JPS6185076A - 振動波リングモ−タ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （利用分野） 未発明は振動波モーター、特に進行波によりローグーを
駆動する進行波リングモーターの構造に関するものであ
る。

（従来技術） 振動体に接合した電歪素子に電圧を印加して該振動体に
生ずる進行性振動波によって該振動体に加圧接触させた
移動体を摩擦駆動する振動波リングモーターは特願昭５
７−２０６２９９号によって知られている。

この様なリングモーターについて先ず説明する。

第１図において、■は例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン
鉛）の様な電歪素子で、第２図に示す如くリング状の弾
性板からなる振動体２に接合されて、不図示の固定体に
保持されステーターを構成している。３は前記固定体に
回転可能に保持され、振動体２に加圧接触された移動体
でローターを形成する。４は固定体と振動体２との間に
挿入された振動吸収材である。

電歪素子は複数個接合されており、そのうちの１つの群
に対し他の群は振動波の波長の１／４波長分だけずれた
ピッチで配置される０群内での電歪素子は１／２波長の
ピッチで、隣り合うものの極性が逆になるように配置さ
れている。

この様な構成の振動波モーターで１つの群内全部の電歪
素子にＶ６　Ｓ　ｉ　ｎωＴの交流電圧を印加し、もう
一方の群内全部の電歪素子にｖｏＣＯ５ωＴの交流電圧
を印加する。従って各電歪素子は隣り合うものどうし極
性が逆向きで。

２つの群どうし９０“（Ｑ相のずれた交流電圧が印加さ
れて振動する。この振動が伝えられて振動体２は゛電歪
素子ｌの配置ピッチに従って曲げ振動する。振動体２が
１つおきの°電歪素子の位置で出張ると、他の１つおき
のＴＬ電歪素子位ｌが引込む。

一方、前記の如く電歪素子の一群は他の一群に対し、１
７４波長ずれた位置にあるため曲げ振動が進行する。交
流電圧が印加されている間、次々と振動が励起されて進
行性曲げ振動波となって振動体２を伝わって行く。

この時の波の進行状態を：ｆＳ３図（＆）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）に示す、今進行性曲げ振動波が矢印Ｘ方向に進む
とする。０を静止状態における振動体の中心面とすると
、振動状態では釦線示６の状態となり、この中心面６は
曲げによる応力が拮抗している。中心面６と直交する断
面７についてみると、これら二面の交線５では応力がか
からす上下振動しているだけである。同時に断面７は交
線５を中心として左右の振り子振動をしている。同図（
ａ）に示す状態で断面７と振動体２の移動体側の表面と
の交線上の点Ｐは左右振動の右死点となっており、上方
向運動だけしている。この振り子振動は交線５が波の正
側（中心面０の上側にあると′！りでは左方向（波の進
行と逆方向）の応力が加わり、波の負側（同じく下側に
あるとき）では右方向の応力が加わる。即ち同図（ａ）
で交線５′と断面７′が前者のときの状態で点Ｐ′は応
力ｒが加わり、交線うと断面Ｔが後者のときの状態で点
〆は応力ｒが加わる。波が進行しくｂ）に示す様に波の
正側に交線５がくると点Ｐは左方向の運動をすると同時
に上方向の運動をする。（Ｃ）で点Ｐは上下振動の上死
点で左方向の運動だけする。

（ｄ）では左方向の運動と下方向運動をする。更に波が
進行し右方向と下方向の運動、右方向と上方向の運動を
経て（ａ）の状態に戻る。この一連の運動を合成すると
点Ｐは回転楕円運動をしており、その回転半径は振動体
の板厚をｔとするとｔ／２の間数となる。一方同図（Ｃ
）に示すように点Ｐが移動体３と接する線では点ＰのＭ
動によって移動体３がＸ方向にＰＨ！！Ｊ駆動される。

振動体２の下面でもと面と同様に左右方向の２！動を伴
った楕円圧動をしており、前記の様に固定体に１−４定
された吸収材との間の斤擦により大きなエネルギー損失
が生じている。

（発明の概略） 本発明は上述の様な振動体と吸収体との間の庁擦による
エネルギーの損失を減少させ、モーターの効率を向上さ
せることを目的とするもので、Ｊ：述の様に振動体の中
立面においては上下振動だけで左右振動がないことに着
目し、この中立面で振動体を支持する様に構成したもの
である。

（実施例） 以下実施例を図について説明する。

第４図乃至第６図は夫々本発明による進行波リングモー
ターの実施例を示す縦断面図で第３図とほぼ同様に構成
され、対応する部材は同一符号で示すものとする。

第４図においてはリング状振動板２の内周付近の板厚の
中心から下方を削り落し、中立面を吸収材によって不図
示の固定体上に支持する様に構成したものである。振動
体の上下振幅は内周側の方が小さいため、この様に内周
付近の中心面で支持することにより支持損失を最小にす
ることができる。

第５図は振動板２の外周付近に段差を設けて中立面を支
持する様に構成したもので、リングモーターの特徴であ
る環状構造を生かして実装しやすいという利点を有する
。

第６図は振動板２の外周に鍔を張り出してその下面を吸
収材により支持する様に構成した。

この様に振動体を鍔により支持することにより鍔目体の
ばね性を利用して振動体の上下振動を吸収することが可
能であると共に電歪素子の面積を大きくすることが出来
るので、大出力を得るのに適している。この鍔は外周に
限らず内周に張り出す様に構成してもよい。

（発明の効果） 本発明は上述の様に進行波リングモーターにおいて、振
動板をその中立面で吸収材によりモーター固定体１−に
支持する様に構成したことにより振動板と吸収材との間
の庁擦によるエネルギー損失を低減し、効率のよいリン
グモーターが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は従来例を示すもので、第１図は振動
波モーターの縦断面図、第２図は振動波モーターの主要
部形状を示す斜視図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は振動波モーターの駆動原理説明図、第４図、第
５図、第６図は夫々実施例を示す断面図である。 １ニー；ｌｉ歪素子、２：振動体、３：ローター。 ４・吸収材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　弾性板に接合した電歪素子に交流電圧を印加すること
   により弾性板に曲げ進行波を生ぜしめ、該弾性板表面に
   接触するローターを駆動する進行波リングモーターにお
   いて、前記弾性板をその中立面において吸振材により支
   持したことを特徴とする振動波リングモーター。