JPS62126874A - 超音波振動子 - Google Patents
超音波振動子Info
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- JPS62126874A JPS62126874A JP60266617A JP26661785A JPS62126874A JP S62126874 A JPS62126874 A JP S62126874A JP 60266617 A JP60266617 A JP 60266617A JP 26661785 A JP26661785 A JP 26661785A JP S62126874 A JPS62126874 A JP S62126874A
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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
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/0045—Driving devices, e.g. vibrators using longitudinal or radial modes combined with torsion or shear modes
-
- 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
- H02N2/106—Langevin motors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
- H04R17/04—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus
- H04R17/08—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus signals being recorded or played back by vibration of a stylus in two orthogonal directions simultaneously
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】
産業上の利用分野
本発明は、任意方向のねじり振動を発生させる超音波振
動子に係り、特に超音波モータなどへの利用に適した超
音波振動子とその駆動制御方法に関するものである。
動子に係り、特に超音波モータなどへの利用に適した超
音波振動子とその駆動制御方法に関するものである。
従来の技術
一般に、超音波振動子としては円板形電歪素子を二個の
金属体で挾持し一体で共振するランジュバン型振動子と
、フェライト磁歪材を円筒状又はπ形に成形したπ型振
動子とが多用されている。
金属体で挾持し一体で共振するランジュバン型振動子と
、フェライト磁歪材を円筒状又はπ形に成形したπ型振
動子とが多用されている。
また、振動方向として見れば、軸方向に振動する縦型振
動子と軸方向に対称にねじり振動するねじり振動子とが
存する。これらの振動子は単一方向、即ち、軸方向のみ
、又は、ねじり方向のみの振動を発生させる単一方向振
動子である。
動子と軸方向に対称にねじり振動するねじり振動子とが
存する。これらの振動子は単一方向、即ち、軸方向のみ
、又は、ねじり方向のみの振動を発生させる単一方向振
動子である。
このような単一方向振動子により超音波モータを構成し
たものとして、例えば特開昭５５−１２５０５２号公報
に記載されたものがある。すなわち、軸方向振動子の出
力端部に振動片を設け、ロータ等の可動部材の接合面の
法線を振動子の軸方向に対して僅かに傾斜させてその振
動片をロータに押圧する。これにより、振動片の先端部
は結果的に楕円振動し、ロータを摩擦振動させるもので
ある。このような振動片型においては、振動片とロータ
接触部との摩耗が著しく、さらに騒音の発生も大きいと
云う欠点を有する。′ このような単一方向振動子とは別の方式のものとして、
第１５図に示すような振動子が存する。
たものとして、例えば特開昭５５−１２５０５２号公報
に記載されたものがある。すなわち、軸方向振動子の出
力端部に振動片を設け、ロータ等の可動部材の接合面の
法線を振動子の軸方向に対して僅かに傾斜させてその振
動片をロータに押圧する。これにより、振動片の先端部
は結果的に楕円振動し、ロータを摩擦振動させるもので
ある。このような振動片型においては、振動片とロータ
接触部との摩耗が著しく、さらに騒音の発生も大きいと
云う欠点を有する。′ このような単一方向振動子とは別の方式のものとして、
第１５図に示すような振動子が存する。
すなわち、縦形振動子１とねじり変換体２とを一体的に
締着して振動子３が形成されている。前記ねじり変換体
２の一方の面には幅の広い溝４が形成され、他方の面に
は前記溝４とある角度をもって形成された梁状突起５が
形成されている。前記ねじり変換体２には、ボルト６と
コイルバネ７とを介してロータ８が抑圧状態で取付けら
れている。
締着して振動子３が形成されている。前記ねじり変換体
２の一方の面には幅の広い溝４が形成され、他方の面に
は前記溝４とある角度をもって形成された梁状突起５が
形成されている。前記ねじり変換体２には、ボルト６と
コイルバネ７とを介してロータ８が抑圧状態で取付けら
れている。
したがって、縦形振動子１により発生した縦振動がねじ
り変換体２に加えられると、ねじり変換体２の梁状突起
５の先端には矢印方向の楕円振動が発生し、それに接す
るロータ８は矢印のように時計方向に回転するものであ
る。そのため、効率の良い超音波モータを構成すること
ができるものである。
り変換体２に加えられると、ねじり変換体２の梁状突起
５の先端には矢印方向の楕円振動が発生し、それに接す
るロータ８は矢印のように時計方向に回転するものであ
る。そのため、効率の良い超音波モータを構成すること
ができるものである。
発明が解決しようとする問題点
単一方向振動子による振動片型のものに対して、第１５
図に示した縦ねじり変換型は、振動片型の欠点を解決し
たものとして期待されているが、その出力端部の振動姿
態である楕円振動の楕円率はねじり変換体２の形状によ
って一律に決ってしまうものであり、駆動に最適な楕円
率への制御やその回転方向を制御することは不可能であ
る。すなわち、いずれもロータの単一方向のみの駆動で
あり、さらに、接触面の摩耗が少ない状態で最大トルク
での駆動を効率良く行うために必要な楕円形状を得るコ
ントロールができないものである。
図に示した縦ねじり変換型は、振動片型の欠点を解決し
たものとして期待されているが、その出力端部の振動姿
態である楕円振動の楕円率はねじり変換体２の形状によ
って一律に決ってしまうものであり、駆動に最適な楕円
率への制御やその回転方向を制御することは不可能であ
る。すなわち、いずれもロータの単一方向のみの駆動で
あり、さらに、接触面の摩耗が少ない状態で最大トルク
での駆動を効率良く行うために必要な楕円形状を得るコ
ントロールができないものである。
問題点を解決するための手段
厚み方向に分極された電歪素子本体の一面に互いに周方
向に二分割されて対になった電極を形成するとともに他
面に共通電極を形成した電極対を周方向に複数個配列し
た電歪素子を設け、前記電極対の数に一致した分割数で
周方向に分割された脚部を有する振動子を形成し、この
振動子と金属部材との間に一枚又は複数枚の前記電歪素
子を位置させて一体的に挾持締着する。
向に二分割されて対になった電極を形成するとともに他
面に共通電極を形成した電極対を周方向に複数個配列し
た電歪素子を設け、前記電極対の数に一致した分割数で
周方向に分割された脚部を有する振動子を形成し、この
振動子と金属部材との間に一枚又は複数枚の前記電歪素
子を位置させて一体的に挾持締着する。
作用
周方向に複数個配列された電極対の周方向の位置を合わ
せて並列接続された電極に互いに相対位相を制御された
交流電圧又は互いに相対振幅を制御された交流電圧或い
はこれらを組合せた交流１′往圧を印加することにより
振動子に電極の分割方向と直角の方向の面上で直線振動
、円振動、楕円振動を任意方向に発生させることができ
る。
せて並列接続された電極に互いに相対位相を制御された
交流電圧又は互いに相対振幅を制御された交流電圧或い
はこれらを組合せた交流１′往圧を印加することにより
振動子に電極の分割方向と直角の方向の面上で直線振動
、円振動、楕円振動を任意方向に発生させることができ
る。
実施例
本発明の第１の実施例を第１図乃至第１１図に基づいて
説明する。まず、第２図に示す電歪素子９は４枚の電極
対１０よりなるもので、それぞれの電極対１０は周方向
に環状に配列され、各電極対１０は厚み方向に分極され
た電歪素子本体１１の一面に絶縁部１２で二分割されて
対になった電極１３が形成され、池面には共通電極１４
が形成されている。このような電極対１ｏを４個組合せ
て一枚の電歪素子９が構成されるものである。
説明する。まず、第２図に示す電歪素子９は４枚の電極
対１０よりなるもので、それぞれの電極対１０は周方向
に環状に配列され、各電極対１０は厚み方向に分極され
た電歪素子本体１１の一面に絶縁部１２で二分割されて
対になった電極１３が形成され、池面には共通電極１４
が形成されている。このような電極対１ｏを４個組合せ
て一枚の電歪素子９が構成されるものである。
次に、第３図に示すものは電極板１５であり、この電極
板１５は電歪素子９の各電極１３毎に電極部１６が形成
され、それぞれの電極部１６には端子１７が形成されて
いる″。そして、この電極板１５は中心部に孔１８を有
するガラスエポキシ薄板の両面に銅箔な貼ったプリント
基板よりなるものである。
板１５は電歪素子９の各電極１３毎に電極部１６が形成
され、それぞれの電極部１６には端子１７が形成されて
いる″。そして、この電極板１５は中心部に孔１８を有
するガラスエポキシ薄板の両面に銅箔な貼ったプリント
基板よりなるものである。
しかして、前記電極板１５の両面に前記電歪素子９をそ
れぞれ接合させ、一方の電歪素子９には振動子１９が接
合され、他方の電歪素子９には共通端子２０が設けられ
た金属部材２１が接合されてこれらは中央を貫通する導
電性のあるボルト２２及びナツト２３で一体的に挾持締
着されている。
れぞれ接合させ、一方の電歪素子９には振動子１９が接
合され、他方の電歪素子９には共通端子２０が設けられ
た金属部材２１が接合されてこれらは中央を貫通する導
電性のあるボルト２２及びナツト２３で一体的に挾持締
着されている。
前記振動子１９には、端面を出力端部２４としてその一
方に向けて幅広の溝２５と幅狭の溝２６とにより前記電
極対１０の数に一致した数の脚部２７が形成されている
。これらの脚部２７の端面が前記電極対１ｏの各共通電
極１４に接合されている。
方に向けて幅広の溝２５と幅狭の溝２６とにより前記電
極対１０の数に一致した数の脚部２７が形成されている
。これらの脚部２７の端面が前記電極対１ｏの各共通電
極１４に接合されている。
そして、前記電歪素子９の電極１３に対しては、各電極
対１０の電極１３を周方向の位置を合わせて並列接続し
、端子１７と共通端子２０とを介して図示しない駆動回
路に接続されている。
対１０の電極１３を周方向の位置を合わせて並列接続し
、端子１７と共通端子２０とを介して図示しない駆動回
路に接続されている。
このような構成において、駆動回路から電歪素子９に駆
動制御電圧が印加されるものであるが、説明の都合上、
第４図に周方向に展開した展開図を示す。ここで、電極
対１０の電極１３に対しては、各電極対１０の右側から
引き出されたリード端子２８と左側から引き出されたリ
ード端子２９とが設けられている。そして、これらのリ
ード端子２８．２９と共通電極２０との間に互いの位相
を制御することができる駆動電源を接続してその駆動周
波数を軸方向共振周波数と一致するように調節する。
動制御電圧が印加されるものであるが、説明の都合上、
第４図に周方向に展開した展開図を示す。ここで、電極
対１０の電極１３に対しては、各電極対１０の右側から
引き出されたリード端子２８と左側から引き出されたリ
ード端子２９とが設けられている。そして、これらのリ
ード端子２８．２９と共通電極２０との間に互いの位相
を制御することができる駆動電源を接続してその駆動周
波数を軸方向共振周波数と一致するように調節する。
二の位相差を零とした時は、同相並列駆動となって出力
端部２４の周面上の振動は第５図（ｅ）に示すように軸
方向共振振動となって通常の縦形振動子と同様な姿態で
振動する。そこで、リード端子２９に対してリード端子
２８に印加する駆動電圧の位相を進ませると出力端部２
４の周面上の振動は第５図（ｄ）のように軸方向に長い
反時計方向の楕円振動を行う。その進相をさらに増して
行くと第５図（ｃ）、 （ｂ） 、 （ａ）に示すよう
に軸方向には短く、二の軸方向と直交する方向には長い
楕円形状に変化して行く。
端部２４の周面上の振動は第５図（ｅ）に示すように軸
方向共振振動となって通常の縦形振動子と同様な姿態で
振動する。そこで、リード端子２９に対してリード端子
２８に印加する駆動電圧の位相を進ませると出力端部２
４の周面上の振動は第５図（ｄ）のように軸方向に長い
反時計方向の楕円振動を行う。その進相をさらに増して
行くと第５図（ｃ）、 （ｂ） 、 （ａ）に示すよう
に軸方向には短く、二の軸方向と直交する方向には長い
楕円形状に変化して行く。
このような動作は、電歪素子９の電極対ｉｏの右半分と
左半分との伸縮の位相ずれによって振動子１９は軸方向
とともに周方向にも撓んで軸方向振動とねじり方向振動
とが９０°の位相差をもって合成された複合共振振動が
発生するためである。
左半分との伸縮の位相ずれによって振動子１９は軸方向
とともに周方向にも撓んで軸方向振動とねじり方向振動
とが９０°の位相差をもって合成された複合共振振動が
発生するためである。
同様に、リード端子２９に対するリード端子２８への駆
動電圧の位相を遅らせると、楕円振動は時計方向に反転
するとともに、その位相差の増大に伴って第５図（ｆ）
（ｇ）（ｈ）（ｉ）のように振動姿態が変化して行く。
動電圧の位相を遅らせると、楕円振動は時計方向に反転
するとともに、その位相差の増大に伴って第５図（ｆ）
（ｇ）（ｈ）（ｉ）のように振動姿態が変化して行く。
このような振動姿態を応用した機器として回転型超音波
モータに適用した場合について第６図により説明する。
モータに適用した場合について第６図により説明する。
この回転型超音波モータは振動子１９の出力端ｓ２４に
ロータとして作用する円板３０を押圧接触させたもので
ある。この円板３０には、その出力端部２４との接触面
側の中心に座繰孔３１が形成されており、他面中心に軸
３２が形成されているものである。そして、例えば出力
端部２４が第５図（ｉ）に示す振動を行うように駆動電
圧を制御した場合、円板３ｏは軸３２を中心として矢印
３３の方向に回転する。その相対位相を制御して第５図
（ｆ）のようにするとその回転速度は遅くなり、同相に
すると振動は第５図（ｅ）のように軸方向のみとなって
静止する。また、その位相を逆方向に増してゆけば、円
板３０は矢印３３と逆方向にその回転速度を増して行く
。
ロータとして作用する円板３０を押圧接触させたもので
ある。この円板３０には、その出力端部２４との接触面
側の中心に座繰孔３１が形成されており、他面中心に軸
３２が形成されているものである。そして、例えば出力
端部２４が第５図（ｉ）に示す振動を行うように駆動電
圧を制御した場合、円板３ｏは軸３２を中心として矢印
３３の方向に回転する。その相対位相を制御して第５図
（ｆ）のようにするとその回転速度は遅くなり、同相に
すると振動は第５図（ｅ）のように軸方向のみとなって
静止する。また、その位相を逆方向に増してゆけば、円
板３０は矢印３３と逆方向にその回転速度を増して行く
。
なお、第６図に示すも、のはその原理のみであり。
軸受や抑圧装置等の機構部品の図示は省略しであるもの
である。
である。
このような回転型超音波モータは、−個の振動子１９に
より正逆転両方向の駆動ができるとともに、その楕円率
を制御することができるため、接触面での摩耗を最小に
して最良の接触状態での駆動が可能となり、さらに、重
要な点は、出力端部２４の全周面上での接触が可能とな
って少ない面圧で大きな駆動トルクが得られ、その効率
と信頼性とを著しく高めているものである。
より正逆転両方向の駆動ができるとともに、その楕円率
を制御することができるため、接触面での摩耗を最小に
して最良の接触状態での駆動が可能となり、さらに、重
要な点は、出力端部２４の全周面上での接触が可能とな
って少ない面圧で大きな駆動トルクが得られ、その効率
と信頼性とを著しく高めているものである。
つぎに、第１図及び第４図に示すものにおいて、リード
端子２８．２９に印加する駆動電圧の位相を同相として
おいて、その相対振幅を変化させると、その出力端部２
４の周面上での振動姿態は軸方向に対して傾斜した直線
になる。
端子２８．２９に印加する駆動電圧の位相を同相として
おいて、その相対振幅を変化させると、その出力端部２
４の周面上での振動姿態は軸方向に対して傾斜した直線
になる。
すなわち、まず、印加電圧を同相同振幅とすると、第７
図（ｃ）に示すように通常の縦形振動子と同様に軸方向
で共振振動するが、リード端子２９の駆動電圧をリード
端子２８のそれより低くすると第７図（ｂ）のように左
に傾き、その差を大きくすると第７図（ａ）のようにそ
の方向は一層傾斜し。
図（ｃ）に示すように通常の縦形振動子と同様に軸方向
で共振振動するが、リード端子２９の駆動電圧をリード
端子２８のそれより低くすると第７図（ｂ）のように左
に傾き、その差を大きくすると第７図（ａ）のようにそ
の方向は一層傾斜し。
又、その差を反転すると第７図（ｄ）（ｅ）の如く逆方
向に傾斜する。そのため、傾斜角度は駆！Ｔ！ＩＩ電圧
の相対振幅によって自由に制御することが出きるもので
ある。
向に傾斜する。そのため、傾斜角度は駆！Ｔ！ＩＩ電圧
の相対振幅によって自由に制御することが出きるもので
ある。
なお、第７図（ｅ）のように振動しているときの出力端
面２４の動作は第８図に点線と矢印で示すように軸方向
に伸びながら反時計方向に回転したり、縮みながら時計
方向に回転する共振振動を行っているものである。この
ような振動姿態は、超音波加工分野において広範囲に利
用することができるものであり、例えばドリリング加工
やタッピング加工などに適している。
面２４の動作は第８図に点線と矢印で示すように軸方向
に伸びながら反時計方向に回転したり、縮みながら時計
方向に回転する共振振動を行っているものである。この
ような振動姿態は、超音波加工分野において広範囲に利
用することができるものであり、例えばドリリング加工
やタッピング加工などに適している。
つぎに、リード端子２８．２９に印加する駆動電圧の位
相差を互いに１８０’、即ち、反転させて駆動すると、
出力端部２４はねじり共振振動を行う。このねじり共振
振動は軸方向共振周波数に鮫べてかなり低く、周波数を
同一とすれば、装置の形状は一層小型になる。
相差を互いに１８０’、即ち、反転させて駆動すると、
出力端部２４はねじり共振振動を行う。このねじり共振
振動は軸方向共振周波数に鮫べてかなり低く、周波数を
同一とすれば、装置の形状は一層小型になる。
このようなねじり振励は軸方向に対する曲げ振力が軸方
向端部で合成されて得られるものであるが、その高次数
の共振点が軸方向共振周波数の近くにも発生する。
向端部で合成されて得られるものであるが、その高次数
の共振点が軸方向共振周波数の近くにも発生する。
そこで、リード端子２８．２９に印加する駆動電圧の位
相差を１８０’、即ち、位相反転させて軸方向共振周波
数の近くの曲げ共振周波数に調節すると、第９図（ｄ）
のように周方向に直線状に共振振動を行うが、位相差１
８０°を基準としてリード端子２９に対してリード端子
２８の印加電圧の位相の進み遅れによって、第９図（Ｃ
）の如く周方向に長い反時計方向、或いは第９図（ｅ）
の如く周方向に長い時計方向の楕円振動を行い、その位
相差をさらに増加して行くと、第９図（ｂ）から＜ａ）
へと、或いは、第９図（ｆ）から（ｇ）へとその楕円形
状が変化して行く。
相差を１８０’、即ち、位相反転させて軸方向共振周波
数の近くの曲げ共振周波数に調節すると、第９図（ｄ）
のように周方向に直線状に共振振動を行うが、位相差１
８０°を基準としてリード端子２９に対してリード端子
２８の印加電圧の位相の進み遅れによって、第９図（Ｃ
）の如く周方向に長い反時計方向、或いは第９図（ｅ）
の如く周方向に長い時計方向の楕円振動を行い、その位
相差をさらに増加して行くと、第９図（ｂ）から＜ａ）
へと、或いは、第９図（ｆ）から（ｇ）へとその楕円形
状が変化して行く。
また、曲げ共振周波数に同調させた時の駆動電圧の相対
振幅を制御すると第１０図（ｈ）〜（１）のように周方
向に対して傾斜した直線振動が得られるものである。
振幅を制御すると第１０図（ｈ）〜（１）のように周方
向に対して傾斜した直線振動が得られるものである。
なお、電極板１５はガラスエポキシ基月プリント基板を
用いたものとして説明したが、実施に当っては、セラミ
ックス等の絶縁基板に電極を蒸着したり、メッキしたり
或いはプリントしたりしたものであってもよい。さらに
、電極板１５の電極を片面のみに設けて一枚の電歪素子
９にて溝底することもできるものである。
用いたものとして説明したが、実施に当っては、セラミ
ックス等の絶縁基板に電極を蒸着したり、メッキしたり
或いはプリントしたりしたものであってもよい。さらに
、電極板１５の電極を片面のみに設けて一枚の電歪素子
９にて溝底することもできるものである。
さらに、第１１図に示すものは電極板１５の変形例であ
り、その直径を電歪素子９の直径よりも大きくして中心
孔３４から放射状に八本の溝３５を形成し、組立だ後に
溝３５の外周部の連結部３６を切り落して独立した電極
を形成するものである。
り、その直径を電歪素子９の直径よりも大きくして中心
孔３４から放射状に八本の溝３５を形成し、組立だ後に
溝３５の外周部の連結部３６を切り落して独立した電極
を形成するものである。
また、第１２図及び第１３図に示すものは、本発明の第
二の実施例である。前記実施例と同一部分は同一符号を
用い、説明も省略する。まず、電歪素子９としては、絶
縁部１２で二分割された電極１３を形成した二個の電極
対１０よりなるものであり、各電極対１０には中央に孔
３７が形成されている。このような電歪素子９は電極板
１５を間にして二枚用いられ、振動子３８は溝３９を有
するとともにエクスポネンシャル段部を具備しているも
のである。
二の実施例である。前記実施例と同一部分は同一符号を
用い、説明も省略する。まず、電歪素子９としては、絶
縁部１２で二分割された電極１３を形成した二個の電極
対１０よりなるものであり、各電極対１０には中央に孔
３７が形成されている。このような電歪素子９は電極板
１５を間にして二枚用いられ、振動子３８は溝３９を有
するとともにエクスポネンシャル段部を具備しているも
のである。
次に、第１４図に示すものは電歪素子９の変形例であり
、各電極１３ごとに分割された電歪素子本体１１を用い
たものである。もちろん、二個ずつのものが一対になっ
ているものである。これらの電歪素子本体１１は電極板
とともに振動子と金属部材との間に挾持されて中心ボル
トにより締付挾持されて一体化される。
、各電極１３ごとに分割された電歪素子本体１１を用い
たものである。もちろん、二個ずつのものが一対になっ
ているものである。これらの電歪素子本体１１は電極板
とともに振動子と金属部材との間に挾持されて中心ボル
トにより締付挾持されて一体化される。
なお、本発明において、「互いに周方向に二分割されて
対になった電極を形成するとともに他面に共通電極を形
成した電極対を周方向に複数個配列した電歪素子」なる
表現は、前述の実施例に示した全ての例を含むものであ
る。
対になった電極を形成するとともに他面に共通電極を形
成した電極対を周方向に複数個配列した電歪素子」なる
表現は、前述の実施例に示した全ての例を含むものであ
る。
発明の効果
本発明は、上述のように厚み方向に分極された電歪素子
本体の一面に互いに周方向に二分割されて対になった電
極を形成するとともに他面に共通電極を形成した＠極対
を周方向に複数個配列した電歪素子を設け、前記電極対
の数に一致した分割数で周方向に分割された脚部を有す
る振動子を形成し、この振動子と金属部材との間又は二
個の振動子の間に一枚又は複数枚の前記電歪素子を位置
させて一体的に挾持締着したので、電極への駆動電圧の
位相、振幅を変化させることにより、出力端部の振動を
直線から楕円を経て円運動までの範囲にわたって多様な
変化を行わせることができ、また、その回転方向を反転
させることや、縦振動からねじり振動までの任意の振動
姿態を簡単に得ることができるものである。
本体の一面に互いに周方向に二分割されて対になった電
極を形成するとともに他面に共通電極を形成した＠極対
を周方向に複数個配列した電歪素子を設け、前記電極対
の数に一致した分割数で周方向に分割された脚部を有す
る振動子を形成し、この振動子と金属部材との間又は二
個の振動子の間に一枚又は複数枚の前記電歪素子を位置
させて一体的に挾持締着したので、電極への駆動電圧の
位相、振幅を変化させることにより、出力端部の振動を
直線から楕円を経て円運動までの範囲にわたって多様な
変化を行わせることができ、また、その回転方向を反転
させることや、縦振動からねじり振動までの任意の振動
姿態を簡単に得ることができるものである。
第１図は本発明の第一の実施例を示す側面図、第２図は
その電歪素子の斜視図、第３図は電極板の平面図、第・
１図は展開図、第Ｓ図は出力端部の振動状態を示す説明
図、第６図は回転型超音波モータとしての動作原理を示
す分解斜視図、第７図は出力端部の振動状態を示す説明
図、第８図は出力端部の振動状態を示す斜視図、第９図
及び第１０図は出力端部の振動状態を示す説明図、第１
１図は電極板の変形例を示す平面図、第１２図は本発明
の第二の実施例を示す斜視図、第１３図はその電歪素子
の斜視図、第１４図は電歪素子の変形例を示す斜視図、
第１５図は従来の一例を示す分解斜視図である。 ９・・・電歪素子、１ｏ・・・電極対、１１・・・電歪
素子本体、１３・・・電極、１４・・・共通電極、１９
・・・振動子、２１・・・金属部材、２７−０１脚出
願 人 多賀電気株式会社 代 理 人 相 木 明：ｌ′、、： −：
＋７；ｊｌ。 ３！ 匿 一％ は図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｃＬ） （ｅ）（ｆ ）
（９）山）（ｉ）００００ ｊ ００００ 、ＵＱ 図 、７１． ＪＯ階 一篤Ａ」図
その電歪素子の斜視図、第３図は電極板の平面図、第・
１図は展開図、第Ｓ図は出力端部の振動状態を示す説明
図、第６図は回転型超音波モータとしての動作原理を示
す分解斜視図、第７図は出力端部の振動状態を示す説明
図、第８図は出力端部の振動状態を示す斜視図、第９図
及び第１０図は出力端部の振動状態を示す説明図、第１
１図は電極板の変形例を示す平面図、第１２図は本発明
の第二の実施例を示す斜視図、第１３図はその電歪素子
の斜視図、第１４図は電歪素子の変形例を示す斜視図、
第１５図は従来の一例を示す分解斜視図である。 ９・・・電歪素子、１ｏ・・・電極対、１１・・・電歪
素子本体、１３・・・電極、１４・・・共通電極、１９
・・・振動子、２１・・・金属部材、２７−０１脚出
願 人 多賀電気株式会社 代 理 人 相 木 明：ｌ′、、： −：
＋７；ｊｌ。 ３！ 匿 一％ は図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） （ｃＬ） （ｅ）（ｆ ）
（９）山）（ｉ）００００ ｊ ００００ 、ＵＱ 図 、７１． ＪＯ階 一篤Ａ」図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、厚み方向に分極された電歪素子本体の一面に互いに
周方向に二分割されて対になつた電極を形成するととも
に他面に共通電極を形成した電極対を周方向に複数個配
列した電歪素子を設け、前記電極対の数に一致した分割
数で周方向に分割された脚部を有する振動子を形成し、
この振動子と金属部材との間に一枚又は複数枚の前記電
歪素子を位置させて一体的に挾持締着したことを特徴と
する超音波振動子。 ２、厚み方向に分極された電歪素子本体の一面に互いに
周方向に二分割されて対になつた電極を形成するととも
に他面に共通電極を形成した電極対を周方向に複数個配
列した電歪素子を設け、前記電極対の数に一致した分割
数で周方向に分割された脚部を有する振動子を形成し、
この振動子と金属部材との間に一枚又は複数枚の前記電
歪素子を位置させて一体的に挾持締着し、前記電極対の
二分割された電極を周方向の位置を合わせて並列接続し
、この並列接続されたそれぞれの電極に相対位相を制御
した交流電圧を印加したことを特徴とする超音波振動子
の駆動制御方法。 ３、厚み方向に分極された電歪素子本体の一面に互いに
周方向に二分割されて対になつた電極を形成するととも
に他面に共通電極を形成した電極対を周方向に複数個配
列した電歪素子を設け、前記電極対の数に一致した分割
数で周方向に分割された脚部を有する振動子を形成し、
この振動子と金属部材との間に一枚又は複数枚の前記電
歪素子を位置させて一体的に挾持締着し、前記電極対の
二分割された電極を周方向の位置を合わせて並列接続し
、この並列接続されたそれぞれの電極に相対位相を反転
させるとともにその相対位相を制御した交流電圧を印加
したことを特徴とする超音波振動子の駆動制御方法。 ４、厚み方向に分極された電歪素子本体の一面に互いに
周方向に二分割されて対になつた電極を形成するととも
に他面に共通電極を形成した電極対を周方向に複数個配
列した電歪素子を設け、前記電極対の数に一致した分割
数で周方向に分割された脚部を有する振動子を形成し、
二の振動子と金属部材との間に一枚又は複数枚の前記電
歪素子を位置させて一体的に挾持締着し、前記電極対の
二分割された電極を周方向の位置を合わせて並列接続し
、この並列接続されたそれぞれの電極に相対振幅を制御
した交流電圧を印加したことを特徴とする超音波振動子
の駆動制御方法。 ５、厚み方向に分極された電歪素子本体の一面に互いに
周方向に二分割されて対になつた電極を形成するととも
に他面に共通電極を形成した電極対を周方向に複数個配
列した電歪素子を設け、前記電極対の数に一致した分割
数で周方向に分割された脚部を有する振動子を形成し、
この振動子と金属部材との間に一枚又は複数枚の前記電
歪素子を位置させて一体的に挾持締着し、前記電極対の
二分割された電極を周方向の位置を合わせて並列接続し
、この並列接続されたそれぞれの電極に相対位相と相対
振幅とを制御した交流電圧を印加したことを特徴とする
超音波振動子の駆動制御方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266617A JPS62126874A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 超音波振動子 |
| GB8623168A GB2195821B (en) | 1985-11-27 | 1986-09-26 | Ultrasonic vibrator and its drive control method |
| US06/913,754 US4703214A (en) | 1985-11-27 | 1986-09-30 | Ultrasonic vibrator and its drive control method |
| DE19863635806 DE3635806A1 (de) | 1985-11-27 | 1986-10-22 | Ultraschallvibrator |
| US06/930,429 US4697117A (en) | 1985-11-27 | 1986-11-14 | Rotary ultrasonic motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60266617A JPS62126874A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 超音波振動子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62126874A true JPS62126874A (ja) | 1987-06-09 |
| JPH0345986B2 JPH0345986B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=17433299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60266617A Granted JPS62126874A (ja) | 1985-11-27 | 1985-11-27 | 超音波振動子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62126874A (ja) |
| GB (1) | GB2195821B (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6416276A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Honda Electronic | Ultrasonic wave driving device |
| JPH02119640A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-07 | Nippon Carbureter Co Ltd | エンジン吸気絞り弁の制御方法 |
| JPH054139A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 工作機械の被加工物設置装置 |
| JPH0928091A (ja) * | 1996-04-08 | 1997-01-28 | Canon Inc | 振動発生器 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3833234C2 (de) * | 1988-09-30 | 1995-03-16 | Wolfgang Kessler | Verfahren zum Kalibrieren oder Prüfen eines piezokeramischen Wandlers |
| GB2258364A (en) * | 1991-07-30 | 1993-02-03 | Intravascular Res Ltd | Ultrasonic tranducer |
| US5457359A (en) * | 1993-08-06 | 1995-10-10 | Olin Corporation | Control for electroluminescent loads |
| CN107363649A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-11-21 | 北京交通大学 | 一种电致伸缩超声振动抛光装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513633A (ja) * | 1974-06-06 | 1976-01-13 | Ibm | Rejisutogenzohoho |
| JPS58181399A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | 多素子配列型ランジユバン振動子の製造方法 |
| JPS5996881A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-04 | Toshio Sashita | 平板型超音波モータ装置 |
| JPS60113672A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-20 | Hitachi Maxell Ltd | 圧電回転機 |
-
1985
- 1985-11-27 JP JP60266617A patent/JPS62126874A/ja active Granted
-
1986
- 1986-09-26 GB GB8623168A patent/GB2195821B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS513633A (ja) * | 1974-06-06 | 1976-01-13 | Ibm | Rejisutogenzohoho |
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| JPS5996881A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-06-04 | Toshio Sashita | 平板型超音波モータ装置 |
| JPS60113672A (ja) * | 1983-11-24 | 1985-06-20 | Hitachi Maxell Ltd | 圧電回転機 |
Cited By (4)
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| JPS6416276A (en) * | 1987-07-09 | 1989-01-19 | Honda Electronic | Ultrasonic wave driving device |
| JPH02119640A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-07 | Nippon Carbureter Co Ltd | エンジン吸気絞り弁の制御方法 |
| JPH054139A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Mitsubishi Electric Corp | 工作機械の被加工物設置装置 |
| JPH0928091A (ja) * | 1996-04-08 | 1997-01-28 | Canon Inc | 振動発生器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2195821A (en) | 1988-04-13 |
| GB8623168D0 (en) | 1986-10-29 |
| JPH0345986B2 (ja) | 1991-07-12 |
| GB2195821B (en) | 1990-10-17 |
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