JPS63302771A - 圧電モ−タ - Google Patents

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、圧電たて効果を利用した圧電セラミックを駆
動源とする圧電モータに関する。

〔従来の技術〕

回転動力源として用いられるモータとして、たとえばコ
イルに通電することにより発生する磁界による磁気的な
吸引力を利用して回転Ｍ動を起こさせる電磁型のものが
従来から知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したような電磁型モータでは、コイ
ルや磁石を多用するため、構成部品点数が卆＜、構造が
複雑化し、組立て等が面倒となるばかりでなく、その小
型化が困難であり、さらに電気・機械エネルギ変換効率
の面からも好ましくない等の欠点をもつものであった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって
、上述した電磁型モータ等による問題点を一掃してなる
新規な方式によるモータを提供することを目的としてい
る− 〔問題点を解決するための手段〕 このような脣請に応える些めに１本発明に係る圧電モー
タは、圧電たて効果を利用した圧電セラミックを積層す
ることにより構成された少なくとも三個以上のａｌｌ型
圧電素子と、これら各圧電素子を放射状に配列した状態
で組込み保持する少なくとも三本以上のアームを放射方
向に延設してなるステータと、このステータの周囲を取
囲み各７−ム先端に対向する内周面を有するロータを備
え、積層型圧電素子の伸びで弾性変形されるアーム先端
に対し、ロータ内周面に円周方向斜め外側への押出し力
を作用させる接触部を設けるようにしたものである。

〔作用〕

本発明によれば、積層型圧電素子に電圧を印加して放射
方向に伸張させると、ステータのアームが弾性変形しそ
の先端接触部でロータ内周面に対してその円周方向斜め
外側への押出し力を作用させることができ、これにより
得られる回転力でロータを回転駆動させ得るものである
。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第３図は本発明に係る圧電モータの一実施
例を示すものであり、これらの図において、全体を符号
ｌＯで示す圧電モータは、圧電たて効果を利用した圧電
セラミックを積層して構成した少なくとも三個の積層型
圧電素子１１と、これら各圧電素子１１が組込まれる収
容溝１２ａを有する少なくとも三本の横向きコ字状を呈
するアーム１２を回転中心から放射方向に延設して形成
してなるステータ１３と、このステータ１３におけるア
ーム１２の周囲を取囲むごとく配設されたロータ１４を
備えている。そして、前記各圧電素子１１は、前記アー
ム１２の収容溝１２ａ内に組込まれることにより、ステ
ータ１３に対して放射状に配列され、かつこれら各圧電
素子１１のロータ回転方向−側寄りに偏って設けられる
アーム１２先端部分には、前記ロータ内周面１４ａに選
択的に当接して後述する押出し力を作用させるためのス
テータ接触部１５が突設されている。

なお、図中１３ａはステータ本体、１３ｂはその上部に
突設された軸部で、この軸ｆｌ１３ｂの先端側から円周
方向の一側に二字状切欠きによる前記収容溝１２ａを有
するアーム１２が放射方向に突設されている。また、前
記ロータ１４は５図示しないが、前記軸部１３ｂと同軸
上で回転自在に軸支されていることは勿論である。

このような構成において、各圧電素子１１に電圧を印加
し、これら各圧電素子１１を第２図中矢印ａ方向に伸張
させる。すると、これら圧電素子１１の伸びで弾性変形
してロータ内周面１４ａ側に押出されるアーム１２のス
テータ接触部１５は、図中矢印す方向に変位しようとし
、これによりステータ接触部１５でロータ１４を円周方
向斜め外側に押出す力を発生させるこ・とができる、そ
して、この押出し力がロータ１４を回転させる回転力と
なる。したがって、上述した各ａｍ型圧電素子１１に電
圧を周期的にかつ連続的に加えることにより、上述した
動きが繰り返されるため。

ロータ１４は図中矢印Ｃ方向に連続的に回転され、モー
タとしての機能を発揮し得るものである。

ここで、このような圧電素子１１に対する電圧の印加方
法として、全ての圧電素子１１に同時に、あるいは個々
の圧電素子１１に順次連続して行なうように制御するこ
とは自由で、必要に応じて適宜選択するとよい。

なお５本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由で、
たとえばアーム１２を有するステータ１３、ロータ１４
等の形状等を始めとして、種々の変形例が考えられるこ
とは、容易に理解されよう。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る圧電モータによれば、
圧電たて効果を利用した圧電セラミックによる積層型圧
電素子を、ステータのアームに対し放射状に配列して組
込み、かつこのステータの周囲を取囲むように設けたロ
ータの内周面に、このロータを回転させ得る回転モーメ
ントをもった押出し力を作用させるようにしたので、構
Ｔ＆部品点数が少なく簡単かつ安価な構成にもかかわら
ず、モータ全体の小型化を達成することがきわめて簡単
に行なえ、またＭＷ型圧電素子に加える″宅圧が小さく
ても比較的大きな発生力を得ることができるため、高ト
ルクのモータを提供できる等の種々優れた効果がある。

さらに、本発明によれば、圧電素子の周期的な伸びの発
生により回転力が得られることから、圧電素子の駆動波
形は周期的なパルスばかりでなく、正弦波でもよく、駆
動波形の制限が少ないため、駆動回路も簡単に構成でき
る等の利点がある。また、ステータのアームにより圧電
素子を放射状に配列しその伸びによる発生力を全て放射
方向に作用させているため１発生力のロスが少なく、電
気・機械エネルギ変換効率の面からも優れている等の利
点もある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係る圧電モータの一実施例を示すものであ
って、第１図は動作を説明するための概略平面図、第２
図および第３図は要部平面図および要部断面図である。 １０・・・・圧電モータ、１１・・・・積層型圧電素子
、１２・・・・アーム、１３・・・・ステータ、１４・
・・・ロータ、１４ａ・・・・ロータ内周面、１５・・
・・ステータ接触部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧電たて効果を利用した圧電セラミックを積層すること
   により構成された少なくとも三個以上の積層型圧電素子
   と、これら各圧電素子を放射状に配列した状態で組込み
   保持する少なくとも三本以上のアームを放射方向に延設
   してなるステータと、このステータの周囲を取囲み各ア
   ーム先端に対向する内周面を有するロータを備え、前記
   積層型圧電素子の伸びにより弾性変形される前記ステー
   タのアーム先端に対し、前記ロータ内周面に円周方向斜
   め外側への押出し力を作用させる接触部を設けたことを
   特徴とする圧電モータ。