JP2587931B2 - 回転駆動体 - Google Patents
回転駆動体Info
- Publication number
- JP2587931B2 JP2587931B2 JP62058055A JP5805587A JP2587931B2 JP 2587931 B2 JP2587931 B2 JP 2587931B2 JP 62058055 A JP62058055 A JP 62058055A JP 5805587 A JP5805587 A JP 5805587A JP 2587931 B2 JP2587931 B2 JP 2587931B2
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- Japan
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- cylinder
- base
- vibrating element
- rotor
- vibration
- Prior art date
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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
- H02N2/106—Langevin motors
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、振動波モータ等に適用される振動素子を用
いた回転駆動体に関する。
いた回転駆動体に関する。
〈従来技術〉 前記電歪素子等の振動素子を用いた回転駆動体は、特
開昭58-148682号，特開昭59-96881号，特開昭59-96882
号等で提案されている。これらのものは、複数の電歪素
子を円環状に組合わせて夫々を周方向に分極し、交番電
圧の印加により、周方向へ位相差的に励振して、その端
面に進行波を生じさせたものである。
開昭58-148682号，特開昭59-96881号，特開昭59-96882
号等で提案されている。これらのものは、複数の電歪素
子を円環状に組合わせて夫々を周方向に分極し、交番電
圧の印加により、周方向へ位相差的に励振して、その端
面に進行波を生じさせたものである。
また一方、特開昭61-142976号に開示されているよう
に、厚み方向に分極した電歪素子又は磁歪素子からなる
円環状振動素子の、一面側の電極を二以上の数値ｘで等
分し、各分割電極に、周方向で夫々２倍/xの時間的位相
がずれた交番電圧を印加することによりエクステンショ
ンモードと呼ばれる周方向の伸縮波を利用して周方向の
進行波力を発生させてなるものがある。
に、厚み方向に分極した電歪素子又は磁歪素子からなる
円環状振動素子の、一面側の電極を二以上の数値ｘで等
分し、各分割電極に、周方向で夫々２倍/xの時間的位相
がずれた交番電圧を印加することによりエクステンショ
ンモードと呼ばれる周方向の伸縮波を利用して周方向の
進行波力を発生させてなるものがある。
このように電歪素子等からなる端面に周方向の進行波
を生じる円環状振動素子を用いた回転駆動体は種々提案
されている。
を生じる円環状振動素子を用いた回転駆動体は種々提案
されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、従来、この種振動素子を用いたものは、所
要箇所に該振動子を、振動漏れの処理を施して取付け、
回転力を取出すものであり、ロータの支持も夫々その取
付箇所に対応して別途に施していた。
要箇所に該振動子を、振動漏れの処理を施して取付け、
回転力を取出すものであり、ロータの支持も夫々その取
付箇所に対応して別途に施していた。
本発明は、種々の構成部材を、まとまりよく組付けて
ユニット化し、所要箇所への適用を容易とした回転駆動
体の提供を目的とするものである。
ユニット化し、所要箇所への適用を容易とした回転駆動
体の提供を目的とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、厚み方向に分極した電歪素子又は磁歪素子
からなり、一面側の電極を二以上の数値ｘで等分し、各
分割電極に周方向で夫々２π/xの時間的位相がずれた交
番電圧を印加することにより周方向の伸縮波を利用して
周方向の進行波力を発生させてなる円環状振動素子を、
振動的に固定端とみなしうるような厚肉で大質量のベー
ス上に配設し、さらに、該振動素子上に金属製円筒を配
置して、金属円筒をその中心に上下方向に配設した螺子
杆によりベースに固着して、その間で振動素子を挟圧し
て予圧縮するとともに、前記円筒上にロータを載置し、
その出力軸を、ベースに保持された振動素子等の部材を
囲繞する筒体の上部に固定した軸受で支持して、該筒体
外方へ突出したことを特徴とする回転駆動体である。
からなり、一面側の電極を二以上の数値ｘで等分し、各
分割電極に周方向で夫々２π/xの時間的位相がずれた交
番電圧を印加することにより周方向の伸縮波を利用して
周方向の進行波力を発生させてなる円環状振動素子を、
振動的に固定端とみなしうるような厚肉で大質量のベー
ス上に配設し、さらに、該振動素子上に金属製円筒を配
置して、金属円筒をその中心に上下方向に配設した螺子
杆によりベースに固着して、その間で振動素子を挟圧し
て予圧縮するとともに、前記円筒上にロータを載置し、
その出力軸を、ベースに保持された振動素子等の部材を
囲繞する筒体の上部に固定した軸受で支持して、該筒体
外方へ突出したことを特徴とする回転駆動体である。
〈作用〉 前記振動素子を駆動することにより、円筒を伝播した
周方向の進行波がロータに作用する。このロータは、筒
体を介してベース側に保持された軸受により支持され、
その出力軸から回転力が取出される。
周方向の進行波がロータに作用する。このロータは、筒
体を介してベース側に保持された軸受により支持され、
その出力軸から回転力が取出される。
〈実施例〉 第１〜３図は、本発明の第一実施例を示す。
ここで円環状振動素子１は、第３図に示すように、PZ
T等のセラミック板からなる電歪素子2,2を四枚の分割電
極３を介して接合してなるものであって、当接面が正と
なるように第１図の矢印方向に分極する。この分割電極
３は90度の扇状主体から側方へ枝端子４を突成してな
り、これにより電歪素子2,2の一側電極が四分割される
こととなる。
T等のセラミック板からなる電歪素子2,2を四枚の分割電
極３を介して接合してなるものであって、当接面が正と
なるように第１図の矢印方向に分極する。この分割電極
３は90度の扇状主体から側方へ枝端子４を突成してな
り、これにより電歪素子2,2の一側電極が四分割される
こととなる。
前記振動素子１は、大径で肉厚を大きくして大質量と
した金属製ベース５の上面に配置される。該振動素子１
上にはさらに金属製円筒６が乗載される。そして、振動
素子１と円筒６内にあって、螺子杆８の上下端に形成し
た雄螺子部9,9を、ベース５の中心に形成した雌螺子10
と、円筒６の内面に形成した雌螺子11に夫々螺入するこ
とにより、該螺子杆８でベース５と円筒６を連結し、振
動素子１を挟圧している。
した金属製ベース５の上面に配置される。該振動素子１
上にはさらに金属製円筒６が乗載される。そして、振動
素子１と円筒６内にあって、螺子杆８の上下端に形成し
た雄螺子部9,9を、ベース５の中心に形成した雌螺子10
と、円筒６の内面に形成した雌螺子11に夫々螺入するこ
とにより、該螺子杆８でベース５と円筒６を連結し、振
動素子１を挟圧している。
そして、かかる構成により該振動素子１に予圧縮を掛
けるようにしている。このため、一般的に電歪素子は、
その伸張方向の力に対して弱く、大電圧を該伸張方向に
印加すると、素子割れや、接合部での剥離を生じ易い
が、該圧縮力により、厚み方向で保持されて大電圧の印
加が可能となり、大きな進行波を生じさせることができ
る。
けるようにしている。このため、一般的に電歪素子は、
その伸張方向の力に対して弱く、大電圧を該伸張方向に
印加すると、素子割れや、接合部での剥離を生じ易い
が、該圧縮力により、厚み方向で保持されて大電圧の印
加が可能となり、大きな進行波を生じさせることができ
る。
さらに前記円筒６上にはロータ13が乗載される。該ロ
ータ13は、円筒６の上面に当接する大径鍔14と、その中
心位置で、円筒６内に内嵌する嵌入突部15と、その上面
から上方突成された出力軸16とからなるものであり、出
力軸16はラジアルベアリング17（軸受）で支持され、そ
の端部を外方突出するようにしている。前記ベアリング
17は、ベース５上に固結されて振動素子1,円筒６を囲繞
する筒体18の、その上面に被着された蓋板19の中心位置
に設けられている。また前記ベアリング17の内輪と、大
径鍔14間には発条20が付装され、ロータ13を円筒６側に
付勢して、その接触状態を保持するようにしている。
ータ13は、円筒６の上面に当接する大径鍔14と、その中
心位置で、円筒６内に内嵌する嵌入突部15と、その上面
から上方突成された出力軸16とからなるものであり、出
力軸16はラジアルベアリング17（軸受）で支持され、そ
の端部を外方突出するようにしている。前記ベアリング
17は、ベース５上に固結されて振動素子1,円筒６を囲繞
する筒体18の、その上面に被着された蓋板19の中心位置
に設けられている。また前記ベアリング17の内輪と、大
径鍔14間には発条20が付装され、ロータ13を円筒６側に
付勢して、その接触状態を保持するようにしている。
而て、該筒体18によって、ベース５上に固定された各
部材はほぼ密閉状に収納され、筒体18上面からロータ13
の出力軸16が突出することとなる。
部材はほぼ密閉状に収納され、筒体18上面からロータ13
の出力軸16が突出することとなる。
かかる構成にあっては、ベース５及びその上面に順次
積層した振動素子1,円筒６よりなる構成体の全長を、前
記ベース５の上面を振動ノードとする1/2波長の長さに
相等しくなるように設定されるが、ベース５は前記した
ようにずっしりと重い形態になっているので、振動素子
１と円筒６とが1/4波長共振することになり、ベース５
は実質的に振動素子１等を保持するための固定端とな
る。
積層した振動素子1,円筒６よりなる構成体の全長を、前
記ベース５の上面を振動ノードとする1/2波長の長さに
相等しくなるように設定されるが、ベース５は前記した
ようにずっしりと重い形態になっているので、振動素子
１と円筒６とが1/4波長共振することになり、ベース５
は実質的に振動素子１等を保持するための固定端とな
る。
尚、前記螺子杆８は、円筒６またはベース５のいずれ
かの側に一体形成し、その突出端に円筒６またはベース
５を螺合するようにしてもよい。
かの側に一体形成し、その突出端に円筒６またはベース
５を螺合するようにしてもよい。
本実施例にあって、枝端子４には、第2,3図に示すよ
うに、径方向で対向する二つの分割電極3,3を対とし
て、夫々の分割電極対にVsin ωｔと、Vcos ωｔの位相
の交流を接続し、各分割電極３に周方向へπ/2の時間的
位相がずれた電圧を印加する。これにより、振動素子１
は、その下面をベース５側に固定され、しかもベース５
は質量が大であるから、その上面にのみ周方向の進行波
が生じ、円筒６が媒質となって、その上面に進行波が伝
播する。この振巾は、該円筒６がホーンとしての作用を
生じるから、振動素子１上面に発生した振巾よりも大き
くなり、ロータ13は大径鍔14から大きな送り量を付与さ
れ、その出力軸16に高速回転が生ずる。
うに、径方向で対向する二つの分割電極3,3を対とし
て、夫々の分割電極対にVsin ωｔと、Vcos ωｔの位相
の交流を接続し、各分割電極３に周方向へπ/2の時間的
位相がずれた電圧を印加する。これにより、振動素子１
は、その下面をベース５側に固定され、しかもベース５
は質量が大であるから、その上面にのみ周方向の進行波
が生じ、円筒６が媒質となって、その上面に進行波が伝
播する。この振巾は、該円筒６がホーンとしての作用を
生じるから、振動素子１上面に発生した振巾よりも大き
くなり、ロータ13は大径鍔14から大きな送り量を付与さ
れ、その出力軸16に高速回転が生ずる。
かかる構成にあっては、ベース５は、他の固定部に固
着されず、それ自体がその重量により、振動的に固定端
となるようにしており、支持構造が簡単となり、製造が
容易とある利点がある。
着されず、それ自体がその重量により、振動的に固定端
となるようにしており、支持構造が簡単となり、製造が
容易とある利点がある。
尚、上記実施例にあって、振動素子１は複数の電歪素
子を円環状に組合わせて夫々を周方向に分極し、交番電
圧の印加により、その端面に周方向へ位相差的に励振し
て該端面に進行波を生じさせた従来構成のものを適用し
てもよく、また電歪素子の分割電極数を多くして高次モ
ードで使用する構成でもよい。
子を円環状に組合わせて夫々を周方向に分極し、交番電
圧の印加により、その端面に周方向へ位相差的に励振し
て該端面に進行波を生じさせた従来構成のものを適用し
てもよく、また電歪素子の分割電極数を多くして高次モ
ードで使用する構成でもよい。
〈発明の効果〉 本発明は上述したように、ベースに振動素子を固定
し、該振動素子により円筒を介してロータを回動し、そ
の出力軸を各振動部材を囲繞する筒体から突出させて駆
動力を取出し得るようにしたものであるから、 イ） ベース上に各部材が取付固定されてユニット化
し、所要箇所への適用が容易となり、しかも振動素子等
の駆動部は筒体に覆われて保護されているから、その保
守状態が良好となる。
し、該振動素子により円筒を介してロータを回動し、そ
の出力軸を各振動部材を囲繞する筒体から突出させて駆
動力を取出し得るようにしたものであるから、 イ） ベース上に各部材が取付固定されてユニット化
し、所要箇所への適用が容易となり、しかも振動素子等
の駆動部は筒体に覆われて保護されているから、その保
守状態が良好となる。
ロ） 一般に、振動素子は伸張方向で弱く、大電圧を印
加すると、素子割れ等を生じ易いが、ベースと円筒を螺
子杆で連結して、振動素子に予圧縮を付与するようにし
たから、該圧縮力により厚み方向で保持される。このた
め、大電圧を振動素子に印加することができ、大きな駆
動力を発生させることが可能となる。
加すると、素子割れ等を生じ易いが、ベースと円筒を螺
子杆で連結して、振動素子に予圧縮を付与するようにし
たから、該圧縮力により厚み方向で保持される。このた
め、大電圧を振動素子に印加することができ、大きな駆
動力を発生させることが可能となる。
ハ） ロータを振動素子で直接回転させる構成と異な
り、円筒を介して回転させるものであるから、ホーンと
しての機能を円筒が果して大きな送り量を生じさせ得る
とともに、円筒の接触面を精密研摩することにより、出
力軸にフラ付きのない安定した回転力を発生させること
ができる。また振動素子にロータが直接配置しないか
ら、振動素子表面に摩耗を生ぜず、態様寿命が長くな
る。
り、円筒を介して回転させるものであるから、ホーンと
しての機能を円筒が果して大きな送り量を生じさせ得る
とともに、円筒の接触面を精密研摩することにより、出
力軸にフラ付きのない安定した回転力を発生させること
ができる。また振動素子にロータが直接配置しないか
ら、振動素子表面に摩耗を生ぜず、態様寿命が長くな
る。
ニ） ベースを大重量することにより、これを振動的に
固定端としたものであるから振動素子の支持構造が簡単
となり、製造容易となる。
固定端としたものであるから振動素子の支持構造が簡単
となり、製造容易となる。
等の優れた効果がある。
第１〜３図は本発明の第一実施例を示し、第１図は縦断
側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面図、第３図は振動
素子１の分解斜視図である。 1;振動素子、2,2;電歪素子、3;分割電極、5;ベース、6;
円筒、8;螺子杆、13;ロータ、14;大径鍔、16;出力軸、1
7;ベアリング（軸受）、18;筒体
側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面図、第３図は振動
素子１の分解斜視図である。 1;振動素子、2,2;電歪素子、3;分割電極、5;ベース、6;
円筒、8;螺子杆、13;ロータ、14;大径鍔、16;出力軸、1
7;ベアリング（軸受）、18;筒体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 道幸 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特 殊陶業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−148682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−109776（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−30972（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】厚み方向に分極した電歪素子又は磁歪素子
からなり、一面側の電極を二以上の数値ｘで等分し、各
分割電極に周方向で夫々２π/xの時間的位相がずれた交
番電圧を印加することにより周方向の伸縮波を利用して
周方向の進行波力を発生させてなる円環状振動素子を、 振動的に固定端とみなしうるような厚肉で大質量のベー
ス上に配設し、さらに該振動素子上に金属製円筒を配置
して、金属円筒をその中心に上下方向に配設した螺子杆
によりベースに固着して、その間で振動素子を挟圧して
予圧縮するとともに、前記円筒上にロータを載置し、そ
の出力軸を、ベースに保持された振動素子等の部材を囲
繞する筒体の上部に固定した軸受で支持して、該筒体外
方へ突出したことを特徴とする回転駆動体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058055A JP2587931B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 回転駆動体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62058055A JP2587931B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 回転駆動体 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8177389A Division JP2766835B2 (ja) | 1996-06-17 | 1996-06-17 | 回転駆動体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63224681A JPS63224681A (ja) | 1988-09-19 |
| JP2587931B2 true JP2587931B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=13073226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62058055A Expired - Lifetime JP2587931B2 (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 回転駆動体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2587931B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111335014A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-26 | 胡进喜 | 一种湿巾生产用切边装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744856B2 (ja) * | 1988-12-16 | 1995-05-15 | 株式会社トーキン | 超音波モータ |
| JPH03190575A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-20 | Tokin Corp | 超音波モータ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148682A (ja) * | 1982-02-25 | 1983-09-03 | Toshio Sashita | 超音波振動を利用したモータ装置の駆動方法とモータ装置 |
| JPS60109776A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電モ−タ |
| JPS6130972A (ja) * | 1984-07-18 | 1986-02-13 | Taga Denki Kk | 超音波モ−タ装置 |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62058055A patent/JP2587931B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111335014A (zh) * | 2020-03-04 | 2020-06-26 | 胡进喜 | 一种湿巾生产用切边装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63224681A (ja) | 1988-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |