JPH0584154B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0584154B2 JPH0584154B2 JP59259889A JP25988984A JPH0584154B2 JP H0584154 B2 JPH0584154 B2 JP H0584154B2 JP 59259889 A JP59259889 A JP 59259889A JP 25988984 A JP25988984 A JP 25988984A JP H0584154 B2 JPH0584154 B2 JP H0584154B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- elastic body
- electrostrictive
- electrostrictive element
- output shaft
- copper foil
- Prior art date
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-
- 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
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
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、信号が入力すると、電歪素子が変形
して回転力を発生する電歪モータに関するもので
ある。
して回転力を発生する電歪モータに関するもので
ある。
（従来例の構成とその問題点）
近年、高周波信号が入力したときに円板状電歪
素子の表面に生じる表面波を用いて、回転力を発
生する電歪モータが試作、研究され、その結果が
文献（特開昭58−148682号）に紹介されている
が、未だ、量産市販品は発表されておらず、又、
量産に適した構成を開示した文献も出ていない。
素子の表面に生じる表面波を用いて、回転力を発
生する電歪モータが試作、研究され、その結果が
文献（特開昭58−148682号）に紹介されている
が、未だ、量産市販品は発表されておらず、又、
量産に適した構成を開示した文献も出ていない。
（発明の目的）
本発明の目的は、性能、品質、価格等の面で、
量産性の優れた電歪モータを提供することにあ
る。
量産性の優れた電歪モータを提供することにあ
る。
（発明の構成）
本発明は、印刷配線基板を通じて高周波信号が
入力して、印刷配線基板にクツシヨン材を介して
固着された電歪素子が振動すると、電歪素子に固
着した弾性体の表面に円周方向の横波進行波が発
生して、出力軸の一端に固着され、且つ、出力軸
に装着されたバネ手段により弾性体に圧接される
回転板が円周方向に回転するものである。
入力して、印刷配線基板にクツシヨン材を介して
固着された電歪素子が振動すると、電歪素子に固
着した弾性体の表面に円周方向の横波進行波が発
生して、出力軸の一端に固着され、且つ、出力軸
に装着されたバネ手段により弾性体に圧接される
回転板が円周方向に回転するものである。
（実施例の説明）
以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
第１図は、本発明の一実施例における電歪モー
タの断面図を示すもので、１０は上面中央部に凹
部１０ａを形設した電歪モータの筐体、１１は端
子部１１ａ及びこの端子部１１ａに設けた銅箔部
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（第２図参照）を有する
環状の印刷配線基板で、この印刷配線基板１１は
筐体１０の上部に固着される。１２は印刷配線基
板１１の下面に接着、固定された、フエルト、ス
ポンジ等の弾性部材から成る環状のクツシヨン
材、１３は、第２図の電歪素子分極・配線図に示
すように、表面に12箇の表面電極部ｅ，ｆ，ｇ，
ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ及びｐを分けて
設け、裏面に１つの裏面電極部を設けた、チタン
酸ジルコン酸鉛等から成る環状の電歪素子で、こ
の電歪素子１３は、クツシヨン材１２に変形可能
な状態で接着、固定された上、表面電極部ｅ乃至
ｊがジヤンパー線１３ａを介して銅箔部１１ｃ
に、表面電極部ｋ乃至ｐがジヤンパー線１３ａを
介して銅箔部１１ｂに、且つ、裏面電極部がジヤ
ンパー線１３ｂを介して銅箔部１１ｄにそれぞれ
接続され、印刷配線基板１１の端子部１１ａの銅
箔部１１ｂ，１１ｃ及び１１ｄに高周波信号を印
加して、各表面電極部ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，
ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐ毎にプラスの信号が入力
し、裏面電極部にマイナスの信号が入力すると、
電歪素子１３の表面電極部ｅ，ｋ，ｇ，ｍ，ｉ及
びｏが矢印で示したように円周方向に縮み、電歪
素子１３の表面電極部ｆ，ｌ，ｈ，ｎ，ｊ及びｐ
が矢印で示したように円周方向に伸びる。１４は
電歪素子１３の表面に接着した、鋼、黄銅等の金
属から成る環状の弾性体、１５は摩擦係数が大き
く、耐摩耗性の優れた樹脂等で形成された円環状
のフエーシング部１６を周縁部に接着した円形の
回転板、１７は一端に回転板１５を嵌着した出力
軸、１８は出力軸１７の中間部を筐体１０の凹部
１０ａの底面に回動自在に支持したボールベアリ
ング、１９は出力軸１７に嵌着した止め輪、２０
はボールベアリング１８と止め輪１９との間に介
装した圧縮コイルバネで、この圧縮コイルバネ２
０の伸張力によつて出力軸１７を図中を上方に付
勢して、回転板１５のフエーシング部１６を弾性
体１４に圧接させる。２１は筐体１０の底部に嵌
着した底板で、この底板２１により筐体１０の内
部に異物が入るのを防止している。
タの断面図を示すもので、１０は上面中央部に凹
部１０ａを形設した電歪モータの筐体、１１は端
子部１１ａ及びこの端子部１１ａに設けた銅箔部
１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ（第２図参照）を有する
環状の印刷配線基板で、この印刷配線基板１１は
筐体１０の上部に固着される。１２は印刷配線基
板１１の下面に接着、固定された、フエルト、ス
ポンジ等の弾性部材から成る環状のクツシヨン
材、１３は、第２図の電歪素子分極・配線図に示
すように、表面に12箇の表面電極部ｅ，ｆ，ｇ，
ｈ，ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ及びｐを分けて
設け、裏面に１つの裏面電極部を設けた、チタン
酸ジルコン酸鉛等から成る環状の電歪素子で、こ
の電歪素子１３は、クツシヨン材１２に変形可能
な状態で接着、固定された上、表面電極部ｅ乃至
ｊがジヤンパー線１３ａを介して銅箔部１１ｃ
に、表面電極部ｋ乃至ｐがジヤンパー線１３ａを
介して銅箔部１１ｂに、且つ、裏面電極部がジヤ
ンパー線１３ｂを介して銅箔部１１ｄにそれぞれ
接続され、印刷配線基板１１の端子部１１ａの銅
箔部１１ｂ，１１ｃ及び１１ｄに高周波信号を印
加して、各表面電極部ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉ，ｊ，
ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐ毎にプラスの信号が入力
し、裏面電極部にマイナスの信号が入力すると、
電歪素子１３の表面電極部ｅ，ｋ，ｇ，ｍ，ｉ及
びｏが矢印で示したように円周方向に縮み、電歪
素子１３の表面電極部ｆ，ｌ，ｈ，ｎ，ｊ及びｐ
が矢印で示したように円周方向に伸びる。１４は
電歪素子１３の表面に接着した、鋼、黄銅等の金
属から成る環状の弾性体、１５は摩擦係数が大き
く、耐摩耗性の優れた樹脂等で形成された円環状
のフエーシング部１６を周縁部に接着した円形の
回転板、１７は一端に回転板１５を嵌着した出力
軸、１８は出力軸１７の中間部を筐体１０の凹部
１０ａの底面に回動自在に支持したボールベアリ
ング、１９は出力軸１７に嵌着した止め輪、２０
はボールベアリング１８と止め輪１９との間に介
装した圧縮コイルバネで、この圧縮コイルバネ２
０の伸張力によつて出力軸１７を図中を上方に付
勢して、回転板１５のフエーシング部１６を弾性
体１４に圧接させる。２１は筐体１０の底部に嵌
着した底板で、この底板２１により筐体１０の内
部に異物が入るのを防止している。
このように構成された本実施例では、高周波電
源部からの導線を接続した端子部１１ａを通じて
銅箔部１１ｂと銅箔部１１ｄとの間に高周波信号
に印加すると共に、銅箔部１１ｃと銅箔部１１ｄ
との間に、この高周波信号より90度位相のずれた
高周波信号を印加すると、電歪素子１３が円周方
向に振動して、電歪素子１３に一体に接着された
弾性体１４の下面が上下方向に変位する。する
と、弾性体１４の下面に３つの山と３つの谷とが
形成されると共に、その３つの山と３つの谷とが
円周方向に回転する横波進行波が生じて、弾性体
１４に圧接しているフエーシング部１６を３点で
支持しながら円周方向に回転させるので、回転板
１５は出力軸１７と共に円周方向に回転する。と
ころで、弾性体１４からフエーシング部１６に伝
達される回転力は、弾性体１４とフエーシング部
１６の間の摩擦力によつて決まるが、その摩擦力
は弾性体１４とフエーシング部１６との間の摩擦
係数と、その間の接触圧力、即ち、圧縮コイルバ
ネ２０の伸張力とによつて決まるので、フエーシ
ング部１６を弾性体１４の材質に対して摩擦係数
の高い材質で形成すると共に、弾性体１４にフエ
ーシング部１６を強く押し付ければ、出力軸１７
に負荷が掛かつて、回転に制動が加わつても、相
当の回転力を出力することができる。即ち、電歪
モータの出力トルクは圧縮コイルバネ２０の伸張
力によつて変わり、低過ぎると回転力がほとんど
出力されなくなり、又、大き過ぎると回転力は出
力が出易いが、弾性体１４の表面に発生している
横波進行波の横波振幅を圧縮減少させるため、出
力軸の回転が遅くなる。従つて、目標の出力回転
数と回転力とを得るには圧縮コイルバネ２０の圧
力を一定の値にすることが、量産モータの性能、
品質を確保するために重要な条件となる。
源部からの導線を接続した端子部１１ａを通じて
銅箔部１１ｂと銅箔部１１ｄとの間に高周波信号
に印加すると共に、銅箔部１１ｃと銅箔部１１ｄ
との間に、この高周波信号より90度位相のずれた
高周波信号を印加すると、電歪素子１３が円周方
向に振動して、電歪素子１３に一体に接着された
弾性体１４の下面が上下方向に変位する。する
と、弾性体１４の下面に３つの山と３つの谷とが
形成されると共に、その３つの山と３つの谷とが
円周方向に回転する横波進行波が生じて、弾性体
１４に圧接しているフエーシング部１６を３点で
支持しながら円周方向に回転させるので、回転板
１５は出力軸１７と共に円周方向に回転する。と
ころで、弾性体１４からフエーシング部１６に伝
達される回転力は、弾性体１４とフエーシング部
１６の間の摩擦力によつて決まるが、その摩擦力
は弾性体１４とフエーシング部１６との間の摩擦
係数と、その間の接触圧力、即ち、圧縮コイルバ
ネ２０の伸張力とによつて決まるので、フエーシ
ング部１６を弾性体１４の材質に対して摩擦係数
の高い材質で形成すると共に、弾性体１４にフエ
ーシング部１６を強く押し付ければ、出力軸１７
に負荷が掛かつて、回転に制動が加わつても、相
当の回転力を出力することができる。即ち、電歪
モータの出力トルクは圧縮コイルバネ２０の伸張
力によつて変わり、低過ぎると回転力がほとんど
出力されなくなり、又、大き過ぎると回転力は出
力が出易いが、弾性体１４の表面に発生している
横波進行波の横波振幅を圧縮減少させるため、出
力軸の回転が遅くなる。従つて、目標の出力回転
数と回転力とを得るには圧縮コイルバネ２０の圧
力を一定の値にすることが、量産モータの性能、
品質を確保するために重要な条件となる。
第３図は、本発明の他の実施例の構成を示すも
ので、第１図の符号と同一符号のものは同一部分
を示しており、又、２２は電歪モータの有底円筒
状の筐体、２３は中心部にボールベアリング１８
を取り付けた筐体２２の天板、２４は端子部２４
ａ及び銅箔部（図示しない）を設けた円板状の印
刷配線基板で、この印刷配線基板２４は、その上
面にクツシヨン材１２、電歪素子１３及び弾性体
１４を順次接着、固定し、且つ、電歪素子１３の
表面電極部ｅ乃至ｊがジヤンパー線１３ａを介し
て１つの銅箔部に、電歪素子１３の表面電極部ｋ
乃至ｐがジヤンパー線１３ａを介して他の銅箔部
に、裏面電極部がジヤンパー線１３ｂを介して更
に他の銅箔部にそれぞれ接続されたものが、筐体
２２の下部に固着される。２５は中央部に凹部２
５ａを形設した回転板で、回転板２５の下面周縁
部には環状のフエーシング部１６が接着されてい
る。２６はボールベアリング１８と回転板２５の
凹部２５ａの底面との間に介装した圧縮コイルバ
ネで、この圧縮コイルバネ２６の伸張力によつて
出力軸１７を図中を下方に付勢して、回転板２５
のフエーシング部１６を弾性体１４に圧接させ
る。
ので、第１図の符号と同一符号のものは同一部分
を示しており、又、２２は電歪モータの有底円筒
状の筐体、２３は中心部にボールベアリング１８
を取り付けた筐体２２の天板、２４は端子部２４
ａ及び銅箔部（図示しない）を設けた円板状の印
刷配線基板で、この印刷配線基板２４は、その上
面にクツシヨン材１２、電歪素子１３及び弾性体
１４を順次接着、固定し、且つ、電歪素子１３の
表面電極部ｅ乃至ｊがジヤンパー線１３ａを介し
て１つの銅箔部に、電歪素子１３の表面電極部ｋ
乃至ｐがジヤンパー線１３ａを介して他の銅箔部
に、裏面電極部がジヤンパー線１３ｂを介して更
に他の銅箔部にそれぞれ接続されたものが、筐体
２２の下部に固着される。２５は中央部に凹部２
５ａを形設した回転板で、回転板２５の下面周縁
部には環状のフエーシング部１６が接着されてい
る。２６はボールベアリング１８と回転板２５の
凹部２５ａの底面との間に介装した圧縮コイルバ
ネで、この圧縮コイルバネ２６の伸張力によつて
出力軸１７を図中を下方に付勢して、回転板２５
のフエーシング部１６を弾性体１４に圧接させ
る。
このように構成された本実施例では、高周波電
源部からの導線を接続した端子部２４ａを通じて
２つの端子の間に高周波信号に印加すると共に、
他の２つの端子の間に、この高周波信号より90度
位相のずれた高周波信号を印加すると、電歪素子
１３が円周方向に振動して、電歪素子１３に一体
に接着された弾性体１４の下面が上下方向に変位
する。すると、弾性体１４の下面に３つの山と３
つの谷とが形成されると共に、その３つの山と３
つの谷とが円周方向に回転する横波進行波が生じ
て、弾性体１４に圧接しているフエーシング部１
６を３点で支持しながら円周方向に回転させるの
で、回転板２５は出力軸１７と共に円周方向に回
転する。
源部からの導線を接続した端子部２４ａを通じて
２つの端子の間に高周波信号に印加すると共に、
他の２つの端子の間に、この高周波信号より90度
位相のずれた高周波信号を印加すると、電歪素子
１３が円周方向に振動して、電歪素子１３に一体
に接着された弾性体１４の下面が上下方向に変位
する。すると、弾性体１４の下面に３つの山と３
つの谷とが形成されると共に、その３つの山と３
つの谷とが円周方向に回転する横波進行波が生じ
て、弾性体１４に圧接しているフエーシング部１
６を３点で支持しながら円周方向に回転させるの
で、回転板２５は出力軸１７と共に円周方向に回
転する。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、電歪モ
ータの出力回転数と回転力とを決めるフエーシン
グ部と弾性体との接触圧力を圧縮コイルバネによ
つて設定しているので、板バネ等に比べてバネの
撓み量が多く取れて、圧力の設定が安定すると共
に、モータの回転力、回転数によつて決まるモー
タの出力性能も安定に保たれて、性能、品質の安
定した電歪モータを量産できる利点がある。又、
圧縮コイルバネを環状の電歪素子及び環状の弾性
体の内側に内蔵して、筐体の外に圧縮コイルバネ
を突出させることなく、寸法の長い圧縮コイルバ
ネを使用できるので、各種装置への取付性、使用
性のよいモータを高性能を保ちつつ、実現するこ
とができる利点がある。
ータの出力回転数と回転力とを決めるフエーシン
グ部と弾性体との接触圧力を圧縮コイルバネによ
つて設定しているので、板バネ等に比べてバネの
撓み量が多く取れて、圧力の設定が安定すると共
に、モータの回転力、回転数によつて決まるモー
タの出力性能も安定に保たれて、性能、品質の安
定した電歪モータを量産できる利点がある。又、
圧縮コイルバネを環状の電歪素子及び環状の弾性
体の内側に内蔵して、筐体の外に圧縮コイルバネ
を突出させることなく、寸法の長い圧縮コイルバ
ネを使用できるので、各種装置への取付性、使用
性のよいモータを高性能を保ちつつ、実現するこ
とができる利点がある。
第１図は本発明の一実施例における電歪モータ
の断面図、第２図は本発明の一実施例における電
歪素子の分極・配線図、第３図は本発明の他の実
施例における電歪モータの断面図である。 １０，２２……筐体、１１，２４……印刷配線
基板、１２……クツシヨン材、１３……電歪素
子、１４……弾性体、１５，２５……回転板、１
７……出力軸、１８……軸受、２０，２６……圧
縮コイルバネ（バネ手段）。
の断面図、第２図は本発明の一実施例における電
歪素子の分極・配線図、第３図は本発明の他の実
施例における電歪モータの断面図である。 １０，２２……筐体、１１，２４……印刷配線
基板、１２……クツシヨン材、１３……電歪素
子、１４……弾性体、１５，２５……回転板、１
７……出力軸、１８……軸受、２０，２６……圧
縮コイルバネ（バネ手段）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 筐体に固定した印刷配線基板と、 前記印刷配線基板にクツシヨン材を介して固着
した電歪素子と、 前記電歪素子の表面に固着した弾性体と、 出力軸を固着した回転板と、 前記出力軸の前記電歪素子及び前記弾性体の内
側の位置に装着して、前記回転板を前記弾性体に
圧接させるコイルバネと、 が具備されていることを特徴とする電歪モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259889A JPS61139282A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 電歪モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259889A JPS61139282A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 電歪モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61139282A JPS61139282A (ja) | 1986-06-26 |
| JPH0584154B2 true JPH0584154B2 (ja) | 1993-12-01 |
Family
ID=17340342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59259889A Granted JPS61139282A (ja) | 1984-12-11 | 1984-12-11 | 電歪モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61139282A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0294102B1 (en) * | 1987-06-04 | 1994-10-12 | Seiko Instruments Inc. | Travelling-wave motor |
| JPH01110069A (ja) * | 1987-10-22 | 1989-04-26 | Asmo Co Ltd | 超音波モータ |
| JPH02114392U (ja) * | 1989-03-01 | 1990-09-13 | ||
| US5192890A (en) * | 1989-09-25 | 1993-03-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration driven actuator |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996883A (ja) * | 1982-11-25 | 1984-06-04 | Canon Inc | 振動波によって駆動される振動波モータ |
| JPS59175982A (ja) * | 1983-03-28 | 1984-10-05 | キヤノン株式会社 | 駆動装置 |
-
1984
- 1984-12-11 JP JP59259889A patent/JPS61139282A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61139282A (ja) | 1986-06-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |