JPS6258885A - 超音波モ−タ - Google Patents
超音波モ−タInfo
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- JPS6258885A JPS6258885A JP60195101A JP19510185A JPS6258885A JP S6258885 A JPS6258885 A JP S6258885A JP 60195101 A JP60195101 A JP 60195101A JP 19510185 A JP19510185 A JP 19510185A JP S6258885 A JPS6258885 A JP S6258885A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric
- layers
- layer
- piezoelectric body
- ultrasonic motor
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- 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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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】
産業上の利用分野
この発明は超音波振動を駆動源とした超音波モータ或い
は超音波リニヤモータに関するものである。
は超音波リニヤモータに関するものである。
従来の技術
超音波振動を利用したモータに関しては、すでに各種の
構造、原理の特許或いは学会発表がなされている。
構造、原理の特許或いは学会発表がなされている。
それらの技術の基本は圧電体に電圧を印加した時に生ず
る、延び或いは縮みを利用したものである。
る、延び或いは縮みを利用したものである。
円環或いは円板状の圧電体に毎秒数ナキロベルッの電界
を印加し、その時圧電体に生ずる機械的変位を、摩擦力
を介して外部に塩９出す事を基本としている。
を印加し、その時圧電体に生ずる機械的変位を、摩擦力
を介して外部に塩９出す事を基本としている。
第３図に超音波駆動モータの構成図を示す。機械共振を
行い駆動力源となるステータ部を１で示す。２は共振部
材、３は圧電体を示す。４は機械力数シ出し部となるロ
ータ部を示し、６はシャフトを示す。
行い駆動力源となるステータ部を１で示す。２は共振部
材、３は圧電体を示す。４は機械力数シ出し部となるロ
ータ部を示し、６はシャフトを示す。
圧電体３に高周波電界を印加し、２のステータ部材にた
わみ振動を発生させて駆動源とする。
わみ振動を発生させて駆動源とする。
発明が解決しようとする問題点
圧電体或いは圧電体と他の部材との複合体で構成された
振動体に高周波電界を加えて共振させて用いる超音波駆
動モータにおいて、通常のモータと同等或いはそれ以上
のトルク或いは回転数を得るためには、ｒｆ電圧を１０
ｖ〜数十Ｖ必要とする。このことは、高周波信号発生の
だめの電源電圧も同等の値以上を必要とするか、或いは
昇圧トランスを必要とする。そのいずれも、モータのコ
スト上昇をもたらすために、低電圧で動作する超音波駆
動モータの実現が望まれていた。
振動体に高周波電界を加えて共振させて用いる超音波駆
動モータにおいて、通常のモータと同等或いはそれ以上
のトルク或いは回転数を得るためには、ｒｆ電圧を１０
ｖ〜数十Ｖ必要とする。このことは、高周波信号発生の
だめの電源電圧も同等の値以上を必要とするか、或いは
昇圧トランスを必要とする。そのいずれも、モータのコ
スト上昇をもたらすために、低電圧で動作する超音波駆
動モータの実現が望まれていた。
問題点を解決するための手段
圧電体或いは圧電体と他の部材との複合体で構成された
振動体と、その振動体に接して設けた移動体とで構成さ
れた超音波振動モータにおいて。
振動体と、その振動体に接して設けた移動体とで構成さ
れた超音波振動モータにおいて。
前記振動体を構成する圧電体を複数層の圧電体の積層体
として構成する。
として構成する。
作用
圧電体層を複数枚よシ構成し、それらを互いに並列駆動
する事により、一枚毎の圧電体の駆動電圧は低いので、
低電圧駆動の超音波モータを実現できる。
する事により、一枚毎の圧電体の駆動電圧は低いので、
低電圧駆動の超音波モータを実現できる。
実施例
第１図（２Ｌ）は超音波駆動モータの圧電体部３のみを
拡大したもので、圧電体部が、複数の層状圧電体の組み
合わせで構成されている。（ｂ）は（ａ） （７）圧を
体部の断面部分をさらに拡大したもので、各圧電体は互
いに交互に反対方向に分極をしである。３１Ｌは下向分
極部、３ｂは上向分極部である。
拡大したもので、圧電体部が、複数の層状圧電体の組み
合わせで構成されている。（ｂ）は（ａ） （７）圧を
体部の断面部分をさらに拡大したもので、各圧電体は互
いに交互に反対方向に分極をしである。３１Ｌは下向分
極部、３ｂは上向分極部である。
いま、圧電体３＆、３ｂに各層間時に図示されている様
に電極６を介して高周波電界を印加することによシ、各
層は同一の方向に歪むことになり、全体が単一の圧電体
で構成されている場合と同様の効果が生じる。本発明に
よるモータに対する印加電圧は従来例のモータに対して
印加する電圧の圧電体積層枚数分の１でよい。具体例を
示すならば、従来例で、Ｏ，Ｓ、厚の圧電体に±３ｏＶ
〜±ｓｏＶの電圧が必要であったが、本発明によシ圧電
体を１ｏ層（１層５０μｍ）で構成した場合、同様の歪
を得るためには±３ｖ〜±５ｖでよい。
に電極６を介して高周波電界を印加することによシ、各
層は同一の方向に歪むことになり、全体が単一の圧電体
で構成されている場合と同様の効果が生じる。本発明に
よるモータに対する印加電圧は従来例のモータに対して
印加する電圧の圧電体積層枚数分の１でよい。具体例を
示すならば、従来例で、Ｏ，Ｓ、厚の圧電体に±３ｏＶ
〜±ｓｏＶの電圧が必要であったが、本発明によシ圧電
体を１ｏ層（１層５０μｍ）で構成した場合、同様の歪
を得るためには±３ｖ〜±５ｖでよい。
更に、第３図において、ステータがたわみ歪を発生させ
る場合には、内側（ステータ部材と接着した側）部分は
外側に比較し、歪の大きさは小さい。
る場合には、内側（ステータ部材と接着した側）部分は
外側に比較し、歪の大きさは小さい。
従来例では平等な電界を圧電体全体に印加してきたが、
本発明の構成によるならば、各層それぞれ異なる印加電
圧を選択する事が出来る。具体的には内側部に比較し、
外側部に大電圧を印加する方が有効に圧電体に電界を作
用させる事が出来る。
本発明の構成によるならば、各層それぞれ異なる印加電
圧を選択する事が出来る。具体的には内側部に比較し、
外側部に大電圧を印加する方が有効に圧電体に電界を作
用させる事が出来る。
Ｎ層、例えば１０層の総てについて電圧を変えなくても
、３相程度に分は上層、中層、下層それぞれ１０ｖ、８
７，６Ｖと印加するだけでモータの出力は従来例の単一
構成に比較し上昇する。
、３相程度に分は上層、中層、下層それぞれ１０ｖ、８
７，６Ｖと印加するだけでモータの出力は従来例の単一
構成に比較し上昇する。
第２図は各層が同一方向に分極されている場合の構成例
で３ｃｌｄ各圧電層を示し、３ｄは各層間の絶縁のため
の電気絶縁層を示す。
で３ｃｌｄ各圧電層を示し、３ｄは各層間の絶縁のため
の電気絶縁層を示す。
各圧電層として、５０μｍの分極剤４の圧電体の上下面
に蒸着電極として厚み０．５μｍのクロム、金電極を設
けたものを用いた。これらの単一の圧電体を１０層設け
ることによる、複合型圧電体の超音波駆動モータを作製
し実験を行なった。取り出し電極は円の内周部および、
外周部よシ取り出し高周波電界を印加した。
に蒸着電極として厚み０．５μｍのクロム、金電極を設
けたものを用いた。これらの単一の圧電体を１０層設け
ることによる、複合型圧電体の超音波駆動モータを作製
し実験を行なった。取り出し電極は円の内周部および、
外周部よシ取り出し高周波電界を印加した。
結果は１ｏ分の１の電圧で、単一の圧電体同様の効果を
得ることが出来た。モータの構成例として、入力電力２
Ｗの条件で、無負荷回転数４０Ｏｒｐｍ以上、起動トル
ク４００ｇ−３以上が実現した。
得ることが出来た。モータの構成例として、入力電力２
Ｗの条件で、無負荷回転数４０Ｏｒｐｍ以上、起動トル
ク４００ｇ−３以上が実現した。
発明の効果
本発明によれば、圧電体を多層構造にすることにより、
低電圧で駆動出来る超音波駆動モータの実現が可能とな
った。
低電圧で駆動出来る超音波駆動モータの実現が可能とな
った。
第１図（２Ｌ）、（ｂ）は各々本発明超音波モータの一
実施例における要部の斜視図及び断面図、第２図は本発
明の他の実施例における要部の断面図、第３１・・・・
・・ステータ部、２・・・・・共振部材、３・・・・・
圧電体、４・・・・・・ロータ、６・・・・・・シャフ
ト、３＆・・而下向き分極部、３ｂ・・・・・上向き分
極部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （のう
実施例における要部の斜視図及び断面図、第２図は本発
明の他の実施例における要部の断面図、第３１・・・・
・・ステータ部、２・・・・・共振部材、３・・・・・
圧電体、４・・・・・・ロータ、６・・・・・・シャフ
ト、３＆・・而下向き分極部、３ｂ・・・・・上向き分
極部。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 （のう
Claims (3)
- （１）圧電体或いは圧電体と他の部材との複合体で構成
された振動体と、その振動体に接して設けた移動体とで
構成され、前記圧電体が複数層の圧電体の積層体として
構成された事を特徴とする超音波モータ。 - （２）複数層の圧電体層の隣り合う各圧電体層が互いに
逆方向に分極しており、各層が交互に反対方向の電界方
向で駆動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の超音波モータ。 - （３）複数層の圧電体層の各層が同一方向に分極されて
おり、かつ、前記圧電体層間に電気的な絶縁体が介在さ
れており、各層同一の電界方向で駆動されることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60195101A JPS6258885A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 超音波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60195101A JPS6258885A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 超音波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6258885A true JPS6258885A (ja) | 1987-03-14 |
Family
ID=16335535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60195101A Pending JPS6258885A (ja) | 1985-09-04 | 1985-09-04 | 超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6258885A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642590U (ja) * | 1987-06-23 | 1989-01-09 | ||
| JPH01144370A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-06 | Nec Corp | 超音波モータ |
| JPH02107286U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-27 | ||
| US5032754A (en) * | 1989-03-31 | 1991-07-16 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Piezoelectric transducer for an ultrasonic motor |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055865A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-04-01 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 超音波モータ |
| JPS60162487A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Canon Inc | 圧電駆動装置 |
-
1985
- 1985-09-04 JP JP60195101A patent/JPS6258885A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055865A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-04-01 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 超音波モータ |
| JPS60162487A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-24 | Canon Inc | 圧電駆動装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS642590U (ja) * | 1987-06-23 | 1989-01-09 | ||
| JPH01144370A (ja) * | 1987-11-27 | 1989-06-06 | Nec Corp | 超音波モータ |
| JPH02107286U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-27 | ||
| US5032754A (en) * | 1989-03-31 | 1991-07-16 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Piezoelectric transducer for an ultrasonic motor |
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