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JP2644931B2 - Transfer ultrasonic actuator and transfer device - Google Patents
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JP2644931B2 - Transfer ultrasonic actuator and transfer device - Google Patents

Transfer ultrasonic actuator and transfer device

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JP2644931B2
JP2644931B2 JP3127391A JP12739191A JP2644931B2 JP 2644931 B2 JP2644931 B2 JP 2644931B2 JP 3127391 A JP3127391 A JP 3127391A JP 12739191 A JP12739191 A JP 12739191A JP 2644931 B2 JP2644931 B2 JP 2644931B2
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transfer
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、複写機、印
刷機、ファクシミリ、自動現金取扱機等の収納部に多層
に積層された枚葉紙やカードリーダに使用されるカード
などの被移送物を移送するための移送用超音波アクチュ
エータ及び移送装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the transfer of multi-layered sheets and cards used for card readers in storage sections of printers, copiers, printing machines, facsimile machines, automatic cash handling machines and the like. The present invention relates to a transfer ultrasonic actuator and a transfer device for transferring an object.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プリンタ、複写機、印刷機、ファ
クシミリ、自動現金取扱機等の内部において紙などの被
移送物を移送する場合、電磁モータによってローラを回
転駆動し、該ローラによって他のローラを従動的に回転
させ、両ローラ間に被移送物を送って摩擦によって移送
するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when an object to be transferred such as paper is transferred inside a printer, a copying machine, a printing machine, a facsimile, an automatic cash handling machine, or the like, a roller is driven to rotate by an electromagnetic motor, and another roller is driven by the roller. The rollers are driven to rotate, and the object to be transferred is sent between the rollers to be transferred by friction.

【0003】これに対して、超音波による振動を利用し
て紙を搬送する搬送装置として、丸棒状で、外周面にス
トリップ電極 (短冊状電極) を備えた圧電セラミックス
の振動子を用いたものが提供されている(社団法人日本
工業技術振興協会 講演論文集「超精密位置決めと固体
アクチュエータ」P3〜13参照) 。上記搬送装置に使
用されている振動子は、搬送機構の駆動シャフトを兼用
しており、振動子の両端部に筒状のゴムローラ (可動
子)を備え、超音波モータを構成する。該超音波モータ
は紙やカードを搬送するために利用されている。
[0003] On the other hand, as a transporting device for transporting paper using ultrasonic vibration, a device using a piezoelectric ceramic vibrator having a round bar shape and a strip electrode (strip electrode) on the outer peripheral surface is used. (Refer to the Japanese Industrial Technology Promotion Association's collection of lectures, "Ultra-precision positioning and solid actuators", pp. 3-13.) The vibrator used in the transfer device also serves as a drive shaft of the transfer mechanism, and has a cylindrical rubber roller (movable element) at both ends of the vibrator to constitute an ultrasonic motor. The ultrasonic motor is used to transport paper and cards.

【0004】次に、振動子の振動動作について説明す
る。図2は圧電セラミックスの振動子の斜視図、図3は
印加電圧と発生歪みの関係図である。図3の(A)は上
下方向に歪みを発生させた状態を示しており、(B)は
左右方向に歪みを発生させた状態を示している。図2に
おいて、1はストリップ電極であり、一つの振動子に4
枚配設される。また、2は圧電セラミックス丸棒であ
る。上記4枚のストリップ電極1を図3の(A)及び
(B)に示すように隣接するストリップ電極1同士を接
続して二つの方法で交流電圧を印加すると、破線矢印の
ように分極され、実線矢印のように電界が発生する。そ
して、(A)の方法ではストリップ電極1の上下部分
が、(B)の方法では左右部分が長さ方向に伸縮を繰り
返す。
Next, the vibration operation of the vibrator will be described. FIG. 2 is a perspective view of a piezoelectric ceramic vibrator, and FIG. 3 is a diagram showing the relationship between applied voltage and generated distortion. FIG. 3A shows a state in which distortion is generated in the vertical direction, and FIG. 3B shows a state in which distortion is generated in the horizontal direction. In FIG. 2, reference numeral 1 denotes a strip electrode.
Are arranged. Reference numeral 2 denotes a piezoelectric ceramic round bar. As shown in FIGS. 3A and 3B, when the adjacent four strip electrodes 1 are connected to each other and an AC voltage is applied by two methods, the four strip electrodes 1 are polarized as indicated by broken arrows. An electric field is generated as indicated by the solid arrow. In the method (A), the upper and lower portions of the strip electrode 1 repeat the expansion and contraction in the length direction of the left and right portions in the method (B).

【0005】図4は振動モードで励振させた状態を示す
図である。図において、1はストリップ電極であり、周
波数が圧電セラミックス丸棒2の屈曲振動の共振周波数
に等しい交流電圧を印加すると、振動子は矢印方向に振
動する。図5は連続励振を行うための駆動回路図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a state in which excitation is performed in a vibration mode. In the drawing, reference numeral 1 denotes a strip electrode, and when an AC voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the bending vibration of the piezoelectric ceramic round bar 2 is applied, the vibrator vibrates in the direction of the arrow. FIG. 5 is a drive circuit diagram for performing continuous excitation.

【0006】図において、1a〜1dはストリップ電
極、T1,T2はトランスである。上記ストリップ電極
1a〜1dに対して交流電圧を90°の位相差を持たせ
て印加すると、二つの伸縮動作、すなわち屈曲振動が連
続励振される。この二つの屈曲振動の合成によって、振
動子の両端部に楕円運動が発生する。すなわち、従来の
超音波モータは、この楕円運動を利用して振動子の両端
部に設置した筒状のゴムローラを回転させている。
In the figure, reference numerals 1a to 1d denote strip electrodes, and T1 and T2 denote transformers. When an AC voltage is applied to the strip electrodes 1a to 1d with a phase difference of 90 °, two expansion and contraction operations, that is, bending vibrations are continuously excited. An elliptical motion is generated at both ends of the vibrator due to the combination of the two bending vibrations. That is, the conventional ultrasonic motor uses the elliptical motion to rotate the cylindrical rubber rollers installed at both ends of the vibrator.

【0007】図6及び図7に基づいて、紙やカードの搬
送装置について説明する。図6は一点外接型超音波モー
タの斜視図、図7は一点内接型超音波モータの斜視図で
ある。図6において、11は支持リング、12は振動
子、13は駆動ローラ、14は補助ローラである。振動
子12の端部のエッジ部分が駆動ローラ13の外側に一
点で外接させられており、上記振動子12の両端部に楕
円運動が発生すると、上記駆動ローラ13が回転し、補
助ローラ14がその回転を補助する。紙やカードは駆動
ローラ13と補助ローラ14間に挟まれて搬送される。
Referring to FIGS. 6 and 7, a paper or card conveying device will be described. FIG. 6 is a perspective view of a one-point inscribed ultrasonic motor, and FIG. 7 is a perspective view of a one-point inscribed ultrasonic motor. In FIG. 6, 11 is a support ring, 12 is a vibrator, 13 is a drive roller, and 14 is an auxiliary roller. The edge portion of the end of the vibrator 12 is circumscribed at one point outside the drive roller 13, and when elliptical motion occurs at both ends of the vibrator 12, the drive roller 13 rotates and the auxiliary roller 14 is rotated. Assist the rotation. The paper or card is conveyed while being sandwiched between the driving roller 13 and the auxiliary roller 14.

【0008】図7においては、振動子12の両端部が回
転自在に支持されたカップ状の駆動ローラ13の内周面
に接触して回転させられる。そして、両端部に生じる楕
円運動によって、振動子12と一点で内接している駆動
ローラ13が回転し、補助ローラ14がその回転を補助
する。紙やカードは、駆動ローラ13と補助ローラ14
間に挟まれ搬送される。
In FIG. 7, both ends of a vibrator 12 are rotated by contacting the inner peripheral surface of a cup-shaped drive roller 13 rotatably supported. Then, the drive roller 13 that is inscribed at one point with the vibrator 12 rotates by the elliptical motion generated at both ends, and the auxiliary roller 14 assists the rotation. Paper and cards are driven by the driving roller 13 and the auxiliary roller 14.
It is transported sandwiched between.

【0009】上記搬送装置は超音波モータを利用してい
るため、小型で電磁波ノイズが発生せず、また、従来の
ゴムローラをそのまま搬送部に使用することができる。
また、上記超音波モータは、屈曲振動を合成する方法と
して丸棒状の圧電セラミックスの振動子12を使用して
いるため、二つの振動モードの共振周波数を合わせるこ
とが容易であり、共振周波数の温度変化によるずれが二
つとも同じとなる。
Since the above-mentioned conveying device uses an ultrasonic motor, it is small and does not generate electromagnetic wave noise, and a conventional rubber roller can be used for the conveying section as it is.
Further, since the ultrasonic motor uses the vibrator 12 made of a round bar-shaped piezoelectric ceramic as a method of synthesizing bending vibration, it is easy to match the resonance frequencies of the two vibration modes, The shift due to the change is the same for both.

【0010】さらに、二つの振動モードに共通の節点が
形成されるので、振動子12を安定して支持することが
できる。
Furthermore, since a common node is formed in the two vibration modes, the vibrator 12 can be stably supported.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の移送用超音波アクチュエータ及び移送装置において
は、圧電セラミックス丸棒2を利用した振動子12が、
二つの振動モードで励振されるように、振動子12の内
部を多重に分極させる必要性がある。したがって、振動
子12の形状では二つの振動モードの共振周波数を一致
させることができても、分極する段階でずれが発生して
共振周波数を一致させることができないことがある。
However, in the transfer ultrasonic actuator and the transfer device having the above-mentioned structure, the vibrator 12 using the piezoelectric ceramic round bar 2 is not used.
It is necessary to polarize the inside of the vibrator 12 multiple times so as to be excited in two vibration modes. Therefore, even if the resonance frequency of the two vibration modes can be matched with the shape of the vibrator 12, a shift may occur at the stage of polarization, and the resonance frequency may not be matched.

【0012】また、この振動子12を二つの振動モード
で励振させる場合、直交する二つの方向に同じ極性の電
極の対を設け、位相差90°として切り換えて二つの方
向に屈曲振動を発生させるようになっているため、駆動
回路が複雑化してしまう。しかも、上述したように、共
振周波数を一致させることができない場合には、駆動回
路が更に複雑化してしまう。
When the vibrator 12 is excited in two vibration modes, a pair of electrodes having the same polarity is provided in two orthogonal directions, and a bending vibration is generated in two directions by switching the phase difference to 90 °. As a result, the driving circuit becomes complicated. In addition, as described above, if the resonance frequencies cannot be matched, the driving circuit is further complicated.

【0013】また、振動子12における二つの振動モー
ドの共通の節は図6及び図7に示すように、支持リング
11によって支持されているが、二つの振動モードを合
成することによって振動子12の両端部に楕円運動を発
生させているため、共通の節に3次元的な歪みが生じ、
支持リング11では十分安定した支持を行うことができ
ない。
The common node of the two vibration modes in the vibrator 12 is supported by the support ring 11 as shown in FIGS. 6 and 7, but by combining the two vibration modes, Because the elliptical motion is generated at both ends of the, three-dimensional distortion occurs in the common node,
The support ring 11 cannot provide sufficiently stable support.

【0014】本発明は、上記従来の移送用超音波アクチ
ュエータ及び移送装置の問題点を解決して、二つの振動
モードを利用することなく、駆動回路を簡素化すること
ができ、しかも振動子を安定した状態で支持することが
できる移送用超音波アクチュエータ及び移送装置を提供
することを目的とする。
The present invention solves the problems of the above-described conventional transfer ultrasonic actuator and transfer device, and can simplify the drive circuit without using two vibration modes, and furthermore, the oscillator can be used. It is an object of the present invention to provide a transfer ultrasonic actuator and a transfer device that can be supported in a stable state.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の移
送用超音波アクチュエータにおいては、弾性体から成
り、励振時に二つの振動の節を形成して2次の長さ方向
撓み振動が発生させられる主振動子と、弾性体から成
り、上記主振動子の両端に一体的に突出させて成形さ
れ、上記主振動子より断面積が小さく、励振時に上記主
振動子との結合部に振動の節を形成して1次の長さ方向
撓み振動が発生させられる2個の副振動子と、上記主振
動子の二つの振動の節を支持する支持手段と、上記主振
動子に配設され、駆動時に、一つの平面上において上記
主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、副振動子に1次
の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させる圧電素子とを
有する。本発明の移送装置においては、弾性体から成
り、励振時に二つの振動の節を形成して2次の長さ方向
撓み振動が発生させられる主振動子と、弾性体から成
り、上記主振動子の両端に一体的に突出させて成形さ
れ、上記主振動子より断面積が小さく、励振時に上記主
振動子との結合部に振動の節を形成して1次の長さ方向
撓み振動が発生させられる2個の副振動子と、上記主振
動子の二つの振動の節を支持する支持手段と、上記主振
動子に配設され、駆動時に、一つの平面上において上記
主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、副振動子に1次
の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させる圧電素子と、
上記副振動子の表面に接触させて回転自在に配設される
駆動ローラとを有する。そして、該駆動ローラの中心点
は、上記副振動子の振動方向からずらした位置に置かれ
る。
For this purpose, the ultrasonic actuator for transfer according to the present invention is made of an elastic body, and forms two nodes of vibration when excited to generate secondary longitudinal bending vibration. The main vibrator, which is made of an elastic body, is formed by integrally protruding from both ends of the main vibrator, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and vibrates at a coupling portion with the main vibrator when excited. Two sub-vibrators that form a node to generate a primary longitudinal flexural vibration; support means for supporting two vibration nodes of the main vibrator; and And a piezoelectric element for generating a secondary longitudinal flexural vibration on the main vibrator and a primary longitudinal flexural vibration on the sub-vibrator on one plane when driven. In the transfer device of the present invention, the main vibrator, which is made of an elastic body and forms two nodes of vibration when excited to generate secondary longitudinal bending vibration, and the elastic body, The main vibrator is formed so as to protrude integrally at both ends, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and forms a node of vibration at a coupling portion with the main vibrator at the time of excitation to generate primary longitudinal bending vibration. Two sub-vibrators to be driven, supporting means for supporting two nodes of vibration of the main vibrator, and two main vibrators which are disposed on the main vibrator and which are driven by the main vibrator on one plane when driven. A piezoelectric element for generating a next longitudinal flexural vibration, and a primary longitudinal flexural vibration in the sub-vibrator;
A drive roller rotatably disposed in contact with the surface of the sub-vibrator. Then, the center point of the drive roller is located at a position shifted from the vibration direction of the sub vibrator.

【0016】本発明の他の移送装置においては、弾性体
から成り、励振時に二つの振動の節を形成して2次の長
さ方向撓み振動が発生させられる主振動子と、弾性体か
ら成り、上記主振動子の両端に一体的に突出させて成形
され、上記主振動子より断面積が小さく、励振時に上記
主振動子との結合部に振動の節を形成して1次の長さ方
向撓み振動が発生させられる2個の副振動子と、上記主
振動子に配設され、駆動時に、一つの平面上において上
記主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、副振動子に1
次の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させる圧電素子
と、上記主振動子の二つの振動の節に固定され、被移送
物を載置する被移送物支持体と、上記副振動子を支持す
る振動子ユニット支持体とを有する。そして、上記副振
動子の振動方向は鉛直方向から傾斜させられる。
In another transfer device of the present invention, the main vibrator which is made of an elastic body, forms two nodes of vibration when excited to generate secondary longitudinal bending vibration, and is made of an elastic body. The main vibrator is formed so as to be integrally protruded from both ends thereof, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and forms a node of vibration at a coupling portion with the main vibrator at the time of excitation to have a primary length. Two sub-vibrators for generating directional bending vibration and the main vibrator, and when driving, apply a secondary longitudinal bending vibration to the main vibrator on one plane; 1 in
A piezoelectric element for generating the next longitudinal bending vibration, a transferred object support fixed to two vibration nodes of the main vibrator, and supporting a transferred object, and supporting the sub vibrator; A vibrator unit support. The vibration direction of the sub vibrator is inclined from the vertical direction.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、上記のように、移送用超音波
アクチュエータにおいては、弾性体から成り、励振時に
二つの振動の節を形成して2次の長さ方向撓み振動が発
生させられる主振動子と、弾性体から成り、上記主振動
子の両端に一体的に突出させて成形され、上記主振動子
より断面積が小さく、励振時に上記主振動子との結合部
に振動の節を形成して1次の長さ方向撓み振動が発生さ
せられる2個の副振動子と、上記主振動子の二つの振動
の節を支持する支持手段と、上記主振動子に配設され、
駆動時に、一つの平面上において上記主振動子に2次の
長さ方向撓み振動を、副振動子に1次の長さ方向撓み振
動をそれぞれ発生させる圧電素子とを有する。
According to the present invention, as described above, the ultrasonic actuator for transfer is made of an elastic body and forms two nodes of vibration when excited to generate secondary longitudinal bending vibration. A main vibrator and an elastic body, which are integrally formed so as to protrude from both ends of the main vibrator and have a smaller cross-sectional area than the main vibrator. Forming two primary vibrating vibrations, generating a primary longitudinal bending vibration, supporting means for supporting two vibration nodes of the main vibrator, and being disposed on the main vibrator;
A piezoelectric element for generating a secondary longitudinal flexural vibration on the main vibrator and a primary longitudinal flexural vibration on the sub-vibrator when driven.

【0018】この場合、上記主振動子の二つの振動の節
を支持手段によって支持した状態で上記圧電素子に交流
電圧を印加すると、一つの平面上において主振動子に2
次の長さ方向撓み振動が、副振動子に1次の長さ方向撓
み振動がそれぞれ発生させられる。本発明の移送装置に
おいては、弾性体から成り、励振時に二つの振動の節を
形成して2次の長さ方向撓み振動が発生させられる主振
動子と、弾性体から成り、上記主振動子の両端に一体的
に突出させて成形され、上記主振動子より断面積が小さ
く、励振時に上記主振動子との結合部に振動の節を形成
して1次の長さ方向撓み振動が発生させられる2個の副
振動子と、上記主振動子の二つの振動の節を支持する支
持手段と、上記主振動子に配設され、駆動時に、一つの
平面上において上記主振動子に2次の長さ方向撓み振動
を、副振動子に1次の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生
させる圧電素子と、上記副振動子の表面に接触させて回
転自在に配設される駆動ローラとを有する。そして、該
駆動ローラの中心点は、上記副振動子の振動方向からず
らした位置に置かれる。この場合、上記主振動子の二つ
の振動の節を支持手段によって支持した状態で上記圧電
素子に交流電圧を印加すると、一つの平面上において主
振動子に2次の長さ方向撓み振動が、副振動子に1次の
長さ方向撓み振動がそれぞれ発生させられ、駆動ローラ
が回転させられる。
In this case, when an AC voltage is applied to the piezoelectric element in a state where the two vibration nodes of the main vibrator are supported by the support means, two main nodes are applied to the main vibrator on one plane.
The next longitudinal bending vibration is generated, and the primary longitudinal bending vibration is generated in the sub vibrator. In the transfer device of the present invention, the main vibrator, which is made of an elastic body and forms two nodes of vibration when excited to generate secondary longitudinal bending vibration, and the elastic body, The main vibrator is formed so as to protrude integrally at both ends, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and forms a node of vibration at a coupling portion with the main vibrator at the time of excitation to generate primary longitudinal bending vibration. Two sub-vibrators to be driven, supporting means for supporting two nodes of vibration of the main vibrator, and two main vibrators which are disposed on the main vibrator and which are driven by the main vibrator on one plane when driven. A piezoelectric element for generating a primary longitudinal flexural vibration in the sub-vibrator, and a drive roller rotatably disposed in contact with the surface of the sub-vibrator. Have. Then, the center point of the drive roller is located at a position shifted from the vibration direction of the sub vibrator. In this case, when an AC voltage is applied to the piezoelectric element in a state where the two vibration nodes of the main vibrator are supported by the support means, a secondary longitudinal bending vibration is applied to the main vibrator on one plane, First-order longitudinal bending vibrations are respectively generated in the sub-vibrators, and the driving rollers are rotated.

【0019】本発明の他の移送装置においては、弾性体
から成り、励振時に二つの振動の節を形成して2次の長
さ方向撓み振動が発生させられる主振動子と、弾性体か
ら成り、上記主振動子の両端に一体的に突出させて成形
され、上記主振動子より断面積が小さく、励振時に上記
主振動子との結合部に振動の節を形成して1次の長さ方
向撓み振動が発生させられる2個の副振動子と、上記主
振動子に配設され、駆動時に、一つの平面上において上
記主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、副振動子に1
次の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させる圧電素子
と、上記主振動子の二つの振動の節に固定され、被移送
物を載置する被移送物支持体と、上記副振動子を支持す
る振動子ユニット支持体とを有する。そして、上記副振
動子の振動方向は鉛直方向から傾斜させられる。この場
合、上記圧電素子を駆動すると、一つの平面上において
主振動子に2次の長さ方向撓み振動が、副振動子に1次
の長さ方向撓み振動がそれぞれ発生させられ、上記被移
送物支持体が往復動させられる。
In another transfer device of the present invention, the main vibrator is formed of an elastic body, and forms two nodes of vibration when excited to generate a secondary longitudinal bending vibration, and the elastic body. The main vibrator is formed so as to be integrally protruded from both ends thereof, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and forms a node of vibration at a coupling portion with the main vibrator at the time of excitation to have a primary length. Two sub-vibrators for generating directional bending vibration and the main vibrator, and when driving, apply a secondary longitudinal bending vibration to the main vibrator on one plane; 1 in
A piezoelectric element for generating the next longitudinal bending vibration, a transferred object support fixed to two vibration nodes of the main vibrator, and supporting a transferred object, and supporting the sub vibrator; A vibrator unit support. The vibration direction of the sub vibrator is inclined from the vertical direction. In this case, when the piezoelectric element is driven, a secondary longitudinal bending vibration is generated in the main vibrator and a primary longitudinal bending vibration is generated in the sub-vibrator on one plane. The object support is reciprocated.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。この実施例においては、再生さ
れた紙を含む枚葉紙又はカードを移送する移送用超音波
アクチュエータ及び移送装置について説明する。図1は
本発明の移送用超音波アクチュエータの駆動部に使用さ
れる振動子の斜視図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a transfer ultrasonic actuator and a transfer device for transferring a sheet or a card including recycled paper will be described. FIG. 1 is a perspective view of a vibrator used for a drive unit of a transfer ultrasonic actuator according to the present invention.

【0021】図において、20はI字型の振動子、21
は弾性体から成る主振動子、22,23は該主振動子2
1の両端に突出して成形され、弾性体から成る第1、第
2の副振動子、24は支持固定穴である。上記主振動子
21及び第1、第2の副振動子22,23は一体的に成
形されている。上記主振動子21は角柱体形状を有して
いるのに対して、第1、第2の副振動子22,23は円
柱体形状を有している。上記主振動子21を角柱体形状
としているのは、移送用超音波アクチュエータの駆動素
子として使用する圧電素子を接着固定しやすくするため
であり、第1、第2の副振動子22,23を円柱体形状
としているのは、移送用超音波アクチュエータとしての
出力を得る場合の駆動条件を満たすためである。
In the figure, 20 is an I-shaped vibrator, 21
Is a main vibrator made of an elastic body, and 22 and 23 are main vibrators 2
The first and second sub-vibrators 24, which are formed by projecting from both ends of the first and made of an elastic body, are support fixing holes. The main vibrator 21 and the first and second sub vibrators 22 and 23 are integrally formed. The main vibrator 21 has a prismatic shape, whereas the first and second sub-vibrators 22 and 23 have a cylindrical shape. The reason why the main vibrator 21 is formed in a prismatic shape is to make it easy to bond and fix a piezoelectric element used as a drive element of the transfer ultrasonic actuator. The reason why the cylindrical shape is adopted is to satisfy a driving condition for obtaining an output as a transfer ultrasonic actuator.

【0022】図8は振動子の各寸法の説明図である。図
の(a)は正面(X−Z平面)を示しており、(b)は
右側側面(Y−Z平面)を示している。図において、2
1は主振動子、22,23は第1、第2の副振動子、2
4は支持固定穴である。また、a1 は主振動子21の直
径、b1 は主振動子21のY軸方向の幅、L1 は主振動
子21の長さ、L2 は第1の副振動子22の長さ、L3
は第2の副振動子23の長さ、R2 は第1の副振動子2
2の直径、R3 は第2の副振動子23の直径、mは支持
固定穴24と主振動子21の端部間の距離である。そし
て、振動子20の各部分の値1 ,b1 ,L1
2 ,L3 ,R2 ,R3 ,m)は後述する振動モードで
励振することができるように設定される。そして、主振
動子21の断面積をS、第1の副振動子22の断面積を
1 、第2の副振動子23の断面積をS2 としたとき、 S>S1 =S2 とし、また第1の副振動子22の長さL2 と第2の副振
動子23の長さL3 は L2 =L3 とする。さらに、主振動子21の長さL1 と上記第1、
第2の副振動子22,23の長さL2 ,L3 を、 1/6≦L2 /L1 =L3 /L1 ≦1/2 とする。この条件は、主振動子21が有する振動エネル
ギに対して第1、第2の副振動子22,23が負荷にな
らず、しかも主振動子21の振動変位を拡大させるため
に設定される。
FIG. 8 is an explanatory diagram of each dimension of the vibrator. (A) of the figure shows the front (X-Z plane), and (b) shows the right side (YZ plane). In the figure, 2
1 is a main vibrator, 22 and 23 are first and second sub vibrators, 2
4 is a support fixing hole. A 1 is the diameter of the main oscillator 21, b 1 is the width of the main oscillator 21 in the Y-axis direction, L 1 is the length of the main oscillator 21, L 2 is the length of the first sub-oscillator 22. , L 3
Is the length of the second sub-vibrator 23 and R 2 is the first sub-vibrator 2
2, R 3 is the diameter of the second sub-vibrator 23, and m is the distance between the support fixing hole 24 and the end of the main vibrator 21. Then, the values ( a 1 , b 1 , L 1 ,
L 2 , L 3 , R 2 , R 3 , and m) are set so that excitation can be performed in a vibration mode described later. When the sectional area of the main vibrator 21 is S, the sectional area of the first sub-vibrator 22 is S 1 , and the sectional area of the second sub-vibrator 23 is S 2 , S> S 1 = S 2 and then, also the length L 2 of the first sub-vibrator 22 is the length L 3 of the second sub-transducers 23 and L 2 = L 3. Further, the length L 1 of the main vibrator 21 and the first,
The lengths L 2 and L 3 of the second sub vibrators 22 and 23 are set to 1 / ≦ L 2 / L 1 = L 3 / L 1 ≦ 1/2. This condition is set so that the first and second sub-vibrators 22 and 23 do not become loads with respect to the vibration energy of the main vibrator 21, and the vibration displacement of the main vibrator 21 is enlarged.

【0023】なお、主振動子21の長さL1 と第1の副
振動子22の長さL2 と第2の副振動子23の長さL3
との寸法比を5:1:1とし、主振動子21のY軸方向
の幅b1 と第1の副振動子22の直径R2 と第2の副振
動子23の直径R3 の寸法比を2:1:1とすると、2
0〜40kHZ の範囲の共振周波数で励振することがで
き、駆動効率がよくなる。
[0023] The length L 3 between the length L 1 of the main resonator 21 and the length L 2 of the first sub-vibrator 22 second sub-transducer 23
The dimensional ratio of 5: 1: 1, and the width b 1 of the Y-axis direction of the main oscillator 21 and the diameter R 2 of the first sub-transducer 22 dimensions of diameter R 3 of the second sub-transducer 23 If the ratio is 2: 1: 1, 2
Can be excited at a resonant frequency in the range of 0~40kH Z, the driving efficiency is improved.

【0024】さらに、主振動子21のY−Z平面内の断
面形状を正方形とし、主振動子21の長さ方向の中心軸
を、第1、第2の副振動子22,23の長さ方向の中心
軸と一致するようにすると、振動子20の製造が容易に
なる。また、第1、第2の副振動子22,23の円柱表
面は、主振動子21と同じ処理を施すが、移送用超音波
アクチュエータの駆動方式を考慮して、耐摩耗材を接着
又は蒸着によって表面に設けるとよい。
Further, the cross-sectional shape of the main vibrator 21 in the YZ plane is square, and the central axis in the longitudinal direction of the main vibrator 21 is set to the length of the first and second sub-vibrators 22 and 23. If it is made to coincide with the central axis of the direction, the manufacture of the vibrator 20 becomes easy. The cylindrical surfaces of the first and second sub-vibrators 22 and 23 are subjected to the same processing as the main vibrator 21, but in consideration of the driving method of the ultrasonic actuator for transfer, a wear-resistant material is bonded or vapor-deposited. It is good to provide on the surface.

【0025】次に、上記構成の振動子20から成るI字
型の振動子ユニットについて説明する。図9はI字型の
振動子ユニットの構成図である。図の(a)は正面(X
−Z平面)を示し、(b)は右側側面(Y−Z平面)を
示している。図において、30は振動子ユニット、21
は主振動子、22は第1の副振動子、23は第2の副振
動子、25は取付ボルト、26は取付台座、27はフレ
ーム、28は振動励振用の圧電素子、29は出力ピック
アップ用の圧電素子である。また、t1 は圧電素子28
の入力用の端子、t2 は圧電素子29の出力用の端子、
3 はフレーム27の接地用の端子である。
Next, an I-shaped vibrator unit including the vibrator 20 having the above-described structure will be described. FIG. 9 is a configuration diagram of an I-shaped vibrator unit. (A) of FIG.
(B) shows the right side surface (YZ plane). In the figure, 30 is a transducer unit, 21
Is a main vibrator, 22 is a first sub vibrator, 23 is a second sub vibrator, 25 is a mounting bolt, 26 is a mounting base, 27 is a frame, 28 is a piezoelectric element for vibration excitation, and 29 is an output pickup. Element. Also, t 1 is the piezoelectric element 28
, The input terminal of t, t 2 is the output terminal of the piezoelectric element 29,
t 3 is a ground terminal of the frame 27.

【0026】図10は振動子ユニットを制御するための
駆動制御回路のブロック図である。図において、31は
発振器、32は電力増幅器、33は制御器である。端子
1 は図9の圧電素子28に接続され、端子t2は図9
の圧電素子29に接続される。また、制御器33のaは
端子t1からのピックアップ電圧を入力する端子、bは
発振器31の出力電圧を制御する信号を出力する端子、
cは発振器31の出力周波数を制御する信号を出力する
端子である。
FIG. 10 is a view for controlling the vibrator unit.
It is a block diagram of a drive control circuit. In the figure, 31 is
An oscillator, 32 is a power amplifier, and 33 is a controller. Terminal
t 1Is connected to the piezoelectric element 28 of FIG.TwoFigure 9
Is connected to the piezoelectric element 29. Also, a of the controller 33 is
Terminal t1Terminal for inputting the pickup voltage from
A terminal for outputting a signal for controlling the output voltage of the oscillator 31,
c outputs a signal for controlling the output frequency of the oscillator 31
Terminal.

【0027】上記実施例においては、図1に示す振動子
20に各圧電素子28,29を接着して、振動子ユニッ
ト30を形成しているが、圧電素子単体を図1の形状と
なるように形成してもよい。また、この場合、両端部の
第1、第2の副振動子22,23が円柱体形状であるこ
とを考慮して、振動子20全体を円柱体形状として振動
方向に分極した電極を施してもよい。
In the above embodiment, the vibrator unit 30 is formed by bonding the piezoelectric elements 28 and 29 to the vibrator 20 shown in FIG. 1, but the piezoelectric element alone has the shape shown in FIG. May be formed. In this case, in consideration of the fact that the first and second sub-vibrators 22 and 23 at both ends have a cylindrical shape, the entire vibrator 20 is formed into a cylindrical shape and electrodes polarized in the vibration direction are applied. Is also good.

【0028】次に、本発明の移送用超音波アクチュエー
タにおける振動子20の振動モードについて説明する。
図11は本発明の移送用超音波アクチュエータにおける
振動子の振動モードを示す図である。図において、2
1′,21″は励振された主振動子21の状態、2
2′,22″は励振された第1の副振動子22の状態、
23′,23″は励振された第2の副振動子23の状態
を示す。また、Aは主振動子21のX方向に生ずる2次
の長さ方向撓み振動における振動の節、B1 は主振動子
21と第1の副振動子22の結合部であり、主振動子2
1のX方向に生ずる2次の長さ方向撓み振動と、第1の
副振動子22のX方向に生ずる1次の長さ方向撓み振動
が連続するため、振動の節となる。また、B2 は主振動
子21と第2の副振動子23の結合部であり、主振動子
21のX方向に生ずる2次の長さ方向撓み振動と第2の
副振動子23のX方向に生ずる1次の長さ方向撓み振動
が連続するため、振動の節となる。
Next, the vibration mode of the vibrator 20 in the transfer ultrasonic actuator of the present invention will be described.
FIG. 11 is a view showing a vibration mode of the vibrator in the ultrasonic actuator for transfer of the present invention. In the figure, 2
1 ′, 21 ″ are the state of the excited main oscillator 21 and 2
2 ′, 22 ″ indicate the state of the excited first sub-oscillator 22;
23 ', 23 "indicates the state of the second sub-transducer 23 which is excited. Also, a node of vibration in the A deflection secondary longitudinal occurring in the X direction of the main vibrator 21 vibrating, B 1 is The main oscillator 21 and the first sub-oscillator 22 are connected to each other.
Since the secondary longitudinal bending vibration generated in the first X direction and the primary longitudinal bending vibration generated in the X direction of the first sub-vibrator 22 are continuous, they are nodes of vibration. B 2 is a coupling portion between the main vibrator 21 and the second sub vibrator 23, and the secondary longitudinal bending vibration generated in the X direction of the main vibrator 21 and the X of the second sub vibrator 23 The primary longitudinal flexural vibrations occurring in the direction are continuous, and are nodes of vibration.

【0029】そして、原点Oは励振されてO′又はO″
で示す位置に移動する。また、実線は無振動時のモード
形態を、破線は(T/4)×n時のモード形態(T:周
期、n=1,2,…)を、一点鎖線は(3T/4)×n
時のモード形態(T:周期、n=1,2,…)を示して
いる。本発明の移送用超音波アクチュエータにおいて
は、上記振動の節Aの部分に図1の支持固定穴24を設
け、これに図9の取付ボルト29を通して振動子20を
支持固定する。すなわち、X−Z平面内において振動子
20の主振動子21に生ずるX方向の2次の長さ方向撓
み振動における振動の節Aを利用して、振動方向と直交
するY方向に力を加えて振動子20を拘束支持する。し
たがって、振動モードに影響を与えることなく、振動子
20を安定して支持することができる。
Then, the origin O is excited to O 'or O "
Move to the position indicated by. The solid line indicates the mode when vibration is not performed, the broken line indicates the mode when (T / 4) × n (T: period, n = 1, 2,...), And the dashed line indicates (3T / 4) × n.
The time mode (T: period, n = 1, 2,...) Is shown. In the transfer ultrasonic actuator of the present invention, the support fixing hole 24 shown in FIG. 1 is provided at the node A of the vibration, and the vibrator 20 is supported and fixed through the mounting bolt 29 shown in FIG. That is, a force is applied in the Y direction orthogonal to the vibration direction using the node A of the vibration in the secondary longitudinal flexure in the X direction generated in the main vibrator 21 of the vibrator 20 in the XZ plane. The vibrator 20 is restrained and supported. Therefore, the vibrator 20 can be stably supported without affecting the vibration mode.

【0030】また、主振動子21と第1の副振動子22
との結合部B1 及び主振動子21と第2の副振動子23
との結合部B2 に、それぞれの振動の節を一致させてい
る。したがって、図9の圧電素子28によって発生した
振動の振幅は、それぞれの振動の節(結合部B1
2 )を支点として拡大され、第1、第2の副振動子2
2,23の先端に伝えられる。
The main vibrator 21 and the first sub vibrator 22
Binding portion B 1 and a main oscillator 21 and the second sub-transducer 23
The coupling portion B 2 and has to match the section of each of the vibration. Therefore, the amplitude of the vibration generated by the piezoelectric element 28 in FIG. 9, the section of each of the vibration (coupling portion B 1,
B 2 ), the first and second sub-oscillators 2 are enlarged.
It is transmitted to the tip of 2,23.

【0031】ここで、本発明の移送用超音波アクチュエ
ータの振動子20における先端、つまり図11の原点
O,O′,O″に生ずる振動の振幅は、上記圧電素子2
8に印加する電圧によって線形的に制御することができ
る。これは、圧電素子28の電圧と変位の関係を利用し
ている。また、上記振幅は本発明の移送用超音波アクチ
ュエータの移送力と移送速度を決定する要素となる。し
たがって、移送力と移送速度は、圧電素子28への印加
電圧によって線型的に制御することができる。
Here, the amplitude of the vibration generated at the tip of the vibrator 20 of the transfer ultrasonic actuator of the present invention, that is, at the origins O, O ', and O "in FIG.
8 can be controlled linearly by the voltage applied. This utilizes the relationship between the voltage and the displacement of the piezoelectric element 28. The amplitude is a factor for determining the transfer force and transfer speed of the transfer ultrasonic actuator of the present invention. Therefore, the transfer force and the transfer speed can be linearly controlled by the voltage applied to the piezoelectric element 28.

【0032】次に、本発明の移送用超音波アクチュエー
タの駆動原理について説明する。図12は本発明の移送
用超音波アクチュエータにおいて移送力を発生させるメ
カニズムの原理図である。図において、21は主振動
子、22は第1の副振動子、25は取付ボルト、26は
取付台座、27はフレーム、28は振動励振用の圧電素
子、29は出力ピックアップ用の圧電素子、35は被移
送回転体である。また、θは第1の副振動子22の中心
点、すなわち原点Oに振動が生ずる方向(Z方向)と被
移送回転体35の接触点Qとの成す接触角度、uZ は振
動変位であり、UZ を振幅としたとき、 uZ =UZ ・sinωt で表される。上記振動変位uZ は、図のZ軸上の点線部
分で示される。ωは発振器31(図10)から入力され
る振動子20の共振周波数、f(t)は接触点Qに発生
する振動力、Pは第1の副振動子22から被移送回転体
35に対する押付力(=f(t)・cosθ)、Fは移
送力(=μ・P)、μは被移送回転体35と第1の副振
動子22の間の摩擦係数、OR は被移送回転体35の中
心点である。
Next, the driving principle of the transfer ultrasonic actuator of the present invention will be described. FIG. 12 is a principle diagram of a mechanism for generating a transfer force in the transfer ultrasonic actuator of the present invention. In the figure, 21 is a main vibrator, 22 is a first sub vibrator, 25 is a mounting bolt, 26 is a mounting base, 27 is a frame, 28 is a piezoelectric element for exciting vibration, 29 is a piezoelectric element for output pickup, Reference numeral 35 denotes a rotating body to be transferred. Θ is the contact angle between the center point of the first sub-vibrator 22, that is, the direction (Z direction) in which vibration occurs at the origin O, and the contact point Q of the transferred rotary member 35, and u Z is the vibration displacement , U Z is represented by u Z = U Z · sin ωt. The vibration displacement u Z is indicated by a dotted line on the Z axis in the figure. ω is the resonance frequency of the vibrator 20 input from the oscillator 31 (FIG. 10), f (t) is the vibration force generated at the contact point Q, and P is the pressing force from the first sub-vibrator 22 to the transferred rotary member 35. force (= f (t) · cosθ ), F is the transfer force (= μ · P), μ is the coefficient of friction between the object to be transported rotator 35 first sub vibrator 22, O R is the transfer rotary member 35 is the center point.

【0033】このように、本発明の移送用超音波アクチ
ュエータにおいて、振動子ユニット30の主振動子21
と第1、第2の副振動子22,23にX方向の長さ方向
撓み振動を発生させて、振動変位uZ で第1の副振動子
22を振動させる。そしてこの時、被移送回転体35の
中心点OR は第1の副振動子22が振動する方向、すな
わちZ軸からずらしてあり、Z軸に対して接触角度θで
第1の副振動子22に接触させてあるため、該第1の副
振動子22の円柱表面上の接触点Qに振動力f(t)が
発生し、その結果、被移送回転体35の中心点OR の方
向に押付力Pが生ずる。ここで、上記第1の副振動子2
2と被移送回転体35の間の摩擦係数はμであるから、
上記押付力Pによって接触点Qを通る接線方向、つまり
移送方向に摩擦力、すなわち移送力Fが発生する。
As described above, in the transfer ultrasonic actuator of the present invention, the main vibrator 21 of the vibrator unit 30 is used.
When the first and second sub-transducers 22 and 23 to generate a longitudinal flexural vibration in the X direction, vibrating the first sub-vibrator 22 in the vibration displacement u Z. And this time, the center point O R of the transfer rotary member 35 is a direction in which the first sub-vibrator 22 vibrates, i.e. Yes shifted from the Z-axis, the first sub-transducer in contact angle θ with respect to the Z axis since that is in contact with the 22, the vibration force to the contact point Q on the cylindrical surface of the first sub-vibrator 22 f (t) is generated, as a result, the direction of the center point O R of the transfer rotary member 35 , A pressing force P is generated. Here, the first sub-vibrator 2
Since the friction coefficient between 2 and the transferred rotating body 35 is μ,
Due to the pressing force P, a frictional force, that is, a transfer force F is generated in a tangential direction passing through the contact point Q, that is, in the transfer direction.

【0034】そして、振動変位uZ がZ軸の正方向とす
ると、上記移送力Fは図12に示す方向に発生する。つ
まり被移送回転体35の移送力Fは F=μ・P で示される。該移送力Fは、中心点OR を中心として、
被移送回転体35を矢印C方向に回転させる回転力とな
る。
If the vibration displacement u Z is in the positive direction of the Z axis, the transfer force F is generated in the direction shown in FIG. That is, the transfer force F of the transferred rotary member 35 is represented by F = μ · P. The transfer force F around the center point O R,
It is a rotational force for rotating the transferred rotary member 35 in the direction of arrow C.

【0035】次に、上記振動変位uZ がZ軸の負方向に
なると、第1の副振動子22は被移送回転体35と接触
しなくなり、移送力Fは生じない。したがって、被移送
回転体35は回転しない。この場合、被移送回転体35
の中心点OR の位置は固定されている。図13は副振動
子と被移送回転体の接触点の振動軌跡図である。この場
合も、被移送回転体35の中心点OR の位置は固定され
ている。
Next, when the vibration displacement u Z is in the negative direction of the Z axis, the first sub-vibrator 22 stops contacting the transferred rotary member 35, and no transfer force F is generated. Therefore, the transferred rotating body 35 does not rotate. In this case, the transferred rotating body 35
Position of the center point O R of is fixed. FIG. 13 is a vibration locus diagram of a contact point between the sub-vibrator and the transferred rotary member. Again, the position of the center point O R of the transfer rotary member 35 is fixed.

【0036】図において、22は第1の副振動子、35
は被移送回転体、OR は被移送回転体35の中心点、θ
は接触角度であり、原点Oは第1の副振動子22の振動
中心となる。仮に、被移送回転体35が無い場合、接触
点Qは、破線で示す振動軌跡線(Q−D0 −Q−E0
Q)を描いて移動する。しかし、実際は被移送回転体3
5が接触角度θで第1の副振動子22に接触しているの
で、接触点Qは実線で示す振動軌跡線(Q−D1 −E1
−Q)を描いて移動することになる。
In the figure, reference numeral 22 denotes a first sub-vibrator;
The object transport rotary member, O R is the center point of the transfer rotary member 35, theta
Is the contact angle, and the origin O is the vibration center of the first sub-vibrator 22. If, when there is no object to be transported rotator 35, the contact point Q is the vibration trajectory line indicated by a broken line (Q-D 0 -Q-E 0 -
Move by drawing Q). However, actually, the transferred rotating body 3
5 is in contact with the first sub-vibrator 22 at the contact angle θ, the contact point Q is represented by a vibration trajectory line (Q-D 1 -E 1) indicated by a solid line.
−Q).

【0037】したがって、被移送回転体35は、第1の
副振動子22と接触するQ−D1 の区間で図12で示す
移送力Fを受け、矢印C方向に回転し、D1 −E1 −Q
の区間においては、第1の副振動子22とは接触しない
ため、同じ矢印C方向に回転し続ける。そして、上記振
動軌跡線(Q−D1 −E1 −Q)の振動を繰り返すこと
によって回転は続く。図12及び図13は第1の副振動
子22の座標系(Y−Z平面、原点O)において、第1
の副振動子22の中心点をZ軸方向に振動させ、被移送
回転体35を第2象限内で第1の副振動子22に接触さ
せた場合について説明している。
[0037] Thus, the transfer rotary member 35 receives a transport force F shown in Figure 12 in Q-D 1 of the section in contact with the first sub-transducer 22, rotates in the direction of arrow C, D 1 -E 1 -Q
In the section of, since it does not contact the first sub-vibrator 22, it keeps rotating in the same arrow C direction. Then, the rotation continues by repeating the vibration of the vibration trajectory line (QD 1 -E 1 -Q). FIGS. 12 and 13 show the first sub-vibrator 22 in the coordinate system (YZ plane, origin O).
The case where the center point of the sub-vibrator 22 is vibrated in the Z-axis direction and the transferred rotating body 35 is brought into contact with the first sub-vibrator 22 in the second quadrant is described.

【0038】図14は被移送回転体の位置と回転方向の
関係図である。第1の副振動子22の中心点を原点Oと
し、座標系における第1象限から第4象限までの各象限
内に被移送回転体35(35a〜35d)を位置させ、
上記第1の副振動子22と接触させ、第1の副振動子2
2をZ方向に振動させる。図においては、説明上全象限
に各被移送回転体35a〜35dを配置しているが、実
際も移送用超音波アクチュエータの駆動能力の範囲内で
あれば、図に示すように配置することが可能である。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the position of the transferred rotary member and the direction of rotation. With the center point of the first sub-vibrator 22 as the origin O, the transferred rotating body 35 (35a to 35d) is positioned in each quadrant from the first quadrant to the fourth quadrant in the coordinate system,
The first sub-vibrator 22 is brought into contact with the first sub-vibrator 22,
2 is vibrated in the Z direction. In the figure, the transferred rotating bodies 35a to 35d are arranged in all quadrants for the sake of explanation, but if they are actually within the range of the driving capability of the ultrasonic actuator for transfer, they may be arranged as shown in the figure. It is possible.

【0039】O1 〜O4 は各被移送回転体35a〜35
dの中心点、θ11〜θ14は接触角度、Q11〜Q14は接触
点、C1 〜C4 は回転方向である。第1の副振動子22
の振動方向をZ方向とする座標系の各象限ごとに、各被
移送回転体35a〜35dの回転方向C1 〜C4 が定ま
ることが分かる。ところで、上記実施例においては、被
移送回転体35(35a〜35d)の中心点OR (O1
〜O4 )の位置が固定されている場合について説明して
いる。しかしながら、移送用超音波アクチュエータが使
用する振動領域が超音波振動領域であることと、被移送
回転体35に作用する移送力Fが振動子20が有する振
動力よりも小さいことの二つの条件が満たされる場合に
は、中心点OR (O1 〜O 4 )の位置を固定させること
なく、同様の駆動原理で被移送回転体35を跳躍させて
回転させることができる。
O1~ OFourAre the transferred rotary members 35a to 35
center point of d, θ11~ Θ14Is the contact angle, Q11~ Q14Is contact
Point, C1~ CFourIs the direction of rotation. First sub-vibrator 22
For each quadrant of the coordinate system in which the vibration direction of
Rotation direction C of transfer rotating bodies 35a to 35d1~ CFourIs fixed
You can see that By the way, in the above embodiment,
Center point O of the transfer rotating body 35 (35a to 35d)R(O1
~ OFour) Describes the case where the position is fixed
I have. However, an ultrasonic transfer actuator is used.
The vibration area to be used is the ultrasonic vibration area, and the
The transfer force F acting on the rotating body 35 is the vibration of the vibrator 20.
If the two conditions of being less than power are met
Is the center point OR(O1~ O Four) To fix the position
Instead, the transferred rotating body 35 is made to jump using the same driving principle.
Can be rotated.

【0040】したがって、被移送回転体35でなくて
も、枚葉紙やカードなどの平面状の被移送物を振動方向
から接触角度θで第1の副振動子22に接触させると、
接触点に移送力Fを発生させることができる。図15は
平板状の被移送物の位置と移送方向の関係図である。図
において、22は第1の副振動子、36a〜36dは平
面状の被移送物、θ 21〜θ24は接触角度、Q21〜Q24
接触点である。上記被移送物36a〜36dを第1の副
振動子22に対して第1〜第4象限で接触させた場合、
被移送物36a〜36dの移送方向はG1 〜G4 とな
る。
Therefore, instead of the rotating body 35 to be transferred,
Also vibrates flat objects such as sheets and cards
From the first sub-vibrator 22 at a contact angle θ from
A transfer force F can be generated at the contact point. FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a position of a flat object to be transferred and a transfer direction. Figure
, 22 is a first sub-vibrator, and 36a to 36d are flat
Planar transferred object, θ twenty one~ Θtwenty fourIs the contact angle, Qtwenty one~ Qtwenty fourIs
The point of contact. The transferred objects 36a to 36d are connected to the first sub
When the oscillator 22 is brought into contact in the first to fourth quadrants,
The transfer direction of the transferred objects 36a to 36d is G1~ GFourTona
You.

【0041】続いて、上記構成の移送用超音波アクチュ
エータを利用した移送装置について説明する。この場
合、振動子20の振動方向と被移送物の接触点Qとの成
す接触角度θは30°としている。図16は本発明の移
送装置の斜視図、図17は本発明の移送装置の側面図で
ある。
Next, a transfer device using the transfer ultrasonic actuator having the above-described configuration will be described. In this case, the contact angle θ between the vibration direction of the vibrator 20 and the contact point Q of the transferred object is 30 °. FIG. 16 is a perspective view of the transfer device of the present invention, and FIG. 17 is a side view of the transfer device of the present invention.

【0042】図において、30a,30bは移送用超音
波アクチュエータの駆動部を構成する振動子ユニットで
あり、該振動子ユニット30a,30bに駆動ローラ3
8を接触させ、この駆動ローラ38の回転力を利用し
て、補助ローラ39と駆動ローラ38に挟まれた枚葉紙
やカードなどの被移送物40を移送するようにしてい
る。
In the figure, reference numerals 30a and 30b denote vibrator units which constitute a drive unit of the ultrasonic actuator for transfer, and drive rollers 3 are attached to the vibrator units 30a and 30b.
8 are brought into contact with each other, and an object 40 such as a sheet or a card sandwiched between the auxiliary roller 39 and the driving roller 38 is transferred using the rotational force of the driving roller 38.

【0043】また、21a,21bは主振動子、22
a,22bは第1の副振動子、23aは第2の副振動
子、25a,25bは取付ボルト、26a,26bは取
付台座、27はフレーム、28a,28bは振動励振用
の圧電素子、29a,29bは出力ピックアップ用の圧
電素子、41はシャフト、42は押付ばね、θ1 ,θ2
は接触角度である。
Reference numerals 21a and 21b denote main vibrators, 22a
Reference numerals a and 22b denote a first sub-vibrator, 23a a second sub-vibrator, 25a and 25b mounting bolts, 26a and 26b mounting pedestals, 27 a frame, 28a and 28b vibration-exciting piezoelectric elements, 29a , 29b are piezoelectric elements for output pickup, 41 is a shaft, 42 is a pressing spring, θ 1 , θ 2
Is the contact angle.

【0044】上述したように、図16及び図17に示す
実施例において、図12のフレーム27を中心として両
側に振動子ユニット30a,30bを取り付けた構造を
有している。そして、振動子ユニット30aによってZ
1 軸(図17)上に振動が発生し、第1の副振動子22
aに接触角度θ1 で接触している駆動ローラ38は矢印
a 方向に回転する。その結果、補助ローラ39と駆動
ローラ38に挟まれた被移送物40は、矢印J方向に移
送される。
As described above, the embodiment shown in FIGS. 16 and 17 has a structure in which the vibrator units 30a and 30b are attached to both sides of the frame 27 shown in FIG. Then, Z is set by the vibrator unit 30a.
Vibration occurs on one axis (FIG. 17), and the first sub-vibrator 22
drive roller in contact with a contact angle theta 1 to a 38 rotates in the arrow H a direction. As a result, the transferred object 40 sandwiched between the auxiliary roller 39 and the driving roller 38 is transferred in the arrow J direction.

【0045】また、振動子ユニット30bによってZ2
軸上に振動が発生し、第1の副振動子22bに接触角度
θ2 で接触している駆動ローラ38は、矢印Hb 方向に
回転する。その結果、補助ローラ39と駆動ローラ38
に挟まれた被移送物40は矢印K方向に移送される。上
記構成の移送装置において、振動子ユニット30a,3
0bは全く同じ駆動特性を持つ同形状、かつ同寸法の振
動子を有するため、図10の駆動回路は一つあればよ
く、被移送物40を移送すべき方向に対応して、駆動す
る振動子ユニット30a,30bを選択するようになっ
ている。したがって、駆動回路を簡略化することができ
る。なお、振動子ユニット30a,30bの円柱表面
は、駆動性能を安定化させるために接着又は表面蒸着に
よって耐摩耗材が被覆される。
Further, Z 2
Vibration is generated on the shaft, the first drive roller 38 in contact with the auxiliary vibrator 22b in contact angle theta 2 is rotated in the arrow H b direction. As a result, the auxiliary roller 39 and the driving roller 38
Is transported in the direction of arrow K. In the transfer device having the above configuration, the vibrator units 30a, 3
0b has a vibrator of the same shape and the same size having exactly the same driving characteristics. Therefore, only one drive circuit in FIG. 10 is required. The child units 30a and 30b are selected. Therefore, the driving circuit can be simplified. The cylindrical surfaces of the vibrator units 30a and 30b are coated with a wear-resistant material by bonding or surface evaporation to stabilize driving performance.

【0046】次に、駆動ローラ38の移送面を第1、第
2の副振動子22a,22b,23aに接触させないよ
うにした移送装置について説明する。図18は本発明の
移送装置の第2の実施例を示す図である。図において、
44はX0 軸方向に段差を設けた駆動ローラであり、大
径部44a及び小径部44bから成り、大径部44aは
被移送物40の移送面となり、小径部44bは第1の副
振動子22aとの接触面となる。
Next, a transfer device in which the transfer surface of the drive roller 38 is kept out of contact with the first and second sub-vibrators 22a, 22b and 23a will be described. FIG. 18 is a view showing a second embodiment of the transfer device of the present invention. In the figure,
44 is a drive roller provided with a step on the X 0 axis direction, made from the large diameter part 44a and the small diameter portion 44b, the large diameter portion 44a becomes a transfer surface of the transfer material 40, the small diameter portion 44b first secondary vibration It becomes a contact surface with the child 22a.

【0047】図19は本発明の移送装置の第3の実施例
を示す図である。図において、45は環状の駆動ローラ
であり、該駆動ローラ45の外周面を被移送物40の移
送面とし、内周面を第1の副振動子22a,22bとの
接触面としている。被移送物40を矢印J方向に移送す
る場合は、振動子ユニット30aが、矢印K方向に移送
する場合は振動子ユニット30bが駆動される。
FIG. 19 is a view showing a third embodiment of the transfer apparatus of the present invention. In the figure, reference numeral 45 denotes an annular driving roller, the outer peripheral surface of the driving roller 45 serving as a transfer surface of the transferred object 40, and the inner peripheral surface serving as a contact surface with the first sub-vibrators 22a and 22b. The vibrator unit 30a is driven when the object 40 is transferred in the direction of the arrow J, and the vibrator unit 30b is driven when the object 40 is transferred in the direction of the arrow K.

【0048】次に、テーブル上に置いた枚葉紙やカード
などの被移送物を移送するための移送装置について説明
する。図20は振動子ユニットを二つ用いて構成したテ
ーブル型の移送装置を示す図である。図において、21
a,21bは主振動子、22a,22bは第1の副振動
子、25a,25bは取付ボルト、26a,26bは取
付台座、27はフレーム、28a,28bは振動励振用
の圧電素子、29a,29bは出力ピックアップ用の圧
電素子、40は枚葉紙やカードなどの被移送物、47は
振動子ユニット30a,30bの第1の副振動子22
a,22bを支持する振動子ユニット支持体、すなわち
レール、48は被移送物支持体すなわちテーブルであ
る。
Next, a transfer device for transferring an object to be transferred such as a sheet or a card placed on a table will be described. FIG. 20 is a diagram showing a table-type transfer device configured by using two vibrator units. In the figure, 21
a and 21b are main vibrators, 22a and 22b are first sub vibrators, 25a and 25b are mounting bolts, 26a and 26b are mounting bases, 27 is a frame, 28a and 28b are vibration-exciting piezoelectric elements, 29a and 28b. 29b is a piezoelectric element for output pickup, 40 is a transferred object such as a sheet or a card, and 47 is the first sub-vibrator 22 of the vibrator units 30a and 30b.
A vibrator unit support, ie, a rail, which supports a, 22b, is a transferred object support, ie, a table.

【0049】上記構成の移送装置においては、テーブル
48の上に載置された被移送物40が移送される。そし
て、振動子ユニット30aに発生する振動の方向をZ1
軸方向とすると、Z1 軸と鉛直線が接触角度θ1 を成す
ようにレール47上に第1の副振動子22aが接触して
いる。また、振動子ユニット30bに発生する振動の方
向をZ2 方向とすると、Z2 軸と鉛直線が接触角度θ2
を成すようにレール47上に第1の副振動子22bが接
触している。そして、上記レール47は両端部で固定さ
れ、テーブル48上に置かれた被移送物40は、振動子
ユニット30aが駆動されると矢印J方向に、振動子ユ
ニット30bが駆動されると、矢印K方向に移送され
る。なお、駆動性能を向上させるために上記振動子ユニ
ット30a,30bの第1の副振動子22a,22bの
円柱表面、つまりレール47との接触面に接着又は表面
蒸着によって耐摩耗材を被覆することができる。
In the transfer device having the above-described structure, the transferred object 40 placed on the table 48 is transferred. The direction of the vibration generated in the transducer unit 30a is Z 1
When the axial direction, the first sub-transducers 22a on rails 47 as Z 1 axis and vertical line forms a contact angle theta 1 is in contact. Further, when the direction of vibration generated in the vibrator unit 30b and Z 2 direction, Z 2 axes and a vertical line contact angle theta 2
The first sub-vibrator 22b is in contact with the rail 47 so that The rail 47 is fixed at both ends, and the transferred object 40 placed on the table 48 is moved in the direction of arrow J when the transducer unit 30a is driven, and is moved in the direction of arrow J when the transducer unit 30b is driven. It is transferred in the K direction. In order to improve the driving performance, a wear-resistant material may be coated on the cylindrical surfaces of the first sub-vibrators 22a and 22b of the vibrator units 30a and 30b, that is, the contact surfaces with the rails 47 by adhesion or surface deposition. it can.

【0050】また、上記実施例において、レール47を
固定してテーブル48上の被移送物40を移送させるよ
うにしているが、逆にテーブル48を固定し、レール4
7上に被移送物40を置いてもよい。なお、本発明は上
記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基
づき種々変形することが可能であり、それらを本発明の
範囲から排除するものではない。
In the above embodiment, the object 47 on the table 48 is transferred by fixing the rail 47. On the contrary, the table 48 is fixed and the rail 4 is fixed.
The transported object 40 may be placed on 7. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.

【0051】例えば、本発明の移送用超音波アクチュエ
ータは、その駆動部で振動子ユニット30(図9)を汎
用アクチュエータとして利用することができる。すなわ
ち、図16〜図19の駆動ローラ38,44,45が出
力する回転力を利用して回転型モータを構成することが
でき、また、図20の場合はそのまま直線型モータを構
成することができる。
For example, in the transfer ultrasonic actuator of the present invention, the vibrator unit 30 (FIG. 9) can be used as a general-purpose actuator in its driving section. That is, a rotary motor can be configured using the rotational force output by the drive rollers 38, 44, and 45 in FIGS. 16 to 19, and a linear motor can be configured as it is in the case of FIG. it can.

【0052】そして、図12で示した駆動原理によれ
ば、振動子ユニット30は振動停止時の摩擦力によるブ
レーキ機能と保持機能を有しており、高精度の送りと位
置決めが可能となる。したがって、回転型モータの場
合、測定機器の回転テーブル、レンズの焦点微調整機
構、組立ロボットの関節駆動機構に使用することがで
き、直線型モータの場合、磁気ディスクの読取りヘッド
の位置決め機構、プリンタヘッドのキャリッジ駆動機
構、X−Yプロッタの二軸方向駆動機構又はペン上下駆
動機構に使用することができる。
According to the driving principle shown in FIG. 12, the vibrator unit 30 has a braking function and a holding function by a frictional force at the time of stopping the vibration, so that high-precision feeding and positioning can be performed. Therefore, in the case of a rotary type motor, it can be used for a rotary table of a measuring instrument, a fine focus adjustment mechanism of a lens, and a joint drive mechanism of an assembly robot. In the case of a linear type motor, a positioning mechanism of a read head of a magnetic disk, a printer It can be used for a carriage driving mechanism of a head, a biaxial driving mechanism of an XY plotter, or a pen up-down driving mechanism.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、移送用超音波アクチュエータにおいては、弾性体
から成り、励振時に二つの振動の節を形成して2次の長
さ方向撓み振動が発生させられる主振動子と、弾性体か
ら成り、上記主振動子の両端に一体的に突出させて成形
され、上記主振動子より断面積が小さく、励振時に上記
主振動子との結合部に振動の節を形成して1次の長さ方
向撓み振動が発生させられる2個の副振動子と、上記主
振動子の二つの振動の節を支持する支持手段と、上記主
振動子に配設され、駆動時に、一つの平面上において上
記主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、副振動子に1
次の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させる圧電素子と
を有する。この場合、上記主振動子の二つの振動の節を
支持手段によって支持した状態で上記圧電素子に交流電
圧を印加すると、一つの平面上において主振動子に2次
の長さ方向撓み振動が、副振動子に1次の長さ方向撓み
振動がそれぞれ発生させられる。そして、上記二つの振
動の節を振動方向に直交する方向に支持固定することが
できるので、振動モードに影響を与えることなく、安定
して節を支持することができる。さらに、副振動子に
は、1次の長さ方向撓み振動が発生するだけであるの
で、副振動子の形状の設計及び製造を容易にすることが
できるだけでなく、駆動回路を簡素化することができ
る。また、駆動源として圧電素子を用いるので、駆動部
を軽量化するとともに小型化することができる。そし
て、主振動子、副振動子及び圧電素子によって駆動部を
ユニット化しているので、移送装置の設計を容易にする
ことができるだけでなく、枚葉紙、カード等の被移送物
の移送用として、また汎用モータとして応用することが
可能になる。
As described in detail above, according to the present invention, the ultrasonic actuator for transfer is made of an elastic body, and forms two nodes of vibration when excited to bend in the secondary longitudinal direction. It is made of an elastic body and a main vibrator in which vibration is generated, and is formed so as to be integrally protruded from both ends of the main vibrator, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and is coupled with the main vibrator at the time of excitation. Two sub-vibrators for generating a primary longitudinal flexural vibration by forming a node of vibration in the portion, supporting means for supporting two nodes of the main vibrator, and the main vibrator During driving, the secondary vibrating vibration is applied to the main vibrator on one plane, and the secondary vibrating vibration is applied to the sub vibrator on one plane.
A piezoelectric element for generating each of the following longitudinal bending vibrations. In this case, when an AC voltage is applied to the piezoelectric element in a state where the two vibration nodes of the main vibrator are supported by the support means, a secondary longitudinal bending vibration is applied to the main vibrator on one plane, A primary longitudinal bending vibration is generated in each of the sub-vibrators. Since the two nodes of the vibration can be supported and fixed in a direction orthogonal to the vibration direction, the nodes can be stably supported without affecting the vibration mode. Further, since only the primary longitudinal bending vibration occurs in the sub-vibrator, the design and manufacture of the shape of the sub-vibrator can be facilitated, and the drive circuit can be simplified. Can be. Further, since the piezoelectric element is used as the driving source, the driving unit can be reduced in weight and size. And since the drive unit is unitized by the main vibrator, the sub vibrator and the piezoelectric element, not only the design of the transfer device can be facilitated, but also the transfer of the transfer object such as a sheet or a card. , And can be applied as a general-purpose motor.

【0054】本発明の移送装置においては、弾性体から
成り、励振時に二つの振動の節を形成して2次の長さ方
向撓み振動が発生させられる主振動子と、弾性体から成
り、上記主振動子の両端に一体的に突出させて成形さ
れ、上記主振動子より断面積が小さく、励振時に上記主
振動子との結合部に振動の節を形成して1次の長さ方向
撓み振動が発生させられる2個の副振動子と、上記主振
動子の二つの振動の節を支持する支持手段と、上記主振
動子に配設され、駆動時に、一つの平面上において上記
主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、副振動子に1次
の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させる圧電素子と、
上記副振動子の表面に接触させて回転自在に配設される
駆動ローラとを有する。そして、該駆動ローラの中心点
は、上記副振動子の振動方向からずらした位置に置かれ
る。この場合、上記主振動子の二つの振動の節を支持手
段によって支持した状態で上記圧電素子に交流電圧を印
加すると、一つの平面上において主振動子に2次の長さ
方向撓み振動が、副振動子に1次の長さ方向撓み振動が
それぞれ発生させられる。したがって、駆動ローラを回
転させることによって、被移送物を移送することができ
る。本発明の他の移送装置においては、弾性体から成
り、励振時に二つの振動の節を形成して2次の長さ方向
撓み振動が発生させられる主振動子と、弾性体から成
り、上記主振動子の両端に一体的に突出させて成形さ
れ、上記主振動子より断面積が小さく、励振時に上記主
振動子との結合部に振動の節を形成して1次の長さ方向
撓み振動が発生させられる2個の副振動子と、上記主振
動子に配設され、駆動時に、一つの平面上において上記
主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、副振動子に1次
の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させる圧電素子と、
上記主振動子の二つの振動の節に固定され、被移送物を
載置する被移送物支持体と、上記副振動子を支持する振
動子ユニット支持体とを有する。そして、上記副振動子
の振動方向は鉛直方向から傾斜させられる。この場合、
上記圧電素子を駆動すると、一つの平面上において主振
動子に2次の長さ方向撓み振動が、副振動子に1次の長
さ方向撓み振動がそれぞれ発生させられる。したがっ
て、上記被移送物支持体上に載置された被移送物を移送
することができる。
In the transfer device of the present invention, the main vibrator, which is formed of an elastic body, forms two nodes of vibration when excited to generate secondary longitudinal bending vibration, and the elastic body, The main vibrator is formed so as to protrude integrally at both ends, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and forms a node of vibration at a coupling portion with the main vibrator at the time of excitation to bend in the primary longitudinal direction. Two sub-vibrators for generating vibration, supporting means for supporting two vibration nodes of the main vibrator, and the main vibrator, which are arranged on the main vibrator, and which are driven on a single plane during driving. A piezoelectric element for generating a secondary longitudinal bending vibration in the vibrator and a primary longitudinal bending vibration in the sub-vibrator;
A drive roller rotatably disposed in contact with the surface of the sub-vibrator. Then, the center point of the drive roller is located at a position shifted from the vibration direction of the sub vibrator. In this case, when an AC voltage is applied to the piezoelectric element in a state where the two vibration nodes of the main vibrator are supported by the support means, a secondary longitudinal bending vibration is applied to the main vibrator on one plane, A primary longitudinal bending vibration is generated in each of the sub-vibrators. Therefore, the object to be transferred can be transferred by rotating the driving roller. In another transfer device of the present invention, a main vibrator made of an elastic body, which forms two nodes of vibration when excited to generate secondary longitudinal bending vibration, and an elastic body, It is formed by projecting integrally from both ends of the vibrator, has a smaller cross-sectional area than the main vibrator, and forms a node of vibration at a coupling portion with the main vibrator at the time of excitation to form a primary longitudinal flexural vibration. Are disposed on the main vibrator and a secondary longitudinal bending vibration is applied to the main vibrator on one plane, and the primary vibrating vibration is applied to the sub vibrator on one plane. A piezoelectric element that respectively generates longitudinal bending vibrations,
It has a transferred object support fixed to the two vibration nodes of the main vibrator and on which a transferred object is placed, and a vibrator unit support for supporting the sub-vibrator. The vibration direction of the sub vibrator is inclined from the vertical direction. in this case,
When the piezoelectric element is driven, a secondary longitudinal bending vibration is generated in the main vibrator and a primary longitudinal bending vibration is generated in the sub-vibrator on one plane. Therefore, the transferred object placed on the transferred object support can be transferred.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の移送用超音波アクチュエータの駆動部
に使用される振動子の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a vibrator used for a drive unit of a transfer ultrasonic actuator according to the present invention.

【図2】圧電セラミックスの振動子の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a piezoelectric ceramic vibrator.

【図3】印加電圧と発生歪みの関係図である。FIG. 3 is a relationship diagram between applied voltage and generated distortion.

【図4】振動モードで励振させた状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which excitation is performed in a vibration mode.

【図5】連続励振を行うための駆動回路図である。FIG. 5 is a drive circuit diagram for performing continuous excitation.

【図6】一点外接型超音波モータの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a one-point circumscribed ultrasonic motor.

【図7】一点内接型超音波モータの斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a one-point inscribed ultrasonic motor.

【図8】振動子の各寸法の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of each dimension of a vibrator.

【図9】I字型の振動子ユニットの構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of an I-shaped vibrator unit.

【図10】振動子ユニットを制御するための駆動制御回
路のブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram of a drive control circuit for controlling the vibrator unit.

【図11】本発明の移送用超音波アクチュエータにおけ
る振動子の振動モードを示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a vibration mode of a vibrator in the ultrasonic actuator for transfer of the present invention.

【図12】本発明の移送用超音波アクチュエータにおい
て移送力を発生させるメカニズムの原理図である。
FIG. 12 is a principle view of a mechanism for generating a transfer force in the transfer ultrasonic actuator of the present invention.

【図13】副振動子と被移送回転体の接触点の振動軌跡
図である。
FIG. 13 is a vibration locus diagram of a contact point between a sub-vibrator and a transferred rotary member.

【図14】被移送回転体の位置と回転方向の関係図であ
る。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the position of the transferred rotary member and the rotation direction.

【図15】平板状の被移送物の位置と移送方向の関係図
である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between a position of a flat object to be transferred and a transfer direction.

【図16】本発明の移送装置の斜視図である。FIG. 16 is a perspective view of the transfer device of the present invention.

【図17】本発明の移送装置の側面図である。FIG. 17 is a side view of the transfer device of the present invention.

【図18】本発明の移送装置の第2の実施例を示す図で
ある。
FIG. 18 is a view showing a second embodiment of the transfer device of the present invention.

【図19】本発明の移送装置の第3の実施例を示す図で
ある。
FIG. 19 is a view showing a third embodiment of the transfer device of the present invention.

【図20】振動子ユニットを二つ用いて構成したテーブ
ル型の移送装置を示す図である。
FIG. 20 is a diagram showing a table-type transfer device configured by using two transducer units.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 振動子 21 主振動子 22 第1の副振動子 23 第2の副振動子 24 支持固定穴 28,29 圧電素子 A 振動の節 B1 ,B2 結合部(振動の節)REFERENCE SIGNS LIST 20 vibrator 21 main vibrator 22 first sub vibrator 23 second sub vibrator 24 support fixing hole 28, 29 piezoelectric element A node of vibration B 1 , B 2 joint (node of vibration)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a)弾性体から成り、励振時に二つの
振動の節を形成して2次の長さ方向撓み振動発生させ
られる主振動子と、 (b)弾性体から成り、上記主振動子の両端に一体的に
突出させて成形され、上記主振動子より断面積が小さ
く、励振時に上記主振動子との結合部に振動の節を形成
して1次の長さ方向撓み振動発生させられる2個の副
振動子と、 (c)上記主振動子の二つの振動の節を支持する支持手
段と、 (d)上記主振動子に配設さ、駆動時に、一つの平面
上において上記主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、
副振動子に1次の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させ
圧電素子とを有することを特徴とする移送用超音波ア
クチュエータ。
1. A consists (a) an elastic body, two sections to form a secondary longitudinal flexural vibration of the vibration is generated at the time of excitation
A main oscillator that is, (b) made of an elastic material, are molded integrally to protrude at both ends of the main oscillator, the smaller cross sectional area than the main oscillator
Ku, and two secondary transducers excited at the main coupling portion forms a node of vibration primary longitudinal bending vibration of the vibrator that is allowed occurs, the (c) the main oscillator two A support means for supporting the two vibration nodes; and (d) a single plane disposed on the main vibrator and driven when driving.
In the above, a secondary longitudinal bending vibration is applied to the main vibrator,
A primary longitudinal bending vibration is generated in the sub vibrator, respectively.
Transferring ultrasonic actuator; and a piezoelectric element that.
【請求項2】 (a)弾性体から成り、励振時に二つの
振動の節を形成して2次の長さ方向撓み振動発生させ
られる主振動子と、 (b)弾性体から成り、上記主振動子の両端に一体的に
突出させて成形され、上記主振動子より断面積が小さ
く、励振時に上記主振動子との結合部に振動の節を形成
して1次の長さ方向撓み振動発生させられる2個の副
振動子と、 (c)上記主振動子の二つの振動の節を支持する支持手
段と、 (d)上記主振動子に配設さ、駆動時に、一つの平面
上において上記主振動子に2次の長さ方向撓み振動を、
副振動子に1次の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させ
圧電素子と、 (e)上記副振動子の表面に接触させて回転自在に配設
される駆動ローラとを有するとともに、 (f)該駆動ローラの中心点、上記副振動子動方
向からずらした位置に置かれることを特徴とする移送装
置。
2. A consists (a) an elastic body, two sections to form a secondary longitudinal flexural vibration of the vibration is generated at the time of excitation
A main oscillator that is, (b) made of an elastic material, are molded integrally to protrude at both ends of the main oscillator, the smaller cross sectional area than the main oscillator
Ku, and two secondary transducers excited at the main coupling portion forms a node of vibration primary longitudinal bending vibration of the vibrator that is allowed occurs, the (c) the main oscillator two A support means for supporting the two vibration nodes; and (d) a single plane disposed on the main vibrator and driven when driving.
In the above, a secondary longitudinal bending vibration is applied to the main vibrator,
A primary longitudinal bending vibration is generated in the sub vibrator, respectively.
That the piezoelectric element, as well as have a driving roller which is rotatably provided in contact with (e) the surface of the sub-transducers, the center point of (f) the drive roller, vibration of the sub-transducers Movement
Transfer device, characterized in that wither location in unsuitable et staggered position.
【請求項3】 (a)弾性体から成り、励振時に二つの
振動の節を形成して2次の長さ方向撓み振動発生させ
られる主振動子と、 (b)弾性体から成り、上記主振動子の両端に一体的に
突出させて成形され、上記主振動子より断面積が小さ
く、励振時に上記主振動子との結合部に振動の節を形成
して1次の長さ方向撓み振動発生させられる2個の副
振動子と、 (c)上記主振動子に配設さ、駆動時に、一つの平面
上において上記主振動子 に2次の長さ方向撓み振動を、
副振動子に1次の長さ方向撓み振動をそれぞれ発生させ
圧電素子と、 (d)上記主振動子の二つの振動の節に固定され、被移
送物を載置する被移送物支持体と、 (e)上記副振動子を支持する振動子ユニット支持体と
を有するとともに、 (f)上記副振動子の振動方向鉛直方向から傾斜させ
られることを特徴とする移送装置。
3. A consists (a) an elastic body, two sections to form a secondary longitudinal flexural vibration of the vibration is generated at the time of excitation
A main oscillator that is, (b) made of an elastic material, are molded integrally to protrude at both ends of the main oscillator, the smaller cross sectional area than the main oscillator
Ku, and two secondary transducers excited at the main coupling portion forms a node of vibration primary longitudinal bending vibration of the vibrator that is allowed occurs, distribution in (c) the main oscillator Installed , when driven, one plane
In the above, a secondary longitudinal bending vibration is applied to the main vibrator ,
A primary longitudinal bending vibration is generated in the sub vibrator, respectively.
That a piezoelectric element, (d) is fixed to the section of the two oscillation of the main oscillator, and the transfer material supporting member for mounting an object to be transported object, the transducer unit to support the (e) the sub-transducers as well as organic and support, (f) vibration direction of the sub-resonator is inclined from the vertical direction
Transfer device characterized in that
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