DE3433768C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen piezo-elektrischen Motor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er durch die SU-5 76 648 bekannt ist.

Entsprechende piezo-elektrische Motoren sind auch 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 vibrie­ ren 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 getragen. Alle freien Enden der Stangen 8 stoßen an die Endfläche des Elementes 4 an, so daß die Stangen 8 bei 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.

Aus der DE-OS 29 10 699 bist ein piezo-elektrischer Motor mit mindestens einem Vibrationselement bekannt, das von einem piezo-elektrischen Element in Schwingungen ver­ setzt wird und über eine ebene Fläche ein bewegliches Teil durch Flächenkontakt unter einer Anpreßkraft an dessen ebenfalls ebener Fläche antreibt. Die Umwandlung der Axialschwingungen in Drehschwingungen erfolgt mit Hilfe von einer parallel zu den ebenen Kontaktflächen zwischen Vibrationselement und Rotor verlaufenden Ebene angeordneten Stäben, die in dieser Ebene gleichgerich­ tet schräg von einem zylindrischen Resonator abstehen. Diese Stäbe verstärken die Drehschwingungen hinsicht­ lich ihrer Amplituden. Allerdings können sie nur die aufgrund des zylindrischen Resonators entstehenden relativ schwachen Drehschwingungen verstärken.

Aus der DE-OS 29 10 698 ist ein weiterer piezo-elek­ trischer Motor mit mindestens einem Vibrationselement bekannt, das von einem piezo-elektrischen Element in Schwingungen versetzt wird, wobei der Antrieb über konische Flächen durch Flächenkontakt erfolgt. Der zylindrische Resonator weist in seiner Mantelfläche nutförmige geneigte Schlitze auf, die dazu dienen, die Längsschwingungen in Drehschwingungen zu verwandeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen piezo- elektrischen Motor der eingangs genannten Art zu schaf­ fen, bei dem die Vibrationselemente eine erhöhte Standzeit aufweisen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die Merkmale des Anspruchs 1.

Die Kombination des piezo-elektrischen Elementes mit einem federnd stauchbaren Biegeschwingungskoppler er­ möglicht, wie besonders anschaulich an den einen ro­ tierenden Motor repräsentierenden Ausführungsbeispielen gezeigt werden kann, die Kopplung der axialen Schwin­ gung des piezo-elektrischen Elementes mit den in den Biegeschwingungskopplern induzierten Torsionsschwin­ gungen, so daß sich bezogen auf die Endfläche des Vibrationselementes bei einem rotatorischen Antrieb eine spiralförmig elliptische Bewegung ergibt. Die Ex­ pansion und Kontraktion des piezo-elektrischen Elemen­ tes wird überlagert durch Biegeschwingungen der Rippen des Biegeschwingungskopplers, der seinerseits in axi­ aler Richtung federnd stauchbar ist. Die Überlagerung der Schwingungen ergibt ein außerordentlich hohes An­ triebsmoment.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun­ gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines konventionellen piezo-elektrischen Motors,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Spiralform-Resona­ toranordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines ersten Ausführungs­ beispiels eines erfindungsgemäßen piezo- elektrischen 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 erfindungsge­ mäßen piezo-elektrischen Motors,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungs­ beispiels eines erfindungsgemäßen piezo- elektrischen Motors,

Fig. 7 einen Querschnitt durch ein drittes Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 8 eine Frontansicht eines vierten Ausführungs­ beispiels,

Fig. 9 eine Seitenansicht von Fig. 8 und

Fig. 10 einen Querschnitt durch ein fünftes Ausfüh­ rungsbeispiel.

Ein Ultraschall-Spiralform-Resonator 30, dessen Einzel­ heiten im folgenden beschrieben werden, und ein gabel­ förmiges Drehteil 40 mit zwei Armen 40a und 40b sind miteinander über einen Verbindungsbolzen verbunden (Fig. 2 und 3).

Der Spiralform-Resonator 30 besteht aus einer Stütz­ platte 38, die an einem nicht dargestellten feststehen­ den Rahmen befestigt ist, und aus zwei Drehschwingungs­ kopplern 33 und 34, die mehrere Rippen 33x und 34x auf­ weisen, die jeweils in Richtung auf die Stützplatte 38 unter "schrägen" Winkeln verlaufen. Die Drehschwingungs­ koppler 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 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 bei­ den Außenseiten der Drehschwingungskoppler 33 und 34 angeordnet. Die piezo-elektrischen Elemente 31 und 32 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 hoch­ festem Aluminium sind an beiden Außenseiten der piezo- elektrischen Elemente 31 und 32 angeordnet. Diese Vibrationselemente 31, 32, 33, 34, 35 und 36 werden mit einer Kombination aus einem Bolzen und Muttern 37 mit­ einander 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 Kontrak­ tion mit Ultraschallfrequenz, wodurch die Elemente 33, 34, 35 und 36 mit einer Resonanzfrequenz, die dieser 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 der besagten 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 angedeu­ tete Position gebracht und kehrt in die durch die aus­ gezogene Linie gezeigte Position zurück, wobei diese Bewegung wiederholt wird. Zusätzlich werden bei Expan­ sion der piezo-elektrischen Elemente 31 und 32 die Rip­ pen 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; sie wird als die Spiralform-Schwingung bezeichnet. Es sei bemerkt, daß die in Fig. 2 gezeigten Muttern 37 nicht in der Anord­ nung gemäß Fig. 3 notwendig sind, wenn Gewindebohrungen in den Innenflächen 35y und 36y der Resonatorelemente 35, 36 vorgesehen sind, damit diese mit beiden Enden des durch die Elemente 31 bis 34 hindurchgeführten Bolzens verschraubt werden können.

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 Resona­ torelemente 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 wer­ den, wodurch die Gleitflächen 44,45 fest an die End­ flächen 35a und 36a unter Reibung stoßen. Beim Anlegen einer Sägezahn-Hochfrequenzspannung mit 32 kHz und ungefähr 30 V an die Endflächen 35a und 36a rotiert das Drehteil 40 um die Achse des Spiralform-Re­ sonators 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 K1 verdreht. Bei Kontraktion wird das Resonatorelement 36 in die Richtung K2 verdreht. Auf diese Weise wird bei expandiertem Resonatorelement 36 (oder 35) die End­ fläche 36a fest gegen die Gleitfläche 45 des Arms 40b in die Richtung K1 drehend gedrückt, wodurch der Arm 40 in die Richtung K1 gedreht wird. Bei Kompression des Resonatorelementes 36 wird der Eingriff der Endfläche 36a mit der Gleitfläche 45 gelöst, wobei sich das Re­ sonatorelement 36 in die Richtung K2, ohne das Drehteil 40 zu bewegen, dreht. Bei Wiederholung dieses Bewe­ gungsablaufes kann das Drehteil 40 in die Richtung K1 gedreht werden.

In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Elemente 31, 32 30 mm, der Durchmesser der Elemente 35, 36 50 mm und die Länge zwischen den Endflächen 35a und 36a 60 mm. Ein Gegenstand mit einer Masse von 1,5 kg, der an einem mit dem Drehteil 40 verbundenen Hebel auf gehängt ist, kann aufgrund der Rotation des Dreh­ teils 40 nach oben gehoben werden. Nachdem der Gegen­ stand hochgehoben ist und die angelegte Spannung aus­ geschaltet wird, bleibt der Gegenstand in der hochge­ hobenen Position. Durch Anlegen einer Gleichspannung an das Drehteil 40 wird der Eingriff der Endflächen 36a mit der Gleitfläche 45 aufgrund der Kompression des Resonators 36 gelöst. Die Arme 40a, 40b des Drehteils 40 sind dann gelöst, so daß der Gegenstand langsam herab­ gelassen wird. Diese Anordnung ist ein Beispiel für die Anwendung des piezo-elektrischen Spiralschwingungsmo­ tors in einem Roboterarm.

Das erste Ausführungsbeispiel weist eine Anordnung mit zwei Endflächen (35a, 36a) der Resonatorelemente 35 und 36 auf, um ein großes Drehmoment zu erhalten. Der Spiralform-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 50 mm Durchmesser, einen Drehschwingungs-Koppler 53 mit 50 mm Durchmesser und einen Stator 52, die Seite an Seite angeordnet sind und untereinander sowie mit einem Resonatorelement 55 mit 80 mm Durchmesser durch einen nicht dargestellten Bolzen verbunden sind. Der Stator 52 ist an einem nicht dargestellten stationären Teil mit einem in einer Aus­ sparung 54 eingefügten Teil befestigt. Eine Gleitfläche 56a eines Rotors 56 mit einer Welle 60 liegt der End­ fläche 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 einzustellen, um den Ring 57 und den Rotor 56 anzudrücken. Dabei wird die Gleit­ fläche 56a gegen die Endfläche 55a des Resonatorelemen­ tes 55 angedrückt. Durch Anlegen einer Hochfrequenz­ spannung 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 Dreh­ moment. Die elektrische Eingangsleistung beträgt dabei 35 Watt.

In Fig. 6 ist der in Fig. 3 gezeigte Spiralform-Schwin­ gungsmotor von einem zylindrischen Gehäuse 62 umgeben, wobei die Endflächen der Resonatorelemente 35,36 gegen die jeweiligen Gleitflächen 56a, die Wellen 60 aufwei­ sen, angedrückt werden. Es sei bemerkt, daß in dem Aus­ führungsbeispiel der Fig. 6 die Richtung der schräg­ stehenden Ebenen der Rippen 33x und 34x der Dreh­ schwingungskoppler 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 lin­ ken Hälfte dreht. Die Stützplatte 63 ist fest mit dem zylindrischen Gehäuse 62 verbunden. Der Anpreßdruck der Gleit­ fläche ist wesentlich für die Höhe des Drehmomentes. Daher kann der Anpreßdruck mit einem Einstellteil 59, wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 gezeigt, eingestellt werden. Das Einstell­ teil 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 Spiral­ form-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 ge­ sichert, indem die sechseckigen Muttern 88 in den Aus­ sparungen 86 eingebettet sind, die in der Innenfläche jeder Gehäusehälfte 60a, 60b eingelassen sind. Außerdem sind von jeder Gehäusehälfte 60a, 60b hervorstehende Stangen 87 in Bohrungen den Resonatorelementen 35 und 36 eingefügt. Die Drehschwingungskoppler 33 und 34 bestehen aus mehreren Rippen 33x, 34x aus biegbaren Federplatten, deren jeweilige Enden fest an der Stütz­ platte 38 befestigt sind, so daß die Federplatten 33x und 34x bei Expansion der piezo­ elektrischen Elemente 31 und 32 gestaucht oder bogen­ förmig gekrümmt werden. Die Stützplatte 38 wird von der rechten Gehäusehälfte 60a und der linken Gehäusehälfte 60b über Kugellager 64 drehbar gehalten. Die piezo­ elektrischen 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 be­ festigt. Die Stützplatte 38 steht radial von dem Ge­ häuse 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 Ring­ flansch 65 angedrückt. Das Kugellager ist am Ende der jeweiligen piezo-elektrischen Elemente, die als An­ preßelemente 67 dienen und fest an einem stationären Rahmen 68 befestigt sind, angeordnet.

Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Durchmesser der Resonatorelemente 35, 36 35 mm und die Länge zwischen den Endflächen der Resonatorelemente 35, 36 44 mm. Der äußere Durchmesser des Ringflansches 65 beträgt 60 mm und seine Dicke 3.

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 piezo- elektrischen Elementen 31 und 32 zugeführten Hoch­ frequenzspannung in eine Drehrichtung durch Wieder­ holung des Anstoßens des Rotors gegen den Ringflansch 65 aufgrund der Expansion der Anpreßelemente 67 und des Lösens von dem Ringflansch 65 aufgrund der Kontraktion. Bei 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 an­ gelegt 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 Anpreßelemente 67 und von der Phase der den Anpreßelementen 67 zugeführten Hoch­ frequenzspannung bestimmt.

Obwohl die Anpreßelemente 67 aus laminierten piezo- elektrischen Elementen gebildet sind, können andere Bauformen von Schwingungselementen verwendet werden, sofern diese Elemente mit einer Amplitude von mehr als 10 µm bei 10 kHz schwingen können.

In Fig. 8 und 9 besteht das bewegliche Element aus einer linearen Schiene 70, die linear in bezug auf den Stator des Motorgehäuses bewegbar ist. Piezo-elektrische Elemente 71 und 72 (Breite 10 mm, Länge 40 mm, Dicke 7 mm) sind je­ weils auf den Flächen 73a (Breite 10 mm, Länge 40 mm) des Schlupfverbindungselementes 73 laminiert, das von Resonatorelementen 74 (Breite 10 mm, Länge 60 mm, Dicke 7 mm) eingefaßt wird. Die Resonatorelemente 74 sind dabei fest über Bolzen (Durchmesser 6 mm, Länge 50 mm) und Muttern 75 bis zu einem solchen Ausmaß festgezogen, daß das Schlupfverbindungselement elastisch um 0,1 mm gebogen wird. Beim Anlegen einer Hochfrequenzspannung von 30 kHz und 20 V an die piezo-elektrischen Vibrations­ elemente 71, 72 über die Anschlüsse 77, 78 schwingt das Schlupfverbindungselement 73 mit einer Amplitude von 30 µm. Die Schiene 70 (Breite 5 mm, Dicke 2 mm) ist in den Spalt zwischen dem Anpreßelement 79 und dem Schlupf­ verbindungselement 73 eingefügt, dem die Hochfrequenz­ spannung in Phase mit der den piezo-elektrischen Ele­ menten 71, 72 zugeführten Hochfrequenzspannung zugeführt wird, so daß die Schiene 70 mit einer Geschwindigkeit von 40 cm/sec. in ihre Längsrichtung bewegt wird.

Beim Umkehren der Phase der dem Anpreßelement 79 zu­ geführten Hochfrequenzspannung wird die Schiene 70 un­ mittelbar in die umgekehrte Richtung mit der gleichen Geschwindigkeit von 40 cm/sec. bewegt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 wird ein Spiralform-Resonatorelement 35 mit einem Gleitzylinder 80 verbunden, der einen vergrößerten Durchmesser auf­ weist. 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 Gleit­ zylinder 80 eingepaßten Kugellager 84 gelagert ist. Ein Bolzen 90 ist durch die Elemente 31 bis 36 hindurch­ geführt. Die den Vibrationselementen entgegengesetzte Seite des Bolzens 90 steht mit vermindertem Durchmesser um 15 mm weiter vor als der Befestigungsteil für die Mutter. Der Bolzen 90 ist über ein Kugellager 85 dreh­ bar gelagert. Beim Anlegen einer Hochfrequenzspannung mit 20 kHz und 30 V an das piezo-elektrische Element 32 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 Dreh­ richtung. 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 kön­ nen die Resonatorelemente wegfallen, wenn eine aus­ reichende Vibrationskraft und Vibrationsamplitude allein durch die piezo-elektrischen Elemente erzielt werden kann.

Claims (12)

1. Piezo-elektrischer Motor mit mindestens einem ein piezo-elektrisches Element (31, 32, 51, 71, 72) ent­ haltenden Vibrationselement (30), das ein beweg­ liches Teil (40, 56, 56R, 56L, 66, 70, 82) mit einer ersten ebenen Fläche (44, 45, 56a, 82a) unter Anpreß­ kraft antreibt, wobei das piezo-elektrische Ele­ ment orthogonal zu der ebenen Fläche schwingt, und das Vibrationselement (30) des weiteren einen mit dem piezo-elektrischen Element (31, 32, 51, 71, 72) fest verbundenen federnd stauchbaren Biegeschwin­ gungskoppler (33, 34, 53, 73) enthält, der mehrere zu der ebenen Fläche schräg unter einem gleichen Win­ kel verlaufende Rippen (33x, 34x) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Vibrationselement (30) eine zweite ebene Fläche (35a, 36a, 55a, 81a) aufweist, die an die erste ebene Fläche (44, 45, 56a, 82a) in Flächen­ kontakt anstößt,
• - die Rippen (33x, 34x) des Biegeschwingungskopp­ lers (33, 34, 53, 73) in Richtung auf ein relativ zum beweglichen Teil (40, 56, 56R, 56L, 66, 70, 82) feststehendes Stützelement (38, 52, 63) verlaufen,
• - die zweite ebene Fläche (35a, 36a, 55a, 81a) eine Schwingungsbewegung ausführt, die sich aus der Überlagerung der zu den ebenen Flächen othogo­ nalen Schwingungen des piezo-elektrischen Ele­ mentes (31, 32, 51, 71, 72) und den Biegeschwin­ gungen des federnd stauchbaren Biegeschwingun­ gskopplers (33, 34, 53, 73) ergibt und
• - die Anpreßkraft des beweglichen Teils (40, 56, 56R, 56L, 66, 70, 82) gegen das Vibrationselement (30) einstellbar ist.

2. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (33x, 34x) des Bie­ geschwingungskopplers in kreisförmiger Anordnung einen Drehschwingungskoppler (33, 34, 53) bilden, und daß die zweite ebene Fläche (35a, 36a, 55a, 81a) aufgrund der Überlagerung der Drehschwingungen des Drehschwingungskopplers (33, 34, 53) und der Axial­ schwingungen des piezo-elektrischen Elementes (31, 32, 51, 71, 72) eine spiralförmig elliptische Bewegung (Q) ausführt.

3. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vibra­ tionselement (30) mindestens ein Resonatorelement (35, 36, 55, 74) aufweist und daß die erste ebene Fläche (44, 45, 56a, 82a) des beweglichen Teils (40, 56, 56R, 58L, 66, 70, 82) an das Resonatorelement (35, 36, 55, 74) anstößt.

4. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Resonatorelement (35, 36, 55, 74) eine der ersten ebenen Fläche (44, 45, 56a, 82a) des beweglichen Teils (40, 56, 56R, 56L, 66, 70, 82) gegenüberliegende Fläche (35a, 36a, 55a, 81a) und eine der zweiten ebenen Fläche des Vibrations­ elementes (30) gegenüberliegende Fläche (35y, 36y) aufweist.

5. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vibra­ tionselement (30) wenigstens ein zylindrisches piezo-elektrisches Element (31, 32, 51) aufweist.

6. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Biege­ schwingungskoppler (33, 34, 53, 73) und das piezo­ elektrische Element (31, 32) miteinander über ein orthogonal zu den ebenen Flächen (44, 45, 56a, 82a, 35a, 36a, 55a, 81a) verlaufendes Befestigungsmittel (37, 75) verbunden sind.

7. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf bei­ den Seiten des stationären Stützteils (38, 52, 63) als bewegliches Teil ein Rotor (40, 56R, 56L) und als Vibrationselement das piezo-elektrisches Ele­ ment (31, 32) und ein Drehschwingungskoppler (33, 34) angeordnet sind.

8. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Vibrationsele­ mente (30) wahlweise antreibbar ist.

9. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Teil (40, 56, 56R, 56L, 66, 70, 82) ein auf einer Welle (60) gelagerter Rotor (56R, 56L) ist, und daß auf der Welle (60) eine Schraubenfeder (58) zum Ein­ stellen der Anpreßkraft des Rotors (56L, 56R) gegen das Vibrationselement (30) befestigt ist.

10. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (33x, 34x) des Biegeschwingungskopplers (33, 34, 53) aus gekrümmten Federelementen bestehen.

11. Piezo-elektrischer Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeschwingungskoppler ein Linearschwingungselement (73) ist.

12. Piezo-elektrischer Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Biege­ schwingungskoppler (33, 34, 53, 73) mit der gleichen Frequenz wie die Frequenz des piezo-elektrischen Elementes (31, 32, 51, 71, 72) schwingt.