JPH082186B2 - 振動波モータ - Google Patents
振動波モータInfo
- Publication number
- JPH082186B2 JPH082186B2 JP59203608A JP20360884A JPH082186B2 JP H082186 B2 JPH082186 B2 JP H082186B2 JP 59203608 A JP59203608 A JP 59203608A JP 20360884 A JP20360884 A JP 20360884A JP H082186 B2 JPH082186 B2 JP H082186B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- vibration
- wave
- vibration wave
- wave motor
- 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.)
- Expired - Fee Related
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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
- H02N2/16—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】 （利用分野） 本発明は振動波モーター、特に進行波によりローター
を駆動する進行波リングモーターの構造に関するもので
ある。
を駆動する進行波リングモーターの構造に関するもので
ある。
（従来技術） 振動体に接合した電歪素子に電圧を印加して該振動体
に生ずる進行性振動波によって該振動体に加圧接触させ
た移動体を摩擦駆動する振動波リングモーターは特願昭
57−206299号（特公平５−14510号）によって知られて
いる。
に生ずる進行性振動波によって該振動体に加圧接触させ
た移動体を摩擦駆動する振動波リングモーターは特願昭
57−206299号（特公平５−14510号）によって知られて
いる。
この様なリングモーターについて先ず説明する。第１
図において、１は例えばPZT（チタン酸ジルコン鉛）の
様な電歪素子で、第２図に示す如くリング状の弾性板か
らなる振動体２に接合されて、不図示の固定体に保持さ
れステーターを構成している。３は前記固定体に回転可
能に保持され、振動体２に加圧接触された移動体でロー
ターを形成する。４は固定体と振動体２との間に挿入さ
れた振動吸収材である。
図において、１は例えばPZT（チタン酸ジルコン鉛）の
様な電歪素子で、第２図に示す如くリング状の弾性板か
らなる振動体２に接合されて、不図示の固定体に保持さ
れステーターを構成している。３は前記固定体に回転可
能に保持され、振動体２に加圧接触された移動体でロー
ターを形成する。４は固定体と振動体２との間に挿入さ
れた振動吸収材である。
電歪位置は複数個接合されており、そのうちの１つの
群に対し他の群は振動波の波長の1/4波長分だけずれた
ピツチで配置される。群内での電歪素子は1/2波長のピ
ツチで、隣り合うものの極性が逆になるように配置され
ている。
群に対し他の群は振動波の波長の1/4波長分だけずれた
ピツチで配置される。群内での電歪素子は1/2波長のピ
ツチで、隣り合うものの極性が逆になるように配置され
ている。
この様な構成の振動波モーターで１つの群内全部の電
歪素子VOSinωＴの交流電圧を印加し、もう一方の群内
全部の電歪素子にVOcosωＴの交流電圧を印加する。従
って各電歪素子は隣り合うものどうし極性が逆向きで、
２つの群どうし90゜位相のずれた交流電圧が印加されて
振動する。この振動が伝えられて振動体２は電歪素子１
の配置ピツチに従って曲げ振動する。振動体２が１つお
きの電歪素子の位置で出張ると、他の１つおきの電歪素
子の位置が引込む。
歪素子VOSinωＴの交流電圧を印加し、もう一方の群内
全部の電歪素子にVOcosωＴの交流電圧を印加する。従
って各電歪素子は隣り合うものどうし極性が逆向きで、
２つの群どうし90゜位相のずれた交流電圧が印加されて
振動する。この振動が伝えられて振動体２は電歪素子１
の配置ピツチに従って曲げ振動する。振動体２が１つお
きの電歪素子の位置で出張ると、他の１つおきの電歪素
子の位置が引込む。
一方、前記の如く電歪素子の一群は他の一群に対し、
1/4波長ずれた位置にあるため曲げ振動が進行する。交
流電圧が印加されている間、次々と振動が励起されて進
行性曲げ振動波となって振動体２を伝わって行く。
1/4波長ずれた位置にあるため曲げ振動が進行する。交
流電圧が印加されている間、次々と振動が励起されて進
行性曲げ振動波となって振動体２を伝わって行く。
この時の波の進行状態を第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）に示す。今進行性曲げ振動波が矢印Ｘ方向に進む
とする。Ｏを静止状態における振動体の中心面とする
と、中心面０は振動状態では鎖線示６の状態となり、こ
の中心面６は曲げによる応力が拮抗している（尚、この
曲げによる応力が拮抗している面を以後中立面と称
す）。中立面と直交する断面７についてみると、これら
二面の交線５では応力がかからず上下振動しているだけ
である。同時に断面７は交線５を中心として左右の振り
子振動をしている。同図（ａ）に示す状態で断面７と振
動体２の移動体側の表面との交線上の点Ｐは左右振動の
右死点となっており、上方向運動だけしている。この振
り子振動は交線５波の正側（中心面Ｏの上側にあると
き）では左方向（波の進行と逆方向）の応力が加わり、
波の負側（同じく下側にあるとき）では右方向の応力が
加わる。即ち同図（ａ）で交線５′と断面７′が前者の
ときの状態で点Ｐ′は応力Ｆ′が加わり、交線５″と断
面７″が後者のときの状態で点Ｐ″は応力Ｆ″が加わ
る。波が進行し（ｂ）に示す様に波の正側に交線５がく
ると点Ｐは左方向の運動をすると同時に上方向の運動を
する。（ｃ）で点Ｐは上下振動の上死点で左方向の運動
だけする。（ｄ）では左方向の運動と下方向運動をす
る。更に波が進行し右方向と下方向の運動、右方向と上
方向の運動を経て（ａ）の状態に戻る。この一連の運動
を合成すると点Ｐは回転楕円運動をしており、その回転
半径は振動体の板厚をｔとするとt/2の関数となる。一
方同図（ｃ）に示すように点Ｐが移動体３と接する点で
は点Ｐの運動によって移動体３がＸ′方向に摩擦駆動さ
れる。
（ｄ）に示す。今進行性曲げ振動波が矢印Ｘ方向に進む
とする。Ｏを静止状態における振動体の中心面とする
と、中心面０は振動状態では鎖線示６の状態となり、こ
の中心面６は曲げによる応力が拮抗している（尚、この
曲げによる応力が拮抗している面を以後中立面と称
す）。中立面と直交する断面７についてみると、これら
二面の交線５では応力がかからず上下振動しているだけ
である。同時に断面７は交線５を中心として左右の振り
子振動をしている。同図（ａ）に示す状態で断面７と振
動体２の移動体側の表面との交線上の点Ｐは左右振動の
右死点となっており、上方向運動だけしている。この振
り子振動は交線５波の正側（中心面Ｏの上側にあると
き）では左方向（波の進行と逆方向）の応力が加わり、
波の負側（同じく下側にあるとき）では右方向の応力が
加わる。即ち同図（ａ）で交線５′と断面７′が前者の
ときの状態で点Ｐ′は応力Ｆ′が加わり、交線５″と断
面７″が後者のときの状態で点Ｐ″は応力Ｆ″が加わ
る。波が進行し（ｂ）に示す様に波の正側に交線５がく
ると点Ｐは左方向の運動をすると同時に上方向の運動を
する。（ｃ）で点Ｐは上下振動の上死点で左方向の運動
だけする。（ｄ）では左方向の運動と下方向運動をす
る。更に波が進行し右方向と下方向の運動、右方向と上
方向の運動を経て（ａ）の状態に戻る。この一連の運動
を合成すると点Ｐは回転楕円運動をしており、その回転
半径は振動体の板厚をｔとするとt/2の関数となる。一
方同図（ｃ）に示すように点Ｐが移動体３と接する点で
は点Ｐの運動によって移動体３がＸ′方向に摩擦駆動さ
れる。
振動体２の下面でも上面と同様に左右方向の運動を伴
った楕円運動をしており、前記の様に固定体に固定され
た吸収材との間の摩擦により大きなエネルギー損失が生
じている。
った楕円運動をしており、前記の様に固定体に固定され
た吸収材との間の摩擦により大きなエネルギー損失が生
じている。
（発明の概略） 本発明は上述の様な振動体と吸収体との間の摩擦によ
るエネルギーの損失を減少させ、モーターの効率を向上
させることを目的とするもので、上述の様に振動体の中
立面においては上下振動だけで左右振動がないことに着
目し、この中立面で振動体を支持する様に構成したもの
である。
るエネルギーの損失を減少させ、モーターの効率を向上
させることを目的とするもので、上述の様に振動体の中
立面においては上下振動だけで左右振動がないことに着
目し、この中立面で振動体を支持する様に構成したもの
である。
（実施例） 以下実施例を図について説明する。
第４図乃至第６図は夫々本発明による進行波リングモ
ーターの実施例を示す縦断面図で第３図とほぼ同様に構
成され、対応する部材は同一符号で示すものとする。
ーターの実施例を示す縦断面図で第３図とほぼ同様に構
成され、対応する部材は同一符号で示すものとする。
第４図においてはリング状振動板２の内周付近の板厚
の中心から下方を削り落し、中立面を吸収材によって不
図示の固定体上に支持する様に構成したものである。振
動体の上下振幅は内周側の方が小さいため、この様に内
周付近の中心面で支持することにより支持損失を最小に
することができる。
の中心から下方を削り落し、中立面を吸収材によって不
図示の固定体上に支持する様に構成したものである。振
動体の上下振幅は内周側の方が小さいため、この様に内
周付近の中心面で支持することにより支持損失を最小に
することができる。
第５図は振動板２の外周付近に段差を設けて中立面を
支持する様に構成したもので、リングモーターの特徴で
ある環状構造を生かして実装しやすいという利点を有す
る。
支持する様に構成したもので、リングモーターの特徴で
ある環状構造を生かして実装しやすいという利点を有す
る。
第６図は振動板２の外周に鍔を張り出してその下面を
吸収材により支持する様に構成した。
吸収材により支持する様に構成した。
この様に振動体を鍔により支持することにより鍔自体
のばね性を利用して振動体の上下振動を吸収することが
可能であると共に電歪素子の面積を大きくすることが出
来るので、大出力を得るのに適している。この鍔は外周
に限らず内周に張り出す様に構成してもよい。
のばね性を利用して振動体の上下振動を吸収することが
可能であると共に電歪素子の面積を大きくすることが出
来るので、大出力を得るのに適している。この鍔は外周
に限らず内周に張り出す様に構成してもよい。
（発明の効果） 本発明は、上述の様に振動体に設けられた段部の上面
に振動吸収材を接触して振動体を中立面で支持したの
で、振動体と吸収材との間の摩擦によるエネルギー損失
を低減できるだけでなく、振動体の上面全体を接触体
（移動体）の接触部として利用できるようにしたので、
充分な接触面積を取ることができ、設計の自由度が増
し、かつまた摩耗に対して有利となるものである。
に振動吸収材を接触して振動体を中立面で支持したの
で、振動体と吸収材との間の摩擦によるエネルギー損失
を低減できるだけでなく、振動体の上面全体を接触体
（移動体）の接触部として利用できるようにしたので、
充分な接触面積を取ることができ、設計の自由度が増
し、かつまた摩耗に対して有利となるものである。
第１図乃至第３図は従来例を示すもので、第１図は振動
波モーターの縦断面図、第２図は振動波モーターの主要
部形状を示す斜視図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は振動波モーターの駆動原理説明図、第４図、第
５図、第６図は夫々実施例を示す断面図である。 1:電歪素子、2:振動体、3:ローター、4:吸収材
波モーターの縦断面図、第２図は振動波モーターの主要
部形状を示す斜視図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），
（ｄ）は振動波モーターの駆動原理説明図、第４図、第
５図、第６図は夫々実施例を示す断面図である。 1:電歪素子、2:振動体、3:ローター、4:吸収材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−213286（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−17411（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−20230（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】進行波を発生する振動体と、該振動体を支
持する振動吸収材とを有する、振動波モータにおいて、 前記振動体は接触体が圧接される上面と、下面側に形成
され、その中立面を上面とし、かつ前記進行波の進行方
向に沿った段部とを有し、前記吸収材は該段部の上面に
接触して前記振動体を支持することを特徴とする振動波
モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203608A JPH082186B2 (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 振動波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59203608A JPH082186B2 (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 振動波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6185076A JPS6185076A (ja) | 1986-04-30 |
| JPH082186B2 true JPH082186B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=16476857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59203608A Expired - Fee Related JPH082186B2 (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | 振動波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH082186B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9621076B2 (en) | 2013-04-12 | 2017-04-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type driving device |
| US9836010B2 (en) | 2013-04-12 | 2017-12-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration-type driving apparatus, robot, and image forming apparatus |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2671480B2 (ja) * | 1989-03-01 | 1997-10-29 | 株式会社ニコン | 超音波モータ |
| JP2505968Y2 (ja) * | 1989-04-28 | 1996-08-07 | 株式会社フコク | 超音波モ―タ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920230A (ja) * | 1982-07-19 | 1984-02-01 | チバ−ガイギ−・アクチエンゲゼルシヤフト | ピルプロフエン含有薬剤 |
| JPS59213286A (ja) * | 1983-05-14 | 1984-12-03 | Shinsei Kogyo:Kk | 超音波モータ |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59203608A patent/JPH082186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9621076B2 (en) | 2013-04-12 | 2017-04-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type driving device |
| US9836010B2 (en) | 2013-04-12 | 2017-12-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration-type driving apparatus, robot, and image forming apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6185076A (ja) | 1986-04-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |