DE3433768A1 - Piezo-elektrischer motor - Google Patents
Piezo-elektrischer motorInfo
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- 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
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- H02N2/106—Langevin motors
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
VON KREISLER SCHONWALD EISHOLD FUES
VON KREISLER KELLER SELTING WERNER
PATENTANWÄLTE
OHOO /OO Dr.|ng von Kreisler
OHOO /OO Dr.|ng von Kreisler
Dr.-Ing. K.W. Eishold ti981
Hitachi Maxell, Ltd. Dr.-Ing. K. Schönwald
Hitachi Maxell, Ltd. Dr.-Ing. K. Schönwald
1-1-88, Ushitora, J'^.,, „ ..
TK V Vi' Dipl.-Chem. Alek von Kreisler
IDaraKl-sni Dipl.-Chem. Carola Keller
Osaka-f U DipL-lng. G. Selting
Japan Dr. H.-K. Werner
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
D-5000 KÖLN 1
Sg-Da/Fe
12. September 1984
Piezo-elektrischer Motor
Die Erfindung betrifft einen piezo-elektrischen Motor
aus Vibrationselementen, die ein bewegliches Teil antreiben.
Konventionelle piezo-elektrische Motoren sind als sogenannte
Woodpecker-Motoren bekannt. Fig. 1 zeigt einen wesentlichen Teil eines Woodpecker-Motors, in dem vier
Langevin-Resonatoren 1,2,'3 und 4 zylindrischer Gestalt durch einen Bolzen 5 fest miteinander verbunden sind.
Beide Endflächen der Resonatoren 3 und 4 vibrieren in
axialer Richtung, wenn über Anschlüsse 12 und 13 eine
Hochfrequenzspannung an die Elektrodenplatten 6 und 7 angelegt wird. Mehrere Stangen 8 sind an einer Seitenfläche
eines Rotors 9 befestigt und stehen von diesem schräg ab. Der Rotor 9 wird von einem Lager 10 getra-
gen. Alle freien Enden der Stangen 8 stoßen an die Endfläche des Elementes 4 an, so daß die Stangen 8 bei
Telefon: (0221) 131041 ■ Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln
Vibrationen des Resonators 4 mit ihren an die Endfläche des Resonators 4 angedrückten freien Enden bogenförmig
gekrümmt werden, wodurch sie zur Drehung des Rotors auf der Welle 11 ein Drehmoment am Rotor 9 erzeugen. Da der
Woodpecker-Motor sich durch das Stoßen der Stangen 8 gegen die Endfläche des Resonators 4 dreht, wird die
Endfläche des Resonators 4 schnell beschädigt und die Stangen 8 sowie die Endfläche des Resonators 4 sind
schnell verschlissen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen piezoelektrischen Motor der eingangs genannten Art zu schaffen,
bei dem die Vibrationselemente nicht schnell verschleißen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das bewegliche Teil eine erste ebene Fläche
aufweist, daß das Vibrationselement aus mindestens einem Schwingungselement und mindestens einem das
Schwingungselement in Schwingung versetzenden piezoelektrischen Element besteht, und daß das Vibrationselement eine zweite ebene Fläche aufweist, die an die
erste ebene Fläche anstößt und dabei das bewegliche Teil durch Flächenkontakt antreibt.
Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
30
30
Fig. 1 eine Seitenansicht eines konventionellen piezo-elektrischen Motors,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Spiralform-Resonatoranordnung gemäß der Erfindung,
Fig. | 7 |
Fig. | 8 |
Fig. | 9 |
Fig. | 10 |
Fig. 3 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen piezoelektrischen
Motors,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Spiralform-Resonatoranordnung gemäß Fig. 2,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils eines zweiten Beispiels eines erfindungsgemäßen
piezo-elektrischen Motors,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen piezo
elektrischen Motors,
einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel,
eine Frontansicht eines vierten Ausführungsbeispiels,
eine Seitenansicht von Fig. 8 und
einen Querschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel.
einen Querschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel.
Ein Ultraschall-Spiralform-Resonator 30, dessen Einzelheiten im folgenden beschrieben werden, und ein gabelförmiges
Drehteil 40 mit zwei Armen 40a und 40b sind miteinander über einen Verbindungsbolzen verbunden
(Fign. 2 und 3).
Der Spiralform-Resonator 30 besteht aus einer Stützplatte 38, die an einem nicht dargestellten feststehenden
Rahmen befestigt ist, und aus zwei Drehschwingungskopplern 33 und 34, die mehrere Rippen 33x und 34x aufweisen,
die sich jeweils in Richtung auf die Stützplatte 38 unter schrägen Winkeln verlaufen. Die Drehschwingungskoppler
33 und 34 sind zu beiden Seiten der Stützplatte 38 angeordnet. Die Enden der schräggestellten
Rippen 33x und 34x sind fest mit der Stützplatte 38
— St —
verbunden. Jede der linksseitigen Rippen 33x und der rechtsseitigen Rippen 34x kann aus einer durchgehenden
einzigen Platte gebildet sein, deren mittlerer Teil in einem radialen Schlitz 38x, der in der Stützplatte 38
gebildet ist, eingefügt ist. Zwei piezo-elektrische Elemente 31 und 32 bzw. Vibrationselemente sind an beiden
Außenseiten der Drehschwingungskoppler 33 und 34 angeordnet. Die piezo-elektrischen Elemente 31 und 3 2
bestehen aus einem keramischen Material aus einer Pb(Zr-Ti)O3-Verbindung. Jedes piezo-elektrische Element
hat eine zylindrische Form und ist in axialer Richtung polarisiert. Zwei Resonatorelemente 35 und 36 aus hochfestem Aluminium sind an beiden Außenseiten der piezoelektrischen Elemente 31 und 32 angeordnet. Diese
Vibrationselemente 31,32,33,34,35 und 36 werden mit
einer Kombination aus einem Bolzen und Muttern 37 miteinander fest verbunden. Die Drehschwingungskoppler 33
und 34 sind einstückig geformt. Beim Festziehen dieser
Elemente mit Hilfe des Bolzens und Muttern 37 werden die Elemente 31,32,33,34,35 und 36 leicht verdreht und
die Gesamtlänge reduziert sich aufgrund einer federnden Deformation der Rippen 33x und 34x. Beim Anlegen einer
Hochfrequenzspannung an die piezo-elektrischen Elemente 31 und 32 schwingen diese unter Expansion und Kontraktion
mit Ultraschallfrequenz, wodurch die Elemente 33,34,35 und 36 mit einer Resonanzfrequenz, die der
Ultraschallfrequenz entspricht, schwingen, so daß die Resonatorelemente 35 und 36 in axialer Richtung der
jeweiligen Elemente 31 bis 36 mit einer Drehschwingung gegen die Stützplatte 38 aufgrund der Kontraktion und
Expansion der Rippen 33x und 34x schwingen, wodurch der
Spiralform-Resonator 30 in Spiralform schwingt. Der Schwingungsweg der Spiralformschwingung ist in Fig. 4
erläutert. Bei Expansion der piezo-elektrischen Elemen-
te 31 und 32 wird die Endfläche des Resonatorelementes 36 in eine durch die strichpunktierte Linie x angedeutete
Position gebracht und kehrt in die durch die ausgezogene Linie gezeigte Position zurück, wobei diese
Bewegung wiederholt wird. Zusätzlich werden bei Expansion der piezo-elektrischen Elemente 31 und 32 die Rippen
33x und 34x verformt und das Resonatorelement 36 wird in Drehschwingungen versetzt, so daß die Endfläche
des Elementes 36 auch in Umfangsrichtung, wie durch die Pfeilmarkierung K gezeigt, schwingt. Die resultierende
Bewegung der beiden Schwingungsarten ist durch die Pfeilmarkierung Q angedeutet. Die resultierende Bewegung
des Resonatorelementes 36 wird im folgenden als Spiralform-Schwingung bezeichnet. Es sei bemerkt, daß
die in Fig. 2 gezeigten Muttern 37 nicht in der Anordnung gemäß Fig. 3 notwendig sind, wenn Gewindebohrungen
in den Innenflächen 35y und 36y der Resonatorelemente 35,36 vorgesehen sind, um so diese mit beiden Enden des
durch die Elemente 31 bis 34 hindurchgeführten Bolzens zu verschrauben.
Der Spiralform-Resonator 30 gemäß Fig. 3 ist in dem Zwischenraum zwischen den beiden Armen 40a und 40b des
Drehteils 40 mit den Endflächen 35a und 36a der Resonatorelemente 35 und 36 eingefügt. Diese Endflächen sind
eben und den ebenen Gleitflächen 44,45 der Arme 40a und 40b gegenüber angeordnet. Schrauben 41 werden an den
Resonatoren 35 und 36 unter Zwischenlage von Hülsen 46 und Kugellagern 42 derart festgezogen, daß die Arme 40a
und 40b gegen die Endflächen 35a und 36a gedrückt werden, wodurch die Gleitflächen 44,45 fest an die Endflächen
35a und 36a unter Reibungen stoßen. Beim Anlegen einer Sägezahn-Hochfrequenzspannung mit 32 KHz
und ungefähr 30 V zwischen die Endflächen 35a und 36a
rotiert der Arm 40 um die Achse des Spiralform-Resonators
30 aufgrund der spiralförmigen Schwingung der Resonatorelemente 35 und 36. Im einzelnen wird unter
der Annahme, daß das Resonatorelement 36 (oder 35) sich gemäß den in Fig. 4 gezeigten strichpunktierten Linien
ausdehnt, das Resonatorelement 36 in die Richtung Kl verdreht. Bei Kontraktion wird das Resonatorelement 36
in die Richtung K2 verdreht. Auf diese Weise wird bei expandiertem Resonatorelement 36 (oder 35) die Endfläche
36a fest gegen die Gleitfläche 45 des Arms 40b in die Richtung Kl drehend gedrückt, wodurch der Arm 40
in die Richtung Kl gedreht wird. Bei Kompression des Resonatorelementes 36 wird der Eingriff der Endfläche
36a mit der Gleitfläche 45 gelöst, wobei sich das Resonatorelement 36 in die Richtung K2, ohne den Arm 40
zu bewegen, dreht. Bei Wiederholung dieses Bewegungsablaufes kann der Arm 40 in die Richtung Kl gedreht
werden.
in diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser
der Elemente 31,32 30mm, der Durchmesser der Elemente 35,36 50mm und die Länge zwischen den Endflächen 35a
und 36a 60mm. Ein Gegenstand mit einem Gewicht von 1,5 Kg, der an einem mit dem Arm 40 verbundenen Hebel aufgehängt
ist, kann aufgrund der Rotation des Armes 40 nach oben gehoben werden. Nachdem der Gegenstand
hochgehoben ist und die angelegte Spannung ausgeschaltet wird, bleibt der Gegenstand in der hochgehobenen
Position. Durch Anlegen einer Gleichspannung an die Arme 40 wird der Eingriff der Endflächen 36a mit der
Gleitfläche 45 aufgrund der Kompression des Resonators 36 gelöst. Die Arme 40 sind dann gelöst, so daß der
Gegenstand langsam herabgelassen wird. Diese Anordnung
ist ein Beispiel für die Anwendung des piezo-elektrischen
Spiralschwingungsmotors in einem Roboterarin.
Das erste Ausführungsbeispiel weist eine Anordnung mit zwei Endflächen (35a,36a) der Resonatorelemente 35 und
36 auf, um ein großes Drehmoment zu erhalten. Der Spiral form-Schwingungsmotor kann auch mit nur einer
Endfläche des Vibrationselementes verwendet werden, da der Spiralform-Resonator 30 eine symmetrische Anordnung
in bezug auf die Stützplatte 38 aufweist. Fig. 5 zeigt ein piezo-elektrisches Element 51 mit 50mm Durchmesser,
einen Drehschwingungs-Koppler 53 mit 50mm Durchmesser und einen Stator 52, die Seite an Seite angeordnet sind
und untereinander sowie mit einem Resonatorelement 55 mit 80mm Durchmesser durch einen nicht dargestellten
Bolzen verbunden sind. Der Stator 52 ist an einem nicht dargestellten stationären Teil mit einem in einer Aussparung
54 eingefügten Teil befestigt. Eine Gleitfläche 56a eines Rotors 56 mit einer Welle 60 liegt der Endfläche
55a des Resonatorelementes 55 gegenüber, wobei die Welle 60 von einem Lager 57 getragen wird. Eine den
Anpreßdruck einstellende Mutter 59 ist auf die Welle 60 aufgeschraubt, um die Länge einer Schraubenfeder 58
durch Verlagerung der Mutter 59 einzustellen, um den Ring 57 und den Rotor 56 anzudrücken. Bei Drehung eines
den Anpreßdruck einstellenden Teils 59 zur Verlagerung des Teils 59 in Richtung des Rotors 56 wird die Gleitfläche
56a gegen die Endfläche 55a des Resonatorelementes 55 angedrückt. Durch Anlegen einer Hochfrequenzspannung
von 25 KHz und 30 V an den Stator 52 und das piezo-elektrische Element 51 über eine Leitung 61 wird
der Rotor mit einer Drehzahl von 300 U/min gedreht. Das dabei entstehende Drehmoment ist so groß, daß der Rotor
nicht mit der Hand angehalten werden kann. Aufgrund
einer großen Gleitfläche erhält man ein großes Drehmoment. Die elektrische Eingangsleistung beträgt dabei
35 Watt.
In Fig. 6 ist der in Fig. 3 gezeigte Spiralform-Schwingungsmotor von einem zylindrischen Gehäuse 62 umgeben,
wobei die Endflächen der Resonatorelemente 35,36 gegen die jeweiligen Gleitflächen 56a, die Wellen 60 aufweisen,
angedrückt werden. Es sei bemerkt, daß in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 die Richtung der schrägstehenden Ebenen der Rippen 33x und 34x der Drehschwingungskoppler
33 und 34 auf beiden Seiten der Stützplatte 63 gleich sind, wodurch sich der Rotor 56R
auf der rechten Hälfte in umgekehrter Drehrichtung in bezug auf die Drehrichtung des Rotors 56L auf der linken
Hälfte dreht. Die Stützplatte 63 ist fest mit dem zylindrischen Gehäuse 62 verbunden. Dieses Ausführungsbeispiel eines Spiralform-Schwingungsmotors hat also
zwei Wellen 60, von denen sich eine in die eine Drehrichtung und die andere in die entgegengesetzte Drehrichtung
dreht und die jeweils von dem zylindrischen Gehäuse 62 hervorstehen. Der Anpreßdruck der Gleitfläche
ist wesentlich für die Höhe des Drehmomentes. Daher kann der Anpreßdruck mit einem Einstellteil 59
für den Anpreßdruck, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 gezeigt, eingestellt werden. Das Einstellteil
59 ist innerhalb des Gehäuses 62 angeordnet und die Federspannung der Schraubenfeder 58 wird durch
Drehung des Einstellteils 59 eingestellt.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist der Spiralform-Resonator
30 in einem zylindrischen Gehäuse 60a,60b angeordnet, das aus einer rechten Hälfte 60a
und einer linken Hälfte 60b besteht. Der Spiralform-
Resonator 30 ist im Gehäuse 60a,60b gegen Drehung gesichert,
indem die sechseckigen Muttern 88 in den Aussparungen 86 eingebettet sind, die in der Innenfläche
jeder Gehäusehälfte 60a,60b eingelassen sind. Außerdem sind von jeder Gehäusehälfte 60a,60b hervorstehende
Stangen 87 in den Resonatorelementen 35 und 36 in Löchern eingefügt. Die Drehschwingungskoppler 33 und 34
bestehen aus mehreren Rippen 33x,34x aus sich biegenden Federplatten, deren jeweilige Enden fest an der Stützplatte
38 befestigt sind, so daß die sich biegenden Federplatten 33x und 34x bei Expansion der piezoelektrischen
Elemente 31 und 32 gestaucht oder bogenförmig gekrümmt werden. Die Stützplatte 38 wird von der
rechten Gehäusehälfte 60a und der linken Gehäusehälfte 60b über Kugellager 64 drehbar geklemmt. Die piezoelektrischen
Elemente 31,32, die Drehschwingungskoppler 33,34 und die Resonatorelemente 35,36 sind über einen
nicht dargestellten Bolzen untereinander verbunden und durch die Muttern 88 an beiden Enden des Bolzens befestigt.
Die Stützplatte 38 steht radial von dem Gehäuse 60a,60b ab und weist einen Ringflansch 65 aus
Bronze auf. Ein Rotor 66 in Form einer ringförmigen Platte ist drehbar um das Gehäuse 60a,60b über ein
Kugellager 67' gelagert, das in der inneren Umfangswand des Rotors 66 eingepaßt ist, so daß der Rotor direkt an
eine Seitenfläche des Ringflansches 65 anstößt. Der Rotor 66 wird über ein Kugellager 69 gegen den Ringflansch
65 angedrückt. Das Kugellager ist am Ende der jeweiligen piezo-elektrischen Elemente, die als Anpreßelemente
67 dienen und fest an einem stationären Rahmen 68 befestigt sind, angeordnet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Resonatorelemente 35,36 35mm und die Länge zwischen
den Endflächen der Resonatorelemente 35,36 44mm. Der äußere Durchmesser des Ringflansches 65 beträgt 60mm
und seine Dicke 3mm.
Bei diesem Motor tritt die Torsionsschwingung an der Stützplatte 38 beim Anlegen einer Hochfrequenzspannung
an die piezo-elektrischen Elemente 31 und 32 auf. In einem solchen Zustand rotiert der Rotor 66 beim Anlegen
einer Hochfrequenzspannung in Phase mit der den piezoelektrischen
Elementen 31 und 32 zugeführten Hochfrequenzspannung in eine Drehrichtung durch Wiederholung
des Anstoßens des Rotors gegen den Ringflansch 65 aufgrund der Expansion der Anpreßelemente 67 und des
Lösens von dem Ringflansch 65 aufgrund der Kontraktion.
Mit diesem Ausführungsbeispiel erreichte der Rotor 66 eine Drehzahl von 500 U/min..
Der Rotor 66 dreht sich in umgekehrter Richtung, wenn an die Anpreßelemente 67 eine Hochfrequenzspannung angelegt
wird, die einen entgegengesetzten Phasenverlauf im Vergleich zu der den piezo-elektrischen Elementen
31,32 zugeführten Hochfrequenzspannung aufweist. Die Drehzahl und das Drehmoment des Rotors 66 wird durch
die Expansionskraft der Anpreß elemente 67 und von der Phase der den Anpreßelementen 67 zugeführten Hochfrequenzspannung
bestimmt.
Obwohl die Anpreßelemente 67 aus laminierten piezoelektrischen Elementen gebildet sind, können andere
Bauformen von Schwingungselementen verwendet werden, sofern diese Elemente mit einer Amplitude von mehr als
10 μΐη bei 10 KHz schwingen können.
In Fign. 8 und 9 besteht das bewegliche Element aus einer linearen Schiene 70, die angetrieben wird. Die
Schiene 70 ist linear in bezug auf den Stator des Motorgehäuses bewegbar. Piezo-elektrische Elemente 71
und 72 (Breite 10mm, Länge 40mm, Dicke 7mm) sind jeweils auf den Flächen 73a (Breite 10mm, Länge 40mm) des
SchlupfVerbindungselementes 73 laminiert, das von Resonatorelementen 74 (Breite 10mm, Länge 60mm, Dicke
7mm) geklemmt wird. Die Resonatorelemente 74 sind fest über Bolzen (Durchmesser 6mm, Länge 50mm) und Muttern
75 bis zu einem solchen Ausmaß festgezogen, daß das Schlupfverbindungselement elastisch um 0,1mm gebogen
wird. Beim Anlegen einer Hochfrequenzspannung von 30
KHz und 20 V an die piezo-elektrischen Vibrationselemente 71,72 über die Anschlüsse 77,78 schwingt das
Schlupfverbindungselement 73 mit einer Amplitude von 30μΐη. Die Schiene 70 (Breite 5mm, Dicke 2mm) ist in den
Spalt zwischen dem Anpreßelement 79 und dem Schlupfverbindungselement
73 eingefügt, dem die Hochfrequenzspannung in Phase mit der den piezo-elektrischen Elementen
71,72 zugeführten Hochfrequenzspannung zugeführt wird, so daß die Schiene 70 mit einer Geschwindigkeit
von 40 cm/see. in ihre Längsrichtung bewegt wird.
Beim Umkehren der Phase der dem Anpreßelement 79 zugeführten Hochfrequenzspannung wird die Schiene 70 unmittelbar
in die umgekehrte Richtung mit der gleichen Geschwindigkeit von 40 cm/see. bewegt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 wird ein Spiralform-Resonatorelement 35 mit einem Gleitzylinder
80 verbunden, der einen vergrößerten Durchmesser aufweist. Der Gleitzylinder 80 befindet sich im Hohlraum
eines hohlzylindrischen Rotors 82 und wird von diesem
umschlossen. Die Endflächen 81a,81b des Gleitzylinders
80 sind den Innenflächen 82a,82b des zylindrischen Rotors 82 gegenüber angeordnet. Der Rotor 82 wird von
einer Welle 83 getragen, die in einem in den Gleitzylinder 80 eingepaßten Kugellager 84 gelagert ist. Ein
Bolzen 90 ist durch die Elemente 31 bis 36 hindurchgeführt. Die den Vibrationselementen entgegengesetzte
Seite des Bolzens 90 steht mit vermindertem Durchmesser um 15mm weiter vor als der Befestigungsteil für die
Mutter. Der Bolzen 90 ist über ein Kugellager 85 drehbar gelagert. Beim Anlegen einer Hochfrequenzspannung
mit 20 KHz und 30 V an das piezo-elektrische Element 3 2 dreht sich der Rotor 82, wenn die Welle 83 nach rechts
von dem Teil verschoben wird, in dem das Kugellager 85 angeordnet ist, in einer Drehrichtung und wenn die
Welle 83 nach links gezogen wird, in umgekehrter Drehrichtung. Dabei berühren sich in dem einen Fall die
Flächen 81a und 82a und in dem anderen Fall die Flächen 81b und 82b.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen können die Resonatorelemente wegfallen, wenn eine ausreichende
Vibrationskraft und Vibrationsamplitude allein durch piezo-elektrische Elemente erzielt werden
kann.
Claims (12)
1. Piezo-elektrischer Motor aus Vibrationselementen,
die ein bewegliches Teil antreiben,
dadurch gekennzeichnet,
daß das bewegliche Teil (40,56,56R,58L,66,70,82) eine erste ebene Fläche (44,45,56a,82a) aufweist, daß das Vibrationselement (30) aus mindestens einem Schwingungselement (33,34,53,73) und mindestens einem das Schwingungselement in Schwingung versetzenden piezo-elektrischen Element (31,32,51,71,72) besteht, und daß das Vibrationselement (30) eine zweite ebene Fläche (35a,36a,55a,81a) aufweist, die an die erste ebene Fläche anstößt und dabei das bewegliche Teil durch Flächenkontakt antreibt.
daß das bewegliche Teil (40,56,56R,58L,66,70,82) eine erste ebene Fläche (44,45,56a,82a) aufweist, daß das Vibrationselement (30) aus mindestens einem Schwingungselement (33,34,53,73) und mindestens einem das Schwingungselement in Schwingung versetzenden piezo-elektrischen Element (31,32,51,71,72) besteht, und daß das Vibrationselement (30) eine zweite ebene Fläche (35a,36a,55a,81a) aufweist, die an die erste ebene Fläche anstößt und dabei das bewegliche Teil durch Flächenkontakt antreibt.
2. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Vibrationselement (30) mindestens ein Resonatorelement (35,36,55,74) aufweist
und daß die erste ebene Fläche des beweglichen Teils an das Resonatorelement anstößt.
3. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonatorelement eine der
ersten ebenen Fläche des beweglichen Teils gegenüberliegende Fläche und eine der zweiten ebenen
Fläche des Vibrationselementes gegenüberliegende Fläche aufweist.
4. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement
ein Drehschwingungselement (33,34,53) ist.
V-
5. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwxngungselement
(33,34,53) mehrere Rippen (33x,34x) aufweist, die schräg in Richtung auf das Stützteil (38,52,63) in
der gleichen Richtung verlaufen.
6. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Vibrationselement
wenigstens ein zylindrisches piezo-elektrisches Element aufweist, das mit dem Schwingungselement
koaxial fest verbunden ist.
7. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement und das
piezo-elektrische Element miteinander über ein in der koaxialen Achse verlaufendes Befestigungsmittel
verbunden sind.
8. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten
eines stationären Stützteils (38,52,63) als bewegliches Teil ein Rotor (40,56R,56L) und als
Vibrationselement ein piezo-elektrisches Element (31,3 2) und ein Schwingungselement (32,34) angeordnet
sind.
9. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß einer der beiden Vibrationselemente wahlweise antreibbar ist.
-ys -
10. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (56R,56L) auf einer Welle (60) gelagert ist, auf der eine
Schraubenfeder (58) zum Einstellen der Anpreßkraft des Rotors gegen das Vibrationselement befestigt
ist.
11. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement
(33,34,53) aus einer Serie von gekrümmten Federelementen besteht.
12. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingungselement
ein Linearschwingungselement (73) ist.
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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