JPS62225181A - 振動波モ−タ - Google Patents
振動波モ−タInfo
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- JPS62225181A JPS62225181A JP61066583A JP6658386A JPS62225181A JP S62225181 A JPS62225181 A JP S62225181A JP 61066583 A JP61066583 A JP 61066583A JP 6658386 A JP6658386 A JP 6658386A JP S62225181 A JPS62225181 A JP S62225181A
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- Japan
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- vibration
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- diaphragm
- lambda
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Links
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 title 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
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- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/0005—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing non-specific motion; Details common to machines covered by H02N2/02 - H02N2/16
- H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators
- H02N2/0015—Driving devices, e.g. vibrators using only bending modes
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は振動板に生ぜしめた横波としての定在波により
駆動される撮動波モータに関するものである。
駆動される撮動波モータに関するものである。
振動波モータは例えば特公昭５８−３２５１８号に開示
されているように、圧電振動子などの電気−機械エネル
ギー変換素子に交番電圧を印加することによシ生ずる振
動運動を駆動に利用するもので、従来の電磁モータに比
べて巻線を必要としない為、構造が簡単で小型になシ、
低速回転時にも高トルクが得られるという利点があシ、
近年注目されている。
されているように、圧電振動子などの電気−機械エネル
ギー変換素子に交番電圧を印加することによシ生ずる振
動運動を駆動に利用するもので、従来の電磁モータに比
べて巻線を必要としない為、構造が簡単で小型になシ、
低速回転時にも高トルクが得られるという利点があシ、
近年注目されている。
振動波モータは、太きく２ａ類に分かれ、１つは例えば
特公昭５９−３７６７２号に示されたような振動片型（
いわゆる「キラツキ型」）であり。
特公昭５９−３７６７２号に示されたような振動片型（
いわゆる「キラツキ型」）であり。
もう一つは振動体に生ぜしめた進行波を用いる進行波型
（例えば特開昭５９−９６８８１号）である。振動片型
は、効率は高いが、運動の方向が−方向に限られる事や
、形状が大きくなってしまう事などの欠点があった。他
方、進行波型は、小型で運動方向も２方向に選択できる
が、均一な進行波を発生させる事が難しいなどの理由で
効率が低いという欠点があった。
（例えば特開昭５９−９６８８１号）である。振動片型
は、効率は高いが、運動の方向が−方向に限られる事や
、形状が大きくなってしまう事などの欠点があった。他
方、進行波型は、小型で運動方向も２方向に選択できる
が、均一な進行波を発生させる事が難しいなどの理由で
効率が低いという欠点があった。
本発明は、上述従来例の欠点を除去し、駆動方向を選択
できる小型で高効率の振動波モータを提供する事を目的
とする。
できる小型で高効率の振動波モータを提供する事を目的
とする。
本発明の振動波モータは弾性材料製の振動板−、λ
各群が等ピンチ−で配列された複数の区画からなり且つ
電圧印加時における各群の区画の伸縮の極性が相隣る区
画で互に逆であるような二群をなす電気−機械エネルギ
ー変換素子を、該二群が互にλ −の奇数倍だけずれているように固着し、以て上記電気
−機械エネルギー変換素子の上記二群のいずれか一群に
交番電圧を印加することによって上記振動板に曲げ振動
の波長λの定在波が発生するように構成すると共に、該
定在波の節と腹との中間の位置にて上記振動板に振動伝
達体を立設固着し、該振動伝達体の先端部に移動体を加
圧接触せしめてなることを特徴とする。
電圧印加時における各群の区画の伸縮の極性が相隣る区
画で互に逆であるような二群をなす電気−機械エネルギ
ー変換素子を、該二群が互にλ −の奇数倍だけずれているように固着し、以て上記電気
−機械エネルギー変換素子の上記二群のいずれか一群に
交番電圧を印加することによって上記振動板に曲げ振動
の波長λの定在波が発生するように構成すると共に、該
定在波の節と腹との中間の位置にて上記振動板に振動伝
達体を立設固着し、該振動伝達体の先端部に移動体を加
圧接触せしめてなることを特徴とする。
第１図は直線型振動波モータとしての実施例を示す側面
図であって、図中、ｌａ、ｌｂは圧電物質、電歪物質又
は磁歪物質などの電気−機械エネルギー変換材料製の板
であり、以下、圧電物質製の場合を代表例にとプ、これ
を圧電板と称する。
図であって、図中、ｌａ、ｌｂは圧電物質、電歪物質又
は磁歪物質などの電気−機械エネルギー変換材料製の板
であり、以下、圧電物質製の場合を代表例にとプ、これ
を圧電板と称する。
圧電板１ａおよび１ｂの上下の面には夫々電極膜（不図
示）が形成しである。圧電板１ｍ、ｌｂは重ねて相互に
固着され、且つ金属の如き弾性材料よシなる直線状に延
びた振動板２の下面に固着されている。３は振動板２の
上面に立設固着されたコーン状の複数個の振動伝達体、
４は振動伝達体３に加圧接触している移動板である。圧
電板１ａ。
示）が形成しである。圧電板１ｍ、ｌｂは重ねて相互に
固着され、且つ金属の如き弾性材料よシなる直線状に延
びた振動板２の下面に固着されている。３は振動板２の
上面に立設固着されたコーン状の複数個の振動伝達体、
４は振動伝達体３に加圧接触している移動板である。圧
電板１ａ。
ｌｂ、振動板２、移動板４は図の左右方向に長い板状で
あ）、Ｋ１図は板幅方向から見た側面図である。
あ）、Ｋ１図は板幅方向から見た側面図である。
λ
圧電板１ａ、ｌｂは、夫々、長手方向に長さ一ごとに区
画されており、交互の各区画は予め直流電圧印加により
互に逆方向に分極処理しである（図中、各区画中に分極
処理の方向を矢印で示す）。
画されており、交互の各区画は予め直流電圧印加により
互に逆方向に分極処理しである（図中、各区画中に分極
処理の方向を矢印で示す）。
第２図はこの分極処理の仕方を示したもので、各区画に
直流高圧電源９から直流高電圧Ｖを印加して分極処理を
施すのである（分極処理の方向７と分極電荷８ａ、８ｂ
の関係は図示のようＫなる）。
直流高圧電源９から直流高電圧Ｖを印加して分極処理を
施すのである（分極処理の方向７と分極電荷８ａ、８ｂ
の関係は図示のようＫなる）。
λ
圧電板１ａＫ対して圧電板１ｂは各区画が−ずれている
ように配置されている。また各振動伝達体３は、圧電板
ｌ＆および１ｂの区画境界間の中されている。圧電板１
ａ、ｌｂの上面および下面の電極膜ならびく両者の間の
電極膜は図示の如くスインチロを介して交流電源５に接
続されている。撮動板２は圧電板１ｂの下面にフェルト
の如き吸振材（不図示）を装置して不図示の固定体に支
持されている。振動板２は有端（この場合は場合は全長
はλの整数倍とする）でもよい。
ように配置されている。また各振動伝達体３は、圧電板
ｌ＆および１ｂの区画境界間の中されている。圧電板１
ａ、ｌｂの上面および下面の電極膜ならびく両者の間の
電極膜は図示の如くスインチロを介して交流電源５に接
続されている。撮動板２は圧電板１ｂの下面にフェルト
の如き吸振材（不図示）を装置して不図示の固定体に支
持されている。振動板２は有端（この場合は場合は全長
はλの整数倍とする）でもよい。
今、スイッチ６を接点６ａ側に投入すれば、圧電板１ａ
だけに交流電圧が印加される。圧電板１ａの各区画は隣
同志が互に逆方向に分極処理しであるから、一区画が伸
びる時はその隣の区画が縮むという具合に、圧電板ＩＩ
Ｌの各区画は印加交流電圧の周波数にて長手方向に伸縮
する。これに伴い振動板２は、圧電板１ａの伸びた区画
の部分では下方に膨らむように、また縮んだ区画の部分
では上方に膨らむという具合に彎曲振動を起し、これに
よって振動板２には横波としての定在波（波長λ）が発
生する。この定在波の腹は圧電板１ａの各区画の中心位
置に、また節は圧電板１ａの各区画の境界位置に存在す
る。ここで、前述した構成・配置から、各振動伝達体３
は、上記定在波のＩＮと節との間の中央位１１ｉｔＫ立
設されていることになるから、該振動伝達体３は第３図
（ａ）の如く移動板４を斜め上方に突き上げる作用をす
る。よって、振動体２を長手方向に移動しないように保
持しておけば、上記突き上げ作用の）＄振力によって移
動体４は振動体２に対して第３図（ａ）の矢印Ｕ方向に
駆動される。
だけに交流電圧が印加される。圧電板１ａの各区画は隣
同志が互に逆方向に分極処理しであるから、一区画が伸
びる時はその隣の区画が縮むという具合に、圧電板ＩＩ
Ｌの各区画は印加交流電圧の周波数にて長手方向に伸縮
する。これに伴い振動板２は、圧電板１ａの伸びた区画
の部分では下方に膨らむように、また縮んだ区画の部分
では上方に膨らむという具合に彎曲振動を起し、これに
よって振動板２には横波としての定在波（波長λ）が発
生する。この定在波の腹は圧電板１ａの各区画の中心位
置に、また節は圧電板１ａの各区画の境界位置に存在す
る。ここで、前述した構成・配置から、各振動伝達体３
は、上記定在波のＩＮと節との間の中央位１１ｉｔＫ立
設されていることになるから、該振動伝達体３は第３図
（ａ）の如く移動板４を斜め上方に突き上げる作用をす
る。よって、振動体２を長手方向に移動しないように保
持しておけば、上記突き上げ作用の）＄振力によって移
動体４は振動体２に対して第３図（ａ）の矢印Ｕ方向に
駆動される。
スイッチ６を接点６ｂ側に投入すれば、圧電板１ｂだけ
に交流電圧が印加され、・この場合にも同様の理由で振
動板２に定在波が発生するが、そのとなる。この場合に
は、振動伝達体３は第３図（ｂ）の如く前記とは逆の斜
め上方に移動板４を突き上げることになり、移動体は前
記とは逆向きに矢印Ｕ′方向に駆動される。
に交流電圧が印加され、・この場合にも同様の理由で振
動板２に定在波が発生するが、そのとなる。この場合に
は、振動伝達体３は第３図（ｂ）の如く前記とは逆の斜
め上方に移動板４を突き上げることになり、移動体は前
記とは逆向きに矢印Ｕ′方向に駆動される。
第４図は他の実施例に示すもので、この実施例は第１図
において振動伝達体３を厚み振動の共振するホーン形状
となし、その厚み振動の部位ＩＪｔＫ取付けた支持体１
１によシ振動体２を外壁体１２に支持したものである。
において振動伝達体３を厚み振動の共振するホーン形状
となし、その厚み振動の部位ＩＪｔＫ取付けた支持体１
１によシ振動体２を外壁体１２に支持したものである。
第４図（＆）は長手方向から見た断面図、同（ｂ）は側
面部分図である。
面部分図である。
第５図、第６図は回転！！！！振動波モータとしての実
施例の断面図及び分解斜視図であシ、第１図。
施例の断面図及び分解斜視図であシ、第１図。
第４図と機能的に対応する部材は同じ符号で示す。
ｌａ、ｌｂは圧電板、２は振動板で、これらはリング状
をなし相互に固着される。３は振動板２に立設固着され
た振動伝達体、１１は第４図と同様の支持体、４はリン
グ状の移動板、２５はその回転軸、２４はスラスト軸受
、２３は加圧バネ、２９は固定筐体、２２はカバー、２
１はビスである。
をなし相互に固着される。３は振動板２に立設固着され
た振動伝達体、１１は第４図と同様の支持体、４はリン
グ状の移動板、２５はその回転軸、２４はスラスト軸受
、２３は加圧バネ、２９は固定筐体、２２はカバー、２
１はビスである。
圧電板１ａ、ｌｂは第１図と同様の区画、予めの分極処
理１区画間列関係を有する。但し、本実施例では区画は
周方向に配列されているものとし、λは周方向に測るも
のとし、且つ振動＆２の周方向全長はλの整数倍である
とする。振動体３の立設位置も第１図に準する。振動伝
達体３は第４図に示したと同様の厚みＳ動共蚕ホーン形
であり、支持体１１によって節位置で支持され、固定筐
体２９とカバー２２にビス２１によって固定される。
理１区画間列関係を有する。但し、本実施例では区画は
周方向に配列されているものとし、λは周方向に測るも
のとし、且つ振動＆２の周方向全長はλの整数倍である
とする。振動体３の立設位置も第１図に準する。振動伝
達体３は第４図に示したと同様の厚みＳ動共蚕ホーン形
であり、支持体１１によって節位置で支持され、固定筐
体２９とカバー２２にビス２１によって固定される。
加圧バネ２３によってスラスト軸受２４を介して回転軸
２５及びそれに接合された移動板４は、振動伝達体３に
加圧［４せしめられる。振動波モータとしての駆動およ
び回転方向の！；０喚は、圧電板Ｉａ、ｌｂに切換スイ
ッチを介して交流′４圧を印加することによって行うこ
とは第１図と同様である。これＫよって、移動板４、従
ってその軸２５は左回転又は右回転方向に回転駆動され
る。
２５及びそれに接合された移動板４は、振動伝達体３に
加圧［４せしめられる。振動波モータとしての駆動およ
び回転方向の！；０喚は、圧電板Ｉａ、ｌｂに切換スイ
ッチを介して交流′４圧を印加することによって行うこ
とは第１図と同様である。これＫよって、移動板４、従
ってその軸２５は左回転又は右回転方向に回転駆動され
る。
Ｗ、７図は、回転型振動波モータとしての他の実施例に
おける圧電板の平面図である。本実施例は第５図、第６
図において、二枚の圧電板１ａ、ｌｂでなくて一枚の圧
電板を用い、一つの平面内に各区画を構成したものであ
る。すなわち、第５図および第６図において、振動板２
の下面に一枚だけの圧電板３０を固着し、該圧電板３０
に予めの分λ 他処理によって周方向に各区画が−の長さを持つような
区画群３０ａおよび同様の区画＄３０ｂｔ−形成し、夫
々の区画群中の隣同志の各区画は図中の（イ）（→の符
号で示すように分極処理の方向を互に逆にしておき（即
ち、伸縮極性を互に逆にしてお倍だけずれているように
し、振動伝達体３は区画λ 境界から−の距離の所で振動体２の上面に立設固着しで
ある。振動体２の全周長はλの整数倍とする。そして区
画群３０ａ又は３０ｂのいずれかく交流電圧を印加する
ことによって、いずれかの回転方向に移動体４を回転駆
動するものである。その動作原理は第１図の実施例で述
べたのと基本的に同じである。
おける圧電板の平面図である。本実施例は第５図、第６
図において、二枚の圧電板１ａ、ｌｂでなくて一枚の圧
電板を用い、一つの平面内に各区画を構成したものであ
る。すなわち、第５図および第６図において、振動板２
の下面に一枚だけの圧電板３０を固着し、該圧電板３０
に予めの分λ 他処理によって周方向に各区画が−の長さを持つような
区画群３０ａおよび同様の区画＄３０ｂｔ−形成し、夫
々の区画群中の隣同志の各区画は図中の（イ）（→の符
号で示すように分極処理の方向を互に逆にしておき（即
ち、伸縮極性を互に逆にしてお倍だけずれているように
し、振動伝達体３は区画λ 境界から−の距離の所で振動体２の上面に立設固着しで
ある。振動体２の全周長はλの整数倍とする。そして区
画群３０ａ又は３０ｂのいずれかく交流電圧を印加する
ことによって、いずれかの回転方向に移動体４を回転駆
動するものである。その動作原理は第１図の実施例で述
べたのと基本的に同じである。
なお、上記各実施例では、前述の如き複数の区画を一体
の圧電板中に形成しているが、これら各区画が各別体の
圧電素子で構成されているような実施例も本発明は包含
するものである。
の圧電板中に形成しているが、これら各区画が各別体の
圧電素子で構成されているような実施例も本発明は包含
するものである。
本発明の振動波モータは、進行波でなく定在波を用い、
効率が高く、また、正逆転も容易にでき。
効率が高く、また、正逆転も容易にでき。
小型の振動波モータとなし得る。更Ｋ、小型の共振ホー
ンを振動伝達体として用いれば振動の節位置で振動体を
支持できるのでよシ効率を向上する事が可能である。
ンを振動伝達体として用いれば振動の節位置で振動体を
支持できるのでよシ効率を向上する事が可能である。
第１図は本発明の振動波モータの一実施例を示す側面図
、第２図は圧″成板の分極処理方法を示す図、第３図（
ａ） 、 （ｂ）は同実施例の作動状態の説明図。 第４図（ａ） 、 （ｂ）は夫々本発明の他の実施例の
部分を示す長手方向から見た断面図および側面図、第５
図および第６図は夫々本発明のＤｉ動動子モータ更に他
の実施例を示す断面図および分解斜視図、第７図は更に
他の実施例における圧電板の平面図であるＯ １ｍ、ｌｂ：圧電板、 ２：振動板、３：撮動伝達体
、 ４：移動板、 １１：支持体、 ３０：圧電板。 本多小平ｊ １−、”−、ニー−ｉ 新部興治、″、＝＋ １、ｊ をＬ−二１．ｌｉｌ≧ユノ 第５図 ど■ 第７図 仝 第６図
、第２図は圧″成板の分極処理方法を示す図、第３図（
ａ） 、 （ｂ）は同実施例の作動状態の説明図。 第４図（ａ） 、 （ｂ）は夫々本発明の他の実施例の
部分を示す長手方向から見た断面図および側面図、第５
図および第６図は夫々本発明のＤｉ動動子モータ更に他
の実施例を示す断面図および分解斜視図、第７図は更に
他の実施例における圧電板の平面図であるＯ １ｍ、ｌｂ：圧電板、 ２：振動板、３：撮動伝達体
、 ４：移動板、 １１：支持体、 ３０：圧電板。 本多小平ｊ １−、”−、ニー−ｉ 新部興治、″、＝＋ １、ｊ をＬ−二１．ｌｉｌ≧ユノ 第５図 ど■ 第７図 仝 第６図
Claims (2)
- １．弾性材料製の振動板に、各群が等ピッチλ／２で配
列された複数の区画からなり且つ電圧印加時における各
群の区画の伸縮の極性が相隣る区画で互に逆であるよう
な二群をなす電気−機械エネルギー変換素子を、該二群
が互にλ／４の奇数倍だけずれているように固着し、以
て上記電気−機械エネルギー変換素子の上記二群のいず
れか一群に交番電圧を印加することによって上記振動板
に曲げ振動の波長λの定在波が発生するように構成する
と共に、該定在波の節と腹との中間の位置にて上記振動
板に振動伝達体を立設固着し、該振動伝達体の先端部に
移動体を加圧接触せしめてなることを特徴とする振動波
モータ。 - ２．前記振動伝達体が厚み振動の共振するホーン形であ
り、該振動体の厚み振動の節位置を固定支持した特許請
求の範囲第１項の振動波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066583A JPS62225181A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 振動波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61066583A JPS62225181A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 振動波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62225181A true JPS62225181A (ja) | 1987-10-03 |
Family
ID=13320118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61066583A Pending JPS62225181A (ja) | 1986-03-25 | 1986-03-25 | 振動波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62225181A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107474A (ja) * | 1986-06-04 | 1988-05-12 | Nippon Seimitsu Kogyo Kk | 両方向駆動装置 |
| JPS63107473A (ja) * | 1986-06-04 | 1988-05-12 | Nippon Seimitsu Kogyo Kk | 正逆回転駆動装置 |
| JPS63107472A (ja) * | 1986-06-04 | 1988-05-12 | Nippon Seimitsu Kogyo Kk | 一方向回転駆動装置 |
| JPS63154077A (ja) * | 1986-06-04 | 1988-06-27 | Nippon Seimitsu Kogyo Kk | 一方向駆動装置 |
| JPS63308971A (ja) * | 1987-06-10 | 1988-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | 光検出装置 |
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