JP3265461B2 - 超音波駆動モータ - Google Patents
超音波駆動モータInfo
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- JP3265461B2 JP3265461B2 JP02763597A JP2763597A JP3265461B2 JP 3265461 B2 JP3265461 B2 JP 3265461B2 JP 02763597 A JP02763597 A JP 02763597A JP 2763597 A JP2763597 A JP 2763597A JP 3265461 B2 JP3265461 B2 JP 3265461B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は超音波駆動モータに
関する。
関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波駆動モータはそれが備える超音波
振動子の伸縮往復運動を利用して移動体を移動させるも
のであるが、その１つの方式としては超音波振動子の長
手方向における伸縮振動を利用するものがある。このよ
うな超音波駆動モータは例えば特公昭５９ー３７６７２
号公報にも記述されているが、例えば図７を参照して説
明するように超音波振動子１００を振動子部材１０２の
両面に圧電部材１０４を設けて構成し、超音波振動子１
００の矢印１０６で示される伸縮方向の一方端部の振動
片１０６を移動体１０８に対して傾斜させて取り付けて
なり、超音波振動子１００の矢印方向の伸縮による振動
運動を移動体１１０の矢印１１２で示される移動方向に
変換できるようになっている。
振動子の伸縮往復運動を利用して移動体を移動させるも
のであるが、その１つの方式としては超音波振動子の長
手方向における伸縮振動を利用するものがある。このよ
うな超音波駆動モータは例えば特公昭５９ー３７６７２
号公報にも記述されているが、例えば図７を参照して説
明するように超音波振動子１００を振動子部材１０２の
両面に圧電部材１０４を設けて構成し、超音波振動子１
００の矢印１０６で示される伸縮方向の一方端部の振動
片１０６を移動体１０８に対して傾斜させて取り付けて
なり、超音波振動子１００の矢印方向の伸縮による振動
運動を移動体１１０の矢印１１２で示される移動方向に
変換できるようになっている。
【０００３】また、こうした方式の超音波駆動モータを
１組以上用いて移動体の正逆方向に直線運動できるよう
にした超音波駆動モータも特開昭５９ー１９４６７８号
公報などにも提案されている。この超音波駆動モータに
ついて図８を参照して説明すると、まず、図８ａで示す
ように前記と同じ構成の超音波振動子１１４，１１６を
備え、図示していない切り替えレバーでもって矢印１１
８方向に伸縮する一方の超音波振動子１１４を矢印１２
０方向に切り替え、その振動片１２１を移動体１２２に
接触させたうえで振動させて移動体１２２を正方向１２
４に移動させ、この際、切り替えレバーでは矢印１２６
方向に振動する他方の超音波振動子１１６を矢印１２８
方向に移動させてその振動片１３０を移動体１２２から
離間させておく。そして逆に図８ｂで示すように切り替
えレバーで一方の超音波振動子１１４を矢印１３１方向
に移動させてその振動片１２１を移動体１２２から離間
させておき、他方の超音波振動子１１６を矢印１３２方
向に切り替えてその振動片１３０を移動体１２２に接触
させておいてその超音波振動子１１６を振動させること
で移動体１２２を矢印１３４方向に移動させるようにし
たものである。
１組以上用いて移動体の正逆方向に直線運動できるよう
にした超音波駆動モータも特開昭５９ー１９４６７８号
公報などにも提案されている。この超音波駆動モータに
ついて図８を参照して説明すると、まず、図８ａで示す
ように前記と同じ構成の超音波振動子１１４，１１６を
備え、図示していない切り替えレバーでもって矢印１１
８方向に伸縮する一方の超音波振動子１１４を矢印１２
０方向に切り替え、その振動片１２１を移動体１２２に
接触させたうえで振動させて移動体１２２を正方向１２
４に移動させ、この際、切り替えレバーでは矢印１２６
方向に振動する他方の超音波振動子１１６を矢印１２８
方向に移動させてその振動片１３０を移動体１２２から
離間させておく。そして逆に図８ｂで示すように切り替
えレバーで一方の超音波振動子１１４を矢印１３１方向
に移動させてその振動片１２１を移動体１２２から離間
させておき、他方の超音波振動子１１６を矢印１３２方
向に切り替えてその振動片１３０を移動体１２２に接触
させておいてその超音波振動子１１６を振動させること
で移動体１２２を矢印１３４方向に移動させるようにし
たものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示されている超音波駆動モータにおいては移動体を正逆
方向に移動させることができない。また、図８に示され
ている超音波駆動モータにおいては移動体を正逆方向に
移動させられるものの、切り替えレバーを切り替え動作
させるのにアクチュエータが別途に必要となるうえその
レバーを高速に切り替えることも困難であるから切り替
えレバーで切り替えるのは効率的にも好ましくない。さ
らに切り替えレバーとかアクチュエータなどが必要であ
るから全体の形状が複雑化してコスト的にも高くつくも
のとなるうえその薄型化とか小型化を容易には図れない
という課題があった。
示されている超音波駆動モータにおいては移動体を正逆
方向に移動させることができない。また、図８に示され
ている超音波駆動モータにおいては移動体を正逆方向に
移動させられるものの、切り替えレバーを切り替え動作
させるのにアクチュエータが別途に必要となるうえその
レバーを高速に切り替えることも困難であるから切り替
えレバーで切り替えるのは効率的にも好ましくない。さ
らに切り替えレバーとかアクチュエータなどが必要であ
るから全体の形状が複雑化してコスト的にも高くつくも
のとなるうえその薄型化とか小型化を容易には図れない
という課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の超音波駆動モー
タにおいては、第１振動子部材とこれの両面それぞれに
設けられた圧電部材とで構成され、電気信号の印加によ
り第１共振周波数で振動するもので、かつ、この振動に
よる前記第１振動子部材の伸縮方向端部側に振動片を備
えた第１超音波振動子と、第２振動子部材とこれの両面
それぞれに設けられた圧電部材とで構成され、電気信号
の印加により第２共振周波数で振動するもので、かつ、
この振動による前記第２振動子部材の伸縮方向端部側に
振動片を備えた第２超音波振動子とを有し、前記両超音
波振動子は互いに対して所定角度を有して配置され、か
つ、それぞれの振動片が互いに接続されていることを特
徴としたことによって、前記両超音波振動子に電気信号
を印加してもそれぞれの共振周波数が異なるために前記
両超音波振動子が同時に振動し、それぞれの共振振動が
合成されて移動体に接する振動片端部の振動軌跡が変化
しないようなことがなく、したがって、切り替えレバー
なしで移動体を電気信号の印加だけで正逆方向に切り替
えて移動させられることに加え、前記各超音波振動子そ
れぞれが、振動子部材とこれの両面それぞれに設けられ
た圧電部材とで構成されかつ前記振動子部材の長手方向
端部に前記振動片が設けられているので、全体の形状が
極めて簡易となる。
タにおいては、第１振動子部材とこれの両面それぞれに
設けられた圧電部材とで構成され、電気信号の印加によ
り第１共振周波数で振動するもので、かつ、この振動に
よる前記第１振動子部材の伸縮方向端部側に振動片を備
えた第１超音波振動子と、第２振動子部材とこれの両面
それぞれに設けられた圧電部材とで構成され、電気信号
の印加により第２共振周波数で振動するもので、かつ、
この振動による前記第２振動子部材の伸縮方向端部側に
振動片を備えた第２超音波振動子とを有し、前記両超音
波振動子は互いに対して所定角度を有して配置され、か
つ、それぞれの振動片が互いに接続されていることを特
徴としたことによって、前記両超音波振動子に電気信号
を印加してもそれぞれの共振周波数が異なるために前記
両超音波振動子が同時に振動し、それぞれの共振振動が
合成されて移動体に接する振動片端部の振動軌跡が変化
しないようなことがなく、したがって、切り替えレバー
なしで移動体を電気信号の印加だけで正逆方向に切り替
えて移動させられることに加え、前記各超音波振動子そ
れぞれが、振動子部材とこれの両面それぞれに設けられ
た圧電部材とで構成されかつ前記振動子部材の長手方向
端部に前記振動片が設けられているので、全体の形状が
極めて簡易となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
超音波駆動モータについて説明する。図１は本実施の形
態の超音波駆動モータの斜視図であり、同図を参照し
て、本実施の形態の超音波駆動モータは、電気信号の印
加により第１共振周波数ｆ１で振動する第１超音波振動
子２と、前記第１共振周波数ｆ１とは異なる第２共振周
波数ｆ２で振動する第２超音波振動子４とを備えてい
る。各超音波振動子２，４それぞれは平面視長方形のも
のでその長手方向つまりそれの伸縮方向側端部中央部に
その振動による伸縮方向に延びた振動片６，８を備えて
おり、かつ互いに対して所定角度、本実施の形態では直
角、を有して配置されている。そして互いの振動片６，
８それぞれの先端部は互いに接合または一体などで接続
されている。
超音波駆動モータについて説明する。図１は本実施の形
態の超音波駆動モータの斜視図であり、同図を参照し
て、本実施の形態の超音波駆動モータは、電気信号の印
加により第１共振周波数ｆ１で振動する第１超音波振動
子２と、前記第１共振周波数ｆ１とは異なる第２共振周
波数ｆ２で振動する第２超音波振動子４とを備えてい
る。各超音波振動子２，４それぞれは平面視長方形のも
のでその長手方向つまりそれの伸縮方向側端部中央部に
その振動による伸縮方向に延びた振動片６，８を備えて
おり、かつ互いに対して所定角度、本実施の形態では直
角、を有して配置されている。そして互いの振動片６，
８それぞれの先端部は互いに接合または一体などで接続
されている。
【０００７】第１超音波振動子２は第１振動子部材１０
とこれの両面の電極膜付きの第１、第２圧電部材１２，
１４とからなり、また第２超音波振動子４は第２振動子
部材１６とこれの両面の電極膜付きの第３、第４圧電部
材１６，１８とからなっている。
とこれの両面の電極膜付きの第１、第２圧電部材１２，
１４とからなり、また第２超音波振動子４は第２振動子
部材１６とこれの両面の電極膜付きの第３、第４圧電部
材１６，１８とからなっている。
【０００８】上記した構成の各超音波振動子２，４はそ
れぞれの長手方向中間でそれの短手方向に平行な線上の
両側でそれぞれ平面視Ｔ型の第１〜第４固定部材２２〜
２８それぞれで固定されている。各固定部材２２〜２８
は各超音波振動子２，４それぞれの振動子部材１０，１
６と電気的機械的に接続されているとともに、それぞ
れ、適宜のモータ壁体に固定するためのビス挿通用の穴
３０を有している。ここで、第２固定部材２４と第３固
定部材２６はそれぞれ接続部材３２で一体に接続されて
いる。そして、第１超音波振動子２の振動子部材１０両
面の第１、第２圧電部材１２，１４と第２超音波振動子
４の振動子部材１６両面の第３、第４圧電部材１８，２
０それぞれの長手方向中央部における短手方向に平行な
線上がその振動モードの節となっており、その長手方向
と短手方向それぞれの中間の一点が通電点３４，３６と
されている。ただし、第２圧電部材１４と第４圧電部材
２０とについては図面にその通電点があらわれない。ま
た前記接続部材３２の中央部にも通電点３８が構成され
ている。
れぞれの長手方向中間でそれの短手方向に平行な線上の
両側でそれぞれ平面視Ｔ型の第１〜第４固定部材２２〜
２８それぞれで固定されている。各固定部材２２〜２８
は各超音波振動子２，４それぞれの振動子部材１０，１
６と電気的機械的に接続されているとともに、それぞ
れ、適宜のモータ壁体に固定するためのビス挿通用の穴
３０を有している。ここで、第２固定部材２４と第３固
定部材２６はそれぞれ接続部材３２で一体に接続されて
いる。そして、第１超音波振動子２の振動子部材１０両
面の第１、第２圧電部材１２，１４と第２超音波振動子
４の振動子部材１６両面の第３、第４圧電部材１８，２
０それぞれの長手方向中央部における短手方向に平行な
線上がその振動モードの節となっており、その長手方向
と短手方向それぞれの中間の一点が通電点３４，３６と
されている。ただし、第２圧電部材１４と第４圧電部材
２０とについては図面にその通電点があらわれない。ま
た前記接続部材３２の中央部にも通電点３８が構成され
ている。
【０００９】この超音波駆動モータの駆動回路４０は電
気信号出力部４２〜４６を有し、第１電気信号出力部４
２は２本の通電線４８，５０それぞれを介して第１、第
２圧電部材１２，１４それぞれの通電点に接続され、第
２電気信号出力部４６は２本の通電線５２，５４それぞ
れを介して第３、第４圧電部材１８，２０それぞれの通
電点に接続されている。また、電気信号出力部４４は通
電線５６を介して接続部材３２の通電点３８に接続され
ている。
気信号出力部４２〜４６を有し、第１電気信号出力部４
２は２本の通電線４８，５０それぞれを介して第１、第
２圧電部材１２，１４それぞれの通電点に接続され、第
２電気信号出力部４６は２本の通電線５２，５４それぞ
れを介して第３、第４圧電部材１８，２０それぞれの通
電点に接続されている。また、電気信号出力部４４は通
電線５６を介して接続部材３２の通電点３８に接続され
ている。
【００１０】ここで、各超音波振動子２，４それぞれの
振動子部材１０，１６と固定部材２２〜２８と、接続部
材３２とは、それぞれ図２を参照するように、１枚の板
状の導電性例えばステンレスのような金属体で作られた
弾性部材５８でもって一体に構成されたものである。
振動子部材１０，１６と固定部材２２〜２８と、接続部
材３２とは、それぞれ図２を参照するように、１枚の板
状の導電性例えばステンレスのような金属体で作られた
弾性部材５８でもって一体に構成されたものである。
【００１１】次に動作を説明すると、第１超音波振動子
２が第１振動子部材１０と第１、第２圧電部材１２，１
４それぞれの間に駆動回路４０の電気信号出力部４２，
４４から各通電線４８，５０，５６を介して交流の電気
信号が与えられかつこの交流電気信号の周波数が連続的
に変化させられて第１共振周波数ｆ１になると第１、第
２圧電部材１２，１４はそのインピーダンスが急激に低
下するピークを呈し、これにより第１、第２圧電部材１
２，１４それぞれに流れる電流が増大して第１超音波振
動子２は共振状態となる。同様に、第２超音波振動子４
が第２振動子部材１６と第３、第４圧電部材１８，２０
それぞれの間に駆動回路４０の電気信号出力部４４，４
６から各通電線５２〜５６を介して交流の電気信号が与
えられかつこの交流電気信号の周波数が連続的に変化さ
せられて第２共振周波数ｆ２になると第３、第４圧電部
材１８，２０のインピーダンスが急激に低下するピーク
を呈し、これにより第３、第４圧電部材１８，２０に流
れる電流が増大して第２超音波振動子４は共振状態とな
る。
２が第１振動子部材１０と第１、第２圧電部材１２，１
４それぞれの間に駆動回路４０の電気信号出力部４２，
４４から各通電線４８，５０，５６を介して交流の電気
信号が与えられかつこの交流電気信号の周波数が連続的
に変化させられて第１共振周波数ｆ１になると第１、第
２圧電部材１２，１４はそのインピーダンスが急激に低
下するピークを呈し、これにより第１、第２圧電部材１
２，１４それぞれに流れる電流が増大して第１超音波振
動子２は共振状態となる。同様に、第２超音波振動子４
が第２振動子部材１６と第３、第４圧電部材１８，２０
それぞれの間に駆動回路４０の電気信号出力部４４，４
６から各通電線５２〜５６を介して交流の電気信号が与
えられかつこの交流電気信号の周波数が連続的に変化さ
せられて第２共振周波数ｆ２になると第３、第４圧電部
材１８，２０のインピーダンスが急激に低下するピーク
を呈し、これにより第３、第４圧電部材１８，２０に流
れる電流が増大して第２超音波振動子４は共振状態とな
る。
【００１２】そして、これら第１、第２超音波振動子
２，４における各共振モードのうち、ある共振モードそ
れぞれにおいては第１超音波振動子２と第２超音波振動
子４とはそれぞれの長手方向に伸縮するようにして振動
する。この場合の振動の振幅は印加電圧の大きさに応じ
て変化するが、通常は各超音波振動子２，４それぞれの
振動片６，８の互いの接続先端部が数μｍ程度の振幅で
振動する。このとき第１超音波振動子２の長手方向に伸
縮する共振モードの周波数ｆ１と第２超音波振動子４が
長手方向に伸縮する共振モードの周波数ｆ２とは異なっ
ているので、第１超音波振動子２が長手方向に伸縮する
ように振動しているときは第２超音波振動子４は振動し
ないし、その逆に第２超音波振動子４がそれの長手方向
に伸縮するように振動しているときは第１超音波振動子
２は振動しない。こうした第１超音波振動子２の振動片
６の移動軌跡は図３ａ〜ｃに、第２超音波振動子４の振
動片８の移動軌跡は図４ａ〜ｃにそれぞれ示されてい
る。この移動軌跡は第１超音波振動子２については図３
ａ→図３ｂ→図３ｃ→図３ｂ→図３ａと繰り返され、第
２超音波振動子４については図４ａ→図４ｂ→図４ｃ→
図４ｂ→図４ａと繰り返される。
２，４における各共振モードのうち、ある共振モードそ
れぞれにおいては第１超音波振動子２と第２超音波振動
子４とはそれぞれの長手方向に伸縮するようにして振動
する。この場合の振動の振幅は印加電圧の大きさに応じ
て変化するが、通常は各超音波振動子２，４それぞれの
振動片６，８の互いの接続先端部が数μｍ程度の振幅で
振動する。このとき第１超音波振動子２の長手方向に伸
縮する共振モードの周波数ｆ１と第２超音波振動子４が
長手方向に伸縮する共振モードの周波数ｆ２とは異なっ
ているので、第１超音波振動子２が長手方向に伸縮する
ように振動しているときは第２超音波振動子４は振動し
ないし、その逆に第２超音波振動子４がそれの長手方向
に伸縮するように振動しているときは第１超音波振動子
２は振動しない。こうした第１超音波振動子２の振動片
６の移動軌跡は図３ａ〜ｃに、第２超音波振動子４の振
動片８の移動軌跡は図４ａ〜ｃにそれぞれ示されてい
る。この移動軌跡は第１超音波振動子２については図３
ａ→図３ｂ→図３ｃ→図３ｂ→図３ａと繰り返され、第
２超音波振動子４については図４ａ→図４ｂ→図４ｃ→
図４ｂ→図４ａと繰り返される。
【００１３】このようにして各超音波振動子２，４それ
ぞれの振動片６，８の移動軌跡を変化させることで両振
動片６，８の接合先端部に接触している移動体６０は図
中の矢印ａ，ｂ方向に移動させられる。
ぞれの振動片６，８の移動軌跡を変化させることで両振
動片６，８の接合先端部に接触している移動体６０は図
中の矢印ａ，ｂ方向に移動させられる。
【００１４】なお、各超音波振動子２，４それぞれの共
振周波数ｆ１，ｆ２が同一であればそれぞれの振動片
６，８の移動軌跡は図５ａ〜ｃで示すようになり、移動
体６０は移動しない。
振周波数ｆ１，ｆ２が同一であればそれぞれの振動片
６，８の移動軌跡は図５ａ〜ｃで示すようになり、移動
体６０は移動しない。
【００１５】なお、上述の実施の形態においては、第１
超音波振動子２の振動モードの節の位置つまりその長手
方向中央部でその短手方向に平行な線上で第１超音波振
動子２の第１振動子部材１０両側部をＴ型の第１、第２
固定部材２２，２４で固定し、また、同様に、第２超音
波振動子４の振動モードの節の位置つまりその長手方向
中央部でその短手方向に平行な線上で第２超音波振動子
４の両側部をＴ型の第３、第４固定部材２６，２８で固
定しているので、本実施の形態の超音波駆動モータを各
超音波振動子２，４それぞれに圧電部材を設けるととも
に通電線で接続するだけの構成となるから超音波駆動モ
ータとしては構成が簡単でその薄型化を図れる。
超音波振動子２の振動モードの節の位置つまりその長手
方向中央部でその短手方向に平行な線上で第１超音波振
動子２の第１振動子部材１０両側部をＴ型の第１、第２
固定部材２２，２４で固定し、また、同様に、第２超音
波振動子４の振動モードの節の位置つまりその長手方向
中央部でその短手方向に平行な線上で第２超音波振動子
４の両側部をＴ型の第３、第４固定部材２６，２８で固
定しているので、本実施の形態の超音波駆動モータを各
超音波振動子２，４それぞれに圧電部材を設けるととも
に通電線で接続するだけの構成となるから超音波駆動モ
ータとしては構成が簡単でその薄型化を図れる。
【００１６】なお、上述の実施の形態においては第１、
第２超音波振動子２，４それぞれの形状を互いに異なっ
たものとしてそれぞれの共振周波数ｆ１，ｆ２を異なっ
たものにしてもよく、例えばそれぞれの長手方向つまり
伸縮方向の長さを異なったものとすることによって、そ
れぞれの共振周波数ｆ１，ｆ２を異なったものにしても
よい。
第２超音波振動子２，４それぞれの形状を互いに異なっ
たものとしてそれぞれの共振周波数ｆ１，ｆ２を異なっ
たものにしてもよく、例えばそれぞれの長手方向つまり
伸縮方向の長さを異なったものとすることによって、そ
れぞれの共振周波数ｆ１，ｆ２を異なったものにしても
よい。
【００１７】なお、上述の実施の形態においては、第
１、第２超音波振動子２，４それぞれの圧電部材の弾性
定数を異なったものとしてそれぞれの共振周波数ｆ１，
ｆ２を異なったものにしてもよい。
１、第２超音波振動子２，４それぞれの圧電部材の弾性
定数を異なったものとしてそれぞれの共振周波数ｆ１，
ｆ２を異なったものにしてもよい。
【００１８】上述の実施の形態においては、第１、第２
超音波振動子２，４それぞれは第１〜第４固定部材２２
〜２８でそれぞれの両側部を固定しているので、超音波
駆動モータの剛性を上げられる結果、超音波駆動モータ
の推力の向上と異音の発生防止とが可能となるが、例え
ば図６で示すように前記各固定部材２２〜２８のうち、
第１、第４固定部材２２，２８を省略し、第２、第３固
定部材２４，２６でもって第１、第２超音波振動子２，
４それぞれの片側部で固定した場合では、超音波駆動モ
ータの投影面積を小さくできるから全体のサイズを小型
化にできる。
超音波振動子２，４それぞれは第１〜第４固定部材２２
〜２８でそれぞれの両側部を固定しているので、超音波
駆動モータの剛性を上げられる結果、超音波駆動モータ
の推力の向上と異音の発生防止とが可能となるが、例え
ば図６で示すように前記各固定部材２２〜２８のうち、
第１、第４固定部材２２，２８を省略し、第２、第３固
定部材２４，２６でもって第１、第２超音波振動子２，
４それぞれの片側部で固定した場合では、超音波駆動モ
ータの投影面積を小さくできるから全体のサイズを小型
化にできる。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば次の効果を
得られる。
得られる。
【００２０】請求項１の発明によれば、第１振動子部材
とこれの両面それぞれに設けられた圧電部材とで構成さ
れ、電気信号の印加により第１共振周波数で振動するも
ので、かつ、この振動による前記第１振動子部材の伸縮
方向端部側に振動片を備えた第１超音波振動子と、第２
振動子部材とこれの両面それぞれに設けられた圧電部材
とで構成され、電気信号の印加により第２共振周波数で
振動するもので、かつ、この振動による前記第２振動子
部材の伸縮方向端部側に振動片を備えた第２超音波振動
子とを有し、前記両超音波振動子は互いに対して所定角
度を有して配置され、かつ、それぞれの振動片が互いに
接続されていることから、前記両超音波振動子に電気信
号を印加してもそれぞれの共振周波数が異なるために前
記両超音波振動子が同時に振動し、それぞれの共振振動
が合成されて移動体に接する振動片端部の振動軌跡が変
化しないようなことがなく、したがって、切り替えレバ
ーなしで移動体を電気信号の印加だけで正逆方向に切り
替えて移動させられることに加え、前記各超音波振動子
それぞれが、振動子部材とこれの両面それぞれに設けら
れた圧電部材とで構成されかつ前記振動子部材の長手方
向端部に前記振動片が設けられているので、全体の形状
が簡易となりコスト的にも安くできるものとなるととも
にその薄型化とか小型化をも容易に図れる。
とこれの両面それぞれに設けられた圧電部材とで構成さ
れ、電気信号の印加により第１共振周波数で振動するも
ので、かつ、この振動による前記第１振動子部材の伸縮
方向端部側に振動片を備えた第１超音波振動子と、第２
振動子部材とこれの両面それぞれに設けられた圧電部材
とで構成され、電気信号の印加により第２共振周波数で
振動するもので、かつ、この振動による前記第２振動子
部材の伸縮方向端部側に振動片を備えた第２超音波振動
子とを有し、前記両超音波振動子は互いに対して所定角
度を有して配置され、かつ、それぞれの振動片が互いに
接続されていることから、前記両超音波振動子に電気信
号を印加してもそれぞれの共振周波数が異なるために前
記両超音波振動子が同時に振動し、それぞれの共振振動
が合成されて移動体に接する振動片端部の振動軌跡が変
化しないようなことがなく、したがって、切り替えレバ
ーなしで移動体を電気信号の印加だけで正逆方向に切り
替えて移動させられることに加え、前記各超音波振動子
それぞれが、振動子部材とこれの両面それぞれに設けら
れた圧電部材とで構成されかつ前記振動子部材の長手方
向端部に前記振動片が設けられているので、全体の形状
が簡易となりコスト的にも安くできるものとなるととも
にその薄型化とか小型化をも容易に図れる。
【００２１】請求項２の発明によれば、導電性弾性部材
でもって前記両超音波振動子それぞれの振動子部材と前
記両超音波振動子それぞれを固定するための固定部材と
が共通に形成され、かつその固定部材が前記両超音波振
動子それぞれの伸縮方向振動モードの節に対応する位置
に設けられていることから、超音波駆動モータとしての
構成がより簡易かつ薄型化、小型化が可能となる。
でもって前記両超音波振動子それぞれの振動子部材と前
記両超音波振動子それぞれを固定するための固定部材と
が共通に形成され、かつその固定部材が前記両超音波振
動子それぞれの伸縮方向振動モードの節に対応する位置
に設けられていることから、超音波駆動モータとしての
構成がより簡易かつ薄型化、小型化が可能となる。
【００２２】請求項３の発明によれば、両超音波振動子
それぞれの長手方向の長さが異なることで前記共振周波
数が互いに異なっていることから、共振周波数を異なる
ようにするのが全体構成の一層の薄型化が可能となる。
それぞれの長手方向の長さが異なることで前記共振周波
数が互いに異なっていることから、共振周波数を異なる
ようにするのが全体構成の一層の薄型化が可能となる。
【００２３】請求項４の発明によれば、前記両超音波振
動子それぞれの圧電部材は互いに弾性定数が異なってい
ることから、圧電部材の材料選定のみでよく、超音波振
動子としての形状が共振周波数を変えることにより大き
くならずに済み、これにより全体構成の一層の小型化が
可能となる。
動子それぞれの圧電部材は互いに弾性定数が異なってい
ることから、圧電部材の材料選定のみでよく、超音波振
動子としての形状が共振周波数を変えることにより大き
くならずに済み、これにより全体構成の一層の小型化が
可能となる。
【００２４】請求項５の発明によれば、前記両超音波振
動子それぞれに対する固定部材が伸縮方向の振動モード
の節の両側位置に設けられていることから、超音波駆動
モータの剛性があがり、超音波駆動モータの推力の向上
と異音の発生を有効に防止できるものとなる。
動子それぞれに対する固定部材が伸縮方向の振動モード
の節の両側位置に設けられていることから、超音波駆動
モータの剛性があがり、超音波駆動モータの推力の向上
と異音の発生を有効に防止できるものとなる。
【００２５】請求項６の発明によれば、前記両振動体そ
れぞれに対する固定部材が伸縮方向振動モードの節の片
側位置に設けられていることから、超音波駆動モータの
投影面積が小さくなり、それだけ全体構成の一層の小型
化を図れる。
れぞれに対する固定部材が伸縮方向振動モードの節の片
側位置に設けられていることから、超音波駆動モータの
投影面積が小さくなり、それだけ全体構成の一層の小型
化を図れる。
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る超音波駆動モータの
斜視図
斜視図
【図２】図１の振動子部材、固定部材などを構成する弾
性部材の斜視図
性部材の斜視図
【図３】第１超音波振動子の振動片の移動軌跡を示す図
【図４】第２超音波振動子の振動片の移動軌跡を示す図
【図５】両超音波振動子の共振周波数が一致した場合の
前記両振動片の移動軌跡を示す図
前記両振動片の移動軌跡を示す図
【図６】固定部材の他の変形例を示すための平面図
【図７】従来の超音波駆動モータの平面図
【図８】他の従来の超音波駆動モータの平面図
２ 第１超音波振動子 ４ 第２超音波振動子 ６，８ 振動片 １０ 第１振動子部材 １２，１４ 圧電部材 １６ 第２振動子部材 １８，２０ 圧電部材 ２２〜２８ 固定部材 ３４，３６ 振動モードの節 ４０ 駆動回路 ４２〜４６ 電気信号出力部 ４８〜５６ 通電線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−58883（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−7974（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−277624（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−237971（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−308271（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−67194（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02N 2/00
Claims (6)
- 【請求項１】 第１振動子部材とこれの両面それぞれに
設けられた圧電部材とで構成され、電気信号の印加によ
り第１共振周波数で振動するもので、かつ、この振動に
よる前記第１振動子部材の伸縮方向端部側に振動片を備
えた第１超音波振動子と、第２振動子部材とこれの両面
それぞれに設けられた圧電部材とで構成され、電気信号
の印加により第２共振周波数で振動するもので、かつ、
この振動による前記第２振動子部材の伸縮方向端部側に
振動片を備えた第２超音波振動子とを有し、前記両超音
波振動子は互いに対して所定角度を有して配置され、か
つ、それぞれの振動片が互いに接続されていることを特
徴とする超音波駆動モータ。 - 【請求項２】 導電性弾性部材でもって前記両超音波振
動子それぞれの振動子部材と前記両超音波振動子それぞ
れを固定するための固定部材とが共通に形成され、か
つ、その固定部材が前記両超音波振動子それぞれの伸縮
方向振動モードの節に対応する位置に設けられているこ
とを特徴とする請求項１記載の超音波駆動モータ。 - 【請求項３】 前記両超音波振動子それぞれの長手方向
の長さが異なることで前記共振周波数が互いに異なって
いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の超
音波駆動モータ。 - 【請求項４】 前記両超音波振動子それぞれの圧電部材
は互いに弾性定数が異なっていることを特徴とする請求
項１または請求項２記載の超音波駆動モータ。 - 【請求項５】 前記両超音波振動子それぞれに対する固
定部材が伸縮方向の振動モードの節の両側位置に設けら
れていることを特徴とする請求項１または請求項２記載
の超音波駆動モータ。 - 【請求項６】 前記両超音波振動子それぞれに対する固
定部材が伸縮方向振動モードの節の片側位置に設けられ
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
超音波駆動モータ。
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|---|---|---|---|
| JP02763597A JP3265461B2 (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 超音波駆動モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02763597A JP3265461B2 (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 超音波駆動モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225151A JPH10225151A (ja) | 1998-08-21 |
| JP3265461B2 true JP3265461B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=12226414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02763597A Expired - Fee Related JP3265461B2 (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 超音波駆動モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3265461B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1241322A (zh) | 1997-08-04 | 2000-01-12 | 精工爱普生株式会社 | 传动装置及使用它的钟表和通知装置 |
| JP2000152671A (ja) * | 1998-11-05 | 2000-05-30 | Japan Science & Technology Corp | 超音波モータ |
| EP2568595A3 (en) | 1998-12-21 | 2013-05-15 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuator, timepiece, and portable device |
| US6525996B1 (en) | 1998-12-22 | 2003-02-25 | Seiko Epson Corporation | Power feeding apparatus, power receiving apparatus, power transfer system, power transfer method, portable apparatus, and timepiece |
| JP2001258278A (ja) | 2000-03-15 | 2001-09-21 | Minolta Co Ltd | トラス型アクチュエータの駆動制御装置 |
| JP2002112563A (ja) | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Minolta Co Ltd | アクチュエータの駆動方法および装置 |
| JP2002112562A (ja) | 2000-09-29 | 2002-04-12 | Minolta Co Ltd | 駆動装置 |
| JP2004266943A (ja) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Seiko Epson Corp | 超音波モータ、稼働装置、光学系切換機構および電気機器 |
| JP3753131B2 (ja) | 2003-03-10 | 2006-03-08 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | アクチュエータ |
| JP5144149B2 (ja) * | 2007-07-12 | 2013-02-13 | ペンタックスリコーイメージング株式会社 | 移動装置 |
| JP5473702B2 (ja) * | 2010-03-23 | 2014-04-16 | キヤノン株式会社 | 振動型駆動装置 |
| CN103314519B (zh) * | 2010-10-27 | 2015-09-09 | 胜美达集团株式会社 | 超声波电动机 |
| JP5301585B2 (ja) * | 2011-02-23 | 2013-09-25 | 富士フイルム株式会社 | 超音波処置具 |
| JP5974612B2 (ja) * | 2012-04-26 | 2016-08-23 | スミダコーポレーション株式会社 | 超音波モータ |
| JP6543951B2 (ja) * | 2015-02-18 | 2019-07-17 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電駆動装置、ロボット、及び、それらの駆動方法 |
-
1997
- 1997-02-12 JP JP02763597A patent/JP3265461B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH10225151A (ja) | 1998-08-21 |
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