JP6269222B2 - 圧電モーター - Google Patents
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Description
(適用例1)
本発明に係わる圧電モーターは、側面を有する被駆動体と、
前記被駆動体の前記側面に当接する当接部と、該当接部の前記被駆動体と反対側に設けられた圧電素子と、を有し、前記圧電素子に電圧を印加することにより振動して前記被駆動体に力を繰り返し加えることにより前記被駆動体を変位させる振動体と、を備え、
平面視において、前記振動体の中心軸と、前記電圧が印加されていない非駆動状態で前記当接部が当接する前記被駆動体の前記側面の当接点における法線とのなす角度θが、0°<θ<30°の関係を満たすことを特徴とする。
本発明に係わる圧電モーターでは、前記振動体は、前記当接部が第1楕円軌道を描くように振動することにより、前記被駆動体の前記側面に当接および離間する第1振動モードと、
前記当接部が前記第1楕円軌道とは異なる第2楕円軌道を描くように振動することにより、前記被駆動体の前記側面に当接および離間する第2振動モードとを、有することが好ましい。
これにより、被駆動体を正方向と逆方向との双方に効率良く駆動させることができる。
本発明に係わる圧電モーターでは、前記当接点をX0とし、前記第1楕円軌道と前記法線との交点をX1とし、前記第2楕円軌道と前記法線との交点をX2としたとき、
前記当接点X0から前記交点X1までの距離と、前記当接点X0から前記交点X2までの距離との差が、10%未満であることが好ましい。
本発明に係わる圧電モーターでは、前記当接部が、前記第1振動モードにおいて、前記被駆動体の前記側面への当接を開始した後、前記被駆動体の前記側面からの離間を開始するまでに、前記被駆動体が変位する距離をL1とし、前記第2振動モードにおいて、前記被駆動体の前記側面への当接を開始した後、前記被駆動体の前記側面からの離間を開始するまでに、前記被駆動体が変位する距離をL2としたとき、
前記距離L1と、前記距離L2との差が、10%未満であることが好ましい。
本発明に係わる圧電モーターでは、前記被駆動体は、その平面視形状が円形状または長方形状であることが好ましい。
本発明に係わる圧電モーターでは、さらに、前記振動体を前記被駆動体へ付勢する付勢手段を備えることが好ましい。
≪第1実施形態≫
図1は、本発明の第1実施形態にかかる圧電モーターの平面図であり、図2は、図1中のI−I線断面図であり、図3は、図1に示す圧電モーターが有する圧電素子の斜視図であり、図4〜図6は、図1に示す圧電モーターが有する振動体の振動を説明するための図であり、図7および図8は、図1に示す圧電モーターが有する振動体が振動する様子を示す平面図であり、図9は、図1に示す圧電モーターの主要部(振動体およびローター)を示す平面図であり、(a)が図1に示す圧電モーターの主要部を示す図であり、(b)が従来の圧電モーターの主要部を示す図であり、図10は、図9に示す振動体が備える凸部の楕円運動を説明するための図であり、図11は、図9に示す振動体が備える凸部の楕円運動を説明するための図である。
振動部10は、振動体2と、振動体2を保持する保持部(保持機構)3と、保持部3を基台6に支持する固定部4と、固定部4に設けられ、振動体2を付勢するコイルばね(付勢手段)71および72と、を有する。
ローター5は、基台6に立設された棒状の軸部51を回転中心として、正方向(時計回り)および負方向(反時計回り)に回転自在に保持されている。
以上、圧電モーター1の基本的な構成について説明した。
圧電モーター1は、一定周期で振動体2に電圧を印加することで、凸部26が楕円軌道を描き、ローター5に繰り返し当接することによりローター5を回転させる。
図12は、本発明の第2実施形態にかかる圧電モーターの平面図であり、図13は、図12中のII−II線断面図であり、図14は、図12に示す圧電モーターの主要部(振動体およびローター)を示す平面図であり、図15は、図12に示す振動体が備える凸部の楕円運動を説明するための図である。
10…振動部
2、2m…振動体
20、20m…中心線
21a、21b、21c、21d、25a、25b、25c、25d…電極
23…補強板
22、24…圧電素子
26、26m…凸部
3…保持部
31…保持部本体
311…凹部
32…蓋体
34…緩衝部材
35…平板(ばね座)
4…固定部
41…ベース
42、43…フレーム
421…平板(ばね座)
73…コロ
5、5m…ローター
50、50m…法線(仮想線)
51…軸部
52…外周面(側面)
55、55m…円周
551、551m…円弧
6…基台
71、72…コイルばね(付勢手段)
8…スライダ
80…法線
80a、80b…ローラー
81a、81b…軸
82a、82b…溝
83a、83b…ストッパー
85…外周面(側面)
851…辺
CW…第1楕円軌道
CCW…第2楕円軌道
N1、N1m、N2、N2m…距離
L1、L1m、L2、L2m…長さ
SR、SL…矢印
TL、TR…矢印
X0、X0m…当接点
X1、X1m、X2、X2m…交点
1A、1Am、2A、2Am、1B、1Bm、2B、2Bm…点
θ…角度
Claims (5)
- 側面を有する被駆動体と、
前記被駆動体の前記側面に当接する当接部と、該当接部の前記被駆動体と反対側に設けられた圧電素子と、を有し、前記圧電素子に電圧を印加することにより振動して前記被駆動体に力を繰り返し加えることにより前記被駆動体を変位させる振動体と、を備え、
前記振動体は、前記当接部が第1楕円軌道を描くように振動することにより、前記被駆動体の前記側面に当接および離間する第1振動モードと、
前記当接部が前記第1楕円軌道とは回転方向が逆である第2楕円軌道を描くように振動することにより、前記被駆動体の前記側面に当接および離間する第2振動モードとを、有し、
平面視において、前記振動体の中心軸と、前記電圧が印加されていない非駆動状態で前記当接部が当接する前記被駆動体の前記側面の当接点における法線とのなす角度θが、0°<θ<30°の関係を満たし、
前記当接点をX0とし、前記第1楕円軌道と前記法線との交点をX1とし、前記第2楕円軌道と前記法線との交点をX2としたとき、
前記当接点X0から前記交点X1までの距離と、前記当接点X0から前記交点X2までの距離との差が、10%未満であることを特徴とする圧電モーター。 - 前記当接部が、前記第1振動モードにおいて、前記被駆動体の前記側面への当接を開始した後、前記被駆動体の前記側面からの離間を開始するまでに、前記被駆動体が変位する距離をL1とし、前記第2振動モードにおいて、前記被駆動体の前記側面への当接を開始した後、前記被駆動体の前記側面からの離間を開始するまでに、前記被駆動体が変位する距離をL2としたとき、
前記距離L1と、前記距離L2との差が、10%未満である請求項1に記載の圧電モーター。 - 側面を有する被駆動体と、
前記被駆動体の前記側面に当接する当接部と、該当接部の前記被駆動体と反対側に設けられた圧電素子と、を有し、前記圧電素子に電圧を印加することにより振動して前記被駆動体に力を繰り返し加えることにより前記被駆動体を変位させる振動体と、を備え、
前記振動体は、前記当接部が第1楕円軌道を描くように振動することにより、前記被駆動体の前記側面に当接および離間する第1振動モードと、
前記当接部が前記第1楕円軌道とは回転方向が逆である第2楕円軌道を描くように振動することにより、前記被駆動体の前記側面に当接および離間する第2振動モードとを、有し、
平面視において、前記振動体の中心軸と、前記電圧が印加されていない非駆動状態で前記当接部が当接する前記被駆動体の前記側面の当接点における法線とのなす角度θが、0°<θ<30°の関係を満たし、
前記当接部が、前記第1振動モードにおいて、前記被駆動体の前記側面への当接を開始した後、前記被駆動体の前記側面からの離間を開始するまでに、前記被駆動体が変位する距離をL1とし、前記第2振動モードにおいて、前記被駆動体の前記側面への当接を開始した後、前記被駆動体の前記側面からの離間を開始するまでに、前記被駆動体が変位する距離をL2としたとき、
前記距離L1と、前記距離L2との差が、10%未満であることを特徴とする圧電モーター。 - 前記被駆動体は、その平面視形状が円形状または長方形状である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の圧電モーター。
- さらに、前記振動体を前記被駆動体へ付勢する付勢手段を備える請求項1ないし4のいずれか1項に記載の圧電モーター。
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JP2014059267A JP6269222B2 (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | 圧電モーター |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014059267A JP6269222B2 (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | 圧電モーター |
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JP2015186309A JP2015186309A (ja) | 2015-10-22 |
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Family Applications (1)
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JP2014059267A Active JP6269222B2 (ja) | 2014-03-20 | 2014-03-20 | 圧電モーター |
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2014
- 2014-03-20 JP JP2014059267A patent/JP6269222B2/ja active Active
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