[go: up one dir, main page]

JP3383401B2 - Ultrasonic motor and ultrasonic motor drive - Google Patents

Ultrasonic motor and ultrasonic motor drive

Info

Publication number
JP3383401B2
JP3383401B2 JP06155794A JP6155794A JP3383401B2 JP 3383401 B2 JP3383401 B2 JP 3383401B2 JP 06155794 A JP06155794 A JP 06155794A JP 6155794 A JP6155794 A JP 6155794A JP 3383401 B2 JP3383401 B2 JP 3383401B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
ultrasonic motor
vibrating body
support member
electrode pattern
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP06155794A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07274549A (en
Inventor
美奈子 鈴木
鈴木  誠
政雄 春日
Original Assignee
セイコーインスツルメンツ株式会社
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 セイコーインスツルメンツ株式会社 filed Critical セイコーインスツルメンツ株式会社
Priority to JP06155794A priority Critical patent/JP3383401B2/en
Publication of JPH07274549A publication Critical patent/JPH07274549A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3383401B2 publication Critical patent/JP3383401B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、圧電素子の伸縮運動
を利用した振動波により、移動体を摩擦駆動する超音波
モータの導通支持部の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a conduction support portion of an ultrasonic motor which frictionally drives a moving body by an oscillating wave utilizing expansion and contraction motion of a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は図11に示すように、超音波モー
タの振動体部203の中心部と、径方向に対して2次の
振動モードの節部近傍を、固定台201に設けられた突
起部212を接着接合やネジ止め等の手段を用いて支持
固定していた。例えば、特開昭62−293977号公
報にこのような従来の構造が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 11, a fixed base 201 is provided with a central portion of a vibrating body portion 203 of an ultrasonic motor and a vicinity of a node portion of a secondary vibration mode in the radial direction. The protrusion 212 is supported and fixed by means such as adhesive bonding or screwing. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 62-293977 discloses such a conventional structure.

【0003】また、図12に示すように、圧電素子30
4の電極パターンの導通構造としては、圧電素子304
の電極パターンの最も中心軸寄りにリード線313を接
合する構造が知られていた。例えば、実開平2−572
89号公報にこのような従来の構造が開示されている。
Further, as shown in FIG. 12, a piezoelectric element 30
The conductive structure of the electrode pattern of No. 4 is the piezoelectric element 304.
There is known a structure in which the lead wire 313 is joined to the electrode pattern closest to the central axis. For example, the actual Kaihei 2-572
Japanese Patent Publication No. 89 discloses such a conventional structure.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の超音波
モータの構造では、例えば、図11に示すような固定台
201の突起部212を有する構造によると、振動体部
203の径方向に対して2次の振動モードの節部を固定
した場合、振動体部203と固定台201の一体化によ
り、固定面積が大きくなるため、振動を減衰させること
につながり、全体として電気−機械変換効率が低下する
等の課題を有していた。
However, in the structure of the conventional ultrasonic motor, for example, according to the structure having the projection 212 of the fixed base 201 as shown in FIG. When the node of the secondary vibration mode is fixed by fixing the vibrating body 203 and the fixing base 201, the fixing area becomes large, so that the vibration is attenuated and the electro-mechanical conversion efficiency is improved as a whole. There was a problem such as a decrease.

【0005】また、図12に示すような圧電素子304
の電極パターンの最も中心軸寄りにリード線313を接
合する構造によると、振動体部303の径方向に対して
2次の振動モードの節部を固定していないため、支持力
が不十分であるために電気−機械変換効率が低下すると
共に、1次の振動モードの影響で余分な振動が生じて自
励発振による駆動に支障をきたす等の課題があった。さ
らに、従来は、リード線313を中心部近傍に取り付け
るのが困難であるのと共に、圧電素子304に設けた電
極パターンの数だけリード線313を接続する必要があ
るために振動の妨げにもなっていた。
Further, a piezoelectric element 304 as shown in FIG.
According to the structure in which the lead wire 313 is joined to the electrode pattern closest to the central axis, the supporting force is insufficient because the node portion of the secondary vibration mode is not fixed in the radial direction of the vibrating body portion 303. Therefore, there is a problem that the electro-mechanical conversion efficiency is reduced and extra vibration is generated due to the influence of the primary vibration mode, which hinders the drive due to self-excited oscillation. Further, conventionally, it is difficult to attach the lead wire 313 to the vicinity of the central portion, and it is necessary to connect the lead wire 313 as many as the number of electrode patterns provided on the piezoelectric element 304, which hinders vibration. Was there.

【0006】そこで本発明は、振動体部及び圧電素子の
支持及び導通を確実に行ない、小型で高効率な超音波モ
ータを得ることを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to obtain a compact and highly efficient ultrasonic motor by reliably supporting and conducting the vibrating body portion and the piezoelectric element.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の、振動体部の支持
構造及び導通構造により、モータ効率が低下するという
課題を解決するために、本発明は、超音波モータにおい
て、導通支持部材を振動体部及び圧電素子の中心部以外
の節部近傍とリード基板との間に配置して支持手段とす
るとともに、圧電素子の電極パターンとリード基板の電
極パターンを導通させる構造とし、振動体部及び圧電素
子の支持及び導通を確実に行ない、小型で高効率な超音
波モータを実現した。
In order to solve the above-mentioned problem that the motor efficiency is lowered by the support structure and the conductive structure of the vibrating body portion, the present invention provides a vibrating conductive support member in an ultrasonic motor. The vibrating body part is arranged between the body part and the vicinity of the node other than the center part of the piezoelectric element and the lead substrate to provide a supporting means, and the electrode pattern of the piezoelectric element and the electrode pattern of the lead substrate are electrically connected to each other. We realized a compact and highly efficient ultrasonic motor by reliably supporting and conducting the piezoelectric element.

【0008】[0008]

【作用】上記のように構成された超音波モータにおいて
は、図1において、固定台101にはリード基板108
が配置されている。振動体部103には、複数の電極パ
ターンが形成された圧電素子104が接合されており、
中心軸102に案内され、リード基板108が配置され
た固定台101と一体となるように中心部近傍で固定支
持されている。移動体105は、中心軸102により回
転案内されており、加圧部材106により振動体部10
3に加圧接触され、、振動体部103に所定の圧力で接
触して回転可能となっている。
In the ultrasonic motor configured as described above, the lead substrate 108 is attached to the fixed base 101 in FIG.
Are arranged. A piezoelectric element 104 having a plurality of electrode patterns formed thereon is joined to the vibrating body 103,
Guided by the central shaft 102, it is fixedly supported near the central portion so as to be integrated with the fixed base 101 on which the lead substrate 108 is arranged. The moving body 105 is guided to rotate by the central shaft 102, and the vibrating body section 10 is driven by the pressing member 106.
3 is pressure-contacted, and is in contact with the vibrating body portion 103 at a predetermined pressure so as to be rotatable.

【0009】導通支持部材109は、振動体部103及
び圧電素子104の中心部以外の節部近傍とリード基板
108との間に配置して、振動体部103及び圧電素子
104を支持するとともに、圧電素子104の電極パタ
ーンとリード基板108の電極パターンを導通させるよ
うに配置されている。駆動回路107は、駆動信号をリ
ード基板108の電極パターンに印加する。駆動信号の
印加により、振動体部103及び圧電素子104に振動
波が生じ、加圧部材106により移動体105が摩擦力
を介して回転運動を生じる。
The conductive support member 109 is disposed between the lead substrate 108 and the vicinity of the nodes other than the central portions of the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104, and supports the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104. The electrodes are arranged so that the electrode pattern of the piezoelectric element 104 and the electrode pattern of the lead substrate 108 are electrically connected. The drive circuit 107 applies a drive signal to the electrode pattern on the lead substrate 108. When the drive signal is applied, a vibration wave is generated in the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104, and the pressing member 106 causes the moving body 105 to make a rotational motion via a frictional force.

【0010】[0010]

【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。 (1)第一実施例 図1及び図2は、本発明の超音波モータの第一実施例の
ブロック図及び断面図である。固定台101にはリード
基板108が配置されている。振動体部103は、複数
の電極パターンが形成された圧電素子104が接合され
ており、中心軸102に案内され、リード基板108が
配置された固定台101と一体となるように中心部近傍
で固定支持されている。なお、リード基板108には圧
電素子104に設けられた複数の電極パターンと導通さ
せるための電極パターンがあらかじめ形成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (1) First Embodiment FIGS. 1 and 2 are a block diagram and a sectional view of a first embodiment of an ultrasonic motor according to the present invention. A lead substrate 108 is arranged on the fixed base 101. The vibrating body portion 103 is joined to a piezoelectric element 104 having a plurality of electrode patterns formed thereon, is guided by the central shaft 102, and is located near the central portion so as to be integrated with the fixed base 101 on which the lead substrate 108 is arranged. It is fixedly supported. It should be noted that the lead substrate 108 is preliminarily formed with an electrode pattern for conducting the plurality of electrode patterns provided on the piezoelectric element 104.

【0011】移動体105は、中心軸102により回転
案内されており、中心軸102に一端を固定された加圧
部材106により振動体部103に所定の圧力で接触し
て回転可能となっている。なお、加圧部材106は、コ
イルばね、板ばね等の弾性体を用いることができ、これ
らを併用しても構わない。
The moving body 105 is rotatably guided by the central shaft 102, and is rotatable by contacting the vibrating body portion 103 with a predetermined pressure by a pressing member 106 having one end fixed to the central shaft 102. . The pressing member 106 can use an elastic body such as a coil spring or a leaf spring, and these may be used together.

【0012】なお、図2の破線は、2次の振動モードの
動作を表したもので、2本の破線が交わる点114は、
振動体部103及び圧電素子104に、半径方向に対し
て中心部以外に生じた一つの節部114を表したもので
ある。また、図3は、本発明の超音波モータの第一実施
例の節部位置を示した平面図であり、同様に、振動体部
103に接合された圧電素子104に、半径方向に対し
て中心部以外に生じた一つの節部114を表したもので
ある。
The broken line in FIG. 2 represents the operation in the secondary vibration mode, and the point 114 where the two broken lines intersect is
The vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104 show one node portion 114 formed in the radial direction other than the central portion. FIG. 3 is a plan view showing the node position of the first embodiment of the ultrasonic motor of the present invention. Similarly, the piezoelectric element 104 bonded to the vibrating body section 103 is attached to the piezoelectric element 104 in the radial direction. This is a representation of one node 114 that is formed in a portion other than the central portion.

【0013】導通支持部材109は、導電性の弾性体か
らなり、振動体部103及び圧電素子104の中心部以
外に生じた一つの節部114の近傍とリード基板108
との間に配置され、振動体部103及び圧電素子104
を支持するとともに、圧電素子104の電極パターンと
リード基板108の電極パターンを導通させるように配
置されている。なお、図3においては、振動体部103
及び圧電素子104の半径方向に対して中心部以外に生
じた一つの節部114の近傍に導通支持部材109が配
置される。ここで、導通支持部材109は、あらかじめ
円環状に形成されたコネクタを用いても、直線形状のコ
ネクタを導通支持部材ガイド115により、円環状にな
るように配置してもどちらでも構わない。なお、導通支
持部材109は、リード基板108が配置された固定台
101と振動体部103により圧接されるため、圧接時
の弾性力は、加圧部材106及び駆動回路(図示しな
い)より印加される駆動電圧の大きさによって適当な値
となるように予め設定されている。
The conductive support member 109 is made of a conductive elastic body, and is located near the one node 114 formed in the vibrating body portion 103 and other than the central portion of the piezoelectric element 104 and the lead substrate 108.
And the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104.
The electrode pattern of the piezoelectric element 104 is electrically connected to the electrode pattern of the lead substrate 108. In addition, in FIG.
Also, the conduction support member 109 is arranged in the vicinity of one node 114 formed in the piezoelectric element 104 in the radial direction other than the central portion. Here, as the conduction support member 109, a connector formed in advance in an annular shape may be used, or a linear connector may be arranged in an annular shape by the conduction support member guide 115. Since the conductive support member 109 is brought into pressure contact with the fixed base 101 on which the lead substrate 108 is arranged by the vibrating body portion 103, the elastic force at the time of pressure contact is applied from the pressure member 106 and a drive circuit (not shown). It is set in advance so as to have an appropriate value depending on the magnitude of the driving voltage.

【0014】ここで図示しない駆動回路は、振動体部1
03及び圧電素子104を半径方向に対して中心部以外
に一つの節部を有するような駆動信号をリード基板10
8の電極パターンもしくはリード基板108の電極パタ
ーンに駆動信号入力のために設けられたリード線113
に印加する。駆動信号の印加により、振動体部103及
び圧電素子104に振動波が生じ、加圧部材106によ
り移動体105が摩擦力を介して回転運動を生じる。
The drive circuit (not shown) is the vibrating body section 1.
03 and the piezoelectric element 104 have a driving signal having one node portion other than the central portion in the radial direction in the lead substrate 10.
No. 8 electrode pattern or lead substrate 108 electrode pattern provided with lead wires 113 for inputting drive signals
Apply to. When the drive signal is applied, a vibration wave is generated in the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104, and the pressing member 106 causes the moving body 105 to make a rotational motion via a frictional force.

【0015】(2)第二実施例 図4は、本発明の超音波モータの第二実施例の平面図で
ある。リード基板108には圧電素子104(破線)の
複数の電極パターンを短絡かつ導通支持部材109を介
して導通させるためのリード基板電極パターン116が
あらかじめ形成されている。導通支持部材109は、振
動体部103及び圧電素子104(破線)に、半径方向
に対して中心部以外に生じた一つの節部近傍とリード基
板108との間に配置され、振動体部103及び圧電素
子104を支持するとともに、圧電素子104(破線)
の電極パターンとリード基板108のリード基板電極パ
ターン116を導通させるように配置されている。ま
た、導通支持部材109は、導電部109aに導電性の
シリコーンゴムを使用すると共に、絶縁部109bに絶
縁性のシリコーンゴムを使用し、導電部109aと絶縁
部109bが交互に積層配列され、両側面の絶縁部10
9cを絶縁性のシリコーンゴムでサポートして構成され
たコネクタである。なお、導電部109aは、圧電素子
104(破線)の電極パターンのみが接触するような寸
度で形成されている。
(2) Second Embodiment FIG. 4 is a plan view of a second embodiment of the ultrasonic motor of the present invention. On the lead substrate 108, a lead substrate electrode pattern 116 for short-circuiting a plurality of electrode patterns of the piezoelectric element 104 (broken line) and electrically connecting them through the conduction supporting member 109 is formed in advance. The conduction support member 109 is disposed between the lead substrate 108 and a vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104 (broken line) in the vicinity of one node portion other than the central portion in the radial direction. While supporting the piezoelectric element 104, the piezoelectric element 104 (broken line)
Is arranged so that the electrode pattern of the lead substrate 108 and the lead substrate electrode pattern 116 of the lead substrate 108 are electrically connected. The conductive support member 109 uses conductive silicone rubber for the conductive portion 109a and insulating silicone rubber for the insulating portion 109b, and the conductive portions 109a and the insulating portion 109b are alternately laminated and arranged on both sides. Surface insulation 10
9c is a connector constituted by supporting insulating silicone rubber. The conductive portion 109a is formed in such a size that only the electrode pattern of the piezoelectric element 104 (broken line) contacts.

【0016】すなわち、導支持部材109の導電部1
09aのピッチは、圧電素子104の電極パターンと導
通支持部材109が接触する部分の周方向の寸度が、円
弧長さの一番短い電極パターンに対して、少なくとも1
つ以上の導電部109aが、接触するように形成されて
いる。
[0016] That is, the conductive portion 1 of the conduction supporting member 109
The pitch of 09a is at least 1 with respect to the electrode pattern having the shortest arc length in the circumferential direction of the portion where the electrode pattern of the piezoelectric element 104 and the conductive support member 109 are in contact with each other.
One or more conductive portions 109a are formed so as to be in contact with each other.

【0017】また、導通支持部材109の導電部109
aピッチは、この位置において、圧電素子104の電極
パターンの周方向のすきまが、一番せまい箇所に対し
て、導通支持部材109の絶縁部109bが少なくとも
1つ以上接触する寸度で形成されている。さらに、コネ
クタの径方向の幅は、圧電素子に形成された複数の電極
パターンの隙間部よりも狭い幅で形成することにより、
電極間のショートを防止する。
Further, the conductive portion 109 of the conductive support member 109.
The a pitch is formed such that at this position, the circumferential clearance of the electrode pattern of the piezoelectric element 104 is such that at least one insulating portion 109b of the conductive support member 109 is in contact with the narrowest portion. There is. Further, by forming the width of the connector in the radial direction to be narrower than the gap between the plurality of electrode patterns formed on the piezoelectric element,
Prevent short circuit between electrodes.

【0018】なお、ここで述べた導通支持部材109
は、図5に示したようなあらかじめ円環状に形成された
導通支持部材509を用いても、図6に示したような直
線形状の導通支持部材609を円環状になるように配置
しても構わない。ここで円環状の導電支持部材509に
おいても、直線状の導通支持部材609においても、導
電部509a、609a、絶縁部509b、609b、
両側面の絶縁部509c、609cの寸度、材質、形状
は、第二実施例に記載した導通支持部材109と同様で
ある。
The conduction support member 109 described here is used.
5 may be used even if the conduction support member 509 formed in advance in an annular shape as shown in FIG. 5 is used, or the linear conduction support member 609 as shown in FIG. 6 is arranged in an annular shape. I do not care. Here, in both the annular conductive support member 509 and the linear conductive support member 609, the conductive portions 509a and 609a, the insulating portions 509b and 609b,
The dimensions, materials, and shapes of the insulating portions 509c and 609c on both side surfaces are the same as those of the conduction support member 109 described in the second embodiment.

【0019】(3)第三実施例 図7は、本発明の超音波モータ駆動装置の第一実施例の
断面図である。先の実施例に示した超音波モータを用い
て、超音波モータの移動体105と一体に動作する出力
軸110と、出力軸110の動作に基づいて動作する動
力伝達部材111とを設ける構造とすることにより、モ
ータからの出力が取り出され、超音波モータ駆動装置が
実現できる。
(3) Third Embodiment FIG. 7 is a sectional view of a first embodiment of the ultrasonic motor driving apparatus of the present invention. A structure in which an output shaft 110 that operates integrally with a moving body 105 of the ultrasonic motor and a power transmission member 111 that operates based on the operation of the output shaft 110 are provided by using the ultrasonic motor described in the above embodiment. By doing so, the output from the motor is taken out, and the ultrasonic motor drive device can be realized.

【0020】このような構成とすることにより、特に、
振動体部103及び圧電素子104の径方向に対して中
心部以外に一つの節部を有するように振動させた際で
も、電気−機械変換効率を低下させることなく、小型で
高効率な超音波モータ駆動装置が実現できる。
With such a structure, in particular,
Even when vibrating the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104 so as to have one node portion other than the central portion in the radial direction, the ultrasonic wave is small and highly efficient without lowering the electromechanical conversion efficiency. A motor drive device can be realized.

【0021】(4)第四実施例 図8は、本発明の超音波モータの第四実施例の断面図で
ある。固定台101にはリード基板108が配置されて
いる。振動体部103は、複数の電極パターンが形成さ
れた圧電素子104が接合されており、中心軸102に
案内され、リード基板108が配置された固定台101
と一体となるように中心部近傍で固定支持されている。
なお、リード基板108には圧電素子104に設けられ
た複数の電極パターンと導通させるための電極パターン
があらかじめ形成されている。
(4) Fourth Embodiment FIG. 8 is a sectional view of a fourth embodiment of the ultrasonic motor according to the present invention. A lead substrate 108 is arranged on the fixed base 101. The vibrating body portion 103 is joined to a piezoelectric element 104 having a plurality of electrode patterns formed thereon, is guided by the central shaft 102, and has a fixed base 101 on which a lead substrate 108 is arranged.
It is fixedly supported near the center so as to be integrated with.
It should be noted that the lead substrate 108 is preliminarily formed with an electrode pattern for conducting the plurality of electrode patterns provided on the piezoelectric element 104.

【0022】移動体105は、中心軸102により回転
案内されており、中心軸102に一端を固定された加圧
部材106により振動体部103に所定の圧力で接触し
て回転可能となっている。なお、加圧部材106は、コ
イルばね、板ばね等の弾性体を用いることができ、これ
らを併用しても構わない。
The moving body 105 is rotatably guided by the central shaft 102, and can be rotated by contacting the vibrating body portion 103 with a predetermined pressure by a pressing member 106 having one end fixed to the central shaft 102. . The pressing member 106 can use an elastic body such as a coil spring or a leaf spring, and these may be used together.

【0023】なお、図8の破線は、振動体部103及び
圧電素子104の半径方向に対して節部を有さないよう
な1次の振動モードの動作を表したもので、中心軸10
2と振動体部103との固定部以外に節部を有さない様
子を表したものである。また、図9は、本発明の超音波
モータの第四実施例の節部位置を示した平面図であり、
同様に、振動体部103に接合された圧電素子104
に、半径方向に対して中心部近傍に生じた一つの節部2
14を表したものである。
The broken line in FIG. 8 represents the operation of the primary vibration mode in which there is no node in the radial direction of the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104, and the central axis 10
2 shows a state in which there is no node other than the fixed portion between 2 and the vibrating body portion 103. Further, FIG. 9 is a plan view showing the node position of the fourth embodiment of the ultrasonic motor of the present invention,
Similarly, the piezoelectric element 104 bonded to the vibrating body portion 103
In addition, one knot 2 formed near the center in the radial direction
14 is represented.

【0024】導通支持部材109は、導電性の弾性体か
らなり、振動体部103及び圧電素子104の中心部近
傍に生じた節部214の近傍とリード基板108との間
に配置され、振動体部103及び圧電素子104を支持
するとともに、圧電素子104の電極パターンとリード
基板108の電極パターンを導通させるように配置され
ている。なお、図9においては、振動体部103及び圧
電素子104の中心部近傍に生じた節部214の近傍に
導通支持部材109が配置される。ここで、導通支持部
材109は、あらかじめ円環状に形成されたコネクタを
用いても、直線形状のコネクタを導通支持部材ガイド1
15により、円環状になるように配置してもどちらでも
構わない。なお、導通支持部材109は、リード基板1
08が配置された固定台101と振動体部103により
圧接されるため、圧接時の弾性力は、加圧部材106及
び駆動回路(図示しない)より印加される駆動電圧の大
きさによって適当な値となるように予め設定されてい
る。
The conduction support member 109 is made of a conductive elastic body and is arranged between the lead substrate 108 and the vicinity of the node portion 214 formed in the vibrating body portion 103 and the central portion of the piezoelectric element 104. It is arranged so as to support the portion 103 and the piezoelectric element 104 and to electrically connect the electrode pattern of the piezoelectric element 104 and the electrode pattern of the lead substrate 108. Note that, in FIG. 9, the conduction support member 109 is disposed near the node portion 214 formed near the central portions of the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104. Here, as the conduction support member 109, even if a connector formed in advance in an annular shape is used, a linear connector is used as the conduction support member guide 1.
Depending on 15, it may be arranged in an annular shape. The conduction support member 109 is used as the lead substrate 1.
Since the fixed base 101 on which 08 is arranged and the vibrating body portion 103 are brought into pressure contact with each other, the elastic force at the time of pressure contact has an appropriate value depending on the magnitude of the drive voltage applied from the pressing member 106 and the drive circuit (not shown). Is set in advance so that

【0025】ここで図示しない駆動回路は、振動体部1
03及び圧電素子104を半径方向に対して中心部近傍
に一つの節部214を有するような駆動信号をリード基
板108の電極パターンもしくはリード基板108の電
極パターンに駆動信号入力のために設けられたリード線
113に印加する。駆動信号の印加により、振動体部1
03及び圧電素子104に振動波が生じ、加圧部材10
6により移動体105が摩擦力を介して回転運動を生じ
る。なお、本実施例においては、先の第一実施例に示し
たような、振動体部103及び圧電素子104の半径方
向に対して、中心部以外に一つの節部を有するような2
次の振動モードで回転運動を生じるような超音波モータ
に対しても適用可能である。
The drive circuit (not shown) is the vibrating body section 1.
03 and the piezoelectric element 104 are provided in the electrode pattern of the lead substrate 108 or the electrode pattern of the lead substrate 108 for inputting a drive signal such that one node 214 is provided near the center in the radial direction. It is applied to the lead wire 113. By applying the drive signal, the vibrating body 1
03 and the piezoelectric element 104 generate a vibration wave, and the pressure member 10
6 causes the moving body 105 to make a rotational movement via a frictional force. In addition, in the present embodiment, as in the first embodiment described above, in the radial direction of the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104, one node portion is provided in addition to the central portion.
It can also be applied to an ultrasonic motor that produces a rotational motion in the next vibration mode.

【0026】また、本実施例においても先の第二実施例
で説明したような、圧電素子104の複数の電極パター
ンを短絡すると共に導通支持部材109を介して圧電素
子104と電気的に導通させるためのリード基板電極パ
ターン116を有するリード基板108と、導電性と絶
縁性のシリコーンゴムからなる導通支持部材109を用
いて、圧電素子104に設けられた複数の電極パターン
と導通支持構造を構成することも容易である。さらに、
導電性のシリコーンゴムを使用した導通支持部材109
は、円環状に形成された導通支持部材509や、直線形
状の導通支持部材609を円環状になるように配置して
も構わない。
Also in this embodiment, the plurality of electrode patterns of the piezoelectric element 104 are short-circuited and electrically connected to the piezoelectric element 104 through the conduction support member 109 as described in the second embodiment. A lead substrate 108 having a lead substrate electrode pattern 116 for the purpose and a conduction support member 109 made of conductive and insulating silicone rubber are used to form a conduction support structure with a plurality of electrode patterns provided on the piezoelectric element 104. It's also easy. further,
Conduction support member 109 using conductive silicone rubber
Alternatively, the conduction support member 509 formed in an annular shape or the linear conduction support member 609 may be arranged in an annular shape.

【0027】(5)第五実施例 図10は、本発明の超音波モータ駆動装置の第二実施例
の断面図である。先の第四実施例に示した超音波モータ
を用いて、超音波モータの移動体105と一体に動作す
る出力軸110と、出力軸110の動作に基づいて動作
する動力伝達部材111とを設ける構造とすることによ
り、モータからの出力が取り出され、超音波モータ駆動
装置が実現できる。
(5) Fifth Embodiment FIG. 10 is a sectional view of a second embodiment of the ultrasonic motor driving apparatus of the present invention. Using the ultrasonic motor shown in the fourth embodiment, an output shaft 110 that operates integrally with the moving body 105 of the ultrasonic motor and a power transmission member 111 that operates based on the operation of the output shaft 110 are provided. With the structure, the output from the motor is taken out, and the ultrasonic motor drive device can be realized.

【0028】このような構成とすることにより、特に、
振動体部103及び圧電素子104の径方向に対して中
心部近傍にのみ節部を有するように振動させた際でも、
第三実施例同様に電気−機械変換効率を低下させること
なく、小型で高効率な超音波モータ駆動装置が実現でき
る。
With this structure, in particular,
Even when vibrating so that the vibrating body portion 103 and the piezoelectric element 104 have a node portion only near the center portion in the radial direction,
As in the third embodiment, a compact and highly efficient ultrasonic motor driving device can be realized without lowering the electromechanical conversion efficiency.

【0029】このため、本発明による超音波モータ駆動
装置によれば、カメラのフォーカス駆動,絞り駆動、シ
ャッター駆動装置や時計の指針駆動装置等の電子機器の
駆動部に適用できる。また、ロボット等の工作産業機械
のアーム軸等への利用が可能である。
Therefore, the ultrasonic motor drive device according to the present invention can be applied to the drive unit of electronic equipment such as the focus drive, diaphragm drive, shutter drive device and timepiece pointer drive device of a camera. Further, it can be used for an arm axis of a machine tool such as a robot.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明による超音波モータによれば、導
通支持部材を振動体部及び圧電素子の中心部以外の節部
近傍とリード基板との間に配置して振動体部及び圧電素
子を固定支持するとともに、圧電素子の電極パターンと
リード基板の電極パターンを導通させる構造とするとい
う簡単な構成で、モータ駆動時の移動体と振動体の接触
状況が良好になる。さらに、振動体の安定性が良好とな
り、モータ駆動時の摺動音の低減が図れるとともに、モ
ータ性能の向上が図れるといった効果を有する。
According to the ultrasonic motor of the present invention, the conductive support member is disposed between the lead substrate and the vicinity of the node portion other than the central portion of the vibrating body portion and the piezoelectric element to form the vibrating body portion and the piezoelectric element. With a simple structure in which the electrode pattern of the piezoelectric element and the electrode pattern of the lead substrate are electrically connected while being fixedly supported, the contact state between the moving body and the vibrating body at the time of driving the motor becomes good. Further, the stability of the vibrating body is improved, the sliding noise at the time of driving the motor can be reduced, and the motor performance can be improved.

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

【図1】本発明の超音波モータの第一実施例のブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an ultrasonic motor according to the present invention.

【図2】本発明の超音波モータの第一実施例の断面図で
ある。
FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment of the ultrasonic motor of the present invention.

【図3】本発明の超音波モータの第一実施例の節部位置
を示した平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a node position of the first embodiment of the ultrasonic motor of the present invention.

【図4】本発明の超音波モータの第二実施例の平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view of a second embodiment of the ultrasonic motor according to the present invention.

【図5】本発明の超音波モータの第一の導電支持部材を
示した部品図である。
FIG. 5 is a component diagram showing a first conductive support member of the ultrasonic motor of the present invention.

【図6】本発明の超音波モータの第二の導電支持部材を
示した部品図である。
FIG. 6 is a component diagram showing a second conductive support member of the ultrasonic motor of the present invention.

【図7】本発明の超音波モータ駆動装置の第一実施例の
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of a first embodiment of the ultrasonic motor driving device of the present invention.

【図8】本発明の超音波モータの第四実施例の断面図で
ある。
FIG. 8 is a sectional view of a fourth embodiment of the ultrasonic motor of the present invention.

【図9】本発明の超音波モータの第四実施例の節部位置
を示した平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a node position of a fourth embodiment of the ultrasonic motor of the present invention.

【図10】本発明の超音波モータ駆動装置の第二実施例
の断面図である。
FIG. 10 is a sectional view of a second embodiment of the ultrasonic motor drive device of the present invention.

【図11】従来の超音波モータの第一の断面図である。FIG. 11 is a first sectional view of a conventional ultrasonic motor.

【図12】従来の超音波モータの第二の断面図である。FIG. 12 is a second sectional view of a conventional ultrasonic motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,201,301 固定台 102,202,302 中心軸 103,203,303 振動体部 104,304 圧電素子 105,305 移動体 106,306 加圧部材 107 駆動回路 108 リード基板 109,509,609 導通支持部材 109a,509a,609a 導通部 109b,509b,609b 絶縁部 109c,509c,609c 両側面絶縁部 110 出力軸 111 動力伝達部材 212 突起部 113,313 リード線 114,214 節部 115 導通支持部材ガイド 116 リード基板電極パターン 101,201,301 Fixed base 102,202,302 central axis 103, 203, 303 Vibrating body part 104, 304 Piezoelectric element 105,305 mobile 106,306 Pressure member 107 drive circuit 108 Lead substrate 109, 509, 609 Conductive support member 109a, 509a, 609a Conducting part 109b, 509b, 609b Insulation part 109c, 509c, 609c Both side insulating parts 110 output shaft 111 Power transmission member 212 protrusion 113,313 Lead wire 114, 214 nodes 115 Conduction support member guide 116 Lead board electrode pattern

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−144371(JP,A) 特開 平2−159984(JP,A) 特開 昭63−190571(JP,A) 特開 平1−311878(JP,A) 実開 昭64−30690(JP,U) 実開 平2−120767(JP,U) 実開 平3−104095(JP,U) 実開 平1−134367(JP,U) 実開 昭61−83277(JP,U) 実開 平2−27672(JP,U) 実開 昭59−109176(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02N 2/00 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-1-144371 (JP, A) JP-A-2-159984 (JP, A) JP-A-63-190571 (JP, A) JP-A-1- 311878 (JP, A) Actual Open Sho 64-30690 (JP, U) Actual Open Flat 2-120767 (JP, U) Actual Open Flat 3-104095 (JP, U) Actual Open Flat 1-134367 (JP, U) Actually open 61-83277 (JP, U) Actually open 2-27672 (JP, U) Actually open 59-109176 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H02N 2/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 圧電素子の伸縮運動を利用した振動波に
より、移動体を摩擦駆動する超音波モータにおいて、 中心軸(102)によって中心部近傍を固定支持された
円板形状の弾性部材からなる振動体部(103)と、 振動体部(103)に接合され、複数の電極パターンが
形成された圧電素子(104)と、 振動体部(103)に加圧接触するように配置された移
動体(105)と、 移動体(105)を振動体部(103)に加圧接触する
ように配置された加圧部材(106)と、 電極パターンが形成されたリード基板(108)と、 振動体部(103)及び圧電素子(104)の中心部以
外の節部近傍とリード基板(108)との間に配置され
るとともに、圧電素子(104)の電極パターンとリー
ド基板(108)の電極パターンを導通させる弾性体か
らなる導通支持部材(109)と、 振動体部(103)及び圧電素子(104)を半径方向
に対して中心部以外に一つの節部を有するように振動さ
せる駆動信号をリード基板(108)の電極パターンに
入力する駆動回路(107)と、 を有することを特徴とする超音波モータ。
1. An ultrasonic motor for frictionally driving a moving body by means of an oscillating wave utilizing expansion and contraction motion of a piezoelectric element, comprising a disk-shaped elastic member fixedly supported near the center by a central shaft (102). A vibrating body part (103), a piezoelectric element (104) joined to the vibrating body part (103) and having a plurality of electrode patterns formed thereon, and a movement arranged so as to come into pressure contact with the vibrating body part (103) A body (105), a pressure member (106) arranged so that the moving body (105) comes into pressure contact with the vibrating body portion (103), a lead substrate (108) having an electrode pattern formed thereon, and a vibration The electrode pattern of the piezoelectric element (104) and the electrode of the lead substrate (108) are arranged between the lead substrate (108) and the vicinity of the nodes other than the central portion of the body portion (103) and the piezoelectric element (104). Pattern Is it an elastic body that conducts ?
And Ranaru conductive support member (109), the vibrating body (103) and the piezoelectric element (104) leads substrate a drive signal for vibrating to have one knuckles than the central portion to the radial direction (108) An ultrasonic motor comprising: a drive circuit (107) for inputting to the electrode pattern of.
【請求項2】 導通支持部材(109)は、絶縁部と導
電部が所定の寸度で交互に複数配置されたコネクタであ
る請求項1記載の超音波モータ。
2. The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the conductive support member (109) is a connector in which a plurality of insulating portions and conductive portions are alternately arranged with a predetermined dimension.
【請求項3】 導通支持部材(109)は、圧電素子
(104)に形成された複数の電極パターンの隙間部よ
り、径方向の幅が狭い幅で形成されたコネクタである請
求項1ないし請求項2のいずれか1項に記載の超音波モ
ータ。
3. The connector according to claim 1, wherein the conductive support member (109) is formed with a width that is narrower in the radial direction than the gap between the plurality of electrode patterns formed on the piezoelectric element (104). Item 3. The ultrasonic motor according to any one of items 2.
【請求項4】 請求項ないし請求項3のいずれか1項に
記載の超音波モータを有し、移動体(105)と一体に
動作する出力軸(110)と、出力軸(110)の動作
に基づいて動作する動力伝達部材(111)とを有する
ことを特徴とする超音波モータ駆動装置。
4. An output shaft (110) having the ultrasonic motor according to any one of claims 1 to 3, which operates integrally with a moving body (105), and an operation of the output shaft (110). And a power transmission member (111) that operates based on the above.
JP06155794A 1994-03-30 1994-03-30 Ultrasonic motor and ultrasonic motor drive Expired - Fee Related JP3383401B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06155794A JP3383401B2 (en) 1994-03-30 1994-03-30 Ultrasonic motor and ultrasonic motor drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP06155794A JP3383401B2 (en) 1994-03-30 1994-03-30 Ultrasonic motor and ultrasonic motor drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07274549A JPH07274549A (en) 1995-10-20
JP3383401B2 true JP3383401B2 (en) 2003-03-04

Family

ID=13174537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06155794A Expired - Fee Related JP3383401B2 (en) 1994-03-30 1994-03-30 Ultrasonic motor and ultrasonic motor drive

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3383401B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2969447B2 (en) * 1998-01-29 1999-11-02 セイコーインスツルメンツ株式会社 Ultrasonic motor and method of manufacturing ultrasonic motor
JP4035156B2 (en) * 2005-12-05 2008-01-16 松下電器産業株式会社 Ultrasonic actuator
JP5590795B2 (en) * 2008-12-27 2014-09-17 キヤノン株式会社 Vibration wave drive

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07274549A (en) 1995-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6218767B1 (en) Vibration device
US7508114B2 (en) Ultrasonic motor
US4980597A (en) Ultrasonic motor with vibration suppressor
US5448127A (en) Vibration wave driven motor
JP3383401B2 (en) Ultrasonic motor and ultrasonic motor drive
US7215062B1 (en) Ultrasonic motor and electronic appliance with ultrasonic motor
JP3170634B2 (en) Ultrasonic transducer and ultrasonic drive
JPH10243668A (en) Vibration actuator
JP3348777B2 (en) Differential piezoelectric actuator
US5859490A (en) Vibration actuator and driving apparatus
JPS62201072A (en) Oscillatory wave motor
JP2671480B2 (en) Ultrasonic motor
JP2529875Y2 (en) Ultrasonic motor
JPS61106077A (en) Vibration wave motor
JP3702727B2 (en) Micropositioning actuator, thin film magnetic head element positioning actuator, and head suspension assembly including the actuator
JP2871756B2 (en) Vibration wave drive
JPH07115783A (en) Rodlike ultrasonic vibrator and rodlike ultrasonic motor
JP4388273B2 (en) Ultrasonic motor and electronic device with ultrasonic motor
JP2993229B2 (en) Ultrasonic motor
JP3575248B2 (en) Drive
JP3492163B2 (en) Piezo actuator
JP3119920B2 (en) Ultrasonic motor
JP3181619B2 (en) Vibrator for vibration type motor, vibration type motor, and apparatus having vibration type motor
JP2524067Y2 (en) Conduction structure of wave motor
JPH0918065A (en) Piezoelectric actuator

Legal Events

Date Code Title Description
S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091220

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220

Year of fee payment: 8

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121220

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees