JPS6277071A - リニア弾性波モ−タ - Google Patents
リニア弾性波モ−タInfo
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- JPS6277071A JPS6277071A JP60213426A JP21342685A JPS6277071A JP S6277071 A JPS6277071 A JP S6277071A JP 60213426 A JP60213426 A JP 60213426A JP 21342685 A JP21342685 A JP 21342685A JP S6277071 A JPS6277071 A JP S6277071A
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- JP
- Japan
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- electrodes
- electrode
- piezoelectric element
- elastic wave
- vibrator
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- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 1
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 1
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
- H02N2/002—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial 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
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
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〕
本発明は圧電素子の振動により駆動力を得るようにした
弾性波モータに関するものである。
弾性波モータに関するものである。
本発明は、円筒状圧電素子の内周面及び外周面のうちの
一方の面に少なくとも1個の電極を設けると共に、他方
の面に複数個の電極を設け、上記複数個の電極に複数相
の交流電圧を加えることにより、円周方向に進行する弾
性波を発生するようにして成る振動部の外周面の一部に
部材を圧接させることにより、上記振動部と上記部材と
が相対的に移動するようにしたリニア弾性波モータであ
る。このモーフによれば、均一な進行波を発生させるこ
とができ、また構造が簡単で小型化をはかることができ
る。
一方の面に少なくとも1個の電極を設けると共に、他方
の面に複数個の電極を設け、上記複数個の電極に複数相
の交流電圧を加えることにより、円周方向に進行する弾
性波を発生するようにして成る振動部の外周面の一部に
部材を圧接させることにより、上記振動部と上記部材と
が相対的に移動するようにしたリニア弾性波モータであ
る。このモーフによれば、均一な進行波を発生させるこ
とができ、また構造が簡単で小型化をはかることができ
る。
本出願人により、特願昭58−21206号、特願昭5
8−150072号等において、圧電素子の振動を利用
して回転力を得るようにした弾性波モータが提案されて
いる。この弾性波モータは、リング状弾性体の軸方向に
垂直な一方の面に複数個の圧電素子を配列すると共に、
反対側の面にリング状又は円板状の回転体を圧接させて
成り、上記複数個の圧電素子を2組に分けて各組の圧電
素子に90゛の位相差を有する駆動電圧を加えることに
より、上記リング状弾性体に円周方向に沿って進行する
弾性波を発生させ、この弾性波によって、上記回転体を
回転駆動するようにしたものである。
8−150072号等において、圧電素子の振動を利用
して回転力を得るようにした弾性波モータが提案されて
いる。この弾性波モータは、リング状弾性体の軸方向に
垂直な一方の面に複数個の圧電素子を配列すると共に、
反対側の面にリング状又は円板状の回転体を圧接させて
成り、上記複数個の圧電素子を2組に分けて各組の圧電
素子に90゛の位相差を有する駆動電圧を加えることに
より、上記リング状弾性体に円周方向に沿って進行する
弾性波を発生させ、この弾性波によって、上記回転体を
回転駆動するようにしたものである。
このような弾性波モータにおいて、上記リング状弾性体
を直線部分を有する楕円形状に形成し、上記直線部分に
移動体を圧接するように成せば、リニア弾性波モータが
実現される。
を直線部分を有する楕円形状に形成し、上記直線部分に
移動体を圧接するように成せば、リニア弾性波モータが
実現される。
また、単純な構成のリニア弾性波モータとして、例えば
端部を有する棒状体上に移動体を圧接させ、この棒状体
に進行波を発生させることにより、上記移動体を直線的
に移動させることが考えられる。
端部を有する棒状体上に移動体を圧接させ、この棒状体
に進行波を発生させることにより、上記移動体を直線的
に移動させることが考えられる。
尚、本発明に関する弾性波モータとして、特願昭60〜
162275号が提案されている。
162275号が提案されている。
上記リング状弾性体を楕円形に形成するものでは、楕円
形弾性体の直線部分と手内部分とで曲率が大巾に変化す
るので、両方の部分に生しる波の形態が異り、このため
波の散乱や反射が起り、均一な進行波を得ることができ
ない。
形弾性体の直線部分と手内部分とで曲率が大巾に変化す
るので、両方の部分に生しる波の形態が異り、このため
波の散乱や反射が起り、均一な進行波を得ることができ
ない。
また、上記棒状体を用いるものでは、棒状体の端部で波
の反射が起り、この反射波と進行波とによって定在波が
生じる。このため波の反射を防止する機構が必要となり
、モータの構成が複雑で大型化することになる。
の反射が起り、この反射波と進行波とによって定在波が
生じる。このため波の反射を防止する機構が必要となり
、モータの構成が複雑で大型化することになる。
また上記楕円形弾性体を用いるもの、及び上記棒状体を
用いるものの何れの場合も移動体の移動に伴って、楕円
形弾性体の場合は半円筒からの距離が変化し、棒状体の
場合は端部からの距離が変化する。即ち、移動体が圧接
する部分からの上記距離が変化するので、波に対する影
響が変化し、移動体が常に一定の進行波を受けるように
成すことが非常に困難である。
用いるものの何れの場合も移動体の移動に伴って、楕円
形弾性体の場合は半円筒からの距離が変化し、棒状体の
場合は端部からの距離が変化する。即ち、移動体が圧接
する部分からの上記距離が変化するので、波に対する影
響が変化し、移動体が常に一定の進行波を受けるように
成すことが非常に困難である。
本発明においては、円筒形状圧電素子の内周面及び外周
面のうちの一方の面に少なくとも1個の電極を設けると
共に、他方の面に複数個の電極を設け、上記複数個の電
極に所定の位相差を有する交流電圧を加えるようにした
振動部と、上記振動部の外周面の一部に接触する部材と
、上記振動部と上記部材とを圧接させる手段とを設けて
いる。
面のうちの一方の面に少なくとも1個の電極を設けると
共に、他方の面に複数個の電極を設け、上記複数個の電
極に所定の位相差を有する交流電圧を加えるようにした
振動部と、上記振動部の外周面の一部に接触する部材と
、上記振動部と上記部材とを圧接させる手段とを設けて
いる。
進行波を発生する上記振動部は円形に形成されているの
で、移動体の位置によらず、移動体は常に均一な圧接力
を受けることになり、移動体の一定な送りを行うことが
できる。
で、移動体の位置によらず、移動体は常に均一な圧接力
を受けることになり、移動体の一定な送りを行うことが
できる。
第1図及び第2図において、保持部材1の内部には、第
3図に示す構造を有する円筒状の振動部2がその大部分
を埋設され且つ外周面の一部を外部に露出させた状態で
保持されている。この振動部1の内部には軸体3が同軸
的に挿通され、この軸体3は上記保持部1に固定されて
いる。この軸体3と振動部2の内周面との間には、半円
筒形のゴム等から成る弾性体4が介在されて、上記振動
部2を加圧及び固定している。
3図に示す構造を有する円筒状の振動部2がその大部分
を埋設され且つ外周面の一部を外部に露出させた状態で
保持されている。この振動部1の内部には軸体3が同軸
的に挿通され、この軸体3は上記保持部1に固定されて
いる。この軸体3と振動部2の内周面との間には、半円
筒形のゴム等から成る弾性体4が介在されて、上記振動
部2を加圧及び固定している。
振動部2の上記外部に露出された部分に接触して移動体
5が矢印a、b方向に移動可能に設けられている。また
一対のガイドローラ6.7が上記移動体5を押圧して、
この移動体5を振動部2に圧接するようにしている。上
記移動体5は石綿入りゴム等から成る弾性体8と金属板
9とを積層した構造を有し、上記弾性体8が振動部2に
接触されている。尚、移動体5はガイドローラ6.7に
依らずガイド棒等に沿って移動させるようにしてもよい
。
5が矢印a、b方向に移動可能に設けられている。また
一対のガイドローラ6.7が上記移動体5を押圧して、
この移動体5を振動部2に圧接するようにしている。上
記移動体5は石綿入りゴム等から成る弾性体8と金属板
9とを積層した構造を有し、上記弾性体8が振動部2に
接触されている。尚、移動体5はガイドローラ6.7に
依らずガイド棒等に沿って移動させるようにしてもよい
。
上記振動部2は第3図に示すように、長さlを有する円
筒状を成す圧電素子10の外周面に1個の電極11が設
けられると共に、内周面に4個の電極12+ 〜124
が設けられて成るものである。
筒状を成す圧電素子10の外周面に1個の電極11が設
けられると共に、内周面に4個の電極12+ 〜124
が設けられて成るものである。
上記円筒状圧電素子10は、矢印Cで示すように内側か
ら外側に向かう方向に分極されたものが用いられている
。電極12.〜124は圧電素子10の全周長さを4等
分するように配されている。
ら外側に向かう方向に分極されたものが用いられている
。電極12.〜124は圧電素子10の全周長さを4等
分するように配されている。
第4図は上記振動部2の駆動回路の実施例を示すもので
ある。
ある。
図において、交流駆動型#13から得られる駆動電圧は
アンプ14を通じて電極121に加えられると共に、9
0゛移相器15により90゛移相された後、アンプ16
を通じて電極12□に加えられる。上記駆動電圧はさら
に180°移相器17により180°移相された後、ア
ンプ18を通じて電極123に加えられると共に、27
0°移相器19により270゛移相された後、アンプ2
0を通じて電極124に加えられる。また電極11は接
地されている。以上によれば、各電極12゜〜124に
は順次に90°づつ位相のずれた電圧が加えられる。即
ち、電極12.に加えられる電圧をcosωtとすれば
、電極12□、123.12には夫々sinωL、 −
cos ωt、−5inωtの電圧が加えられることに
なる。
アンプ14を通じて電極121に加えられると共に、9
0゛移相器15により90゛移相された後、アンプ16
を通じて電極12□に加えられる。上記駆動電圧はさら
に180°移相器17により180°移相された後、ア
ンプ18を通じて電極123に加えられると共に、27
0°移相器19により270゛移相された後、アンプ2
0を通じて電極124に加えられる。また電極11は接
地されている。以上によれば、各電極12゜〜124に
は順次に90°づつ位相のずれた電圧が加えられる。即
ち、電極12.に加えられる電圧をcosωtとすれば
、電極12□、123.12には夫々sinωL、 −
cos ωt、−5inωtの電圧が加えられることに
なる。
この結果、圧電素子10の、各電極121〜124と電
極11とで挟まれた長さλ/4の部分101〜104に
は、順次に90°ずつ位相のずれた半径方向の振動が発
生し、この振動が円周方向に沿って一方向に進行する。
極11とで挟まれた長さλ/4の部分101〜104に
は、順次に90°ずつ位相のずれた半径方向の振動が発
生し、この振動が円周方向に沿って一方向に進行する。
即ち、圧電素子10の円周方向に沿って波長λの進行波
が生じることになる。
が生じることになる。
第1図及び第2図においては、上記進行波の振動が移動
体5に伝えられることにより、この移動体6がa方向又
はb方向に移動する。尚、第1図及び第2図においては
移動体5を固定して、保持部材1に保持された振動部2
を移動させるようにしてもよい。また、ガイドローラ6
.7に代えて他の振動部2を用いてもよい。
体5に伝えられることにより、この移動体6がa方向又
はb方向に移動する。尚、第1図及び第2図においては
移動体5を固定して、保持部材1に保持された振動部2
を移動させるようにしてもよい。また、ガイドローラ6
.7に代えて他の振動部2を用いてもよい。
第5図は本発明の第2の実施例を示すもので、第4図と
対応部分には同一符号を付しである。
対応部分には同一符号を付しである。
本実施例においては、圧電素子10の分極方向を、図の
矢印d、eで示すように前記部分10..10zにおい
て内側から外側に向かう方向とし、前記部分103.1
04において外側から内側に向かう方向としている。こ
れと共に、駆動電源13の駆動電圧をアンプ14.18
を通じcosωtとして電極123.123に加え、上
記駆動電圧を90”移相器15で90°移相させた電圧
をアンプ16.20を通じsinωtとして電極12□
、12、に加えるようにしている。
矢印d、eで示すように前記部分10..10zにおい
て内側から外側に向かう方向とし、前記部分103.1
04において外側から内側に向かう方向としている。こ
れと共に、駆動電源13の駆動電圧をアンプ14.18
を通じcosωtとして電極123.123に加え、上
記駆動電圧を90”移相器15で90°移相させた電圧
をアンプ16.20を通じsinωtとして電極12□
、12、に加えるようにしている。
第6図は本発明の第3の実施例を示すもので、外側に1
個の接地用電極11.と2個の駆動電極12、.12□
とを設けると共に、内側に1個の接地用電極11□と2
個の駆動用電極123.124とを設けた構成となって
いる。
個の接地用電極11.と2個の駆動電極12、.12□
とを設けると共に、内側に1個の接地用電極11□と2
個の駆動用電極123.124とを設けた構成となって
いる。
この振動部2の場合は、各駆動電極121〜124に加
えられる駆動電圧は、駆動電極123.121.122
.124に夫々cos ωt 、 −5inωt、co
s ωし、−5inωtの電圧が加えられる。
えられる駆動電圧は、駆動電極123.121.122
.124に夫々cos ωt 、 −5inωt、co
s ωし、−5inωtの電圧が加えられる。
上述した第1〜第3の実施例の外に圧電素子10の分極
方向と、電極121〜124に加える電圧の位相を種々
選ぶことができる。また、電極12、〜124は4個に
限らず、最小2個から2×n個まで用いることができる
。また駆動電圧は最低2相を必要とする。
方向と、電極121〜124に加える電圧の位相を種々
選ぶことができる。また、電極12、〜124は4個に
限らず、最小2個から2×n個まで用いることができる
。また駆動電圧は最低2相を必要とする。
また圧電素子lOには、移動体5の移動に寄与する半径
方向の振動の外に、軸方向(第3図の長さlの方向)の
振動も発生ずる。この軸方向の振動が移動体6の移動に
影響を及ぼすことを防く゛ためには、半径方向の振動の
周波数が、軸方向の振動の共振周波数よりも低くなるよ
うにすればよい。
方向の振動の外に、軸方向(第3図の長さlの方向)の
振動も発生ずる。この軸方向の振動が移動体6の移動に
影響を及ぼすことを防く゛ためには、半径方向の振動の
周波数が、軸方向の振動の共振周波数よりも低くなるよ
うにすればよい。
このためには振動部2の長さβを、半径方向の振動の1
波長λに対して略lくλ/4の関係となるように選定す
ればよい。
波長λに対して略lくλ/4の関係となるように選定す
ればよい。
振動部2が第3図のように円筒状を成し、その外周面に
波を発生させるように構成されているので、曲率が一定
であり、しかも波の進行方向に対して切れ目がなく、即
ち、端部がなく連続体となっているので、波の散乱や反
射が起きることがない。このため均一な進行波を発生さ
・けることができる。また移動体は振動部の外周面にお
ける特定の部分のみに圧接するので、移動体と振動部と
の相対的な位置によらず波に与える影響は一定となる。
波を発生させるように構成されているので、曲率が一定
であり、しかも波の進行方向に対して切れ目がなく、即
ち、端部がなく連続体となっているので、波の散乱や反
射が起きることがない。このため均一な進行波を発生さ
・けることができる。また移動体は振動部の外周面にお
ける特定の部分のみに圧接するので、移動体と振動部と
の相対的な位置によらず波に与える影響は一定となる。
従って、一定の進行波により、一定の移動送りを行うこ
とができ、モータの構造を小型で簡単にすることができ
る。
とができ、モータの構造を小型で簡単にすることができ
る。
第1〜3図は本発明の第1の実施例を示すもので、第1
図は側面断面図、第2図は斜視図、第3図は振動部の斜
視図、第4図は駆動回路図、第5図は本発明の第2の実
施例を示す回路図、第6図は本発明の第3の実施例を示
す要部の側面図である。 なお図面に用いた符号において、 2−一−−−−−−−−・−振動部 5−・−一−−〜−−−−−−−−−−移動体6.7−
・−・−=−ガイドローラ 1o−−−−−−−−−一・−円筒状圧電素子11−−
−−−−−−一〜−−−−電極12、〜12.−電極 である。
図は側面断面図、第2図は斜視図、第3図は振動部の斜
視図、第4図は駆動回路図、第5図は本発明の第2の実
施例を示す回路図、第6図は本発明の第3の実施例を示
す要部の側面図である。 なお図面に用いた符号において、 2−一−−−−−−−−・−振動部 5−・−一−−〜−−−−−−−−−−移動体6.7−
・−・−=−ガイドローラ 1o−−−−−−−−−一・−円筒状圧電素子11−−
−−−−−−一〜−−−−電極12、〜12.−電極 である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 円筒状圧電素子の内周面及び外周面のうちの一方の面に
少なくとも1個の電極を設けると共に、他方の面に複数
個の電極を設け、上記複数個の電極に所定の位相差を有
する交流電圧を加えることにより、円周方向に進行する
弾性波を発生するようにした振動部、 上記振動部の外周面の一部に接触する部材、上記振動部
と上記部材とを圧接させる手段、を夫々具備して成り、
上記振動部と上記部材とが相対的に移動するようにした
リニア弾性波モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60213426A JPH0646869B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | リニア弾性波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60213426A JPH0646869B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | リニア弾性波モ−タ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6277071A true JPS6277071A (ja) | 1987-04-09 |
JPH0646869B2 JPH0646869B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=16639029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60213426A Expired - Lifetime JPH0646869B2 (ja) | 1985-09-26 | 1985-09-26 | リニア弾性波モ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0646869B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6426373A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Honda Electronic | Ultrasonic drive assembly |
JPS6477484A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-23 | Nec Corp | Ultrasonic motor and method for driving same |
US4997177A (en) * | 1987-10-23 | 1991-03-05 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for conveying object by utilizing vibration |
JPH03147652A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Casio Comput Co Ltd | 搬送装置 |
CN118654195A (zh) * | 2024-08-14 | 2024-09-17 | 季华实验室 | 一种多模块串联的小型管道内窥机器人及其激励方法 |
-
1985
- 1985-09-26 JP JP60213426A patent/JPH0646869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6426373A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-27 | Honda Electronic | Ultrasonic drive assembly |
JPS6477484A (en) * | 1987-09-18 | 1989-03-23 | Nec Corp | Ultrasonic motor and method for driving same |
US4997177A (en) * | 1987-10-23 | 1991-03-05 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for conveying object by utilizing vibration |
JPH03147652A (ja) * | 1989-11-02 | 1991-06-24 | Casio Comput Co Ltd | 搬送装置 |
CN118654195A (zh) * | 2024-08-14 | 2024-09-17 | 季华实验室 | 一种多模块串联的小型管道内窥机器人及其激励方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0646869B2 (ja) | 1994-06-15 |
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