JPH07123751A - リニア型超音波モータ - Google Patents
リニア型超音波モータInfo
- Publication number
- JPH07123751A JPH07123751A JP5287753A JP28775393A JPH07123751A JP H07123751 A JPH07123751 A JP H07123751A JP 5287753 A JP5287753 A JP 5287753A JP 28775393 A JP28775393 A JP 28775393A JP H07123751 A JPH07123751 A JP H07123751A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rod
- elastic body
- shaped elastic
- progressive vibration
- vibration wave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 移動体被駆動時に棒状弾性体の長手方向に発
生する反力によって、励振部材が破損しないような構造
を提供する。 【構成】 棒状弾性体１と、棒状弾性体１に波長λの進
行性振動波を発生させる励振部材５と、棒状弾性体１の
端部からｎλ／２〔但し、ｎは整数〕の位置に配置さ
れ、前記進行性振動波を減衰させる減衰部材６と、棒状
弾性体１の端部から（１＋２ｍ）λ／４〔但し、ｍは整
数〕の位置に配置され、棒状弾性体１を支持する支持部
材２，３とを有する。
生する反力によって、励振部材が破損しないような構造
を提供する。 【構成】 棒状弾性体１と、棒状弾性体１に波長λの進
行性振動波を発生させる励振部材５と、棒状弾性体１の
端部からｎλ／２〔但し、ｎは整数〕の位置に配置さ
れ、前記進行性振動波を減衰させる減衰部材６と、棒状
弾性体１の端部から（１＋２ｍ）λ／４〔但し、ｍは整
数〕の位置に配置され、棒状弾性体１を支持する支持部
材２，３とを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、棒状弾性体に進行性振
動波を発生させて移動体を駆動するリニア型超音波モー
タに関するものである。
動波を発生させて移動体を駆動するリニア型超音波モー
タに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置として、例えば、
「圧電／電歪アクチュエータ（内野研二著）ｐ１８３〜
ｐ１８４」には、伝播棒の両端部に圧電振動子を設け
て、一方の振動子で駆動を行い、他方の振動子で受波を
行うことにより、伝播棒に進行波を発生する構成が開示
されている。
「圧電／電歪アクチュエータ（内野研二著）ｐ１８３〜
ｐ１８４」には、伝播棒の両端部に圧電振動子を設け
て、一方の振動子で駆動を行い、他方の振動子で受波を
行うことにより、伝播棒に進行波を発生する構成が開示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の装置においては、圧電振動子（励振部材）が支持部材
を兼用しているので、移動体の被駆動時に伝播棒（棒状
弾性体）の長手方向に発生する反力を、その圧電振動子
が受けて、破損する可能性がある、という問題点があっ
た。
の装置においては、圧電振動子（励振部材）が支持部材
を兼用しているので、移動体の被駆動時に伝播棒（棒状
弾性体）の長手方向に発生する反力を、その圧電振動子
が受けて、破損する可能性がある、という問題点があっ
た。
【０００４】そこで、本発明は、移動体被駆動時に棒状
弾性体の長手方向に発生する反力によって、励振部材が
破損しないような構造のリニア型超音波モータを提供す
ることを目的とする。
弾性体の長手方向に発生する反力によって、励振部材が
破損しないような構造のリニア型超音波モータを提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明によるリニア型超音波モータの第１の解決手
段は、棒状弾性体（１）と、前記棒状弾性体に進行性振
動波を発生させる励振部材（５）と、前記励振部材とは
分離されて配置され、前記棒状弾性体を支持する支持部
材（２，３）とを有することを特徴とする。
に、本発明によるリニア型超音波モータの第１の解決手
段は、棒状弾性体（１）と、前記棒状弾性体に進行性振
動波を発生させる励振部材（５）と、前記励振部材とは
分離されて配置され、前記棒状弾性体を支持する支持部
材（２，３）とを有することを特徴とする。
【０００６】第２の解決手段は、棒状弾性体（１）と、
前記棒状弾性体の略中央部に配置され、その棒状弾性体
に進行性振動波を発生させる励振部材（５）と、前記棒
状弾性体の前記励振部材の両側であって前記棒状弾性体
の端部よりも内側に配置され、前記棒状弾性体を支持す
る第１及び第２の支持部材（２，３）とを有することを
特徴とする。
前記棒状弾性体の略中央部に配置され、その棒状弾性体
に進行性振動波を発生させる励振部材（５）と、前記棒
状弾性体の前記励振部材の両側であって前記棒状弾性体
の端部よりも内側に配置され、前記棒状弾性体を支持す
る第１及び第２の支持部材（２，３）とを有することを
特徴とする。
【０００７】第３の解決手段は、棒状弾性体（１）と、
前記棒状弾性体に波長λの進行性振動波を発生させる励
振部材（５）と、前記棒状弾性体の端部からｎλ／２
〔但し、ｎは整数〕の位置に配置され、前記進行性振動
波を減衰させる減衰部材（６）と、前記棒状弾性体の端
部から（１＋２ｍ）λ／４〔但し、ｍは整数〕の位置に
配置され、前記棒状弾性体を支持する支持部材（２，
３）とを有することを特徴とする。
前記棒状弾性体に波長λの進行性振動波を発生させる励
振部材（５）と、前記棒状弾性体の端部からｎλ／２
〔但し、ｎは整数〕の位置に配置され、前記進行性振動
波を減衰させる減衰部材（６）と、前記棒状弾性体の端
部から（１＋２ｍ）λ／４〔但し、ｍは整数〕の位置に
配置され、前記棒状弾性体を支持する支持部材（２，
３）とを有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】第１の解決手段においては、励振部材に対し
て、支持部材を構造的に分離したので、移動体の被駆動
時に発生する反力は、励振部材に悪影響を与えることが
なくない。
て、支持部材を構造的に分離したので、移動体の被駆動
時に発生する反力は、励振部材に悪影響を与えることが
なくない。
【０００９】第２の解決手段においては、棒状弾性体の
両端付近で支持部材によって支持するので、安定して支
持することができる。
両端付近で支持部材によって支持するので、安定して支
持することができる。
【００１０】第３の解決手段においては、励振部材や減
衰部材に対して、分離して配置される支持部材を、振動
の節の位置に配置したので、支持による損失を最小にす
ることが可能となる。
衰部材に対して、分離して配置される支持部材を、振動
の節の位置に配置したので、支持による損失を最小にす
ることが可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、図面等を参照して、実施例につき、本
発明を詳細に説明する。図１は、本発明によるリニア型
超音波モータの実施例を示す図である。棒状弾性体１
は、２本の支持部材２、３により、固定部４ａ，４ｂに
支持されている。また、棒状弾性体１には、進行性振動
波を発生させるための圧電素子群５ａ〜５ｆと、進行性
振動波を吸収するための圧電素子６ａ，６ｂとが配置さ
れている。
発明を詳細に説明する。図１は、本発明によるリニア型
超音波モータの実施例を示す図である。棒状弾性体１
は、２本の支持部材２、３により、固定部４ａ，４ｂに
支持されている。また、棒状弾性体１には、進行性振動
波を発生させるための圧電素子群５ａ〜５ｆと、進行性
振動波を吸収するための圧電素子６ａ，６ｂとが配置さ
れている。
【００１２】圧電素子群５ａ〜５ｆは、図１に示すよう
に、圧電素子５ａ，５ｂ，５ｅ，５ｆが第１の方向に分
極処理され、圧電素子５ｃ，５ｄが第１の方向とは逆の
方向に分極処理されている。そして、圧電素子５ａ，５
ｃ，５ｅには、端子Ａから第１の高周波電圧が印加さ
れ、圧電素子５ｂ，５ｄ，５ｆには、第１の高周波電圧
とはπ／２だけ位相のシフトした第２の高周波電圧が端
子Ｂから印加される。これにより、棒状振動体１に進行
性振動波が発生し、移動体９が駆動される。
に、圧電素子５ａ，５ｂ，５ｅ，５ｆが第１の方向に分
極処理され、圧電素子５ｃ，５ｄが第１の方向とは逆の
方向に分極処理されている。そして、圧電素子５ａ，５
ｃ，５ｅには、端子Ａから第１の高周波電圧が印加さ
れ、圧電素子５ｂ，５ｄ，５ｆには、第１の高周波電圧
とはπ／２だけ位相のシフトした第２の高周波電圧が端
子Ｂから印加される。これにより、棒状振動体１に進行
性振動波が発生し、移動体９が駆動される。
【００１３】移動体９は、棒状弾性体１と摺接する摺動
部９ａと、棒状弾性体１に摺動部９ａを加圧する加圧部
材９ｂと、加圧部材９ｂの加圧力を均一化する加圧板９
ｃと、固定部４ｃ上を転がる車輪９ｄとから構成されて
いる。
部９ａと、棒状弾性体１に摺動部９ａを加圧する加圧部
材９ｂと、加圧部材９ｂの加圧力を均一化する加圧板９
ｃと、固定部４ｃ上を転がる車輪９ｄとから構成されて
いる。
【００１４】圧電素子６ａは、抵抗７ａとコイル８ａ
を、圧電素子６ｂは、抵抗７ｂとコイル８ｂを介して、
それぞれグランド端子Ｇに接続されている。棒状弾性体
１に発生した振動エネルギーの一部は、圧電素子６ａ又
は圧電素子６ｂによって、電気エネルギーに変換され、
抵抗７（７ａ，７ｂ）とコイル８（８ａ，８ｂ）によっ
て消費される。なお、棒状弾性体１もグランド端子Ｇに
接続されている。
を、圧電素子６ｂは、抵抗７ｂとコイル８ｂを介して、
それぞれグランド端子Ｇに接続されている。棒状弾性体
１に発生した振動エネルギーの一部は、圧電素子６ａ又
は圧電素子６ｂによって、電気エネルギーに変換され、
抵抗７（７ａ，７ｂ）とコイル８（８ａ，８ｂ）によっ
て消費される。なお、棒状弾性体１もグランド端子Ｇに
接続されている。
【００１５】図２は、本実施例によるリニア型超音波モ
ータの棒状振動体の右端部を示す詳細図であって、棒状
振動体１に設けられる支持部材３と、進行性振動波を吸
収するための圧電素子６ｂの配置を示している。圧電素
子６ｂは、棒状弾性体１に発生する進行性振動波の波長
をλとすると、図２に示すように、棒状弾性体１の端面
からｎλ／２〔但し、ｎは整数〕の位置に配置されてい
る。また、支持部材３は、棒状弾性体１の端面から（１
＋２ｍ）λ／４〔但し、ｍは整数〕の位置に配置されて
いる。なお、棒状振動体１の左端部においても、支持部
材２と圧電素子６ａとの配置関係は同様である。
ータの棒状振動体の右端部を示す詳細図であって、棒状
振動体１に設けられる支持部材３と、進行性振動波を吸
収するための圧電素子６ｂの配置を示している。圧電素
子６ｂは、棒状弾性体１に発生する進行性振動波の波長
をλとすると、図２に示すように、棒状弾性体１の端面
からｎλ／２〔但し、ｎは整数〕の位置に配置されてい
る。また、支持部材３は、棒状弾性体１の端面から（１
＋２ｍ）λ／４〔但し、ｍは整数〕の位置に配置されて
いる。なお、棒状振動体１の左端部においても、支持部
材２と圧電素子６ａとの配置関係は同様である。
【００１６】図３は、図２の棒状振動体の右端部におけ
る波動の挙動を示す説明図である。なお、説明を容易に
するために、ｎ＝ｍ＝１の場合を示しており、また、図
３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、時系列に並べてある。各図
は、圧電素子群５ａ〜５ｆによって起たされた進行性振
動波の原波ｘを細い実線により示し、端面で反射された
反射波ｙを細い点線により示し、原波と反射波との合成
波ｚを太い実線により示してある。
る波動の挙動を示す説明図である。なお、説明を容易に
するために、ｎ＝ｍ＝１の場合を示しており、また、図
３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、時系列に並べてある。各図
は、圧電素子群５ａ〜５ｆによって起たされた進行性振
動波の原波ｘを細い実線により示し、端面で反射された
反射波ｙを細い点線により示し、原波と反射波との合成
波ｚを太い実線により示してある。
【００１７】圧電素子６ｂの左側の合成波ｚの挙動に注
目すると、例えば、最大振幅点Ａは、時間の経過と共
に、左から右方向に進行していることがわかる。また、
圧電素子６ｂの右側の合成波ｚの挙動に注目すると、例
えば、最小振幅点Ｂは、時間の経過に関係なく端面から
λ／４の定位置に存在することがわかる。この位置に支
持部材３を配置してある。
目すると、例えば、最大振幅点Ａは、時間の経過と共
に、左から右方向に進行していることがわかる。また、
圧電素子６ｂの右側の合成波ｚの挙動に注目すると、例
えば、最小振幅点Ｂは、時間の経過に関係なく端面から
λ／４の定位置に存在することがわかる。この位置に支
持部材３を配置してある。
【００１８】従って、本実施例のような構成にすること
により、進行性振動波を吸収するための圧電素子６ｂ
の、左側の合成波ｚは進行性の振動波になり、右側の合
成波ｚは端面からλ／４の位置に節を有する定在波にな
る。
により、進行性振動波を吸収するための圧電素子６ｂ
の、左側の合成波ｚは進行性の振動波になり、右側の合
成波ｚは端面からλ／４の位置に節を有する定在波にな
る。
【００１９】そこで、圧電素子６ｂの左側に発生する進
行性振動波によって、移動体９を駆動し、右側の定在波
の節の位置において支持することにより、理想的な支持
構造を有するリニア型超音波モータを提供できることに
なる。なお、棒状弾性体１の左端部における挙動も同様
である。
行性振動波によって、移動体９を駆動し、右側の定在波
の節の位置において支持することにより、理想的な支持
構造を有するリニア型超音波モータを提供できることに
なる。なお、棒状弾性体１の左端部における挙動も同様
である。
【００２０】
【発明の効果】以上詳しく説明したように、請求項１に
よれば、励振部材に対して、支持部材を構造的に分離し
たので、移動体の被駆動時に発生する反力は、励振部材
に悪影響を与えることがなくなり、励振部材が破損させ
ることを防止できる。
よれば、励振部材に対して、支持部材を構造的に分離し
たので、移動体の被駆動時に発生する反力は、励振部材
に悪影響を与えることがなくなり、励振部材が破損させ
ることを防止できる。
【００２１】請求項２によれば、棒状弾性体の両端付近
で支持部材によって支持するので、安定して支持するこ
とができる。
で支持部材によって支持するので、安定して支持するこ
とができる。
【００２２】請求項３によれば、励振部材や減衰部材に
対して、分離して配置される支持部材を、振動の節の位
置に配置したので、支持による損失を最小にすることが
可能となり、駆動効率が向上する、という効果がある。
対して、分離して配置される支持部材を、振動の節の位
置に配置したので、支持による損失を最小にすることが
可能となり、駆動効率が向上する、という効果がある。
【図１】本発明によるリニア型超音波モータの実施例を
示す図である。
示す図である。
【図２】本実施例によるリニア型超音波モータの棒状振
動体の右端部を示す詳細図である。
動体の右端部を示す詳細図である。
【図３】図２の棒状振動体の右端部における波動の挙動
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１ 棒状弾性体 ２、３ 支持部材 ４ａ，４ｂ 固定部 ５ａ〜５ｆ 圧電素子 ６ａ，６ｂ 圧電素子 ９ 移動体
Claims (3)
- 【請求項１】 棒状弾性体と、 前記棒状弾性体に進行性振動波を発生させる励振部材
と、 前記励振部材とは分離されて配置され、前記棒状弾性体
を支持する支持部材とを有することを特徴とするリニア
型超音波モータ。 - 【請求項２】 棒状弾性体と、 前記棒状弾性体の略中央部に配置され、その棒状弾性体
に進行性振動波を発生させる励振部材と、 前記棒状弾性体の前記励振部材の両側であって前記棒状
弾性体の端部よりも内側に配置され、前記棒状弾性体を
支持する第１及び第２の支持部材とを有することを特徴
とするリニア型超音波モータ。 - 【請求項３】 棒状弾性体と、 前記棒状弾性体に波長λの進行性振動波を発生させる励
振部材と、 前記棒状弾性体の端部からｎλ／２〔但し、ｎは整数〕
の位置に配置され、前記進行性振動波を減衰させる減衰
部材と、 前記棒状弾性体の端部から（１＋２ｍ）λ／４〔但し、
ｍは整数〕の位置に配置され、前記棒状弾性体を支持す
る支持部材とを有することを特徴とするリニア型超音波
モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5287753A JPH07123751A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | リニア型超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5287753A JPH07123751A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | リニア型超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07123751A true JPH07123751A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17721319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5287753A Pending JPH07123751A (ja) | 1993-10-22 | 1993-10-22 | リニア型超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123751A (ja) |
-
1993
- 1993-10-22 JP JP5287753A patent/JPH07123751A/ja active Pending
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