JPH03253268A - Ultrasonic linear motor and slide table using it - Google Patents

Ultrasonic linear motor and slide table using it

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JPH03253268A
JPH03253268A JP2048883A JP4888390A JPH03253268A JP H03253268 A JPH03253268 A JP H03253268A JP 2048883 A JP2048883 A JP 2048883A JP 4888390 A JP4888390 A JP 4888390A JP H03253268 A JPH03253268 A JP H03253268A
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JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric vibrator
slider
transmission rod
traveling wave
linear motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2048883A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Yamada
敏夫 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koganei Corp
Original Assignee
Koganei Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Koganei Corp filed Critical Koganei Corp
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Publication of JPH03253268A publication Critical patent/JPH03253268A/en
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、超音波リニアモータおよびそれを用いたスラ
イドテーブルに関し、特にスライダと伝送棒との相互間
において、クラッチ機能、ブレーキ機能およびベアリン
グ機能を備えた超音波リニアモータおよびそれを用いた
スライドテーブルに適用して有効な技術に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an ultrasonic linear motor and a slide table using the same, and in particular, the clutch function, brake function, and bearing function between the slider and the transmission rod. This invention relates to an ultrasonic linear motor equipped with an ultrasonic linear motor and a technique effective when applied to a slide table using the same.

[従来の技術] 従来の超音波リニアモータとしては、たとえば特開昭5
9−122385号、特開昭60−22478号公報な
どに記載されるような超音波の持つ強力な振動エネルギ
ーを利用する超音波モータを用いるものが提案されてい
る。
[Prior art] As a conventional ultrasonic linear motor, for example,
9-122385, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-22478, etc., have been proposed that use an ultrasonic motor that utilizes the strong vibrational energy of ultrasonic waves.

その概要は、たとえば高周波電圧の印加によって励振さ
れる2組の圧電振動子と、この2組の圧電振動子に固定
される伝送棒と、この伝送棒に加圧接触されるスライダ
とを備え、一方の圧電振動子の励振によって、伝送棒上
に横振動と縦振動とによって90度位相のずれた楕円振
動が形成され、この楕円振動が伝送棒上において一方向
の進行波として伝搬され、他方の圧電振動子によって吸
収される。さらに、この進行波が、伝送棒上のどの点に
おいても同様に形成され、この状態においてスライダが
進行波の頂点でのみ接触され、伝送棒との摩擦によって
スライダに進行波と逆方向の推力が発生される。これに
より、スライダを進行波と逆方向に駆動させ、回転また
は直線運動に変換する構造とされるものである。
Its outline includes, for example, two sets of piezoelectric vibrators excited by the application of a high-frequency voltage, a transmission rod fixed to these two sets of piezoelectric vibrators, and a slider that is brought into pressure contact with the transmission rod. By excitation of one piezoelectric vibrator, an elliptical vibration with a phase shift of 90 degrees is formed on the transmission rod by horizontal vibration and longitudinal vibration, and this elliptical vibration is propagated on the transmission rod as a traveling wave in one direction, and the other is absorbed by the piezoelectric vibrator. Furthermore, this traveling wave is formed in the same way at any point on the transmission rod, and in this state, the slider is contacted only at the peak of the traveling wave, and the friction with the transmission rod creates a thrust force in the opposite direction to the traveling wave on the slider. generated. As a result, the slider is driven in the opposite direction to the traveling wave and converted into rotational or linear motion.

[発明が解決しようとする課題] ところが、前記のような従来技術においては、スライダ
が伝送棒に加圧接触されているために、たとえば圧電振
動子への高周波電圧の印加が停止されることによってス
ライダがセルフロック状態となり、スライダを手動で動
かすことができないという不具合がある。従って、圧電
振動子に対して高周波電圧を印加するためのスイッチを
切った状態においては、スライダを所定の位置に自由に
動かすことができず、調整および保守などの面において
問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the prior art as described above, since the slider is in pressure contact with the transmission rod, for example, when the application of high frequency voltage to the piezoelectric vibrator is stopped, There is a problem in that the slider becomes self-locked and cannot be moved manually. Therefore, when the switch for applying high frequency voltage to the piezoelectric vibrator is turned off, the slider cannot be freely moved to a predetermined position, which poses problems in terms of adjustment and maintenance.

そこで、本発明者は、進行波の吸収側である圧電振動子
に接続される負荷抵抗を開放状態とすることによって伝
送棒上に定在波を発生させ、時間とともに駆動して伝送
棒全体がスライダと接触する進行波に比べて、定在波は
伝送棒の波長によってスライダとの接触位置が決まるた
めに摩擦係数を小さくできることを見い出した。
Therefore, the inventor of the present invention generated a standing wave on the transmission rod by opening the load resistor connected to the piezoelectric vibrator, which absorbs the traveling wave, and drove it over time to spread the entire transmission rod. It was discovered that compared to the traveling wave that contacts the slider, the friction coefficient of the standing wave can be reduced because the contact position with the slider is determined by the wavelength of the transmission rod.

すなわち、本発明の目的は、伝送棒上に進行波と定在波
との切換によるクラッチ機能を備え、スライダと伝送棒
との間にブレーキ機能およびベアリング機能を発生させ
ることができる超音波リニアモータおよびそれを用いた
スライドテーブルを提供することにある。
That is, an object of the present invention is to provide an ultrasonic linear motor that is equipped with a clutch function by switching between a traveling wave and a standing wave on a transmission rod, and can generate a braking function and a bearing function between a slider and a transmission rod. and to provide a sliding table using the same.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[課題を解決するための手段] 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Among the inventions disclosed in this application, a brief overview of typical inventions is as follows.

すなわち、本発明の超音波リニアモータおよびそれを用
いたスライドテーブルは、高周波電圧の印加により励振
される第1の圧電振動子および第2の圧電振動子と、該
第1およびgJ2の圧電振動子に固定される伝送棒と、
該伝送棒に加圧接触されるスライダとを備え、前記第1
または第2の圧電振動子のどちらか一方が励振されるこ
とにより前記伝送棒上に一方向の進行波が形成され、か
つ該進行波が前記第2または第1の圧電振動子の他方に
より吸収され、該進行波により前記スライダに該進行波
と逆方向の推力が発生され、該推力により前記スライダ
が前記進行波と逆方向に駆動される超音波リニアモータ
であって、前記第1または第2の圧電擬勢子のどちらか
一方に高周波電源が切換可能に接続され、かつ前記第2
または第1の圧電振動子の他方に負荷抵抗と、該負荷抵
抗が接続または開放される操作スイッチが直列接続され
、前記第1または第2の圧電振動子を励振状態として、
前記第2または第1の圧電振動子の負荷抵抗を接続状態
とすることにより前記伝送棒上に進行波を発生させ、一
方前記第2または第1の圧電振動子の負荷抵抗を開放状
態とすることにより前記伝送棒上に定在波を発生させ、
該定在波の発生によって前記伝送棒と前記スライダとの
間の摩擦係数および摩耗が低減されることにより、前記
スライダを手動で容易に駆動できるものである。
That is, the ultrasonic linear motor of the present invention and the slide table using the same include a first piezoelectric vibrator and a second piezoelectric vibrator excited by application of a high frequency voltage, and the first and gJ2 piezoelectric vibrators. a transmission rod fixed to the
a slider that is brought into pressure contact with the transmission rod;
Alternatively, a traveling wave in one direction is formed on the transmission rod by exciting one of the second piezoelectric vibrators, and the traveling wave is absorbed by the other of the second or first piezoelectric vibrators. an ultrasonic linear motor in which the traveling wave generates a thrust in the opposite direction to the traveling wave in the slider, and the thrust drives the slider in the opposite direction to the traveling wave; A high frequency power source is switchably connected to one of the second piezoelectric simulators, and
Alternatively, a load resistor and an operation switch to which the load resistor is connected or opened are connected in series to the other of the first piezoelectric vibrators, and the first or second piezoelectric vibrator is excited.
A traveling wave is generated on the transmission rod by bringing the load resistance of the second or first piezoelectric vibrator into a connected state, while leaving the load resistance of the second or first piezoelectric vibrator in an open state. thereby generating a standing wave on the transmission rod,
The friction coefficient and wear between the transmission rod and the slider are reduced by the generation of the standing wave, so that the slider can be easily driven manually.

また、前記第1の圧電振動子および第2の圧電振動子の
どちらにも高周波電源が接続されない場合に、前記伝送
棒に加圧接触される前記スライダがセルフロック状態と
なるようにしたものである。
Further, when a high frequency power source is not connected to either the first piezoelectric vibrator or the second piezoelectric vibrator, the slider that is brought into pressure contact with the transmission rod is in a self-locking state. be.

[作用] 前記した超音波リニアモータおよびそれを用いたスライ
ドテーブルによれば、第1または第2の圧電振動子のど
ちらか一方に高周波電源が切換可能に接続され、かつ第
2または第1の圧電振動子の他方に負荷抵抗と、この負
荷抵抗が接続または開放される操作スイッチとが直列接
続されることにより、第1または第2の圧電振動子を励
振状態として、第2または第1の圧電振動子の負荷抵抗
を接続状態とすることによって伝送棒上に進行波を発生
させることができる。これにより、伝送棒に加圧接触さ
れるスライダおよびスライダに連動可能に連結されるテ
ーブルを所定の方向に駆動させることができる。
[Function] According to the ultrasonic linear motor and the slide table using the same, the high frequency power source is switchably connected to either the first or second piezoelectric vibrator, and the high frequency power source is switchably connected to either the first or second piezoelectric vibrator. By connecting in series a load resistor and an operation switch to which the load resistor is connected or disconnected to the other piezoelectric vibrator, the first or second piezoelectric vibrator is excited and the second or first piezoelectric vibrator is excited. By connecting the load resistance of the piezoelectric vibrator, a traveling wave can be generated on the transmission rod. Thereby, the slider that is pressed into contact with the transmission rod and the table that is operatively connected to the slider can be driven in a predetermined direction.

一方、第2または第1の圧電振動子の負荷抵抗を開放状
態とすることによって伝送棒上に定在波を発生させるこ
とができる。これにより、伝送棒とスライダとの間の摩
擦係数および摩耗を低減することができるので、スライ
ダおよびテーブルを手動で容易に駆動させることができ
る。
On the other hand, by opening the load resistance of the second or first piezoelectric vibrator, a standing wave can be generated on the transmission rod. This can reduce the coefficient of friction and wear between the transmission rod and the slider, so the slider and table can be easily driven manually.

また、第1の圧電振動子および第2の圧電振動子のどち
らにも高周波電源が接続されない場合には、伝送棒に加
圧接触されるスライダをセルフロック状態とすることが
できる。
Further, when a high frequency power source is not connected to either the first piezoelectric vibrator or the second piezoelectric vibrator, the slider that is pressed into contact with the transmission rod can be brought into a self-locking state.

[実施例] 第1図は本発明の一実施例である超音波リニアモータの
回路を示す概略構成図、第2図は本実施例の超音波リニ
アモータを用いたスライドテーブルを示す平面図、第3
図(a)および(b)は本実施例の超音波リニアモータ
の動作を示す説明図である。
[Example] Fig. 1 is a schematic configuration diagram showing a circuit of an ultrasonic linear motor according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a plan view showing a slide table using the ultrasonic linear motor of this embodiment. Third
Figures (a) and (b) are explanatory diagrams showing the operation of the ultrasonic linear motor of this embodiment.

まず、第2図により本実施例の超音波リニアモータを用
いたスライドテーブルの構成を説明する。
First, the configuration of the slide table using the ultrasonic linear motor of this embodiment will be explained with reference to FIG.

本実施例の超音波リニアモータを用いたスライドテーブ
ルは、たとえば、高周波電圧の印加により励振される第
1の圧電振動子1および第2の圧電振動子2と、これら
の第1および第2の圧電振動子1.2に固定される伝送
棒3と、この伝送棒3に加圧接触されるスライダ4とか
ら構成されている。そして、スライダ4に構造的に分離
してテーブル5が挟持され、さらにテーブル5がリニア
ガイド6によって案内され、軸方向に沿って直線駆動さ
れる構造となっている。
The slide table using the ultrasonic linear motor of this embodiment includes, for example, a first piezoelectric vibrator 1 and a second piezoelectric vibrator 2 excited by the application of a high-frequency voltage, and these first and second piezoelectric vibrators. It is composed of a transmission rod 3 fixed to a piezoelectric vibrator 1.2, and a slider 4 brought into pressure contact with the transmission rod 3. A table 5 is sandwiched between the slider 4 in a structurally separate manner, and the table 5 is further guided by a linear guide 6 and linearly driven along the axial direction.

第1および第2の圧電振動子1.2は、たとえば、ラン
ジュバン型の振動子が両端側からボルト締めされて円柱
形状に形成され、第1の圧電振動子lおよび第2の圧電
振動子2が本体7の左右にそれぞれ横置きに配設され、
縦振動の節の位置が本体7に固定されている。そして、
高周波電圧が印加されることによって、固定された基点
を中心に励振される構造となっている。
The first and second piezoelectric vibrators 1.2 are, for example, Langevin-type vibrators bolted together from both ends to form a cylindrical shape. are arranged horizontally on the left and right sides of the main body 7, respectively.
The position of the longitudinal vibration node is fixed to the main body 7. and,
It has a structure in which it is excited around a fixed base point by applying a high frequency voltage.

伝送棒3は、たとえばアルミニウムなどによって角柱形
状に形成され、その両端側が横置きに配設された第1お
よび第2の圧電振動子1.2の一端側にそれぞれ固定さ
れている。そして、たとえば発振側である第1の圧電振
動子1の励振によって、伝送棒3上にその軸方向に沿っ
て振動する進行波が形成され、吸収側の第2の圧電振動
子2によって進行波が吸収される構造となっている。
The transmission rod 3 is made of, for example, aluminum and has a prismatic shape, and both ends of the transmission rod 3 are fixed to one ends of the first and second piezoelectric vibrators 1.2, which are arranged horizontally. For example, by excitation of the first piezoelectric vibrator 1 on the oscillation side, a traveling wave that vibrates along the axial direction is formed on the transmission rod 3, and the traveling wave is generated by the second piezoelectric vibrator 2 on the absorption side. It has a structure that allows it to be absorbed.

スライダ4は、たとえばアルミニウムなどによって角筒
形状に形成され、その内部に図示しないスプリングが収
納され、このスプリングの圧着力によって伝送棒3に加
圧接触されている。そして、伝送棒3上に形成された進
行波によって、この進行波と逆方向への推力が発生され
、スライダ4が進行波と逆方向に駆動される構造となっ
ている。
The slider 4 is made of, for example, aluminum and has a rectangular tube shape. A spring (not shown) is housed inside the slider 4, and the slider 4 is pressed into contact with the transmission rod 3 by the compression force of the spring. The traveling wave formed on the transmission rod 3 generates a thrust in the direction opposite to the traveling wave, and the slider 4 is driven in the opposite direction to the traveling wave.

テーブル5は、その軸方向がスライダ4の両端に配設さ
れる連結板8によって分離された状態において挟持され
ている。また、テーブル5は、テーブル5の重量および
テーブル5に載置される搬送物の可搬重量による荷重方
向と、伝送棒3上の進行波の振動方向とが90度の位相
差をもって配設されている。そして、スライダ4の駆動
を拘束することなく、テーブル5がスライダ4の駆動に
連動して軸方向に沿って直線駆動される構造となってい
る。
The table 5 is held in a state where the table 5 is separated in the axial direction by connecting plates 8 disposed at both ends of the slider 4. Further, the table 5 is arranged so that the load direction due to the weight of the table 5 and the payload of the conveyed object placed on the table 5 and the vibration direction of the traveling wave on the transmission rod 3 have a phase difference of 90 degrees. ing. The structure is such that the table 5 is linearly driven along the axial direction in conjunction with the driving of the slider 4 without restricting the driving of the slider 4.

リニアガイド6は、テーブル5の駆動方向に沿って2本
並設され、テーブル5の駆動が2本のリニアガイド6に
よって案内されている。そして、テーブル5の重量およ
びテーブル5に載置される搬送物の可搬重量を受けなが
ら、テーブル5が安定に直線駆動される構造となってい
る。
Two linear guides 6 are arranged in parallel along the driving direction of the table 5, and the driving of the table 5 is guided by the two linear guides 6. The structure is such that the table 5 is stably linearly driven while receiving the weight of the table 5 and the payload of the transported object placed on the table 5.

そして、以上のように構成される本実施例の超音波リニ
アモータを用いたスライドテーブルは、たとえば第1図
のように、jJlおよび第2の圧電振動子1.2に高周
波電源9、切換スイッチ10、負荷抵抗11および操作
スイッチ12が接続され、切換スイッチ10によってス
ライダ4およびテーブル5の駆動方向と高周波電源9の
切断とが切り換えられ、また操作スイッチ12によって
セルフロック状態が切り換えられる構造となっている。
The slide table using the ultrasonic linear motor of the present embodiment configured as described above has jJl and the second piezoelectric vibrator 1.2, a high frequency power source 9, and a changeover switch, for example, as shown in FIG. 10, a load resistor 11 and an operation switch 12 are connected, and the changeover switch 10 switches the drive direction of the slider 4 and table 5 and the disconnection of the high frequency power source 9, and the operation switch 12 switches the self-locking state. ing.

次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

始めに、切換スイッチ10を第1図の状態、すなわち第
1の圧電振動子1に高周波電源9が接続される閉回路と
し、高周波電源9の印加電圧を第1の圧電振動子1に供
給する。そして、電圧が印加された発振側の第1の圧電
振動子1は、本体7に固定された基点を中心に実線の矢
印の方向に励振される。この時、第2の圧電振動子2に
は高周波電圧が印加されず、操作スイッチ12の閉状態
において負荷抵抗11が接続される。
First, the changeover switch 10 is set to the state shown in FIG. 1, that is, a closed circuit in which the high frequency power source 9 is connected to the first piezoelectric vibrator 1, and the applied voltage of the high frequency power source 9 is supplied to the first piezoelectric vibrator 1. . The first piezoelectric vibrator 1 on the oscillation side to which the voltage is applied is excited in the direction of the solid arrow around the base point fixed to the main body 7. At this time, no high frequency voltage is applied to the second piezoelectric vibrator 2, and the load resistor 11 is connected with the operation switch 12 in the closed state.

さらに、第1の圧電振動子1の励振によって、第1の圧
電振動子1に固定された伝送棒3の表面に、第3r!A
(a)のような横振動と縦振動とによって90度位相の
ずれた楕円振動による右方向への進行波が形成され、吸
収側である第2の圧電振動子2によって吸収される。そ
して、伝送棒3に加圧接触されたスライダ4が、伝送棒
3上に形成された進行波と逆方向、すなわち左方向に駆
動される。
Furthermore, due to the excitation of the first piezoelectric vibrator 1, a third r! A
A rightward traveling wave is formed by elliptical vibration with a phase shift of 90 degrees due to the transverse vibration and longitudinal vibration as shown in (a), and is absorbed by the second piezoelectric vibrator 2 on the absorption side. Then, the slider 4 that is brought into pressure contact with the transmission rod 3 is driven in the opposite direction to the traveling wave formed on the transmission rod 3, that is, to the left.

これにより、スライダ4に挟持されたテーブル5がリニ
アガイド6によって案内され、スライダ4の駆動に連動
して左方向に安定して直線駆動される。
As a result, the table 5 held by the slider 4 is guided by the linear guide 6, and is stably linearly driven to the left in conjunction with the drive of the slider 4.

続いて、切換スイッチ10を第1図の状態から点線の状
態、すなわち上記と逆に第2の圧電振動子2に高周波電
源9が接続される閉回路とした場合には、上記と同様に
電圧が印加された発振側の第2の圧電振動子2の励振に
よって、伝送棒3の表面に上記と逆方向、すなわち左方
向への進行波が形成され、左方向に駆動されていたスラ
イダ4が右方向に駆動される。
Next, when the changeover switch 10 is changed from the state shown in FIG. 1 to the state shown by the dotted line, that is, when the changeover switch 10 is changed to a closed circuit in which the high frequency power source 9 is connected to the second piezoelectric vibrator 2, contrary to the above, the voltage is changed as described above. is applied to the second piezoelectric vibrator 2 on the oscillation side, a traveling wave is formed on the surface of the transmission rod 3 in the opposite direction to that described above, that is, to the left, and the slider 4, which was being driven to the left, is Driven to the right.

このように、切換スイッチ10の切換によって、スライ
ダ4およびテーブル5をスライドテーブルの軸方向に沿
って駆動させることができるので、たとえばテーブル5
に搬送物を載置した場合には、テーブル5の駆動範囲に
おいて搬送物を搬送することができる。
In this way, by switching the changeover switch 10, the slider 4 and the table 5 can be driven along the axial direction of the slide table.
When an object is placed on the table 5, the object can be transported within the drive range of the table 5.

以上のように駆動される超音波リニアモータにおいて、
たとえば切換スイッチ10が中立状態、すなわち第1の
圧電振動子1および第2の圧電振動子2の両方に高周波
電源9が接続されない状態においては、伝送棒3に加圧
接触されるスライダ4がセルフロック状態となり、スラ
イダ4を手動で動かすことができない。従って、切換ス
イッチ10を切ることによって、伝送棒3とスライダ4
との間にブレーキ機能を発生させることができる。
In the ultrasonic linear motor driven as described above,
For example, when the changeover switch 10 is in a neutral state, that is, when the high frequency power source 9 is not connected to both the first piezoelectric vibrator 1 and the second piezoelectric vibrator 2, the slider 4 that is pressed into contact with the transmission rod 3 is self-selecting. It becomes locked and the slider 4 cannot be moved manually. Therefore, by turning off the changeover switch 10, the transmission rod 3 and slider 4 are
A brake function can be generated between the

この場合に、切換スイッチ10を第1の圧電振動子1ま
たは第2の圧電振動子2のどちらか一方、たとえば!!
1の圧電振動子1に高周波電源9が接続される閉回路と
し、閉じられていた操作スイッチ12を開いて負荷抵抗
11を開放状態、すなわち無限大として伝送棒3上に第
3図(b)のような定在波を発生させる。これにより、
発生された定在波の縦振動によって伝送棒3とスライダ
4との摩擦係数が非常に小さくなり、また定在波には横
振動、すなわちxi分の抵抗がないので摩耗を低減する
ことができるので、伝送棒3とスライダ4との間に超音
波リニアベアリング機能を発生させることができる。
In this case, the selector switch 10 can be set to either the first piezoelectric vibrator 1 or the second piezoelectric vibrator 2, for example! !
A closed circuit is formed in which a high frequency power source 9 is connected to the piezoelectric vibrator 1 of 1, and the closed operation switch 12 is opened to set the load resistor 11 to an open state, that is, infinite, and place it on the transmission rod 3 as shown in FIG. 3(b). Generates a standing wave like . This results in
The friction coefficient between the transmission rod 3 and the slider 4 becomes extremely small due to the longitudinal vibration of the generated standing wave, and since the standing wave has no transverse vibration, that is, no resistance corresponding to xi, wear can be reduced. Therefore, an ultrasonic linear bearing function can be generated between the transmission rod 3 and the slider 4.

従って、本実施例の超音波リニアモータおよびそれを用
いたスライドテーブルによれば、第1または第2の圧電
振動子1.2のどちらか一方に高周波電源9が接続され
、かつ第2または第1の圧電振動子2.1の他方に負荷
抵抗11とこの負荷抵抗11が接続または開放される操
作スイッチ12とが直列接続されることにより、たとえ
ば第1の圧電振動子1を励振状態として、第2の圧電振
動子2に負荷抵抗11を接続状態とすることによって伝
送棒3上に進行波を発生させ、スライダ4およびテーブ
ル5を所定の方向に駆動させることができる。
Therefore, according to the ultrasonic linear motor of this embodiment and the slide table using the same, the high frequency power source 9 is connected to either the first or second piezoelectric vibrator 1.2, and the high frequency power source 9 is connected to either the first or second piezoelectric vibrator 1.2. By connecting in series the load resistor 11 and the operation switch 12 to which the load resistor 11 is connected or opened to the other piezoelectric vibrator 2.1, the first piezoelectric vibrator 1 can be brought into an excited state, for example. By connecting the load resistor 11 to the second piezoelectric vibrator 2, a traveling wave can be generated on the transmission rod 3, and the slider 4 and table 5 can be driven in a predetermined direction.

一方、第2の圧電振動子2の負荷抵抗11を開放状態と
することによって伝送棒3上に定在波を発生させ、伝送
棒3とスライダ4との間の摩擦係数および摩耗を低減す
ることができるので、超音波リニアベアリング機能によ
ってスライダ4およびテーブル5を手動で駆動させるこ
とができる。
On the other hand, by opening the load resistance 11 of the second piezoelectric vibrator 2, a standing wave is generated on the transmission rod 3, and the friction coefficient and wear between the transmission rod 3 and the slider 4 are reduced. Therefore, the slider 4 and table 5 can be manually driven using the ultrasonic linear bearing function.

また、切換スイッチ10が切断状態、すなわち第1およ
び第2の圧電振動子1.2の両方に高周波電源9が接続
されない状態においては、伝送棒3に加圧接触されるス
ライダ4がセルフロック状態となり、伝送棒3とスライ
ダ4との間にブレーキ機能を発生させることができる。
Furthermore, when the changeover switch 10 is in the disconnected state, that is, when the high frequency power source 9 is not connected to both the first and second piezoelectric vibrators 1.2, the slider 4, which is brought into pressure contact with the transmission rod 3, is in a self-locking state. Therefore, a braking function can be generated between the transmission rod 3 and the slider 4.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき
具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。
As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples, but it should be noted that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Not even.

たとえば、本実施例の超音波リニアモータを用いたスラ
イドテーブルについては、第2図のような構造および形
状に限定されるものではなく、また超音波リニアモータ
を駆動する回路についても第1図に示すような回路構成
に限られるものではない。
For example, the slide table using the ultrasonic linear motor of this embodiment is not limited to the structure and shape shown in FIG. 2, and the circuit for driving the ultrasonic linear motor is also similar to that shown in FIG. The circuit configuration is not limited to that shown.

[発明の効果] 本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
[Effects of the Invention] Among the inventions disclosed in this application, the effects obtained by typical inventions are briefly described below.

(1)、高周波電圧の印加により励振される第1の圧電
振動子および第2の圧電振動子と、これらの第1および
第2の圧電振動子に固定される伝送棒と、この伝送棒に
加圧接触されるスライダとを備え、第1または第2の圧
電振動子のどちらか一方が励振されることにより伝送棒
上に一方向の進行波が形成され、かつこの進行波が第2
または第1の圧電振動子の他方により吸収され、この進
行波によりスライダに進行波と逆方向の推力が発生され
、この推力によりスライダが進行波と逆方向に駆動され
る超音波リニアモータにおいて、第1または第2の圧電
振動子のどちらか一方に高周波電源が切換可能に接続さ
れ、かつ第2または第Iの圧電振動子の他方に負荷抵抗
と、この負荷抵抗が接続または開放される操作スイッチ
とが直列接続されることにより、第1または第2の圧電
振動子を励振状態として、第2または第1の圧電振動子
の負荷抵抗を接続状態とすることにより伝送棒上に進行
波を発生させることができるので、伝送棒に加圧接触さ
れるスライダおよびスライダに連動可能に連結されるテ
ーブルを所定の方向に駆動させることができる。
(1) A first piezoelectric vibrator and a second piezoelectric vibrator excited by the application of a high-frequency voltage, a transmission rod fixed to these first and second piezoelectric vibrators, and a transmission rod attached to the transmission rod. When either the first or second piezoelectric vibrator is excited, a unidirectional traveling wave is formed on the transmission rod, and this traveling wave is
Alternatively, in an ultrasonic linear motor in which the traveling wave is absorbed by the other of the first piezoelectric vibrators, a thrust in the opposite direction to the traveling wave is generated on the slider, and the slider is driven in the opposite direction to the traveling wave by this thrust, An operation in which a high frequency power source is switchably connected to either the first or second piezoelectric vibrator, and a load resistor is connected or disconnected to the other of the second or I piezoelectric vibrator. By connecting the switch in series, the first or second piezoelectric vibrator is excited, and the load resistance of the second or first piezoelectric vibrator is connected, thereby generating a traveling wave on the transmission rod. Therefore, the slider that is brought into pressure contact with the transmission rod and the table that is operatively connected to the slider can be driven in a predetermined direction.

一方、第2または第1の圧電振動子の負荷抵抗を開放状
態とすることにより伝送棒上に定在波が発生され、伝送
棒とスライダとの間の摩擦係数および摩耗が低減される
ことにより、スライダおよびテーブルを手動で容易に駆
動させることができるので、ベアリング機能を備えた超
音波リニアモータおよびそれを用いたスライドテーブル
を得ることができる。
On the other hand, by opening the load resistance of the second or first piezoelectric vibrator, a standing wave is generated on the transmission rod, and the friction coefficient and wear between the transmission rod and the slider are reduced. Since the slider and table can be easily driven manually, it is possible to obtain an ultrasonic linear motor with a bearing function and a slide table using the same.

(2)、第1の圧電振動子および第2の圧電振動子のど
ちらにも高周波電源が接続されない場合には、伝送棒に
加圧接触されるスライダをセルフロック状態とすること
ができるので、ブレーキ機能を備えた超音波リニアモー
タおよびそれを用いたスライドテーブルを得ることがで
きる。
(2) When a high frequency power source is not connected to either the first piezoelectric vibrator or the second piezoelectric vibrator, the slider that is brought into pressure contact with the transmission rod can be brought into a self-locking state; An ultrasonic linear motor with a brake function and a slide table using the same can be obtained.

(3)、前記(1)および(2)により、第1および第
2の圧電振動子への高周波電源の接続および切断によっ
てスライダおよびテーブルを所定の方向に駆動させたり
、または所定の位置で停止させることができると同時に
、手動においても容易に駆動させることができるので、
調整および保守などに良好な超音波リニアモータおよび
それを用いたスライドテーブルを得ることができる。
(3) According to (1) and (2) above, the slider and table can be driven in a predetermined direction or stopped at a predetermined position by connecting and disconnecting the high frequency power supply to the first and second piezoelectric vibrators. At the same time, it can be easily driven manually as well.
It is possible to obtain an ultrasonic linear motor that is suitable for adjustment and maintenance, and a slide table using the same.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の一実施例である超音波リニアモータの
回路を示す概略構成図、第21!Iは本実施例の超音波
リニアモータを用いたスライドテーブルを示す平面図、
第3図(a)および(b)は本実施例の超音波リニアモ
ータの動作を示す説明図である。 1・・・第1の圧電振動子、 2・・・第2の圧電振動子、 3・・・伝送棒、 4・・・スライダ、 5・・・テーブル、 6・ ・ ・リニアガイド、 7・・・本体、 8・・・連結板、 9・・・高周波電源、 10・・・切換スイッチ、 11・・・負荷抵抗、 12・・・操作スイッチ。 (a) (b)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a circuit of an ultrasonic linear motor which is an embodiment of the present invention. I is a plan view showing a slide table using the ultrasonic linear motor of this embodiment,
FIGS. 3(a) and 3(b) are explanatory diagrams showing the operation of the ultrasonic linear motor of this embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...First piezoelectric vibrator, 2...Second piezoelectric vibrator, 3...Transmission rod, 4...Slider, 5...Table, 6...Linear guide, 7... ... Main body, 8... Connection plate, 9... High frequency power supply, 10... Changeover switch, 11... Load resistance, 12... Operation switch. (a) (b)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.高周波電圧の印加により励振される第1の圧電振動
子および第2の圧電振動子と、該第1および第2の圧電
振動子に固定される伝送棒と、該伝送棒に加圧接触され
るスライダとを備え、前記第1または第2の圧電振動子
のどちらか一方が励振されることにより前記伝送棒上に
一方向の進行波が形成され、かつ該進行波が前記第2ま
たは第1の圧電振動子の他方により吸収され、該進行波
により前記スライダに該進行波と逆方向の推力が発生さ
れ、該推力により前記スライダが前記進行波と逆方向に
駆動される超音波リニアモータであって、前記第1また
は第2の圧電振動子のどちらか一方に高周波電源が切換
可能に接続され、かつ前記第2または第1の圧電振動子
の他方に負荷抵抗と、該負荷抵抗が接続または開放され
る操作スイッチが直列接続され、前記第1または第2の
圧電振動子を励振状態として、前記第2または第1の圧
電振動子の負荷抵抗を接続状態とすることにより前記伝
送棒上に進行波を発生させ、一方前記第2または第1の
圧電振動子の負荷抵抗を開放状態とすることにより前記
伝送棒上に定在波を発生させ、該定在波の発生によって
前記伝送棒と前記スライダとの間の摩擦係数および摩耗
が低減されることにより、前記スライダを手動で容易に
駆動できることを特徴とする超音波リニアモータ。
1. A first piezoelectric vibrator and a second piezoelectric vibrator excited by application of a high frequency voltage, a transmission rod fixed to the first and second piezoelectric vibrators, and a transmission rod brought into pressure contact with the transmission rod. a slider, a unidirectional traveling wave is formed on the transmission rod by exciting either the first or second piezoelectric vibrator, and the traveling wave is transmitted to the second or first piezoelectric vibrator. an ultrasonic linear motor in which the traveling wave generates a thrust in the opposite direction to the traveling wave on the slider, and the thrust drives the slider in the opposite direction to the traveling wave. A high frequency power source is switchably connected to either the first or second piezoelectric vibrator, and a load resistor is connected to the other of the second or first piezoelectric vibrator. Alternatively, operating switches to be opened are connected in series, and the first or second piezoelectric vibrator is excited and the load resistance of the second or first piezoelectric vibrator is connected. A traveling wave is generated on the transmission rod, and a standing wave is generated on the transmission rod by opening the load resistance of the second or first piezoelectric vibrator. An ultrasonic linear motor characterized in that the slider can be easily driven manually by reducing the coefficient of friction and wear between the slider and the slider.
2.前記第1の圧電振動子および第2の圧電振動子のど
ちらにも高周波電源が接続されない場合に、前記伝送棒
に加圧接触される前記スライダがセルフロック状態とな
ることを特徴とする請求項1記載の超音波リニアモータ
2. Claim characterized in that when a high frequency power source is not connected to either the first piezoelectric vibrator or the second piezoelectric vibrator, the slider that is brought into pressure contact with the transmission rod is in a self-locking state. 1. The ultrasonic linear motor according to 1.
3.請求項1または2記載の超音波リニアモータを用い
、前記スライダに連動可能に連結されるテーブルを備え
てなるスライドテーブル。
3. A slide table comprising a table using the ultrasonic linear motor according to claim 1 or 2 and operatively connected to the slider.
JP2048883A 1990-02-28 1990-02-28 Ultrasonic linear motor and slide table using it Pending JPH03253268A (en)

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