JPS62141979A - リニア型超音波モ−タ - Google Patents
リニア型超音波モ−タInfo
- Publication number
- JPS62141979A JPS62141979A JP60280594A JP28059485A JPS62141979A JP S62141979 A JPS62141979 A JP S62141979A JP 60280594 A JP60280594 A JP 60280594A JP 28059485 A JP28059485 A JP 28059485A JP S62141979 A JPS62141979 A JP S62141979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic motor
- elastic
- piezoelectric vibrator
- sliding body
- elastic rail
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明は圧電振動子を駆動させることによって直線運
動を１ｑるリニア型超音波モータに関する。
動を１ｑるリニア型超音波モータに関する。
ｒ発明の技術的背景とその問題点Ｊ
リニア型超音波モータは、１周以上の圧電振動子を駆動
することによって弾性波を発生させ、該弾性波を用いて
摺動運動を得る・ｂのであり、その基本構成を第７図に
示す。すなわち弾性体レール（２１）に一端または両端
に固定したＢ ａ Ｔ ｉ Ｏ３やＰＺＴなどの圧電セ
ラミックからなる圧電振動子（２２ａＨ２２ｂ）と、前
記弾性ＫＬ／−ル（２１）に加圧接触せさた摺動体（２
３）とからなる。第８図に上記構成からなるリニア型超
音波モータの動作原理を示すが、圧電振動子（図示せず
）を駆動して弾性体レール（２１）に振動を与えると弾
性波（２４）が発生し、弾性体レール（２１）表面を矢
符号（Ａ）方向に伝搬していく。このとぎ弾性体レール
（２１）表面の質点における弾性波（２４）は縦振幅と
横振幅とをイＪケる楕円運動（２５）を行っており、弾
性波（２４）が矢符号（Ａ）方向に伝搬する場合、反時
甜方向に回転している。この弾性波（２４）は−波長毎
に頂点（２６）を右しているから、弾性体レール（２１
）に摺動体（２３）を加圧接触させておくことにより、
質点の楕円運動によって推進力を得て矢符号（８）の方
向に移動するものである。言うまでもなく、逆方向の弾
性波を勺えることにより摺動体（２３）は反対方向に移
動することとなる。
することによって弾性波を発生させ、該弾性波を用いて
摺動運動を得る・ｂのであり、その基本構成を第７図に
示す。すなわち弾性体レール（２１）に一端または両端
に固定したＢ ａ Ｔ ｉ Ｏ３やＰＺＴなどの圧電セ
ラミックからなる圧電振動子（２２ａＨ２２ｂ）と、前
記弾性ＫＬ／−ル（２１）に加圧接触せさた摺動体（２
３）とからなる。第８図に上記構成からなるリニア型超
音波モータの動作原理を示すが、圧電振動子（図示せず
）を駆動して弾性体レール（２１）に振動を与えると弾
性波（２４）が発生し、弾性体レール（２１）表面を矢
符号（Ａ）方向に伝搬していく。このとぎ弾性体レール
（２１）表面の質点における弾性波（２４）は縦振幅と
横振幅とをイＪケる楕円運動（２５）を行っており、弾
性波（２４）が矢符号（Ａ）方向に伝搬する場合、反時
甜方向に回転している。この弾性波（２４）は−波長毎
に頂点（２６）を右しているから、弾性体レール（２１
）に摺動体（２３）を加圧接触させておくことにより、
質点の楕円運動によって推進力を得て矢符号（８）の方
向に移動するものである。言うまでもなく、逆方向の弾
性波を勺えることにより摺動体（２３）は反対方向に移
動することとなる。
しかしながら、上記のようなリニア型超音波モータにお
いて、ｌ習動体（２３）に大きな推力を要求する場合に
は、圧電振動子（２２ａ）（２２ｂ）を駆動するパワー
を上げるか、または摺動体（２３）により多くの弾性波
（２４）の頂点（２６）を保有させるかの２つの手段し
かないが、圧電振動子（２２３Ｈ２２ｂ）を駆動するパ
ワーを上げることは圧電振動子（２２ａ）（２２ｂ）の
入力電力および振動系の限界等により制限され、かつ、
圧電振動子（２２８Ｈ２２ｂ）を駆動する回路系も強大
なしのを必要とする。また後台の摺動体（２３）に」；
り多くの弾性波（２４）の頂点（２Ｇ）を保有させるに
は、摺動体（２３）を長大なものとすればよいが、摺動
体（２３）の移！７Ｉ距離が短くなるか、超音波モータ
が大形化してしまい、その大形化した超音波モータを駆
動するには摺動体自体が大きな推力を要するなどの問題
点を有していた。
いて、ｌ習動体（２３）に大きな推力を要求する場合に
は、圧電振動子（２２ａ）（２２ｂ）を駆動するパワー
を上げるか、または摺動体（２３）により多くの弾性波
（２４）の頂点（２６）を保有させるかの２つの手段し
かないが、圧電振動子（２２３Ｈ２２ｂ）を駆動するパ
ワーを上げることは圧電振動子（２２ａ）（２２ｂ）の
入力電力および振動系の限界等により制限され、かつ、
圧電振動子（２２８Ｈ２２ｂ）を駆動する回路系も強大
なしのを必要とする。また後台の摺動体（２３）に」；
り多くの弾性波（２４）の頂点（２Ｇ）を保有させるに
は、摺動体（２３）を長大なものとすればよいが、摺動
体（２３）の移！７Ｉ距離が短くなるか、超音波モータ
が大形化してしまい、その大形化した超音波モータを駆
動するには摺動体自体が大きな推力を要するなどの問題
点を有していた。
［発明の目的１
この発明は１１［力および速度が大きく、かつ速度変動
も極めて少ないリニア型超音波モータを得ることを目的
としたｂのである。
も極めて少ないリニア型超音波モータを得ることを目的
としたｂのである。
［発明の概要１
この発明になるリニア型超音波モータは、圧電振動子を
固定した弾性体レールと、該弾性体レールに加圧接触さ
せた摺動体とを具備し、前記圧電振動子を駆動して直線
運動を得るリニア型超音波モータにおいて、圧電振動子
の振動方向の両側に弾性体レールを取付けたことを特徴
とするものである。
固定した弾性体レールと、該弾性体レールに加圧接触さ
せた摺動体とを具備し、前記圧電振動子を駆動して直線
運動を得るリニア型超音波モータにおいて、圧電振動子
の振動方向の両側に弾性体レールを取付けたことを特徴
とするものである。
［発明の実施例１
第１図に平面図、第２図に側断面図を示すように、圧電
振動子（２ａ）（２ｂｌの両振動面に弾性体レール（１
ａ）（ｌｂ）をそれぞれ固定し、該弾性体レール（１８
Ｈ１ｂ）に摺動体（３）を加圧接触させた状Ｉ＆に装着
する。（４）は摺動体（３）の車輪、（５）は弾性体レ
ール（ｌａｄ（１ｂ）に接触さＵた摩擦板、（６）は該
摩擦板（５）を弾性体レール（１ａ）（ｌｂ）に加圧接
触させるだめのばねである。この構成において圧電振動
子（２ａ）を駆動すると摺動体（３）は矢符号（Ｄ）の
方向に移動し、圧電振動子（２ｂ）を駆動すると１３動
体（３）は矢符号（Ｅ）方向に移動する。
振動子（２ａ）（２ｂｌの両振動面に弾性体レール（１
ａ）（ｌｂ）をそれぞれ固定し、該弾性体レール（１８
Ｈ１ｂ）に摺動体（３）を加圧接触させた状Ｉ＆に装着
する。（４）は摺動体（３）の車輪、（５）は弾性体レ
ール（ｌａｄ（１ｂ）に接触さＵた摩擦板、（６）は該
摩擦板（５）を弾性体レール（１ａ）（ｌｂ）に加圧接
触させるだめのばねである。この構成において圧電振動
子（２ａ）を駆動すると摺動体（３）は矢符号（Ｄ）の
方向に移動し、圧電振動子（２ｂ）を駆動すると１３動
体（３）は矢符号（Ｅ）方向に移動する。
このような構成からなるリニア型超音波モータにおいて
、圧電振動子（２８Ｈ２ｂ）に電圧を印加したときの駆
動電圧と駆動電力との関係を第３図に、同じく推力との
関係を第４図、速度との関係を第５図に示す。なお従来
例は第７図に示した構成のものについての結果を示した
ものであるが圧電振動子１弾性体レール、摺動体は同じ
ものを用いである。この結果から明らかなように駆ＫＡ
Ｊ電圧に対する駆動電力の特性の差はぼとんど見られな
いが、第４図の３１１力特性は高電圧域においてら直線
性を維持してＪ３す、従来例に比し約２倍の値を示して
ａ３り烏電圧駆動時の准カダウンら極めて少ない。
、圧電振動子（２８Ｈ２ｂ）に電圧を印加したときの駆
動電圧と駆動電力との関係を第３図に、同じく推力との
関係を第４図、速度との関係を第５図に示す。なお従来
例は第７図に示した構成のものについての結果を示した
ものであるが圧電振動子１弾性体レール、摺動体は同じ
ものを用いである。この結果から明らかなように駆ＫＡ
Ｊ電圧に対する駆動電力の特性の差はぼとんど見られな
いが、第４図の３１１力特性は高電圧域においてら直線
性を維持してＪ３す、従来例に比し約２倍の値を示して
ａ３り烏電圧駆動時の准カダウンら極めて少ない。
また第５図の速度も従来例より優れてＪ３す、速度変ａ
ノ・Ｌｔ１１時間連続駆動に、おいて従来例の０．６％
以内に対し実施か（は０．２％以内という結果を１′７
でいる。また第６図に示すように（１１ａ）（１１ｂｌ
を弾性体レール、（１２ａ）（１２ｂ）を圧電振動子、
（１３）を固定体としたとぎ、固定体（１３）は第２図
と同じように弾性体レール（１１ａ０１１ｂ）に装着さ
れている。
ノ・Ｌｔ１１時間連続駆動に、おいて従来例の０．６％
以内に対し実施か（は０．２％以内という結果を１′７
でいる。また第６図に示すように（１１ａ）（１１ｂｌ
を弾性体レール、（１２ａ）（１２ｂ）を圧電振動子、
（１３）を固定体としたとぎ、固定体（１３）は第２図
と同じように弾性体レール（１１ａ０１１ｂ）に装着さ
れている。
この場合、圧電振動子（１２ａ）を駆動すると矢符号（
「）の方向に、また逆に圧電振動子（１２ｂ）を駆動す
ると矢符号（Ｇ）の方向に圧電振動子（１２８Ｈ１２ｂ
）を固定した弾性体レール（１１ａ０１１ｂ）が移動す
る。
「）の方向に、また逆に圧電振動子（１２ｂ）を駆動す
ると矢符号（Ｇ）の方向に圧電振動子（１２８Ｈ１２ｂ
）を固定した弾性体レール（１１ａ０１１ｂ）が移動す
る。
したがって、この場合は弾性体レールを摺動させること
どなるものである。
どなるものである。
［発明の効果］
この発明によれば従来例に比し推力、速度に優れ、かつ
速度変動率の小さいリニア型超富波七−夕を得ることが
できる。
速度変動率の小さいリニア型超富波七−夕を得ることが
できる。
第１図〜第６図は本発明の実施例を示し、第１図は超音
波モータの平面図、第２図（ま第１図に示した超音波モ
ータの側断面図、第３図〜第５図は駆動電圧と諸特性の
関係を示した乙ので第３図は駆動電力を示づ一曲線図、
第４図はｊ「力を示す曲線図、第５図は速度を示す曲線
図、第６図（よ超音波モータの他の実施例を示す平面図
、第７図は従来の超音波モータを示す正面図、第８図は
超音波モータの原理を説明する構成図である。 （１ａ）（１ｂ）・・・・・・弾性体レール（２ａ）（
２ｂ）・・・・・・圧電振動子（３）・・・・・−・・
・・・・を習動体（４）・・・・・・・・・・・・車輪 （５）・・・・・・・・・・・・摩擦板特 許 出
願 人 マルコン電子株式会社 第１図 第２図 駆 動 電 圧 （Ｖ） 第３図 駆 動 電 圧 （Ｖ） 第４図 駆 動 電 圧 （Ｖ） 第５図 超音波モータの他の実施例 第６図
波モータの平面図、第２図（ま第１図に示した超音波モ
ータの側断面図、第３図〜第５図は駆動電圧と諸特性の
関係を示した乙ので第３図は駆動電力を示づ一曲線図、
第４図はｊ「力を示す曲線図、第５図は速度を示す曲線
図、第６図（よ超音波モータの他の実施例を示す平面図
、第７図は従来の超音波モータを示す正面図、第８図は
超音波モータの原理を説明する構成図である。 （１ａ）（１ｂ）・・・・・・弾性体レール（２ａ）（
２ｂ）・・・・・・圧電振動子（３）・・・・・−・・
・・・・を習動体（４）・・・・・・・・・・・・車輪 （５）・・・・・・・・・・・・摩擦板特 許 出
願 人 マルコン電子株式会社 第１図 第２図 駆 動 電 圧 （Ｖ） 第３図 駆 動 電 圧 （Ｖ） 第４図 駆 動 電 圧 （Ｖ） 第５図 超音波モータの他の実施例 第６図
Claims (3)
- （１）圧電振動子を固定した弾性体レールと、該弾性体
レールに加圧接触させた摺動体とを具備し、前記圧電振
動子を駆動して直線運動を得るリニア型超音波モータに
おいて、圧電振動子の振動方向の両側に弾性体レールを
取付けたことを特徴とするリニア型超音波モータ。 - （２）弾性体レールを固定し摺動体を摺動させることを
特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のリニア型超
音波モータ。 - （３）摺動体を固定体とし弾性体レールを摺動させるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のリニア
型超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280594A JPS62141979A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | リニア型超音波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60280594A JPS62141979A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | リニア型超音波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141979A true JPS62141979A (ja) | 1987-06-25 |
Family
ID=17627205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60280594A Pending JPS62141979A (ja) | 1985-12-12 | 1985-12-12 | リニア型超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62141979A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148247A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波内視鏡 |
-
1985
- 1985-12-12 JP JP60280594A patent/JPS62141979A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01148247A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波内視鏡 |
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