JPH1066362A - 圧電形の加圧部材を備える振動波モータ - Google Patents
圧電形の加圧部材を備える振動波モータInfo
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- JPH1066362A JPH1066362A JP9149290A JP14929097A JPH1066362A JP H1066362 A JPH1066362 A JP H1066362A JP 9149290 A JP9149290 A JP 9149290A JP 14929097 A JP14929097 A JP 14929097A JP H1066362 A JPH1066362 A JP H1066362A
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/005—Mechanical details, e.g. housings
- H02N2/0055—Supports for driving or driven bodies; Means for pressing driving body against driven body
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
-
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- H10N30/101—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical and mechanical input and output, e.g. having combined actuator and sensor parts
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電素子を用いて固定子に対する回転子の加
圧力を得るようにした圧電形の加圧部材を備えた振動波
モータを提供する。 【解決手段】 圧電体を用いて所望の加圧力を得る振動
波モータは、第１電気信号が印加される際前記軸を中心
として円周方向に沿って進む移送振動波を発生させる電
気−機械的変換素子を備える振動手段と、シャフトに垂
直の振動手段の表面と圧接する部分を有し、振動手段か
ら発生された移送振動波により前記シャフトを中心とし
て回転する可動手段を含む。圧電形の加圧部材は第２電
気信号が印加される際発生する圧電効果により振動手段
と可動手段との所望の圧接を保たせる。従って、本発明
は振動波モータの作動中及び停止中に圧電形の加圧部材
を通して加圧力を感知することにより常に一定した加圧
力を保たせられる。
圧力を得るようにした圧電形の加圧部材を備えた振動波
モータを提供する。 【解決手段】 圧電体を用いて所望の加圧力を得る振動
波モータは、第１電気信号が印加される際前記軸を中心
として円周方向に沿って進む移送振動波を発生させる電
気−機械的変換素子を備える振動手段と、シャフトに垂
直の振動手段の表面と圧接する部分を有し、振動手段か
ら発生された移送振動波により前記シャフトを中心とし
て回転する可動手段を含む。圧電形の加圧部材は第２電
気信号が印加される際発生する圧電効果により振動手段
と可動手段との所望の圧接を保たせる。従って、本発明
は振動波モータの作動中及び停止中に圧電形の加圧部材
を通して加圧力を感知することにより常に一定した加圧
力を保たせられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は振動波モータに係
り、特に圧電素子を用いて固定子に対する回転子の加圧
力を得られるようにした圧電形の加圧部材を備える振動
波モータに関する。
り、特に圧電素子を用いて固定子に対する回転子の加圧
力を得られるようにした圧電形の加圧部材を備える振動
波モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波モータと呼ばれる振動波モータは
印加される電圧により変形される圧電体を備え、この圧
電体の変形を用いて駆動力を得る。圧電体及び圧電体に
接合されている弾性部材は固定子を構成する。弾性部材
は圧電体の変形により振動波モータの回転軸に対する側
面方向運動成分を発生し、この側面方向運動成分により
弾性部材と圧接された回転子は回転される。従って、固
定子と回転子の接触表面における圧接の程度及びその方
法は振動波モータの性能を決定づける際大事な要因とな
る。
印加される電圧により変形される圧電体を備え、この圧
電体の変形を用いて駆動力を得る。圧電体及び圧電体に
接合されている弾性部材は固定子を構成する。弾性部材
は圧電体の変形により振動波モータの回転軸に対する側
面方向運動成分を発生し、この側面方向運動成分により
弾性部材と圧接された回転子は回転される。従って、固
定子と回転子の接触表面における圧接の程度及びその方
法は振動波モータの性能を決定づける際大事な要因とな
る。
【０００３】図１は従来の加圧用コイルバネを備えた振
動波モータの正面図である。圧電体２は弾性部材４と接
合され、弾性部材４はその上部面が突起部６と接合され
ている。突起部６は回転子８と接触し、突起部６及び回
転子８はモータの回転軸に平行方向に振動する突起部６
が回転子８を回転させうる構造を有する。ボルト状のシ
ャフト１６は圧電体２，弾性部材４及び回転子８の中心
部を貫通し、ナット１４と共にこれを締結させる。バネ
１２及びナット１４は回転子８及び突起部６を圧接さ
せ、回転子８と突起部６の圧接の程度はナット１４によ
り調節される。
動波モータの正面図である。圧電体２は弾性部材４と接
合され、弾性部材４はその上部面が突起部６と接合され
ている。突起部６は回転子８と接触し、突起部６及び回
転子８はモータの回転軸に平行方向に振動する突起部６
が回転子８を回転させうる構造を有する。ボルト状のシ
ャフト１６は圧電体２，弾性部材４及び回転子８の中心
部を貫通し、ナット１４と共にこれを締結させる。バネ
１２及びナット１４は回転子８及び突起部６を圧接さ
せ、回転子８と突起部６の圧接の程度はナット１４によ
り調節される。
【０００４】圧電体２は位相差を有する二つの周期的な
電圧が印加されれば、図１に示したモータの回転軸に垂
直の方向に沿って収縮及び膨張する振動を発生する。こ
の振動は弾性部材４の表面に移送振動波を発生させる。
この移送振動波は回転子８と接触している突起部６を振
動させ回転子８を回転させる。スラスト軸受１０は回転
子８とバネ１２との間に位置して回転子８が円滑に回転
しうるよう回転子８とバネ１２との摩擦を減らす。
電圧が印加されれば、図１に示したモータの回転軸に垂
直の方向に沿って収縮及び膨張する振動を発生する。こ
の振動は弾性部材４の表面に移送振動波を発生させる。
この移送振動波は回転子８と接触している突起部６を振
動させ回転子８を回転させる。スラスト軸受１０は回転
子８とバネ１２との間に位置して回転子８が円滑に回転
しうるよう回転子８とバネ１２との摩擦を減らす。
【０００５】ところが、このような従来の振動波モータ
は所望の圧接を得るためにバネ、ボルト及びナットを用
いるので加圧力を正確に調節し難いのみならず、モータ
の動作中には加圧力の変更が困難である。そして、ナッ
トとボルトの老化またはその締めが緩やかになることに
より所望の加圧力を保ちにくい。日本特開昭６２−１９
３５６８号の“超音波モータ”は磁石を用いて固定子と
回転子を圧接させる技術を開示する。この超音波モータ
は回転軸に巻かれたコイルと磁石により生ずる電磁気力
を用いて回転子と固定子を圧接させる。加圧力を得るた
めに電磁気力を用いる従来の超音波モータはコイル及び
磁石などを備えるべきなので、その構造が複雑になるの
みならず体積も大きくなる。そして、コイルと磁石が一
定間隔を開けて離間されているので、外部の衝撃により
電磁気力の大きさが変わりやすくなる。よって、加圧力
が容易に変わり、加圧力の微細調整が困難になる。
は所望の圧接を得るためにバネ、ボルト及びナットを用
いるので加圧力を正確に調節し難いのみならず、モータ
の動作中には加圧力の変更が困難である。そして、ナッ
トとボルトの老化またはその締めが緩やかになることに
より所望の加圧力を保ちにくい。日本特開昭６２−１９
３５６８号の“超音波モータ”は磁石を用いて固定子と
回転子を圧接させる技術を開示する。この超音波モータ
は回転軸に巻かれたコイルと磁石により生ずる電磁気力
を用いて回転子と固定子を圧接させる。加圧力を得るた
めに電磁気力を用いる従来の超音波モータはコイル及び
磁石などを備えるべきなので、その構造が複雑になるの
みならず体積も大きくなる。そして、コイルと磁石が一
定間隔を開けて離間されているので、外部の衝撃により
電磁気力の大きさが変わりやすくなる。よって、加圧力
が容易に変わり、加圧力の微細調整が困難になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたもので、その目的は圧電
体を用いて振動波モータの固定子と回転子とを圧接させ
ることにより、その構造を単純化しつつ停止中や作動中
に加えられる加圧力の大きさを容易に調節しうる圧電形
の加圧部材を備える振動波モータを提供することであ
る。
点を解決するために案出されたもので、その目的は圧電
体を用いて振動波モータの固定子と回転子とを圧接させ
ることにより、その構造を単純化しつつ停止中や作動中
に加えられる加圧力の大きさを容易に調節しうる圧電形
の加圧部材を備える振動波モータを提供することであ
る。
【０００７】本発明の他の目的は、加圧力の大きさを感
知及び調節しうるようにした圧電形の加圧部材を備える
振動波モータを提供することである。
知及び調節しうるようにした圧電形の加圧部材を備える
振動波モータを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明による振動波モータは、シャフトと、シャ
フトにより支持され、第１電気信号が印加される際、シ
ャフトを中心として円周方向に沿って進む移送振動波を
発生させる電気−機械的変換素子を備える振動手段と、
シャフトに垂直の前記振動手段の表面と圧接する部分を
有し、振動手段から発生された移送振動波により前記シ
ャフトを中心として回転する可動手段と、シャフトによ
り支えられ、第２電気信号が印加される際発生する圧電
効果により振動手段と可動手段の所望の圧接を保たせる
圧電形の加圧部材を含む。
ために本発明による振動波モータは、シャフトと、シャ
フトにより支持され、第１電気信号が印加される際、シ
ャフトを中心として円周方向に沿って進む移送振動波を
発生させる電気−機械的変換素子を備える振動手段と、
シャフトに垂直の前記振動手段の表面と圧接する部分を
有し、振動手段から発生された移送振動波により前記シ
ャフトを中心として回転する可動手段と、シャフトによ
り支えられ、第２電気信号が印加される際発生する圧電
効果により振動手段と可動手段の所望の圧接を保たせる
圧電形の加圧部材を含む。
【０００９】本発明の他の目的を達成するために振動波
モータは、シャフトと、シャフトにより支持され、第１
電気信号が印加される際、シャフトを中心として円周方
向に沿って進む移送振動波を発生させる電気−機械的変
換素子を備える振動手段と、シャフトに垂直の前記振動
手段の表面と圧接する部分を有し、振動手段から発生さ
れた移送振動波により前記シャフトを中心として回転す
る可動手段と、シャフトにより支えられ、第２電気信号
が印加される際発生する圧電効果により振動手段と可動
手段を圧接させる圧電形の加圧部材と、圧電形の加圧部
材から電圧を検出し、圧接のための所望の圧力が保たれ
るよう検出された電圧により前記圧電形の加圧部材に印
加される第２電気信号を可変させる制御手段を含む。
モータは、シャフトと、シャフトにより支持され、第１
電気信号が印加される際、シャフトを中心として円周方
向に沿って進む移送振動波を発生させる電気−機械的変
換素子を備える振動手段と、シャフトに垂直の前記振動
手段の表面と圧接する部分を有し、振動手段から発生さ
れた移送振動波により前記シャフトを中心として回転す
る可動手段と、シャフトにより支えられ、第２電気信号
が印加される際発生する圧電効果により振動手段と可動
手段を圧接させる圧電形の加圧部材と、圧電形の加圧部
材から電圧を検出し、圧接のための所望の圧力が保たれ
るよう検出された電圧により前記圧電形の加圧部材に印
加される第２電気信号を可変させる制御手段を含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき本発
明の望ましい実施例を詳述する。図２に示した本発明の
一実施例による振動波モータにおいて、図１の応ずる構
成要素と同一な構造及び機能を有する構成要素は図１の
応ずる構成要素と同一な参照番号を付した。
明の望ましい実施例を詳述する。図２に示した本発明の
一実施例による振動波モータにおいて、図１の応ずる構
成要素と同一な構造及び機能を有する構成要素は図１の
応ずる構成要素と同一な参照番号を付した。
【００１１】圧電体２はシャフト１６を中心として円周
方向に沿ってその極性が変わるよう配列された多数の圧
電素子より構成され、圧電体２に印加される位相差を有
する電圧の電気信号に応じて圧電素子は軸方向に膨張及
び収縮する。圧電素子のかかる膨張及び収縮により軸を
中心として円周方向に沿って進む移送振動波が発生され
る。振動手段を構成する圧電体２，弾性部材４及び突起
部６はシャフト１６により支持される。可動手段となる
回転子８は突起部６と接触する表面を有し、移送振動波
により軸を中心として回転する。回転子８の上部面に接
合された軸受１０はスラスト軸受であって、回転子８の
回転時に摩擦を減らす役割を果たす。本発明により提示
された圧電形の加圧部材３４は図２に示した実施例では
回転子８の上部に置かれる。圧電形の加圧部材３４は電
源装置４８から印加される電圧により回転子８と突起部
６との間に加圧力を発生させるもので、その詳細な構成
は図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に基づき後述する。支持板
３６は圧電形の加圧部材３４の両面のうち少なくとも一
面に接して位置する。この支持板３６は圧電形の加圧部
材３４を、ナット１４との摩擦による摩耗、外部衝撃な
どのような外力から保護し、圧電形の加圧部材３４によ
り発生する加圧力を回転子８に均一に伝達させる。支持
板３６はナット１４と圧電形の加圧部材３４との間に位
置するのが望ましい。 ボルト形のシャフト１６は回転
子８，軸受１０，圧電形の加圧部材３４及び支持板３６
の中心部を貫通してナット１４と締結されるもので、ナ
ット１４と接する部分を中心としてナット１４と噛み合
うネジ山を備える。シャフト１６のヘッド１８はナット
１４と共に突起部６，回転子８，圧電形の加圧部材３４
及びナット１４との間隔を機械的に維持及び調節する際
使われる。ナット１４を調整すれば、振動波モータの停
止時または圧電形の加圧部材３４に電圧が印加されてい
ない時も一定した加圧力を保たせられる。そして、振動
波モータの作動中に最適の作動状態を保たせられる加圧
力に近い加圧力が得られる。
方向に沿ってその極性が変わるよう配列された多数の圧
電素子より構成され、圧電体２に印加される位相差を有
する電圧の電気信号に応じて圧電素子は軸方向に膨張及
び収縮する。圧電素子のかかる膨張及び収縮により軸を
中心として円周方向に沿って進む移送振動波が発生され
る。振動手段を構成する圧電体２，弾性部材４及び突起
部６はシャフト１６により支持される。可動手段となる
回転子８は突起部６と接触する表面を有し、移送振動波
により軸を中心として回転する。回転子８の上部面に接
合された軸受１０はスラスト軸受であって、回転子８の
回転時に摩擦を減らす役割を果たす。本発明により提示
された圧電形の加圧部材３４は図２に示した実施例では
回転子８の上部に置かれる。圧電形の加圧部材３４は電
源装置４８から印加される電圧により回転子８と突起部
６との間に加圧力を発生させるもので、その詳細な構成
は図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に基づき後述する。支持板
３６は圧電形の加圧部材３４の両面のうち少なくとも一
面に接して位置する。この支持板３６は圧電形の加圧部
材３４を、ナット１４との摩擦による摩耗、外部衝撃な
どのような外力から保護し、圧電形の加圧部材３４によ
り発生する加圧力を回転子８に均一に伝達させる。支持
板３６はナット１４と圧電形の加圧部材３４との間に位
置するのが望ましい。 ボルト形のシャフト１６は回転
子８，軸受１０，圧電形の加圧部材３４及び支持板３６
の中心部を貫通してナット１４と締結されるもので、ナ
ット１４と接する部分を中心としてナット１４と噛み合
うネジ山を備える。シャフト１６のヘッド１８はナット
１４と共に突起部６，回転子８，圧電形の加圧部材３４
及びナット１４との間隔を機械的に維持及び調節する際
使われる。ナット１４を調整すれば、振動波モータの停
止時または圧電形の加圧部材３４に電圧が印加されてい
ない時も一定した加圧力を保たせられる。そして、振動
波モータの作動中に最適の作動状態を保たせられる加圧
力に近い加圧力が得られる。
【００１２】図３に示した他の実施例による振動波モー
タは、圧電形の加圧部材３４及び支持板３６がシャフト
１６のヘッド１８と圧電体２との間に設けられることを
除けば図２の実施例とその構成が同様である。図３に示
した振動波モータは圧電形の加圧部材３４が固定子側に
設けられるので、圧電形の加圧部材３４に電圧供給のた
めの別のブラシが要らなくなってその使用がさらに望ま
しい。
タは、圧電形の加圧部材３４及び支持板３６がシャフト
１６のヘッド１８と圧電体２との間に設けられることを
除けば図２の実施例とその構成が同様である。図３に示
した振動波モータは圧電形の加圧部材３４が固定子側に
設けられるので、圧電形の加圧部材３４に電圧供給のた
めの別のブラシが要らなくなってその使用がさらに望ま
しい。
【００１３】一方、一般の圧電体は電圧が印加される方
向により二種に分けられる。すなわち、軸方向に変位を
起こし得る縦形と軸方向に変位を起こし得る横形があ
る。図４（Ａ）及び（Ｂ）は縦形の圧電体を用いて製作
された圧電形の加圧部材３４の電極構造を示す。この圧
電形の加圧部材３４はセラミック形の圧電素子４０，電
力用電極４２，感知用電極４４及び接地用電極４６を備
える。圧電素子４０は軸方向に沿って長くなった中空円
筒形を有し、この円筒形内に電力用電極４２，感知用電
極４４及び接地用電極４６が置かれる。感知用電極４４
は電力用電極４２と離隔されるよう位置する。
向により二種に分けられる。すなわち、軸方向に変位を
起こし得る縦形と軸方向に変位を起こし得る横形があ
る。図４（Ａ）及び（Ｂ）は縦形の圧電体を用いて製作
された圧電形の加圧部材３４の電極構造を示す。この圧
電形の加圧部材３４はセラミック形の圧電素子４０，電
力用電極４２，感知用電極４４及び接地用電極４６を備
える。圧電素子４０は軸方向に沿って長くなった中空円
筒形を有し、この円筒形内に電力用電極４２，感知用電
極４４及び接地用電極４６が置かれる。感知用電極４４
は電力用電極４２と離隔されるよう位置する。
【００１４】電源装置４８及び感知器５０は制御手段を
構成するもので、電源装置４８は電力用電極４２と接地
用電極４６に連結され、感知器５０は感知用電極４４及
び接地用電極４６に連結される。電源装置４８は圧電素
子４０が加圧力を発生するに必要な電圧を供給する際使
われ、そして感知器５０は圧電素子４０に印加される電
圧を検出する際使われる。電源装置４８が圧電形の加圧
部材３４に印加する電圧を増やせば圧電形の加圧部材３
４は軸方向に膨張し、電圧を減らすと圧電形の加圧部材
３４は軸方向に収縮される。
構成するもので、電源装置４８は電力用電極４２と接地
用電極４６に連結され、感知器５０は感知用電極４４及
び接地用電極４６に連結される。電源装置４８は圧電素
子４０が加圧力を発生するに必要な電圧を供給する際使
われ、そして感知器５０は圧電素子４０に印加される電
圧を検出する際使われる。電源装置４８が圧電形の加圧
部材３４に印加する電圧を増やせば圧電形の加圧部材３
４は軸方向に膨張し、電圧を減らすと圧電形の加圧部材
３４は軸方向に収縮される。
【００１５】圧電形の加圧部材３４に印加される電圧と
加圧力との関係を示した図５を参照するに、圧電形の加
圧部材３４に印加される電圧が増えることにより、加圧
力が線形的に増える。電源装置４８が圧電形の加圧部材
３４に印加する電圧を最大値Ｖｍａｘまで増加させれ
ば、加圧力は状態“Ａ”に至る。電源装置４８が圧電形
の加圧部材３４に印加する電圧を“０”にすれば、すな
わち電圧を印加しない場合に加圧力は初期設定した状態
“Ｂ”となる。これは圧電超音波モータの動作停止中に
もナット１４により一定した加圧力が与えられているか
らである。電源装置４８が圧電形の加圧部材３４に印加
される電圧を最小値−Ｖｍａｘまで減らすと、圧電形の
加圧部材３４及びナット１４の両方による加圧力が作用
しない状態“Ｃ”となり、圧電体２により突起部６が振
動するにもかかわらず、回転子８は回転しなくなる。振
動波モータが動作する場合に圧電形の加圧部材３４に印
加される電圧の調節を通して加圧力を調整すれば、回転
トルク、負荷または回転速度の変化要求に迅速に応じら
れる。また、回転する振動波モータを急に停止させる方
法としては回転用圧電体２の電源を断線させる方法に加
えて、加圧力が図５に示した状態“Ａ”に至るよう圧電
形の加圧部材３４に印加される電圧を増やす方法があ
る。後者の方法を用いれば、突起部６と回転子８との間
の摩擦力が増えて瞬間的に停止トルクが大きくなって振
動波モータを容易に停止させうる。
加圧力との関係を示した図５を参照するに、圧電形の加
圧部材３４に印加される電圧が増えることにより、加圧
力が線形的に増える。電源装置４８が圧電形の加圧部材
３４に印加する電圧を最大値Ｖｍａｘまで増加させれ
ば、加圧力は状態“Ａ”に至る。電源装置４８が圧電形
の加圧部材３４に印加する電圧を“０”にすれば、すな
わち電圧を印加しない場合に加圧力は初期設定した状態
“Ｂ”となる。これは圧電超音波モータの動作停止中に
もナット１４により一定した加圧力が与えられているか
らである。電源装置４８が圧電形の加圧部材３４に印加
される電圧を最小値−Ｖｍａｘまで減らすと、圧電形の
加圧部材３４及びナット１４の両方による加圧力が作用
しない状態“Ｃ”となり、圧電体２により突起部６が振
動するにもかかわらず、回転子８は回転しなくなる。振
動波モータが動作する場合に圧電形の加圧部材３４に印
加される電圧の調節を通して加圧力を調整すれば、回転
トルク、負荷または回転速度の変化要求に迅速に応じら
れる。また、回転する振動波モータを急に停止させる方
法としては回転用圧電体２の電源を断線させる方法に加
えて、加圧力が図５に示した状態“Ａ”に至るよう圧電
形の加圧部材３４に印加される電圧を増やす方法があ
る。後者の方法を用いれば、突起部６と回転子８との間
の摩擦力が増えて瞬間的に停止トルクが大きくなって振
動波モータを容易に停止させうる。
【００１６】圧電形の加圧部材３４に加圧力が加えられ
れば、その加圧力の差により感知用電極４４と接地用電
極４６の両端間に電位差が出る。感知器５０はこの電位
差を感知し、電源装置４８は感知器５０で感知した電圧
に鑑みて圧電超音波モータの停止及び作動中の圧電形の
加圧部材３４に印加する電圧を調節することにより、適
当な加圧力となるよう調整する。振動波モータの停止時
にも感知器５０は感知用電極４４と接地用電極４６との
電位差を検出して圧電超音波モータの老化による加圧力
の減少を防止させる。
れば、その加圧力の差により感知用電極４４と接地用電
極４６の両端間に電位差が出る。感知器５０はこの電位
差を感知し、電源装置４８は感知器５０で感知した電圧
に鑑みて圧電超音波モータの停止及び作動中の圧電形の
加圧部材３４に印加する電圧を調節することにより、適
当な加圧力となるよう調整する。振動波モータの停止時
にも感知器５０は感知用電極４４と接地用電極４６との
電位差を検出して圧電超音波モータの老化による加圧力
の減少を防止させる。
【００１７】このような圧電形の加圧部材３４は固定子
と回転子の形により分類されるリング形、板形、線形、
棒形及びディスク形の圧電超音波モータに適用しうる。
また、加圧変位を増やすために複数の圧電形の加圧部材
を重ねて使用でき、圧電形の加圧部材で検出された電圧
をフィードバック信号にし、圧電体の電源装置における
電圧を制御変数として圧電超音波モータを制御できる。
と回転子の形により分類されるリング形、板形、線形、
棒形及びディスク形の圧電超音波モータに適用しうる。
また、加圧変位を増やすために複数の圧電形の加圧部材
を重ねて使用でき、圧電形の加圧部材で検出された電圧
をフィードバック信号にし、圧電体の電源装置における
電圧を制御変数として圧電超音波モータを制御できる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明による振動波
モータは圧電形の加圧部材に印加される電圧を調節して
回転子と接触しつつ回転子を回転させる部分と回転子と
の加圧力を調整することにより、所望の加圧力を停止中
や作動中に変更させうる。また、振動波モータの停止及
び作動中に加圧力を感知して常に一定した加圧力が保た
せられる。突起部と回転子の接触部の摩擦による摩耗に
も適応的に最適の加圧力を提供し得る。従って、振動波
モータの寿命延びと利用効率を上昇させる。
モータは圧電形の加圧部材に印加される電圧を調節して
回転子と接触しつつ回転子を回転させる部分と回転子と
の加圧力を調整することにより、所望の加圧力を停止中
や作動中に変更させうる。また、振動波モータの停止及
び作動中に加圧力を感知して常に一定した加圧力が保た
せられる。突起部と回転子の接触部の摩擦による摩耗に
も適応的に最適の加圧力を提供し得る。従って、振動波
モータの寿命延びと利用効率を上昇させる。
【図１】従来の加圧用のコイルバネを備えた振動波モー
タの正面図である。
タの正面図である。
【図２】本発明の望ましい一実施例による圧電形の加圧
部材を備えた振動波モータの正面図である。
部材を備えた振動波モータの正面図である。
【図３】本発明の望ましい他の実施例による圧電形の加
圧部材を備えた振動波モータの正面図である。
圧部材を備えた振動波モータの正面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ圧電形の加圧部材
の上部及び下部電極構造を示す斜視図である。
の上部及び下部電極構造を示す斜視図である。
【図５】圧電形の加圧部材に印加される電圧と加圧力と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
２ 圧電体 ４ 弾性部材 ６ 突起部 ８ 回転子 １０ スラスト軸受 １４ ナット １６ シャフト ３４ 圧電形の加圧部材 ３６ 支持板 ４８ 電源装置 ５０ 感知器
Claims (18)
- 【請求項１】 振動波モータにおいて、 シャフトと、 前記シャフトにより支持され、第１電気信号が印加され
る際、前記シャフトを中心として円周方向に沿って進む
移送振動波を発生させる電気−機械的変換素子を備える
振動手段と、 前記シャフトに垂直の前記振動手段の表面と圧接する部
分を有し、前記振動手段から発生された移送振動波によ
り前記シャフトを中心として回転する可動手段と、 前記シャフトにより支えられ、第２電気信号が印加され
る際発生する圧電効果により前記振動手段と前記可動手
段の所望の圧接を保たせる圧電形の加圧部材を含む振動
波モータ。 - 【請求項２】 前記圧電形の加圧部材は前記可動手段を
基準として前記振動手段の反対側に位置することを特徴
とする請求項１に記載の振動波モータ。 - 【請求項３】 前記可動手段と前記圧電形の加圧部材と
の間に位置し、回転する前記可動手段により発生する摩
擦から前記圧電形の加圧部材を保護する手段をさらに含
むことを特徴とする請求項２に記載の振動波モータ。 - 【請求項４】 前記保護手段はスラスト軸受であること
を特徴とする請求項３に記載の振動波モータ。 - 【請求項５】 前記振動手段と前記可動手段との間に均
一な圧接がなされるよう前記圧電形の加圧部材により発
生した圧力を前記可動手段に伝達する支持手段をさらに
含むことを特徴とする請求項２に記載の振動波モータ。 - 【請求項６】 前記支持手段は前記圧電形の加圧部材を
基準として前記可動手段の反対側に位置し、外力から前
記圧電形の加圧部材を保護する支持板を備えることを特
徴とする請求項５に記載の振動波モータ。 - 【請求項７】 前記振動手段、前記可動手段及び前記圧
電形の加圧部材との間隔を一定に機械的に保たせるよう
前記シャフトに設けられた間隔維持手段を含むことを特
徴とする請求項２に記載の振動波モータ。 - 【請求項８】 前記間隔維持手段は前記シャフトに刻ま
れたネジ山と前記ネジ山と噛み合うナットより構成され
ることを特徴とする請求項７に記載の振動波モータ。 - 【請求項９】 前記圧電形の加圧部材は前記振動手段を
基準として前記可動手段の反対側に位置することを特徴
とする請求項１に記載の振動波モータ。 - 【請求項１０】 前記振動手段と前記圧電形の加圧部材
との間に位置し、前記振動手段と前記可動手段との間に
均一な圧接がなされるよう前記圧電形の加圧部材により
発生した圧力を前記振動手段に伝達する支持手段をさら
に含むことを特徴とする請求項９に記載の振動波モー
タ。 - 【請求項１１】 前記振動手段、前記可動手段及び前記
圧電形の加圧部材との間隔を機械的に一定に保たせるよ
う前記シャフトに設けられた間隔維持手段を含むことを
特徴とする請求項１０に記載の振動波モータ。 - 【請求項１２】 前記間隔維持手段は前記シャフトに刻
まれたネジ山と、前記ネジ山と噛み合うナット及び前記
ナットと対向する位置の前記シャフトに固定されたヘッ
ドより構成されることを特徴とする請求項１１に記載の
振動波モータ。 - 【請求項１３】 前記圧電形の加圧部材と前記ヘッドと
の間に位置し、外力から前記圧電形の加圧部材を保護す
る支持板をさらに備えることを特徴とする請求項１２に
記載の振動波モータ。 - 【請求項１４】 振動波モータにおいて、 シャフトと、 前記シャフトにより支持され、第１電気信号が印加され
る際、前記シャフトを中心として円周方向に沿って進む
移送振動波を発生させる電気−機械的変換素子を備える
振動手段と、 前記シャフトに垂直の前記振動手段の表面と圧接する部
分を有し、前記振動手段から発生された移送振動波によ
り前記シャフトを中心として回転する可動手段と、 前記シャフトにより支えられ、前記第２電気信号が印加
される際発生する圧電効果により前記振動手段と前記可
動手段を圧接させる圧電形の加圧部材と、 前記圧電形の加圧部材から電圧を検出し、圧接のための
所望の圧力が保たれるよう検出された電圧により前記圧
電形の加圧部材に印加される前記第２電気信号を可変さ
せる制御手段を含む振動波モータ。 - 【請求項１５】 前記圧電形の加圧部材は前記可動手段
を基準として前記振動手段の反対側に位置し、印加され
る第２電気信号に応じて圧接のための圧力を発生するこ
とを特徴とする請求項１４に記載の振動波モータ。 - 【請求項１６】 前記圧電形の加圧部材は前記シャフト
に沿って長くなり、中空円筒形を有する圧電素子、前記
圧電素子に電力を供給するための電力用電極、前記圧電
素子から電圧を検出するための感知用電極、及び接地用
電極を備えることを特徴とする請求項１５に記載の振動
波モータ。 - 【請求項１７】 前記制御手段は前記感知用電極と前記
接地用電極に連結され、前記圧電素子から電圧を検出す
るための感知器と、 前記電力用電極と前記接地用電極とに連結され、前記圧
電素子に特定電圧の第２電気信号を供給する電源装置を
含むことを特徴とする請求項１６に記載の振動波モー
タ。 - 【請求項１８】 前記制御手段は圧力を高めるために高
電圧の第２電気信号を前記圧電形の加圧部材に供給し、
圧力を下げるために低電圧の第２電気信号を前記圧電形
の加圧部材に供給することを特徴とする請求項１４に記
載の振動波モータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960020793A KR100219146B1 (ko) | 1996-06-11 | 1996-06-11 | 가압용 압전체를 구비한 초음파모터 |
| KR20793/1996 | 1996-06-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1066362A true JPH1066362A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=19461450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9149290A Pending JPH1066362A (ja) | 1996-06-11 | 1997-06-06 | 圧電形の加圧部材を備える振動波モータ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5821669A (ja) |
| JP (1) | JPH1066362A (ja) |
| KR (1) | KR100219146B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012182925A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Seiko Epson Corp | 圧電モーターの制御方法及び圧電モーター |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10117486A (ja) * | 1996-10-11 | 1998-05-06 | Takata Kk | 超音波モータ及びシートベルトリトラクタ |
| US6452351B1 (en) * | 1999-09-07 | 2002-09-17 | Meritor Light Vehicle Systems, Inc. | Method and system for detecting an object caught in the path of an automotive window using a piezoelectric torque sensing device |
| US6448729B1 (en) * | 2000-06-21 | 2002-09-10 | Meritor Light Vehicle Systems, Inc. | Method and system for detecting a resistive force applied against an automotive power window |
| US7117754B2 (en) * | 2002-10-28 | 2006-10-10 | The Curators Of The University Of Missouri | Torque ripple sensor and mitigation mechanism |
| JP2004215389A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Victor Co Of Japan Ltd | 弾性表面波アクチュエータ及び弾性表面波アクチュエータを適用した偏向器 |
| US7279853B2 (en) * | 2003-09-08 | 2007-10-09 | Maxlite - Sk America, Inc. | Fluorescent lamp dimmer control |
| CN1832325B (zh) * | 2006-03-16 | 2012-02-08 | 中国科学技术大学 | 自锁型高精度旋转驱动马达 |
| CN101826771A (zh) * | 2009-03-03 | 2010-09-08 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 驱动装置及其过载保护方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244891B2 (ja) * | 1986-04-08 | 1990-10-05 | Nippon Steel Corp | |
| JPH0412679A (ja) * | 1990-05-01 | 1992-01-17 | Nippondenso Co Ltd | 超音波モータ |
| JPH05260768A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61224881A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-06 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
| JPS62193568A (ja) * | 1986-02-17 | 1987-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ |
| US5589723A (en) * | 1994-03-29 | 1996-12-31 | Minolta Co., Ltd. | Driving apparatus using transducer |
-
1996
- 1996-06-11 KR KR1019960020793A patent/KR100219146B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-06-06 JP JP9149290A patent/JPH1066362A/ja active Pending
- 1997-06-10 US US08/872,136 patent/US5821669A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0244891B2 (ja) * | 1986-04-08 | 1990-10-05 | Nippon Steel Corp | |
| JPH0412679A (ja) * | 1990-05-01 | 1992-01-17 | Nippondenso Co Ltd | 超音波モータ |
| JPH05260768A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ |
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|---|---|---|---|---|
| JP2012182925A (ja) * | 2011-03-02 | 2012-09-20 | Seiko Epson Corp | 圧電モーターの制御方法及び圧電モーター |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR980006775A (ko) | 1998-03-30 |
| US5821669A (en) | 1998-10-13 |
| KR100219146B1 (ko) | 1999-09-01 |
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