JPS6051477A - 圧電モ−タ - Google Patents
圧電モ−タInfo
- Publication number
- JPS6051477A JPS6051477A JP58156144A JP15614483A JPS6051477A JP S6051477 A JPS6051477 A JP S6051477A JP 58156144 A JP58156144 A JP 58156144A JP 15614483 A JP15614483 A JP 15614483A JP S6051477 A JPS6051477 A JP S6051477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- elements
- unit
- elastic body
- piezoelectric motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 8
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
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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
- H02N2/10—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
- H02N2/163—Motors with ring stator
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、圧電モータに関し、さらに詳しくは、屈曲振
動する駆動部の支持構造に関するものである。
動する駆動部の支持構造に関するものである。
この圧電モータは、弾性体を圧電セラミック、圧電結晶
体等の電歪素子によル屈曲振動させ、その時、弾性体に
発生する表面波によル動体を直線運動又は回転運動させ
るものである。
体等の電歪素子によル屈曲振動させ、その時、弾性体に
発生する表面波によル動体を直線運動又は回転運動させ
るものである。
１−
以下、圧電モータの動作原理を第１図乃至第５図を参照
し概略説明する。
し概略説明する。
先ず、第１図において、電極も兼ねた導電性の弾性体ｌ
に圧電素子２．例えば圧電セラミックが接着されており
、圧電素子２の他面にも電極３が形成されている。この
弾性体ｌと電極３全通して圧電素子２に正弦波電圧４を
印加すると、圧電素子２は電界の向きにより伸縮運動を
起こす、第２図は、圧電素子２が縮んだ時の様子を示し
ておシ、第３図は伸びた時の様子を示している。この結
果、弾性体１は屈曲振動を起こし、表面波が圧電素子２
を中心に弾性体１の全平面方向に進んでいる。
に圧電素子２．例えば圧電セラミックが接着されており
、圧電素子２の他面にも電極３が形成されている。この
弾性体ｌと電極３全通して圧電素子２に正弦波電圧４を
印加すると、圧電素子２は電界の向きにより伸縮運動を
起こす、第２図は、圧電素子２が縮んだ時の様子を示し
ておシ、第３図は伸びた時の様子を示している。この結
果、弾性体１は屈曲振動を起こし、表面波が圧電素子２
を中心に弾性体１の全平面方向に進んでいる。
圧電モータの場合、表面波を一方向だけ進行させなけれ
ばならない、そこで第４図に示す様、圧電素子２αと２
ｂにより位相の異なる表面波を発生させ、一方向だけの
波を取）出す。ここで、図面の左から右への方向を２軸
にと力１表面波の波長をλとすると、圧１１１Ｘ子２α
及び２ｂの幅をλＡとし、素子間の間隔をλ／４に取カ
、正弦波電圧４αと４ｂより、位相が９０°ずれた正弦
波電圧を印２− 加する。例えば、正弦波電圧４αをＡｓｉｎｗｔ。
ばならない、そこで第４図に示す様、圧電素子２αと２
ｂにより位相の異なる表面波を発生させ、一方向だけの
波を取）出す。ここで、図面の左から右への方向を２軸
にと力１表面波の波長をλとすると、圧１１１Ｘ子２α
及び２ｂの幅をλＡとし、素子間の間隔をλ／４に取カ
、正弦波電圧４αと４ｂより、位相が９０°ずれた正弦
波電圧を印２− 加する。例えば、正弦波電圧４αをＡｓｉｎｗｔ。
４ｂをＡｓ１ｎ （ｗｔ−９０°）とすれば、弾性体ｌ
のある点におけるＸ方向へ進む表面波？、は、ＦＪ ＝
Ａａｉｎ（ｗｔ＋ａ） ＋ Ａｓｔｎ（ｗｔ−９０”
＋ａ＋”λ）ここでλ＝２πと考えると、Ｆｚ＝０．−
Ｘ方向へ進む表面波Ｆ−ｘは、Ｆ−１； ： Ａａｉｎ
（ｗｔ＋ａ） ＋ Ａｓｔｎ（ｗｔ−９０°午α一旦λ
）＝２Ａｓｉｎ（ｗｔ＋α）と成りｓ ”方向にのみ進
行する表面波が取力出せる。第５図は、この−Ｘ方向に
のみ進行する表面波を有する弾性体１に動体６を加圧接
触させた時の状態を示してお勺、動体６は摩擦力によシ
、波の進行方向とは逆に、つｔＬＺ方向へと動くことに
なる。
のある点におけるＸ方向へ進む表面波？、は、ＦＪ ＝
Ａａｉｎ（ｗｔ＋ａ） ＋ Ａｓｔｎ（ｗｔ−９０”
＋ａ＋”λ）ここでλ＝２πと考えると、Ｆｚ＝０．−
Ｘ方向へ進む表面波Ｆ−ｘは、Ｆ−１； ： Ａａｉｎ
（ｗｔ＋ａ） ＋ Ａｓｔｎ（ｗｔ−９０°午α一旦λ
）＝２Ａｓｉｎ（ｗｔ＋α）と成りｓ ”方向にのみ進
行する表面波が取力出せる。第５図は、この−Ｘ方向に
のみ進行する表面波を有する弾性体１に動体６を加圧接
触させた時の状態を示してお勺、動体６は摩擦力によシ
、波の進行方向とは逆に、つｔＬＺ方向へと動くことに
なる。
次に、本発明について説明する。第６図及び第７図は、
回転運動をする本発明の一実施例である。
回転運動をする本発明の一実施例である。
回転運動を行なうため、第６図に示す様、弾性体７は、
リング状に形成され、圧電素子８乃至四が弾性体７の周
方向にならべて接着しである。圧電素子８からｎは、表
裏交互に極性を逆にしている。
リング状に形成され、圧電素子８乃至四が弾性体７の周
方向にならべて接着しである。圧電素子８からｎは、表
裏交互に極性を逆にしている。
つまり、圧電素子８ 、１０ 、１２ 、１４ 、 ｌ
ｆｉ 、 １８ 、２０ 。
ｆｉ 、 １８ 、２０ 。
匹は正極性に接着し、圧電素子９ 、１１ 、１３ 、
１５ 。
１５ 。
３−
１７ 、１９ 、２１１逆極性に接着している。圧電素
子８から１４に正弦波電圧ｈａｉｎ ｗｔを、圧電素子
】５から２２に正弦波電圧Ａａｔｎ（ｗｔ−９０°）を
印加すると、弾性体７に反時計回力の進行が発生するこ
とになる。
子８から１４に正弦波電圧ｈａｉｎ ｗｔを、圧電素子
】５から２２に正弦波電圧Ａａｔｎ（ｗｔ−９０°）を
印加すると、弾性体７に反時計回力の進行が発生するこ
とになる。
第７図は、実施例の断面図を示してｈる。回転運動を行
なうロータ２７及び軸２６は固着されたうえ、軸受け５
及びよ）により回転運動できる様支持されている。軸受
は加には、張力を有する薄膜２９が支持されており、こ
の薄膜には、プリント処理等によシミ極が施されており
、その上に圧電素子四が、さらに弾性体７が接着支持さ
れている。弾性体７とロータｎが加圧接触されて込るこ
とは言うまでもない。
なうロータ２７及び軸２６は固着されたうえ、軸受け５
及びよ）により回転運動できる様支持されている。軸受
は加には、張力を有する薄膜２９が支持されており、こ
の薄膜には、プリント処理等によシミ極が施されており
、その上に圧電素子四が、さらに弾性体７が接着支持さ
れている。弾性体７とロータｎが加圧接触されて込るこ
とは言うまでもない。
以−りの様な圧電モータにおいては、弾性体の屈曲振動
を利用するため、弾性体と圧電素子からなる駆動部の支
持が重要な問題となる１例えば、駆動部の支持部材とし
て剛体を用いれば、圧電素子の伸縮運動が妨げられ、そ
の結果弾性体に屈曲振動が発、生しない、支持構造及び
材質の理想的特性としては、弾性体の屈曲振動を損失が
少なく有効４− に発生させ、かつ、波の進行方向の変位が小さいことで
ある。もつと詳しく述べるなら、第５図において紙面に
沿ってＸ軸に垂直にＶ軸を取った時、Ｖ軸方向には弾性
を有し、２軸方向には剛性を有することである。この様
な特性を持つことにより、弾性体に効率よく屈曲振動を
発生させ、かつ、進行波が伝って行くことになる。
を利用するため、弾性体と圧電素子からなる駆動部の支
持が重要な問題となる１例えば、駆動部の支持部材とし
て剛体を用いれば、圧電素子の伸縮運動が妨げられ、そ
の結果弾性体に屈曲振動が発、生しない、支持構造及び
材質の理想的特性としては、弾性体の屈曲振動を損失が
少なく有効４− に発生させ、かつ、波の進行方向の変位が小さいことで
ある。もつと詳しく述べるなら、第５図において紙面に
沿ってＸ軸に垂直にＶ軸を取った時、Ｖ軸方向には弾性
を有し、２軸方向には剛性を有することである。この様
な特性を持つことにより、弾性体に効率よく屈曲振動を
発生させ、かつ、進行波が伝って行くことになる。
従来、この支持部材として硬質ゴム・ウレタン等の材質
が用いられており、弾性体に屈曲振動が発生しやすい様
、成されているが、Ｘ軸方向にも等しい弾性を持つため
、損失が大きく、十分に満足いく支持構造ではなく、強
いては、圧電モータの効率を低下させる原因となってい
る。そこで、第７図に示す様に、張力を有する薄膜によ
って駆動部を支持することが考えられる。薄膜の特性と
しては、膜の平面方向には変位しずらく、垂直方向には
変位しやすい点が挙げられ、この特性は先に述べた圧電
モータの駆動部の支持構造としてめられる特性に良く合
致する。
が用いられており、弾性体に屈曲振動が発生しやすい様
、成されているが、Ｘ軸方向にも等しい弾性を持つため
、損失が大きく、十分に満足いく支持構造ではなく、強
いては、圧電モータの効率を低下させる原因となってい
る。そこで、第７図に示す様に、張力を有する薄膜によ
って駆動部を支持することが考えられる。薄膜の特性と
しては、膜の平面方向には変位しずらく、垂直方向には
変位しやすい点が挙げられ、この特性は先に述べた圧電
モータの駆動部の支持構造としてめられる特性に良く合
致する。
以上述べた如く、本発明によれば、圧電モータ５−
の駆１１部を、張力を有する薄膜によって支持すること
によシ、弾性体を有効に屈曲振動させ、駆動力を高める
ことができ、その結果、高出力で効率の良い圧電モータ
を提供することができる。またプリント処理等により容
易に電極、配線を形成することもでき、製造が簡略でき
ると言う効果も有している。
によシ、弾性体を有効に屈曲振動させ、駆動力を高める
ことができ、その結果、高出力で効率の良い圧電モータ
を提供することができる。またプリント処理等により容
易に電極、配線を形成することもでき、製造が簡略でき
ると言う効果も有している。
第１図乃至第５図は、圧電モータの駆動原理を説明する
ための図である。第６図は、実施例の駆動部の平面図で
あり、第７図は、実施例の断面図である。 １．７・・弾性体 ２，２α、 ２ｂ 、 ８から２２
゜公・・圧電素子 ３，３α、 ３ｂ・・電極 ４，４
αｓ ４ｂ＊ ２３ ＋ ２４ｅ−正弦波電圧源 ２５
．よ）・・軸受け が・−ロータ軸 ２７＠・ロータ
２９・・薄膜。 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 笥１Ｍ ノ 第３図 竿４！Ｔ″！ 第６図 ＼ ／７ｚ１ ／ ？ ２０ ９ １０ 。 ／／ ／７ ／２ １６ ／３ ４
ための図である。第６図は、実施例の駆動部の平面図で
あり、第７図は、実施例の断面図である。 １．７・・弾性体 ２，２α、 ２ｂ 、 ８から２２
゜公・・圧電素子 ３，３α、 ３ｂ・・電極 ４，４
αｓ ４ｂ＊ ２３ ＋ ２４ｅ−正弦波電圧源 ２５
．よ）・・軸受け が・−ロータ軸 ２７＠・ロータ
２９・・薄膜。 以 上 出願人 株式会社第二精工舎 笥１Ｍ ノ 第３図 竿４！Ｔ″！ 第６図 ＼ ／７ｚ１ ／ ？ ２０ ９ １０ 。 ／／ ／７ ／２ １６ ／３ ４
Claims (1)
- 弾性体と、該弾性体に接着された電歪素子から成り、前
記電歪素子の伸縮運動によル屈曲振動する駆動部と、該
駆動部に動体を加圧接触する様構成された圧電モータに
おいて、該駆動部を張力を有する薄膜によって支持した
ことを特徴とする圧電モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156144A JPS6051477A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 圧電モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58156144A JPS6051477A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 圧電モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6051477A true JPS6051477A (ja) | 1985-03-22 |
Family
ID=15621286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58156144A Pending JPS6051477A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 圧電モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6051477A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6277068A (ja) * | 1985-08-31 | 1987-04-09 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ |
| JPS6364581A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-23 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
| JPH0226277A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ |
| US5006746A (en) * | 1987-12-29 | 1991-04-09 | Seiko Instruments Inc. | Travelling-wave motor |
| JP2009514491A (ja) * | 2005-10-28 | 2009-04-02 | ユーピー１０ エイピーエス | 電気機械波デバイス |
-
1983
- 1983-08-26 JP JP58156144A patent/JPS6051477A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6277068A (ja) * | 1985-08-31 | 1987-04-09 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ |
| JPH0588073B2 (ja) * | 1985-08-31 | 1993-12-20 | Shinsei Industries Co | |
| JPS6364581A (ja) * | 1986-09-03 | 1988-03-23 | Canon Inc | 振動波モ−タ |
| US5006746A (en) * | 1987-12-29 | 1991-04-09 | Seiko Instruments Inc. | Travelling-wave motor |
| JPH0226277A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モータ |
| JP2009514491A (ja) * | 2005-10-28 | 2009-04-02 | ユーピー１０ エイピーエス | 電気機械波デバイス |
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