JPS61191277A - Elastic wave motor - Google Patents
Elastic wave motorInfo
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- JPS61191277A JPS61191277A JP60029872A JP2987285A JPS61191277A JP S61191277 A JPS61191277 A JP S61191277A JP 60029872 A JP60029872 A JP 60029872A JP 2987285 A JP2987285 A JP 2987285A JP S61191277 A JPS61191277 A JP S61191277A
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- Japan
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- piezoelectric
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は弾性体に発生する弾性波により回転子を駆動す
るようにした弾性波モータに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an elastic wave motor in which a rotor is driven by elastic waves generated in an elastic body.
本発明は互いに7の位相差を有する人相とB相とをリン
グ状弾性体の略全周にわたって設けることにエリ、駆動
面積を大きくすると共に、波長選択性を向上させるよう
にした弾性波、モータである。The present invention is characterized by providing a human phase and a B phase having a phase difference of 7 from each other over substantially the entire circumference of a ring-shaped elastic body, and an elastic wave that increases the driving area and improves wavelength selectivity. It's a motor.
第6図及び第7図は回転型弾性波モータを原、理的tζ
示すものである。Figures 6 and 7 are based on a rotary elastic wave motor, and the theoretical tζ
It shows.
第6図及び第7図において、リング状を成す金属等から
成る弾性体1の一方の而には、リング状を成す回転子2
が接触され、他方の而lこは圧電体31〜31oが接着
されている。尚、各圧電体31〜31oに付された+、
−は厚み方向の分極方向を示している。In FIGS. 6 and 7, a ring-shaped elastic body 1 made of metal or the like has a ring-shaped rotor 2 on one side.
are in contact with each other, and piezoelectric bodies 31 to 31o are bonded to the other one. In addition, + attached to each piezoelectric body 31 to 31o,
- indicates the polarization direction in the thickness direction.
圧電体31〜35.はA相を形成するもので、十の圧電
体と−の圧電体とを1周期として1ペアと成し、これを
図示の岡では2.5ペア設けている。この1周期の長さ
λ、は駆動信号Soの波長λと等しく選ばれている。圧
電体36〜31oはB相を形成するもので、上記入相と
同様lこ構成されている。また入相とB相とは互いに1
λの機械的位相差を以つて配されている。Piezoelectric bodies 31 to 35. A phase A is formed, and one pair is made up of a piezoelectric body of 10 and a piezoelectric body of -, and 2.5 pairs are provided in the illustrated case. The length λ of one period is selected to be equal to the wavelength λ of the drive signal So. The piezoelectric bodies 36 to 31o form the B phase and have the same configuration as the phase input described above. Also, the input phase and B phase are each 1
They are arranged with a mechanical phase difference of λ.
上記構成において、駆動信号源4より、波長λにより決
定される周波数を有する駆動信号SOをB相の圧電体3
6〜31oに加えると共に、この駆動信号Soを移相器
5で90°移相した駆動信号S1を人相の圧電体31〜
35に加える。これにより、弾性体1の人相と対応する
部分1こは、第8図の実線で示すような波長λの振動が
発生し、B相と対応する部分には、第8図の点線で示す
ような波長λで且つA相の振動とIλの位相差を持つ振
動が発生する。この振動によって回転子2が弾性体1上
を回転する。また駆動信号Soと81とを入れ替えれば
、第8図の人相の振動及びB相の振動が第9図のように
位相関係が逆になって、回転子2の回転方向が逆転する
。In the above configuration, the drive signal source 4 sends a drive signal SO having a frequency determined by the wavelength λ to the B-phase piezoelectric body 3.
6 to 31o, and a drive signal S1 obtained by shifting the phase of this drive signal So by 90 degrees by a phase shifter 5 is applied to the piezoelectric bodies 31 to 31o of the human phase.
Add to 35. As a result, vibrations of wavelength λ are generated in the part 1 corresponding to the human face of the elastic body 1 as shown by the solid line in FIG. A vibration with a wavelength λ and a phase difference between the A-phase vibration and Iλ is generated. This vibration causes the rotor 2 to rotate on the elastic body 1. If the drive signals So and 81 are interchanged, the phase relationship of the human-phase vibration and the B-phase vibration in FIG. 8 will be reversed as shown in FIG. 9, and the rotation direction of the rotor 2 will be reversed.
尚、本出願人は弾性波モータに関する発明を特1
願昭58−21206号等により提案している。Additionally, the present applicant has specifically identified the invention related to the elastic wave motor as 1.
It has been proposed in Application No. 58-21206, etc.
上述した第6図の弾性波モータの場合、入相の駆動面積
は弾性体1の圧電体接着面全体の5/12にしか過ぎず
、入力面積が小さい。これはB相1こついても同様であ
る。また上記5/12の部分による駆動源と、残りの7
/12の部分による波動が伝わる導波部とで構成さルて
いるので、波長選択性が悪化し、このため必要とする振
動モードの中に、目標使用波長λ以外の不要振動成分が
混在することがある。さらlこ第6図のように入相とB
相との間に4/3λの部分と1/4λの部分との2波長
分の無効部分が形成されてしまう。In the case of the above-mentioned elastic wave motor shown in FIG. 6, the phase input drive area is only 5/12 of the entire piezoelectric adhesive surface of the elastic body 1, and the input area is small. This is the same even if the B phase 1 is stuck. In addition, the drive source from the above 5/12 part and the remaining 7
/12, the wavelength selectivity deteriorates, and as a result, unnecessary vibration components other than the target wavelength λ are mixed in the required vibration mode. Sometimes. As shown in Figure 6, enter phase and B.
An ineffective portion corresponding to two wavelengths, a portion of 4/3λ and a portion of 1/4λ, is formed between the phase and the phase.
以上の理由lこより、必要とする振動が小さく抑えられ
てしまい、大きなパワーを得るためには、圧電体に印加
する電圧を高くしなければならない。For the above reasons, the required vibration is suppressed to a small level, and in order to obtain large power, it is necessary to increase the voltage applied to the piezoelectric body.
本発明においては、入相とB相とを夫々リング状弾性体
の全周にわたって設けるようlこしている。In the present invention, the in-phase and the B-phase are each provided over the entire circumference of the ring-shaped elastic body.
駆動面積が大きくなると共fこ、波長選択性が良くIt
)7
なる。The larger the driving area, the better the wavelength selectivity.
)7 Become.
第1図は本発明の第1の実施例を示すもので、第6図及
び第7図と対応する部分には同一符号を付しである。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, and parts corresponding to those in FIGS. 6 and 7 are given the same reference numerals.
第1図において、弾性体1の一方の面には、圧電体31
〜312から成る人相が全周にわたって設けられており
、この人相が設けられた面と対向する他方の面には、圧
電体315〜324 から成るB相が、入相に対して
)λの位相差を以って設けられている。また弾性体1の
内側lこは振動伝達部1aが所定の巾を以って形成さt
″L、 この振動伝達部1aに回転子2が接触している
。駆動回路は従来と同じものが用いられ、本例では前記
駆動信号SOを入相に供給すると共に、駆動信号SOを
90°移相した前記駆動信゛号S1をB相に供給するよ
うにしている。In FIG. 1, a piezoelectric material 31 is provided on one surface of the elastic body 1.
A phase B consisting of piezoelectric bodies 315 to 324 is provided over the entire circumference, and on the other surface opposite to the surface on which this human phase is provided, a phase B consisting of piezoelectric bodies 315 to 324 is provided with a phase difference of λ They are provided with a phase difference of . Further, a vibration transmitting portion 1a is formed with a predetermined width on the inner side of the elastic body 1.
``L, The rotor 2 is in contact with this vibration transmitting part 1a.The same drive circuit as the conventional one is used, and in this example, the drive signal SO is supplied to the input phase, and the drive signal SO is rotated by 90 degrees. The phase-shifted drive signal S1 is supplied to the B phase.
第2図は第2の実施例を示すもので、弾性体1の外側に
所定巾の振動伝達部1bを設けて回転子2を接触させる
ようにした場合でるる。尚、他の部分は第1図と同一に
構成されている。FIG. 2 shows a second embodiment, in which a vibration transmitting portion 1b of a predetermined width is provided on the outside of the elastic body 1, and the rotor 2 is brought into contact therewith. Note that the other parts are constructed the same as in FIG. 1.
第3図は第3の実施例を示すもので、入相とB相とを、
弾性体1の一方の面に夫々全周にわたって設けると共に
、入相とB相との間に所定巾の振動伝達部1Cを設けて
いる。尚、振動伝達部は第1図のように弾性体1の内側
に設けてもよいし、第2図のように外側に設けてもよい
のは勿論である。また、弾性体1の両面に夫々人相とB
相とを設けることもできる。FIG. 3 shows a third embodiment, in which the input phase and B phase are
A vibration transmitting portion 1C of a predetermined width is provided on one surface of the elastic body 1 over the entire circumference, and between the input phase and the B phase. It goes without saying that the vibration transmitting section may be provided inside the elastic body 1 as shown in FIG. 1, or may be provided outside as shown in FIG. In addition, on both sides of the elastic body 1, a human face and B
A phase can also be provided.
第4図は第4の実施例を示すもので、弾性体1の一方の
面に第1の入相と第2の入相とを重ねて設けると共に、
他方の面lこ第1のB相と第2のB相とを重ねて設けた
場合である。尚、図示では振動伝達部1aを内側に設け
ているが、外側に設けてもよい。FIG. 4 shows a fourth embodiment, in which a first phase input and a second phase input are provided overlappingly on one surface of the elastic body 1, and
This is a case where the first B phase and the second B phase are provided on the other side. In addition, although the vibration transmission part 1a is provided on the inside in the illustration, it may be provided on the outside.
また第1〜第4の実施例において、振動伝達部la、l
b、ICを省略して、圧電体面をコーティングし、回転
子2をこのコーティング層を介して圧電体面に圧接させ
るようにしてもよい。In addition, in the first to fourth embodiments, the vibration transmitting parts la, l
b. The IC may be omitted, the piezoelectric surface may be coated, and the rotor 2 may be brought into pressure contact with the piezoelectric surface through this coating layer.
以上述べた第1〜第4の実施列においては、A相及びB
相は夫々弾性体1の全周にわたって設けられているので
、従来lこ比べて駆動面積が格段に大きくなる。また各
圧電体lこよる駆動源が全周にわたって均等に配されて
いるので、必要な振動を大きくすることができると共に
、波長選択性が良くなるので、不要な振動成分が軽減さ
れる。従って、モータの形体出力比を高め、低電圧で効
率良く駆動することができる。In the first to fourth implementation rows described above, the A phase and B phase
Since each phase is provided over the entire circumference of the elastic body 1, the driving area is significantly larger than that of the conventional structure. Furthermore, since the driving sources formed by each piezoelectric body are distributed evenly over the entire circumference, the necessary vibration can be increased, and the wavelength selectivity is improved, so that unnecessary vibration components are reduced. Therefore, the shape output ratio of the motor can be increased and the motor can be driven efficiently with low voltage.
第5図は前述した第1の実施例による第1図の弾性波モ
ータを中空円筒型構造とした場合の具体的な実施例を示
す。FIG. 5 shows a specific embodiment in which the elastic wave motor of FIG. 1 according to the first embodiment described above is made into a hollow cylindrical structure.
第5図において、一端に7ランジ10aが一体形成され
たリング状を成す枠体10には、一端蚤こ7ランジll
aが一体形成された筒体11が両者−こ形成されたネジ
部12を介して螺合されている。In FIG. 5, a ring-shaped frame 10 having seven flange 10a integrally formed at one end has seven flange ll
A cylindrical body 11 having an integrally formed body 11 is screwed together through a threaded portion 12 formed therebetween.
上記枠体10の外側には真鋳尋から成るリング状の弾性
r6s設けられている。この弾性体1の上下両面には入
相を形成する圧電体3人 とB相を形成する圧電体3B
が夫々接着されている。これらの圧電体3人、3nは
第1図のように複数個の圧電体31〜312,313〜
324が配された構成を有している。On the outside of the frame 10, a ring-shaped elastic r6s made of brass fathom is provided. On both upper and lower surfaces of this elastic body 1, there are three piezoelectric bodies forming a phase input and a piezoelectric body 3B forming a B phase.
are glued to each other. These three piezoelectric bodies 3n are composed of a plurality of piezoelectric bodies 31 to 312, 313 to
324 is arranged.
これらの圧電体3A 、 3nと上記7ランジ10aと
の間には、フェルト等から成るダンパ14.上面が滑ら
かに仕上げられた平行板15及びゴム等から成る加圧部
材16等が積層されている。また弾性体1と上記7ラン
ジllaとの間には、スライダ板11、ダンパ18及び
回転子2等が積層され、この回転子2とフランジlla
との間にはベアリング19が介在されている。従って、
上記枠体10と筒体11との螺合と上記加圧部材16の
弾力とによって、7ランジ10aとllaとの間1こ、
上記各部材が適尚な圧力を以って挾持されている。A damper 14 made of felt or the like is provided between the piezoelectric bodies 3A, 3n and the seven flange 10a. A parallel plate 15 with a smooth upper surface and a pressure member 16 made of rubber or the like are laminated. Further, a slider plate 11, a damper 18, a rotor 2, etc. are stacked between the elastic body 1 and the 7 flange lla, and the rotor 2 and the flange lla
A bearing 19 is interposed between the two. Therefore,
Due to the screw engagement between the frame body 10 and the cylinder body 11 and the elasticity of the pressure member 16, the gap between the seven flange 10a and lla is
Each of the above members is clamped with appropriate pressure.
尚、ダンパ18は不必要な振動を回転子2に伝えないよ
うにするもので、弾性体1の屈曲振動により発生する駆
動力のみを振動伝達部1aを介して回転子2Iこ伝える
ようにしている。また5回転子2の外径は他の部材の外
径より大きく形成されている。The damper 18 is designed to prevent unnecessary vibrations from being transmitted to the rotor 2, and is designed to transmit only the driving force generated by the bending vibration of the elastic body 1 to the rotor 2I via the vibration transmitting portion 1a. There is. Further, the outer diameter of the five-rotor 2 is larger than the outer diameters of other members.
上記構成により中空川崎型弾性波モータが構成される。The above configuration constitutes a hollow Kawasaki type elastic wave motor.
このモータの上記圧電体3ム+3aに#11図について
述べた方法で前記駆動信号80% S、を適宜に供給す
ることにより、弾性体1に振動が発生し、この振動が振
動伝達部1aからスライダ17及び゛ダンパ18を介し
て回転子2に伝えられる。この回転田力は回転子2の例
えば外周縁部分から取り出すことができる。By appropriately supplying the drive signal 80% S to the piezoelectric body 3M+3a of this motor in the manner described with reference to Fig. #11, vibration is generated in the elastic body 1, and this vibration is transmitted from the vibration transmitting part 1a. It is transmitted to the rotor 2 via the slider 17 and the damper 18. This rotating field force can be taken out from, for example, the outer peripheral edge portion of the rotor 2.
駆動面積が大きくなると共に、駆動源が弾性体の全周l
こわたって均等に配されるので、必要な振動を大きくす
ることができると共に、波長選択性が良くなり、不要な
振動成分が軽減される。このためモータの形体出力比を
高め、低電圧で効率良く駆動することができる。As the driving area becomes larger, the driving source increases over the entire circumference of the elastic body.
Since they are evenly distributed throughout, the necessary vibration can be increased, wavelength selectivity is improved, and unnecessary vibration components are reduced. Therefore, the motor output ratio can be increased and the motor can be driven efficiently with low voltage.
1lc1〜第4図は夫々本発明の第1〜第4の実施例を
示す弾性波モータの平面、側面及び駆動回路を示す図、
第5図は中空円筒型モータを構成する場合の実施例を示
す側面断面図、第6図は回転型弾性波モータの原理を示
す平面図、第7図は第6図の側面図、第8図及び第9図
は振動波形図である。
なお図面iこ用いられた符号において、1 ・・・・・
・・・・・・・リング状弾性体2 ・・・・・・・・・
・・・回転子
3、〜312・・・A@を構成する圧電体313〜32
4・・・B相を構成する圧電体4 ・・・・・・・・・
・・・駆動源
5 ・・・・・・・・・・・・90°移相器でおる。1lc1 to 4 are diagrams showing a plane, a side surface, and a drive circuit of an elastic wave motor showing first to fourth embodiments of the present invention, respectively;
Fig. 5 is a side cross-sectional view showing an embodiment of a hollow cylindrical motor; Fig. 6 is a plan view showing the principle of a rotary acoustic wave motor; Fig. 7 is a side view of Fig. 6; 9 and 9 are vibration waveform diagrams. In addition, in the symbols used in the drawings, 1...
・・・・・・Ring-shaped elastic body 2 ・・・・・・・・・
...Rotor 3, -312...Piezoelectric bodies 313-32 constituting A@
4...Piezoelectric body 4 constituting phase B...
...Drive source 5 .........90° phase shifter.
Claims (1)
逆方向となるように複数個の圧電体が配列されて成る第
1の相をリング状を成す弾性体の略全周にわたつて設け
ると共に、上記第1の相と同様に構成された第2の相を
上記第1の相に対して90°の機械的位相差を以つて上
記弾性体の略全周にわたつて設けたことを特徴とする弾
性波モータ。A first phase in which a plurality of piezoelectric bodies are arranged so that the polarization directions in the thickness direction of two adjacent piezoelectric bodies are opposite to each other is provided over substantially the entire circumference of the ring-shaped elastic body. In addition, a second phase configured similarly to the first phase is provided over substantially the entire circumference of the elastic body with a mechanical phase difference of 90° with respect to the first phase. Features an elastic wave motor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60029872A JPS61191277A (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Elastic wave motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60029872A JPS61191277A (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Elastic wave motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191277A true JPS61191277A (en) | 1986-08-25 |
Family
ID=12288063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60029872A Pending JPS61191277A (en) | 1985-02-18 | 1985-02-18 | Elastic wave motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61191277A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63242185A (en) * | 1987-03-27 | 1988-10-07 | Murata Mfg Co Ltd | Piezoelectric motor |
| US5172023A (en) * | 1990-11-09 | 1992-12-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Ultrasonic motor |
| JP2014027718A (en) * | 2012-07-24 | 2014-02-06 | Nikon Corp | Vibration actuator, lens, barrel, and camera |
| US8749117B2 (en) | 2010-12-20 | 2014-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibrating body of vibratory drive unit and vibratory drive unit |
| JP2017163837A (en) * | 2017-05-01 | 2017-09-14 | 株式会社ニコン | Vibration actuator, lens barrel and camera |
| JP2018207779A (en) * | 2018-09-20 | 2018-12-27 | 株式会社ニコン | Vibration actuator, lens barrel and camera |
-
1985
- 1985-02-18 JP JP60029872A patent/JPS61191277A/en active Pending
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