JPS61231881A - 振動波モ−タ - Google Patents
振動波モ−タInfo
- Publication number
- JPS61231881A JPS61231881A JP60070073A JP7007385A JPS61231881A JP S61231881 A JPS61231881 A JP S61231881A JP 60070073 A JP60070073 A JP 60070073A JP 7007385 A JP7007385 A JP 7007385A JP S61231881 A JPS61231881 A JP S61231881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base
- teeth
- vibrator
- vibration
- vibrators
- 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
Links
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 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
- H02N2/0005—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
- H02N2/0025—Driving devices, e.g. vibrators using only longitudinal or radial modes using combined longitudinal 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
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、交流又は直流パルス電源により駆動される振
動子と、この振動子に直接又は間接的に接続して加振体
と、この加振体に面接触する接触体とから成り、振動波
を所定方向の運動に変換するようにした駆動装置、所謂
振動波モータに関するものである。
動子と、この振動子に直接又は間接的に接続して加振体
と、この加振体に面接触する接触体とから成り、振動波
を所定方向の運動に変換するようにした駆動装置、所謂
振動波モータに関するものである。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕第４図
は周知の振動波モータの原理的な基本構成を示すもので
、ｌは振動子ベース２，２ａ間に挟持されて交流電源を
供給される超音波振動子、３はこのベース２ａに固着さ
れた加振体、４はＸ軸方向に可動の例えばリニア駆動形
モータの動体である。モして加振体３の先端面は動体面
に対して一定の角度θをなすことにより、振動子１が振
動するとその圧縮荷重により力Ｆの分子として移動方向
の力を発生する。このような振動波モータによれば、小
型・高出力・高効率の駆動装置が得られ、また電気モー
タに較べて漏洩磁界もなく材料的にも有利となる。しか
しながら、このようなモータでは、駆動方向が一定とな
り、また非駆動時にはベース２かばね等で加圧されてい
るために動体４が制動されたままになる。
は周知の振動波モータの原理的な基本構成を示すもので
、ｌは振動子ベース２，２ａ間に挟持されて交流電源を
供給される超音波振動子、３はこのベース２ａに固着さ
れた加振体、４はＸ軸方向に可動の例えばリニア駆動形
モータの動体である。モして加振体３の先端面は動体面
に対して一定の角度θをなすことにより、振動子１が振
動するとその圧縮荷重により力Ｆの分子として移動方向
の力を発生する。このような振動波モータによれば、小
型・高出力・高効率の駆動装置が得られ、また電気モー
タに較べて漏洩磁界もなく材料的にも有利となる。しか
しながら、このようなモータでは、駆動方向が一定とな
り、また非駆動時にはベース２かばね等で加圧されてい
るために動体４が制動されたままになる。
そこで、動体又は固定ベースとしての接触体と加振体と
の接触面の法線方向に振動を加える振動波振動子と、法
線方向に対して一定の角度をなす方向に振動を加える別
の振動波振動子とを設けた振動波モータが提案された（
特願昭５９−１４０１）。
の接触面の法線方向に振動を加える振動波振動子と、法
線方向に対して一定の角度をなす方向に振動を加える別
の振動波振動子とを設けた振動波モータが提案された（
特願昭５９−１４０１）。
第５図はこの先願発明による振動波モータを示すもので
、第１のベース７及び第２のベース８間に水平方向振動
子９、垂直方向振動子１０を装着して、第２のベース８
を接触体１１に対する加振体にしている。これにより、
加振体へ直交する２方向の振動波が加えられて楕円運動
を惹起され、接触体１１を移動させたり又はこれを固定
ベースとして加振体が移動する。また、水平方向振動子
９のみの駆動を停止すると、周期的に浮動状態が現れ。
、第１のベース７及び第２のベース８間に水平方向振動
子９、垂直方向振動子１０を装着して、第２のベース８
を接触体１１に対する加振体にしている。これにより、
加振体へ直交する２方向の振動波が加えられて楕円運動
を惹起され、接触体１１を移動させたり又はこれを固定
ベースとして加振体が移動する。また、水平方向振動子
９のみの駆動を停止すると、周期的に浮動状態が現れ。
半浮動状態となる。さらに、位相制御により、速度制御
及び移動方向の逆転もできる。第６図の場合、垂直方向
振動子１０が第２のベース８の下面に装着され、そのさ
らに下面に加振体１２が別途に装着されている。しかし
ながら、これらの場合、ブロック状ベースの両側で水平
振動の付加を行うため、構造的に水平方向の駆動力を大
きくするのが難しかった。
及び移動方向の逆転もできる。第６図の場合、垂直方向
振動子１０が第２のベース８の下面に装着され、そのさ
らに下面に加振体１２が別途に装着されている。しかし
ながら、これらの場合、ブロック状ベースの両側で水平
振動の付加を行うため、構造的に水平方向の駆動力を大
きくするのが難しかった。
本発明は、原理的に前述の出願発明に基ずく振動波モー
タにおいて、駆動力を増加させ得る構造を提供すること
を目的とする。
タにおいて、駆動力を増加させ得る構造を提供すること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段と作用〕本発明は、この
目的を達成するために、基部に歯の配列されたくし形の
第１のベースと、同様なくし形の第２のベースとの歯を
互いに噛合させた。そして、これらの各歯の側面間の間
隙に側面方向に振動する振動子を挿入し、少くとも一方
のベースにおける前記側面と直交方向面（歯の先端面か
、歯間の基部面か或は歯と反対側の基部面）にこの面方
向に振動する別の振動子を装着した。
目的を達成するために、基部に歯の配列されたくし形の
第１のベースと、同様なくし形の第２のベースとの歯を
互いに噛合させた。そして、これらの各歯の側面間の間
隙に側面方向に振動する振動子を挿入し、少くとも一方
のベースにおける前記側面と直交方向面（歯の先端面か
、歯間の基部面か或は歯と反対側の基部面）にこの面方
向に振動する別の振動子を装着した。
一方のベース自体が加振体として機能し得るが、接触体
側の基部面に直交方向振動子を装着した場合、その振動
子自体もしくはさらにこの振動子に付設したベースが加
振体となる。
側の基部面に直交方向振動子を装着した場合、その振動
子自体もしくはさらにこの振動子に付設したベースが加
振体となる。
第１及び第２図において、２０は、歯と反対側の基部面
２０ｂに動体２１が載置されるくし形のベースである。
２０ｂに動体２１が載置されるくし形のベースである。
２５はこのベースに対向した別のくし形のベースであり
、両者の歯２２．２８は互に噛合している。これらの歯
の幅は、その側面に互に間隙が生じるように設定されて
いる。これらの間隙には同一性能であるが、逆位相の交
流電力で駆動される側面方向、即ち水平方向振動子２７
及び２７ａが交互に挿入されている。ベース２５の歯と
反対側の基部面２５ｂには垂直方向振動子２８が装着さ
れ、そのさらに反対面に加振体２９が装着されている。
、両者の歯２２．２８は互に噛合している。これらの歯
の幅は、その側面に互に間隙が生じるように設定されて
いる。これらの間隙には同一性能であるが、逆位相の交
流電力で駆動される側面方向、即ち水平方向振動子２７
及び２７ａが交互に挿入されている。ベース２５の歯と
反対側の基部面２５ｂには垂直方向振動子２８が装着さ
れ、そのさらに反対面に加振体２９が装着されている。
ベース２０は、動体２１及び水平方向振動子２７．２７
ａのベースとして機能し、ベース２５は水平及び垂直方
向振動子２７．２７ａ 、 ２８のベースとして機能す
る。歯２２のそれぞれの先端面及びベース２５の両開基
部面２５ａ間には、ポール、液状等の弾性のないべ、ア
リング３０が装着されている。同様に、歯２Ｂのそれぞ
れの先端面及びベース２０の両開基部面２Ｏａ間にもベ
アリング３１が装着されている。
ａのベースとして機能し、ベース２５は水平及び垂直方
向振動子２７．２７ａ 、 ２８のベースとして機能す
る。歯２２のそれぞれの先端面及びベース２５の両開基
部面２５ａ間には、ポール、液状等の弾性のないべ、ア
リング３０が装着されている。同様に、歯２Ｂのそれぞ
れの先端面及びベース２０の両開基部面２Ｏａ間にもベ
アリング３１が装着されている。
動作に際して、加振体２８が固定の接触体１３へ面状に
摩擦接触状態で載置され、振動子２７．２７ａ、２８が
交流電力で駆動される。水平振動子２７及び２？ａは水
平方向で互に一方が膨張するときは他方が収縮すること
により、加算的にベース２５、したがって垂直振動子２
８を介して加振体２３へ水平方向振動を加える。垂直方
向振動子２８は加振体２９へ垂直方向の振動を加える。
摩擦接触状態で載置され、振動子２７．２７ａ、２８が
交流電力で駆動される。水平振動子２７及び２？ａは水
平方向で互に一方が膨張するときは他方が収縮すること
により、加算的にベース２５、したがって垂直振動子２
８を介して加振体２３へ水平方向振動を加える。垂直方
向振動子２８は加振体２９へ垂直方向の振動を加える。
これにより、加振体２９には楕円運動が惹起され、加振
体２９に下方への振動が加えられたときの水平方向振動
に従って動体２１が移動する。駆動入力の位相制御によ
り、移動は停止され、また逆方向になる。ベアリング３
０．３１は垂直方向の力を受止め、また水平方向に対し
てベース２０．２５の互いの対向部分をスムーズ滑動さ
せることにより、その耐久性を向上させる。水平方向に
複数個の振動子で駆動できるために、ベース２５の基部
面２５ｂに対する単位面積当りの水平駆動力を増加させ
得る。また、水平方向の加振面が分散されるために、方
向性が精密で安定した振動付加が可能となる。ベース２
５の質量が、単にブロック状であるのに較べて低減する
ので、対応してさらに出力を増加させ得る。
体２９に下方への振動が加えられたときの水平方向振動
に従って動体２１が移動する。駆動入力の位相制御によ
り、移動は停止され、また逆方向になる。ベアリング３
０．３１は垂直方向の力を受止め、また水平方向に対し
てベース２０．２５の互いの対向部分をスムーズ滑動さ
せることにより、その耐久性を向上させる。水平方向に
複数個の振動子で駆動できるために、ベース２５の基部
面２５ｂに対する単位面積当りの水平駆動力を増加させ
得る。また、水平方向の加振面が分散されるために、方
向性が精密で安定した振動付加が可能となる。ベース２
５の質量が、単にブロック状であるのに較べて低減する
ので、対応してさらに出力を増加させ得る。
第３図は別の実施例を示すもので、第１及び第２のくし
形ベース１２０．１２５の間隙に同様に水平方向振動子
１２７が配列されると共に、垂直方向振動子１２８は第
１のベース１２０の歯と反対側の基部面に装着され、さ
らにコの字形の第３のベース１２１が載置されている。
形ベース１２０．１２５の間隙に同様に水平方向振動子
１２７が配列されると共に、垂直方向振動子１２８は第
１のベース１２０の歯と反対側の基部面に装着され、さ
らにコの字形の第３のベース１２１が載置されている。
第２のベース １２５が加振体として機能する。
以上、本発明によれば、接触体方向の所定の振動付加面
積に対する接触体に沿った方向の振動付加面積をベース
のくし形構造により増加させ得るために、対応して駆動
力を増加できる。ベース質量がくし形状であることによ
り減少し、これにより振動する部分の質量も減少する。
積に対する接触体に沿った方向の振動付加面積をベース
のくし形構造により増加させ得るために、対応して駆動
力を増加できる。ベース質量がくし形状であることによ
り減少し、これにより振動する部分の質量も減少する。
そのため振動周波数を高くでき、又振動部の応答性が良
くなり、移動速度の増加と入力信号に対する応答性及び
追従性を向上できる。接触体に沿った方向の振動子の配
置が分散されるために、方向性がより精密になり、安定
した振動付加が得られる。
くなり、移動速度の増加と入力信号に対する応答性及び
追従性を向上できる。接触体に沿った方向の振動子の配
置が分散されるために、方向性がより精密になり、安定
した振動付加が得られる。
第１図は本発明の実施例による振動波モータの断面図、
第２図はその斜視図、第３図は別の実施例による断面図
、第４図は周知の振動波モータの基本構成図、第５及び
６図は先願発明による振動波モータの断面図である。
第２図はその斜視図、第３図は別の実施例による断面図
、第４図は周知の振動波モータの基本構成図、第５及び
６図は先願発明による振動波モータの断面図である。
Claims (2)
- （１）基部に歯の配列されたくし形の第１のベースと、
同様に基部に歯の配列されたくし形の第２のベースとの
前記歯を互いに噛合させ、これらの各歯の側面間の間隙
に前記側面方向に振動する振動子を挿入し、少くとも一
方の前記ベースにおける前記側面と直交方向面にこの面
方向に振動する別の振動子を装着して成る振動波モータ
。 - （２）各歯とこれに対向する基部面との間にベアリング
が介在している特許請求の範囲第１項記載の振動波モー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070073A JPS61231881A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 振動波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60070073A JPS61231881A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 振動波モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61231881A true JPS61231881A (ja) | 1986-10-16 |
| JPH0480630B2 JPH0480630B2 (ja) | 1992-12-21 |
Family
ID=13421000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60070073A Granted JPS61231881A (ja) | 1985-04-04 | 1985-04-04 | 振動波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61231881A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01126177A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Nec Corp | 超音波モータ用振動子 |
| JPH01126176A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Nec Corp | 超音波モータ用振動子 |
| JPH02151277A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-06-11 | Rockwell Internatl Corp | ピエゾ電気駆動装置及び方法 |
| CN108847782A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-20 | 西安交通大学 | 采用微齿驱动的大行程压电直线作动器及作动方法 |
-
1985
- 1985-04-04 JP JP60070073A patent/JPS61231881A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01126177A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Nec Corp | 超音波モータ用振動子 |
| JPH01126176A (ja) * | 1987-11-06 | 1989-05-18 | Nec Corp | 超音波モータ用振動子 |
| JPH02151277A (ja) * | 1988-09-30 | 1990-06-11 | Rockwell Internatl Corp | ピエゾ電気駆動装置及び方法 |
| CN108847782A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-11-20 | 西安交通大学 | 采用微齿驱动的大行程压电直线作动器及作动方法 |
| CN108847782B (zh) * | 2018-06-07 | 2019-06-28 | 西安交通大学 | 采用微齿驱动的大行程压电直线作动器及作动方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0480630B2 (ja) | 1992-12-21 |
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