JPS602082A - 超音波振動を利用した直進駆動装置 - Google Patents
超音波振動を利用した直進駆動装置Info
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- JPS602082A JPS602082A JP59086247A JP8624784A JPS602082A JP S602082 A JPS602082 A JP S602082A JP 59086247 A JP59086247 A JP 59086247A JP 8624784 A JP8624784 A JP 8624784A JP S602082 A JPS602082 A JP S602082A
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- JP
- Japan
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- vibrator
- drive device
- straight line
- vibrating
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- Pending
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H02N2/0065—Friction interface
-
- 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
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波振動を利用して、超音波振動子の往復運
動を部材の直進運動に変換する直進駆動装置に関づ−る
ものである。
動を部材の直進運動に変換する直進駆動装置に関づ−る
ものである。
従来から広く用いられている各種直進駆動装置はその駆
動力源として電磁ツノを応用したものがほとんど全てで
あって各種用途に使われている。しかしこれら装置の大
きさ、ｍｍＪ３よび回転力等は用いられる材料によって
一定の制限を受けるものぐある。
動力源として電磁ツノを応用したものがほとんど全てで
あって各種用途に使われている。しかしこれら装置の大
きさ、ｍｍＪ３よび回転力等は用いられる材料によって
一定の制限を受けるものぐある。
何故ならば、上記因子は用いられる材料の磁気的特性・
等によって決められるものであり、これらの特性を超え
た装置は回転駆動を行なう事が不可能となる為である。
等によって決められるものであり、これらの特性を超え
た装置は回転駆動を行なう事が不可能となる為である。
本発明はこれら従メ（の各種直進駆動装置と異なり、超
音波の持つ強力な振動エネルギーを直進運動に変換する
ことによって小形にして軒昂な直進駆動装置を得ること
を目的として考えられたものである。
音波の持つ強力な振動エネルギーを直進運動に変換する
ことによって小形にして軒昂な直進駆動装置を得ること
を目的として考えられたものである。
以下図面に従って本発明に係る超音波振動を利用しＩζ
直進駆動装置の実流例を説明する。
直進駆動装置の実流例を説明する。
第１図は本発明に係る装置の実施例であり、複数の超音
波振動子３１を並べて、その各々を振動子支持部材３２
を用いて結合させたものであり、各振動子３１の一端に
傾斜角度を持って切込み形成された振動片３３が設けら
れており、振動子３１の上下方向への振動に伴って、板
状又は棒状の部材３４を矢印の方向へ直進運動として変
換させるものである。
波振動子３１を並べて、その各々を振動子支持部材３２
を用いて結合させたものであり、各振動子３１の一端に
傾斜角度を持って切込み形成された振動片３３が設けら
れており、振動子３１の上下方向への振動に伴って、板
状又は棒状の部材３４を矢印の方向へ直進運動として変
換させるものである。
一般的に、超音波を発生させる撮動子として、現在磁歪
型振動子と電歪型振動子の２種類が実用化されており、
それらの振動子は既に知られている。ここに示した振動
子は磁歪型振動子であって、コイルに高周波電圧を印加
すると磁歪体である超音波振動子３１が磁界により伸縮
し、よって、振動片３３を励振する。
型振動子と電歪型振動子の２種類が実用化されており、
それらの振動子は既に知られている。ここに示した振動
子は磁歪型振動子であって、コイルに高周波電圧を印加
すると磁歪体である超音波振動子３１が磁界により伸縮
し、よって、振動片３３を励振する。
次に、実際の駆動状態の原理を説明り′る。
第２図に示した実施例は部材１３の一端面に傾斜角度を
持って切込み形成された振動片１５が段けられ、振動子
１６の一端面１６ａによって、振動片１５の一端面１５
ａが振動し、部材１３が移動する状態を示している。
持って切込み形成された振動片１５が段けられ、振動子
１６の一端面１６ａによって、振動片１５の一端面１５
ａが振動し、部材１３が移動する状態を示している。
第２図は振動片１５を有する部材１３が移動するのに対
し、第１図の場合は振動片３３を有しない部材３４のみ
が移動するのである。この場合、これらの振動片１５．
３３は部材１３または振動子１６のいずれが一方の一端
面に設けられていればよい。
し、第１図の場合は振動片３３を有しない部材３４のみ
が移動するのである。この場合、これらの振動片１５．
３３は部材１３または振動子１６のいずれが一方の一端
面に設けられていればよい。
まず第２図（Ａ）に示ブー如く、振動子１Ｇの一端面１
６ａと振動片１５の一端面１５ａの接している最下部を
Ｘ−Ｖ座標の原点とする。この時、振動片１５の軸方向
に対する傾きθは振動子１６と振動片１５の摩擦角より
小さくしておくことが必要である。
６ａと振動片１５の一端面１５ａの接している最下部を
Ｘ−Ｖ座標の原点とする。この時、振動片１５の軸方向
に対する傾きθは振動子１６と振動片１５の摩擦角より
小さくしておくことが必要である。
なぜならば、振動片１５が振動子１Ｇから受ける力は第
３図に示すように振動子１６０法線方向の力ｆｘと接線
方向の力ｔｙの成分として表わされるので、撮動片１５
と振動子１６との摩擦係数μは最大静止摩擦角θ５＝ｔ
ａｎμである。だから、振動片１５の一端面１５ａかス
リップせずに効率よく駆動力を受（プるには、振動片１
５の傾ぎθは最大静止摩擦角θＳより小さくしておかな
ければならない。
３図に示すように振動子１６０法線方向の力ｆｘと接線
方向の力ｔｙの成分として表わされるので、撮動片１５
と振動子１６との摩擦係数μは最大静止摩擦角θ５＝ｔ
ａｎμである。だから、振動片１５の一端面１５ａかス
リップせずに効率よく駆動力を受（プるには、振動片１
５の傾ぎθは最大静止摩擦角θＳより小さくしておかな
ければならない。
次に、第２図（Ｂ）の如く振動子１６が振動開始する事
により、振動子１ＧがＸ方向にΔＸたり変位した場合、
一端面１５ａを＋×Ｘ方向押すか、部材１３はＸ方向に
は変位しない為、第３図に示づ傾斜角θとＸ方向の変位
［Ｘによる分力［ｙが生して、振動片１５は部材１３に
対して＋Ｙ方向に押し上げる力が働き、部材１３をΔＹ
１だけ移動さぜる。次に、第２図（Ｃ）の如く振動子１
６が−Ｘ方向に−ΔＸだけ変位し１．：場合には、一端
面１６ａと一端面１５ａとが離１１＋２ Ｌ、て両者間
に摩擦力が働かなくなるので、固イ゛１振動の周期によ
って、部材１３は＋Ｙ方向に移動づ゛ることになる。し
かしながら、この期間も部材１３は慣性力によって＋Ｙ
方向へΔＹ２だけ移動づる。さらに、振動子１６が振動
を継続する事によって再び第２図（Ａ＞の状態となって
前記動作をくり返す事になり、部材１３の移動が継続し
て行なわれるのである。
により、振動子１ＧがＸ方向にΔＸたり変位した場合、
一端面１５ａを＋×Ｘ方向押すか、部材１３はＸ方向に
は変位しない為、第３図に示づ傾斜角θとＸ方向の変位
［Ｘによる分力［ｙが生して、振動片１５は部材１３に
対して＋Ｙ方向に押し上げる力が働き、部材１３をΔＹ
１だけ移動さぜる。次に、第２図（Ｃ）の如く振動子１
６が−Ｘ方向に−ΔＸだけ変位し１．：場合には、一端
面１６ａと一端面１５ａとが離１１＋２ Ｌ、て両者間
に摩擦力が働かなくなるので、固イ゛１振動の周期によ
って、部材１３は＋Ｙ方向に移動づ゛ることになる。し
かしながら、この期間も部材１３は慣性力によって＋Ｙ
方向へΔＹ２だけ移動づる。さらに、振動子１６が振動
を継続する事によって再び第２図（Ａ＞の状態となって
前記動作をくり返す事になり、部材１３の移動が継続し
て行なわれるのである。
ここて、慣性力について（＝Ｉ言すると、第２図におい
て振動子１６の振動運動が振動片１５を一方向運動に変
換する（幾構であって、振動片１５は間欠的に駆りＪ力
を受けている。一方、超音波振動は一般に２０１＜ １
−１７以上の振動を取扱い、慣性力は周波数の２乗に比
例するのであるから、本発明においては十分な慣性力を
有し、一様な連続移動を１！することが可能となるので
ある。
て振動子１６の振動運動が振動片１５を一方向運動に変
換する（幾構であって、振動片１５は間欠的に駆りＪ力
を受けている。一方、超音波振動は一般に２０１＜ １
−１７以上の振動を取扱い、慣性力は周波数の２乗に比
例するのであるから、本発明においては十分な慣性力を
有し、一様な連続移動を１！することが可能となるので
ある。
本発明は超音波の持つ振動エネルギーを直進運動に変換
するという手法によって成るものであって強力な回転力
、駆動力を持つ小形軽量な直進駆動装置が得られるとい
う大きな効果を有しており、駆動要素を有づる多種の用
途に適用り゛る事が可能であるという点で有効なしので
ある。
するという手法によって成るものであって強力な回転力
、駆動力を持つ小形軽量な直進駆動装置が得られるとい
う大きな効果を有しており、駆動要素を有づる多種の用
途に適用り゛る事が可能であるという点で有効なしので
ある。
第１図は本発明に係る装置のび（明図てあり、第２図は
駆動状態を説明する原理′図、第３図は振動片か受ける
力の分力説明図をそれぞれ示Ｊ０４３、３４・・・板状
又は棒状の部材、ＩＪ ３１・・・超音波振動子、１５
．３３・・・振動片、３２・・・振動子支持部材、
駆動状態を説明する原理′図、第３図は振動片か受ける
力の分力説明図をそれぞれ示Ｊ０４３、３４・・・板状
又は棒状の部材、ＩＪ ３１・・・超音波振動子、１５
．３３・・・振動片、３２・・・振動子支持部材、
Claims (1)
- １ 第一の部材３２によって結合された複数の超音波振
動子３１の一端面と、第二の部材３４の一端面とを対向
配置し、両者間に第二の部材３４の移動方向に対して角
度を有する振動片３３を超音波振動子３１の一端面と一
体形成することにより、超音波振動子の往復運動を第二
の部材３４の直進運動に変換覆ることを特徴とする超音
波撮動を利用した直進駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086247A JPS602082A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 超音波振動を利用した直進駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59086247A JPS602082A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 超音波振動を利用した直進駆動装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54031955A Division JPS5937672B2 (ja) | 1979-03-19 | 1979-03-19 | 超音波振動を利用した回転駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS602082A true JPS602082A (ja) | 1985-01-08 |
Family
ID=13881483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59086247A Pending JPS602082A (ja) | 1984-05-01 | 1984-05-01 | 超音波振動を利用した直進駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602082A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6391712A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Canon Inc | ２次元駆動装置 |
| JPS6391713A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Canon Inc | 超音波型駆動装置 |
| JPH04265671A (ja) * | 1991-02-16 | 1992-09-21 | Murakami Kaimeidou:Kk | 超音波リニアスライド機構 |
| EP1109232A1 (en) * | 1999-11-25 | 2001-06-20 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Piezo-electrostatic step actuator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229192A (en) * | 1975-09-01 | 1977-03-04 | Ki Porichiefunichiesukii I Im | Piezooelectric motor |
-
1984
- 1984-05-01 JP JP59086247A patent/JPS602082A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5229192A (en) * | 1975-09-01 | 1977-03-04 | Ki Porichiefunichiesukii I Im | Piezooelectric motor |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6391712A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Canon Inc | ２次元駆動装置 |
| JPS6391713A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-22 | Canon Inc | 超音波型駆動装置 |
| JPH04265671A (ja) * | 1991-02-16 | 1992-09-21 | Murakami Kaimeidou:Kk | 超音波リニアスライド機構 |
| JP2701093B2 (ja) * | 1991-02-16 | 1998-01-21 | 株式会社村上開明堂 | 超音波リニアスライド機構 |
| EP1109232A1 (en) * | 1999-11-25 | 2001-06-20 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Piezo-electrostatic step actuator |
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