JPS63305772A - 波動モ−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、圧電素子を利用した波動モータに関するもの
である。

〔発明の概要〕

本発明は、２つの圧電素子を利用した波動モータにおい
て、２つの圧電素子の電気及び機械的な特性を均一化す
るために振動体を挟待するように圧電素子を同心上で接
合し、圧電素子に周波電圧を印加したときに生ずる振動
体の振幅を径方向で増幅するように、圧電素子の外径よ
り振動体の径を太き（したものであり、こうすることに
より、振幅の増幅が図られ、さらに、駆動軸の取り出し
が容易で加工性に富む振動体で、表面粗さも良くでき、
駆動効率の向上が達成できる。

〔従来の技術〕

従来の２つの圧電素子を利用した波動モータは、特開昭
６０−９１８７８号公報の様に、圧電素子を２枚重ね接
合し、それを振動体に接合して、振動体表面で移動体を
駆動する方法と、振動体を挟待するように圧電素子を接
合し、圧電素子の面上で移動体を駆動する方法がある。

第５図、第６図にその例を示す断面図を示す。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の２枚の圧電素子を重ね接合して振動体に接合する
波動モータでは、移動体の接触は振動体の面と行えるが
、振動体と接合される側の圧電素子とそうでない圧電素
子に、同じ容量、Ｑ値などの圧電素子の特性のものでも
、接合によって特性が変化し各々の特性がアンバランス
となり、波動モータとして効率の低下を招く。

また、振動体を２枚の圧電素子で挟待した波動モータに
おいては、移動体が駆動力を得るためには、圧電素子の
表面と接触することになり、圧電素子表面の粗さが駆動
力伝達効率を低下させる。

また振幅の増幅のためには、圧電素子の表面にさらに、
振動体を接合しなくてはならず、新たな問題が発生する
こととなる。

本発明の目的は、２枚の圧電素子で振動体を挟待するよ
うに接合した固定子を有する波動モータにおいて、駆動
効率の高い波動モーフを供給することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、本発明においては、圧
電素子の外径より振動体外径を大きくし、移動体を振動
体の圧電素子外径より大きい部分で接触させるようにし
た。

また、振動体の圧電素子外径より大きい部分に周方向に
くし歯状にスリットを入れ、さらに移動体の接触する部
分を円環状に隆起させた。

〔作用〕

主起のような構成によれば、２枚の圧電素子の特性を均
一化するために、振動体を挟待するように圧電素子を接
合した固定子を有する波動モータにおいて、移動体の接
触面が圧電素子に比較して表面粗さを密にすることが容
易な振動体となり、接触面での駆動効率の低下が抑止で
きる。

また、接触面が圧電素子外径よりも外側であるため、径
方向の振動モードが１次である場合はもちろん、２次で
も、径方向の振幅の増幅が達成される 圧電素子外径より外側の振動体の部分を径方向にくし歯
状にスリットを入れることにより、圧電素子の変位増幅
の抵抗として働く振動体の機械的な反発を少なくするこ
とができ、さらに移動体と接する円環部を隆起させるこ
とで、周方向の変位の増幅ともなる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の代表的な実施例を示したものである。

圧電素子１０１と１０２は、振動体１０３を挟待するよ
うに接合され固定子を構成し、振動体は第２図に示すよ
うに外端にくし歯状スリットが設けられ、移動体１０４
と接合されている摩擦材１０５との接触面ば隆起してい
る。なお固定子は、固定軸１０６ａと一体形成でも良い
が図では、固定台１０６と一体形成されている軸１０６
ａに打ち込み等により挿嵌され、固定されているこのよ
うに固定子の中心を支持固定することで振動の減衰を少
な（することができる、さらに移動体１０４には軸受ベ
アリング１０７が打ち込みにより一体形成され、軸１０
６ａに軸通されて、軸１０６ａを回転中心として、回転
可能となっている。またコイルバネ１０８はナツト１０
９により、移動体１０４と振動体１０３を一定の圧力で
接触するようにする加圧手段である。もちろん、加圧手
段は他の方法でも良いが一例としてあげておく。

圧電素子１０２．１０２へ周波電圧印加手段１１０．１
１１により各々位相の異なる周波電圧を印加することに
より、圧電素子１０１．１０２は屈曲振動し、弾性部材
である振動体に貼りつけられていることで、進行性振動
波を発生させ、振動体１０３にある接触圧をもって接触
している回転可能な移動体１０４に接合されている摩擦
材１０５は振動体１０３との摩擦により移動体１０４は
回転させられる。

第３図、第４図は、本発明によって圧電素子外径部の振
幅が、増幅される様子を示す。

第３図では、径方向の振動モードが１次の場合であるが
、振幅は径方向に沿って大きくなっていくが本発明のよ
うに、駆動力の取り出しを振動体外端で行なうことによ
り、駆動効率の向上が図られる。また本発明では、外径
部にくし歯状スリット１０３ｂを複数、設けることによ
り、第３図、第４図の点線で示すごとく、振動体外径部
の機械的反発が少なくなり、振幅が大きくなることがわ
かる。

第４図は径方向の振動モードが２次の場合を示すが、通
常２次の場合の駆動力の取り出しは第５図に示すごとく
、Ａ点で行っているが、本発明によれば、振動モード２
次の場合においても振動体の外径を圧電素子外径より十
分大きくすることで振幅の増幅ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２枚の圧電素子からなる波動モータに
おいて、従来の駆動力を振動体表面から取り出すために
、２枚の圧電素子を積層して振動体に接合した場合の接
着による圧電索子の特性のアンバランスが生ずるという
欠点、また接着による圧電素子の特性のアンバランスを
なくするために振動体を挟待するように圧電素子を接合
した場合の駆動力の取り出しが圧電素子表面となるため
の効率の低下を招くという欠点を解決でき、さらには振
幅の増幅機構を有するために、駆動効率の向上を図るこ
とができる。

つまり、波動モータの得たい出力特性が決まっていれば
、従来の波動モータで使用する圧電素子よりも小さい面
積の圧電素子でよく、コスト及び入力電力の低減が可能
となる。

また、圧電素子と振動体からなる固定子の固定を固定子
中心に配設された軸で行なうため、振動の減衰なしに固
定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な実施例を示す断面図、第２図
は第１図の圧電素子と振動体からなる固定子の平面図、
第３図は固定子の径方向の振動モードが１次になるよう
に圧電素子に周波電圧を印加したときの固定子の径方向
の振幅量を示す説明図、第４図は振動モードが２次の場
合の固定子の径方向の振幅の変化を示す説明図、第５図
、第６図は従来の２枚の圧電素子を用い波動モータの例
を示す断面図である。 １０１．１０２，５０２，６０１，６０２　・・・圧電
素子１０３　、５０３．６０３　　・・・・・・・振動
体１０３ａ・・・・・・・・・・・駆動取り出し部１０
４．５０４，６０４　　・・・・・・・移動体１０５、
５０５．６０５　　・・・・・・・摩擦材１０６　　・
・・・・・・・・・・固定台１０６ａ・・・・・・・・
・・・固定軸１０６ｂ・・・・・・・・・・・固定軸に
切られたおねじ部 １０７．６０７　　・・・・・・・・・回転軸受用ベア
リング １０８　・・・・・・・・・・・コイルバネ１０９　　
・・・・・・・・・・・ナンド１１０．１１１，５１０
，５１１，６１０，６１１・・・信号源以上 出願人　セイコー電子工業株式会社 代理人　弁理士　最　上　　務（他１名）第１図 第２図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの圧電素子にそれぞれ位相の異なる周波電圧
   を印加し、圧電素子が接合されている弾性部材からなる
   振動に生ずる進行性振動波によって、振動体と接触する
   移動体を駆動する波動モータにおいて、２つの圧電素子
   は、振動体を挟待するように接合され、更には振動体の
   外径が圧電素子の外径よりも大きいことを特徴とする波
   動モータ。
2. （２）振動体は径の中心に一体または別体形成された軸
   を有する特許請求の範囲第１項記載の波動モータ。
3. （３）振動体の圧電素子の外径より大きい面と移動体が
   面接触する特許請求の範囲第１項記載の波動モータ。
4. （４）振動体の圧電素子の外径より大きい部分に、径方
   向に複数のくし歯状スリットを設けた特許請求の範囲第
   １項記載の波動モータ。
5. （５）振動体の圧電素子の外径より大きい部分に厚みの
   異なる帯状円環部を設けた特許請求の範囲第１項記載の
   波動モータ。