[go: up one dir, main page]

JP2000308374A - Screw rod drive mechanism by ultrasonic-wave vibrator - Google Patents

Screw rod drive mechanism by ultrasonic-wave vibrator

Info

Publication number
JP2000308374A
JP2000308374A JP11106741A JP10674199A JP2000308374A JP 2000308374 A JP2000308374 A JP 2000308374A JP 11106741 A JP11106741 A JP 11106741A JP 10674199 A JP10674199 A JP 10674199A JP 2000308374 A JP2000308374 A JP 2000308374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screw rod
vibrator
ultrasonic
rotation
ball
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.)
Granted
Application number
JP11106741A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3161708B2 (en
Inventor
Katsuyuki Fujimura
克之 藤邨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CENTRAL GIKEN KOGYO KK
Original Assignee
CENTRAL GIKEN KOGYO KK
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CENTRAL GIKEN KOGYO KK filed Critical CENTRAL GIKEN KOGYO KK
Priority to JP10674199A priority Critical patent/JP3161708B2/en
Publication of JP2000308374A publication Critical patent/JP2000308374A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3161708B2 publication Critical patent/JP3161708B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a vibrator to change phase of voltage to be impressed to a couple of piezoelectric actuators in order to improve the operation efficiency of normal rotation and inverse rotation and eliminate useless operation. SOLUTION: A vibrator 10 to which a voltage actuator is connected and fixed is inserted into a vibrator holder 13 and moreover it is then inserted to a vibrator supporting plate 7 so that the vibrator holder 13 can rotate. The vibrator 10 is provided to a screw rod 8 to elastically operate with a spring 11 in the screw groove, so that the vibrator holder 13 can rotate around the inserting part of the vibrator supporting plate 7. A moving base 6 is moved in the axial direction of the screw rod 8 with rotation thereof, and thereby the vibrator 10 wherein the piezoelectric actuator is connected and fixed to the rotating drive source of the screw rod 8 is provided to the groove of the screw rod, resulting in the elastic operation to give ultrasonic-wave vibration for the rotation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は超音波モータ駆動方法に
関するが、詳しくは超音波駆動子によるスクリューロッ
ドの駆動方法とその駆動機構に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic motor driving method, and more particularly, to a method of driving a screw rod by an ultrasonic driver and a driving mechanism thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のスクリューロッド駆動方法として
は、ボールネジ式による方法が一般的であり、例えば図
8に示すようなサーボモータ駆動機構がある。ここに示
すボールネジの基本的な形状は、スクリューロッドと同
一であってボールとボールナットとを組み合わせて使用
するネジ棒のことでありスクリューロッドとは区別す
る。図中31はボールネジサーボモータ駆動機構、32
はボールネジ、33はボールネジ受台、34はベアリン
グ、35はボールナット、36はボール、37はカップ
リング及び38はサーボモータである。
2. Description of the Related Art As a conventional screw rod driving method, a ball screw method is generally used. For example, there is a servo motor driving mechanism as shown in FIG. The basic shape of the ball screw shown here is the same as the screw rod, and is a screw rod used by combining a ball and a ball nut, and is distinguished from the screw rod. In the figure, reference numeral 31 denotes a ball screw servo motor driving mechanism;
Is a ball screw, 33 is a ball screw receiving stand, 34 is a bearing, 35 is a ball nut, 36 is a ball, 37 is a coupling, and 38 is a servomotor.

【0003】本図からも明らかのように、従来方式によ
るサーボモータ駆動機構は、ボール36の投入用ボール
ネジ32を設け、このボールネジ32をベアリング3
4、34を介してボールネジ受台33、33間に装設
し、更にボール36が内臓されているボールナットを前
記ボールネジ32の部分に装設されている。更に、ボー
ルネジ32の一端にはサーボモータ38に連動されてい
るカップリング37に連着されている。すなわち、ボー
ルネジ受台33にボール36に密封したボールナット3
5をボールネジ32が回転できるようにセットし、更に
ボールネジ32の一端にサーボモータ38をカップリン
グ37で接続したものである。そして、サーボモータ3
8を正転又は逆転させることでボールネジ32を回転さ
せてボールナット35をボールネジ32の軸方向に移動
させるものである。
As is apparent from FIG. 1, the conventional servo motor driving mechanism has a ball screw 32 for inserting a ball 36, and this ball screw 32 is
The ball screw is mounted between the ball screw receiving bases 33 and 33 via the ball screws 4 and 34, and a ball nut having a ball 36 therein is mounted on the ball screw 32. Further, one end of the ball screw 32 is connected to a coupling 37 which is linked to a servo motor 38. That is, the ball nut 3 sealed with the ball 36 is mounted on the ball screw receiving base 33.
5 is set so that the ball screw 32 can rotate, and a servo motor 38 is connected to one end of the ball screw 32 by a coupling 37. And the servo motor 3
By rotating the ball screw 32 forward or backward, the ball screw 32 is rotated to move the ball nut 35 in the axial direction of the ball screw 32.

【0004】この従来機構は、カップリング37を介し
てサーボモータ38の左右回転の駆動をボールネジ32
に伝導することによって、ボールナット35に内臓され
ているボール36を介してボールネジ32の軸方向にボ
ールナット35を移動させるものである。なお、ワーク
を移動させるための負担はレールやスライダー等(図示
せず)が利用されているので、ボールネジ32のラジア
ル方向に負担がかからないように使用されている。
This conventional mechanism controls the right and left rotation of a servo motor 38 via a coupling 37 by a ball screw 32.
The ball nut 35 is moved in the axial direction of the ball screw 32 via the ball 36 contained in the ball nut 35 by the conduction of the ball nut 35. Since the rails and sliders (not shown) are used to move the work, the ball screws 32 are used so that the load is not applied in the radial direction.

【0005】このような従来のサーボモータ駆動機構を
用いたボールネジ式には、次のような多くの欠陥ないし
は問題点がある。 ア、ボールネジとボールナットとの組み合わせにおい
て、必ず最少限の隙間が生ずるので常にガタつきによる
障害が発生する。 イ、スムースに回転させるためにはボール・ボールナッ
ト・サーボモータ等が必要とされるので、小スペース化
や省エネルギー化においても多くの問題がある。 ウ、長い間使用することによって、ボール・ボールナッ
ト・ボールネジ間の摩耗が増大するので、ガタつきが大
きくなってバックラッシュが大きくなる。 エ、ボールネジ機構においては、必ず回転摩耗を零に近
づけることとガタを最少にしなくてはならないという矛
盾があるので多くの努力が必要となる。
[0005] The ball screw type using such a conventional servo motor driving mechanism has a number of defects or problems as follows. A) In the combination of a ball screw and a ball nut, a minimum gap always occurs, so that an obstacle due to rattling always occurs. Since a ball, a ball nut, a servomotor, and the like are required for smooth rotation, there are many problems in reducing the space and saving energy. C. By using for a long time, the wear between the ball, the ball nut and the ball screw increases, so that the backlash increases and the backlash increases. D. In the ball screw mechanism, a lot of effort is required because there is a contradiction that the rotational wear must be kept close to zero and the backlash must be minimized.

【0006】かかる従来機構の問題点を解消するため、
例えば本願出願人が開発した超音波振動によるスクリュ
ーロッドの駆動方法(特願平10−140655号)が
ある。この駆動方法は、振動子と圧電アクチェータとを
一体にしかつスプリングを介してスクリューロッドに弾
設し、該スクリューロッドの周囲へ振動子より一定の圧
力を加えて常に大きな摩擦をスクリューロッドに与え、
かつ該振動子の右側又は左側のいずれか一方にそれぞれ
時計方向又は反時計方向に回転する電圧を加えてなるこ
とを特徴とする超音波振動によるスクリューロッド駆動
方法の提供にあり、また前記振動子の摩擦抵抗が少なく
するために電通してない振動子に微電圧を加えて微振動
させる駆動方法であり、また前記振動子とスクリューロ
ッドとの接触圧をテーパ部で受け該接触圧の強度をスプ
リングの圧縮力で決めるスクリューロッド駆動方法であ
り、また前記振動子への各電圧がOFFの時にテーパ部
の接触圧で静止位置が安定しかつ摩擦抵抗が最大となる
駆動方法であり、また前記振動子の摩擦部に多少の摩耗
が生じても常にガタツキが生じることなく自動的に調整
される駆動方法である。
In order to solve the problems of the conventional mechanism,
For example, there is a method of driving a screw rod by ultrasonic vibration developed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 10-140655). In this driving method, a vibrator and a piezoelectric actuator are integrated and elastically mounted on a screw rod via a spring, and a constant pressure is applied from the vibrator to the periphery of the screw rod to always give a large friction to the screw rod.
And a screw rod driving method by ultrasonic vibration characterized by applying a clockwise or counterclockwise rotating voltage to either the right side or the left side of the vibrator. This is a driving method in which a micro-voltage is applied to a vibrator that is not electrically conductive to reduce the frictional resistance of the vibrator, and a micro-vibration is applied.The contact pressure between the vibrator and the screw rod is received by a tapered portion to reduce the strength of the contact pressure. A screw rod driving method determined by a compression force of a spring, and a driving method in which a stationary position is stabilized and a frictional resistance is maximized by a contact pressure of a tapered portion when each voltage to the vibrator is OFF. This is a driving method in which even if the friction portion of the vibrator is slightly worn, it is automatically adjusted without any backlash.

【0007】更に、振動子と圧電アクチェータとを一体
にしかつベアリングを介して装設してなるスクリューロ
ッドを設け、かつ該スクリューロッドの周囲へ振動子よ
り一定の圧力をスプリングにて与え常に大きな摩擦を与
えることを特徴とする超音波振動によるスクリューロッ
ド駆動機構の提供にあり、また前記振動子の先端部が凸
型若しくは凹型のものをスクリューロッドに弾設してな
る超音波振動によるスクリューロッド駆動機構の提供に
ある。
[0007] Further, a screw rod is provided in which the vibrator and the piezoelectric actuator are integrated with each other and mounted via a bearing, and a constant pressure is applied from the vibrator to the periphery of the screw rod by a spring to always produce a large friction. The present invention provides a screw rod drive mechanism by ultrasonic vibration characterized by providing a screw rod drive by ultrasonic vibration in which a tip end of the vibrator is elastically provided on a screw rod. In providing the mechanism.

【0008】すなわち、従来より使用されているボール
ナット・ボール・ボールネジ等による加工精度ではガタ
ツキを最少限に押さえるために超精密加工精度で仕上ら
れている。そして、サーボモータとの組合せによって一
軸ロボットを形成しているのに対して、本発明では振動
子の先端部がスクリューロッドのV溝に常に数個圧接さ
れているので通常加工精度の仕上がりでもガタツキもな
く常に安定な状態で振動子受台がセットされている。
That is, in the processing accuracy using conventionally used ball nuts, balls, ball screws, etc., the finishing is performed with ultra-precision processing accuracy in order to minimize rattling. While a single-axis robot is formed by a combination with a servomotor, in the present invention, since several tips of the vibrator are always pressed against the V-groove of the screw rod, the end of the vibrator can be loose even in a finish with normal machining accuracy. The transducer cradle is always set in a stable state.

【0009】具体的には、図6及び図7に示すようにス
クリューロッド22をスクリューロッド受台23、23
間に装着し、このスクリューロッド22に圧電アクチャ
ータ26を付設した振動子受台25が嵌装されている。
すなわち、スクリューロッド受台23、23間にベアリ
ング24、24の軸受けを介してスクリューロッド22
を装着し、更に振動子受台25に振動子と圧電アクチャ
ータ26とを一体形成したものをスプリング28を圧縮
するようにスプリング係止具29でセットしたものであ
る。このようにセットすることによって、振動子はスク
リューロッド22の周囲へ一定の圧力をもって押さえら
れて常に大きな摩擦が与えられることになる。
More specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, the screw rod 22 is
A vibrator pedestal 25 having a piezoelectric actuator 26 attached to the screw rod 22 is fitted between the screw rods 22.
That is, the screw rod 22 is supported between bearings 24, 24 between the screw rod receiving bases 23, 23.
Is mounted, and a vibrator and a piezoelectric actuator 26 are integrally formed on a vibrator pedestal 25 and set with a spring locking tool 29 so as to compress a spring 28. By setting the vibrator in this manner, the vibrator is pressed with a constant pressure around the screw rod 22 so that a large friction is always applied.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の超
音波振動によるスクリューロッドの駆動方法に改良を加
えたところに、本発明が解決しようとする課題を有す
る。
The improvement of the conventional method of driving a screw rod by ultrasonic vibration as described above has an object to be solved by the present invention.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の如き課題
を解決するために開発したものであって、超音波の振動
子によりスクリューロッドの周囲へ一定圧力を加圧して
スクリューロッドに摩擦を与える超音波振動子によるス
クリューロッドの駆動方法において、前記振動子のコー
ナに圧電アクチュータを接合しかつスプリングを介して
二本の足がスクリューロッドの中心軸部に対向させて溝
部に弾設し、該スクリューロッドの周囲に振動子より一
定の圧力を加圧して常に大きな摩擦をスクリューロッド
に与えかつ2個の圧電アクチュータに印加する電圧の位
相を変えて設定し該位相の切り替えによりスクリューロ
ッドの回転を変えることを特徴とする超音波振動子によ
るスクリューロッド駆動方法の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and a constant pressure is applied to the periphery of the screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. In the method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator to be provided, a piezoelectric actuator is joined to a corner of the vibrator, and two legs are elastically provided in a groove portion opposed to a central shaft portion of the screw rod via a spring, A constant pressure is applied to the periphery of the screw rod from the vibrator to always apply a large friction to the screw rod, and the phase of the voltage applied to the two piezoelectric actuators is changed and set. Another object of the present invention is to provide a screw rod driving method using an ultrasonic vibrator characterized by changing

【0012】また本発明は、超音波の振動子によりスク
リューロッドの周囲へ一定圧力を加圧してスクリューロ
ッドに摩擦を与える超音波振動子によるスクリューロッ
ドの駆動機構において、前記スクリューロッドをベース
の両端に固定されている軸受側板間に装着しかつスクリ
ューロッドの両端はペアリングで支持し、更に圧電アク
チェータを振動子に接着固定しかつ振動子ホルダに挿入
すると共に振動子ホルダを振動子支持板に装着し、該振
動子支持板の挿入部を中心にかつ回転可能な状態で振動
子をスクリューロッドに弾設してなることを特徴とする
超音波振動子によるスクリューロッド駆動機構の提供に
あり、また前記超音波振動子によるスクリューロッドの
駆動機構において前記振動子を2個の圧電アクチェータ
を印可する電圧の位相変えにより正転及び逆転作用を高
効率にする超音波振動子によるスクリューロッド駆動機
構の提供にある。
The present invention also provides a screw rod drive mechanism using an ultrasonic vibrator for applying a constant pressure to the periphery of a screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. Mounted between the bearing side plates fixed to the bearing and supported on both ends of the screw rod by pairing.Furthermore, the piezoelectric actuator is adhesively fixed to the vibrator and inserted into the vibrator holder. It is to provide a screw rod drive mechanism by an ultrasonic vibrator, wherein the vibrator is mounted on the screw rod in a rotatable state around the insertion portion of the vibrator support plate. In the driving mechanism of the screw rod by the ultrasonic vibrator, the vibrator is driven by a voltage applied to two piezoelectric actuators. Certain forward and reverse action by changing phase to provide a screw rod drive mechanism according to the ultrasonic vibrator to a high efficiency.

【0013】すなわち、本発明の特徴は従来の超音波振
動子によるスクリューロッドの駆動方法とその駆動機構
のうち、振動子が2個の圧電アクチェータを印可する電
圧の位相を変えて振動子の正転と逆転動作の効率化を図
るところにある。
That is, the feature of the present invention is that, among the conventional method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator and its driving mechanism, the vibrator changes the phase of the voltage applied to two piezoelectric actuators to correct the vibrator. The aim is to improve the efficiency of the rotation and reverse rotation operations.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の実態形態は、超音波の振
動子によりスクリューロッドの周囲へ一定圧力を加圧し
てスクリューロッドに摩擦を与える超音波振動子による
スクリューロッドの駆動方法において、前記振動子のコ
ーナに圧電アクチュータを接合しかつ二本の足がスクリ
ューロッドの中心軸部に対向させて溝部に弾設し、該ス
クリューロッドの周囲に振動子により一定の圧力を加圧
して常に大きな摩擦をスクリューロッドに与えかつ2個
の圧電アクチュータに印加する電圧の位相を変えて設定
し該位相の切り替えによりスクリューロッドの回転を変
えることを特徴とする超音波振動子によるスクリューロ
ッド駆動方法であるから、振動子を2個の圧電アクチェ
ータを印可する電圧の位相変えによって正転と逆転の動
作効率を高めると共に無駄を少なくすることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention relates to a method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator which applies a constant pressure to the periphery of the screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. A piezoelectric actuator is joined to the corner of the vibrator, and two feet are elastically provided in the groove so as to face the central shaft of the screw rod, and a constant pressure is applied by the vibrator around the screw rod to always increase the pressure. A screw rod driving method using an ultrasonic vibrator, characterized in that friction is applied to a screw rod, the phase of a voltage applied to two piezoelectric actuators is changed and set, and the rotation of the screw rod is changed by switching the phase. From the above, if the operating efficiency of forward rotation and reverse rotation is increased by changing the phase of the voltage applied to the vibrator to two piezoelectric actuators, It is possible to reduce the waste to.

【0015】また本発明の実施形態は、超音波の振動子
によりスクリューロッドの周囲へ一定圧力を加圧してス
クリューロッドに摩擦を与える超音波振動子によるスク
リューロッドの駆動機構において、前記スクリューロッ
ドをベースの両端に固定されている軸受側板間に装着し
かつスクリューロッドの両端はペアリングで支持し、更
に圧電アクチェータを振動子に接着固定しかつ振動子ホ
ルダに挿入すると共に振動子ホルダを振動子支持板に装
着し、該振動子支持板の挿入部を中心にかつ回転可能な
状態で振動子をスクリューロッドに弾設してなることを
特徴とする超音波振動子によるスクリューロッド駆動機
構であり、また前記超音波振動子によるスクリューロッ
ドの駆動機構において、前記振動子を2個の圧電アクチ
ェータを印可する電圧の位相変えにより正転及び逆転作
用を高効率にする超音波振動子によるスクリューロッド
駆動機構であるから、従来の駆動機構よりも簡単な機構
であると共に作動操作も簡便となる。
An embodiment of the present invention is directed to a screw rod driving mechanism using an ultrasonic vibrator for applying a constant pressure to the periphery of the screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. Attached between the bearing side plates fixed to both ends of the base and supported on both ends of the screw rod by pairing, furthermore, the piezoelectric actuator is bonded and fixed to the vibrator and inserted into the vibrator holder, and the vibrator holder is attached to the vibrator. A screw rod drive mechanism by an ultrasonic vibrator, wherein the vibrator is elastically mounted on the screw rod in a state where the vibrator is mounted on the support plate and rotatable around the insertion portion of the vibrator support plate. In the driving mechanism of the screw rod by the ultrasonic vibrator, two vibrators are applied to the vibrator. Since the forward and reverse action by changing pressure of the phase which is screw rod drive mechanism with ultrasonic transducers that efficiently, working operation also becomes easy with a simple mechanism than conventional drive mechanism.

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面に従って本発明の実施例について
説明する。図1から図5は、本発明からなる超音波振動
子によるスクリューロッドの駆動機構を示したものであ
る。図中1はベース、2は軸受側板、3はレール、4は
スライダー、5はベアリング、6は移動台、7は振動子
支持板、8はスクリューロッド、9は圧電アクチェー
タ、10は振動子、11はスプリング、12はスプリン
グ押え、13は振動子ホルダーである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 show a driving mechanism of a screw rod by an ultrasonic transducer according to the present invention. In the figure, 1 is a base, 2 is a bearing side plate, 3 is a rail, 4 is a slider, 5 is a bearing, 6 is a moving table, 7 is a vibrator support plate, 8 is a screw rod, 9 is a piezoelectric actuator, 10 is a vibrator, 11 is a spring, 12 is a spring presser, and 13 is a vibrator holder.

【0017】本発明のスクリューロッド駆動機構は、ス
クリューロッド8をベース1の両端に固定されている軸
受側板2、2間に装着し、更にスクリューロッド8の両
端はベアリング5で支持されている。一方、電圧アクチ
ェータ9を振動子10に接着固定したものを振動子ホル
ダ13に挿入し、更にその振動子ホルダ13が回転する
ように振動子支持板7に挿入し装着されている。そし
て、この振動子支持板7の挿入部を中心にして回転可能
になるようにネジ溝に振動子10がスプリング11でも
ってスクリューロッド8に弾設されている。なお、その
強さの調節はスプリング押え12で行うよう構成されて
いる。すなわち、本発明の特徴とするところは移動台6
がスクリューロッド8の回転によってスクリューロッド
8の軸方向に移動させてせてスクリューロッド8の回転
駆動源に圧電アクチュータ9を接着固定した振動子10
をスクリューロッド8の溝に弾設させ、そこに超音波振
動を与え回転させるものである。この場合、振動子10
は2個の圧電アクチェータ9を印可する電圧の位相を変
えて正転及び逆転の動作効率をよくすると共に無駄を少
なくするものである。
In the screw rod drive mechanism of the present invention, a screw rod 8 is mounted between bearing side plates 2 and 2 fixed to both ends of a base 1, and both ends of the screw rod 8 are supported by bearings 5. On the other hand, the voltage actuator 9 which is bonded and fixed to the vibrator 10 is inserted into the vibrator holder 13, and further inserted and mounted on the vibrator support plate 7 so that the vibrator holder 13 rotates. A vibrator 10 is elastically mounted on a screw rod 8 by a spring 11 in a screw groove so as to be rotatable around the insertion portion of the vibrator support plate 7. The strength is adjusted by the spring retainer 12. That is, the feature of the present invention is that
Is moved in the axial direction of the screw rod 8 by the rotation of the screw rod 8, and a vibrator 10 in which a piezoelectric actuator 9 is bonded and fixed to a rotation drive source of the screw rod 8.
Is elastically provided in the groove of the screw rod 8, and ultrasonic vibration is applied thereto to rotate. In this case, the vibrator 10
Is to change the phase of the voltage applied to the two piezoelectric actuators 9 to improve the forward and reverse operation efficiency and reduce waste.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は、超音波の振動子によりスクリ
ューロッドの周囲へ一定圧力を加圧してスクリューロッ
ドに摩擦を与える超音波振動子によるスクリューロッド
の駆動方法において、前記振動子のコーナに圧電アクチ
ュータを接合しかつ二本の足がスクリューロッドの中心
軸部に対向させて溝部に弾設し、該スクリューロッドの
周囲に振動子より一定の圧力を加圧して常に大きな摩擦
をスクリューロッドに与えかつ2個の圧電アクチュータ
に印加する電圧の位相を変えて設定し該位相の切り替え
によりスクリューロッドの回転を変えることを特徴とす
る超音波振動子によるスクリューロッド駆動方法であ
り、更に本発明は超音波の振動子によりスクリューロッ
ドの周囲へ一定圧力を加圧してスクリューロッドに摩擦
を与える超音波振動子によるスクリューロッドの駆動機
構において、前記スクリューロッドをベースの両端に固
定されている軸受側板間に装着しかつスクリューロッド
の両端はペアリングで支持し、更に圧電アクチェータを
振動子に接着固定しかつ振動子ホルダに挿入すると共に
振動子ホルダを振動子支持板に装着し、該振動子支持板
の挿入部を中心にかつ回転可能な状態で振動子をスクリ
ューロッドに弾設してなることを特徴とする超音波振動
子によるスクリューロッド駆動機構であり、また前記超
音波振動子によるスクリューロッドの駆動機構におい
て、前記振動子を2個の圧電アクチェータを印可する電
圧の位相変えにより正転及び逆転作用の高効率にする超
音波振動子によるスクリューロッド駆動機構であるから
2個の圧電アクチェータを印可する電圧の位相変えによ
って振動子の正転と逆転の動作効率を高めると共に無駄
を少なくすることができる。
According to the present invention, there is provided a method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator for applying a constant pressure to the periphery of the screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. The piezoelectric actuator is joined and the two feet are elastically provided in the groove so as to face the central shaft of the screw rod, and a constant pressure is applied from the vibrator around the screw rod to always apply a large friction to the screw rod. A method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator, characterized by changing and setting the phase of a voltage applied and applied to two piezoelectric actuators, and changing the rotation of the screw rod by switching the phase. Ultrasonic vibration that applies a constant pressure to the periphery of the screw rod by an ultrasonic vibrator and applies friction to the screw rod In the screw rod driving mechanism, the screw rod is mounted between bearing side plates fixed to both ends of the base, and both ends of the screw rod are supported by pairing, and the piezoelectric actuator is bonded and fixed to the vibrator and vibrated. The vibrator is mounted on the vibrator support plate while being inserted into the vibrator holder, and the vibrator is elastically mounted on the screw rod in a rotatable state about the insertion portion of the vibrator support plate. And a screw rod drive mechanism by the ultrasonic vibrator. In the screw rod drive mechanism by the ultrasonic vibrator, the vibrator has a forward rotation and a reverse rotation by changing the phase of a voltage applied to two piezoelectric actuators. A voltage to apply two piezoelectric actuators because it is a screw rod drive mechanism with an ultrasonic transducer that makes it highly efficient It is possible to reduce the waste to increase the operating efficiency of the reverse and forward rotation of the vibrator by changing phase.

【0019】なお、本発明は超音波振動子によるスクリ
ューロッドの駆動機構であるから、次のような従来と同
様な効果を有する。 ア、従来機構によるボールネジとボールとボールナット
との組み合わせによれば必ず最少限の隙間が必要となる
が、本発明機構ではその隙間を必要としない。イ、従来
機構によれば、スムーズに回転させるためにはボールと
ボールナットとサーボモータとが必要となるが、本発明
機構ではスムースに回転させる必要が全くない。すなわ
ち、本発明機構ではボールとボールナットの代わりに圧
電アクチュータと振動子のブロックに置き換えることで
よいから、サーボモータも不要となって小スペースで装
置の小型化や低コスト化を図ることができると共に省エ
ネルギーにも貢献することができる。 ウ、従来機構は長い間使用すると、ボールとボールナッ
トとボールネジとの間に摩耗減少によるガタが大きくな
りバックラッシュが大きくなるが、本発明機構によれば
そのバックラッシュも生じないのでガタツキもない。仮
に、多少摩耗しても振動子のV型先端が溝に常にスプリ
ングの力でスクリューロッドに押付けられるため何らの
影響もない。 エ、従来のボールネジ機構においては、必ず回転摩擦を
零に近づけることによってガタを最小にしなくてはなら
ない矛盾が生じ多大な努力を必要とするが、本発明機構
によればこのような矛盾は生じない。なお、振動子とス
クリューロッドとの間には、むしろ適当な摩擦が無けれ
ば回転駆動力が発生しないことにもなる。 オ、更に本発明機構によれば、無給油で使用することが
できるので食品・半導体・医療関係等において特に油を
嫌うところでは有効となる。
Since the present invention is a driving mechanism of a screw rod by an ultrasonic vibrator, it has the following effects similar to those of the prior art. A. A minimum gap is always required according to the combination of the ball screw, the ball and the ball nut according to the conventional mechanism, but the mechanism of the present invention does not require the minimum gap. B) According to the conventional mechanism, a ball, a ball nut and a servomotor are required for smooth rotation, but the mechanism of the present invention does not require any smooth rotation. That is, in the mechanism of the present invention, it is sufficient to replace the ball and the ball nut with a block of a piezoelectric actuator and a vibrator, so that a servomotor is not required, and the size and cost of the device can be reduced in a small space. It can also contribute to energy conservation. C. If the conventional mechanism is used for a long time, the play between the ball, the ball nut, and the ball screw causes a large play due to a reduction in wear, and the backlash increases. . Even if it is slightly worn, the V-shaped tip of the vibrator is always pressed against the screw rod by the force of the spring against the groove, so that there is no influence. D. In the conventional ball screw mechanism, there is a contradiction in which the backlash must be minimized by always bringing the rotational friction close to zero, and a great effort is required. Absent. In addition, if there is no appropriate friction between the vibrator and the screw rod, no rotational driving force is generated. E. Further, according to the mechanism of the present invention, it can be used without lubrication, so that it is effective particularly in food, semiconductor, medical, etc. where oil is disliked.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のスクリューロッド超音波駆動機構を示
した全体概要図。
FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a screw rod ultrasonic drive mechanism of the present invention.

【図2】図1に示した本発明駆動機構の平面図。FIG. 2 is a plan view of the driving mechanism of the present invention shown in FIG.

【図3】図1に示した本発明駆動機構の平面図。FIG. 3 is a plan view of the drive mechanism of the present invention shown in FIG.

【図4】図1に示した本発明超音波駆動機構の正面図。FIG. 4 is a front view of the ultrasonic drive mechanism of the present invention shown in FIG. 1;

【図5】図1に示した本発明の振動子接触部の説明概要
図。
FIG. 5 is an explanatory schematic diagram of a transducer contact portion of the present invention shown in FIG. 1;

【図6】従来のスクリューロッド超音波駆動機構を示し
た説明概要図。
FIG. 6 is an explanatory schematic diagram showing a conventional screw rod ultrasonic drive mechanism.

【図7】図6に示した従来の超音波駆動機構の側面図。FIG. 7 is a side view of the conventional ultrasonic drive mechanism shown in FIG.

【図8】従来の超音波モータを示した原理機構図。FIG. 8 is a principle mechanism diagram showing a conventional ultrasonic motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ベース 2 軸受側板 3 レール 4 スライダー 5 ベアリング 6 移動台 7 振動子支持板 8 スクリューロッド 9 圧電アクチェータ 10 振動子 11 スプリング 12 スプリング押え 13 振動子ホルダー 21 スクリューロッド
超音波駆動機構 22 スクリューロッド 23 スクリューロッド
受台 24 ベアリング 25 振動子受台 26 圧電アクチェータ 28 スプリング 29 スプリング係止具 31 ボールネジサーボ
モータ駆動機構 32 ボールネジ 33 ボールネジ受台 34 ベアリング 35 ボールナット 36 ボール 37 カップリング 38 サーボモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Bearing side plate 3 Rail 4 Slider 5 Bearing 6 Moving table 7 Oscillator support plate 8 Screw rod 9 Piezoelectric actuator 10 Oscillator 11 Spring 12 Spring retainer 13 Oscillator holder 21 Screw rod ultrasonic drive mechanism 22 Screw rod 23 Screw rod Cradle 24 Bearing 25 Transducer Cradle 26 Piezoelectric Actuator 28 Spring 29 Spring Locking Tool 31 Ball Screw Servo Motor Drive Mechanism 32 Ball Screw 33 Ball Screw Cradle 34 Bearing 35 Ball Nut 36 Ball 37 Coupling 38 Servo Motor

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年1月26日(2000.1.2
6)
[Submission Date] January 26, 2000 (2000.1.2
6)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の如き課題
を解決するために開発したものであって、超音波の振動
子によりスクリューロッドの周囲へ一定圧力を加圧して
スクリューロッドに摩擦を与える超音波振動子によるス
クリューロッドの駆動方法において、前記振動子により
一定圧力を加圧して常に大きな摩擦をスクリューロッド
に与えかつ2個の圧電アクチュータに印加して電圧の位
相を変えてスクリューロッドの回転を変え、更に前記振
動子を2個の圧電アクチュータに印加して電圧の位相を
変えて正転及び逆転の作用効率を高めることを特徴とす
る超音波振動子によるスクリューロッド駆動方法の提供
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and a constant pressure is applied to the periphery of the screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. In the method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator to be applied, a constant pressure is applied by the vibrator to always apply a large friction to the screw rod and applied to two piezoelectric actuators to change the phase of the voltage, thereby changing the phase of the screw rod. The present invention provides a method for driving a screw rod by an ultrasonic vibrator, which comprises changing the rotation and further applying the vibrator to two piezoelectric actuators to change the phase of the voltage to enhance the efficiency of forward and reverse rotation. is there.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0012】また本発明は、ベースの両端に固定されて
いる軸受側板との間にベアリングを介して装着されるス
クリューロッドと、振動子に接着させかつ回転するよう
に振動子支持板を介して振動子ホルダーに装着される圧
電アクチュータと、振動子支持板の挿入部を中心にして
回転可能となるようにスプリングを介してスクリューロ
ッドに装着される振動子とから構成され、前記スクリュ
ーロッドの回転により移動台をスクリューロッドの軸方
向に移動させかつスクリューロッドの回転駆動源に圧電
アクチュータが固定されている振動子をスクリューロッ
ドの溝部に弾設して超音波振動子を与えて回転させるこ
とを特徴とする超音波振動子によるスクリューロッド駆
動機構の提供にある。
Further, according to the present invention, there is provided a screw rod mounted via bearings between bearing side plates fixed to both ends of a base, and a vibrator support plate which is adhered to a vibrator and rotates so as to rotate. A piezoelectric actuator mounted on a vibrator holder, and a vibrator mounted on a screw rod via a spring so as to be rotatable around an insertion portion of the vibrator support plate, and the rotation of the screw rod By moving the moving table in the axial direction of the screw rod, and by vibrating the vibrator having the piezoelectric actuator fixed to the rotation driving source of the screw rod in the groove of the screw rod and applying the ultrasonic vibrator to rotate. It is an object of the present invention to provide a screw rod drive mechanism using an ultrasonic transducer.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0014】[0014]

【発明実施の形態】本発明の実施形態は、超音波の振動
子によりスクリューロッドの周囲へ一定圧力を加圧して
スクリューロッドに摩擦を与える超音波振動子によるス
クリューロッドの駆動方法において、前記振動子により
一定圧力を加圧して常に大きな摩擦をスクリューロッド
に与えかつ2個の圧電アクチュータに印加して電圧の位
相を変えてスクリューロッドの回転を変え、更に前記振
動子を2個の圧電アクチュータに印加して電圧の位相を
変えて正転及び逆転の作用効率を高めることを特徴とす
る超音波振動子によるスクリューロッド駆動方法である
から、振動子を2個の圧電アクチュータを印加する電圧
の位相変えによって正転と逆転の動作効率を高めると共
に無駄を少なくすることができる。
An embodiment of the present invention is directed to a method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator which applies a constant pressure to the periphery of the screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. A constant pressure is applied by a vibrator to always apply a large friction to the screw rod, and is applied to the two piezoelectric actuators to change the phase of the voltage to change the rotation of the screw rod. Further, the vibrator is applied to the two piezoelectric actuators. A screw rod driving method using an ultrasonic vibrator characterized in that the applied voltage changes the phase of the voltage to increase the operation efficiency of forward rotation and reverse rotation. Therefore, the vibrator is applied to two piezoelectric actuators. By changing, the operation efficiency of forward rotation and reverse rotation can be increased, and waste can be reduced.

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】また本発明の実施形態は、ベースの両端に
固定されている軸受側板との間にベアリングを介して装
着されるスクリューロッドと、振動子に接着させかつ回
転するように振動子支持板を介して振動子ホルダーに装
着される圧電アクチュータと、振動子支持板の挿入部を
中心にして回転可能となるようにスプリングを介してス
クリューロッドに装着される振動子とから構成され、前
記スクリューロッドの回転により移動台をスクリューロ
ッドの軸方向に移動させかつスクリューロッドの回転駆
動源に圧電アクチュータが固定されている振動子をスク
リューロッドの溝部に弾設して超音波振動子を与えて回
転させることを特徴とする超音波振動子によるスクリュ
ーロッド駆動機構であるから、従来の駆動機構よりも簡
単な機構であると共に作動操作も簡便となる。
Further, according to an embodiment of the present invention, a screw rod mounted via bearings between bearing side plates fixed to both ends of a base, and a vibrator support plate adhered to the vibrator and rotated. A piezoelectric actuator mounted on a vibrator holder via a vibrator mounted on a screw rod via a spring so as to be rotatable around an insertion portion of the vibrator support plate, and the screw The moving table is moved in the axial direction of the screw rod by the rotation of the rod, and a vibrator having a piezoelectric actuator fixed to the rotation driving source of the screw rod is elastically provided in the groove of the screw rod, and an ultrasonic vibrator is applied to rotate. Because it is a screw rod drive mechanism by the ultrasonic transducer characterized by making it a simpler mechanism than the conventional drive mechanism Working operation to be made simple and easy.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は、超音波の振動子によりスクリ
ューロッドの周囲へ一定圧力を加圧してスクリューロッ
ドに摩擦を与える超音波振動子によるスクリューロッド
の駆動方法において、前記振動子により一定圧力を加圧
して常に大きな摩擦をスクリューロッドに与えかつ2個
の圧電アクチュータに印加して電圧の位相を変えてスク
リューロッドの回転を変え、更に前記振動子を2個の圧
電アクチュータに印加して電圧の位相を変えて正転及び
逆転の作用効率を高めることを特徴とする超音波振動子
によるスクリューロッド駆動方法であり、またベースの
両端に固定されている軸受側板との間にベアリングを介
して装着されるスクリューロッドと、振動子に接着させ
かつ回転するように振動子支持板を介して振動子ホルダ
ーに装着される圧電アクチュータと、振動子支持板の挿
入部を中心にして回転可能となるようにスプリングを介
してスクリューロッドに装着される振動子とから構成さ
れ、前記スクリューロッドの回転により移動台をスクリ
ューロッドの軸方向に移動させかつスクリューロッドの
回転駆動源に圧電アクチュータが固定されている振動子
をスクリューロッドの溝部に弾設して超音波振動子を与
えて回転させることを特徴とする超音波振動子によるス
クリューロッド駆動機構であるから、特に2個の圧電ア
クチュータを印加して電圧の位相変えることによって振
動子の正転と逆転の作用効率を高めると共に無駄を少な
くすることができる。
According to the present invention, there is provided a method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator for applying a constant pressure to the periphery of a screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod. To constantly apply large friction to the screw rod and apply it to the two piezoelectric actuators to change the phase of the voltage to change the rotation of the screw rod, and further apply the vibrator to the two piezoelectric actuators to apply voltage to the two piezoelectric actuators. Is a screw rod drive method by an ultrasonic vibrator characterized by changing the phase of the forward rotation and the reverse rotation to increase the operation efficiency, and also through a bearing between the bearing side plates fixed to both ends of the base The screw rod to be mounted and the pressure to be mounted on the vibrator holder via the vibrator support plate so as to adhere to the vibrator and rotate. An actuator, and a vibrator attached to a screw rod via a spring so as to be rotatable around an insertion portion of the vibrator support plate. The ultrasonic vibrator is characterized in that the vibrator in which the piezoelectric actuator is fixed to the rotation drive source of the screw rod is elastically provided in the groove of the screw rod and the ultrasonic vibrator is applied and rotated. Since the screw rod drive mechanism is used, the efficiency of forward and reverse rotations of the vibrator can be increased and waste can be reduced by applying two piezoelectric actuators and changing the phase of the voltage.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年6月29日(2000.6.2
9)
[Submission date] June 29, 2000 (2006.2.
9)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 超音波振動子によるスクリューロ
ッド駆動機構
[Title of the Invention] Screw rod drive mechanism by ultrasonic vibrator

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の如き課題
を解決するために開発したものであって、ベースの両端
に固定されている軸受側板との間にベアリングを介して
装着されるスクリューロッドと、振動子に接着させかつ
回転するように振動子支持板を介して振動子ホルダーに
装着される圧電アクチュエータと、振動子支持板の挿入
部を中心にして回転可能となるようにスプリングを介し
てスクリューロッドに弾設される振動子とから構成さ
れ、前記スクリューロッドの回転により移動台をスクリ
ューロッドの軸方向に移動させかつスクリューロッドの
回転駆動源に圧電アクチュエータが固定されている振動
子をスクリューロッドの溝部に弾設し、更に前記振動子
の先端部が凸型若しくは凹型のものをスクリューロッド
に弾設して電圧の位相変えによって振動子に正転と逆転
作用とを与え、かつ振動子に超音波振動を与えて回転さ
せることを特徴とする超音波振動子によるスクリューロ
ッド駆動機構の提供にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed to solve the above-mentioned problems, and is directed to a screw mounted via a bearing between bearing base plates fixed to both ends of a base. A rod, a piezoelectric actuator that is attached to the vibrator holder via a vibrator support plate so as to adhere to the vibrator and rotate, and a spring that can rotate around the insertion portion of the vibrator support plate. And a vibrator elastically mounted on the screw rod through which the moving table is moved in the axial direction of the screw rod by rotation of the screw rod, and a piezoelectric actuator is fixed to a rotation drive source of the screw rod. Is provided in the groove of the screw rod, and the vibrator whose tip is convex or concave is provided in the screw rod to adjust the voltage level. Give a reverse effect and forward to the vibrator by changing, and to provide a screw rod drive mechanism according to the ultrasonic transducer, characterized in that rotate applying ultrasonic vibration to the vibrator.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0011[Correction target item name] 0011

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正5】[Procedure amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Correction target item name] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0015】本発明の実施形態は、ベースの両端に固定
されている軸受側板との間にベアリングを介して装着さ
れるスクリューロッドと、振動子に接着させかつ回転す
るように振動子支持板を介して振動子ホルダーに装着さ
れる圧電アクチュエータと、振動子支持板の挿入部を中
心にして回転可能となるようにスプリングを介してスク
リューロッドに弾設される振動子とから構成され、前記
スクリューロッドの回転により移動台をスクリューロッ
ドの軸方向に移動させかつスクリューロッドの回転駆動
源に圧電アクチュエータが固定されている振動子をスク
リューロッドの溝部に弾設し、更に前記振動子の先端部
が凸型若しくは凹型のものをスクリューロッドに弾設し
て電圧の位相変えによって振動子に正転と逆転作用とを
与え、かつ振動子に超音波振動を与えて回転させること
を特徴とする超音波振動子によるスクリューロッド駆動
機構であるから、従来の駆動機構よりも簡単な機構であ
ると共に作動操作も簡便となる。
According to an embodiment of the present invention, a screw rod mounted via bearings between bearing side plates fixed to both ends of a base and a vibrator support plate adhered to the vibrator and rotated. A piezoelectric actuator mounted on the vibrator holder through the vibrator, and a vibrator elastically mounted on a screw rod via a spring so as to be rotatable around an insertion portion of the vibrator support plate, wherein the screw The moving table is moved in the axial direction of the screw rod by rotation of the rod, and a vibrator having a piezoelectric actuator fixed to a rotation drive source of the screw rod is elastically provided in a groove of the screw rod, and a tip of the vibrator is further moved. A convex or concave type is elastically mounted on a screw rod to apply forward and reverse rotation to the vibrator by changing the phase of the voltage, and the vibrator Since a screw rod drive mechanism according to the ultrasonic transducer, characterized in that rotate applying ultrasonic vibration, operating the operation also becomes easy with a simple mechanism than conventional drive mechanism.

【手続補正6】[Procedure amendment 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は、ベースの両端に固定されてい
る軸受側板との間にベアリングを介して装着されるスク
リューロッドと、振動子に接着させかつ回転するように
振動子支持板を介して振動子ホルダーに装着される圧電
アクチュエータと、振動子支持板の挿入部を中心にして
回転可能となるようにスプリングを介してスクリューロ
ッドに弾設される振動子とから構成され、前記スクリュ
ーロッドの回転により移動台をスクリューロッドの軸方
向に移動させかつスクリューロッドの回転駆動源に圧電
アクチュエータが固定されている振動子をスクリューロ
ッドの溝部に弾設し、更に前記振動子の先端部が凸型若
しくは凹型のものをスクリューロッドに弾設して電圧の
位相変えによって振動子に正転と逆転作用とを与え、か
つ振動子に超音波振動を与えて回転させることを特徴と
する超音波振動子によるスクリューロッド駆動機構であ
るから、特に2個の圧電アクチュエータを印加して電圧
の位相変えることによって振動子の正転と逆転の作用効
率を高めると共に無駄を少なくすることができる。
According to the present invention, a screw rod mounted via bearings between bearing side plates fixed to both ends of a base, and a vibrator support plate which is adhered to the vibrator and rotates so as to rotate. A piezoelectric actuator mounted on a vibrator holder, and a vibrator elastically mounted on a screw rod via a spring so as to be rotatable about an insertion portion of the vibrator support plate. The moving table is moved in the axial direction of the screw rod by the rotation of the screw rod, and a vibrator having a piezoelectric actuator fixed to the rotary driving source of the screw rod is elastically provided in the groove of the screw rod, and the tip end of the vibrator is convex. Type or concave type is mounted on the screw rod to apply forward and reverse rotation to the vibrator by changing the phase of the voltage, and to apply ultrasonic waves to the vibrator. Since the screw rod drive mechanism is driven by an ultrasonic vibrator characterized in that the vibrator is rotated by applying a motion, the efficiency of forward and reverse rotation of the vibrator can be improved by applying two piezoelectric actuators and changing the phase of the voltage. And waste can be reduced.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 超音波の振動子によりスクリューロッド
の周囲へ一定圧力を加圧してスクリューロッドに摩擦を
与える超音波振動子によるスクリューロッドの駆動方法
において、前記振動子のコーナに圧電アクチュータを接
合しかつ二本の足がスクリューロッドの中心軸部に対向
させて溝部に弾設し、該スクリューロッドの周囲に振動
子より一定の圧力を加圧して常に大きな摩擦をスクリュ
ーロッドに与えかつ2個の圧電アクチュータに印加する
電圧の位相を変えて設定し、該位相の切り替えによりス
クリューロッドの回転を変えることを特徴とする超音波
振動子によるスクリューロッド駆動方法。
1. A method of driving a screw rod by an ultrasonic vibrator which applies a constant pressure to the periphery of a screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod, wherein a piezoelectric actuator is joined to a corner of the vibrator. And two legs are elastically provided in the groove portion so as to face the central shaft portion of the screw rod. A constant pressure is applied to the periphery of the screw rod by a vibrator to always apply a large friction to the screw rod. Wherein the phase of the voltage applied to the piezoelectric actuator is changed and set, and the rotation of the screw rod is changed by switching the phase.
【請求項2】 超音波の振動子によりスクリューロッド
の周囲へ一定圧力を加圧してスクリューロッドに摩擦を
与える超音波振動子によるスクリューロッドの駆動機構
において、前記スクリューロッドをベースの両端に固定
されている軸受側板間に装着しかつスクリューロッドの
両端はペアリングで支持し、更に圧電アクチェータを振
動子に接着固定しかつ振動子ホルダに挿入すると共に振
動子ホルダを振動子支持板に装着し、該振動子支持板の
挿入部を中心にかつ回転可能な状態で振動子をスクリュ
ーロッドに弾設してなることを特徴とする超音波振動子
によるスクリューロッド駆動機構。
2. A screw rod drive mechanism using an ultrasonic vibrator for applying a constant pressure to the periphery of a screw rod by an ultrasonic vibrator to apply friction to the screw rod, wherein the screw rod is fixed to both ends of a base. Mounting between the bearing side plates and supporting both ends of the screw rod by pairing, further fixing the piezoelectric actuator to the vibrator and inserting it into the vibrator holder, and mounting the vibrator holder on the vibrator support plate, A screw rod driving mechanism using an ultrasonic vibrator, wherein the vibrator is elastically mounted on the screw rod so as to be rotatable about an insertion portion of the vibrator support plate.
【請求項3】 前記超音波振動子によるスクリューロッ
ドの駆動機構において、前記振動子を2個の圧電アクチ
ェータを印可する電圧の位相変えにより正転及び逆転作
用を高効率にする請求項2記載の超音波振動子によるス
クリューロッド駆動機構。
3. The driving mechanism of a screw rod by the ultrasonic vibrator according to claim 2, wherein the vibrator makes forward and reverse operations more efficient by changing a phase of a voltage applied to two piezoelectric actuators. Screw rod drive mechanism by ultrasonic vibrator.
JP10674199A 1999-04-14 1999-04-14 Screw rod drive mechanism by ultrasonic transducer Expired - Fee Related JP3161708B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10674199A JP3161708B2 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Screw rod drive mechanism by ultrasonic transducer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10674199A JP3161708B2 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Screw rod drive mechanism by ultrasonic transducer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000308374A true JP2000308374A (en) 2000-11-02
JP3161708B2 JP3161708B2 (en) 2001-04-25

Family

ID=14441357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10674199A Expired - Fee Related JP3161708B2 (en) 1999-04-14 1999-04-14 Screw rod drive mechanism by ultrasonic transducer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3161708B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005328628A (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Olympus Corp Ultrasonic motor
JP2007505599A (en) * 2003-09-08 2007-03-08 ニュー スケール テクノロジーズ インク Ultrasonic motor for lead screw
JP2008510445A (en) * 2004-08-13 2008-04-03 ニュー スケール テクノロジーズ インコーポレーティッド Mechanism including ultrasonic lead screw motor
JP2009514497A (en) * 2005-10-28 2009-04-02 ニュー スケール テクノロジーズ インコーポレーティッド Mechanism including ultrasonic lead screw motor
JP2011501646A (en) * 2007-10-26 2011-01-06 ボリーメディアコミュニケーションズ(シンチェン)カンパニーリミテッド Driving method of ultrasonic motor
CN109256983A (en) * 2018-08-23 2019-01-22 哈尔滨工程大学 Swing piezoelectricity Wave energy converting device with swash plate
CN109488738A (en) * 2019-01-07 2019-03-19 东莞市兆丰精密仪器有限公司 A kind of diaphragm type screw rod flexible connection device

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007505599A (en) * 2003-09-08 2007-03-08 ニュー スケール テクノロジーズ インク Ultrasonic motor for lead screw
JP4841432B2 (en) * 2003-09-08 2011-12-21 ニュー スケール テクノロジーズ インク Ultrasonic motor for lead screw
KR101177139B1 (en) * 2003-09-08 2012-08-24 뉴 스케일 테크놀로지스 인코포레이티드 Ultrasonic lead screw motor
JP2005328628A (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Olympus Corp Ultrasonic motor
JP2008510445A (en) * 2004-08-13 2008-04-03 ニュー スケール テクノロジーズ インコーポレーティッド Mechanism including ultrasonic lead screw motor
KR101107915B1 (en) 2004-08-13 2012-01-25 뉴 스케일 테크놀로지스 인코포레이티드 Mechanism comprised of ultrasonic lead screw motor
JP4896020B2 (en) * 2004-08-13 2012-03-14 ニュー スケール テクノロジーズ インコーポレーティッド Mechanism including ultrasonic lead screw motor
JP2009514497A (en) * 2005-10-28 2009-04-02 ニュー スケール テクノロジーズ インコーポレーティッド Mechanism including ultrasonic lead screw motor
JP2011501646A (en) * 2007-10-26 2011-01-06 ボリーメディアコミュニケーションズ(シンチェン)カンパニーリミテッド Driving method of ultrasonic motor
CN109256983A (en) * 2018-08-23 2019-01-22 哈尔滨工程大学 Swing piezoelectricity Wave energy converting device with swash plate
CN109488738A (en) * 2019-01-07 2019-03-19 东莞市兆丰精密仪器有限公司 A kind of diaphragm type screw rod flexible connection device
CN109488738B (en) * 2019-01-07 2023-09-12 东莞市兆丰精密仪器有限公司 Diaphragm type screw rod flexible connecting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3161708B2 (en) 2001-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3233901B2 (en) Screw rod drive mechanism by ultrasonic vibration
JP2000152671A (en) Ultrasonic motor
JP2000308374A (en) Screw rod drive mechanism by ultrasonic-wave vibrator
JPH1146486A (en) Vibration actuator and manufacture of vibration-body tightening member in the actuator
JP2608413B2 (en) Ultrasonic drive
JP3149599B2 (en) Lead screw device
JP2003136359A (en) Vibration-cutting method, and vibration-cutting device
JPH06113570A (en) Direct driver
JP3071185B1 (en) Honing machine
JP3508261B2 (en) Vibration tool
JP2586045B2 (en) Vibration motor
JP2938593B2 (en) Polishing tool holding device and polishing head provided with the polishing tool holding device
JP2975072B2 (en) Actuator driving method and ultrasonic actuator realizing this driving method
JP3616712B2 (en) Ultrasonic motor and electronic equipment with ultrasonic motor
JP2903629B2 (en) Ultrasonic motor
Toyama et al. Development of spherical ultrasonic motor
JP2607087B2 (en) Ultrasonic drive
JP2005169615A (en) Ultrasonic machining device
JPH0780793A (en) Multi-degree-of-freedom actuator
JPH05345247A (en) Direct acting device
JP2692571B2 (en) Vibration actuator
JPH01159152A (en) Table driving device
JPH01315270A (en) Ultrasonic motor
JP2577118B2 (en) Vibration wave drive
SU1664520A1 (en) Device for abrasive machining

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080223

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100223

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees