SE452932B - Piezoelektrisk motor - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 452 932 t.ex. i form av en tunn metallbeläggning, med vilka vanligen me- talledningar är förbundna, som användes för anslutning av elemen- tet till en växelströmskälla, vars frekvens normalt väljes lika med eller i det närmaste lika med oscillatorns resonansfrekvens.

När det piezoelektriska elementet är förbundet med en spännings- källa, alstras i detsamma en resonansvágtyp av elastiska mekaniska (akustiska) vibrationer längs den ena av oscillatorns geometriska dimensioner på bekostnad av en motsatfipiezoelektrisk effekt, var- vid dessa vibrationer fortplantas genom hela oscillatorn, som är akustiskt isolerad inuti statorn. Friktionskontakten mellan sta- torn och rotorn verkar såsom en mekanisk likriktare för omvandling av elastiska vibrationer till enkelriktade pulser av vinkelförskjut- ningar av rotorn, varvid dessa pulser glättas genom rotorns massa för bildande av en kontinuerlig vinkelrörelse.

Genom amerikanska patentskriften 4 019 073 är en dylik motor känd, som är försedd med en oscillator i form av en piezoelektrisk plat- ta, som i sin ena ände tryckes mot rotorn. Motorer av denna typ har hög verkningsgrad överstigande 60 %. De kräver emellertid hög matningsspänning och har ett litet område av arbetsfrekvenser, som ligger på den lutande delen av oscillatorns karakteristika.

För kända motorer kräves dessutom komplicerade elektroniska anord- ningar för att hålla matningsfrekvensen inom området för arbets- frekvenserna, så att temperatur- eller belastningsvariationer el- ler andra faktorer, som åstadkommer ostabilitet, kan kompenseras.

Dessutom kräves ett högt tryck mellan stator och rotor, vilket leder till ostabilitet hos rotorns momentana rotationsfrekvens till följd av svävningar i densamma. Denna senare olägenhet kan. undanröjas genom användning av flera oscillatorer, vilket emeller- tid gör motorn och dess matningskoppling avsevärt mera komplice- rad, eftersom varje piezoelektriskt element måste vara samordnat Vidare kan framhållas, att direkt kontakt mellan oscillatorn och rotorn leder till stegvariationer i motorns impedans, vilket medför ostabilitet med hänsyn till driften av en självexciterad oscillatormatningskoppling för motorn. med en separat matningskälla.

Samtidigt är det de självexciterade kopplingarna, som ger stabili- tet åt motorns arbetsparametrar utan användning av elektroniska hjälpanordningar.

I ovannämnda amerikanska patentskrift föreslås även en motor, vil- ken oscillatorn i form av en piezoelektrísk skiva eller rin9 10 15 20 25 30 35 40 452 932 växelverkar med ett antal symmetriskt anordnade tunna plattor, som verkar såsom tryckelement för att bringa det vibrerande piezo- elektriska elementet att rotera, sà att ett vridmoment uppstår.

Dessa motorer är försedda med en oscillator för longitudinella vibrationer, som är av en sådan typ av svängningar, vid vilka elastisk svängningsförskjutning av partiklar äger rum i riktning- en för mekanisk energitransport, dvs. från den ena partikeln till den andra i den elastiska vägens fortplantningsriktning. Oscilla- torer finnes även för transversella svängningar, vid vilka par- tiklar förskjutes i en riktning i rät vinkel mot den elastiska vägens fortplantningsriktning. En monomorf (homogen) platta, skiva eller stång, på vars motsatta ytor ett par elektroder är anordnade och som är polariserad i rät vinkel mot elektrodytorna, kan utgöra exempel på den enklaste typen av oscillatorer med longi- tudinella svängningar. Likartade kroppar men polariserade i en riktning parallellt med elektrodytorna för bildande av vibrations- förskjutning representerar de enklaste formerna av oscillatorer med transversella vibrationer.

Kända piezoelektriska motorer med oscillatorer med longitudinella svängningar i form av en skiva eller en ring, som växelverkar med tryckelement, har jämförelsevis låg verkningsgrad understigande 10 %. i det piezoelektriska elementet koncentrerade energin överföres via en akustisk kontakt mellan tryckplattan och oscillatorn och omvandlas till energi för rotorns rotation.

Detta förklaras därigenom, att endast en liten del av den Större delen av den_ akustiska energin reflekteras från oscillatorns cylinderformade yta och förbrukas i oscillatormaterialet, som även kan förklaras vara ansvarigt för jämförelsevis lågt motorvridmoment.

Genom amerikanska patentskriften 3 211 931 är piezoelektriska mo- torer även kända, vid vilka statorn är försedd med en oscillator för torsionssvängningar, som hänför sig till oscillatorer med transversella svängningar. Denna oscillator är ett piezoelektriskt element i form av en ihålig cylinder. Ifrågavarande motor omfat- tar även tryckelement i form av piezoelektriska plattor, som med var sin ände fastsatta tätt intill en eller tvâ ändytor på den piezoelektriska oscillatorn, medan de i sin andra ände växelverkar med rotorns cylinderyta. Fortplantningsriktningen för resonans- 10 15 20 25 30 35 452 932 vågtypen av de transversella svängningarna ligger parallellt med motorns generatris. Denna motor arbetar med växelverkan av två typer av transversella svängningar, som ligger i rät vinkel mot varandra¿ Eftersom oscillatorn själv alstrar transversella tor- sionssvängningar, är den andra typen av svängningar, som är själv- exciterande på friktionskontakten mellan statorn och rotorn, longitudinella svängningar. Men resonansfrekvensen för de longi- tudinella svängningar är högst 1,5 gånger högre än frekvensen för de transversella svängningarna, i vilket fall deras förskjutnings- amplitud är avsevärt mindre än förskjutningsamplituden hos de transversella svängningarna. Detta resulterar i att trycket hos tryckelementet på rotorn, när den senare roterar i framriktning, är något större än när rotorn roterar i backriktning. Under en halvperiod trycker därför tryckelementet rotorn framåt och under den andra halvperioden inverkar samma tryckelement på rotorn i det närmaste med samma kraft men i motsatt riktning, dvs. rotorn bringas att rotera i backriktning. Men rotorns rotation i back- riktning förhindras av dess tröghet och hela energin under tryck- elementets rörelse bakåt omvandlas till nötningsenergi, så att tryckelementens nötningshastighet ökas-avsevärt och motorns verk- ningsgrad reduceras.

Vidare kan framhâllas, att polarisationen längs en ihålig cylin- ders periferi är svår att åstadkomma och att en dylik motor har hög ingångsimpedans, vilket förorsakar hög matningsspänning, vil- ket förklaras därigenom, att motorn har låg arbetsfrekvens och stort avstånd mellan elektroderna. Vidare har denna motor hög nivå med avseende på akustiskt missljud, vilket beror på omstän- digheten, att den cylinderformade oscillatorn för torsionssväng- ningar har en svängningshastighetsgradient längs generatrisen för en cylinder. Ändarna av tryckelementen, som växelverkar med ro- torn, har därför olika svängningshastigheter längs sin bredd, vilket under motorns gång resulterar i deras eftersläpning i för- hållande till rotorn. Detta åtföljes av kraftigt akustiskt oljud, minskande vridmoment och reducerad verkningsgrad. Detta beror på att tryckelementen, som användes vid dessa motorer, har liten bredd. Minskningen i tryckelementets bredd leder till mindre störande ljud men samtidigt minskas motorns vridmoment, reduceras motorns verkningsgrad och reduceras märkbart dess livstid. 10 15 20 25 30 35 40 452 932 Uppfinningen är baserad på uppgiften att utveckla en piezoelekt- risk motor, vars vridmoment, verkningsgrad och livstid är förbätt- rade till följd av utformningen av den piezoelektriska oscilla- torn enligt uppfinningen.

En piezoelektrisk motor med dels en stator och en rotor, vilka friktionsväxelverkar och av vilka den ena omfattar minst en piezo- elektrisk Oscillatcr med ett piezoelektriskt element, som är fram- ställt av ett polariserat piezoelektriskt material och är försett med på dess motstâende ytor belägna elektroder, som är förbundna med en matningskälla för alstring i oscillatorn av en akustisk vibrationsvâg, och dels minst två tryckelement, som med sin ena ände är fästa vid oscillatorn och med sin andra ände är tvingade mot'en yta för friktionsväxelverkan på statorn eller rotorn, känne- tecknas för ändamålet enligt uppfinningen av att det piezoelektris- ka elementet är polariserat i en riktning i rät vinkel mot elektro- dernas ytor och intar sådant läge, att fortplantningsriktningen för resonansvâgtypen av de i det piezoelektriska elementet alstra- de longitudinella vibrationerna ligger i rät vinkel mot ytan för friktionsväxelverkan. Genom att på olika sätt modifiera motorn blir det möjligt att öka motorns verkningsgrad till mera än 30%, öka de enskilda motorernas livstid till 3000 timmar och tillverka motorer med förmåga att arbeta vid en spänning under 1 volt. Dessa motorer kan ha ett varvtal inom området från 600 r/m upp till ett varv per 24 timmar och alstra ett vridmoment upp till 100 kg/cm.

Till följd av deras små dimensioner och höga reaktionshastighet är de lämpade att användas såsom drivelement vid bandspelare, skiv- spelare, leksaker, automatiska anordningar, robotar, proteser osv.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med ledning av åtföljande ritning, där fig. 1 schematiskt visar en piezoelektrisk motor en- ligt uppfinningen, varvid den piezoelektriska oscillatorn är ut- formad såsom en rektangulär platta, fig. 2 en modifikation av den i fig. 1 visade motorn, fig. 3 en konstruktion av motorn, varvid oscillatorn är utformad såsom en ring och fäst vid statorn, fig. 4 etttwüsnitt längs linjen IV-IV i fig. 3, fig. 5 olika modifika- tioner av de piezoelektriska elementen, fig. 6 olika modifikatio- ner av oscillatorerna med påmonterade tryckelement, fig. 7 åskåd- liggör olika sätt att fastsätta ändarna av tryckelementen på oscillatorn, fig. 8 visar olika modifikationer av tryckelementen, 10 15 20 25 30 35 40 452 932 fig. 9 olika modifikationer av tryckelement, bestående av flera skikt, fig. 10-13 åskådliggör olika sätt att fästa piezoelektriska element vid statorn eller rotorn, fig. 14, 15 visar modifikationer av rotorerna för motorn, fig. 16 åskådliggör olika sätt att trycka tryckelementen mot ytan för friktionsväxelverkan, fig. 17 visar en modifikation av motorn, varvid oscillatorn är utformad såsom se- parata delar av en ring, fig. 18 en annan modifikation av motorn, varvid tryckelementen är fästa vid ändytorna på den cylinderfor- made oscillatorn, fig. 19 en modifikation av motorn, varvid rotorn är utformad såsom två skivor, som är fast förbundna med varandra, fig§ 20 en modifikation av motorn, varvid oscillatorn är utformad såsom en rektangulär platta med tryckelementen belägna på dess 21 ett tvärsnitt längs linjen XXI-XXI i fig. 20, fig. 22 en modifikation av motorn. varvid oscillatorn är utformad ändytor, fig. såsom en kvadratisk stav med tryckelementen belägna på dess änd- ytor, fig. 23 ett tvärsnitt längs linjen XXIII-XXIII i fig. 21, fig. 24 en modifikation av motorn, varvid ytterligare tryckelement finnes monterade på den inre ytan på den cylinderformade oscilla- torn, fig. 25 en modifikation av motorn, varvid ytterligare oscil- latorer monterade på den yttre ytan på den cylinderformade oscilla- torn, fig. 26 ett tvärsnitt längs linjen XXVI-XXVI i fig. 25, fig. 27 åskådliggör olika sätt att montera tryckelementen på oscilla- torn, fig. 28 visar en modifikation av motorn med en omvandlare för omvandling av vinkeldiskreta lägen hos rotorn till en elek- triskt signal, fig. 29 ytterligare en modifikation av den i fig. 28 visade motorn, fig. 30 en modifikation av motorn försedd med en startanordning för att starta och stoppa rotorn, fig. 31 sche- matiskt en reversibel motor enligt uppfinningen, och fig. 32 på samma sätt som i fig. 31 med en anslutningskoppling enligt upp- finningen.

Den i fig. 1 visade piezoelektriska motorn omfattar en stator 1, som utgör en stationär del av motorn och omfattar en bottendel 2 och en kropp 3. Bottendelen 2 är avsedd för fastsättning av mo- torn i dess arbetsläge på en stomme. Motorn omfattar även en Vid den i fig. 1 visade motorn omfattar rotorn en piezoelektrisk oscillator 5 med rotor 4, som utgör en roterande del av motorn. ett piezoelektriskt element 6 i form av en rektangulär platta av ett polariserat piezoelektriskt material. På denna plattas mot- stående ytor finnes elektroder 7, som är förbundna med en mat- 10 15 20 25 30 35 40 452 932 ningskälla 8 för uppkomst av elastiska akustiska vibrationsvågor i oscillatorn 5. Enligt uppfinningen är elementet 6 polariserat i en riktning i rät vinkel mot ytorna på elektroderna 7, varvid polarisationsriktningen är angiven genom pilar P. Motorn är för- sedd med två tryckelement 9, som med var sin ena ände är fastsatta på elementet 6 på sådant sätt, att tryckelementens ändar befinner sig vid diagonalt motsatta sidor. De andra ändarna av tryckelemen- ten är tryckta mot en yta 9 för friktionsväxelverkan, som utgör en del av den inre cylinderformade ytan på kroppen 3. I ovan beskriv- na utföringsform av motorn är oscillatorn 5 en oscillator för akus- tiska longitudinella vibrationer, som uppstår längs längden av elementet 6, varvid fortplantningsriktningen för resonansvàgtypen av akustiska longitudinella vibrationer sammanfaller med elemen- tets 6 längdaxel. Fortplantningsriktningen för resonansvâgtypen är i figuren angiven genom pilar L.

Med uttrycket resonansvàgtyp av longitudinella akustiska vibratio- ner avses i föreliggande fall akustiska vibrationer med sådan frekvens, vid vilken maximal amplitud för partikelförskjutning uppträder i riktningen för mekanisk energitransport från en par- tikel till en annan, dvs. i fortplantningsriktningen för en elas- tisk våg varvid en sådan oscillator ingår, längs en av vars geo- metriska dimensioner en resonansvågtyp av longitudinella akustiska vibrationer kan exciteras.

Enligt uppfinningen är oscillatorn 5 placerad på sådant sätt, att fortplantningsriktningen för resonansvågtypen, i fig. 1 längs läng- den av elementet 6, ligger i rät vinkel mot ytan 10 för friktions- växelverkan. Vid oscillatorn 5 föreligger ej någon vibrationshas- tighets gradient längs elementets bredd, så tryckelementen 9 kan vara monterade längs hela sin längd, vilket möjliggör ökning av ytan för friktionskontakt mellan rotorn 4 och statorn 1, så att motorns vridmoment ökas i proportion härtill och oscillatorns 5 belastningsanpassning förbrättras och därmed motorns verkningsgrad.

Motorns vikt och dimensioner kan även reduceras på fördelaktigt sätt.

Tröghetsmomentet hos rotorn 4 med oscillatorn 5 är normalt lägre än statorns 1 tröghetsmoment. En motor, vid vilken oscillatorn 5 är belägen på rotorn 4, har därför högre reaktionshastighet. När 10 15 20 25 30 35 40 452 932 rotorn 4 på en dylik motor kan endast utföra vinkelförskjutningar och kan ej rotera, eftersom ledningarna 11 till elektroderna 7 i För att förhindra detta måste rotorn vara försedd med en strömkollektor 12, vilket med- annat fall skulle sno sig och brista. för mera komplicerad uppbyggnad av motorn (fig. 2).

Fig. 2 visar en motor, vid vilken det piezoelektriska elementet 6 är utformat såsom en kvadratisk platta, varvid tryckelementen Vid de båda i fig. 1, 2 vi- sade utföringsformerna är oscillatorn 5 fäst vid axeln på motorn, 9 är fästa vid plattans sidokanter. varvid denna axel är monterad i lager i kroppen 3 och axeln och lagren ej visas i dessa figurer.

Modifikationer av motorn är även möjliga, vid vilka oscillatorn 5 kan vara monterad på basdelen av statorn 1 enligt fig. 3, 4.

Rotorn 4 på dessa motorer är utformad såsom en hylsa, inrättad att rotera omkring axeln 13, som med presspassning är införd i bottendelen 2 av statorn 1, medan oscillatorn 5 är utformad såsom en ring och tryckelementen 9 med var sin ena ände är fastsatta på ringens yttre'sidoyta och med sin andra ände är tryckta mot ro- torns 4 inre cylinderformade yta, varvid denna yta är ytan 10 för friktionsväxelverkan. Elektroderna 7 är fästa vid ringens plana I detta fall är oscil- latorn 5 en oscillator för longitudinella vibrationer, varvid ytor och polariserade genom dess tjocklek. dessa vibrationer exciteras längs ringens radie, varvid de radiella vibrationerna utgör en variant av de longitudinella vibrationerna.

Fortplantningsriktningen för dessa vibrationer vid denna utförings- form ligger i rät vinkel mot ytan 10. Pâ basdelen 2 av statorn 1 befinner sig en hållare 14 för oscillatorn, som är utformad såsom ett ringformat utsprång med spår, i vilka tryckelementen är inför- da för att förhindra rotation av det piezoelektriska elementet un- der motorns drift. I axiell riktning hålles oscillatorn 5 i läge på den ena sidan av bottendelen 2 och på den andra sidan av en bricka 15, rotorn 4 och en låsring 16.

Enligt uppfinningen kan de piezoelektriska elementen vara utforma- de på olika sätt. Elementet kan vara utformat såsom en kvadratisk platta enligt fig. Sa eller en rektangulär platta enligt fig. Sb eller en stav enligt fig. Se, ihålig cylinder enligt fig. 5i, skiva enligt fig. Sf, ring enligt fig. 5j eller en del av en ring 10 15 20 25 30 35 40 452 932 enligt fig. Sc, en del av en cylinder enligt fig. Sg eller en sam- mansatt ring enligt fig. Sd, som består av separata delar av en ring, eller en sammansatt cylinder enligt fig. Sk som är uppbyggd av sepa- rata prismor. Elektroderna 7 på elementen är belägna på deras mot- satta ytor, t.ex. på de parallella ytorna enligt fig. Sa, b, e, k, i de parallella cylinderformade ytorna enligt fig. Se, g, i, eller de parallella plana ytorna enligt fig. Sc, f, h, j. Enligt uppfin- ningen är det piezoelektriska elementet polariserat i en riktning i rät vinkel mot ytorna på elektroderna. När elektroderna är förbund- na med en matningskälla, sammanfaller intensitetsvektorn hos det elek- triska fältet, som åstadkommer akustiska vibrationer, med polarisa- tionsriktningen för det piezoelektriska elementet, vilket erfordras för elektrisk excitering av de longitudinella akustiska vibrationer- na. Ett piezoelektriskt element i form av en rektangulär platta eller en skiva möjliggör, att elektroderna kan vara belägna på plat- Mat- ningsspänningen kan reduceras ännu mera genom att utforma det piezo- tans större ytor, så motorns matningsspänning kan vara lägre. elektriska elementet med flera skikt enligt fig. Sh.

I fråga om motorer med låg effektförbrukning och högšvridmoment är det lämpligt att utforma det piezoelektriska elementet såsom en del av en ring enligt fig. Sc eller en del av en ihålig cylinder enligt fig. Sg. För att uppnå hög effekt hos motorn kan det piezoelektris- ka elementet bestå av delar av en ring enligt fig. Sd eller av pris- mor enligt fig. Sk. Om elementet har cylinderformade ytor, kan en mantel 17 vara anordnad på dessa ytor. För att förbättra den meka- niska hâllfastheten kan manteln 17 vara belägen på den yttre cylin- derformade ytan på ringen i fig. Sd, i vilket fall manteln 17 är utformad såsom en ring. Den till motorn hörande oscillatorn omfat- 'tar enligt uppfinningen i huvudsak ett piezoelektriskt element med elektroder och ledningar, varvid manteln omger elementets cylinder- formade yta. Vid elektroderna är ledningar 11 förbundna, som utgö- res av böjliga ledare. Vid modifikationer av motorn enligt uppfin- ningen kan tryckelementen 9 vara monterade på ytorna på elementet 6 enligt fig. 6a, på den ena av dess ändytor enligt fig. 61 eller på dess båda ändytor enligt fig. 6c, k, m, p, q. De kan även vara monterade på de parallella listerna på elementet 6 enligt fig. 6b, d, o. tryckelementen 9 företrädesvis monterade på de cylinderformade ytor- När elementen 6 är utformade såsom skivor eller ringar, är na, dvs. på den yttre cylinderformade ytan enligt fig. 6e, f, på 5 10 15 20 25 30 35 40 452 932 10 den inre cylinderformade ytan enligt fig. 6g eller både på den yttre I förhållande till ytorna på de piezoelektriska elementen kan tryckelementen vara anordnade i rät vinkel enligt fig. 6a, e, f, g, h, j, k, l, m, n, p, q eller snedställda enligt fig. 6b, c, d, i , o. och den inre cylinderformade ytan enligt fig. 6h.

När det piezoelek- triska elementet är försett med en mantel 17 som befinner sig på dess cylinderformade ytor, kan tryckelementen 9 vara belägna på denna mantel enligt fig. 6f.

Manteln 17 består vanligen av metall såsom stål. I och för ökning av víbrationshastigheten vid änden av tryckelementet, väljes enligt uppfinningen skillnaden mellan mantelns inre och yttre diameter på sådant sätt, att den bildar en multipel av en halv våglängd i reso- nansvågtypen av de longitudinella vibrationerna, som alstras i oscil- latorn. Ännu högre hastighet kan uppnås genom att utforma manteln 17 enligt fig. Sj såsom en anordning 18 för att koncentrera mekanis- ka pâkänningar. Anordningen 18 är en ring med ett tvärsnitt som konvergerar i den riktning, i vilken ringens radie ökar, t.ex. tra- petsformat tvärsnitt. Ökningen i vibrationshastighet leder till ökat varvtal hos motorn.

Tryckelementens ändar kan vara fästa vid den piezoelektriska oscil- latorn på olika sätt. Oscillatorn 5 kan vara försedd med spår 19 enligt fig. 7a, c, i vilka ändarna av tryckelementen 9 är infästa.

Spåren 19 kan vara utförda antingen i själva elementet 6 enligt fig. 6a eller i manteln 17 enligt fig. 7c. En modifikation av motorn enligt uppfinningen är möjlig, vid vilken tryckelementen är fast-_ satta medelst ett skikt av en massa, som kan vara baserad på epoxi- harts enligt fig. 7b, varigenom tillverkningen förenklas och _tens hâllfasthet ökas. elemn- Tryckelementen enligt uppfinningen är före- trädesvis utformade såsom stavar enligt fig. 7f.

Enligt uppfinningen kan manteln 17 vara fastsatt på elementet 6 på olika sätt. Manteln 17 kan t.ex. vara infäst med presspassning i elementet enligt fig. 7c eller fastlimmat på detsamma enligt fig. 7d.

Enligt fig. 7c är tryckelementen fastsatta genom lödning i manteln eller fastsvetsade på densamma enligt fig. 7d. Manteln kan även va- ra bildad av tryckelementen enligt fig. 7e, vilket är en av de i praktiken använda modifikationerna. Vid oscillatorer med piezoelek- triska element, bestående av prismor, är tryckelementen fastsatta 10 15 20 25 30 35 40 452 952 11 medelst ett bindemedel, medan oscillatorn monteras enligt fig. 7g.

För att öka motorns livstid, är nötningsresistenta skikt 20 anord- nade på tryckelementens fria ändar enligt fig. 7a, varvid detta skikt kan vara sammansatt av t.ex. material, som är baserade på volfram- karbid, titankarbid och liknande: skiktet 20 vanligen bildat av organiska föreningar eller plastma- terial, i vilket fall detta skikt påföres medelst sprutning (fig. 7b). formig tjocklek men kan även vara framställda av ett plastmaterial I och för bullerminskning är Generellt är tryckelementen framställda av metallplåt med lik- sàsom pappersbaserat laminat. Tjockleken hos de av metall fram- ställda tryckelementen överskrider ej 1/40 av våglängden för de i oscillatorn exciterade akustiska vibrationerna, medan tjockleken för de av plastmaterial framställda tryckelementen ej överskrider 1/Zqav denna våglängd.

De viktigaste modifikationerna av tryckelementen visas i fig. 8.

Tryckelementen företrädesvis utformade såsom rektangulära plattor enligt fig. 8a eller såsom trapetsformade plattor enligt fig. 8f.

Tryckelementen kan även vara försedda med präglade förstyvningslis- ter enligt fig. 8b. Såsom en trapetsformad platta utformade tryck- element möjliggör reducering av oregelbunden bockning av dessa ele- ment, när de är monterade på motorn, och underlättar infästningen av oscillatorn i statorn. För infästning av oscillatorn i statorn Ett bättre förband mellan tryckelementet och föreningen uppnås genom att slit- är tryckelementen försedda med utsprång enligt fig. 8c. sa tryckelementen vid ändarna, som är något åtskilda enligt fig. 8e.

Samma ändamål kan ändarna av tryckelementen vara försedda med genom- gående hål enligt fig. Be. Vid tryckelement, som samtidigt växel- yerkar med två rotorer, är en slits utformad i mitten av dessa ele- ment enligt fig. 8g. Tryckelementen kan vara utformade såsom plat- tor med varierande tjocklek, som minskar i riktning mot tryckele- mentets fria ände. Det är även möjligt att utforma tryckelementen i flera skikt enligt fig. 9a, i vilket fall flera tryckelement är införda i ett och samma spår. Om tryckelementet består av metall kan vidare tryckelementplattan vara belägen mellan ljudisolerande 21, som är framställda av ett organiskt material enligt fig. 9b med god ljuddämpning, så att de bidrar till bu-lerreducering vid motorn.

'Tryckelementet kan bestå av flera metallplattor, som möjliggör ökat vridmoment hos motorn enligt fig. 9c. Det är lämpligt att isolera tryckelementen medelst ljudisolerande skikt 21 enligt fig. 9c. Skik- 10 15 20 25 30 35 40 452 932 12 Skikten 21 kan vara mekaniskt förbundna med varandra eller åtskilda ifrån varandra. I det senare fallet reduceras det tryck flera gång~ er, som utövas av tryckelementet på ytan för friktionsväxelverkan, som befinner sig på rotorn eller statorn. Om tryckelementen är mon- terade på de yttre ytorna på oscillatorn, stämmer tryckelementens längd motorns storlek. Generellt väljes därför tryckelementens längd inom ett område av 1/8 eller mindre av våglängden för de akus- tiska vibrationerna. När motorns storlek ej är begränsad, är det lämpligt att tryckelementens längd utgör/âgltipel av halva denna våglängd, vilket medför maximalt vridmoment eller varvtal hos rotorn.

När oscillatorn är monterad antingen på statorn eller rotorn, är det lämpligt att denna har minimal radiell förskjutning och minimal vin- kelförskjutning i förhållande till rotationsaxeln. Fastsättning av oscillatorer med piezoelektriska element i form av skivor eller ringar sker medelst koniska hållare 22 av ljudisolerande material såsom gummi, nylon och liknande enligt fig. 10a. I detta fall bör den ena ringen bestå av elastiskt material såsom gummi och den andra av jämförelsevis hårt ljudisolerande material såsom nylon. Genom lös montering av oscillatorn, så att denna kan förskjutas något inuti kroppen, blir det enklare att konstruera motorn. Vid lös mon- tering av oscillatorn i form av en skiva enligt fig. 10b eller en ring enligt fig. 10c är statorn eller rotorn sålunda försedd med en låsanordning 23 för att hålla oscillatorn i läge och förhindra dess radiella förskjutning. Enligt fig. 10b är låsanordningen 23 utformad såsom en urtagning, i vilken den skivformade oscillatorn befinner sig, medan låsanordningen 23 enligt fig. 10c är utformad såsom ett_ utsprång, som omges av den ringformade oscillatorn. Vinkelförskjut- ning av oscillatorn kan förhindras medelst en ringformad hållare 14 av t.ex. i fig. 11a och 3, 4 visad art. I stället för hållaren 14 kan enligt fig. 11b stift 24 användas som är anordnade i en cirkel i närheten av platsen för fastsättning av tryckelementet på oscilla- torn. Det är även möjligt att förhindra denna vinkelförskjutning hos oscillatorn medelst utsprång på tryckelementen enligt fig. 8c, så att dessa utsprång ligger mot utsprång eller urtagningar i sta- torn eller rotorn enligt fig. 12. På likartat sätt är oscillatorer- na monterade, på vilka tryckelementen är fastsatta och som är utfor- made såsom en trapetsformad platta enligt fig. 8f, 13.

Vid motorn enligt uppfinningen kan oscillatorn 5 vara monterad an- 10 15 20 25 30 35 40 452 932 13 tingen på statorn eller rotorn. I detta fall är oscillatorn enligt uppfinningen monterad på sådant sätt, att fortplantningsriktningen för resonansvågtypen av de longitudinella akustiska vibrationerna ligger i rät vinkel mot ytan för friktionsväxelverkan. När oscil- latorn är belägen på rotorn, blir konstruktionen av motorn mera komplicerad och dess verkningssätt mindre tillförlitligt till följd av förekomsten av strömkollektorer, vilket är orsaken till att så- dana motorer användes i större utsträckning, vid vilka oscillatorn är monterad på statorn. Vid dessa motorer kan rotorn vara utformad såsom en cylinder enligt fig. 14a eller en stympad kon enligt fig. 14b, som är monterade på axeln 25 på motorn. Denna konstruktion av rotorn användes i de fall, då tryckelementen 9 är fastsatta på den inre cylinderformade ytan på oscillatorn enligt fig. 6g, h. Vid oscillatorer i huvudsak i form av en rotationskropp med tryckelemen- ten belägna på dess yttre yta enligt fig. 6e, f, h, i, o och vid piezoelektriska element i form av plattor av olika form enligt fig. 6b, c, d är rotorn företrädesvis utformad såsom en hylsa enligt fig. 14c, d, mot vars inre cylinderformade yta eller koniska yta tryckelementen är tryckta.

I fråga om oscillatorer vid vilka tryckelementen är fastsatta på den ena ändytan på de piezoelektriska elementen, är rotorn utformad såsom en skiva, som är monterad på axeln enligt fig. 14e. Vid oscil- latorer, vid vilka tryckelementen är belägna på de båda ändytorna enligt fig. 6k, p, är rotorn försedd med två skivor, som är montera- de på en axel enligt fig. 14f. Trycket mellan tryckelementen och rotorn styres genom att enligt uppfinningen åtminstone den ena ski- van är monterad för axiell förskjutning och tryckes mot oscillatorn medelst en fjäder.

Huvudkravet, som ställes på materialet, av vilket rotorn är fram- ställt, är hög nötningsresistans. Men detta krav hänför sig enbart till den del av rotorn, på vilken ytan för friktionsväxelverkan är belägen. Ur teknisk synpunkt är det därför lämpligt att utforma denna del av motorn såsom en nötningsresistent ring 26 enligt fig. 15, som med presspassning är infäst i rotorns kropp.

Tryckelementen tryckes mot ytan för friktionsväxelverkan på bekost- nad av dcssas elasticitet, varvid fig. 16a genom streckade linjer anger läget för tryckelementen, innan de är fastsatta på ringen. Om 10 15 20 25 30 35 40 452 932 14 tryckelementen 9 är framställda av spröda material, så att de ej kan bockas, är ytan 10 för friktionsväxelverkan antingen konisk enligt fig. 6b eller plan enligt fig. 16c, d. I detta fall tryckes tryck- elementen mot ytan för friktionsväxelverkan genom rotorns tyngd, såsom visas i fig. 6b, varvid denna tyngd i figuren representeras av en vågvikt, eller medelst ett magnetiskt fält enligt fig. 16c.

Tryckelementen kan även tryckas mot ytan 10 medelst en fjäder 27 enligt fig. 16d.

Belastning av motorn sker på konventionellt sätt t.ex. genom använd- ning'av en axel 25 i fig. 14a, b, c, f, e, 15, 16c, d. För ändamå- let kan även en utvändig cylinderformad yta på rotorn användas, som utsättes för belastning via en rem eller ett friktionshjul. Vidare kan en del av denna yta vara utformad såsom ett kugghjul.

Varje i oscillatorn monterat tryckelement är i sin fria ände i be- röring med ytan för friktionsväxelverkan och är snedställt en viss vinkel (X i förhållande till denna yta enligt fig. 16a. När tryck- elementen är styva och ej krökta, är vinkeln Q: en vinkel, som är bildad mellan planet för tryckelementet och ett plan, som bildar tangent till ytan för friktionsväxelverkan och sträcker sig genom en kontaktlinje mellan tryckelementet och denna yta. Vid krökta och elastiska tryckelement är vinkeln D( en vinkel, som är bildad mellan planet, som bildar tangent till den böjda ytan på tryckele- mentet och sträcker sig genom kontaktlinjen mellan tryckelementet och ytan för friktionsväxelverkan, och ett plan, som bildar tangent till denna yta och sträcker sig genom nämnda linje.

Den till motorn hörande rotorns varvtal w och dess vridmoment M beror på denna vinkel W.enligt LU = K1U/cos0í (1) M = K2.U cosc( (2) där K1 och K2 är av motorns konstruktion beroende koefficienter och U är matningsspänningen.

När tryckelementen förslites, ökar vinkelnCX och är det därför lämp- ligt att denna vinkel väljes inom området från 40 till 500. Det är även lämpligt att välja samma vinkelík för samtliga tryckelement.

Härigenom elimineras eftersläpning av tryckelementen under motorns drift. 10 15 20 25 30 35 40 _het med fig. 6k. 452 932 15 Enligt fig. 17 omfattar motorn Oscillatorn 5 i form av delar av ringar, mellan vilka tryckelementen 9 befinner sig. Denna Oscilla- tor 5 är âtdragen medelst en ring och en bult 28. För att minska akustiska förluster är ett ljudisolerande gummiskikt 29 i form av Till följd av denna konstruktion kan oscillatorns volym ökas utan onödiga för- av en ring anordnat mellan ringen och oscillatorn S. luster av piezoelektriskt material, som användes för framställning av det piezoelektriska elementet.

I fig. 18 visas ytterligare en modifikation av motorn, som omfat- tar en oscillator 5 i form av en ihålig cylinder, på vars båda änd- ytor tryckelementen 9 är monterade, som vart för sig är fastsatta vid sin ena ände. Riktningen för resonansvågtypen vid denna oscil- lator sträcker sig parallellt med cylinderns generatris enligt fig. 18. Motorn 4 är försedd med en axel 25, på vilken tvâ koaxiella skivor är monterade. På skivornas mot oscillatorn 5 vända ändytor befinner sig ytorna 10 för friktionsväxelverkan, mot vilka de fria Det är helt tydligt, att i detta fall två ytor 10 finnes, som var för sig sträcker sig i rät ändarna av tryckelementen 9 är tryckta. vinkel mot riktningen för resonansvågtypen. Den ena av skivorna monterad på axeln 25 för förskjutning längs dess längdaxel tryckes mot oscillatorn 5 medelst en fjäder 27. Oscillatorn 5 är fäst vid motorkroppen 3 med hjälp av ett ljudisolerande ringformat skikt 29.

I fig. 19ivisas en speciell konstruktion av motorn enligt uppfin- ningen. Oscillatorn 5 omfattar ett piezoelektriskt element 6 i form av en platta, på vars sidoytor tryckelement 9 är fastsatta i_ var sin ena ände. Här kan framhållas, att det piezoelektriska ele- mentet 6 även kan vara utformat såsom en del av en cylinder i enlig- Rotorn 4 omfattar två med varandra fast förbundna skivor. På skivornas mot Oscillatorn 5 vända ändytor befinner sig två ytor 10 för friktionsväxelverkan. Oscillatorn 5 är monterad medelst ett fästelement 30 i rummet mellan de båda skivorna, så att de fria ändarna av tryckelementen 9 tryckes mot dessa ytor på ski- vorna, som är vända mot varandra, varvid elementet 30 befinner sig på statorn 1.

Pig. 20, 21 visar ytterligare en modifikation av motorn, som omfat- tar en oscillator 5 med ett piezoelektrisk element 6 i form av en rektangulär platta, medan den enligt fig. 22, 23 är utformad såsom 10 15 20 25 30 35 40 452 932 16 en kvadratisk stav. Det kännetecknande draget hos dessa modifika- tioner är att motorn vidare omfattar en extra rotor 31, på vilken en extra yta 32 för friktionsväxelverkan är belägen. monterad på en extra axel 33.

Rotorn 31 är I detta fall är ett antal tryckele- ment 9 i sina fria ändar tryckta mot ytan 32 och i sina andra ändar fästa vid oscillatorn 5. I detta fall exciteras resonansvågtypen längs oscillatorns längd och sträcker sig i dess fortplantningsrikt- ning i rät vinkel mot de båda ytorna 10 och 32.

I fig. 24 visas en utföringsform av motorn, vid vilken oscillatorn 5 enligt uppfinningen omfattar ett piezoelektriskt element 6 i form av en ring, på vars inre och yttre ytor tryckelement 9 är fastsatta.

Oscillatorn 5 är avsedd att rotera i förhållande till statorn 1 och är mekaniskt förbunden med axeln 25. Statorn 1 har en yta 10 för friktionsväxelverkan, mot vilken tryckelementen 9 är tryckta, som befinner sig på elementets yttre cylinderformade yta. Den på axeln 25 monterade oscillatorn 5 är i själva verket en roterande del, dvs. motorns rotor 4. Enligt uppfinningen är motorn försedd med en extra rotor 31, på vilken en extra yta 32 för friktionsväxelverkan finns, mot vilken tryckelementen 9 trycker, som är belägna på elementets 6 inre cylinderformade yta. Rotorn 31 är utformad såsom en massiv cylinder, som är monterad på en extra axel 33. Enligt denna i fig. 25, 26 visade modifikation av motorn är oscillatorn 5 monterad på statorn 1 i och för rotation. Tryckelementen 9 är fastsatta på ele- mentets 6 yttre cylinderformade yta och är placerade i en cirkel i två rader. Oscillatorn 5 utgör i huvudsak motorns rotor 4. Den ena raden tryckelement 9 tryckes mot ytan 10 för friktionsväxelverkan, som befinner sig på statorn 1, medan den andra raden av tryckelement 9 tryckes mot den extra ytan 32 för friktionsväxelverkan, som befin- _ner sig på den extra rotorn 31 i form av en hylsa, som är mekaniskt förbunden med motorns axel 33.

Enligt fig. 27 kan tryckelementen 9 ha samma eller motsatta förtec- ken för vinklar ü , i vilka tryckelementen 9 med sina fria ändar an- ligger mot motsvarande ytor för friktionsväxelverkan. Förtecknet för vinkeln (X anses vara positivt, om denna vinkel ökar medurs, och negativ, om denna vinkel ökar moturs. har samma Om dessa vinklar Ü förtecken enligt fig. 27a, reduceras axelns varvtal i det närmaste till noll, medan detta varvtal fördubblas, om förtecknen är motsatta enligt fig. 27b. 10 15 20 25 30 35 40 452 952 17 Motorn enligt uppfinningen kan arbeta både kontinuerligt och steg- vis. Vid stegvis drift är motorn försedd med en omvandlare 34 (fig. 28-30) för omvandling av diskreta vinkellägen hos rotorn till elektriska signaler, varvid omvandlaren är elektriskt förbunden med oscillatorns matningskälla. En av de alternativa modifikationerna av denna omvandlare 34 visas i fig. 28, enligt vilken omvandlaren omfattar flera par kontakter 35, 36, som rörligt samverkar med ett eller flera utsprång 37 eller en eller flera urtagningar 38 som finnes på rotorn 4. takter 39, Omvandlaren 34 är även försedd med startkon- 40 för motorn.

Ytterligare en modifikation av omvandlaren 34 visas i fig. 29, var- vid utsprânget 37 (eller urtagningen) är förlängd för minskning av antalet kontakter och samverkar med en grupp kontakter 41. Kon- taktgruppen 41 är förbunden med en likspänningskälla 42, som matar växelspänningskällan 8 för excitering av akustiska vibrationer i motorns oscillator.

Enligt ytterligare en utföringsform av uppfinningen är omvandlaren 34 enligt fig. 30 förbunden med en startanordning 43 för att starta och stoppa rotorn 4. Den enklaste utformningen av startanordningen 43 är en kontakt med anslutning av en med källan 42 förbundna mat- ningskällan 8 till oscillatorn eller den med oscillatorn förbundna källan 8 till matningskällan 42. Omvandlaren 34 kan vara utformad såsom ett tungrelä 44, som är seriekopplat med ytterligare en mat- ningskälla 45 för likspänning. För att förbättra omvandlarens 34 tillförlitliga verkningssätt kan den vara utformad utan kontakt och t.ex. vara av induktionstyp genom användning av en induktans- spole 46 eller en magnetisk diod 47. vid en i fig. 31, 32 visad modifikatidn av motorn är denna vidare försedd med en reversibel rotor 48, som är monterad koaxiellt med rotorn 4 och har förmåga att rotera i förhållande till rotorn 4.

Motorn omfattar även två extra oscillatorer 49, 50 i form av rek- tangulära plattor med tryckelement 51, 52 i form av t.ex. blad- fjädrar. Elementen 51, 52 är rörligt förbundna med rotorn 4 medelst ett stift 53 och åstadkommer omväxlande friktionsväxelverkan mellan oscillatorerna 49, 50 och rotorn 4. Rotorn 4 är försedd med ett Oscilla- torerna 49 och 50 anslutes omväxlande till en extra spänningskälla utsprång 37, som rörligt samverkar med en kontaktgrupp 41. 10 15 20 25 30 35 40 452 932 18 54 medelst en strömställare 55, som har förmåga att rörligt samverka med utsprânget 37. Kopplingsschemat för anslutning av oscillatorn 5 till matningskällan 8 och matningskällan 8 till matningskällan 42 är likartat det i fig. 29 visade.

Den piezoelektriska motorn enligt uppfinningen arbetar på följande sätt. En växelspänning med en frekvens lika med eller i det när- maste lika med oscillatorns 5 resonansvågtyp av longitudinella vibrationer matar från spänningskällan 8 i fig. 8 till elektroderna 7 på det piezoelektriska elementet 6, som normalt är polariserat mot ytan på elektroderna och i vilket på bekostnad av den omkastade piezoelektriska effekten en deformation av domänpartiklarna uppträ- der. I det piezoelektriska elementet alstras till följd en longi- tudinell förskjutningsvåg, eftersom vâgfronten för denna våg fort- plantas i den riktning, i vilken partiklarna förskjutas. Partikel- förskjutningsvågen når oscillatorns begränsningsytor och reflekte- ras delvis från desamma och genomtränger delvis tryckelementen 9.

Den del av vågen, som fortplantas i tryckelementen 9, når desammas fria ändar och reflekteras delvis från dessa och omvandlas delvis till transversella vibrationer till följd av växelverkan med ytan 10, i detta speciella fall till böjningsvibrationer i den fria än- den, som tryckes mot rotorn. De på detta sätt reflekterade longi- tudinella vibrationsvågorna rör sig tillbaka till elementet 6, där de i kombination med de i detta element exciterade vågorna bildar stående vågor, vilkas amplitud är maximal vid resonansfrekvensen längs oscillatorns 5 längd i fortplantningsriktningen för resonans- vågtypen av vibrationer.

De på detta sätt alstrade vågorna av transversella vibrationer el- ler böjningsvibrationer fortplantar sig till platsen för infästning- en av tryckelementet i det piezoelektriska elementet och reflekte- ras i det närmaste helt från densamma för att påbörja rörelsen till- baka. Dessa vågor kombineras med de exciterade böjningsvågorna och bildar stående vågor av böjningsvibrationerna i tryckelementen. De stående vågorna av de longitudinella böjningsvibrationerna bringar den fria änden av tryckelementet att förskjutas eller mera exakt de punkter på tryckelementen, där dessa är i beröring med ytan 10 för friktionsväxelverkan, när motorn är avaktiverad, så att dessa punk- ter förflyttas fram och tillbaka längs denna yta under en vibrations- period. Kraften, med vilka dessa punkter trycker mot ytan för frik- tionsväxelverkan, beror på fasförskjutningen mellan longitudinella 10 15 20 25 30 35 40 452 952 § 19 och transversella vibrationer. Om denna fasförskjutning är noll, kommer medelkraften, med vilken tryckelementen tryckes mot statorn, att vara lika i båda riktningar, så att den tangentiella medelkraft, som inverkar mellan stator och rotorn, även kommer att vara lika med noll.

Om fasförskjutningen är en annan än noll, är den alstra- de medelkraften, när tryckelementänden förflyttas i den ena rikt- É ningen, ej lika med den alstrade medelkraften, när denna tryckele- i mentände förflyttas i motsatt riktning, vilket medför, att under en vibrationsperiod hos oscillatorn 5 en enkelriktad puls alstras av en tangentiell kraft, som, när den påföres rotorn och kombineras med pulserna från andra perioder, bringar rotorn att rotera i en riktning.

Nollfasförskjutning mellan de longitudinella och de transversella vibrationerna bestämmer ett ostabilt tillstånd hos systemet, så att en obetydlig ändring i oscillatorns exciteringsfrekvens är tillräck- lig för att ge upphov till en fasförskjutning, som avviker från noll.

När matningsfrekvensen åter korrigeras till sitt ursprungliga värde försvinner aldrig den fasförskjutning, som en gång uppträtt, efter- som under rotorns rotation en viss reaktans införes i oscillatorn från den del av motorn, där ytan 10 för friktipnsväxelverkan är be- lägen, varvid denna reaktans ändrar fasförskjutningen mellan de longitudinella vibrationerna och böjningsvibrationerna.

Av ovanstående förklaring följer, att rotorns rotationsriktning beror på fasförskjutningens förtecken, när fasen förskjutes från noll till 2 +(. Detta gäller beträffande höga matningsspänningarh när den normala tryckkraft, som tryckelementen utövar på ytan 10, är lägre en kraften, som alstras av de normala komponenterna i de _longitudinella och transversella vibrationerna. Men i praktiken är 2 det ej lämpligt att uppfylla detta villkor, eftersom i detta fall antingen tryckelementens tryckkraft måste reduceras, varigenom vrid- momentet minskas, eller bringas det piezoelektriska elementet till överbelastning, vilket kan resultera i dess förstöring. Tryckele- mentens tryckkraft väljes därför experimentellt, så att maximal verkningsgrad och maximalt vridmoment uppnås, i vilket fall tryck- elementens tryck på statorn på bekostnad av tryckelementens elasti- citet bör vara högre än den normala komponenten av trycket, som ut- övas av änden av tryckelementet på ytan för friktionsväxelverkan. som förorsakas av elastiska vibrationsvâgor. I detta fall roterar 10 15 20 25 30 35 40 452 932 20 rotorn endast i en riktning, såsom visas i fig. 1, 2.

En motor, där oscillatorn 5 är monterad på bottendelen 2 enligt fig. 3, arbetar på likartat sätt som beskrivits ovan med undantag av att någon strömkollektor ej erfordras, eftersom oscillatorn i detta fall är stationär i förhållande till statorn 1 och därmed i förhållande till matningskällan 8.

Eftersom verkningssättet för motorn enligt uppfinningen enligt samt- liga möjliga modifikationer är likartat ovan beskrivna, framhålles nedan endast de speciella drag i motorns verkningssätt, som är sam- ordnad med speciella konstruktioner av densamma. De föreslagna mo- torerna är konstruerade på sådant sätt, att longitudínella vibra- tioner exciteras elektriskt, dvs. under inverkan av en elektrisk potential, i oscillatorn, varvid dessa vibrationer delvis är meka- niska, dvs. på bekostnad av friktionskontakt, och omvandlade till transversella vibrationer, som i kombination med de longitudinella vibrationerna bringar rotorn att rotera. Men för elektrisk excite- ring av longitudinella vibrationer i oscillatorn måste vibrationer först exciteras i det piezoelektriska elementet. Denna typ av exci- terade vibrationer beror ej på det piezoelektriska elementets form.

Elementet kan därför väljas i beroende av speciella krav, som stäl- les på motorn. För en motor med platt form bör t.ex. det piezo- elektriska elementet vara utformat som en tunn skiva enligt fig. 5f, en ring enligt fig. 5d, j eller såsom en kvadratisk platta enligt fig. Sa. För en motor av starttyp är det piezoelektriska elementet utformat såsom en stav enligt fig. Se eller en cylinder enligt fig¿ Si. För làgeffektmotorer med jämförelsevis högt vridmoment är ele- mentet utformat såsom en platta enligt fig. Sa, b, en del av en ring enligt fig. 5c eller en del av en ihålig cylinder enligt fig. bg. Vid högeffektmotorer är det piezoelektriska elementet framställt (fig. 5d, k), i vil- ket fall hållfastheten hos förbandet mellan dessa komponenter ökas av separata block, prismer, ringar, skivor osv. därigenom att en mantel 17 enligt fig. Sd med presspassning är mon- terad på elementet. Hur det piezoelektriska elementet än är konstrue- rat, anordnas elektroderna 7 på elementets båda motstående ytor och polariseras elementet genom att tillföra elektroderna en likspänning med en amplitud, som överstiger det använda piezokeramiska materia- lets koercivitet. Riktningen för denna polarisation ligger i rät' vinkel mot ytorna på elektroderna 7, vilket är ett nödvändigt vill- 10 15 20 25 30 35 40 _sidan på en kvadrat eller ett prisma. 452 932 21 kor för excitering av longítudinella elastiska vibrationer i det piezoelektriska elementet och därmed i oscillatorn.

Vid var och en av de betraktade utföringsformerna av det piezoelek- triska element kan resonansvågtyperna av longitudinella vibrationer exciteras i flera riktningar: för en platta längs längden, över bredden och över dess tjocklek, för en skiva längs dess radie och genom dess tjocklek och för en ring längs dess radie och bredd och över dess tjocklek.

För att åstadkomma att de longitudinella vibrationerna utbredes från oscillatorn till tryckelementen, bör de senare vara fastsatta på ytorna i huvudsak längs riktningen för resonansvågtypen av longitu- dinella vibrationer. Såsom visas i fig. 6a, måste de longitudinella vibrationerna i det piezoelektriska elementet 6 exciteras tvärs över plattans bredd, eftersom tryckelementen är fastsatta på dess sido- ytor (ändytor). Om vibrationerna exciteras längs plattans längd, såsom anges genom en streckad pil, kommer dessa vibrationer ej att fortplantas till tryckelementen 9. 6c visade staven I detta fall utbreder sig vibrationerna, som exciteras över bredden eller tjockleken av denna stav, ej till tryckelementen 9.

Vid den i fig. exciteras vibrationerna längs dess längd.

Vid det piezoelektriska ele- mentet, vid vilket tryckelementen 9 är fastsatta på listerna enligt fig. 6b, fortplantas de longitudinella vibrationerna i tryckelemen- ten både när vibrationerna i elementet exciteras längs dess längd eller bredd.

Vid en kvadratisk platta enligt fig. 6d eller ett prisma enligt fig. 60 exciteras de longitudinella vibrationerna längs diagonalen eller I detta fall nansfrekvenserna i dessa båda riktningar ej praktiskt till följd av âtskiljes reso- kraftig mekanisk koppling mellan resonanserna i dessa riktningar.

Vid skivor enligt fig. 6i, e och ringar enligt fig. 6e, h, f excite- ras de longitudinella vibrationerna radiellt. Vid ringar enligt fig. 6g, h, f är det möjligt att förutom radiella vibrationer exci- tera longitudinella vibrationer tvärs över ringens bredd.

Vid tunnväggiga cylindrar enligt fig. 6k, p eller cylinderdelar en- ligt fig. 6n är det svårt att montera tryckelementen på de cylinder- formade ytorna. Det är därför lämpligt att montera dessa tryckele- 10 15 20 25 30 35 40 452 932 22 ment på den ena ändytan enligt fig. 61 eller pâ två ändytor enligt fig. Gp, k. För att excitera longitudinella svängningar i tryck- elementen vid tunnväggiga cylinderformade piezoelektriska element enligt fig. 61, p, k exciteras dessa svängningar längs den cylin- derformade ytans generatris. Dessa oscillatorer är utformade såsom en stav enligt fig. 6m eller en platta enligt fig. 6q med tryckele- ment fastsatta på deras ändytor. Här kan framhållas att smala cy- linderformade oscillatorer är fördelaktiga därigenom att axeln 25 för rotorn 4 enligt fig. 18 kan vara belägen inuti dessa oscilla- tOIeI' .

Fortplantningsriktningen för resonansvàgtypen av longitudinella vibrationer bestämmer arbetsfrekvensen, som framgår av ekvationen f = N/s (3) där S är avståndet mellan ytan på det piezoelektriska elementet i rät vinkel mot riktningen för resonansvågtypen av de longitudinella vibrationerna (ifråga om radiella vibrationer är detta avstånd lika med skivans eller ringens diameter), om oscillatorn är försedd med en mantel, är S mantelns diameter, medan N är det använda piezokera- miska materialets frekvenskonstant.

Förekomsten av manteln på en av de cylinderformade ytorna på det piezoelektriska elementet enligt fig. 5d, 6g, p, i påverkar i prin- cip ej motorns verkningssätt. De elastiska vibrationerna fortplan- tas fritt från dezpiezoelektriska elementet till manteln och vidare till tryckelementet, om sådana förekommer (fig. 6i). Motorns vrid- moment kan ökas något genom att utforma manteln såsom ring eller bussning, vars bredd är en multipel av 'ß/2, dvs. halva längden av den longitudinella vibrationsvågen. Högre varvtal och bättre an- _passning av motorns belastning till oscillatorn kan uppnås genom att utforma manteln på sådant sätt, att dess tjocklek minskar med ökning av dess diameter enligt fig. 6j, vilket förbättrar motorns verkningsgrad.

Motorns verkningssätt påverkas ej heller vare sig av tryckelementens 9 form, sättet för tryckelementens fastsättning på det piezoelektris- ka elementet eller antalet tryckelement. Man har t.ex. ej observe- rat, att motorns parametrar påverkas av det sätt, på vilket tryck- Med ökning i antalet tryckelement 9 ökar även motorns vridmoment, vilket elementen är fastsatta. leder till ökad matníngsspänning. 10 15 20 25 30 35 40 _tvärsnitt, varvid triangelns topp trycker mot oscillatorn. 452 932 23 Genom förekomst av ett nötningsresistent skikt 20 enligt fig. 7a, b, minskas tryckelementens nötningshastighet och minskas även motorns Efter- som tryckelementens form (fig. 8) ej märkbart påverkar motorns pa- bullernivà, om detta skikt är framställt av plastmaterial. rametrar gynnar den frihet vid fattande av beslut beträffande mo- torns konstruktion och speciellt vid lösning av tekniska problem.

Om t.ex. hållaren 14 i fig. 11a för oscillatorn i form av ett ring- format utsprång med spår är tekniskt svår att framställa, förses tryckelementen med utsprång enligt fig. 8c eller bibringas trapets- form enligt fig. 8f. Bottendelen 2 av statorn 1 är enligt fig. 12, 13 försedd med spår, i vilka dessa utsprång på tryckelementen eller vinkelkanter på de senare införes, om de är trapetsformade.

Hållfastheten hos förbandet mellan det piezoelektriska elementet och tryckelementet kan enligt fig. 8d, e ökas genom att förse tryckele- mentet med slitsar eller hål för införing av bindemedel, så att för- bandet mellan elementet och tryckelementet bibringas extra hållfast- het. Antalet spår kan minskas utan ändring av motorns parametrar, vilket uppnås genom att införa tvâ eller flera tryckelement i ett enda spår enligt fig. 9a. Förekomsten av det ljudisolerande skik- tet 21 på tryckelementen enligt fig. 9b möjliggör reducering av buller, som härrör från ytràhet hos den cylinderformade ytan 10 för friktionsväxelverkan mellan statorn och rotorn.

När resonansvâgtypen av longitudinella vibrationer exciteras i oscil- latorn, absorberas en del av den akustiska energin av oscillatorns fästanordning, så att motorns verkningsgrad reduceras. För att re- ducera dessa förluster är de koniska hàllarna 22 i fig. 10a fram- ställda av ljudisolerande material. Hâllarna 22 har triangelformat Ännu mindre energi absorberas, när oscillatorn 5 är monterad i hållaren på litet avstånd från dess väggar enligt fig. 10b.

Oscillatorns maximala vibrationsamplituder återfinnes normalt inom ett område av 5-30 mikron, så att råheten hos ytan för friktions- en mikron, växelverkan bör vara mindre än Ur idealisk synpunkt bör denna yta vara helt jämn. Ju mindre ytans råhet är, desto mindre Med hänsyn till dessa speciella krav och bekväm bearbetning är ytorna för friktionsväxel- är de av motorn alstrade akustiska ljuden. verkan cylinderformade, koniska eller plana. I öet första Och det 10 15 20 25 30 35 40 452 932 24 andra fallet ligger denna yta såsom regel koaxiellt med motoraxeln.

Om rotorerna är utformade såsom skivor, på vilka plana ytor 10 för friktionsväxelverkan finnes enligt fig. 14e, f, kan tryckelementen 9 bestå av plastmaterial. Dylika tryckelement kan ej böjas elas- tiskt, så att rotorns skiva därför under drift måste tryckas mot tryckelementen 9. Tryckning av rotorskivan mot tryckelementen sker medelst tryckande element såsom en fjäder 27 i fig. 16d, 18. Om skivorna är fasta enligt fig. 19, tryckes tryckelementen 9 mot ytan 1Û på bekostnad av deras egen elasticitet. Men dessa tryckelement uträtas under sin nötning, i vilken fall kontaktvinkeln R, ökas, vilket medför, att dessa motorer har kortare livstid än motorer med en skiva som enligt fig. 16d, 18 är monterad för axiell förskjutning till följd av vilket kontaktvinkelntß förblir konstant under tryck- elementens nötning.

Här kan även framhållas att motorn enligt uppfinningen kan vara för- sedd med två eller flera oscillatorer. i vilket fall oscillatorerna t.ex. i form av en skiva eller ring kan sammansättas till en stapel Till följd av denna motorkonstruktion kan motorns vridmoment och effekt ökas proportionellt mot antalet ingående oscillatorer. och placeras i en cylinderformad rotor i form av ett rör.

Förekomsten i motorn av en andra rotor enligt fig. 21-24 ändrar ej driftförhållandena. Vridmomentet till de båda rotorerna överföres från en och samma oscillator. Om så erfordras och förutsatt att vinklarna Q; har samma förtecken, kan rotorernas axlar vara meka- niskt sammankopplade. I detta fall blir denna rotor likvärdig med' Vid tillverk- ning av motorer med två rotorer behöver hänsyn ej tagas till att t.ex. rotorn, som omfattar två skivor enligt fig. 19. varje rotor i oscillatorn förorsakar en viss dämpning så att de där- för ej kan betraktas arbeta oberoende. En ändring i belastningen, för vilken den ena rotorn utsättes, åstadkommer oundvikligen en ändring i den andra rotorns varvtal.

Ytterligare ett karaktäristiskt drag, som är värt'att omnämna, uppen- baras under motorns drift, när denna är försedd med två rotorer 4, 31 enligt fig. 25, 26, varav den ena innehåller en oscillator 5.

Oscillatorn 5 på denna motor utövar vridrörelse på en extra rotor 31, som roterar i förhållande till statorn 1, eftersom oscillatorn befinner sig på rotorn 4. Det resulterande varvtalet hos axeln 25 10 15 20 25 30 35 452 932 25 är lika med summan av eller skillnaden mellan rotorernas 31, 4 varvtal. Om rotorernas 4 och 31 rotationsriktningar sammanfaller, adderas deras varvtal, medan deras varvtal subtraheras, om rotorerna roterar i motsatta riktningar. I fig. 27a visas vinkeln R , som motsvarar subtraktion av varvtalen. För att uppnå att dessa varv- tal adderas måste förtecknet för vinkeln (Y , i vilken tryckele- menten 9 anligger mot en av ytorna 10 eller 32, ändras till motsatt förtecken enligt fig. 27b. I det fall då varvtalen subtraheras, bestämmes axelns 25 minimumvarvtal av förhållandet mellan diametern hos ytan 10 och diametern hos ytan 32.

Nedan anges även nâgra karakteristiska drag vid drift av den i fig. 28 visade motorn. Matningskällan 8 alstrar en växelspänning för excitering i oscillatorn 5 av longitudinella akustiska vibrationer.

När kontakterna 40 sluter, matas spänningen från källan 8 via kon- takterna 40 och slutna kontakter 35 till oscillatorns 5 ledningar 11, i beroende av vilken rotorn 4 börjar rotera i den genom en pil angivna riktningen. att de sluter.

Ett av utsprången 37 frigör kontakterna 36, så Därefter kan kontakterna 40 bringas att bryta, ef- tersom de är låsta medelst kontakterna 36, och fortsätter rotorn att rotera. Det andra utsprànget 37 när kontakterna 35 för att bringa dem att bryta och därigenom omkoppla matningskretsen för oscillatorn, så att rotorn stannar efter att ha roterat en viss vinkel. För att åter starta rotorn måste startkontakterna 39 bring- as att sluta.

Den i fig. 29 visade piezoelektriska motorn arbetar på följande sätt.

Likspänning från källan 42 inmatas via kontakter 39 och slutna kon- takter i kontaktgruppen 41 till ingången på matningskällan 8, var- _vid denna likspänning i densamma omvandlas till växelspänning för excitering av motorns oscillator. Till följd härav börjar rotorn 4 att rotera i den genom pilen angivna riktningen. När utsprànget 37 närmar sig kontaktgruppen 41, bryter de tidigare slutna kontakterna i denna kontaktgrupp 41, medan de öppna kontakterna bringas att slu- ta, i beroende av vilket oscillatorns matningskrets frånkopplas för att därmed stoppa rotorn 4. Rotorn startas återigen genom slutning av startkontakterna 40, varefter rotorn 4 kommer att fortsätta att rotera, tills utsprànget 37 frigör kontaktgruppen 41, så att mat- ningskretsen frånkopplas och rotorn åter stoppas. 10 15 20 25 30 35 40 452 932 26 När rotorn på den i fig. 30 visade motorn roterar, når den vissa vinkellägen, varvid omvandlaren 34 för omvandling av diskreta vin- kellägen hos rotorn till elektriska signaler intermittent ändrar spänningen hos spänningskällan 45, så att enheten 43 åstadkommer till- och frånkoppling av motorn. Varierande elektrisk spänning kan t.ex. uppnås genom slutning av kontakten på tungreläet 44 genom att till detsamma närma en permanentmagnet. Om omvandlaren 34 är utformad såsom induktansspole 46 med en kärna, förorsakar den tätt intill spolen 46 förda magneten att spolens induktans ändras och att en magnetisk emk induceras i densamma, varvid denna emk använ- des såsom en till enheten 43 matad styrsignal- När en permanent- magnet flyttas tätt intill den magnetiska dioden 47, ändras diodens resistans, så att spänningen och strömmen vid enhetens 43 utgång även ändras. Ovan beskrivna vinkellägeomvandlare är kontaktlösa, dvs. de saknar mekaniska kontakter, medan optiska och kapacitiva givare även hänför sig till denna typ av omvandlare. De enklaste och billigaste omvandlarna av ovannämnda typ är kontaktgivare, var- vid dessa i fig. 28, 29 utgöres av kontakter 35, 36 och 41. Genom att använda dylika omvandlare blir det möjligt att erhålla höga vridmoment och noggrann vinkelinställning, vilket är fallet vid den i fig. 31, 32 visade reversibla motorn. Vid denna motor matas elek- trisk växelspänning från den extra matningskällan 54 till oscilla- torn 49, som av elementen 51 tryckes mot den reversibla rotorn 48, så att den senare bringas att rotera och därmed motoraxeln 25.

När startkontakterna 39 sluter, matas spänningen från matningskällan 8 till oscillatorn 5 enligt fig. 29, i beroende av vilket rotorn 4 börjar rotera i den i fig. 32 genom en pil angivna riktningen.

Stiftet 53, som är fäst vid rotorn 4, frigör fjädern 52, varefter denna fjäder trycker oscillatorn 50 mot rotorn 48. Under sin föl- jande rörelse sammantrycker stiftet fjädern 51, så att oscillatorn 49 och rotorn 48 frigöres från varandra. Rotorn 48 upphör att ro- tera. Utsprånget 37 frånkopplar via kontaktgruppen 41 oscillatorns 5 matningskrets, så att rotorn 4 bringas att stanna. ställarers 55 Om nu ström- inställningsläge ändras, matas spänningen från källan 54 till oscillatorn 50, som kommer att utöva vridrörelse på rotorn 48, i vilket fall denna rotor kommer att rotera i motsatt riktning. Ändring av rotationsriktningen sker genom slutning av kontakterna 40 och ändring av strömställarens 55 inställningsläge, varvid änd- ringen av strömställarens 55 inställningsläge kan ske automatiskt 452 932 27 medelst utsprånget 37, som uppnås därigenom, att strömställaren 55 är utformad såsom kontakter, som samverkar med utsprånget 37.

Motorerna enligt uppfinningen kan användas såsom lâghastighetsmoto- rer med ett varvtal av 600 r/m och ännu lägre utan användning av reduceringsväxlar. De har förmåga att utveckla vridmoment upp till 100 kg/cm och ännu högre vid en verkningsgrad överstigande 300 %.

Motorn kan arbeta stegvis med ett minsta steg lika med 0,5-1 vin- kelsekunder. Motorernas tidskonstant när upp till 0,05-0,1.10_3 s.

Claims (36)

05 10 15 20 25 30 35 452 952 28 Patentkrav

1. Piezoelektrisk motor med dels en stator (1) och en rotor (4), vilka friktionsväxelverkar och av vilka den ena omfiattar minst en piezoelektrisk oscillator (5) med ett piezoelektriskt element (6), som är framställt av ett polariserat piezoelektriskt material och är försett med på dess motstående ytor belägna elektroder (7), som är förbundna med en matningskälla (8) för alstring i oscillatorn av en akustisk vibrationsvâg, och dels minst två tryckelement (9), som med sin ena ände är fästa vid oscillatorn (5) och med sin andra ände är tvingade mot en yta (10) för friktionsväxelverkan på statorn (1) eller rotorn (4), k ä n n e t e c k n a d a v att det piezo- elektriska elementet (6) är oolariserat i en riktning i rät vinkel mot elektrodernas (7) ytor och intar sådant läge, att fortplantningsriktningen för resonansvågtypen av de i det piezoelektriska elementet (6) alstrade longitudi- nella vibrationerna ligger i rät vinkel mot ytan (10) för friktionsväxelverkan.

2. Motor enligt krav 1, k ä det piezoelektriska elementet rektangulär platta.

3. Motor enligt krav 1, knä det piezoelektriska elementet kvadratisk stav.

4. Motor enligt krav 1, k ä det piezoelektriska elementet eller del därav.

5. Motor enligt krav 1, k ä det piezoelektriska elementet eller del därav. n n e t e c k n a d a v att (6) är utformat såsom en n n e t e c k n a d a v att (6) är utformat såsom en n n e t e c k n a d a v att är utformat såsom en cylinder n n e t e c k n a d a V att (6) är utformat såsom en ring 05 10 15 20 25 30 35 29 452 932

6. Motor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det piezoelektriska elementet (6) är utformat såsom en skiva.

7. Motor enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a V att det piezoelektriska elementet (6) är utformat såsom en av prismer sammansatt cylinder.

8. Motor enligt krav 4, 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d a v att minst en cylinderyta på det piezoelektriska elemen- tet (6) är innesluten av en mantel (17).

9. Motor enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d a v att skillnaden mellan mantelns (17) inner- och ytterdiametrar är en multipel av halva längden av resonansvâgtypen av longitudinella akustiska vibrationer.

10. Motor enligt krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d a v att manteln (17) är utformad såsom en anordning (18) för att koncentrera mekaniska påkänningar.

11. Motor enligt något av kraven 2 - 5 och 7, k ä n n e - t e c k n a d a v att tryckelementen (9) är fästa vid minst en ändyta på det piezoelektriska elementet (6).

12. Motor enligt krav 2, 3 eller 7, k ä n n e t e c k n a d a v att varje tryckelement (9) är fäst vid minst en av parallella lister på det piezoelektriska elementet (6).

13. Motor enligt krav 4, 5 eller 6, k ä n n e t e c k n a d a v att tryckelementen (9) är fästa vid minst en cylinder- yta på det piezoelektriska elementet (6).

14. Motor enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k - n a d a v i det piezoelektriska elementet (6) utformade spår (19), i vilka tryckelementen (9) är monterade. 05 10 1ä 20 25 30 35 452 952 ao

15. Motor enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k - n a d a v att tryckelementen (9) är fästa vid det piezo- elektriska elementet (6) medelst en förening.

16. Motor enligt krav 8, 9 eller 10, k ä n n e t e c k - n a d a v att tryckelementen (9) är fästa vid manteln (17).

17. Motor enligt krav 1 och något av kraven 11 - 16, k ä n ~ n e t e c k n a d a v att tryckelementen (9) är utformade såsom plattor med likformig tjocklek.

18. Motor enligt krav 1 och något av kraven 11 - 16, k ä n - n e t e c k n a d a v att tryckelementen (9) är utformade såsom plattor med varierande tjocklek.

19. Motor enligt krav 17 eller 18, k ä n n e t e c k n a d a V att plattorna är rektangulära.

20. Motor enligt krav 17 eller 18, k ä n n e t e c k n a d a v att plattorna är trapetsformade.

21. rMotor enligt något av kraven 1 - 20, k ä n n e - t e c k n a d a v att tryckelementen (9) är uppbyggda av flera skikt.

22. Motor enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a d a v ett ljudtätt material (21) mellan skikten i tryckelementen (9).

23. Motor enligt något av kraven 1 - 16, k ä n n e t e c k - n a d a v att tryckelementen (9) är utformade såsom stavar.

24. Motor enligt något av kraven 1 - 23, k ä n n e t e c k - n a d a v att tryckelementen (9) i sin fria ände är för- sedda med nötningsresistenta skikt (20). 05 10 15 20 25 30 35 31 452 932

25. Motor enligt något av kraven 1 - 23, k ä n n e - t e c k n a d a v att tryckelementens (9) längd är en multipel av halva våglängden för resonansvågtypen av longitudinella akustiska vibrationer.

26. Motor enligt något av kraven 1, 4, 5 och 7 - 25, varvid statorn (1) omfattar en piezoelektrisk oscillator (5), k ä n n e t e c k n a d a v att rotorn (4) är utformad såsom en cylinder och att tryckelementen (9) i sina fria ändar är tryckta mot ytan (10) för friktions- växelverkan, som är belägen på dess sidoyta.

27. Motor enligt något av kraven 1, 4, 5 och 7 - 25, varvid statorn (1) omfattar en-piezoelektrisk oscillator (5), k ä n n e t e c k n a d_ a v att rotorn (4) är utformad såsom en stympad kon och att tryckelementen (9) i sin fria ände är tryckta mot ytan (10) för friktions- växelverkan, som är belägen på dess sidoyta.

28. Motor enligt något av kraven 1 - 25, varvid statorn (1) omfattar en piezoelektrisk oscillator (5), k ä n - n e t e c k n a d a v att rotorn (4) är utformad i huvudsak såsom en ihålig cylinder, inuti vilken oscilla- torn (5) är monterad.

29. Motor enligt något av kraven 1 - 5 och 7 - 25, varvid statorn (1) omfattar en piezoelektrisk oscillator (5), k ä n n e t e c k n a d a v att rotorn (4) omfattar minst en skiva och att tryckelementen (9) i sin fria ände är tryckta mot ytan (10) för friktionsväxelverkan, som är belägen på en av dess plana ytor.

30. Motor enligt krav 29, k ä n n e t e c k n a d a v att åtminstone nämnda ena skiva är monterad för axiell förskjutning och tryckt mot oscillatorn (5) medelst en fjäder. 05 10 15 20 25 30 35 452 952 32

31. Motor enligt något av kraven 1 - 28, k ä n n e - t e c k n a d a v att tryckelementen (9) är monterade symmetriskt omkring rotorns (4) rotationsaxel och är snedställda i samma vinkel mot ytan (10) för friktions- växelverkan.

32. Motor enligt något av kraven 1 - 31, k ä n n e - t e c k n a d a v ytterligare en rotor (31) med ytter- ligare en yta (32) för friktionsväxelverkan, mot vilken yta fria ändar av ett antal tryckelement (9) är tryckta, vilkas andra ändar är fästa vid oscillatorn (5).

33. Motor enligt krav 32, k ä n n e t e c k n a d a v att vinklarna (a) , i vilka da' fria andarna av tryck- elementen (9) är snedställda mot ytorna (10, 32), har samma förtecken.

34. Motor enligt krav 32, k ä n n e t e c k n a d a v att vinklarna, i vilka de fria ändarna av tryckelementen (9) är snedställda mot ytorna (10, 32) för friktions- växelverkan, har motsatta förtecken.

35. Motor enligt något av kraven 1 - 34, k ä n n e - t e c k n a d a v en omvandlare (34) för omvandling av rotorns (4) diskreta vinkellägen till en elektrisk signal, som är elektriskt förbunden med oscillatorns (5) matnings- källa (8).

36. Motor enligt nâgot av kraven 1 - 35, varvid statorn (1) omfattar en piezoelektrisk oscillator, k ä n n e - t e c k n a d a v dels en reversibel rotor (48) som är monterad koaxiellt med motorns rotor (4) och har för- måga att rotera relativt denna rotor (4), dels ytter- ligare två piezoelektriska oscillatorer (49, 50) i form av rektangulära plattor, som med var sin ena ände är fästa vid statorn (1), och dels två tryckelement (51, 52), 33 452 932 '.s som är rörligt förbundna med motorns rotor (4) och in- rättade att åstadkomma omväxlande friktionsväxelverkan mellan plattornas andra ändar och den reversibla rotorn (48). '.