JPH04109875A - Ultrasonic motor - Google Patents
Ultrasonic motorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、超音波モータに関する。更に詳述すると、本
発明は、超音波モータの変位量と移動速度を増幅させる
構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an ultrasonic motor. More specifically, the present invention relates to a structure for amplifying the displacement and moving speed of an ultrasonic motor.
（従来の技術）
超音波振動子の往復運動を利用して移動体を移動させる
超音波モータの１つとして、振動体の長手方向に伸縮す
るような振動の定在波を利用したものは例えば特公昭５
９−３７６７２号公報において公知である。(Prior Art) As one type of ultrasonic motor that moves a moving object using the reciprocating motion of an ultrasonic vibrator, there is an example of an ultrasonic motor that uses a standing wave of vibration that expands and contracts in the longitudinal direction of the vibrator. Tokuko Showa 5
It is publicly known in the publication No. 9-37672.
この定在波型超音波モータの振動体１０１の取付は方法
は、第６図（Ａ）に示すように、振動体１０１の振動変
位が最も少ない部位Ｓに固定部を定め、２軸方向（ｘ−
ｙ）に固定しているのが常識である。また、この振動体
１０１は、第６図（Ｂ）に示すように、防振部材１０２
等を用いて筐体枠（図示省略）に取付けられ、振動が筐
体枠に伝達しないように構成されている。即ち、振動体
は筐体に対し弾性支持されている。尚、符号１０３は超
音波振動子である。The method of mounting the vibrating body 101 of this standing wave type ultrasonic motor is as shown in FIG. x-
It is common sense to fix it at y). Further, as shown in FIG. 6(B), this vibrating body 101 has a vibration isolating member 102.
It is attached to a housing frame (not shown) using a screw or the like, and is configured so that vibrations are not transmitted to the housing frame. That is, the vibrating body is elastically supported by the housing. Note that the reference numeral 103 is an ultrasonic transducer.
（発明が解決しようとする課題）
このため、従来の定在波型超音波モータでは、移動体１
０１の変位は、実質的に固定点Ｓから自由端Ｆまでの間
の領域Ｆ１で起るため、変位量を大きくとることができ
ないし、結局移動速度も速くできない問題がある。(Problem to be solved by the invention) For this reason, in the conventional standing wave type ultrasonic motor, the moving body 1
Since the displacement of 01 substantially occurs in the area F1 between the fixed point S and the free end F, there is a problem that the amount of displacement cannot be large and the moving speed cannot be increased.
本発明は、従来よりも変位量を大きくし、かつ速度を上
げ得る超音波モータを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ultrasonic motor capable of increasing displacement and speed compared to conventional motors.
（課題を解決するための手段）
かかる目的を達成するため、本発明の超音波モータは、
交番信号が印加されて＃縮するように振動する振動体と
、該振動体を振動させる駆動回路と、上記振動体の一方
の端部に接触する移動体と、上記振動体の上記伸縮方向
の端部であって上記移動体と接する端部とは逆の端部を
伸縮方向に移動しないように規制する支持手段と、上記
振動体の上記伸縮方向と平行な面を上記伸縮方向には移
動自在に支持すると共に当該振動体を上記移動体側に押
しつける付勢手段とを備え、上記振動体の伸縮移動によ
って上記振動体の端部に接する移動体を一方向に移動さ
せるようにしている。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the ultrasonic motor of the present invention has the following features:
A vibrating body that vibrates to contract when an alternating signal is applied, a drive circuit that vibrates the vibrating body, a moving body that contacts one end of the vibrating body, and a movable body that vibrates in the direction of expansion and contraction of the vibrating body. a support means for restricting an end opposite to the end in contact with the movable body from moving in the expansion/contraction direction; and a support means for restricting the vibrating body from moving in the expansion/contraction direction in a plane parallel to the expansion/contraction direction. A biasing means for freely supporting the vibrating body and pressing the vibrating body toward the movable body is provided, and the movable body in contact with the end of the vibrating body is moved in one direction by the expansion and contraction movement of the vibrating body.
（作用）
したがって、振動体は、伸縮振動する時に、移動体と接
触する振動体の端部とは逆の端部において伸縮方向への
移動が規制されているため自由端側即ち移動体と接触す
る端部側にのみ変位が現れる。そこで、振動体の固定端
側に本来生じる変位が自由端側即ち移動体と接触する端
部側に加算された状態即ち約２倍となって生じる。また
、転勤周波数は同じであるから速度も約２倍となる。(Function) Therefore, when the vibrating body stretches and vibrates, the movement in the stretching direction is restricted at the end opposite to the end of the vibrating body that contacts the moving body, so the free end side, that is, the contact with the moving body Displacement appears only on the end side. Therefore, the displacement that originally occurs on the fixed end side of the vibrating body is added to the free end side, that is, the end side that contacts the movable body, that is, the displacement is approximately doubled. Furthermore, since the transfer frequency is the same, the speed is approximately twice as high.
（実施例）
以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。(Example) Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.
まず、本発明にかかる超音波モータの原理について説明
しておく。First, the principle of the ultrasonic motor according to the present invention will be explained.
第３図（Ａ）において、符号１で示す角柱状の部材は弾
性体で作られた振動体である。ここでは、振動体１の長
さしを４０−１高さＨを１０ＩＩＩＩとした。振動体１
の下面側には、圧電セラミックスから成る超音波振動子
２が貼り合せられている。超音波振動子２０表裏両面即
ち上面と下面とには金属薄膜から成る電極３．４が設け
られており、上側の電極膜３が振動体１に貼り合せられ
ている。In FIG. 3(A), a prismatic member indicated by reference numeral 1 is a vibrating body made of an elastic body. Here, the length of the vibrating body 1 was set to 40-1, and the height H was set to 10III. Vibrating body 1
An ultrasonic transducer 2 made of piezoelectric ceramics is bonded to the lower surface of the holder. Electrodes 3.4 made of metal thin films are provided on both the front and back surfaces of the ultrasonic vibrator 20, that is, on the top and bottom surfaces, and the upper electrode film 3 is bonded to the vibrating body 1.
超音波振動子２の長さをａ、超音波振動子２からの振動
体１の突出量（オーバーハング量）をｂとしたとき、ａ
とｂの関係が、ａ：ｂ＝２：１の関係になるように（即
ちＬ＝ａ＋２ｂとなるように）設定した。When the length of the ultrasonic vibrator 2 is a, and the amount of protrusion (overhang amount) of the vibrating body 1 from the ultrasonic vibrator 2 is b, then a
The relationship between and b was set to be a:b=2:1 (that is, L=a+2b).
いま、超音波振動子２の電極３，４の間に、所定の駆動
回路を介して交番信号を印加し、この交番信号の周波数
を連続的に変化させると、特定の周波数で超音波振動子
２のアドミッタンスが急激に増大してピークを示す、こ
れを実測して示したのが第４図であり、周波数ｆｏとｆ
ｌとｆ２とでアドミッタンスが急激に増大し、ピークを
示している。アドミッタンスが急激に増大しているとい
うことは大電流が流れているということであり、それぞ
れが共振モードとなる。これら共振モードのうちで２の
共振モードにおける振動体１は第３図（Ｂ）に示すよう
に、振動体１の長手方向に伸縮するように振動する。こ
の場合の振幅は印加する電圧によって変化するが、通常
振動＃１の先端部は数μｍ程度の振幅で振動する。因み
にｆｌの共振モードでは超音波振動子２から突出した部
分の振動体１が上下方向でかつ互いに逆方向に撓み、波
打つように振動する。Now, if an alternating signal is applied between the electrodes 3 and 4 of the ultrasonic transducer 2 via a predetermined drive circuit and the frequency of this alternating signal is continuously changed, the ultrasonic transducer will change at a specific frequency. The admittance of 2 suddenly increases and shows a peak. This is actually measured and shown in Figure 4, where the frequencies fo and f
At l and f2, the admittance increases rapidly and shows a peak. A rapid increase in admittance means that a large current is flowing, and each becomes a resonance mode. The vibrating body 1 in two of these resonance modes vibrates so as to expand and contract in the longitudinal direction of the vibrating body 1, as shown in FIG. 3(B). The amplitude in this case changes depending on the applied voltage, but normally the tip of vibration #1 vibrates with an amplitude of about several μm. Incidentally, in the fl resonance mode, the parts of the vibrating body 1 that protrude from the ultrasonic vibrator 2 are bent in the vertical direction and in mutually opposite directions, and vibrate in a undulating manner.
本発明は、上述の振動体１の共振モードのうち、長手方
向に伸縮するｆ２共振モードを利用したものである。第
１図にその原理を示す。The present invention utilizes the f2 resonance mode, which expands and contracts in the longitudinal direction, among the resonance modes of the vibrating body 1 described above. Figure 1 shows the principle.
弾性体によって任意の形状例えば角柱状に成形された振
動体１の少なくとも一面に超音波振動子２が貼着されて
いる。超音波振動子２としては例えば圧電セラミックス
の採用が好ましい、この圧電セラミックス２は、その上
面と下面に形成された金属薄膜の電極３．４の間に交番
信号を印加することによって所定の振動を一体となった
振動体１に起こさせる。超音波振動子２は一方の電極部
分例えば上面の電極４部分を振動体１に例えば接着剤等
によって貼着することによって、振動体１と一体化され
ている。また、この超音波振動子２と振動体１との配置
関係は、第３図に示す原理と同様に、超音波振動子２の
長さａと、振動体１の両端部の超音波振動子２から突出
する量（オーバ−ハング量）ｂとの関係がａ：ｂ＝２：
１の関係になるように設定することが好ましい、この場
合、振動体１の振動の振幅が最大となる。An ultrasonic vibrator 2 is attached to at least one surface of a vibrating body 1 formed of an elastic body into an arbitrary shape, such as a prismatic shape. For example, it is preferable to use piezoelectric ceramics as the ultrasonic vibrator 2. The piezoelectric ceramics 2 generates a predetermined vibration by applying an alternating signal between the metal thin film electrodes 3.4 formed on its upper and lower surfaces. This is caused by the integrated vibrating body 1. The ultrasonic vibrator 2 is integrated with the vibrating body 1 by pasting one electrode portion, for example, the upper electrode 4 portion, to the vibrating body 1 with, for example, an adhesive. Furthermore, the arrangement relationship between the ultrasonic transducer 2 and the vibrating body 1 is similar to the principle shown in FIG. The relationship between the amount of protrusion from 2 (overhang amount) b is a:b=2:
It is preferable to set the relationship to be 1. In this case, the amplitude of the vibration of the vibrating body 1 is maximized.
振動体１の一方の端部、例えば本実施例の場合端縁部Ｘ
の近傍には振動時に接触可能な位置に移動体５が配置さ
れている。移動体５は図示の例ではローラのような回転
体であり、回転軸Ｏを中心に回転可能に設けられている
。この移動体５の周面と振動体１の振動面即ち端縁部（
稜線ないし面）Ｘとは平行な関係となるように当接また
は接近させて配置されている。更に図示するように、振
動体１は、端縁部Ｘと移動体５の回転軸０を結ぶ線と、
振動体１の振動方向と平行な面例えばＸ２との成す角度
θがほぼ４５゛となるように配置されている。もっとも
、角度θは４５°である必要は特になく、０゛以上９０
°未溝の範囲で適宜設定できる。即ち、端縁部Ｘと移動
体５の回転軸Ｏを結ぶ線が、振動体１の振動方向と平行
な面Ｘ２に対して傾いていれば良い。この移動体５は振
動体１との間に適度な摩擦が存在したときに振動体１の
振動を受けて移動させられる。したがって、振動体１が
収縮するときには、振動体１の動きは移動体５に対し逃
げる方向となるため牽擦力が低減して移動体５からは遊
離される。One end of the vibrating body 1, for example, the edge X in this embodiment
A movable body 5 is arranged near the movable body 5 at a position where it can be contacted during vibration. In the illustrated example, the moving body 5 is a rotating body such as a roller, and is provided so as to be rotatable about the rotation axis O. The peripheral surface of the moving body 5 and the vibrating surface of the vibrating body 1, that is, the edge portion (
(edge line or surface) X and are placed in contact with or close to each other so as to be parallel to each other. Further, as shown in the figure, the vibrating body 1 has a line connecting the end edge X and the rotation axis 0 of the moving body 5,
The vibrating body 1 is arranged so that the angle θ formed with a plane parallel to the vibration direction of the vibrating body 1, for example, X2, is approximately 45°. However, the angle θ does not need to be 45°, and is 0° or more and 90°.
° Can be set as appropriate within the ungrooved range. That is, it is sufficient that the line connecting the end edge X and the rotation axis O of the moving body 5 is inclined with respect to the plane X2 parallel to the vibration direction of the vibrating body 1. The movable body 5 is moved by the vibration of the vibrating body 1 when an appropriate amount of friction exists between the movable body 5 and the vibrating body 1. Therefore, when the vibrating body 1 contracts, the vibrating body 1 moves in the direction of escaping from the movable body 5, so that the traction force is reduced and the vibrating body 1 is separated from the movable body 5.
振動体１は、振動体１の伸縮振動方向の側面であって移
動体５と接する端縁部Ｘとは逆の側面Ｘ１を伸縮振動方
向に移動しないように規制する支持手段６と、振動体１
の伸１ｍ振動方向の側面と交差する側の側面であって移
動体５と接する端縁部Ｘを有する側面とは逆の側面Ｘ２
を伸縮振動方向には移動自在に支持すると共に当該振動
体１を移動体５側に押しつける付勢手段７とによって支
持され、それ以外の点において固定されていない。The vibrating body 1 includes a support means 6 for restricting a side surface X1 of the vibrating body 1 in the stretching vibration direction, which is opposite to the end edge X in contact with the movable body 5, from moving in the stretching vibration direction, and a vibrating body. 1
side surface X2 that is opposite to the side surface that intersects the side surface in the vibration direction of 1 m and has the end edge X in contact with the moving body 5;
is supported movably in the direction of expansion and contraction vibration, and is supported by an urging means 7 that presses the vibrating body 1 toward the movable body 5, and is not fixed in other respects.
支持手段６は、振動体１の移動体５と接触する端縁部Ｘ
の反対側の端部Ｘ１を少なくとも仲Ｉａ振動方向（Ｘ方
向）へは移動させないように動きを規制するものであっ
て、伸縮振動方向と直交する方向（Ｘ方向）への移動は
規制してもしなくともいずれでも良い、具体的には振動
体１の移動体５と接触しない側の端部は例えば筐体枠な
どに接着などによって固定されている。また、付勢手段
７は、振動体１の伸縮振動方向と平行な面でかつ移動体
５と接触しない方の面（即ち振動体の下面）Ｘ２を振動
体１が自由に移動し得るように支持すると共にこの振動
体１を移動体に５に対して付勢するものであって、Ｘ方
向及びＹ方向の振動体１の移動を許容し得る構造であれ
ば特に限定されない。The support means 6 has an edge portion X of the vibrating body 1 that comes into contact with the movable body 5.
The movement of the end X1 on the opposite side of the center Ia is restricted so as not to move at least in the vibration direction (X direction), and the movement in the direction (X direction) orthogonal to the stretching vibration direction is restricted. It may be either or not. Specifically, the end of the vibrating body 1 on the side that does not come into contact with the movable body 5 is fixed to, for example, a housing frame by adhesive or the like. Further, the biasing means 7 is arranged so that the vibrating body 1 can freely move on a surface X2 that is parallel to the direction of expansion and contraction vibration of the vibrating body 1 and does not come into contact with the movable body 5 (i.e., the lower surface of the vibrating body). The structure is not particularly limited as long as it supports the vibrating body 1 and urges the vibrating body 1 against the movable body 5, and allows movement of the vibrating body 1 in the X direction and the Y direction.
例えば、振動体１が伸縮振動方向へのみ移動可能に支持
する支持機構とこの支持機構全体を移動体５１１ＩＩへ
向けて付勢するようにしても良いし、またＸ方向への振
動体１の移動を可能とする支持機構と振動体１を移動体
５へ付勢する手段とを並設しても良い０本実施例の場合
、付勢手段７としては板ばねが採用されており、該板ば
ね７によって振動体１の超音波振動子２よりも先端側を
支えて移動体５側へ押しつけるように構成している。こ
の付勢手段には加圧力［Ｆ］を印加することによって移
動体５に推力をｆ＝μ・［Ｆ］ ・ ＣＯＳθで得るこ
とができる。尚、この付勢手段７では振動方向（Ｘ方向
）の移動を規制しなければ十分なので、付勢手段７によ
って支持される面Ｘ２が防振材によって支持されるとし
ても、Ｘ方向の移動が可能であれば同等問題ない。For example, a support mechanism that supports the vibrating body 1 so as to be movable only in the direction of expansion and contraction vibration, and the entire support mechanism may be biased toward the movable body 511II, or the vibrating body 1 may be moved in the X direction. In this embodiment, a leaf spring is adopted as the urging means 7, and the support mechanism that enables the vibration body 1 to move toward the movable body 5 may be installed in parallel. The spring 7 supports the tip side of the vibrating body 1 relative to the ultrasonic vibrator 2 and is configured to press it toward the moving body 5 side. By applying a pressing force [F] to this urging means, a thrust force of f=μ·[F]·COSθ can be obtained on the movable body 5. Note that this biasing means 7 is sufficient as long as it does not restrict movement in the vibration direction (X direction), so even if the surface X2 supported by the biasing means 7 is supported by a vibration isolator, the movement in the X direction is If possible, there is no problem.
超音波振動子２は、駆動回路から交番信号が印加される
ことによって振動させられる。これを２つの超音波振動
子２．２を備える振動体を例に挙げて第５図に基づいて
説明する。波形発振器６は、ｆ２２モード択スイッチＳ
Ｗ２を“ＯＮ”にすることによって発振動作を開始し、
前述のｆ２モードの周波数が発振される。波形の形状は
、通常、正弦波、三角波、矩形波等いずれでもよい。発
振器６から出力された交番信号は増幅器７で増幅され、
二つの超音波振動子２の各電極３．４間に印加される。The ultrasonic vibrator 2 is caused to vibrate by applying an alternating signal from a drive circuit. This will be explained based on FIG. 5, taking as an example a vibrating body having two ultrasonic vibrators 2.2. The waveform oscillator 6 has an f22 mode selection switch S.
By turning W2 “ON”, oscillation operation is started,
The f2 mode frequency described above is oscillated. The shape of the waveform may generally be a sine wave, a triangular wave, a rectangular wave, or the like. The alternating signal output from the oscillator 6 is amplified by the amplifier 7,
It is applied between each electrode 3.4 of the two ultrasonic transducers 2.
二つの超音波振動子２の各電極３，４は電源に対し並列
に接続されている。この駆動回路から印加される交番信
号は、振動体１と超音波振動子２とを含めた全体の弾性
的性質からで２共振モードとなる成る周波数の信号がで
ある。Each electrode 3, 4 of the two ultrasonic transducers 2 is connected in parallel to a power source. The alternating signal applied from this drive circuit has a frequency that results in two resonance modes due to the elastic properties of the entire vibrating body 1 and ultrasonic transducer 2.
以上のように構成された超音波モータによると、次のよ
うに作動する。スイッチＳＷ２が“ＯＮ”に切替えられ
ると、ｆ２共振モードの周波数の交番信号が発信器６か
ら出力され、増幅器７において増幅されてから超音波振
動子２に印加されるので、振動体１がその長手方向即ち
伸縮方向（Ｘ方向）に振動する。このとき、振動＃１の
一端Ｘ１が支持手段６によって振動方向にはその移動が
規制されているため、規制のない自由端側即ち移動体５
と接触する端縁部Ｘ側に振動の変位が現われる。換言す
れば、振動体１の端縁部ｘ（Ｉ！Ｉのみが図上Ｂのスト
ローク範囲で振動する。このストロークは従来の超音波
モータの場合（矢印Ａで示す）と比べて、同じ条件の振
動体１の場合で約２倍となる。この振動体１の振動動作
のうち右方への移動時即ち伸長時には端縁部Ｘが移動体
らの周面に対して食い込む向きとなるため移動体５を反
時計方向に押し回す、一方、振動体１の振動動作のうち
左方への移動時（収縮時）には端縁部Ｘが移動＃５の周
面に対して逃げる向きとなるため、振動体ｌと移動体５
との間の摩擦力が減って移動体５は連動しない。結局、
共振モードｆ２では、移動体５は図示の場合反時計方向
に回転駆動されることになる。The ultrasonic motor configured as described above operates as follows. When the switch SW2 is turned "ON", an alternating signal of the f2 resonance mode frequency is output from the transmitter 6, amplified by the amplifier 7, and then applied to the ultrasonic transducer 2, so that the vibrating body 1 It vibrates in the longitudinal direction, that is, the expansion and contraction direction (X direction). At this time, since the movement of one end X1 of the vibration #1 in the vibration direction is restricted by the support means 6, the free end that is not restricted, that is, the movable body 5
A vibrational displacement appears on the side of the end edge X that comes into contact with. In other words, only the edge x (I!I) of the vibrating body 1 vibrates in the stroke range B in the diagram. In the case of the vibrating body 1, it is approximately twice as large.When the vibrating body 1 moves to the right during the vibration operation, that is, when it extends, the edge portion X is oriented to bite into the circumferential surface of the movable body. The moving body 5 is pushed counterclockwise. On the other hand, during the vibration movement of the vibrating body 1, when moving to the left (when contracting), the end edge X is in the direction of escaping from the circumferential surface of movement #5. Therefore, the vibrating body l and the moving body 5
Since the frictional force between the moving body 5 and the moving body 5 is reduced, the movable body 5 does not move in conjunction with the moving body 5. in the end,
In the resonance mode f2, the movable body 5 is rotated counterclockwise in the illustrated case.
尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の一例ではある
がこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱し
ない範囲において種々変形実施可能である。例えば、図
示の実施例では移動体５が回転体になっていたが、移動
体５としては直線方向に移動するものであっても差し支
えない。その場合、前述の端縁部Ｘに相当する部位即ち
振動体１の移動体５が接触する面が移動体５の面に対し
て傾いていればよい。It should be noted that although the above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the illustrated embodiment, the movable body 5 is a rotating body, but the movable body 5 may be a body that moves in a straight line. In that case, it is only necessary that the portion corresponding to the above-mentioned edge portion X, that is, the surface of the vibrating body 1 that the movable body 5 contacts, is inclined with respect to the surface of the movable body 5.
また、一つの振動体１に対しては、少なくとも１個の超
音波振動子２を設ければ足りるが、振動振幅あるいは駆
動力を大きくするためには、第２図に示すように、一つ
の振動体１に対して２個の超音波振動子２．２を設けて
も良い。Furthermore, it is sufficient to provide at least one ultrasonic transducer 2 for one vibrating body 1, but in order to increase the vibration amplitude or driving force, one Two ultrasonic transducers 2.2 may be provided for the vibrating body 1.
（発明の効果）
以上の説明より明らかなように、本発明の超音波モータ
は、振動体の振動方向の端部の一方を振動方向に固定す
ると共にかつ他端側を振動方向に移動可能に支持しかつ
振動方向と直交する方向から振動体全体を移動体に対し
付勢するようにしているので、移動体と接触する振動体
の端部とは逆の端部において伸縮方向への移動が規制さ
れて自由端側即ち移動体と接触する端部に変位が現れる
。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the ultrasonic motor of the present invention has one end of the vibrating body fixed in the vibration direction, and the other end movable in the vibration direction. Since the entire vibrating body is supported and biased against the movable body from a direction perpendicular to the vibration direction, movement in the expansion and contraction direction is prevented at the end opposite to the end of the vibrating body that contacts the movable body. Displacement appears at the regulated free end side, that is, at the end that comes into contact with the moving body.
そこで、本発明の超音波モータによると、振動体の固定
端側に本来生じる変位が自由端側即ち移動体と接触する
端部側に加算された状態即ち約２倍となって生じ、移動
速度も約２倍となる。Therefore, according to the ultrasonic motor of the present invention, the displacement that originally occurs on the fixed end side of the vibrating body is added to the free end side, that is, the end side that contacts the moving body, that is, the displacement is approximately doubled, and the movement speed is increased. It will also be about twice as large.
また、本発明の超音波モータによると、変位量が２倍に
なることから、ｆ＝ｋｘ （ｋ ニ一定）から推力が２
倍になる。In addition, according to the ultrasonic motor of the present invention, since the amount of displacement is doubled, the thrust is increased by 2 from f=kx (k is constant).
Double.
（産業上の利用可能性）
本発明の超音波モータはカードリーダ（Ｃａｒｄｒｅａ
ｄｅｒ ）やオルゴール等に応用可能である。その場合
、磁気カード等を送るための送り用ローラやオルゴール
の振動弁を弾くドラムの回転用ローラを移動体とすれば
良い。(Industrial Applicability) The ultrasonic motor of the present invention can be used with a card reader (Cardrea).
der), music boxes, etc. In that case, the moving body may be a feeding roller for feeding a magnetic card or the like, or a rotating roller for a drum that plays the vibration valve of a music box.
第１図は本発明の基本構成を示す原理図である。
第２図は振動体と超音波振動子との配置関係の他の実施
例を示す説明図である。
第３図は共振モードを説明する図で、第３図（Ａ＞は振
動体と超音波振動子との配置関係を示し、第３図（Ｂ）
は振動体の仲ａ振動状態を示す。
第４図は振動体の共振モードを説明するための超音波振
動子に印加する信号の周波数とアドミッタンスとの関係
を示すグラフである。
第５図は本発明にかかる超音波モータの駆動回路の一実
施例を示す概略図である。
第６図（Ａ）及び第６図（Ｂ）は従来の超音波モータに
おける振動体の固定方法を示す説明図である。
ｌ・・・振動体、
２・・・超音波振動子、
５・・・移動体、
６・・・支持手段、
７・・・付勢手段、
Ｘ・・・振動体の一方の端部（端縁部）、Ｘｌ・・・移
動体と接触しない反対側の振動方向の端部、
Ｘ２・・・移動体と接触しない振動方向と平行な面。FIG. 1 is a principle diagram showing the basic configuration of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing another example of the arrangement relationship between the vibrating body and the ultrasonic transducer. Figure 3 is a diagram explaining the resonance mode, where Figure 3 (A> shows the arrangement relationship between the vibrating body and the ultrasonic transducer, and Figure 3 (B)
indicates the middle a vibration state of the vibrating body. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the frequency of the signal applied to the ultrasonic transducer and the admittance for explaining the resonance mode of the vibrating body. FIG. 5 is a schematic diagram showing an embodiment of an ultrasonic motor drive circuit according to the present invention. FIG. 6(A) and FIG. 6(B) are explanatory diagrams showing a method of fixing a vibrating body in a conventional ultrasonic motor. l... Vibrating body, 2... Ultrasonic vibrator, 5... Moving body, 6... Supporting means, 7... Biasing means, X... One end of the vibrating body ( (Edge), Xl...An end in the opposite vibration direction that does not come into contact with the moving body, X2...A surface parallel to the vibration direction that does not come into contact with the moving body.
Claims (1)
と、該振動体を振動させる駆動回路と、上記振動体の一
方の端部に接触する移動体と、上記振動体の上記伸縮方
向の端部であって上記移動体と接する端部とは逆の端部
を伸縮方向に移動しないように規制する支持手段と、上
記振動体の上記伸縮方向と平行な面を上記伸縮方向には
移動自在に支持すると共に当該振動体を上記移動体側に
押しつける付勢手段とを備え、上記振動体の伸縮移動に
よつて上記振動体の端部に接する移動体を一方向に移動
させることを特徴とする超音波モータ。A vibrating body that vibrates to expand and contract upon application of an alternating signal, a drive circuit that vibrates the vibrating body, a moving body that contacts one end of the vibrating body, and an end of the vibrating body in the expansion and contraction direction. support means for restricting an end of the vibrating body opposite to the end in contact with the movable body from moving in the expansion/contraction direction; and a support means that is movable in the expansion/contraction direction on a surface parallel to the expansion/contraction direction of the vibrating body. and urging means for pressing the vibrating body toward the movable body, and the movable body in contact with the end of the vibrating body is moved in one direction by the expansion and contraction movement of the vibrating body. ultrasonic motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2224258A JPH04109875A (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Ultrasonic motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2224258A JPH04109875A (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Ultrasonic motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04109875A true JPH04109875A (en) | 1992-04-10 |
Family
ID=16810962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2224258A Pending JPH04109875A (en) | 1990-08-28 | 1990-08-28 | Ultrasonic motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04109875A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008226647A (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Shishido Seidenki Kk | Ion generator |
| JP4605666B2 (en) * | 2005-06-20 | 2011-01-05 | ヒューグルエレクトロニクス株式会社 | Discharge unit for AC ionizer |
-
1990
- 1990-08-28 JP JP2224258A patent/JPH04109875A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4605666B2 (en) * | 2005-06-20 | 2011-01-05 | ヒューグルエレクトロニクス株式会社 | Discharge unit for AC ionizer |
| JP2008226647A (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Shishido Seidenki Kk | Ion generator |
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