JPS62126873A - 圧電モ−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】 技術分野 本発明は、圧電素子を駆動して駆動力を得るようにした
圧電モータに関する。

従来技術 第５図は従来技術の圧電モータ１の一部分の構成を示す
平面図であり、第６図は第５図の正面図である。第５図
およＶ第６図を参照して、従来技術の圧電モータ１の構
成と動作について説明する。

圧電モータ１は、圧電体に電極が形成された圧電素子２
の一方表面に、たとえば鉄Ｆｅなどから形成され圧電素
子２の振動を吸収することなく一方表面から他方表面に
伝達する振動伝達部材３が固定される。圧電素子２の振
動伝達部材３と反対側には、たとえばゴムなどの弾性材
料からなるｔｌ街部材４が配置される。

振動伝達部材３の圧電素子２と反対側には、周方向に複
数の突起５　ａ、５　ｂ、５　ｃ、５　ｄ（必要な場合
には参照符５で総称する）が形成される。これらの各突
起５は、第５図お上りｔｐ、ａ図に示すように、たとえ
ば振動伝達部材３の周方向に沿い、一定方向に傾斜して
構成される。この各突起５の先ｒａ部６ａ、６ｂ＋６ｅ
、６ｄ（必要な場合には参照符６で総称する）に共通に
接触して、たとえば円板状の回転部材７が配置される。

後述されるようにこの回転部材７が四転されて、圧電モ
ータとしての駆動力が取出される。

以下に、動作について述べる。圧電素子２の矢符Ａ１方
向の変位は、振動伝達部材３によって伝達され、すなわ
ち振動伝達部材３の回転部材７側の表面は第６図の仮想
線１１で示す状態に変位する。このとき、回転部材７は
図示しない構成によって第６図の上方に変位しないよう
に支持されているので、各突起５はその基端部を振動伝
達部材３によって回転部材７側に変位され、一方、その
先端部６は回転部材７に当接する。したがって各突起５
は、第６図の仮想線！２で示すように傾斜方向にたわみ
、このとき回転部材７が同方向に回転される。

一方、圧電素子２の矢符Ａ２方向の縮退変位は、振！Ｉ
！ｌＪ伝達部材３を第６図の実線で示す位置に変位し、
したがって各突起５の先端６は回転部材７から離間し、
やはり第６図の実線で示される位置に復帰する。このよ
うな動作を繰り返すことによって回転部材７を矢符Ａ３
方向に回転駆動することができる。

上述したような構成と動作を有する従来技術の圧電モー
タ１では、圧電モータ５の厚み方向　（第６図の上下方
向）の長さを短（することが困難であり、また鉄などの
材料からｖ４７＆される振動伝達部材３に、上述したよ
うな各突起５を形成する加工は、たとえば切削加工など
によらざるを得す、したがってその加工が極めて困難で
あるという問題点があった。

目　　　　的 本発明の目的は、上述の問題、侭を解決し、構成が小形
化されかつ高効率で駆動力を得ることができる改善され
た圧電モータを提供することである。

実施例 ａｉ図は本発明の一実施例の圧電モータ１０の断面図で
あり、第２図は第１図の圧電モータ１０の分解斜視図で
あり、ＰＩＩＪ３図は振動伝達部材１１の斜視図である
。ｔＪＩＪ１図〜第３図を参照して、本実施例の圧電モ
ータ１０の構成と動作について説明する１本実施例の圧
電モータ１０においては、たとえばＰＺＴなとの圧電セ
ラミックス材料から構成され、電極などが形成された円
板状の圧電素子１２を周方向から外囲して、たとえば鉄
などの剛性材料からたとえば円環状に形成される振動伝
達部材１１が固着される。振動伝達部材１１の外周部１
３に、半径方向外方に向かって突出しかつ周方向に沿っ
て一定方向に傾針した突起１４ａ、１４　ｂ、　１４　
ｅ、　１４　ｄが突設される。

このような振動伝達部材１１を外囲して、円環状の回転
部材である回転子１５が配置される。回転子１５は７ラ
ンノ１６を有し、内輪１７、外輪１８および転動体１９
からなる軸受２０に係止される。

また上述したような構成全体を収納するハウジング２１
が配置ｌされ、圧電素子１２とハウジング２１の底板２
２との開には、たとえばゴムなどの弾性材料からなり圧
電素子１２の矢符Ｂｌ、Ｂ２方向（第１図の上下方向に
沿う伸縮変位）の振動を吸収することができる１１衝部
材２３が配置され、圧電素子１２と底板２２とに、それ
ぞれたとえばシリコンゴムなどの弾性状接着剤などによ
って固着される。

第４図は第１図示の圧電モータ１０の一部分の拡大平面
図である。第１図〜第４図を参照して、本実施例の圧電
モータ１０の動作について説明する。圧電素子１２が電
力付勢され、圧電素子１２の半径方向の伸長変位によっ
て、振動伝達部材１１の外周部１３は第４図の仮想＃ｉ
Ｊ！３で示される状態に変位し、したがって回転子１５
の内周面２４と同曲率に形成された突起１４の先端部２
５は、回転子１５の内周面２４に当接しており、したが
って振動伝達部材１１の一仮想直径線！４に対してθだ
け傾斜して形成された突起１４は、矢符Ｂ３方向（突起
１４の傾斜方向）への力を受け、第４図の仮想線１５で
示す状態にたわむことになる。

このとき、回転子１５の内周面２４と、突起１４の先ｉ
部２５との摩擦力によって、回転子１５は矢符Ｂ４方向
に角変位される。

次に圧電素子１２が半径方向に縮退したとき、振動伝達
部材１１の外周部１３は、第４図の実線で示す状態に復
帰し、このとき突起１４も第４図の実線で示す状態に復
帰する。このような動作を繰り返し行なうことによって
、回転子１５を矢符Ｂ４方向に回転駆動することができ
る。すなわち、突起１４の先端部２５の矢符Ｂ６に示す
楕円運動によって、回転子１５は矢符Ｂ４方向に回転駆
動される。

以上のように本実施例においては、円環状の回１に子１
５の内周面２４に、振動伝達部材１１の突起１４の先端
部２５を当接させて、半径方向の圧電素子１２の変位を
用いて、回転子１５を回転駆動するようにする。そのた
め第５図および第６図を参照して説明した従来技術のよ
うに、回転部材７を振動伝達部材３１１ｍから離間しな
いように保持する構成が不必要となり、かつ突起１４の
先端部２５の形状を、上述したように回転子１５の内周
面２４と同面率で形成することができる。

したがって前記先端部２５の内周面２４への密着の程度
を＃ｉ段に向上でき、回転子１５をより効率的に回転駆
動することができる。一方、振動伝達部材１１を圧電素
子１２の半径方向外周部に設け、また前記突起１４を振
動伝達部材１１の外周部１３から半径方向外方に向けて
突設させるようにした。したがって、このような圧電モ
ータ１０の１γみ方向（第１図の上下方向）の厚みを薄
くすることができ、しｒこがって、圧電モータ１０の薄
形化、小形化を実現することができる。また突起１４ａ
〜１４ｄを有する振動伝達部材１１は、たとえば打ち抜
き加工などによる製造が容易であり、したがって従来技
術の圧電モータ１と比較して、！！遺シフスト格段に低
減することができる。

効　　果 以上のように、本発明に従えば、円板状の圧電素子の半
径方向外周部には、同軸に固定されｔこ円環状の振動伝
達部材が配置される。この撮動伝達部材の半径方向外周
部において、半径方向外方に突出しかつ半径方向に関し
て傾斜した弾性突起が形成される。またこのような振動
伝達部材を周方向に外囲して、半径方向内周面が前記弾
性突起に当接可能な環状の回転部材を配置した。したが
って、圧電素子の半径方向への伸長変位によって弾性突
起の基端部は、半径方向外方に変位され、かつその先端
部は回転体の内周面に当接する。

したがって、前記弾性突起は傾斜方向にたわみ、回転部
材を回転駆動する。一方、このような弾性突起は、振動
伝達部材の外周部に半径方向外方に延びて形成され、ま
た振動伝達部材は圧電素子の半径方向外周部に配置され
るようにした。また回転体の振動伝達部材を外囲して配
置した。すなわちこのような構成の圧電モータを、格段
に小形化することができる。また上述したような弾性突
起を有する振動伝達部材は、たとえば打ち抜き加工など
によって容易に製造でき、製造コストを格段に低減する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の圧電モータ１０の断面図、
第２図は圧電モータ１０の分解斜視図、第３図は振動伝
達部材１１の斜視図、１４図は振動伝達部材１１および
その突起１４に関する拡大乎面図、第５図は従来技術の
圧電モータ１の平面図、第６図は圧電セータ１の正面図
である。 １０・・・圧電モータ、１１・・・振動伝達部材、１２
・・・圧電素子、１４ａ〜１４ｄ・・・突起、１５・・
・回転子、２５・・・先端部 代理人　　弁理士　西教　圭一部 第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円板状の圧電素子と、 前記圧電素子の半径方向外周部に同軸に固定された円環
   状の振動伝達部材であって、半径方向外周部において半
   径方向外方に突出し、かつ半径方向に関して傾斜した弾
   性突起を有する、そのような振動伝達部材と、 前記振動伝達部材を外囲し、半径方向内周面が前記弾性
   突起に当接可能な環状の回転部材とを含むことを特徴と
   する圧電モータ。