簡素化、信頼性の向上が図れると共に、ギヤ音や異音
による騒音問題を解決することができる。しかも、記録
再生装置の小型化、薄型化を阻まず、また、超音波モー
タの最大の利点である応答性を生かした素早い磁気ヘッ
ドの昇降が可能であるので、記録再生装置においての録
音開始を素早く行うことができるといった効果もある。
Thus, the linear ultrasonic motor according to the second aspect of the present invention has the advantages of low speed, high torque, no need for a speed reduction mechanism, high reliability, small size, and thinness. Since it is used as a drive source, the number of parts can be reduced, the assembly work can be simplified, and the reliability can be improved, as compared with a conventional configuration using a DC brushed motor or the like, because there is no need for a speed reduction mechanism. Noise problems due to gear noise and abnormal noise can be solved. Moreover, since the magnetic head can be quickly moved up and down by utilizing the responsiveness which is the greatest advantage of the ultrasonic motor, the recording and reproducing apparatus can be started and stopped without preventing the recording and reproducing apparatus from being reduced in size and thickness. There is also an effect that it can be performed quickly.

【0144】本発明の請求項9記載の記録再生装置は、
請求項8の構成において、請求項7に記載のリニア型超
音波モータを用い、該リニア型超音波モータの移動方向
とその伸縮方向がほぼ直角を成す側の圧電素子が取り付
けられた基台部が、装置本体の駆動源取り付け用シャー
シの折り曲げによる側面部に取り付けられている構成で
ある。
The recording / reproducing apparatus according to the ninth aspect of the present invention provides:
A base unit, comprising the linear ultrasonic motor according to claim 7 and a piezoelectric element mounted on a side where the direction of movement of the linear ultrasonic motor and the direction of expansion and contraction thereof are substantially perpendicular to each other. Is attached to the side surface of the apparatus body by bending the drive source mounting chassis.

【0145】これにより、低速高トルクで減速機構が不
要であり、高信頼性、小型、かつ、薄型に加えて、単位
移動距離における移動時間が最短で、かつ、一方の圧電
素子に印加する交流電圧信号に対する他方の圧電素子に
印加する交流電圧信号の位相差の±符号を変えることに
よって可動体の移動方向を反転させる構成において、移
動方向による出力差を有することのない請求項7記載の
リニア型超音波モータを、磁気ヘッドの昇降機構の駆動
源に用いているので、請求項8の構成を有する記録再生
装置よりも、より素早い磁気ヘッドの昇降が可能である
と共に、磁気ヘッドを上昇させる場合と下降させる場合
とで性能の格差もなく、かつ、シャーシの折り曲げ部分
に取り付けることによって記録再生装置を小型化、薄型
化も図れるといった効果を奏する。
Accordingly, a low-speed, high-torque, no deceleration mechanism is required, high reliability, small size, and thinness are obtained, and the moving time per unit moving distance is the shortest. 8. The linear device according to claim 7, wherein the moving direction of the movable body is reversed by changing the ± sign of the phase difference of the AC voltage signal applied to the other piezoelectric element with respect to the voltage signal, so that there is no output difference due to the moving direction. Since the type ultrasonic motor is used as a drive source of the elevating mechanism of the magnetic head, the elevating and lowering of the magnetic head can be performed more quickly than the recording / reproducing apparatus having the structure of claim 8, and the magnetic head can be raised. It is said that there is no difference in performance between the case and the case where the recording / reproducing apparatus is lowered, and that the recording / reproducing apparatus can be reduced in size and thickness by being attached to the bent portion of the chassis. An effect.

【0146】本発明の請求項10記載の記録再生装置
は、請求項8又は9の構成において、上記リニア型超音
波モータの可動体接触部に可動体を押圧する圧力を調整
する押圧力調整手段が設けられている構成である。
According to a tenth aspect of the present invention, in the recording / reproducing apparatus according to the eighth or ninth aspect, a pressing force adjusting means for adjusting a pressure for pressing the movable body against the movable body contact portion of the linear type ultrasonic motor. Is provided.

【0147】これにより、押圧力調整手段により、リニ
ア型超音波モータの可動体接触部に可動体を押圧する圧
力を調整することができるので、上記請求項8又は9の
構成による効果に加えて、量産体制下で作製された場合
にも、確実な磁気ヘッドの昇降動作が可能なり、装置の
信頼性を向上できる。
Thus, the pressure for pressing the movable body against the movable body contact portion of the linear ultrasonic motor can be adjusted by the pressing force adjusting means. Even when the magnetic head is manufactured under a mass production system, the magnetic head can be reliably moved up and down, and the reliability of the device can be improved.

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

【図1】本発明のリニア型超音波モータの一例を示す構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a linear ultrasonic motor according to the present invention.

【図2】リニア型超音波モータの駆動を制御する制御系
のブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram of a control system that controls driving of a linear ultrasonic motor.

【図3】圧電振動体に供給される2種類の交流電圧信書
号の波形図である。
FIG. 3 is a waveform diagram of two types of AC voltage signals supplied to a piezoelectric vibrator.

【図4】図1のリニア型超音波モータの動作を説明する
ための動作説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram for explaining an operation of the linear ultrasonic motor of FIG. 1;

【図5】本発明のリニア型超音波モータの他の例を示す
構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing another example of the linear ultrasonic motor of the present invention.

【図6】本発明のリニア型超音波モータの他の例を示す
構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing another example of the linear type ultrasonic motor of the present invention.

【図7】本発明の記録再生装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating an example of a recording / reproducing apparatus according to the present invention.

【図8】図8の記録再生装置の要部拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the recording / reproducing apparatus of FIG.

【図9】本発明の記録再生装置の他の例を示す構成図で
ある。
FIG. 9 is a configuration diagram showing another example of the recording / reproducing device of the present invention.

【図10】従来の記録再生装置の一例を示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of a conventional recording / reproducing apparatus.

【図11】従来の回転型超音波モータの構成を示す斜視
図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a conventional rotary ultrasonic motor.

【図12】図11の超音波モータにおける圧電素子の分
極方向と電極パターンを示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a polarization direction and an electrode pattern of a piezoelectric element in the ultrasonic motor of FIG.

【図13】従来のリニア型超音波モータの構成及びその
動作を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the configuration and operation of a conventional linear ultrasonic motor.

【図14】従来の他のリニア型超音波モータの構成図で
ある。
FIG. 14 is a configuration diagram of another conventional linear ultrasonic motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電素子 2 圧電素子 3 連結部材 3a 基台部 3a’ 基台部 3b 可動体接触部 3c 捻じり変形部 3e 押圧部 3e’ 押圧部 4 可動体 23 磁気ヘッド 30 スライドレバー(可動体) 33 固定台 34 押圧調整部材 35 調整ネジ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element 2 Piezoelectric element 3 Connecting member 3a Base part 3a 'Base part 3b Movable body contact part 3c Torsion deformation part 3e Pressing part 3e' Pressing part 4 Movable body 23 Magnetic head 30 Slide lever (movable body) 33 Fixed Table 34 Press adjustment member 35 Adjustment screw

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一方向にのみ伸縮する一対の圧電素子を連
結部材にて、伸長方向が連結部材の中央部に向く方向と
なる一方、収縮方向が連結部材の中央部から離れる方向
となるように連結し、該連結部材の弾性部表面に両圧電
素子の振動により楕円軌跡の超音波振動を発生させ、該
弾性部に接触する可動体に摩擦力を用いて駆動力を付与
するリニア型超音波モータにおいて、 上記連結部材が、弾性体からなる機械的連結のない一体
構成物で、その両端の基台部に、各圧電素子がその伸縮
方向と平行な面を取り付け面として取り付けられている
ことを特徴とするリニア型超音波モータ。
A pair of piezoelectric elements, which expand and contract in only one direction, are connected to each other by a connecting member such that an extending direction is a direction toward a center of the connecting member, and a contracting direction is a direction away from the center of the connecting member. And a linear type supersonic generator that generates an ultrasonic vibration of an elliptical locus on the surface of the elastic portion of the connecting member by the vibration of the two piezoelectric elements, and applies a driving force to the movable body that contacts the elastic portion using a frictional force. In the acoustic wave motor, the connection member is an integrated member made of an elastic body without mechanical connection, and each piezoelectric element is attached to base portions at both ends thereof with a surface parallel to the expansion and contraction direction as an attachment surface. A linear ultrasonic motor characterized by the above-mentioned.
【請求項2】上記連結部材の基台部間に、ほぼ平面状を
成し、可動体に接触して駆動力を付与する可動体接触部
と、該可動体接触部の面方向と平行な方向に突出した略
U字形状を成し、両基台部から伝達される圧電素子の振
動にて捻じり変形されて可動体接触部に楕円軌跡の超音
波振動を発生させる捻じり変形部とが形成されているこ
とを特徴とする請求項1記載のリニア型超音波モータ。
2. A movable body contact portion which is substantially planar between the base portions of the connecting member and contacts the movable body to apply a driving force, and a plane parallel to a plane direction of the movable body contact portion. And a torsionally deforming portion which is formed in a substantially U-shape protruding in the direction and is torsionally deformed by the vibration of the piezoelectric element transmitted from both base portions to generate an ultrasonic vibration of an elliptical locus at the movable body contact portion. 2. The linear ultrasonic motor according to claim 1, wherein the linear ultrasonic motor is formed.
【請求項3】上記連結部材の可動体接触部に、一対の圧
電素子の間隔が狭まったときに可動体接触部が可動体側
に撓み易いように撓み方向を方向付ける反りが形成され
ていることを特徴とする請求項2記載のリニア型超音波
モータ。
3. The movable member contact portion of the connecting member is formed with a warp for directing a bending direction so that the movable member contact portion easily bends toward the movable member when the interval between the pair of piezoelectric elements is reduced. The linear ultrasonic motor according to claim 2, wherein:
【請求項4】上記連結部材に、可動体接触部とで可動体
を挟み込み、かつ弾性により可動体接触部に可動体を押
圧する押圧部が一体に設けられていることを特徴とする
請求項2記載のリニア型超音波モータ。
4. The connecting member is provided with a pressing portion for sandwiching the movable body with the movable body contact portion and pressing the movable body against the movable body contact portion by elasticity. 2. The linear ultrasonic motor according to 2.
【請求項5】上記連結部材における少なくとも一方の基
台部に凸部が形成され、この凸部に振動伝達防止部材が
取り付けられていることを特徴とする請求項2記載のリ
ニア型超音波モータ。
5. A linear ultrasonic motor according to claim 2, wherein a projection is formed on at least one base of said connecting member, and a vibration transmission preventing member is attached to said projection. .
【請求項6】上記一対の圧電素子が、一方の圧電素子の
基台部への取り付け面と他方の圧電素子の基台部への取
り付け面との成す角度がほぼ直角となるように配置され
ていることを特徴とする請求項2記載のリニア型超音波
モータ。
6. A pair of piezoelectric elements are arranged such that an angle formed between a mounting surface of one piezoelectric element on a base portion and a mounting surface of the other piezoelectric element on a base portion is substantially a right angle. 3. The linear ultrasonic motor according to claim 2, wherein:
【請求項7】上記一対の圧電素子の内の一方の圧電素子
の伸縮方向が、可動体の移動方向と平行であることを特
徴とする請求項6記載のリニア型超音波モータ。
7. The linear ultrasonic motor according to claim 6, wherein the direction of expansion and contraction of one of the pair of piezoelectric elements is parallel to the direction of movement of the movable body.
【請求項8】磁界変調によって情報が記録されるディス
クに対して磁気ヘッドを昇降させる磁気ヘッド昇降機構
を備えた記録再生装置において、 磁気ヘッド昇降機構の駆動源として、リニア型超音波モ
ータが用いられ、該リニア型超音波モータは、一方向に
のみ伸縮する一対の圧電素子を連結部材にて、伸長方向
が連結部材の中央部に向く方向となる一方、収縮方向が
連結部材の中央部から離れる方向となるように連結し、
連結部材の弾性部表面に両圧電素子の振動により楕円軌
跡の超音波振動を発生させ、該弾性部に接触する可動体
に摩擦力を用いて駆動力を付与するもので、上記連結部
材が、弾性体からなる機械的連結のない一体構成物で、
その両端の基台部に、各圧電素子がその伸縮方向と平行
な面を取り付け面として取り付けられる一方、これら基
台部間には、ほぼ平面状を成し、可動体に接触して駆動
力を付与する可動体接触部、及び該可動体接触部の面方
向と平行な方向に突出した略U字形状を成し、両基台部
から伝達される圧電素子の振動にて捻じり変形されて可
動体接触部に楕円軌跡の超音波振動を発生させる捻じり
変形部とが形成されていることを特徴とする記録再生装
置。
8. A recording / reproducing apparatus having a magnetic head elevating mechanism for elevating a magnetic head with respect to a disk on which information is recorded by magnetic field modulation, wherein a linear ultrasonic motor is used as a drive source of the magnetic head elevating mechanism. The linear ultrasonic motor includes a pair of piezoelectric elements that expand and contract only in one direction by a connecting member, and the extending direction is directed to the center of the connecting member, while the contracting direction is from the center of the connecting member. Connect so that they are in the direction away from each other,
An ultrasonic vibration of an elliptical locus is generated by the vibration of both piezoelectric elements on the surface of the elastic portion of the connecting member, and a driving force is applied to the movable body that contacts the elastic portion by using a frictional force. It is an integral component without mechanical connection consisting of an elastic body,
Each piezoelectric element is mounted on a base portion at both ends thereof with a surface parallel to the direction of expansion and contraction as a mounting surface, and a substantially planar shape is formed between the base portions, and the driving force is generated by contacting the movable body. And a substantially U-shaped projection protruding in a direction parallel to a surface direction of the movable body contact portion, and is torsionally deformed by vibration of the piezoelectric element transmitted from both base portions. A torsionally deformable portion for generating an ultrasonic vibration of an elliptical trajectory at the movable body contact portion.
【請求項9】上記リニア型超音波モータは、一方の圧電
素子の基台部への取り付け面と他方の圧電素子の基台部
への取り付け面との成す角度がほぼ直角となると共に、
一方の圧電素子の伸縮方向が可動体の移動方向と平行
で、かつ、移動方向とその伸縮方向がほぼ直角を成す側
の圧電素子が取り付けられた基台部が、装置本体の駆動
源取り付け用シャーシの折り曲げによる側面部に取り付
けられていることを特徴とする請求項8記載の記録再生
装置。
9. The linear ultrasonic motor according to claim 1, wherein an angle formed between a mounting surface of the one piezoelectric element on the base portion and a mounting surface of the other piezoelectric element on the base portion is substantially a right angle.
The base on which the piezoelectric element on the side where the expansion and contraction direction of one of the piezoelectric elements is parallel to the moving direction of the movable body and the moving direction and the expansion and contraction direction are substantially perpendicular to each other is used for mounting the drive source of the apparatus body. 9. The recording / reproducing apparatus according to claim 8, wherein the recording / reproducing apparatus is attached to a side surface of the chassis by bending the chassis.
【請求項10】上記リニア型超音波モータの可動体接触
部に可動体を押圧する圧力を調整する押圧力調整手段が
設けられていることを特徴とする請求項8又は9記載の
記録再生装置。
10. The recording / reproducing apparatus according to claim 8, wherein a pressing force adjusting means for adjusting a pressure for pressing the movable body is provided at a movable body contact portion of the linear type ultrasonic motor. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008096797A1 (en) * 2007-02-06 2008-08-14 Sharp Kabushiki Kaisha Drive device, imaging device with the drive device, and imaging equipment
JP2009153363A (en) * 2007-02-06 2009-07-09 Sharp Corp Driving apparatus, imaging device equipped with the same, and imaging apparatus

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