JPH0532992B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0532992B2 JPH0532992B2 JP58084802A JP8480283A JPH0532992B2 JP H0532992 B2 JPH0532992 B2 JP H0532992B2 JP 58084802 A JP58084802 A JP 58084802A JP 8480283 A JP8480283 A JP 8480283A JP H0532992 B2 JPH0532992 B2 JP H0532992B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stator
- elastic body
- support
- rod
- vibration
- 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 - Lifetime
Links
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H02N2/08—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、各種分野の駆動装置として有用な
超音波モータに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an ultrasonic motor useful as a drive device in various fields.
(従来の技術とその課題)
従来より、駆動源として電磁力を応用した各種
のモータ装置が様々な用途に広く使われている。
しかしながら、これらの従来のモータ装置の場合
には、その大きさ、重量及び回転力などは用いら
れる材料によつて一定の制限があり、小型化、軽
量化等が難しいという面があつた。(Prior art and its problems) Various motor devices that apply electromagnetic force as a drive source have been widely used for various purposes.
However, in the case of these conventional motor devices, there are certain limitations on their size, weight, rotational force, etc. depending on the materials used, and it is difficult to make them smaller and lighter.
それと言うのも、使用する材料の磁気的特性等
によつて制約されるからである。 This is because it is limited by the magnetic properties of the materials used.
一方、これらの従来のモータ装置に代替する装
置として、本出願人によつて、超音波振動を利用
したモータ装置、すなわち超音波振動子である弾
性体の表面において励振される表面波をこれに加
圧接触する動体の一方向運動に変換する駆動装置
が提案されている。 On the other hand, as an alternative to these conventional motor devices, the applicant has developed a motor device that uses ultrasonic vibrations, that is, a surface wave excited on the surface of an elastic body that is an ultrasonic vibrator. A driving device has been proposed that converts a moving body into unidirectional motion with pressure contact.
超音波の持つ強力な振動エネルギーを回転又は
直進運動に変換することによつて、小型にして軽
量なモータ装置を実現したものである。 By converting the powerful vibrational energy of ultrasonic waves into rotational or linear motion, a small and lightweight motor device is realized.
この超音波モータ装置は優れた特徴を持つもの
として注目されているが、具体的にはさらに改善
すべき課題が残されてもいた。 Although this ultrasonic motor device has attracted attention as having excellent features, there are still concrete issues that need to be improved.
すなわち、この超音波モータにおいては、固定
子に相当する棒状弾性体には屈曲振動による進行
波が生じており、静止している部分がない。そこ
で、固定子はスプリングまたは音響絶縁体等で支
持することが必要となる。そして、棒状弾性体の
振動系を損なうような力がかからない方法で支持
しなければならない。また支持体を通して外部に
漏出しない事も効率の点で考慮しなければならな
いという問題がある。 That is, in this ultrasonic motor, a traveling wave is generated due to bending vibration in the rod-shaped elastic body corresponding to the stator, and there is no stationary part. Therefore, it is necessary to support the stator with a spring or an acoustic insulator. The rod-shaped elastic body must be supported in such a way that no force is applied that would damage the vibration system. Furthermore, there is a problem in that efficiency must be taken into account to prevent leakage to the outside through the support.
しかしながら、これらの問題を完全に解決する
ことは実際上極めて困難である。 However, it is actually extremely difficult to completely solve these problems.
そこで、この発明は、これらの装置の固定子に
相当する棒状弾性体を低損失な方法で支持するこ
とにより、固定子の振動エネルギーを高効率で回
転運動または移動する可動子に伝達することによ
り、高性能なモータ装置を提供することを目的と
する。 Therefore, the present invention supports the rod-shaped elastic body corresponding to the stator of these devices in a low-loss manner, thereby transmitting the vibration energy of the stator to the rotating or moving movable element with high efficiency. The purpose is to provide a high-performance motor device.
(課題を解決するための手段)
この発明は、上記の課題を解決するものとし
て、弾性体固定子と可動子とからなる超音波モー
タであつて、弾性体固定子は支持体を有し、この
支持体は、固有振動数の屈曲振動および/または
ねじり振動を有し、かつ弾性体固定子に当接して
これを支持するものである超音波モータを提供す
る。(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above problems by providing an ultrasonic motor comprising an elastic stator and a movable element, the elastic stator having a support body, This support provides an ultrasonic motor that has a flexural and/or torsional vibration of a natural frequency and that abuts and supports the elastic stator.
(作 用)
この発明のモータ装置の特徴を、まずその作用
の点において説明する。(Function) The features of the motor device of the present invention will first be explained in terms of its function.
第1図Aは屈曲振動による進行波をひきおこし
ている棒状弾性体固定子1の一部分であるが、そ
の支持方法として中立軸B上の点Aを支持する場
合、点Aは中立軸に対して直角方向に振動してお
り、同時に点Aを中心とした回転振動をおこなつ
ている。そこで棒状弾性体固定子1の断面図とし
て第1図Bに示すように弾性体支持体2の一端を
点Aに固定し、他端を固定支持すると、弾性体支
持体2は屈曲振動とねじり振動をひきおこすこと
になる。 Figure 1A shows a part of the rod-like elastic stator 1 that causes traveling waves due to bending vibration.If the method of supporting it is to support it at point A on the neutral axis B, the point A is relative to the neutral axis. It is vibrating in the right angle direction, and at the same time it is rotating in rotation around point A. Therefore, as shown in FIG. 1B as a cross-sectional view of the rod-shaped elastic body stator 1, if one end of the elastic body support 2 is fixed at point A and the other end is fixedly supported, the elastic body support 2 will undergo bending vibration and torsion. This will cause vibration.
棒状弾性体固定子1の振動系に影響を与えない
ためには、弾性体支持体2の屈曲とねじりの固有
振動数が棒状弾性体固定子1の進行波の振動数と
等しくする。 In order not to affect the vibration system of the rod-shaped elastic body stator 1, the natural frequencies of bending and torsion of the elastic body support 2 are made equal to the frequency of the traveling wave of the rod-shaped elastic body stator 1.
弾性体固定子2として丸棒を例に取ると、
屈曲振動の場合 長さl=miRC/f−(1)
mi:振動モードの次数 R:断面2次半径
C:音 速
:周波数
ねじり振動の場合 長さl=1/4 G/P−(2)
G:弾性率
P:密 度
の式より、この式(1),(2)式を満足する丸棒の直径
と長さを求め、一方の端部をモータのフレームに
固定すれば良いことが判かる。 Taking a round bar as an example of the elastic stator 2, in the case of bending vibration, length l = miRC/f-(1) mi: order of vibration mode R: secondary radius of cross section C: speed of sound: frequency of torsional vibration In case, length l = 1/4 G/P-(2) From the formula of G: modulus of elasticity P: density, find the diameter and length of a round bar that satisfies formulas (1) and (2), It turns out that it is sufficient to fix one end to the motor frame.
そこで、以下にこの発明の実施例を説明する。 Therefore, embodiments of the present invention will be described below.
(実施例)
実施例 1
第2図は回転型表面波モータのリング状弾性体
固定子1aの中立軸部分を複数のスプリング支持
体2aで支持し、スプリング支持体2aの端部は
モータフレーム3に固定した状態例を示してい
る。(Example) Example 1 FIG. 2 shows a rotary surface wave motor in which the neutral shaft portion of a ring-shaped elastic body stator 1a is supported by a plurality of spring supports 2a, and the ends of the spring supports 2a are connected to the motor frame 3. An example of a fixed state is shown.
スプリング支持体2aの屈曲とねじりの固有振
動数はリング状弾性体固定子1aの進行波の振動
数と等しくしている。そして、固定子1aには、
可動子4が当接配置されている。 The natural frequency of bending and twisting of the spring support body 2a is made equal to the frequency of the traveling wave of the ring-shaped elastic body stator 1a. And, in the stator 1a,
The movable element 4 is arranged in contact with the movable element 4.
実施例 2
第3図はリニア型モータの棒状弾性体固定子1
bの両端部をスプリング支持体2aで支持した場
合を例示している。弾性体固定子1bには、結合
子8および振動子9を装着してもいる。Example 2 Figure 3 shows a rod-shaped elastic stator 1 of a linear motor.
A case is illustrated in which both ends of b are supported by spring supports 2a. A coupler 8 and a vibrator 9 are also attached to the elastic stator 1b.
スプリング支持体2aの一端はモータフレーム
3に固定支持し、その屈曲振動による固有振動数
は棒状弾性体固定子1bの振動数と等しくしてお
く。 One end of the spring support body 2a is fixedly supported by the motor frame 3, and the natural frequency due to its bending vibration is made equal to the frequency of the rod-shaped elastic body stator 1b.
もちろん、スプリング支持体2aは棒状弾性体
固定子1bの一部として一体で形成しても良いこ
とは言うまでもない。 Of course, it goes without saying that the spring support body 2a may be integrally formed as a part of the rod-shaped elastic body stator 1b.
実施例 3
第4図は支持体としての摺動体6による支持方
法の実施例であつて、棒状弾性体固定子1cは、
縦波と横波を伴なつた振動をしており2次元平面
の運動を示すものである。Embodiment 3 FIG. 4 shows an embodiment of a supporting method using a sliding body 6 as a support, in which a rod-shaped elastic body stator 1c is
It vibrates with longitudinal and transverse waves, and exhibits motion in a two-dimensional plane.
従つて、振動方向に移動可能な摺動体6により
支持することが出来る。 Therefore, it can be supported by the sliding body 6 that is movable in the vibration direction.
もちろん、この摺動体6による支持方法の特徴
は前述の弾性体支持体による支持方法では固有振
動による形状が必要であるのに対し、摺動体6は
振動せず、形状のいかんを問わない。 Of course, the feature of this supporting method using the sliding body 6 is that, whereas the above-mentioned supporting method using an elastic body support requires a shape based on natural vibration, the sliding body 6 does not vibrate and can have any shape.
実施例 4
第5図はリング状弾性体固定子1aにフエル
ト、スポンジなどの支持体としての音響絶縁体5
を接着し、モータフレームに固定支持した実施例
である。Embodiment 4 FIG. 5 shows an acoustic insulator 5 as a support such as felt or sponge on a ring-shaped elastic stator 1a.
This is an example in which the motor frame is fixedly supported by adhesive bonding.
一般に2つの媒質の境界面を通して弾性波が入
射する場合、それぞれの媒質の固有音響インピー
ダンスに大きな差異がると、入射波はほとんど反
射してしまい透過波は零に近くなる。 Generally, when an elastic wave is incident through an interface between two media, if there is a large difference in the characteristic acoustic impedance of each medium, most of the incident wave will be reflected and the transmitted wave will be close to zero.
特に金属等の弾性体は固有音響インピーダンス
が大きく、それに対し、フエルト、スポンジ等は
固有音響インピーダンスが非常に小さく、これら
の材料は十分な音響絶縁体となりうることが判か
つた。 In particular, elastic bodies such as metals have a large characteristic acoustic impedance, whereas felt, sponge, etc. have a very small characteristic acoustic impedance, and it has been found that these materials can serve as sufficient acoustic insulators.
(発明の効果)
この発明により、以上詳細に説明したように、
支持体によつて固定子に相当する弾性体をその振
動をそこなうことなく支持することで、高い効率
で可動子へ動力を伝達することができ、より高性
能なモータ装置を得る。(Effects of the Invention) With this invention, as explained in detail above,
By supporting the elastic body corresponding to the stator with the support without damaging its vibration, power can be transmitted to the movable element with high efficiency, and a higher performance motor device can be obtained.
第1図Aは棒状弾性体固定子の側面図、第1図
Bは棒状弾性体固定子の断面図、第2図はスプリ
ング支持体で支持された回転型超音波モータの断
面図、第3図は棒状弾性体固定子の支持固定の側
面図、第4図は摺動体で支持された棒状弾性体固
定子の側面図及び第5図は音響絶縁体で支持され
た回転型モータの断面図である。
1……弾性体固定子、1a……リング状弾性体
固定子、1b……棒状弾性体固定子、1c……棒
状弾性体固定子。2……弾性体、2a……スプリ
ング、3……モータフレーム、4可動子、5……
音響絶縁体、6……摺動体、8……結合子、9…
…振動子。
FIG. 1A is a side view of a rod-shaped elastic stator, FIG. 1B is a sectional view of the rod-shaped elastic stator, FIG. 2 is a sectional view of a rotary ultrasonic motor supported by a spring support, and FIG. The figure is a side view of a rod-shaped elastic stator supported and fixed, Figure 4 is a side view of a rod-shaped elastic stator supported by a sliding body, and Figure 5 is a sectional view of a rotary motor supported by an acoustic insulator. It is. 1... Elastic body stator, 1a... Ring-shaped elastic body stator, 1b... Rod-shaped elastic body stator, 1c... Rod-shaped elastic body stator. 2...Elastic body, 2a...Spring, 3...Motor frame, 4 Mover, 5...
Acoustic insulator, 6...Sliding body, 8...Connector, 9...
... vibrator.
Claims (1)
モータであつて、弾性体固定子1は支持体2を有
し、この支持体2は、固有振動数の屈曲振動およ
び/またはねじり振動を有し、かつ弾性体固定子
1に当接してこれを支持するものである超音波モ
ータ。 2 支持体2が弾性体固定子1の振動方向と平行
に移動可能な摺動体6である特許請求の範囲第1
項記載の超音波モータ。 3 支持体2が音響絶縁体5である特許請求の範
囲第1項記載の超音波モータ。[Scope of Claims] 1. An ultrasonic motor consisting of an elastic stator 1 and a movable element 4, the elastic stator 1 having a support 2, which has a bending characteristic of a natural frequency. An ultrasonic motor that has vibration and/or torsional vibration and that comes into contact with and supports an elastic stator 1. 2. Claim 1, wherein the support body 2 is a sliding body 6 movable in parallel to the vibration direction of the elastic body stator 1.
Ultrasonic motor as described in section. 3. The ultrasonic motor according to claim 1, wherein the support body 2 is an acoustic insulator 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58084802A JPS59213286A (en) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | Stator support of surface wave motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58084802A JPS59213286A (en) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | Stator support of surface wave motor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59213286A JPS59213286A (en) | 1984-12-03 |
JPH0532992B2 true JPH0532992B2 (en) | 1993-05-18 |
Family
ID=13840838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58084802A Granted JPS59213286A (en) | 1983-05-14 | 1983-05-14 | Stator support of surface wave motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59213286A (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH082186B2 (en) * | 1984-09-28 | 1996-01-10 | キヤノン株式会社 | Vibration wave motor |
JPS61139280A (en) * | 1984-12-11 | 1986-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electrostrictive motor |
JPS631378A (en) * | 1985-03-01 | 1988-01-06 | Shinsei Kogyo:Kk | Stator support for surface wave motor |
JPH07112355B2 (en) * | 1985-03-11 | 1995-11-29 | 株式会社ニコン | Ultrasonic motor |
JPH0441755Y2 (en) * | 1985-06-17 | 1992-09-30 | ||
JPH0697860B2 (en) * | 1986-03-26 | 1994-11-30 | オリンパス光学工業株式会社 | Ultrasonic motor |
JP2722206B2 (en) * | 1988-06-30 | 1998-03-04 | 本多電子株式会社 | Ultrasonic drive |
US5066884A (en) * | 1989-02-10 | 1991-11-19 | Nikon Corporation | Ultrasonic motor having high drive efficiency |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59101608A (en) * | 1982-12-03 | 1984-06-12 | Canon Inc | Lens driving device using oscillatory wave motor |
JPS59107309A (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Canon Inc | Lens driving device using oscillatory wave motor |
-
1983
- 1983-05-14 JP JP58084802A patent/JPS59213286A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59101608A (en) * | 1982-12-03 | 1984-06-12 | Canon Inc | Lens driving device using oscillatory wave motor |
JPS59107309A (en) * | 1982-12-13 | 1984-06-21 | Canon Inc | Lens driving device using oscillatory wave motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59213286A (en) | 1984-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5532540A (en) | Electric motor with vibrating elements and elastic coupling | |
JPS6013481A (en) | Vibration wave motor | |
JPH0532992B2 (en) | ||
JPH0532994B2 (en) | ||
JPS61224878A (en) | Vibration wave motor | |
JPH0532991B2 (en) | ||
JPS6022478A (en) | Stator of surface wave linear motor | |
JPH02237481A (en) | Oscillatory wave motor | |
JPH0588073B2 (en) | ||
JPH0223070A (en) | Linear type ultrasonic motor | |
JPS63190570A (en) | Ultrasonic motor | |
JPS6149670A (en) | Cantilever beam-shaped supersonic twisted elliptical vibrator | |
JP2513241B2 (en) | Ultrasonic motor | |
KR100661311B1 (en) | Piezoelectric ultrasonic motor | |
JPS61173683A (en) | Supersonic drive motor | |
JPH0480632B2 (en) | ||
JP2874174B2 (en) | Ultrasonic transducer and ultrasonic motor | |
JPS6091874A (en) | Supersonic motor | |
JPS61106076A (en) | Piezoelectric motor | |
JP2972857B2 (en) | Flexural vibration transducer array | |
JPS6091876A (en) | Supersonic motor | |
JPH07154982A (en) | Ultrasonic actuator | |
JPH04114792U (en) | ultrasonic motor | |
JPS61102177A (en) | Surface wave drive motor | |
JPS6347069Y2 (en) |