JP4819445B2

JP4819445B2 - Ultrasonic levitation equipment

Info

Publication number: JP4819445B2
Application number: JP2005254404A
Authority: JP
Inventors: 中村　　健太郎; 大介小山; 輝明藤永
Original assignee: IAI Corp; Tokyo Institute of Technology NUC
Current assignee: IAI Corp; Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date: 2005-09-02
Filing date: 2005-09-02
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2025-09-02
Also published as: JP2007068367A

Description

本発明は超音波浮上装置に係り、特に、超音波振動発生装置を圧電素子から構成してそれを固定部又は可動部に直接接合することにより、許容負荷荷重の拡大と装置のコンパクト化を図ることができるように工夫したものに関する。 The present invention relates to an ultrasonic levitation device, and in particular, an ultrasonic vibration generator is composed of a piezoelectric element and is directly joined to a fixed part or a movable part, thereby increasing an allowable load load and making the apparatus compact. It relates to things devised to be able to.

超音波駆動を用いた超音波浮上装置は、非接触であって摩耗や潤滑剤による環境汚染がないために、クリーンルーム環境や精密位置決め用途に好適なものとして考えられている。そのような超音波浮上装置を開示するものとして、例えば、特許文献１がある。
因みに、上記特許文献１は本件特許出願人によるものである。 An ultrasonic levitation apparatus using ultrasonic driving is considered to be suitable for clean room environments and precision positioning applications because it is non-contact and free from wear and environmental contamination due to a lubricant. For example, Patent Document 1 discloses such an ultrasonic levitation apparatus.
Incidentally, the said patent document 1 is based on this patent applicant.

ＷＯ２００４／０８４３９６Ａ１WO2004 / 084396A1

上記特許文献１に開示されている超音波浮上装置を図９に示す。まず、固定部２０１があり、この固定部２０１はロ字形状をなす固定側ガイド部２０３を備えている。上記固定側ガイド部２０３は、一対の短辺部２０５、２０７と、一対の長辺部２０９、２１１とから構成されている。上記一対の長辺部２０９、２１１は、夫々傾斜面２０９ａ、２１１ａを備えている。 FIG. 9 shows an ultrasonic levitation device disclosed in Patent Document 1. First, there is a fixed portion 201, and this fixed portion 201 includes a fixed-side guide portion 203 having a square shape. The fixed-side guide portion 203 includes a pair of short side portions 205 and 207 and a pair of long side portions 209 and 211. The pair of long side portions 209 and 211 are provided with inclined surfaces 209a and 211a, respectively.

上記固定側ガイド部２０３の内側には、超音波振動発生装置２１３、２１５が設置されている。上記超音波振動発生装置２１３は、ランジュバン型超音波振動子２１７を備えていて、保持部材２１９によって保持されている。同様に、上記超音波振動発生装置２１５は、ランジュバン型超音波振動子２２１を備えていて、保持部材２２３によって保持されている。 Ultrasonic vibration generators 213 and 215 are installed inside the fixed guide 203. The ultrasonic vibration generator 213 includes a Langevin type ultrasonic transducer 217 and is held by a holding member 219. Similarly, the ultrasonic vibration generator 215 includes a Langevin type ultrasonic transducer 221 and is held by a holding member 223.

上記固定部２０１上には可動部２２５が移動可能な状態で設置されている。この可動部２２５には、上記固定部２０１側の傾斜面２０９ａ、２１１ａに対向するように傾斜面２２５ａ、２２５ｂが形成されている。又、ベース２２７上には、コイルベース２２９が設置されていて、このコイルベース２２９上にはコイル２３１が設置されている。又、可動部２２５側には凹部２３３が形成されていて、この凹部２３３内には永久磁石２３５が設置されている。上記コイル２３１と永久磁石２３５とによってボイスコイルモータ２３７を構成している。 On the fixed part 201, a movable part 225 is installed in a movable state. The movable portion 225 is formed with inclined surfaces 225a and 225b so as to face the inclined surfaces 209a and 211a on the fixed portion 201 side. A coil base 229 is installed on the base 227, and a coil 231 is installed on the coil base 229. Further, a concave portion 233 is formed on the movable portion 225 side, and a permanent magnet 235 is installed in the concave portion 233. The coil 231 and the permanent magnet 235 constitute a voice coil motor 237.

上記構成によると、超音波振動発生装置２１３、２１５によって超音波振動を発生させることにより可動部２２５が固定部２０１に対して浮上することになる。その状態で、コイル２３１に適宜の方向の電流を流すことにより、永久磁石２３５の磁束の流れとの相互作用によって、いわゆる「フレミングの左手の法則」に基づいて、可動部２２５に対してＹ方向の何れかに移動させるための駆動力が発生する。 According to the above configuration, the movable portion 225 floats with respect to the fixed portion 201 by generating ultrasonic vibrations with the ultrasonic vibration generators 213 and 215. In this state, by passing a current in an appropriate direction through the coil 231, the interaction with the magnetic flux flow of the permanent magnet 235 causes the Y direction relative to the movable portion 225 based on the so-called “Fleming's left hand rule”. A driving force for moving to any one of the above is generated.

上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、許容負荷荷重を増加させるべくガイド浮上面の振動振幅をより大きくしようとすると、振動が必ずしも主振動方向（Ｘ方向）のみではなく他方向の振動、具体的にはＺ方向の振動が励起されてしまい、その他方向振動が固定部２０１側の浮上面２０９ａ、２１１ａと可動部２２５側の浮上面２２５ａ、２２５ｂとの接触を容易にしてしまい、その結果、許容負荷荷重の増加が阻害されてしまうという問題があった。
この点に関して詳しく説明すると、従来の場合には超音波振動発生装置２１３、２１５をランジュバン型超音波振動子２１７、２２１から構成し、該ランジュバン型超音波振動子２１７、２２１の節部に相当する中心部において、保持部材２１９、２２３によって全体を保持するように構成している。すなわち、保持部材２１９、２２３と固定部側ガイド部２０３の短辺部２０５、２０７との接続部までの間は片持ち梁の状態となっている。つまり、主振動方向（Ｘ方向）に直角なＺ方向の振動が励起され易い状態になっているものであり、特に、負荷荷重が大きくなるとより励起され易くなってしまう。
そして、許容負荷荷重を増大させるために主振動方向（Ｘ方向）の振動振幅を上げようとすれば、垂直方向（Ｚ方向）の振動も励起され易くなり、既に述べたように、固定部２０１側の浮上面２０９ａ、２１１ａと可動部２２５側の浮上面２２５ａ、２２５ｂとの接触を容易にしてしまい、その結果、許容負荷荷重の増加が阻害されてしまうことになるものである。
又、振動パワーを上げるべく超音波振動発生装置２１３、２１５を大型化しようとすると、口字型の固定部側ガイド２０３の内側にその大型化された超音波振動発生装置２１３、２１５をコンパクトに配置することができないという問題があった。 The conventional configuration has the following problems.
First, if the vibration amplitude of the guide air bearing surface is increased in order to increase the allowable load load, the vibration is not necessarily excited in the main vibration direction (X direction) but in the other direction, specifically in the Z direction. As a result, other directional vibrations facilitate the contact between the floating surfaces 209a and 211a on the fixed portion 201 side and the floating surfaces 225a and 225b on the movable portion 225 side. As a result, an increase in the allowable load load is hindered. There was a problem that.
This point will be described in detail. In the conventional case, the ultrasonic vibration generators 213 and 215 are composed of the Langevin type ultrasonic transducers 217 and 221, and correspond to the nodes of the Langevin type ultrasonic transducers 217 and 221. In the central portion, the whole is held by holding members 219 and 223. That is, the space between the holding members 219 and 223 and the connecting portion between the short side portions 205 and 207 of the fixed portion side guide portion 203 is in a cantilever state. That is, the vibration in the Z direction perpendicular to the main vibration direction (X direction) is likely to be excited. In particular, when the load is increased, the vibration is more likely to be excited.
If an attempt is made to increase the vibration amplitude in the main vibration direction (X direction) in order to increase the allowable load, vibration in the vertical direction (Z direction) can be easily excited. The floating surfaces 209a and 211a on the side and the floating surfaces 225a and 225b on the movable part 225 side are easily contacted, and as a result, an increase in the allowable load load is hindered.
Further, if the size of the ultrasonic vibration generators 213 and 215 is increased in order to increase the vibration power, the enlarged ultrasonic vibration generators 213 and 215 are made compact inside the mouthpiece-shaped fixed portion side guide 203. There was a problem that it could not be placed.

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、許容負荷荷重の増大と装置のコンパクト化も図ることが可能な超音波浮上装置を提供することにある。 The present invention has been made based on such points, and an object thereof is to provide an ultrasonic levitation apparatus capable of increasing the allowable load and reducing the size of the apparatus.

上記目的を達成するべく本願発明の請求項１による超音波浮上装置は、一対の長辺部と一対の短辺部とからなりロ字形状をなしている固定部と、上記固定部に対して移動可能に設置された可動部と、上記短辺部の側面の両面又は片面に直接接合するように設けられた、又は、上記短辺部の上下面の両面又は片面に直接接合するように設けられた圧電素子と、を具備し、上記圧電素子は単板圧電素子又は積層圧電素子であり、上記圧電素子が超音波振動することにより上記可動部が浮上するように構成されたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, an ultrasonic levitation apparatus according to claim 1 of the present invention comprises a fixed part comprising a pair of long side parts and a pair of short side parts in a square shape, and the fixed part. Provided so that it can be joined directly to both sides or one side of the side of the short side, or to be joined directly to both sides or one side of the top and bottom of the short side. comprising a piezoelectric element which is a, the piezoelectric element is a single-plate piezoelectric element or piezoelectric device, and characterized by being constituted such that the movable unit is floated by the piezoelectric element is vibrated ultrasonically To do.

以上述べたように本発明による超音波浮上装置は、固定部と、上記固定部に対して移動可能に設置された可動部と、上記固定部又は可動部に設けられた超音波振動発生装置と、を具備し、上記超音波振動発生装置が超音波振動することにより上記可動部が浮上するように構成された超音波浮上装置において、上記超音波振動発生装置を圧電素子から構成し、該圧電素子を上記固定部又は可動部に直接接合するように構成している。この種の圧電素子の場合には主振動方向に直交する方向の振動は殆ど励起されることはなく、よって、その他の方向の振動によって固定部側の浮上面と可動部側の浮上面とが接触してしまうという懸念もなく、許容負荷荷重の増加を効果的に図ることができる。
又、超音波振動発生装置を薄板状の圧電素子によって構成しているので、超音波振動発生装置自体はもとより超音波浮上装置全体の構成の簡略化とコンパクト化を図ることができる。
又、圧電素子を固定部又は可動部に直接接合することによってエネルギー伝達効率ロスを低減させることができる。又、固定部側の有効スペースが拡大されることになる。 As described above, the ultrasonic levitation apparatus according to the present invention includes a fixed part, a movable part installed movably with respect to the fixed part, and an ultrasonic vibration generator provided in the fixed part or the movable part. In the ultrasonic levitation apparatus configured to float the movable part by ultrasonic vibration of the ultrasonic vibration generation apparatus, the ultrasonic vibration generation apparatus includes a piezoelectric element, and the piezoelectric The element is configured to be directly joined to the fixed part or the movable part. In the case of this type of piezoelectric element, vibrations in the direction perpendicular to the main vibration direction are hardly excited, and therefore the air bearing surface on the fixed part side and the air bearing surface on the movable part side are caused by vibrations in other directions. without concern that come into contact, it is possible to increase the permissible applied load effectively.
In addition, since the ultrasonic vibration generator is composed of a thin plate-like piezoelectric element, the entire ultrasonic levitation apparatus as well as the ultrasonic vibration generator itself can be simplified and made compact.
Moreover, energy transmission efficiency loss can be reduced by directly joining the piezoelectric element to the fixed part or the movable part. In addition, the effective space on the fixed part side is expanded.

以下、図１乃至図５を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。まず、固定部１があり、この固定部１はロ字形状をなす固定側ガイド部３を備えている。上記固定側ガイド部３は、一対の短辺部５、７と、一対の長辺部９、１１とから構成されている。上記一対の長辺部９、１１は夫々傾斜面９ａ、１１ａを備えている。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, there is a fixed portion 1, and the fixed portion 1 includes a fixed-side guide portion 3 having a square shape. The fixed-side guide portion 3 includes a pair of short side portions 5 and 7 and a pair of long side portions 9 and 11. The pair of long side portions 9 and 11 are provided with inclined surfaces 9a and 11a, respectively.

上記固定側ガイド部３の上記一対の短辺部５、７の両側面には超音波振動発生装置としての圧電素子１３、１５が直接接合・配置されている。上記圧電素子１３、１５は、板状の圧電材料の両面に電極を付与し、交流電圧を印加できるようにしたものであって、一枚の板で構成された単板タイプのものである。又、上記固定部１の長手方向両端には支持部材１７、１９が設置されていて、固定部１はこれら支持部材１７、１９を介してベース２１上に支持されている。 Piezoelectric elements 13 and 15 as ultrasonic vibration generators are directly joined and arranged on both side surfaces of the pair of short sides 5 and 7 of the fixed side guide 3. The piezoelectric elements 13 and 15 are electrodes that are provided with electrodes on both sides of a plate-like piezoelectric material so that an alternating voltage can be applied, and are of a single plate type constituted by a single plate. Support members 17 and 19 are installed at both ends in the longitudinal direction of the fixed portion 1, and the fixed portion 1 is supported on the base 21 via the support members 17 and 19.

上記固定部１上には可動部２５が移動可能な状態で設置されている。この可動部２５には、上記固定部１側の傾斜面９ａ、１１ａに対向するように傾斜面２５ａ、２５ｂが形成されている。 On the fixed part 1, a movable part 25 is installed in a movable state. The movable portion 25 is formed with inclined surfaces 25a and 25b so as to face the inclined surfaces 9a and 11a on the fixed portion 1 side.

又、上記ベース２１上には、コイルベース２９が設置されていて、このコイルベース２９上にはコイル３１が設置されている。又、可動部２５側には凹部３３が形成されていて、この凹部３３内には永久磁石３５が設置されている。上記コイル３１と永久磁石３５とによってボイスコイルモータ３７を構成しているものである。 A coil base 29 is installed on the base 21, and a coil 31 is installed on the coil base 29. Further, a concave portion 33 is formed on the movable portion 25 side, and a permanent magnet 35 is installed in the concave portion 33. The coil 31 and the permanent magnet 35 constitute a voice coil motor 37.

上記構成によると、圧電素子１３、１５によって超音波振動を発生させることにより可動部２５が固定部１に対して浮上することになる。その状態で、コイル３１に適宜の方向の電流を流すことにより、永久磁石３５の磁束の流れとの相互作用によって、いわゆる「フレミングの左手の法則」に基づいて、可動部２５に対してＹ方向の何れかに移動させるための駆動力が発生する。 According to the above configuration, the movable portion 25 floats with respect to the fixed portion 1 by generating ultrasonic vibrations with the piezoelectric elements 13 and 15. In this state, by passing a current in an appropriate direction through the coil 31, the interaction with the magnetic flux flow of the permanent magnet 35 causes the Y direction relative to the movable portion 25 based on the so-called “Fleming's left-hand rule”. A driving force for moving to any one of the above is generated.

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、超音波振動発生装置として圧電素子１３、１５を使用した構成になっており、この種の圧電素子１３、１５は薄板状であるので、交流電圧を印加することにより主振動方向（Ｘ方向）に伸長圧縮することによって短辺部５、７をＸ方向に伸長圧縮させることができ、その際従来のように主振動方向（Ｘ方向）に直交する方向（Ｚ方向）の振動は殆ど励起されることはない。よって、その他の方向の振動によって固定部１側の浮上面９ａ、１１ａと可動部２５側の浮上面２５ａ、２５ｂとが接触してしまうという懸念もないので、許容負荷荷重の増加を効果的に図ることができる。
又、超音波振動発生装置を薄板状の圧電素子１３、１５によって構成しているので、超音波振動発生装置自体はもとより超音波浮上装置全体の構成の簡略化とコンパクト化を図ることができる。
又、この実施の形態の場合には、支持部材１７、１９を短辺部５、７の中心部に取り付けており、それによって、安定した支持構造を提供することができる。すなわち、短辺部５、７の中心部は振動の節近傍であり振動減衰の生じにくい点であるからである。
又、圧電素子１３、１５を短辺部５、７に直接接合する構成になっているので、エネルギーの伝達損失を低減させることができる。
又、固定側ガイド部３の内側の有効スペースが拡大されることになるので、駆動装置、すなわち、コイル３１や永久磁石３５等を固定側ガイド部３の内側に容易に設置することができる。
又、本実施の形態の場合には、短辺部５、７の両側面に圧電素子１３、１５を接合・配置しているので、より高い振動振幅を得ることができ、それによって、許容負荷荷重の増大をより効果的に図ることができる。
尚、短辺部５、７の両側面の何れかのみに圧電素子を取り付ける構成も考えられる。
又、短辺部５、７の圧電素子に位相差を持たせて駆動させることにより、固定側ガイド部３に進行波を生じさせることができ、その進行波によって可動部２５を駆動させることもできる。その場合には、コイル３１や永久磁石３５等からなる駆動装置が不要となるので、構成の簡略化を図ることができる。 As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
First, piezoelectric elements 13 and 15 are used as an ultrasonic vibration generating device. Since these types of piezoelectric elements 13 and 15 are thin plate-like, the main vibration direction (X direction) is applied by applying an AC voltage. ), The short sides 5 and 7 can be expanded and compressed in the X direction. At this time, vibration in the direction (Z direction) orthogonal to the main vibration direction (X direction) is almost excited as in the prior art. It will never be done. Thus, other direction of the fixed part 1 side of the air bearing surface 9a by the vibration, the air bearing surface 25a of 11a and the movable portion 25 side, there is no concern that 25b and is come into contact, effectively increase the permissible applied load Can be planned.
In addition, since the ultrasonic vibration generating device is constituted by the thin plate-like piezoelectric elements 13 and 15, not only the ultrasonic vibration generating device itself but also the entire ultrasonic levitation device can be simplified and made compact.
In the case of this embodiment, the support members 17 and 19 are attached to the central portions of the short sides 5 and 7, thereby providing a stable support structure. That is, the central part of the short sides 5 and 7 is in the vicinity of the vibration node and is difficult to cause vibration attenuation.
In addition, since the piezoelectric elements 13 and 15 are directly joined to the short sides 5 and 7, energy transmission loss can be reduced.
Moreover, since the effective space inside the fixed side guide part 3 is expanded, the drive device, that is, the coil 31, the permanent magnet 35, etc. can be easily installed inside the fixed side guide part 3.
In the case of the present embodiment, since the piezoelectric elements 13 and 15 are joined and arranged on both side surfaces of the short sides 5 and 7, a higher vibration amplitude can be obtained, thereby allowing an allowable load. It is possible to increase the load more effectively.
In addition, the structure which attaches a piezoelectric element only to either of the both sides | surfaces of the short side parts 5 and 7 is also considered.
Further, by driving the piezoelectric elements of the short side portions 5 and 7 with a phase difference, a traveling wave can be generated in the fixed side guide portion 3, and the movable portion 25 can be driven by the traveling wave. it can. In that case, a driving device including the coil 31, the permanent magnet 35, and the like is not necessary, and the configuration can be simplified.

次に、図６を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態の場合には、図６（ａ）に示すように、短辺部５の底面に圧電素子１３を接合・配置したものである。
又、図示は省略しているが、反対側の短辺部７の底面にも同様の圧電素子１３が接合・配置されているものである。
その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
このような構成でも略同様の効果を奏することができる。
尚、この場合、短辺部５、７の上面にも圧電素子を接合する構成が考えられる。又、短辺部５、７の上面にのみ圧電素子を接合する構成も考えられる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of the second embodiment, as shown in FIG. 6A, the piezoelectric element 13 is joined and arranged on the bottom surface of the short side portion 5.
Although not shown, the same piezoelectric element 13 is joined and arranged on the bottom surface of the short side 7 on the opposite side.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
With such a configuration, substantially the same effect can be achieved.
In this case, a configuration in which a piezoelectric element is also bonded to the upper surfaces of the short sides 5 and 7 is conceivable. A configuration in which the piezoelectric element is bonded only to the upper surfaces of the short sides 5 and 7 is also conceivable.

次に、図７を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態の場合には、短辺部５の下側に同じ形状の短辺部５を設置し、それら短辺部５、５
の間に圧電素子１３を挟み込んだ構成になっている。
又、図示は省略しているが、反対側の短辺部７の下側にも同様の短辺部７を設置し、それら両短辺部７、７の間に圧電素子１３が挟み込まれているものである。
その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
このような構成でも略同様の効果を奏することができる。又、下側においても浮上ガイド面を提供することができる。 Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of the third embodiment, the short side part 5 having the same shape is installed below the short side part 5, and the short side parts 5, 5 are arranged.
The piezoelectric element 13 is sandwiched between the two.
Although not shown in the figure, a similar short side portion 7 is also provided below the short side portion 7 on the opposite side, and the piezoelectric element 13 is sandwiched between the short side portions 7 and 7. It is what.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
With such a configuration, substantially the same effect can be achieved. In addition, a floating guide surface can be provided on the lower side.

次に、図８を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態の場合には、短辺部５の形状が上下対称になっており、短辺部５の上下端に圧電素子１３、１３を取り付けた構成になっている。
その他の構成は前記第１の実施の形態の場合と同様であり、同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。
このような構成でも略同様の効果を奏することができる。又、下側においても浮上ガイド面を提供することができる。 Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the case of the fourth embodiment, the shape of the short side portion 5 is vertically symmetrical, and the piezoelectric elements 13 are attached to the upper and lower ends of the short side portion 5.
Other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
With such a configuration, substantially the same effect can be achieved. In addition, a floating guide surface can be provided on the lower side.

尚、本発明は前記第１〜第４の実施の形態に限定されるものではない。
まず、前記第１〜第３の実施の形態においては、圧電素子を板状の圧電材料の両面に電極を付与し交流電圧を印加できるようにしたものであって、一枚の板で構成されている単板タイプとしたが、それに限定されるものではない。例えば、大きな振動振幅を得るときには高電圧の印加が必要となるが、低電圧化のためには薄い圧電素子を多数枚積層した積層圧電素子を用いることが考えられる。
又、前記第１〜第３の実施の形態においては、固定部に振動発生装置を取り付けた例を示したが、可動部側に取り付けるようにしてもよい。 The present invention is not limited to the first to fourth embodiments.
First, in the first to third embodiments, a piezoelectric element is provided with electrodes on both sides of a plate-like piezoelectric material so that an alternating voltage can be applied, and is configured by a single plate. However, the present invention is not limited to this. For example, when a large vibration amplitude is obtained, it is necessary to apply a high voltage, but it is conceivable to use a laminated piezoelectric element in which a large number of thin piezoelectric elements are laminated in order to reduce the voltage.
Moreover, in the said 1st-3rd embodiment, although the example which attached the vibration generator to the fixed part was shown, you may make it attach to the movable part side.

本発明は超音波浮上装置に係り、特に、超音波振動発生装置の構成を改良することにより、許容負荷荷重の拡大と装置のコンパクト化を図ることができるように工夫したものに関し、例えば、一軸アクチュエータに好適である。 The present invention relates to an ultrasonic levitation device, and more particularly, to a device devised so that an allowable load can be increased and the device can be made compact by improving the configuration of an ultrasonic vibration generator, for example, uniaxial Suitable for actuator.

本発明の第１の実施の形態を示す図で、超音波浮上装置の構成を示す平面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a top view which shows the structure of an ultrasonic levitation apparatus. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、超音波浮上装置の構成を示す正面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a front view which shows the structure of an ultrasonic levitation apparatus. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、超音波浮上装置の構成を示す側面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention and is a side view which shows the structure of an ultrasonic levitation apparatus. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。It is a figure which shows the 1st Embodiment of this invention, and is IV-IV sectional drawing of FIG. 本発明の第１の実施の形態を示す図で、図５（ａ）は超音波浮上装置の固定部の側面図、図５（ｂ）は超音波浮上装置の固定部の一部平面図である。5A and 5B are views showing a first embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a side view of a fixing part of the ultrasonic levitation apparatus, and FIG. 5B is a partial plan view of the fixing part of the ultrasonic levitation apparatus. is there. 本発明の第２の実施の形態を示す図で、図６（ａ）は超音波浮上装置の固定部の側面図、図６（ｂ）は超音波浮上装置の固定部の一部平面図である。6A and 6B are views showing a second embodiment of the present invention, in which FIG. 6A is a side view of a fixing portion of the ultrasonic levitation device, and FIG. 6B is a partial plan view of the fixing portion of the ultrasonic levitation device. is there. 本発明の第３の実施の形態を示す図で、図７（ａ）は超音波浮上装置の固定部の側面図、図７（ｂ）は超音波浮上装置の固定部の一部平面図である。7A and 7B are views showing a third embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a side view of a fixing portion of the ultrasonic levitation apparatus, and FIG. 7B is a partial plan view of the fixing portion of the ultrasonic levitation apparatus. is there. 本発明の第４の実施の形態を示す図で、図８（ａ）は超音波浮上装置の固定部の側面図、図８（ｂ）は超音波浮上装置の固定部の一部平面図である。FIG. 8A is a side view of a fixing unit of an ultrasonic levitation apparatus, and FIG. 8B is a partial plan view of the fixing unit of an ultrasonic levitation apparatus, showing a fourth embodiment of the present invention. is there. 従来例を示す図で、図９（ａ）は超音波浮上装置の構成を示す平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のｂ−ｂ矢視図、図９（ｃ）は図９（ａ）のｃ−ｃ断面図である。FIG. 9A is a plan view showing the configuration of the ultrasonic levitation apparatus, FIG. 9B is a view taken along the line bb of FIG. 9A, and FIG. It is cc sectional drawing of 9 (a).

符号の説明Explanation of symbols

１固定部
３固定部側ガイド部
５短辺部
７短辺部
９長辺部
１１長辺部
１３圧電素子
１５圧電素子
２５可動部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixed part 3 Fixed part side guide part 5 Short side part 7 Short side part 9 Long side part 11 Long side part 13 Piezoelectric element 15 Piezoelectric element 25 Movable part

Claims

一対の長辺部と一対の短辺部とからなりロ字形状をなしている固定部と、
上記固定部に対して移動可能に設置された可動部と、
上記短辺部の側面の両面又は片面に直接接合するように設けられた、又は、上記短辺部の上下面の両面又は片面に直接接合するように設けられた圧電素子と、を具備し、
上記圧電素子は単板圧電素子又は積層圧電素子であり、
上記圧電素子が超音波振動することにより上記可動部が浮上するように構成されたことを特徴とする超音波浮上装置。 A fixed portion comprising a pair of long sides and a pair of short sides and having a square shape ;
A movable part installed movably with respect to the fixed part;
A piezoelectric element provided to be directly bonded to both sides or one side of the side surface of the short side part, or provided to be directly bonded to both sides or one side of the upper and lower surfaces of the short side part , and
The piezoelectric element is a single plate piezoelectric element or a laminated piezoelectric element ,
An ultrasonic levitation apparatus, wherein the movable part is floated by ultrasonic vibration of the piezoelectric element .