JPS63224682A - 超音波駆動装置 - Google Patents
超音波駆動装置Info
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- JPS63224682A JPS63224682A JP62059892A JP5989287A JPS63224682A JP S63224682 A JPS63224682 A JP S63224682A JP 62059892 A JP62059892 A JP 62059892A JP 5989287 A JP5989287 A JP 5989287A JP S63224682 A JPS63224682 A JP S63224682A
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- vibrator
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- Pending
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 abstract 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/206—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using only longitudinal or thickness displacement, e.g. d33 or d31 type devices
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/002—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
- H02N2/026—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors by pressing one or more vibrators against the driven body
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
意l五夙五1立夏
本発明は、円板状の圧電体振動子をによって駆動体を駆
動する超音波駆動装置に関するものである。
動する超音波駆動装置に関するものである。
従】lU弘
現在提案されている超音波モータは、円環形圧電セラミ
ックの片面に2組の電極群を接着し、それぞれの電極群
によって励振される定在波が位置的に90″ずれるよう
に電極を配置し、さらにこれら2組の電極群に印加する
交流電界が時間的に90″位相差がある2組の発振器を
それぞれ接続している。
ックの片面に2組の電極群を接着し、それぞれの電極群
によって励振される定在波が位置的に90″ずれるよう
に電極を配置し、さらにこれら2組の電極群に印加する
交流電界が時間的に90″位相差がある2組の発振器を
それぞれ接続している。
このように構成した従来の超音波モータは、2組の発振
器からそれぞれの電極群に交流電界を印加することによ
って円環形圧電セラミックの周囲の表面に90’位相が
ずれた2つの定在波が発生し、この2の定在波が合成さ
れた進行波が発生する。従って1円環形圧電セラミック
の上に接着された櫛形の振動体の上に円環形の移動体を
載置して接触を強くすると、移動体が進行波によって移
動される。
器からそれぞれの電極群に交流電界を印加することによ
って円環形圧電セラミックの周囲の表面に90’位相が
ずれた2つの定在波が発生し、この2の定在波が合成さ
れた進行波が発生する。従って1円環形圧電セラミック
の上に接着された櫛形の振動体の上に円環形の移動体を
載置して接触を強くすると、移動体が進行波によって移
動される。
明が ゛ しようとする間 声
しかしながら、この従来の超音波モータでは、複数の電
極と、これらの電極に交流電界を印加する2組の発振器
が必要であり、電極の構成が複雑で、また振動体の構成
も複雑であり、コストが高くなるという問題があった。
極と、これらの電極に交流電界を印加する2組の発振器
が必要であり、電極の構成が複雑で、また振動体の構成
も複雑であり、コストが高くなるという問題があった。
4 々を ゛するための
本発明は、上記問題点を解決するために、円の外周部の
一部に欠除部を設けた円板状の圧電体振動子の厚み方向
に交流電界を印加することにより、上記圧電体振動子の
円の中心に対して上記欠除部の反対側の上記圧電体振動
子の表面に、上記圧電体振動子の中心方向または中心か
ら外側方向に進行波を発生させ、該進行波で駆動体を駆
動することを特徴とする。
一部に欠除部を設けた円板状の圧電体振動子の厚み方向
に交流電界を印加することにより、上記圧電体振動子の
円の中心に対して上記欠除部の反対側の上記圧電体振動
子の表面に、上記圧電体振動子の中心方向または中心か
ら外側方向に進行波を発生させ、該進行波で駆動体を駆
動することを特徴とする。
作」一
本発明によれば、円の外周部の一部に欠除部を設けた円
板状の圧電体振動子の厚み方向に交流電界を印加すると
、圧電体振動子の中心にに対して欠除部の反対側の表面
に、圧電体振動子の中心方向または中心から外側方向へ
移動する進行波が発生するので、圧電体振動子に駆動体
を係合させることによって、駆動体を駆動させることが
できる。
板状の圧電体振動子の厚み方向に交流電界を印加すると
、圧電体振動子の中心にに対して欠除部の反対側の表面
に、圧電体振動子の中心方向または中心から外側方向へ
移動する進行波が発生するので、圧電体振動子に駆動体
を係合させることによって、駆動体を駆動させることが
できる。
叉五涯
第1図は、本発明で使用する圧電体振動子の平面図及び
側面図で、円形の圧電体振動子1には円の外周の一部を
欠除した欠除部2が設けられ、また圧電体振動子1の両
面にそれぞれ電極3,4が設けられている。
側面図で、円形の圧電体振動子1には円の外周の一部を
欠除した欠除部2が設けられ、また圧電体振動子1の両
面にそれぞれ電極3,4が設けられている。
このように構成した圧電体振動子1に電極3.4を介し
て発振器5より交流電界を印加すると、圧電素子1の中
心Aに対して欠除部2の反対側の圧電体振動子1の表面
に矢印Bに示すように、圧電体振動子1の外周から中心
Aの方向に進行波が発生することを発見した。
て発振器5より交流電界を印加すると、圧電素子1の中
心Aに対して欠除部2の反対側の圧電体振動子1の表面
に矢印Bに示すように、圧電体振動子1の外周から中心
Aの方向に進行波が発生することを発見した。
これは圧電体振動子1に厚み方向の振動が発生した時、
外郭振動が発生するが、圧電体振動子1に欠除部2があ
るため、厚み振動と外郭振動が複雑に関係してほぼ点線
Cで囲んだ部分に進行波が発生するものと考えられる。
外郭振動が発生するが、圧電体振動子1に欠除部2があ
るため、厚み振動と外郭振動が複雑に関係してほぼ点線
Cで囲んだ部分に進行波が発生するものと考えられる。
また発振器5から印加する交流電界の周波数を変更する
と、第2図に示すように、圧電体振動子1の第1図と同
じ部分Cに、進行波Bと反対方向の矢印りに示す進行波
が発生する。
と、第2図に示すように、圧電体振動子1の第1図と同
じ部分Cに、進行波Bと反対方向の矢印りに示す進行波
が発生する。
第3図は、上記圧電体振動子を使用した本発明の実施例
の超音波駆動装置の側面図で、一部に欠除部を設けた円
板状の圧電体振動子1の進行波が発生する部分に耐摩耗
性部材からなる接触板6が設けられ、この接触板6の上
に回転軸7がベアリング等で支持された回転体からなる
被駆動体8が組合わされる。なお、接触板6は電極3と
共用してもよい。
の超音波駆動装置の側面図で、一部に欠除部を設けた円
板状の圧電体振動子1の進行波が発生する部分に耐摩耗
性部材からなる接触板6が設けられ、この接触板6の上
に回転軸7がベアリング等で支持された回転体からなる
被駆動体8が組合わされる。なお、接触板6は電極3と
共用してもよい。
このように構成した本実施例の超音波駆動装置では、圧
電体振動子1に印加する交流電界の周波数を所定の周波
数に変更することによって、被駆動体8を正転または逆
転させることができる。
電体振動子1に印加する交流電界の周波数を所定の周波
数に変更することによって、被駆動体8を正転または逆
転させることができる。
本実施例の超音波駆動装置は、1つの発振器から円板状
の圧電体振動子lの厚み方向に交流電界を印加する簡単
な構成であるため、製造が容易であり、小型のモータか
ら大型のモータまで容易に製造することができる。
の圧電体振動子lの厚み方向に交流電界を印加する簡単
な構成であるため、製造が容易であり、小型のモータか
ら大型のモータまで容易に製造することができる。
第4図は、本発明の他の実施例の超音波駆動装置の平面
図で、複数の圧電体振動子1の接触板6の上に棒状の被
駆動体8が係合されている。この棒状の被駆動体8はベ
アリング等で軸方向に摺動できるように支持されている
。
図で、複数の圧電体振動子1の接触板6の上に棒状の被
駆動体8が係合されている。この棒状の被駆動体8はベ
アリング等で軸方向に摺動できるように支持されている
。
このように構成した本実施例の超音波駆動装置では、棒
状の被駆動体8を図の左右に動かすことができるので、
リニアモータとして使用することができる。なお1本実
施例においては、被駆動体8を駆動するトルクに応じて
、圧電体振動子1は1個でもよいし、3個以上設けても
よい。
状の被駆動体8を図の左右に動かすことができるので、
リニアモータとして使用することができる。なお1本実
施例においては、被駆動体8を駆動するトルクに応じて
、圧電体振動子1は1個でもよいし、3個以上設けても
よい。
第5図は5本発明の更に他の実施例の平面図で、4個の
円板型の被駆動体8は回転軸9がベアリング等で支持さ
れ、またこの被駆動体8の一面に複数個の圧電体振動子
1が係合されるが、この圧電体振動子1はそれぞれその
進行波が被駆動体8の中心を通る線にほぼ直交するよう
に組合わされている。
円板型の被駆動体8は回転軸9がベアリング等で支持さ
れ、またこの被駆動体8の一面に複数個の圧電体振動子
1が係合されるが、この圧電体振動子1はそれぞれその
進行波が被駆動体8の中心を通る線にほぼ直交するよう
に組合わされている。
このように構成した本実施例では、被駆動体8は圧電体
振動子1の進行波によって正転または逆転される。なお
、被駆動体8を回転するトルクが弱くてもよい場合は、
圧電体振動子1は1つだけ設けてもよいし、またさらに
トルクが必要な場合は4号以上の圧電体振動子1を組合
わせてもよい。
振動子1の進行波によって正転または逆転される。なお
、被駆動体8を回転するトルクが弱くてもよい場合は、
圧電体振動子1は1つだけ設けてもよいし、またさらに
トルクが必要な場合は4号以上の圧電体振動子1を組合
わせてもよい。
且里勿麦米
以上の説明から明らかなように、本発明は、円板状の圧
電体振動子の厚み方向に交流電界をかけることにより、
圧電体振動子の表面の1部に発生する中心方向または外
周方向へ移動する進行波によって、被駆動体を駆動する
簡単な構成であるので、製造が容易で、コストを安くす
ることができるばかりでなく、トルクを大きく取ること
ができ、また性能の良い超音波駆動装置を提供すること
ができるという利点がある。
電体振動子の厚み方向に交流電界をかけることにより、
圧電体振動子の表面の1部に発生する中心方向または外
周方向へ移動する進行波によって、被駆動体を駆動する
簡単な構成であるので、製造が容易で、コストを安くす
ることができるばかりでなく、トルクを大きく取ること
ができ、また性能の良い超音波駆動装置を提供すること
ができるという利点がある。
第1図及び第2図は本発明で使用する円板状の圧電体振
動子の平面図及び側面図、第3図は本発明の実施例の超
音波駆動装置の側面図、第4図は本発明の他の実施例の
超音波駆動装置の平面図、第5図は本発明のさらに他の
実施例の超音波駆動装置の平面図である。 1・・・圧電体振動子、2・・・欠除部、3.4・・・
電極、5・・・発振器、6・・・接触板、7・・・回転
軸、8・・・被駆動体、9・・・回転軸。
動子の平面図及び側面図、第3図は本発明の実施例の超
音波駆動装置の側面図、第4図は本発明の他の実施例の
超音波駆動装置の平面図、第5図は本発明のさらに他の
実施例の超音波駆動装置の平面図である。 1・・・圧電体振動子、2・・・欠除部、3.4・・・
電極、5・・・発振器、6・・・接触板、7・・・回転
軸、8・・・被駆動体、9・・・回転軸。
Claims (3)
- (1)円の外周部の一部に欠除部を設けた円板状の圧電
体振動子の厚み方向に交流電界を印加することにより、
上記圧電体振動子の円の中心に対して上記欠除部の反対
側の上記圧電体振動子の表面に、上記圧電体振動子の中
心方向または中心から外側方向に進行波を発生させ、該
進行波で駆動体を駆動することを特徴とする超音波駆動
装置。 - (2)複数個の上記圧電体振動子により上記駆動体を駆
動することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の超
音波駆動装置。 - (3)上記交流電界の周波数を所定の2つの周波数に設
定することにより、一方の周波数で上記圧電体振動子の
中心方向へ、他方の周波数で中心から外側方向へ上記進
行波が発生するようにすることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の超音波駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62059892A JPS63224682A (ja) | 1987-03-14 | 1987-03-14 | 超音波駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62059892A JPS63224682A (ja) | 1987-03-14 | 1987-03-14 | 超音波駆動装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63224682A true JPS63224682A (ja) | 1988-09-19 |
Family
ID=13126219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62059892A Pending JPS63224682A (ja) | 1987-03-14 | 1987-03-14 | 超音波駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63224682A (ja) |
-
1987
- 1987-03-14 JP JP62059892A patent/JPS63224682A/ja active Pending
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