JPS6364581A - 振動波モ−タ - Google Patents
振動波モ−タInfo
- Publication number
- JPS6364581A JPS6364581A JP61207608A JP20760886A JPS6364581A JP S6364581 A JPS6364581 A JP S6364581A JP 61207608 A JP61207608 A JP 61207608A JP 20760886 A JP20760886 A JP 20760886A JP S6364581 A JPS6364581 A JP S6364581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- mechanical energy
- energy conversion
- electro
- electrostrictive
- 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.)
- Granted
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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】
〔発明の利用分野〕
大発明は振動体に電気−機械エネルギー変換素子(電歪
素子など)′fJ:配列固着し、該電気−機械エネルギ
ー変換素子に交流電圧を印加して該振動体に生ぜしめた
曲げ振動の進行波によって、該振動体と接触する移動体
全摩擦駆動するように構成したいわゆる振動波モータで
おいて、該電気−機械エネルギー変換素子シて交流電圧
を印加する念めの構成の改良に関する。
素子など)′fJ:配列固着し、該電気−機械エネルギ
ー変換素子に交流電圧を印加して該振動体に生ぜしめた
曲げ振動の進行波によって、該振動体と接触する移動体
全摩擦駆動するように構成したいわゆる振動波モータで
おいて、該電気−機械エネルギー変換素子シて交流電圧
を印加する念めの構成の改良に関する。
始めに、曲げ摂動の進行波を利用した振動波モータの原
理を第2図およびその下面図である第3図により説明す
る。同図に示すように、弾性体(例えば金属〕よりなる
リング板状の撮動体2の下面に第1群の電気−隈械エネ
ルギー変換素子1&、および第2群の電気−t′9.械
エネルギー変換累子1bが配列固着されている。これら
2気−機械ニネルヤ゛−変換素子としては圧電素子、電
歪素子、又は磁歪素子などを用いることができるが、以
下では電歪素子で代表する。
理を第2図およびその下面図である第3図により説明す
る。同図に示すように、弾性体(例えば金属〕よりなる
リング板状の撮動体2の下面に第1群の電気−隈械エネ
ルギー変換素子1&、および第2群の電気−t′9.械
エネルギー変換累子1bが配列固着されている。これら
2気−機械ニネルヤ゛−変換素子としては圧電素子、電
歪素子、又は磁歪素子などを用いることができるが、以
下では電歪素子で代表する。
先ず第10電歪譲子1&ンζついて述ベロと、その全て
の1こ歪素子1&の上下面に環5膜(不図示〕が設けら
れており、これら電泳は不図示の電気接続手段で上面電
極同志および下面電極同志が電気的に並列接続されてい
て、各電歪素子1&に同時に電圧が印加されるよう:て
なっており、この電圧印加てより各電歪素子は周方向(
/i:伸縮するように構成されている。そして各電歪素
子1aは、隣り合うものが互に逆の極性であるように(
すなわち、一方のものが伸びるとき他方のものが縮むよ
うに)λ 分色処理されており、且つ百のピッチを以て一方向に配
列されている。
の1こ歪素子1&の上下面に環5膜(不図示〕が設けら
れており、これら電泳は不図示の電気接続手段で上面電
極同志および下面電極同志が電気的に並列接続されてい
て、各電歪素子1&に同時に電圧が印加されるよう:て
なっており、この電圧印加てより各電歪素子は周方向(
/i:伸縮するように構成されている。そして各電歪素
子1aは、隣り合うものが互に逆の極性であるように(
すなわち、一方のものが伸びるとき他方のものが縮むよ
うに)λ 分色処理されており、且つ百のピッチを以て一方向に配
列されている。
第2群電歪素子1bの構成および配列についても同様で
ある。
ある。
λ
名1群1aと第2群1bとは一〇奇数倍だけずらせて配
置されている。また振動体2の全周の長さはλの整数倍
であるとする。なお、第1群1aと第2群1bとの間の
部分1′は電圧の印加がなく積極的に伸縮作用をしない
領域である。
置されている。また振動体2の全周の長さはλの整数倍
であるとする。なお、第1群1aと第2群1bとの間の
部分1′は電圧の印加がなく積極的に伸縮作用をしない
領域である。
このような構成・配列において、第1群電歪素子1&の
みに交流電圧を印加すると、振動体2は伸びる電歪素子
1aの部分では下方て凸に、縮む電歪素子1sの部分で
は上方に凸になる:うな曲げ変形をする結果、去動体2
の全周に亘ジ曲げ振動の定在波(波長λ)が発生する。
みに交流電圧を印加すると、振動体2は伸びる電歪素子
1aの部分では下方て凸に、縮む電歪素子1sの部分で
は上方に凸になる:うな曲げ変形をする結果、去動体2
の全周に亘ジ曲げ振動の定在波(波長λ)が発生する。
この場合、各λ
電歪素子1&の間の中間位置およびそこから百おきの各
位置が節になる。第2群電歪素子1bのみに交流電圧を
印加したときも同様に波長λの定在波が発生するが、そ
の節の位置は前記の定在波のλ それに比べて1だけずれたものとなる。
位置が節になる。第2群電歪素子1bのみに交流電圧を
印加したときも同様に波長λの定在波が発生するが、そ
の節の位置は前記の定在波のλ それに比べて1だけずれたものとなる。
第1群電歪素子1aに交流電圧全印加すると同時K、そ
れとは電気的K 90’の位相差を持つ交流電圧を第2
群電歪素子1bに印加すれば、両者による定在波の合成
の結果、振動体2には周方向に進む曲げ振動の進行波が
発生し、その進行方向は上記印加電圧の位相差の正負に
よって決まる。この曲げ振動の進行波においては、振動
体2の厚さの中立夏上の点は上下方向振動音するだけで
あるが、振動体2の上面および下面上の点は上下方向振
動および周方向振動の合成された一種の楕円運動をする
。従って、第2図において振動体2を回転しないように
適宜支持しておき、その上面にリング板状の移動体3(
不図示)を加圧接触させておけば、該移動体は振動体2
の上記楕円運動による摩擦力により、駆動されて回転し
、その回転方向は1!電歪素子1a、lbの印加電圧の
位相差の正負によって選択できる。以上が曲げ振動進行
波を利用した振動波モータの原理である。
れとは電気的K 90’の位相差を持つ交流電圧を第2
群電歪素子1bに印加すれば、両者による定在波の合成
の結果、振動体2には周方向に進む曲げ振動の進行波が
発生し、その進行方向は上記印加電圧の位相差の正負に
よって決まる。この曲げ振動の進行波においては、振動
体2の厚さの中立夏上の点は上下方向振動音するだけで
あるが、振動体2の上面および下面上の点は上下方向振
動および周方向振動の合成された一種の楕円運動をする
。従って、第2図において振動体2を回転しないように
適宜支持しておき、その上面にリング板状の移動体3(
不図示)を加圧接触させておけば、該移動体は振動体2
の上記楕円運動による摩擦力により、駆動されて回転し
、その回転方向は1!電歪素子1a、lbの印加電圧の
位相差の正負によって選択できる。以上が曲げ振動進行
波を利用した振動波モータの原理である。
ところで、このような振動波モータにおいて、電歪素子
の交流電圧を印加すべく電歪素子の1!他にリード線全
半田付けすると、電歪素子の分概邪に対する熱の影響が
大きいので、従来、該電ffuK相応する導体・々ター
ンを有するフレキクプルプリント回路板を電歪素子のさ
爪部に圧接し、該導体・々ターンを介して電歪素子の電
猛に給電を行なっていた。しかし、この上うな圧接だけ
ではフレキクプルプリント回路板の導体・やターンが振
動体に発生する進行波の横振幅に追従しれず、該導体・
々ターンが電歪素子の電頗に対して接か不良を起すこと
があった。
の交流電圧を印加すべく電歪素子の1!他にリード線全
半田付けすると、電歪素子の分概邪に対する熱の影響が
大きいので、従来、該電ffuK相応する導体・々ター
ンを有するフレキクプルプリント回路板を電歪素子のさ
爪部に圧接し、該導体・々ターンを介して電歪素子の電
猛に給電を行なっていた。しかし、この上うな圧接だけ
ではフレキクプルプリント回路板の導体・やターンが振
動体に発生する進行波の横振幅に追従しれず、該導体・
々ターンが電歪素子の電頗に対して接か不良を起すこと
があった。
L ・ ゛ 1 °モーf
ニー 二 、
、二一二ごコニ ゛ −7丁 、、 二
−4; 5、 −2゛〔発明の目
的〕 本発明の目的は振動波七−夕の電気−機械工ネル千−変
換素子にフレ士シづルづリント回路板を介して給電し、
しかも接触不良のないようにすることを目的とする。
ニー 二 、
、二一二ごコニ ゛ −7丁 、、 二
−4; 5、 −2゛〔発明の目
的〕 本発明の目的は振動波七−夕の電気−機械工ネル千−変
換素子にフレ士シづルづリント回路板を介して給電し、
しかも接触不良のないようにすることを目的とする。
本発明は、振動波七−夕の電気−機械エネルギー変換素
子の電極パターンに対応する導体パターンを有するフレ
+シづルづリント回路板を該電気−機械工ネルf−変換
素子に接着し、核フレ+シプルプリント回路板の導体パ
ターンを介して該電気−機織エネル甲−ス換素子に給電
することを特徴とするものである。
子の電極パターンに対応する導体パターンを有するフレ
+シづルづリント回路板を該電気−機械工ネルf−変換
素子に接着し、核フレ+シプルプリント回路板の導体パ
ターンを介して該電気−機織エネル甲−ス換素子に給電
することを特徴とするものである。
〔発明の実施9す〕
第1図は本発明に係る振動波で−5の実施例の一部断面
図を示している。図において、2は断面が台形をなすリ
ング状の振動体(前述の振動体2に相当する)である。
図を示している。図において、2は断面が台形をなすリ
ング状の振動体(前述の振動体2に相当する)である。
該振動体2の底面にはリング状の圧電体としての;歪素
子1が一体に接着されている。3はリング状の回転体〔
前記の移動体3に相当〕で、該回転体の鍔部3aは上記
振動体2の上面2aと当接し、前述の如く振動体2に発
生する進行性振動波にて回転する。該回転体3には溝部
3bが設けられ、該溝部とハウジング10に設けられ7
’Cテール押え環9および7t−ル受け8にて形成され
る軸受は部シててゾール7に受けており、回転体3の回
転の円滑化をはかっている。
子1が一体に接着されている。3はリング状の回転体〔
前記の移動体3に相当〕で、該回転体の鍔部3aは上記
振動体2の上面2aと当接し、前述の如く振動体2に発
生する進行性振動波にて回転する。該回転体3には溝部
3bが設けられ、該溝部とハウジング10に設けられ7
’Cテール押え環9および7t−ル受け8にて形成され
る軸受は部シててゾール7に受けており、回転体3の回
転の円滑化をはかっている。
又、ハウジング10には切欠部10凰が設けられ、ここ
から後記フレキシブルプリント回路板の一端を外部に引
出している。なお上記において、「リング状」とは第1
図で上方から見たときにリング状ということである。
から後記フレキシブルプリント回路板の一端を外部に引
出している。なお上記において、「リング状」とは第1
図で上方から見たときにリング状ということである。
第4図(&)は1!歪素子1の分極状態を示す図であり
、該電歪素子1は前述の第1群および第2群の各電歪素
子1aおよび1bに相当するA、B2相の分極処理部A
l−AsおよびBl−B、を有している。この人相とB
相は物理的に波長λの1/4だけずれており、図中、(
+バー)は互いに分極処理の方向が異なることを示して
いる。A、B各相における隣り合う(+)部および(−
)部の長さの和は入力する周波数によって定まる一波長
λの長さに相当する。該電歪素子1の上記振動体2の底
面との接着面は第4図(b)の如く全面電j1−1とな
りており、又、該電歪素子1の逆側の面は第4図(C)
の如く人相部に対応して電極IAが、又、B相部に対し
て電極IBが設けられると共に、電歪素子の振動状態を
検知するセンサー用電極S(振動体の振動により電歪素
子に発生する逆起電圧を検知する電極〕並びに共通電極
Cが設けられている(これら定態S、Cは第1図、第2
図に示す中間部分1′に設けられている)。該共通電唖
Cと第4図(b)に示した電極とは不図示の導電性樹脂
により導通している。
、該電歪素子1は前述の第1群および第2群の各電歪素
子1aおよび1bに相当するA、B2相の分極処理部A
l−AsおよびBl−B、を有している。この人相とB
相は物理的に波長λの1/4だけずれており、図中、(
+バー)は互いに分極処理の方向が異なることを示して
いる。A、B各相における隣り合う(+)部および(−
)部の長さの和は入力する周波数によって定まる一波長
λの長さに相当する。該電歪素子1の上記振動体2の底
面との接着面は第4図(b)の如く全面電j1−1とな
りており、又、該電歪素子1の逆側の面は第4図(C)
の如く人相部に対応して電極IAが、又、B相部に対し
て電極IBが設けられると共に、電歪素子の振動状態を
検知するセンサー用電極S(振動体の振動により電歪素
子に発生する逆起電圧を検知する電極〕並びに共通電極
Cが設けられている(これら定態S、Cは第1図、第2
図に示す中間部分1′に設けられている)。該共通電唖
Cと第4図(b)に示した電極とは不図示の導電性樹脂
により導通している。
再び第1図に戻り、11は給電用フレキシブル 。
プリント回路板(FPCと略称する)、4I/′iフエ
ルト等の材質よりなる吸振体であシ、皿バネ5により、
吸振体4を介して前記諸要素11・1,2全上方に押し
上げ、振動体2の上面2aと移動体3の鍔部3&とを弾
力的に圧接させている。
ルト等の材質よりなる吸振体であシ、皿バネ5により、
吸振体4を介して前記諸要素11・1,2全上方に押し
上げ、振動体2の上面2aと移動体3の鍔部3&とを弾
力的に圧接させている。
FPC11の上面には第4図(c)に示す電歪素子1の
下面電極配置に対応する導体パターン11′が第5図の
如く形成されている。第6図はFPC11の導体パター
ンと1歪素子1の下面電極配置(第4図(C))との位
置関係を示す配役図であり、FPC11はこのような配
役関係になるように導電性接着剤で電歪素子1の下面電
極に接着されている。
下面電極配置に対応する導体パターン11′が第5図の
如く形成されている。第6図はFPC11の導体パター
ンと1歪素子1の下面電極配置(第4図(C))との位
置関係を示す配役図であり、FPC11はこのような配
役関係になるように導電性接着剤で電歪素子1の下面電
極に接着されている。
第7図は動作説明用断面図で、同図(a)はFPCII
を単に圧接した従来例、同図(b)はF’PCを導電性
接着剤で接着した本発明実施例である。11′はFPC
llの導体パターン、llbは?リアミド等の絶縁性の
FPCペース部、13は導電性接着剤である。
を単に圧接した従来例、同図(b)はF’PCを導電性
接着剤で接着した本発明実施例である。11′はFPC
llの導体パターン、llbは?リアミド等の絶縁性の
FPCペース部、13は導電性接着剤である。
導電性接着剤層13には第4図(e)の電極IA。
IB、C,Sの境目に対応して切れ目13′全設ける。
従来例の第7図(&)の場合、振動体に進行波が発生し
ているとき、FPCが振動吸収体4を介して圧接されて
いても前記進行波に追従しきれず、導体・々ターン11
′は圧1!累子1と接触しない部分が発生しやすい。そ
れ【対して、本発明実施例の第7図(b)の場合、導電
性接着剤13で、FPCが圧電素子1に接着されている
為、その導体・やターンと圧電素子1の導通不良は発生
しない。すなわち、振動体の進行波の波形にならって常
時FPCの23体2臂ターンと圧電素子1!極との安定
した接触が行なわれて電圧が圧電素子電極に印加される
。又、長期のボ動によってFPC11が圧電素子1に対
して相対的【ずれ動いてしまうこともなく、耐久性にも
すぐれている。
ているとき、FPCが振動吸収体4を介して圧接されて
いても前記進行波に追従しきれず、導体・々ターン11
′は圧1!累子1と接触しない部分が発生しやすい。そ
れ【対して、本発明実施例の第7図(b)の場合、導電
性接着剤13で、FPCが圧電素子1に接着されている
為、その導体・やターンと圧電素子1の導通不良は発生
しない。すなわち、振動体の進行波の波形にならって常
時FPCの23体2臂ターンと圧電素子1!極との安定
した接触が行なわれて電圧が圧電素子電極に印加される
。又、長期のボ動によってFPC11が圧電素子1に対
して相対的【ずれ動いてしまうこともなく、耐久性にも
すぐれている。
上記の実施例では、接着剤として導電性接着剤を用いた
が、エポキシ系接着剤その他の有機接着剤など、絶縁性
の接着剤でFPCベース部のみ全接着しても同様な効果
が得られる。
が、エポキシ系接着剤その他の有機接着剤など、絶縁性
の接着剤でFPCベース部のみ全接着しても同様な効果
が得られる。
更に、絶縁性の接着剤で接着する場合、接着膜厚を薄く
すれば導体パターン11′までも接着して良い。何故な
ら、FPCの導体・!ターンの面と圧電素子の電甑面と
は表面粗さンζ起因する微きJな凹凸があり、絶縁性接
着剤が十分薄く塗布されているならば、FPCの導体・
母ターンの面と圧電素子の電極面との表面粗さの凹凸は
互に接触するからである。
すれば導体パターン11′までも接着して良い。何故な
ら、FPCの導体・!ターンの面と圧電素子の電甑面と
は表面粗さンζ起因する微きJな凹凸があり、絶縁性接
着剤が十分薄く塗布されているならば、FPCの導体・
母ターンの面と圧電素子の電極面との表面粗さの凹凸は
互に接触するからである。
以上の如く、本発明によれば、FPCを介して圧電素子
の各電極へ給電する振動波モータにおいて、FPCを圧
N、素子に接着をするととてよって、導通不良やFPC
のずれ動きを防止出来る。また接着?することにより、
空気との接触を断つことになるので腐食や、異物の浸入
全防止できる効果がある。
の各電極へ給電する振動波モータにおいて、FPCを圧
N、素子に接着をするととてよって、導通不良やFPC
のずれ動きを防止出来る。また接着?することにより、
空気との接触を断つことになるので腐食や、異物の浸入
全防止できる効果がある。
第1図は本発明の振動波モーターの実施例の要部断面図
、第2図および第3Mは振動波モーターの原理を説明す
る説明図、第4図(、) 、 (b) 、 (c)は第
1図示の電歪素子の分極状態および電圧配置を示す図、
第5図は第1図示のフレキシブルプリント回路板の構成
を示す平面図、5J6図は第5図示のフレキシブルプリ
ント回路板の電歪素子への配役を示す説明図、第7図(
a) 、 (b) 14進行性摂動波が発生上ている時
のフレキシブルプリント回路板の導体ノ9ターンと圧電
素子の電極との接触状管を従来例および本発明実施例に
ついて示す断面図である。 1・・・圧電素子 2・・・振動体6・・・移
動体 11・・・フレキシブルプリント回路板13・・・接着
剤 代理人 谷 山 輝 雄j′:・ ゛18′、L−一
一 第4図 (αつ (b) 第4図 (G2) 第60
、第2図および第3Mは振動波モーターの原理を説明す
る説明図、第4図(、) 、 (b) 、 (c)は第
1図示の電歪素子の分極状態および電圧配置を示す図、
第5図は第1図示のフレキシブルプリント回路板の構成
を示す平面図、5J6図は第5図示のフレキシブルプリ
ント回路板の電歪素子への配役を示す説明図、第7図(
a) 、 (b) 14進行性摂動波が発生上ている時
のフレキシブルプリント回路板の導体ノ9ターンと圧電
素子の電極との接触状管を従来例および本発明実施例に
ついて示す断面図である。 1・・・圧電素子 2・・・振動体6・・・移
動体 11・・・フレキシブルプリント回路板13・・・接着
剤 代理人 谷 山 輝 雄j′:・ ゛18′、L−一
一 第4図 (αつ (b) 第4図 (G2) 第60
Claims (1)
- 電極を有する複数区画の電気−機械エネルギー変換素子
を振動体の片面に配列固着し、該電極に交流電圧を印加
したときの該電気−機械エネルギー変換素子の伸縮作用
により、該振動体に曲げ振動の進行波を生ぜしめること
により、該振動体の他面に押圧接触している移動体を摩
擦駆動する振動波モータにおいて、上記電気−機械エネ
ルギー変換素子の電極パターンに対応する導体パターン
を有するフレキシブルプリント回路板を該電気−機械エ
ネルギー変換素子に接着し、該フレキシブルプリント回
路板の導体パターンを介して上記電気−機械エネルギー
変換素子に給電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 |
|---|---|---|---|
| JP61207608A JPH0710188B2 (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 振動波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61207608A JPH0710188B2 (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 振動波モ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6364581A true JPS6364581A (ja) | 1988-03-23 |
| JPH0710188B2 JPH0710188B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=16542598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61207608A Expired - Lifetime JPH0710188B2 (ja) | 1986-09-03 | 1986-09-03 | 振動波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710188B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01120794U (ja) * | 1988-02-10 | 1989-08-16 | ||
| JPH01123488U (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-22 | ||
| JPH03101190U (ja) * | 1990-01-30 | 1991-10-22 | ||
| JPH0425490U (ja) * | 1990-06-26 | 1992-02-28 | ||
| US5103128A (en) * | 1990-05-25 | 1992-04-07 | Asmo Co., Ltd. | Ultrasonic motor |
| US5854528A (en) * | 1995-05-15 | 1998-12-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic motor |
| EP0991176A4 (en) * | 1998-01-29 | 2004-08-25 | Seiko Instr Inc | ULTRASONIC MOTOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6051477A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-22 | Seiko Instr & Electronics Ltd | 圧電モ−タ |
-
1986
- 1986-09-03 JP JP61207608A patent/JPH0710188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0710188B2 (ja) | 1995-02-01 |
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