JPS6135177A - 圧電リニアモ−タ - Google Patents

圧電リニアモ−タ

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JPS6135177A
JPS6135177A JP15514784A JP15514784A JPS6135177A JP S6135177 A JPS6135177 A JP S6135177A JP 15514784 A JP15514784 A JP 15514784A JP 15514784 A JP15514784 A JP 15514784A JP S6135177 A JPS6135177 A JP S6135177A
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JP
Japan
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piezoelectric
stator
linear motor
slider
motor according
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JP15514784A
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Akira Tokushima
晃 徳島
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • 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
    • H02N2/02Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/08Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B21/00Head arrangements not specific to the method of recording or reproducing
    • G11B21/02Driving or moving of heads

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  • 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、圧電体を用いて駆動力を発生するモータに関
する。
(従来例の構成とその問題点) 近年、圧電体セラミックス等の電気−機械変換子を用い
て種々の超音波振動を励振することにより、回転あるい
は走行運動を得る圧電モータが高いエネルギー密度等を
有することから注目されている。
以下に図面を参照しながらこれらの超音波振動を利用し
た従来の圧電モータについて説明する。
日経メカニカル(57,2,28)などに掲載された従
来の圧電モータでは、厚い金属リングなどの表面に圧電
素子リングを貼合わせて一体化してこれをステータとし
ている。この圧電モータは、弾性表面波とも呼ばれるレ
ーリー波を利用している。この波は物質の表面付近を伝
幡する波であり、波は縦波・横波の同成分をもっている
以上のように構成された従来の圧電モータに、2相、3
相モータと同じ原理で移相のずれた交流信号を加えると
、周方向に伸縮し、前記ステータに表面波が発生する。
第1図は、従来の圧電モータのステータとその表面に当
接する動体との接触状況を拡大して描いたもので、表面
波に伴う粒子の楕円運動として周知のように(たとえば
御子柴宣夫著「音波物性」昭和48年三省堂社発行を参
照)、弾性体の表面上の1つの点Aに着目すると、点A
は長軸2%l、短軸2uの楕円状の軌跡を描いている。
弾性体が動体と接触する頂点で、点AはX軸の負の方向
にV=2πfuの速度を持つ。この結果、動体は弾性体
との摩擦力で波の進行と逆方向に速度Vで駆動される。
このように弾性体の表面に推力としての楕円軌跡を描か
せることにより、従来の圧電モータは当接する動体(ロ
ータ)に回転を案内している。またこの表面波利用の圧
電モータは2相・3相モータと同じ原理で移相のずれた
電源により、容易に回転方向を切り換えることができる
しかしながら、上記のような構成においては、以下のよ
うな問題点を有していた。
(1)  駆動原理となる振動姿態を得るに要する応力
は、ステータ表面において最大値を示す。3mの厚さの
ステータでは垂直応力は約2000kg/mm2程度と
もなり、これに抗して必要となる電力はバイモルフの通
常理論値の約100〜1000倍となる。
(2)  また振動の中性面がステータを構成する金属
等の弾性体内にあるために、電気−機械変換子としての
圧電体は、効率のよい節駆動とならずに、非能率的な腹
部駆動となっており、駆動源となる圧電体に限っても、
この駆動原理では全エネルギーの5/8以上が無効エネ
ルギーとなっている。
(3)  加えて約0.25μm以下という微/JX振
幅から推力を取り出すために、動体はステータにおける
発生スピード、およびその方向がそれぞれに異なる振幅
の山や谷にも一様に接触しており、動体速度は積分値に
ちがい低スピードになっている。このため実用的な回転
数及びトルク等を得るためしこは、従来モータの10〜
100倍程度とい借方電力を必要とした。
(4)  また従来の表面波形の圧電モータはドライブ
電極が2組に別れており、A電極の励起した波がB電極
側に伝幡されるか、反対にB電極の励起した波がA電極
側に縦波成分と横波成分を持つ波として伝幡されて、弾
性体の表面に楕円軌跡を発生させる。このような駆動原
理に起因して、ステータがエンドレス構成にならざるを
得す、−次振幅を励起した上で二次振幅を用いるという
二次効果利用のきわめて応用範囲が狭い構成となってい
る。すなわち空間波あるいはバルク波等による円板や矩
形板のもつ直接・強力な推力の使用が不可能である。
など、以上に述べた数多くの問題点を有していた。
(発明の目的) 本発明の目的は、上記諸種の欠点を解決するために、圧
電セラミック振動子の励起する高効率な空間波あるいは
バルク波に着目し、これを直接な駆動力とすることによ
ってきわめて能率のよい実用的な圧電リニアモータを提
供することにある。
(発明の構成) 本発明による圧電リニアモータは、2つの圧電振動子と
音響材料とを含み、それらが厚み方向に重ねられた固定
子と、その固定子に対して厚み方向に重ねられて面接触
する摺動子とを備え、前記固定子表面に振動伝達部材を
有している。前記両圧電振動子は、摺動子移動方向に分
割された一対もしくは複数対の分割領域からなる厚み方
向分極を有し、それらの分極は隣接する領域においては
互いに方向が逆である。両圧電振動子は、一方の各分極
領域の境界が他方の各分極領域の中央近傍に位置するよ
う配置される。以上のような構成の圧電振動子を、互い
に位相のずれた所定の強制励振周波数の電圧で駆動する
と、両圧電振動子による固定子の合成振動はその最大振
幅位置が時間とともに一定方向に移動するものとなり、
その頂点に接する摺動子はその方向の駆動力を受ける。
(実施例の説明) 本発明の実施例の詳細について図面を用いて説明する。
固定子は例えば第2図に示すような構造を有する。両端
に円形部があり、その2つの円形部を矩形部でつないだ
ような小判形状の第1圧電振動子1の表面に、例えば円
形部には中心角45゜毎の領域に分割された8個の電極
1aが、また矩形部には電極1aの1/2半径上の円周
長と同等の長さからなる電極]bが設けられている。こ
の電極1a。
1bは銀、銀パラジウム、ロジウムあるいはニッケルな
どの導電材料を用いて、第1圧電振動子1の表面に印刷
、蒸着あるいはメッキなどの方法により形成されている
。裏面に具備される電極(図示せず)は前記表面電極と
同様に分割されても、されていなくても良い。以上のよ
うに構成された第1圧電振動子1の相隣り合う電極ごと
に、板厚方向に分極方向が互いに異なるようにして分極
を行なう。この結果第2図において示すように、互い違
いにプラス極性あるいはマイナス極性を有する領域から
なる16極、8組の強制励振振動子が構成される。電極
1a、lbは、分極後は分割されている必要はなく、一
括して電圧を印加できるように接続される。小判形状の
第2圧電振動子2も第1圧電振動子1と同様の構造であ
り、互い違いにプラス極性あるいはマイナス極性を有す
る16極、8組の強制励振振動子が構成されている。
前記第1圧電振動子1あるいは第2圧電振動子2の最小
振幅位置は、各々相隣り合う電極どうしの境界位置近傍
となり、最大振幅位置は各々の電極の中央近傍位置とな
る。そして、両圧電振動子1.2は、第1圧電振動子1
の最大振幅位置となる電極中央近傍に、第2圧電振動子
2の最小振幅位置となる相隣り合う電極どうしの境界が
位置するよう重ね合わされている。
以上のように構成された第1圧電振動子1及び第2圧電
振動子2は、圧電振動子と同等ないし10倍程度の厚み
を有する固定子基体3に重ね合わせて取り付けられる。
この固定子基体3は、アルミニウム、黄銅、鉄、ステン
レス、焼入鋼、あるいはナイロン等の合成樹脂材料、セ
ラミック材料、ガラス材料、あるいはそれらを複合化し
た複合材料等からなる音響材料あるいは摩擦材料等を用
いて形成されている。また前記固定子基体3の表面には
、例えば円形部の直径の約172程度となる位置近傍に
振動伝達部材である突起4、円形部の中心位置に軸5,
6が形成されている。
以上のように構成したものを第3図において示す固定子
7として用いる。第3図に示すように、固定子7により
定まる強制励振駆動周波数にて発振器8により発振され
た出力信号を分岐し、一方を直接増幅器9に、他方を位
相器10を介して増幅器11に入力する。前記移相器1
0では後述するような正方向走行あるいは逆方向走行に
使用する±106ないし±170°の範囲で位相シフト
した信号が整形される。前記発振器8の出力信号を直接
増幅器9に入力して増幅した信号をリード線12及び1
3により第1圧電振動子1に印加する。それにより固定
子7には、第1圧電振動子1の分極方向が互いに異なる
プラス極性あるいはマイナス極性を有する領域の一対を
1波長として16極、8組の強制励振振動子に対応する
8波長の強制励振波が発生される。第2圧電振動子2も
増輻器11の出力をリード線13.14を介して印加す
ることにより同様に駆動される。
第5図に第1圧電振動子1及び第2圧電振動子2に電気
信号を印加したときの、たて方向の歪を最大外径に対し
て70%程度の位置での周方向位置に対する変化として
測定した結果を示す。測定は測定個所にHe−Neガス
レーザ光を照射し、入射光と反射光との干渉法を用いて
測定した。第5図(a)にはリード線12及び13に信
号を印加して第1圧電振動子1を駆動したときの測定結
果を示した。
50V印加時±0.8μm程度の振幅を示した。最小振
幅位置は各々相隣り合う電極と電極の境界位置近傍とな
り、最大振幅位置は各々の電極の中央近傍°位置となっ
ている。同様にして第2圧電振動子2を駆動した場合に
測定したたて方向歪の結果を第5図(b)に示した。5
0V印加時±0.8μm程度の振幅を示した。最小振幅
位置は各々相隣り合う電極と電極の境界位置近傍となり
、最大振幅位置は各々の電極の中央近傍位置となってい
る。
次に第1圧電振動子1及び第2圧電振動子2を第2図及
び第3図に示した構成により同時に駆動したときの測定
結果を第5図(C)に示した。たて方向の歪の分布にお
いて、第5図(a)と(b)との中間位置に振幅が最大
を示す位置が移動している。
またたて方向歪の最大振幅は約1.3倍程度に大きくな
っている。ここで、前述のように第2圧電振動子2は第
1圧電振動子に対して+10°ないし±170’位相シ
フトして駆動されるため、第5図(C)の合成波の最大
振幅位置は、時間とともに一定方向に移動する。
固定子7の上には、第3図、第4図において示す摺動子
15が当接している。摺動子15は、摩擦材料あるいは
弾性材料等からなる弾性体16.17とそれに結合され
た音響材料18.19から構成される。
摺動子15は、押圧力調整ネジ20を下方に移動させる
ことにより、板バネ21が変形して、ガイド22を介し
て任意の押圧力にて固定子7に当接するようになってい
る。
上述のように固定子7を駆動すると、固定子7における
摺動子15に面する側の振動の頂点が摺動子15に接触
し、しかもその脚点が時間とともに移動するため、摺動
子15には横方向成分を有する力が加えられることにな
る。かくして摺動子15は、固定子7により定まる駆動
周波数により横方向成分による位置移動を繰り返す結果
、はぼ1分間に数百ミリメートルないし数十メートル程
度の範囲での走行運動を得ることができる。このばあい
弾性体16及び音響材料18から成る摺動子と、弾性体
17及び音響材料19から成る摺動子とは互いに相反す
る方向に走行する。発生トルクは固定子を構成するとこ
ろの音響材料及び固定子等と面接触をなす摺動子の摩擦
力係数及び接触面積あるいは受ける荷重の大きさ等によ
り変化するが、数+gf−anから数千gf−anの範
囲のトルクを得ることができた。また走行の方向につい
ては、基準信号に対して+10°ないし+170°の範
囲で位相シフトした信号を第2圧電振動子に印加して駆
動したときに得る走行を例えば正方向走行とすると、基
準信号に対して一10°ないし一17o°の範囲で位相
シフトした信号を同時に印加して駆動したときに得る走
行方向は逆方向の走行となる。また走行速度は印加信号
の大きさあるいは位相、あるいは接触部の受ける荷重等
の大きさを選ぶことにより任意に選定可能である。
さらに第2図及び第3図に示した構成によると、従来方
式のヤング率の大きい金属を歪ませるという重負荷が解
消されている。従来方式では、楕円状軌跡の短軸2uを
増すには、貼合わせる金属の厚みをさらに上積して厚み
を加えることにより可能と考えられる。共振特性のダイ
ナミックレンジの大きさは、強性な励振のレベルを表わ
すが、前記金属厚みを1m増すごとに共振特性は15d
B程度減衰するので、実際には推力となる短軸2uを増
すには、大電力による駆動を必要とする。この場合きわ
めてリニアリティの悪い構造のため高い発熱をともなう
が、推力の増加は極めて僅かである。
第6図に本発明による固定子7に電気信号を印加した駆
動時のたて方向の歪を、仮想線にて示す固定子7ノの短
い幅方向の断面方向に対する変化として測定した結果を
示す。測定は周方向の測定と同様に、レーザ光による干
渉法を用いて測定した。
50V印加時、第2図において示した振動伝達部材であ
る突起4近傍において1.8μm程度の最大振幅を示し
た。振幅の移相折り返し点いわゆる振動の節は、直径を
100%とすると、80〜85%の位置となりほぼ直線
的に変化しており終端は2.5μm程度の振幅となった
。振幅の大きさは直線部においてもほぼ同じ値を示した
。また前記振動の節近傍から電気信号印加用リード線1
2,13.14をとりだすと振動疲労による断線が皆無
となった。また、実用的な構造としては、固定子7の下
部に、緩衝体23が設けられる。その場合、前記固定子
7は緩衝体23を基体として第6図に示すように湾曲す
るので、みかけ上振幅が拡大される効果を得る。また支
持位置を振動の節近傍とすると、より損失の少ないドラ
イブが実現できる。この結果突起4において摺動子15
の推力となる横方向成分が増して、前記摺動子15がき
わめて能率よく一定方向に移動する。
第7図に、本発明によって成る圧電リニアモータの駆動
電圧と走行距離の関係を示した。比較のため、aに従来
の表面波形圧電モータの回転スピードを走行距離になお
した特性を示した。bは、本発明によって成る圧電リニ
アモータの突起無しにおける特性、Cは、本発明によっ
て成る圧電リニアモータの突起の上下方向長さが4II
W11の場合の特性、dは、本発明によって成る圧電リ
ニアモータの突起の上下方向の長さが8■の場合の特性
をそれぞれ示している。このように固定子の突起4の上
下方向長さを変化させることにより、所望の走行スピー
ドを得ることができた。これらのことから本発明によっ
て成るリニアモータがきわめて能率のよいことがわかる
。第7図において、最大スピードが28000mn/m
inとなっているが、外径を大きくした試作機あるいは
前記突起4の円形部直径を小さくしたモデルなどでは、
80000+am/min程度のスピードが測定できた
。またこのときの消費電力は、従来の圧電モータに比べ
て171O〜1/100程度となった。さらに電力効率
もDCマイクロモータ等よりも比較的良い値となった。
第8図に、固定子の一部を成す突起4の構成の一例を示
した。突起4の摺動子15との当接面には前記摺動子1
5の移動方向と直交する方向となる径方向に、深さ数μ
m〜数士画程度の複数個以上から成る、例えば円形部の
中心角にして1°あるいは数10°おきに、あるいは数
μm−数■おきにエツチングあるいは機械加工されたナ
イフエッチの溝24が設けられている。それにより、突
起4及び摺動子15等の走行摩耗による析出粒を溝24
によりクリーニングする効果が得られる。析出粒は前記
溝24の内を案内されて外部に運ばれる。この結果前記
突起4及び摺動子15の面接触面は、摩擦係数は初期の
摩擦係数及び接触面積を維持することができ、発生する
トルクは常に一定となった。
第9図に、突起4と、摺動子15の弾性体16.17の
材質を変えた時の動作時間の変化を示す6aは、石綿等
をゴム系バインダーにより複合化した材料により弾性体
16.17を構成した場合の動作時間を示している。b
は、突起4の材料として焼入鋼等の構造用材料を用いた
ときの動作時間を示している。Cは、パルプやシリカ等
を合成樹脂系バインダーにより複合化した材料により弾
性体16.17を構成した場合の動作時間を示している
。dは、第8図に示したように、突起4に回転摩耗によ
る析出粒をクリーニングするナイフエッチの溝を設けた
ときの動作時間を示したものであり、約1000時間以
上の走行実績においても初期特性を保証できている。
従来の圧電モータの回転数は数回転から30rpm程度
と限られている。これはサブミクロンという微小な振幅
を用いる表面波形の駆動原理によっており、従来の圧電
モータは低速を特徴として、カメラレンズ等の駆動を目
的としたものである。
本発明による、強性な振動となる空間波あるいはバルク
波を直接に用いた圧電リニアモータは、第2図において
示した突起4が例えば8IIIT1程度の高さのときに
、50V(7)駆動電圧テは18000mm/min程
度の走行スピードを得ている。前記突起4の円 、形部
の直径あるいは平行部の間隔(ここでは二面幅と呼ぶこ
とにする)を変化したときの、前記直径あるいは二面幅
と走行スピードの関係を第10図に示した。本発明によ
る圧電リニアモータは、第10図から明らかなように1
分間に数百ミリメートルから数十メートル程度まで、突
起4の直径あるいは二面幅あるいは高さを選定すること
により任意に希望とする走行スピードを得ることができ
る。
さらに駆動電圧200v程度までリニアな特性となって
いるので電圧のアップによっても走行スピードを増すこ
とができる。また構成原理あるいは構成部品に磁石やコ
イル等という一切の磁気的手段を有していないので、例
えば3000mm/mj、nあるいは5000+nm/
min程度の圧電リニアモータでは、フロッピーディス
クあるいはビデオテープレコーダ等の磁気記録・再生機
器リニアモータとしては、磁気的影響が皆無であるとい
う理想的なモータを得ることができる。
第11図に別の構成から成る固定子を示した。この構成
においては、第1圧電振動子25.25’及び第2圧電
振動子26のあいだに前記圧電振動子と同等ないし10
倍程度の厚みからなる固定子基体27を装着したことを
基本構成としている。また前記固定子基体27の表面に
は1円形部直径の約172程度となる位置近傍に突起2
8、円形部中心に軸29.29’が形成されている。各
々の部材の材料・構造は第2図の実施例と同様である。
第1圧電振動子25.25’及び第2圧電振動子26の
分極の相対配置は、第2図及び第3図に示す構成の固定
子7と全く同様である。第1圧電振動子25.25’が
2枚に分かれ、かつ小孔を有するのは突起28及び軸2
9.29’貫通のためである。またこの固定子の駆動回
路としては、第3図において示した回路と全く同じ構成
を用いることができるので詳細な説明は省略する。
第12図に更に他の実施例における固定子を示した。こ
の実施例においては、第1圧電振動子電極31及び第2
圧電振動子電極32を有する圧電振動子30と前記圧電
振動子と同等ないし10倍程度の厚みからなる固定子基
体33を装着したことを基本構成としている。また前記
固定子基体33の表面には、直径の約172程度となる
位置近傍にリング状の突起(図示せず)及び軸34.3
4’が形成されている。各々の部材の材料・構造は第2
図の実施例と同様である。第1圧電振動子電極31及び
第2圧電振動子電極32等の分極の相対配置は、第2図
及び第3図に示す構成の固定子7と全く同様である。ま
たこの固定子の駆動回路としては、第3図において示し
た回路と全く同じ構成を用いることができるので詳細な
説明は省略する。
第13図に更に他の実施例における固定子を示した。こ
の実施例においては、円環形の第1圧電振動子35及び
円環形の第2圧電振動子36の上部に前記圧電振動子と
同等ないし10倍程度の厚みからなる円環形の固定子基
体37を装着したことを基本構成としている。また前記
固定子基体35の表面の縦方向振幅最大近傍に突起38
が形成されている。各々の部材の材料・構造は第2図の
実施例と同様である。第1圧電振動子35及び第2圧電
振動子36の分極の相対配置は、第2図及び第3図に示
す構成の固定子7と全く同様である。またこの固定子の
駆動回路としては、第3図において示した回路と全く同
じ構成を用いることができるので詳細な説明は省略する
第3図の駆動回路を用いて第11図〜第13図の固定子
に、各々の固定子により定まる強制励振周波数にて50
V印加した時のたて方向の歪を測定したところ、たて方
向歪は第5図及び第6図にて示したものと全く同じ結果
が得られた。前述の第3図に示す本発明による圧電リニ
アモータの構成とほぼ同様の構成によりそれらの固定子
を装着して駆動したところ、はぼ1分間に数百ミリメー
トルないし数十メートル程度の範囲での走行運動を得る
ことができた。発生トルクは固定子を構成するところの
前記音響材料及び前記固定子等と面接触をなす摺動子等
の摩擦係数及び接触面積あるいは受ける荷重の大きさに
より変化するが、数十gf−■の範囲のトルクを得るこ
とができた。
以上の構成から成る圧電リニアモータは見掛けの収納面
積を感じさせないばかりか駆動信号の移相を変化させる
だけで正転・逆転駆動が任意に可能となり、かつ約80
000mn/min以内の低・中速走行において数千g
f−cm程度内のトルクが発生できる。
また走行スピードは印加信号の大きさあるいは位相、あ
るいは接触部の受ける荷重等の大きさあるいは突起の長
さ直径あるいは二面幅等を選ぶことにより約10000
0mm/min程度迄任意に選定可能である。したがっ
て減速機等が全く不要である。かつ常に接触摩擦対偶を
なすので慣性モーメントが無く、微小なパルス動作性に
富むうえにコンパクト性に優れている。また構造が至っ
て簡単であるので低価格である。
(発明の効果) 以上のように本発明による圧電リニアモータは、固定子
に2個の圧電振動子を備え、その両圧電振動子は摺動子
移動方向において交互に分極の向きの逆転した少なくと
も一対の領域に分割されるとともに、互いにほぼ半領域
ずらして配置され、その固定子には振動伝達部材を介し
て摺動子が当接させられた構成であり、両圧電振動子に
互いに位相のずれた所定周波数の電圧を印加することに
より、一定方向に移動する振動波が固定子中に発生し、
振動伝達部材にて拡大される効果を得て、摺動子が駆動
されるものである。したがって極めて簡単な構造でリニ
アモータを構成することができ、小型で応答の良いモー
タを実現することができる。
しかも、小判形状のバルク波を直接な手段で励振する構
造によりq、推力となる横方向成分を得る構造となって
いるので、一定電圧では機械的変位が数倍となり、かつ
断面方向の撓みの全域を出力しているので、スピードが
平均化されずにピーク速度を取り出すことが可能である
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来例の圧電モータの動作を示す斜視図、第
2図は、本発明の一実施例における圧電モータの固定子
の分解斜視図、第3図は、同固定子を用いた圧電モータ
の断面とその駆動回路を示す図、第4図は、摺動子の斜
視図、第5図及び第6図は、第3図の圧電リニアモータ
固定子の駆動時における歪分布を示す図、第7図は、本
発明による圧電リニアモータの駆動電圧に対する走行距
離の特性を示す図、第8図は、同リニアモータ固定子要
部の斜視図、第9図は、同リニアモータの動作時間特性
を示す図、第10図は、本発明による圧電リニアモータ
の固定子要部の直径あるいは二面幅に対する走行スピー
ドの特性を示す図、第11図、第12図及び第13図は
、それぞれ本発明による他の実施例における圧電リニア
モータの固定子の分解斜視図である。 1 、2 、25.25’、26,30,35,36・
・・圧電振動子、la、lb、31,32−−−電極、
 3 、27,33.37−・・固定子基体、 4 、
28.38・・・突起、 7 ・・・固定子、 8・・
・発振器、 9,11・・・増幅器、10・・・移相器
、15・・・摺動子。 特許出願人 松下電器産業株式会社 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 第8図 第9図 (Hour) 第10図 第11図 /b 第12図 第13図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも2個1対の領域に分割されその各領域
    の分極方向が交互に逆転しているように構成された小判
    形圧電振動子2個を、その一方の圧電振動子における前
    記各領域の中央部近傍に他方の圧電振動子の前記各領域
    の境界が位置するように配置するとともに、音響材料等
    からなる基体を、前記両圧電振動子とともに多層に重ね
    て構成した固定子と、その固定子と面対向する摺動子と
    を具備し、前記固定子表面に前記摺動子と接触する振動
    伝達部材を有することを特徴とする圧電リニアモータ。
  2. (2)振動伝達部材が、固定子の変位最大位置近傍に設
    けられたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
    載の圧電リニアモータ。
  3. (3)振動伝達部材の円形部直径あるいは平行部間隔が
    、数mmないし数100mm程度であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の圧電リニアモータ。
  4. (4)振動伝達部材の高さが圧電振動子と同等ないし1
    00倍程度であることを特徴とする特許請求の範囲第(
    1)項記載の圧電リニアモータ。
  5. (5)振動伝達部材の摺動子当接面に、複数個の深さ数
    μmないし数10mm程度の溝を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の圧電リニアモータ。
  6. (6)圧電振動子の各領域の面積がそれぞれ等分である
    ように分割されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の圧電リニアモータ。
  7. (7)2個の圧電振動子が、所定の周波数の電圧を互い
    に移相をずらして印加されることを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の圧電リニアモータ。
  8. (8)固定子の円形部中心に軸を有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第(1)項記載の圧電リニアモータ。
  9. (9)摺動子が、固定子側に位置する弾性体とそれに結
    合された音響材料とからなることを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の圧電リニアモータ。
  10. (10)電気信号印加用リード線が、圧電振動子におけ
    る振動の節近傍に固着されていることを特徴とする特許
    請求の範囲第(1)項記載の圧電リニアモータ。
JP15514784A 1984-03-01 1984-07-27 圧電リニアモ−タ Pending JPS6135177A (ja)

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US06/706,387 US4786836A (en) 1984-03-01 1985-02-27 Piezoelectric motor
EP85102276A EP0169297B1 (en) 1984-03-01 1985-02-28 Piezoelectric motor
DE3587940T DE3587940T2 (de) 1984-03-01 1985-02-28 Piezoelektrischer Motor.

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63290174A (ja) * 1987-05-20 1988-11-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 回転駆動体
JPS63294270A (ja) * 1987-05-22 1988-11-30 Nec Corp 超音波モ−タの駆動方法
JPH06218123A (ja) * 1993-01-21 1994-08-09 Sanyo Bussan Kk パチンコ球放出通路構造
JPH0884488A (ja) * 1995-04-24 1996-03-26 Canon Inc 振動波モータ
JP2017043431A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 シンフォニアテクノロジー株式会社 ワーク搬送装置

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