JPS6074981A - 捩りモ−ドの振動子を用いた圧電平板モ−タ - Google Patents
捩りモ−ドの振動子を用いた圧電平板モ−タInfo
- Publication number
- JPS6074981A JPS6074981A JP58180715A JP18071583A JPS6074981A JP S6074981 A JPS6074981 A JP S6074981A JP 58180715 A JP58180715 A JP 58180715A JP 18071583 A JP18071583 A JP 18071583A JP S6074981 A JPS6074981 A JP S6074981A
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- Japan
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- vibrator
- rotor
- piezoelectric
- twisting
- vibration
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- 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.)
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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)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はモーターの改良に係り、機器内に収容が便利な
平板状の圧電モータを提供することを目的とイる。
平板状の圧電モータを提供することを目的とイる。
従来のモーターは、円ｍｓ状の回転子と固定子とに設け
られた磁模ＶＣ′ｇＬ流を流したさい発生する磁極間の
相互作用を回転力に変えていたものであるから、一般九
巻課スペースと磁極面積を要し、回転トルクを得るには
円筒の軸方向の長さを必要とした。また最近開発されつ
つある超音波モーターの場合も超音波娠動子が円筒状の
形態をしているので、モータ全体を平版化することが困
難であった。
られた磁模ＶＣ′ｇＬ流を流したさい発生する磁極間の
相互作用を回転力に変えていたものであるから、一般九
巻課スペースと磁極面積を要し、回転トルクを得るには
円筒の軸方向の長さを必要とした。また最近開発されつ
つある超音波モーターの場合も超音波娠動子が円筒状の
形態をしているので、モータ全体を平版化することが困
難であった。
機器の小型化に伴う平板モーターへのニーズが高まりつ
つあり、その解決策が重要な技術課題となっている。
つあり、その解決策が重要な技術課題となっている。
この発明は上述した従来からの技術課題を解決したもの
で、輪転子の中心からはずれた個所に圧電振動を作用さ
せるとと匠より輪転子に往復の回転トルクを与えて換れ
モードの振動を励振させ、対向した回転子の摺動向に一
定方向の回転力だけを伝え同転子を回転させることを特
徴とする仮りモードの限動子を用いた平似モータによっ
て目的を達成したものである。以下本発明の実施例を図
面に従って説明する。
で、輪転子の中心からはずれた個所に圧電振動を作用さ
せるとと匠より輪転子に往復の回転トルクを与えて換れ
モードの振動を励振させ、対向した回転子の摺動向に一
定方向の回転力だけを伝え同転子を回転させることを特
徴とする仮りモードの限動子を用いた平似モータによっ
て目的を達成したものである。以下本発明の実施例を図
面に従って説明する。
実施例１
第１図は本発明にブよる捩りモードの振動子を用いた平
板モータの断面図、第２図はその平板モータに用いる恢
り振動子５の平面図、第３図はその平板モータにおける
捩り振動駆動部の底面図である。駆動部は両面に電極の
ついた圧電セラミックの１５ｍｍ幅Ｘ ４０ Ｍｍ幅×
１間厚さの矩形の圧電振動子１を曲率半径Ｒ＝ ２５０
ｒｎｍのかまぼこ状に変形させ、支持用端子板２と３
で支持し、端子板３は先端にカム軸４がついたカム軸駆
動板であり、先端のカム軸４げ圧電撮動子１の中心につ
いており捩り振動板５の中心軸７から２正はずれた位置
に固定した。圧′度振動子１の′電極に接続されたリー
ド線１３゜１４に交流電圧を印加すると、端子板２を支
点として、カム軸駆動板（端子板３）が圧″醒振動子１
の長さ方向に振動し、扱り振動子５がカムａｌｌ ４に
よって励伽される。ＰＥ、電振動子１への印加周波数が
捩り振動子５の固有周波数と一致すると、共振現象が見
られ、捩れ振動が激しくなると同時に、圧電撮動子］の
部幅も犬となり、その反作用で圧電振動子ＩＫ屈曲モー
ドの振動が生じ、硬質ゴムのバネ９を支点として、端子
板２がボールベアリング８を通して捩り振Ｍｔｌｌｌ
＆５を押し上げ、円周上に配置された質量の大きな鉋金
製のはずみ輪６の摺動面を１戻り振１（ａｌの半周期ご
とに、回転子１０に擦り付けるので、回転子１０には強
い回転トルクが生じ数回転７秒でゆっくりと回転する。
板モータの断面図、第２図はその平板モータに用いる恢
り振動子５の平面図、第３図はその平板モータにおける
捩り振動駆動部の底面図である。駆動部は両面に電極の
ついた圧電セラミックの１５ｍｍ幅Ｘ ４０ Ｍｍ幅×
１間厚さの矩形の圧電振動子１を曲率半径Ｒ＝ ２５０
ｒｎｍのかまぼこ状に変形させ、支持用端子板２と３
で支持し、端子板３は先端にカム軸４がついたカム軸駆
動板であり、先端のカム軸４げ圧電撮動子１の中心につ
いており捩り振動板５の中心軸７から２正はずれた位置
に固定した。圧′度振動子１の′電極に接続されたリー
ド線１３゜１４に交流電圧を印加すると、端子板２を支
点として、カム軸駆動板（端子板３）が圧″醒振動子１
の長さ方向に振動し、扱り振動子５がカムａｌｌ ４に
よって励伽される。ＰＥ、電振動子１への印加周波数が
捩り振動子５の固有周波数と一致すると、共振現象が見
られ、捩れ振動が激しくなると同時に、圧電撮動子］の
部幅も犬となり、その反作用で圧電振動子ＩＫ屈曲モー
ドの振動が生じ、硬質ゴムのバネ９を支点として、端子
板２がボールベアリング８を通して捩り振Ｍｔｌｌｌ
＆５を押し上げ、円周上に配置された質量の大きな鉋金
製のはずみ輪６の摺動面を１戻り振１（ａｌの半周期ご
とに、回転子１０に擦り付けるので、回転子１０には強
い回転トルクが生じ数回転７秒でゆっくりと回転する。
回転子１０の回転力は回転軸１１によってケース１２の
外部に伝達される。
外部に伝達される。
実施例２
実施例１では圧電撮動子１に成る程度大きな振幅が要求
され、圧電振動子１が長くなり、しかもその振１幅を伝
えるカム軸駆動＆（端子板３）が折り返し構造となるた
め、構成が分厚くなるという欠点がある。これは１個所
のカム軸４に駆動力を集中させたためである。従って、
捩り軸の回わりに分散する構造にして全体を７１型化し
た実施例を説明する。第４および第５図は、本発明にな
る捩りモードの振動子を用いた圧電平板モーターの別の
実施例を示す。厚さＩ ＴＪ７ｎ、 ＊直径４０關のＰ
ｂ（Ｚｒ’］’ ｉ ） ０３系圧′亀セラミツクを素
材とし、両面に電接をコーティングし、厚さ方向に分極
した円板を曲率半径Ｒ＝ ２５０ ｍｍの原曲状に湾曲
変形した圧電振動子２１とし、これを内径４０ｍｍ、外
径４４ｍｍ＋高さ３羽の鉄製リング状枠体２２に嵌合し
た。リング状枠２２にはスポーク（輻）２４が付いてお
り、＠囚の中心部は直径５ ｍｍの輪車おの外周に固定
され、輪車Ｚ３のくびれ部に円囲にはずみ輪２６が付い
た捩り振動子にか固定されている。圧電振動子２１のり
一ド１１３６ 、３７に約１５ＫＨｚの交流電圧を印加
すると、圧電振動子２１が屈曲振動を生じ輻刺と輪車あ
とによって、捩り撮動子５の捩り振動に変えられる。
され、圧電振動子１が長くなり、しかもその振１幅を伝
えるカム軸駆動＆（端子板３）が折り返し構造となるた
め、構成が分厚くなるという欠点がある。これは１個所
のカム軸４に駆動力を集中させたためである。従って、
捩り軸の回わりに分散する構造にして全体を７１型化し
た実施例を説明する。第４および第５図は、本発明にな
る捩りモードの振動子を用いた圧電平板モーターの別の
実施例を示す。厚さＩ ＴＪ７ｎ、 ＊直径４０關のＰ
ｂ（Ｚｒ’］’ ｉ ） ０３系圧′亀セラミツクを素
材とし、両面に電接をコーティングし、厚さ方向に分極
した円板を曲率半径Ｒ＝ ２５０ ｍｍの原曲状に湾曲
変形した圧電振動子２１とし、これを内径４０ｍｍ、外
径４４ｍｍ＋高さ３羽の鉄製リング状枠体２２に嵌合し
た。リング状枠２２にはスポーク（輻）２４が付いてお
り、＠囚の中心部は直径５ ｍｍの輪車おの外周に固定
され、輪車Ｚ３のくびれ部に円囲にはずみ輪２６が付い
た捩り振動子にか固定されている。圧電振動子２１のり
一ド１１３６ 、３７に約１５ＫＨｚの交流電圧を印加
すると、圧電振動子２１が屈曲振動を生じ輻刺と輪車あ
とによって、捩り撮動子５の捩り振動に変えられる。
このとき圧′屯振動子２１の中心部表面がケース２９に
接着固定されているので、屈曲振動の半周期ごとにリン
グ状枠体２２、捗り振動子部のはずみ輪２６を押し上げ
回転子２７を一方向に擦する結果回転子２７は連続回転
し、ベアリング加でケース四に支持されている回転軸２
８によってケース外に大きな回転トルクが伝達される。
接着固定されているので、屈曲振動の半周期ごとにリン
グ状枠体２２、捗り振動子部のはずみ輪２６を押し上げ
回転子２７を一方向に擦する結果回転子２７は連続回転
し、ベアリング加でケース四に支持されている回転軸２
８によってケース外に大きな回転トルクが伝達される。
この例では、４曲振動子を用いて実施例１より博い平板
モータを提供した。
モータを提供した。
しかし、この例では枠体２２と捩り振動子δを分離して
いたが、これらを一体化してさらに薄形Ｋ ？４成でき
たので以下に説明する。
いたが、これらを一体化してさらに薄形Ｋ ？４成でき
たので以下に説明する。
実施例３
実施例２のゴ契りモードの振動子を用いた座間平板モー
タと原理的には同一の構成であるが、Ｉｌ！１輪状の枠
体を捩り振動子とした例を第６図に示す。
タと原理的には同一の構成であるが、Ｉｌ！１輪状の枠
体を捩り振動子とした例を第６図に示す。
リング状枠３２は鉋金製の軸輪を兼ねており、上面に摺
動子とはずみ輪を兼ねたリング３５が付いている。軸車
３３はケース３９に固定されており、振動子面とは絶縁
されている。振動子電極の下面に半田付したリード線３
６は軸車３３の中心孔を通ってケース外に出ており、上
面′電極は輻輪を通してケース；３９に短絡している。
動子とはずみ輪を兼ねたリング３５が付いている。軸車
３３はケース３９に固定されており、振動子面とは絶縁
されている。振動子電極の下面に半田付したリード線３
６は軸車３３の中心孔を通ってケース外に出ており、上
面′電極は輻輪を通してケース；３９に短絡している。
この構造で、ケース外部の厚さ８酩５０７１Ｉｍφのモ
ータを実現した。
ータを実現した。
なお、図中の３１は圧電撮動子、：３４は幅、３７はリ
ード線、３８は１ｇ１転軸、４０はボールベアリング、
４１は回転子である。
ード線、３８は１ｇ１転軸、４０はボールベアリング、
４１は回転子である。
以上説、明したように、圧電振動板を用いて輪転子に捩
り力を作用させ励振された捩りモードの振動を摺動面を
介してｉｏ１転子の回転力に変える構成にしたから、モ
ータを薄型化することができ半板状圧電モータを実現で
きた。ン・５η型化の決め手は圧電振動子をブロックの
厚みモードではなく、）↓ダ板の広がりモードすなわち
圧電定数ｄ３１の寄与を利用したこと、薄板状捩り振動
子を利用したことであり、このことが本発明の平板化の
要点であり、さらに捩りモードの往復）ｉｌｆ勅の半周
期だけを利用して一方向の（ロ）伝力に変えるため摺動
面を撮動の半周期ごとに回転子に圧擦ゴーる機構を採用
したが、この機構を実現する目的で、圧電振動子を湾曲
変形させｊＨ（曲モード火利用したことなどが本発明の
構成安素である。したがって明細書に述べた圧電。
り力を作用させ励振された捩りモードの振動を摺動面を
介してｉｏ１転子の回転力に変える構成にしたから、モ
ータを薄型化することができ半板状圧電モータを実現で
きた。ン・５η型化の決め手は圧電振動子をブロックの
厚みモードではなく、）↓ダ板の広がりモードすなわち
圧電定数ｄ３１の寄与を利用したこと、薄板状捩り振動
子を利用したことであり、このことが本発明の平板化の
要点であり、さらに捩りモードの往復）ｉｌｆ勅の半周
期だけを利用して一方向の（ロ）伝力に変えるため摺動
面を撮動の半周期ごとに回転子に圧擦ゴーる機構を採用
したが、この機構を実現する目的で、圧電振動子を湾曲
変形させｊＨ（曲モード火利用したことなどが本発明の
構成安素である。したがって明細書に述べた圧電。
振動板という用語は薄い座間体の板の意味であり、平坦
な板に限らず、湾曲変形した板などを含むことは言うま
でもない。
な板に限らず、湾曲変形した板などを含むことは言うま
でもない。
第１図は本発明による伽りモードの４辰動子を用いた圧
電平板モータの断面図、第２図はその平也モータに用い
る捩り振動子の十間図、第３図はその平坦モータにおけ
る捩り振！ｌ１ＩＩ駆動部の底面１ヌＪ。 第４図は本発明による恢りモードの振動子を用いた圧′
暇平板モータの別の実施例を説明する断面図、第５図は
その平板モータにおける要部平面図、第６図は本発明に
よる仮りモードの振動子を用いた圧市平板七−タのさら
に別の実施例を説明するための１す「面図である。 １ 、２１ 、３１・・・・・・圧電振動子、３・・・
・・・カム軸駆動板（端子也）、５．１５・・・・・・
捩り振動子、１．０ 、２７ 。 ４１・・・・・・回転子。 廿 １ 巳 ７２ 回 オ ３ 口 オ ４ 図 ｔ ５ 図 才 ６ 父
電平板モータの断面図、第２図はその平也モータに用い
る捩り振動子の十間図、第３図はその平坦モータにおけ
る捩り振！ｌ１ＩＩ駆動部の底面１ヌＪ。 第４図は本発明による恢りモードの振動子を用いた圧′
暇平板モータの別の実施例を説明する断面図、第５図は
その平板モータにおける要部平面図、第６図は本発明に
よる仮りモードの振動子を用いた圧市平板七−タのさら
に別の実施例を説明するための１す「面図である。 １ 、２１ 、３１・・・・・・圧電振動子、３・・・
・・・カム軸駆動板（端子也）、５．１５・・・・・・
捩り振動子、１．０ 、２７ 。 ４１・・・・・・回転子。 廿 １ 巳 ７２ 回 オ ３ 口 オ ４ 図 ｔ ５ 図 才 ６ 父
Claims (1)
- 圧′習振動板を用いて輪転子に捩り力を作用させ励振さ
れた捩りモードの振動を摺動向を介して回転子の回転力
に変えたことを特徴とする捩りモードの振動子を用いた
圧電平版モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180715A JPS6074981A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 捩りモ−ドの振動子を用いた圧電平板モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58180715A JPS6074981A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 捩りモ−ドの振動子を用いた圧電平板モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074981A true JPS6074981A (ja) | 1985-04-27 |
Family
ID=16088047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58180715A Pending JPS6074981A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | 捩りモ−ドの振動子を用いた圧電平板モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074981A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214990U (ja) * | 1985-07-09 | 1987-01-29 | ||
| JPS6268494U (ja) * | 1985-10-19 | 1987-04-28 |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58180715A patent/JPS6074981A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6214990U (ja) * | 1985-07-09 | 1987-01-29 | ||
| JPS6268494U (ja) * | 1985-10-19 | 1987-04-28 |
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