JPH09233865A - 弾性表面波モータ - Google Patents
弾性表面波モータInfo
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- JPH09233865A JPH09233865A JP8037645A JP3764596A JPH09233865A JP H09233865 A JPH09233865 A JP H09233865A JP 8037645 A JP8037645 A JP 8037645A JP 3764596 A JP3764596 A JP 3764596A JP H09233865 A JPH09233865 A JP H09233865A
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- acoustic wave
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Abstract
振動を与え、簡便に、しかも確実に移動子を駆動し得る
弾性表面波モータを提供する。 【解決手段】 弾性表面波モータにおいて、駆動電極5
を有する弾性表面波素子1と、この弾性表面波素子1上
にセットされる移動子2と、この移動子2に予め圧力N
を加える予圧付与手段4とを設ける。
Description
に関するものである。
超音波モータが知られており、カメラの自動焦点レンズ
駆動用モータ、ブラインドやカーテンの駆動等に利用さ
れている。
た従来の超音波モータでは、駆動体に数10kHzの振
動を与え、駆動体全体を撓ませ、駆動部と被駆動部を面
で接触させ駆動させるため、駆動周波数の高周波化が困
難となり、高速駆動や精密な位置制御などに限界があっ
た。
所定の予圧を加えた状態で、高周波振動を与え、簡便
に、しかも確実に移動子を駆動し得る弾性表面波モータ
を提供することを目的とする。
成するために、 (1)弾性表面波モータにおいて、駆動電極を有する弾
性表面波素子と、この弾性表面波素子上にセットされる
移動子と、この移動子に予め圧力を加える予圧付与手段
とを設けるようにしたものである。
において、前記移動子の下面には上下方向には弾力性を
有し、左右方向には剛性の高い複数の突起を具備するよ
うにしたものである。 (3)上記(1)記載の弾性表面波モータにおいて、前
記移動子は鋼球であり、前記予圧付与手段は前記弾性表
面波素子の下面に配置される磁石である。
面波モータにおいて、前記移動子は複数の磁性材料が含
まれる突起を有するスライダ本体を具備する。 (5)上記(1)又は(2)記載の弾性表面波モータに
おいて、前記移動子は複数の突起を有するスライダ本体
を具備し、このスライダ本体を案内する一対のガイドを
有し、この一対のガイド間に張設され、前記スライダ本
体の複数の突起を前記弾性表面波素子表面に押し付ける
ばねを具備する。
面波モータにおいて、前記移動子の複数の突起は、それ
ぞれ弾性を有するはりによって支持される構造を有す
る。 (7)上記(1)又は(2)記載の弾性表面波モータに
おいて、前記移動子は複数の突起を有するスライダ本体
を具備し、このスライダ本体を案内する一対のばね板か
らなるガイドを有し、前記スライダ本体の複数の突起を
前記弾性表面波素子表面に押し付けるようにしたもので
ある。
面波モータにおいて、前記移動子は複数の突起を有する
スライダ本体を具備し、前記弾性表面波素子の下面に配
置されるガイドと、このガイドと前記スライダ本体の上
面に当接する断面U字形状のクリップ状弾性板を有し、
前記スライダ本体の複数の突起を前記弾性表面波素子表
面に押し付けるようにしたものである。
極を有するとともに、円弧状のストリップ金属導波路を
用いた弾性表面波素子と、この弾性表面波素子上にセッ
トされる移動子と、一方端で前記移動子に予め圧力を加
えるとともに、前記導波路の円弧中心に配置された軸受
で支持され、他方端を自由端としてなる揺動アームとを
設けるようにしたものである。
タにおいて、前記移動子の下面には上下方向には弾力性
を有し、左右方向には剛性の高い複数の突起を設けるよ
うにしたものである。上記のように構成したので、移動
子の接触部が確実に弾性表面波素子上に高圧力で接触す
ることができるようになり、弾性表面波モータの駆動力
変換特性を向上させ、推力、移動速度、過渡応答特性な
どの向上を図ることができる。
可能なアクチュエータを得ることができ、コンパクトデ
ィスク、磁気記録装置のヘッド移動機構、原子レベルで
の精密な加工装置の送り機構などへの応用が可能であ
る。
て詳細に説明する。図1は本発明の原理を示す弾性表面
波リニアモータの概略構成図、図2は図1のA部拡大図
である。これらの図に示すように、弾性表面波素子1に
は、その両側に駆動電極(IDT)5が形成されてお
り、弾性表面波素子1には移動子(スライダ)2が搭載
され、その移動子2には予め所定の圧力(予圧)Nを加
える予圧付与手段4が設けられている。前記移動子2の
下面には複数の突起3が形成されている。その突起3は
その頂点3a付近が弾性表面波素子1の表面と接触す
る。それぞれの突起3の接触点での加重が均等になるよ
うにする。そのためには、各突起3の移動子2との取り
付け部分が柔軟な構造(図の上下方向のみ)である必要
がある。駆動力を取り出すためには、水平方向には剛性
が高い(硬い)構造が望ましい。
る高周波(MHz帯)である弾性表面波を駆動すること
により、高周波で得られる数nmの微小振動を、予圧が
付与された複数の突起3を有する移動子2でもって効率
よくリニア駆動させることができる。図3は本発明の第
1実施例を示す弾性表面波リニアモータの正面図であ
る。
は、その両側に駆動電極(IDT)5が形成されてお
り、その弾性表面波素子1の下面には、磁石11が配置
されている。その弾性表面波素子1の表面には移動子と
しての鋼球12がセットされている。したがって、鋼球
12には、磁石11によって下方に吸引力Fが働き、磁
石11の方向へ吸引されるので、鋼球12は弾性表面波
素子1の表面に対して所定の圧力で接触することにな
る。
周波(MHz帯)である弾性表面波で駆動することによ
り、高周波で得られる数nmの微小振動を、予圧が付与
された移動子としての鋼球12を効率よくリニア駆動さ
せることができる。因みに、直径1mmの鋼球を用いた
実験結果を示すと、定常速度は約60cm/sec、最
大加速度は2.3×102 m/sec2 、立ち上がり時
間は2msec、質量(φ1)は4.1mg、接触部半
径は2.5μm、最大接触圧力は約250MPa、最大
発生力は1.25mNである。
波リニアモータの正面図、図5はその弾性表面波リニア
モータの平面図である。これらの図に示すように、弾性
表面波素子1には、その両側に駆動電極(IDT)5が
形成されており、その弾性表面波素子1の下面には磁石
21が配置されている。その弾性表面波素子1の表面に
は移動子としての複数の鋼球23を下面に有する移動子
としてのスライダ本体22を有する。
は、磁石21によって吸引されるので、鋼球12には弾
性表面波素子1の表面に対して所定の圧力が付与される
ことになる。そこで、物体の表面近傍のみに伝播する高
周波(MHz帯)である弾性表面波で駆動することによ
り、高周波で得られる数nmの微小振動を、予圧が付与
された複数の鋼球23を有するスライダ本体22を効率
よくリニア駆動させることができる。
タの発生力(計算値)を示すと、最大速度としては、1
m/sec程度が可能であり、これから計算すると、 N=(2/3)Pmax ・πa2 =3.3mN 仮に、この接触点を1cm角の中に1600点設ける
と、ΣN=N×1600で約5Nとなる。
3に代えて、図6及び図7に示すように、上下方向には
弾力性を有する磁性体(磁性粉)25が混入された複数
の突起24を設けるようにしてもよい。図8は本発明の
第3実施例を示す弾性表面波リニアモータの平面図、図
9はその弾性表面波リニアモータの正面図、図10は図
8のA−A線断面図、図11はその弾性表面波リニアモ
ータのスライダの裏面図、図12はそのA部拡大平面
図、図13は図12のA−A線断面図である。
2の下面には、シリコンマイクロマシニング技術を応用
して異方性エッチングにより、はり33a構造を作り、
突起33bをその中央部に配置する。つまり、図13に
示すように、スライダ本体32に柱33cを設けて空間
33dを形成し、その空間33dにはり33aを形成
し、その中央に突起33bを設ける。すなわち、複数の
突起33bを有するスライダ本体32を有する。この突
起33bは上下方向には弾性を有するが、左右方向には
剛性が高い構造となっている。
対のガイド35,36が設けられ、この一対のガイド3
5,36間にばね34が張設され、このばね34はスラ
イダ本体32の複数の突起33bを下方に押さえる付け
ることにより、複数の突起33bにより弾性表面波素子
1の表面に対して所定の圧力を加えることになる。一対
のガイド35,36は四隅の支持体37で弾性表面波素
子1に支持されている。
周波(MHz帯)である弾性表面波で駆動することによ
り、高周波で得られる数nmの微小振動を予圧が付与さ
れた複数の突起33bを有するスライダ本体32を効率
よくリニア駆動させることができる。図14は本発明の
第4実施例を示す弾性表面波リニアモータの平面図、図
15はその弾性表面波リニアモータの正面図、図16は
図14のA−A線断面図である。
ライダ本体42を具備し、このスライダ本体42を案内
する一対のばね板44,45からなるガイドを有し、前
記スライダ本体42の複数の突起43を一対のばね板4
4,45により、弾性表面波素子1の表面に押し付ける
ようにしている。一対のばね板44,45は、支持体4
6により弾性表面波素子1に支持されている。
周波(MHz帯)である弾性表面波で駆動することによ
り、高周波で得られる数nmの微小振動を、予圧が付与
された複数の突起43を有するスライダ本体42を効率
よくリニア駆動させることができる。図17は本発明の
第5実施例を示す弾性表面波リニアモータの平面図、図
18はその弾性表面波リニアモータの正面図、図19は
図17のA−A線断面図である。
ライダ本体52を具備し、弾性表面波素子1の下面に配
置されるガイド56と、このガイド56とスライダ本体
52の上面に当接する断面U字形状のクリップ状弾性板
54を有し、このクリップ状弾性板54により、スライ
ダ本体52の複数の突起53を弾性表面波素子1の表面
に押し付けるようにしている。
周波(MHz帯)である弾性表面波で駆動することによ
り、高周波で得られる数nmの微小振動を予圧が付与さ
れた複数の突起53を有するスライダ本体52を効率よ
くリニア駆動させることができる。図20は本発明の第
6実施例を示す弾性表面波揺動型モータの円弧状のスト
リップ金属導波路を用いた弾性表面波素子の平面図、図
21はその弾性表面波揺動型モータの平面図、図22は
その弾性表面波揺動型モータの正面図である。
ップ金属導波路を用いた弾性表面波素子61の両側に駆
動電極62を設け、それらの駆動電極62間には、金属
蒸着膜からなる円弧状のストリップ金属導波路63が配
置されている。更に、金属導波路63上には複数の突起
72を有するスライダー本体71がセットされる。
1の基板に前記導波路の円弧中心に配置された軸受け6
4を有して、揺動自在に配置される。その揺動アーム6
5の一方端66はスライダー71の上部に連結され、ス
ライダー71の複数の突起72に対して予め圧力が付与
されるように配置される。その揺動アーム65の他方端
67は自由端である。
ップ金属導波路63上を往復運動する。この弾性表面波
モータのスライダー71の予圧は、揺動アーム65によ
って与えられ、同時にガイドともなっている。更に、弾
性表面波素子61の表面の表面波が伝搬する部分に、金
属薄膜を付けているので、その部分の波の伝搬速度が遅
くなることにより、円弧状に弾性表面波を伝えることが
できる。この性質を利用すると、金属薄膜のあるところ
が導波路となって波が伝わるので、揺動型モータを製作
することができる。
には、表面波の伝搬経路は必ずしも円弧状でなく、多少
の滑りを生ずるが直線状であってもかまわない。この種
の揺動型モータは、例えば、磁気ディスクのヘッド駆動
用アクチュエータとして好適である。また、図示してい
ないが、駆動電極には高周波電源が接続される。
接触部が確実に弾性表面波素子上に高圧力で接触するこ
とができ、駆動力変換特性を向上させ、推力、移動速
度、過渡応答特性などの向上を図ることができる。した
がって、小型で高速、高精度の動作が可能なアクチュエ
ータを得ることができ、コンパクトディスク、磁気記録
装置のヘッド移動機構、原子レベルでの精密な加工装置
の送り機構などへの応用が期待される。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、次のような効果を奏することができる。移動子
の多数の接触部が確実に弾性表面波素子上に高圧力で接
触することができるので、弾性表面波モータの駆動力変
換特性を向上させ、推力、移動速度、過渡応答特性など
の向上を図ることができる。
可能なリニア型や揺動型のアクチュエータを得ることが
でき、コンパクトディスク、磁気記録装置のヘッド移動
機構、原子レベルでの精密な加工装置の送り機構などへ
の適用が可能である。
概略構成図である。
ータの正面図である。
ータの正面図である。
ータの平面図である。
ータの移動子の変形例を示す図である。
ータの平面図である。
ータの正面図である。
モータのスライダの裏面図である。
モータの平面図である。
モータの正面図である。
モータの平面図である。
モータの正面図である。
モータの円弧状のストリップ金属導波路を用いた弾性表
面波素子の平面図である。
モータの平面図である。
モータの正面図である。
面波素子 63 円弧状のストリップ金属導波路 64 軸受 65 揺動アーム 66 一方端 67 他方端
Claims (10)
- 【請求項1】(a)駆動電極を有する弾性表面波素子
と、(b)該弾性表面波素子上にセットされる移動子
と、(c)該移動子に予め圧力を加える予圧付与手段と
を具備する弾性表面波モータ。 - 【請求項2】 請求項1記載の弾性表面波モータにおい
て、前記移動子の下面には上下方向には弾力性を有し、
左右方向には剛性の高い複数の突起を具備する弾性表面
波モータ。 - 【請求項3】 請求項1記載の弾性表面波モータにおい
て、前記移動子は鋼球であり、前記予圧付与手段は前記
弾性表面波素子の下面に配置される磁石である弾性表面
波モータ。 - 【請求項4】 請求項1又は2記載の弾性表面波モータ
において、前記移動子は複数の磁性材料が含まれる突起
を有するスライダ本体を具備する弾性表面波モータ。 - 【請求項5】 請求項1又は2記載の弾性表面波モータ
において、前記移動子は複数の突起を有するスライダ本
体を具備し、該スライダ本体を案内する一対のガイドを
有し、該一対のガイド間に張設され、前記スライダ本体
の複数の突起を前記弾性表面波素子表面に押し付けるば
ねを具備する弾性表面波モータ。 - 【請求項6】 請求項1又は5記載の弾性表面波モータ
において、前記移動子の複数の突起は、それぞれ弾性を
有するはりによって支持される構造を有する弾性表面波
モータ。 - 【請求項7】 請求項1又は2記載の弾性表面波モータ
において、前記移動子は複数の突起を有するスライダ本
体を具備し、該スライダ本体を案内する一対のばね板か
らなるガイドを有し、前記スライダ本体の複数の突起を
前記弾性表面波素子表面に押し付けてなる弾性表面波モ
ータ。 - 【請求項8】 請求項1又は2記載の弾性表面波モータ
において、前記移動子は複数の突起を有するスライダ本
体を具備し、前記弾性表面波素子の下面に配置されるガ
イドと、該ガイドと前記スライダ本体の上面に当接する
断面U字形状のクリップ状弾性板を有し、前記スライダ
本体の複数の突起を前記弾性表面波素子表面に押し付け
てなる弾性表面波モータ。 - 【請求項9】(a)駆動電極を有するとともに、円弧状
のストリップ金属導波路を用いた弾性表面波素子と、
(b)該弾性表面波素子上にセットされる移動子と、
(c)一方端で前記移動子に予め圧力を加えるととも
に、前記導波路の円弧中心に配置された軸受で支持さ
れ、他方端を自由端としてなる揺動アームとを具備する
弾性表面波モータ。 - 【請求項10】 請求項9記載の弾性表面波モータにお
いて、前記移動子の下面には上下方向には弾力性を有
し、左右方向には剛性の高い複数の突起を具備する弾性
表面波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03764596A JP3795123B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 弾性表面波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03764596A JP3795123B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 弾性表面波モータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09233865A true JPH09233865A (ja) | 1997-09-05 |
| JP3795123B2 JP3795123B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=12503396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03764596A Expired - Fee Related JP3795123B2 (ja) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | 弾性表面波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3795123B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6331747B2 (en) | 2000-02-23 | 2001-12-18 | Minolta Co., Ltd. | Surface acoustic wave motor and apparatus having the same |
| WO2004020161A1 (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-11 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 個人用電動理美容器具 |
| WO2006104070A1 (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-05 | Matsushita Electric Works, Ltd. | 弾性表面波モータ |
| WO2010110063A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | コニカミノルタオプト株式会社 | 駆動装置 |
| CN111156128A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-15 | 西南交通大学 | 一种全向压电电磁复合式波浪能采集装置 |
-
1996
- 1996-02-26 JP JP03764596A patent/JP3795123B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
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| US7615909B2 (en) | 2005-03-28 | 2009-11-10 | Panasonic Electric Works Co., Ltd | Surface acoustic wave motor |
| JP4733111B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2011-07-27 | パナソニック電工株式会社 | 弾性表面波モータ |
| WO2010110063A1 (ja) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | コニカミノルタオプト株式会社 | 駆動装置 |
| CN111156128A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-15 | 西南交通大学 | 一种全向压电电磁复合式波浪能采集装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3795123B2 (ja) | 2006-07-12 |
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