JPS59148581A - 弾性波モ−タ - Google Patents

弾性波モ−タ

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Publication number
JPS59148581A
JPS59148581A JP58021206A JP2120683A JPS59148581A JP S59148581 A JPS59148581 A JP S59148581A JP 58021206 A JP58021206 A JP 58021206A JP 2120683 A JP2120683 A JP 2120683A JP S59148581 A JPS59148581 A JP S59148581A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
rotor
ring
elastic
elastic wave
Prior art date
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Pending
Application number
JP58021206A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Inoue
誠 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP58021206A priority Critical patent/JPS59148581A/ja
Publication of JPS59148581A publication Critical patent/JPS59148581A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/10Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
    • H02N2/16Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
    • H02N2/163Motors with ring stator

Landscapes

  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は弾性体に発生する弾性波により回転子を駆動す
るようにした弾性波モータに関する。
背景技術とその問題点 従来の小型電磁モータを、大トルク、低速回転を必要と
する用途に用いる場合は、どうしても間接駆動方式とな
り、大きな減速比の減速器を必要とする。このため機構
が複雑となる。特にテレビカメラにおいてズームやフォ
ーカスを行うためのモータの場合は、カメラの鏡筒外部
にモータ本体及び減速器がはみ出してしまうので、商品
の外観的価値翰を下げることになる。そこでこのような
用途に適したモータとして、弾性波モータが提案されて
いる。
第1図に弾性波モータの原理を示す。
図において、厚さhの弾性体(11から成る梁に波長λ
の横振動を与えたとき、この弾性体(1)の質点qは屈
曲振動の伝搬に伴って図示のように動く。
このとき弾性体(1)の表面に被駆動体(2)を接触さ
せて置けば、弾性体(1)の表面における質点qの動き
による摩擦力がこの被駆動体(2)に対して作用し、こ
れによってこの被駆動体(2)は矢印a又はb方向に移
動する。この場合、移動方向は振動の伝搬方向と逆向き
1こなる。
第2図及び第6図は上記原理を適用した回転型弾性波モ
ータの原理を示す。
第2図及び第6図において、弾性体から成るすング(3
)の一方の面にはリング状を成す回転子(4)が接触さ
れ、他方の面には圧電体(5,)〜(516)  が接
着されている。伺、各圧電体(5))〜(516)  
に付された十又は−は厚み方向の分極方向を示している
圧電体(51)〜(58)は人相を形成するもので、十
の圧電体と−の圧電体とを1周期として1ベアと成し、
これを4ペア設けている。この1周期の長さλは駆動信
号S、の波長λと等しく選ばれている。圧電体(5,)
〜(516)はB相を形成するもので、上記A相と同様
に構成されている。またA相とB相とは互いにnx−2
rλ(n=1、ろ、5・・・・・・・・・・・・・ ・
・)だけ離間されて配されている。
上記構成において、駆動信号源(6)より、波長λの周
波数を有する駆動信号SoをB相の圧電体(59)〜(
5+61tこ加えると共正こ、この駆動信号S。を移相
器(力で90’移相した駆動信号S1をA相の圧電体(
51)〜(58)に加える。これにより、リング(3)
のA相と対応する部分には、第4図の実線で示すような
波長λの振動が発生し、B相と対応する部分には、第4
図の点線で示すような波長λで且つ人相の振動と■λの
位相差を持つ振動が発生する。この振動によって回転子
(4)がリング(3)上を回転する。また駆動信号S。
とSlとを入れ替えれば、第4図の人相の振動及びB相
の振動が第5図のように位相関係が逆となって、回転子
の回転方向が逆転する。
上述した弾性波モータにおいては、隣り合う圧電体の分
極方向を互いに逆方向として、同電界が加えられたとき
に、互いに逆方向に変位するように成し、これを1ペア
として全体を大きく人相とB相とに分けている。そして
それらの屈曲波励振モードを機械的及び電気的に90°
位相をずらせることによって、弾性体リングに屈曲振動
の一方向の進行波を発生させ、その波動力でモータの回
転力を取り出すようにしている。
しかしながらこのような構成では、人相とB相とで互い
に90°位相のずれた進行波が得られるが、各相の構成
について見ると、各圧電体ペアが定在波の発生モードの
位相関係にあるため、効率的な進行波の励振ができない
のではないかと考えられる。
発明の目的 本発明は屈曲波振動の一方向進行波の励振を効率よく行
うようにした斯種弾性波モータを提供することを目的と
する。
発明の概要 本発明は各圧電体ペア間の位相関係を機械的及び電気的
に90°ずらせることによって、効率のよい励振を行う
ようにしたものである。
実施例 第6図は本発明の第1の実施例を示すもので、第2図及
び第6図と対応する部分には同一符号を付しである。
本実施例においては、リング(3)上に配列される圧電
体(51X52)、(!55X54)・    (5,
5)(5,6)の各ペアを■の間隔を置いて配列すると
共に、各ペアを駆動信号S。と、この信号S。を90°
移相器(力、180°移相器(8)及び270°移相器
(9)で夫々移相した信号S1、S2及びS3により順
次に駆動するようにしている。即ち、前述した第2図の
場合は、圧電体のペアを人相とB相とに分け、それらの
位相関係を機械的及び電気的に90°ずらせているが、
本実施例では各ペア間の位相関係を機械的及び電気的に
90°ずらせている。
上記構成によれば、各ベア間で90°位相のずれた屈曲
振動が発生するので、効率のよい励振を行うことができ
る。賞、モータを逆転する場合は、駆動信号の位相関係
を入れ替えればよく、第6図の場合は、90°移相器(
力と270°移相器(9)とを置き替えればよい。
第7図は本発明の第2の実施例を示す。
前述した第2図及び第6図の実施例では、分極方向が十
の圧電体と−の圧電体とを交互に配列しているが、本実
施例においては、圧電体色弁(ロ)#(51)〜(54
)及び(59)〜(512) F孝喚具邑けの分極方向
の+、−を入れ替えると共に、圧電体(5,)〜(51
6)の全てのペアを信号S。と81とで交互に駆動する
ようにしている。
上記構成によれば、第6図の場合と実質的に等価となり
、各ペアの位相関係を機械的及び電気的に90°ずらせ
ることができる。これと共に1個の移相器(7)のみで
駆動することができる。
い。
第8図は第6図及び第7図の弾性波モータを中空円筒型
構造とした場合の具体的な実施例を示す。
第8図において、一端に7ランジ(10a)が一体形成
されたリング状を成す枠体00には、一端にフランジ(
11a)が一体形成された筒体αυが両者ζこ形成され
たネジ部0を介して螺合されている。上記枠体0(1)
の外側には真鋳等から成る弾性体から成るリング(3)
が設けられ、このリングI:(+の下面には圧電体(5
)が接着されている。この圧電体(5)は例えば第6図
又は第7図のように複数個の圧電体(51)〜(516
)が配された構成を有している。この圧電体(5)と上
記フランジ(10a)との間には、フェルト等から成る
ダンパ11上面が滑らかに仕上げられた平行板(15)
及びゴム等から成る加圧部材Q6)等が積層されている
。またリング(3)と上記フランジ(11a)との間に
は、スライダ板(17)、ダンツクu樟及び回転子(4
)等が積層され、この回転子(4)とフランジ(Ila
)との間にはベアリング翰が介在されている。従って、
上記枠体Qlと筒体圓との螺合と上記加圧部材αeの弾
力とによって、7ランジ(10a)と(11a)との間
に、上記各部材が適当な圧力を以って挾持されている。
伺、ダンパ鰻は不必要な振動を回転子(4)に伝えない
ようにするもので、リング(3)の屈曲振動のみを回転
子(4)に伝えるものである。また、回転子Qeの外径
は他の部材の外径より大きく形成されている。
上記構成により中空円筒型弾性波モータが構成される。
このモータの上記圧電体(5)に第6図又は第7図につ
いて述べた方法で前記駆動信号S。〜S3を適宜に供給
することにより、リング(3)に振動が発生し、この振
動がスフィダ0η及びダンノくα樽を介して回転子(4
)に伝えられる。この回転出力は回転子(4)の例えは
外周縁部分から取り出すことができるO 発明の効果 効率のよい弾性屈曲波の一方向進行波の励振が可能な、
且つ高出力、高トルク、低速回転(例えば数10r・p
sm)が得られ、しかも正転命逆転の切換えが容易な弾
性波モータを得ることができる。またこのモータを第8
図のような中空円筒型に構成すれば、このモータを用い
る装置の小型化に有利となる。特にカメラのズーム機構
やフォーカス機構を駆動するためのモータとして用いれ
ば、従来のものより構造が単純化され、優れた意匠的効
果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は弾性波モータの原理を示す側面図、第2図は回
転型弾性波モータの原理を示す平面図、第6図は第2図
の側面図、第4図及び第5図は振動波形図、第6図は本
発明の第1の実施例を示す平面図、第7図は第2の実施
例を示す平面図、第8図は中空円筒型モータを構成する
場合の実施例を示す側面断面図である。 なお図面に用いた符号において、 (3)・・・・・・・・・・・・・ 弾性体リング(4
)・・・・・・・・・・・・・ 回転子(5,)〜(5
16)・・・・ 圧電体(6)・・・・・・・・・・・
・・ 駆動信号源(力  ・ ・・・・・・ 90”移
相器(8)  ・・・・・・・・・ 1806移相器(
9)・・・・・・・・・・ 270°移相器である。 代理人 上屋 勝 I  常包芳男 杉浦俊貴 第4図 第50 第6図 (自発)手続補正書 昭和58年4月1日 1、事件の表示 昭和58年特許願第21206  号 2、発明の名称 弾性波モータ 東京部品用区北1°、1.川、3]川1−t’ fi′
r3b号(218)ソニーtlk式会社 5 補正命令の日付(発送日)  昭和  年  月 
  日6 補正1こより増加する発明の数 7 補正の対象 明細舊の発明の詳細な説明の掴(11
、明細を第2頁11.16行目のrqJをrgJに1正
する。 +21、i3頁12〜16行目「互いに・・・・・・・
・・・・・・・・配されている。」を「互いに%λの機
械的位相差を似って配されている。」とjI正する。 13)、同頁14〜15行目「の周波数Jを「により決
定される周波数」と訂正する。 (4)、第8負10行目「振動のみ」を「振動により発
生する駆動力のみ」と訂正する。 (5)、同頁11行目「回転子(1(illを「回転子
(4)」とバ]正する。 一以 上−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 一方の面に複数個の圧電体が接着された弾性体リングの
    他方の面にリング状を成す回転子を圧接させて成り、上
    記複数個の圧電体の隣接する2個の圧電体をペアとして
    これらの2個の圧電体の厚み方向の分極方向を互いに逆
    方向と成し、上記ペアを所定間隔を以って複数ペア配列
    し、隣接する2個のペアに互いに90°位相のずれた駆
    動信号を加えるようにしたことを特徴とする弾性波モー
    タ。
JP58021206A 1983-02-10 1983-02-10 弾性波モ−タ Pending JPS59148581A (ja)

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