JPH0634599B2 - Vibration wave motor - Google Patents
Vibration wave motorInfo
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- JPH0634599B2 JPH0634599B2 JP60066094A JP6609485A JPH0634599B2 JP H0634599 B2 JPH0634599 B2 JP H0634599B2 JP 60066094 A JP60066094 A JP 60066094A JP 6609485 A JP6609485 A JP 6609485A JP H0634599 B2 JPH0634599 B2 JP H0634599B2
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/16—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors using travelling waves, i.e. Rayleigh surface waves
- H02N2/163—Motors with ring stator
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は進行性振動波により移動体を摩擦駆動する、振
動波モータの移動体の構成に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a configuration of a moving body of a vibration wave motor that frictionally drives the moving body with a progressive vibration wave.
最近実用化されつつある、進行性振動波によって駆動す
る振動波モータの公知の例を第5の概略図に説明する
と、同図で、1は電歪素子、圧電素子、磁歪素子など電
気機械エネルギー変換素子、例えばPZT(チタン酸ジル
コン鉛)である。2は振動体で弾性物質からなり、前記
電歪素子1が接着されている。振動体2は電歪素子1と
共にステータ(不図示)側に保持されている。3は移動
体であり、この例では振動体2に対し押圧接触されたロ
ータを形成している。電歪素子1は複数個接着されてお
りそのうちの一部の群に対し、他の群は振動波の波長λ
の1/4波長分だけずれたピッチで配置される。群内での
各電歪素子は1/2波長のピッチで、相隣り合うものの極
性が逆になるように配置されている。A known example of a vibration wave motor driven by a progressive vibration wave, which has recently been put into practical use, will be described with reference to a fifth schematic diagram. In the figure, reference numeral 1 indicates electromechanical energy such as electrostrictive element, piezoelectric element, and magnetostrictive element. It is a conversion element, for example PZT (lead zirconate titanate). A vibrating body 2 is made of an elastic material, and the electrostrictive element 1 is adhered thereto. The vibrating body 2 is held on the stator (not shown) side together with the electrostrictive element 1. Reference numeral 3 is a moving body, and in this example, forms a rotor that is in pressure contact with the vibrating body 2. A plurality of electrostrictive elements 1 are adhered, and one group of them is bonded to the other group, and the other group is the wavelength λ of the vibration wave.
Are arranged at a pitch shifted by 1/4 wavelength. The electrostrictive elements in the group are arranged at a pitch of ½ wavelength so that the polarities of the adjacent elements are reversed.
このような構成の振動波モータにおいて一つの群の電歪
素子にVo・SinωTの交流電圧を印加し、もう一方の群の
電歪素子にVo・CosωTの交流電圧を印加すると、各電歪
素子は相隣り合うものどうし極性が逆向きで二つの群ど
うし90゜位相のずれた交流電圧が印加されて振動をす
る。この振動が伝えられて振動体2は電歪素子1の配置
ピッチに従って曲げ振動をする。振動体2が一つおきの
電歪素子の位置で出っ張ると、他の一つおきの電歪素子
の位置が引っ込む。一方、前記の如く電歪素子の一群は
他の一群に対し、1/4波長ずれた位置にあるため曲げ振
動が進行する。交流電圧が印加されている間、次々と振
動が励起されて、進行性曲げ振動波となって振動体2を
伝わってゆく。In an oscillatory wave motor having such a configuration, when an AC voltage of Vo / SinωT is applied to one group of electrostrictive elements and an AC voltage of Vo / CosωT is applied to the other group of electrostrictive elements, each electrostrictive element Are oscillated by applying an AC voltage of 90 ° out of phase with each other in which two adjacent groups have opposite polarities. This vibration is transmitted, and the vibrating body 2 makes bending vibration according to the arrangement pitch of the electrostrictive elements 1. When the vibrating body 2 projects at the position of every other electrostrictive element, the position of every other electrostrictive element retracts. On the other hand, as described above, one group of electrostrictive elements is at a position shifted by 1/4 wavelength from the other group, and therefore bending vibration proceeds. While the AC voltage is being applied, vibrations are excited one after another to form a progressive bending vibration wave and propagate through the vibrating body 2.
このときの波の進行状態が第6図(a)(b)(c)(d)に示して
ある。いま、進行性曲げ振動波が矢示X1方向に進むと
する。0を静止状態に於ける振動体の中心面とすると振
動状態では鎖線示の状態となり、この中立面6は曲げに
よる応力が拮抗している。中立面6と直交する断面71
についてみると、これら二面の交線51では応力がかか
らず上下振動しているだけである。同時に断面71は交
線51を中心として左右の振り子振動をする。断面72
又は73についても同じように交線52又は53を中心
として左右の振り子振動する。The traveling states of the waves at this time are shown in FIGS. 6 (a) (b) (c) (d). Now, it is assumed that the progressive bending vibration wave proceeds in the X 1 direction indicated by the arrow. When 0 is the center plane of the vibrating body in the stationary state, the state shown by the chain line is in the vibrating state, and the neutral plane 6 is counteracted by the stress due to bending. Cross section 7 1 orthogonal to the neutral plane 6
With regard, it is only in the line of intersection 5 1 of these two sides stress is vertical vibration not applied. At the same time, the cross section 7 1 oscillates to the left and right about the intersection line 5 1 . Section 7 2
Similarly, for 7 3 as well, left and right pendulum vibrations occur about the intersection line 5 2 or 5 3 .
同図(a)に示す状態では断面71と振動体2の移動体3
側の表面との交線上の点P1は、左右振動の右死点とな
っており上方向運動だけしている。この振り子振動によ
って点Pに作用する力を考えると、交線51が波の正側
(中心面0の上側)にあるときには左方向(波の進行方
向X1と逆方向)の応力が加わり、波の負側(同じく下
側)にあるときには右方向の応力が加わる。即ち同図
(a)に於て、交線52と断面72の関係が前者のときの
状態で、点P2には矢示方向の応力が加わる。また交線
53と断面73の関係が後者のときの状態で、点P3に
は矢示方向の応力が加わる。波が進行し、(b)に示すよ
うに波の正側に交線51がくると点P1は左方向の運動
をすると同時に上方向の運動をする。(c)で点P1は上
下振動の上死点で左方向の運動だけする。(d)で点P1
は左方向の運動と下方向運動をする。さらに波が進行
し、右方向と下方向の運動、右方向と上方向の運動を経
て(a)の状態に戻る。Section 71 and the movable body 3 of the vibrator 2 in the state shown in the diagram (a)
The point P 1 on the line of intersection with the surface on the side is the right dead center of the left-right vibration, and is only moving upward. Considering the force acting on the point P by this pendulum vibration, when the line of intersection 5 1 is on the positive side of the wave (upper side of the center plane 0), a stress in the left direction (direction opposite to the wave traveling direction X 1 ) is applied. , When it is on the negative side of the wave (also on the lower side), the stress in the right direction is applied. That is, the figure
At a (a), the relationship of the intersection line 5 2 and section 7 2 in a state when the former, applied the arrow direction of stress in the point P 2. Further, in the state where the relationship between the intersecting line 5 3 and the cross section 7 3 is the latter, stress is applied to the point P 3 in the direction of the arrow. When the wave progresses and the intersection line 5 1 comes to the positive side of the wave as shown in (b), the point P 1 moves leftward and at the same time moves upward. In (c), the point P 1 is the top dead center of the vertical vibration and only moves to the left. Point P 1 at (d)
Moves left and moves down. The wave further progresses and returns to the state of (a) through rightward and downward movements, rightward and upward movements.
この一連の運動を合成すると点P1は回転楕円運動をし
ておりその回転半径は、振動体2の中立面6から移動体
側表面までの長さをtとすると、tの関数となる。When this series of motions is combined, the point P 1 makes a spheroidal motion, and its radius of rotation is a function of t, where t is the length from the neutral surface 6 of the vibrating body 2 to the surface of the moving body.
一方、移動体3は振動体2に加圧接触しており、同図
(c)に示すように、振動体2上の点P1の回転楕円運動
が移動体3をX2方向に摩擦駆動する。点P2・P3及
びその他振動体2の前記波の正側表面上全ての点が点P
1と同じように移動体3を摩擦駆動する。ところで、こ
のようにして駆動される振動波モータにおいて、移動体
の振動体との接触部材としては、振動体の摩耗防止、ま
た樹脂のもつ振動減衰効果などによる防音防振などの点
で合成樹脂が好ましく選択されるが、反面において樹脂
は温度変化による物性値の変化が著しく、特に摩擦係数
の変化はモータ出力の温度による変動をまねくという難
がある。On the other hand, the moving body 3 is in pressure contact with the vibrating body 2.
As shown in (c), the spheroidal motion of the point P 1 on the vibrating body 2 frictionally drives the moving body 3 in the X 2 direction. All the points P 2 , P 3 and other points on the positive side surface of the wave of the vibrating body 2 are point P.
As in the case of 1 , the moving body 3 is frictionally driven. By the way, in the vibration wave motor driven in this manner, the contact member of the moving body with the vibrating body is made of synthetic resin in terms of preventing vibration of the vibrating body and soundproofing and vibration isolation due to the vibration damping effect of the resin. However, on the other hand, the resin has a remarkable change in the physical property value due to the temperature change, and in particular, the change in the friction coefficient causes a change in the motor output due to the temperature.
本発明は、このような点に鑑みなされたものであり、そ
の目的は前記接触部材の材料として合成樹脂を採用し、
かつ温度変化に対して出力変動の少ない振動波モーター
を提供するところにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to employ a synthetic resin as a material of the contact member,
In addition, it is to provide a vibration wave motor that has little output fluctuation with respect to temperature changes.
而して前記した目的を達成するためになされた本発明よ
りなる振動波モータの特徴は、電気−機械エネルギー変
換素子を接合した振動体に生ずる進行性振動波によっ
て、該振動体と接触する移動体を駆動する振動波モータ
において、前記振動体に接触される前記移動体の表面を
2種以上の合成樹脂の組合せにて形成すると共に、これ
ら合成樹脂は温度上昇とともに摩擦係数が上昇する(以
下正の温度依存性という)樹脂の少なくとも一種と、温
度降下とともに摩擦係数が上昇する(以下負の温度依存
性という)樹脂の少なくとも一種の組合せとし、前記表
面が示す平均摩擦係数の温度依存性を可及的小ならしめ
たところにある。Thus, the characteristic of the vibration wave motor according to the present invention made to achieve the above-mentioned object is that a moving vibration wave generated in the vibration body to which the electro-mechanical energy conversion element is bonded is brought into contact with the vibration body. In a vibration wave motor that drives a body, the surface of the moving body that comes into contact with the vibration body is formed by a combination of two or more kinds of synthetic resins, and the synthetic resin has a friction coefficient that increases as the temperature rises (hereinafter A combination of at least one type of resin (positive temperature dependency) and at least one type of resin whose friction coefficient increases with temperature decrease (hereinafter referred to as negative temperature dependency) is used. It is in a place where it is as small as possible.
前記において移動体の表面の2種以上の合成樹脂の組合
せにて形成するとは、2種以上の合成樹脂を移動体の駆
動方向に沿って複数列に配置する、例えば円形移動体で
は2種以上の合成樹脂を同心異径の周状に組合せて配置
する場合、あるいは、移動体の駆動方向に沿って移動体
表面を多数の単位ブロックに区画し、各ブロック内夫々
において2種以上の合成樹脂を組合せ配置することによ
って行なわれる。In the above description, forming with a combination of two or more kinds of synthetic resins on the surface of the moving body means arranging two or more kinds of synthetic resins in a plurality of rows along the driving direction of the moving body, for example, two or more kinds in a circular moving body. When arranging the above synthetic resins in a concentric and different diameter circumferential arrangement, or dividing the surface of the moving body into a number of unit blocks along the driving direction of the moving body, each block has two or more types of synthetic resin. Is performed by arranging in combination.
前記単位ブロック内の2種以上の合成樹脂の配置は、移
動体の駆動方向に対して横列、縦列その他適宜の態様を
採用すればよい。Arrangement of two or more kinds of synthetic resins in the unit block may be performed in a row, a column, or any other suitable mode with respect to the driving direction of the moving body.
本発明において用いられる摩擦計数が正の温度依存性を
もった合成樹脂としては例えばポリエチレン、ポリプロ
ピレン等が例示される。また同様に負の温度依存性をも
った合成樹脂としては、例えば三ふっ化樹脂、ナイロン
66、PTFE、ポリオキシメチレン等が例示される。Examples of the synthetic resin whose friction coefficient has a positive temperature dependency used in the present invention include polyethylene and polypropylene. Similarly, examples of the synthetic resin having a negative temperature dependency include trifluoride resin, nylon 66, PTFE, polyoxymethylene and the like.
これらの正および負の温度依存性をもつ合成樹脂の組合
せ例としては、例えば、ポリエチレンと三ふっ化樹脂の
組合せ、ポリプロピレンとナイロン66の組合せが挙げ
られる。Examples of combinations of these synthetic resins having positive and negative temperature dependence include, for example, a combination of polyethylene and trifluoride resin, and a combination of polypropylene and nylon 66.
以下図面に示された実施例を詳細に説明し、前記本発明
の構成を明らかにする。Hereinafter, the embodiments shown in the drawings will be described in detail to clarify the constitution of the present invention.
第1図は本発明の実施例を示すものである。3aは移動
体の構造体であり、金属、樹脂などでできている。4
b,4cは構造体3と接着され、第3図で説明した振動
体2と摩擦接触する接触部材をなす合成樹脂であり、こ
のうち4bは摩擦係数が正の温度依存性をもつたとえば
ポリエチレンやポリプロピレンである第1の樹脂、4c
は摩擦係数が負の温度依存性をもつたとえば、三フッ化
樹脂(又はナイロン66)で構成されている第2の樹脂
である。本例ではこれら第1および第2の樹脂の一対で
単位ブロックをなし、全体としての温度変化による平均
摩擦係数の変化は、単一樹脂を使用した場合に較べ少な
く、摩擦駆動力の温度依存性は減少するものとなった。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. Reference numeral 3a is a structure of a moving body, which is made of metal, resin, or the like. Four
b and 4c are synthetic resins that are bonded to the structure 3 and form a contact member that makes frictional contact with the vibrating body 2 described with reference to FIG. 3. Of these, 4b is, for example, polyethylene whose friction coefficient has a positive temperature dependence or polyethylene. First resin, polypropylene, 4c
Is a second resin whose friction coefficient has a negative temperature dependence, and which is made of, for example, a trifluoride resin (or nylon 66). In this example, a pair of these first and second resins form a unit block, and the change in average friction coefficient due to the temperature change as a whole is smaller than that when a single resin is used, and the temperature dependence of the friction driving force Has decreased.
第2図は移動体中の構造体5部分を樹脂とし、この構造
体の表面に樹脂5b,5cをコーティング塗付したもの
である。樹脂5bおよび5cの摩擦係数の温度依存性の
関係は第1図の場合と同じである。In FIG. 2, the structure 5 in the moving body is made of resin, and the surface of this structure is coated with resin 5b, 5c. The relationship of the temperature dependence of the friction coefficient of the resins 5b and 5c is the same as in the case of FIG.
なお本発明は前記した実施例に限定されるものではな
く、例えば振動波を利用し、摩擦駆動により直線往復運
動をさせる形式の振動波モータ、移動体表面の単位ブロ
ック内に3種以上の樹脂を配置した形式の振動波モー
タ、あるいは第3図に示すように移動体表面に2種以上
の樹脂を円周方向に分割して配置したもの、あるいは、
第4図に示したように円周方向および半径方向に分割し
た形式の振動波モータとしても本発明が適用されるもの
である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and for example, a vibration wave motor of a type that uses vibration waves to make a linear reciprocating motion by friction drive, three or more kinds of resins in a unit block on the surface of a moving body. , A vibration wave motor of the type in which two or more kinds of resins are circumferentially divided and arranged on the surface of the moving body as shown in FIG. 3, or
The present invention is also applied to a vibration wave motor of a type divided into a circumferential direction and a radial direction as shown in FIG.
以上説明したように本発明によれば、モータ出力の温度
による変動が減少し、又接触面に樹脂を用いているた
め、その吸振性による騒音低下、振動体表面の摩耗が低
下する効果も十分に奏されるものとなり、その有用性は
大なるものである。As described above, according to the present invention, the fluctuation of the motor output due to the temperature is reduced, and since resin is used for the contact surface, the noise reduction due to the vibration absorbing property and the abrasion of the surface of the vibrating body are also sufficiently reduced. And its usefulness is enormous.
第1図は本発明を適用した一実施例の移動体の概略構成
を説明する図、第2図,第3図,第4図は夫々他の実施
例を示す図、第5図は振動モータの主要部の構成概略
図、第6図(a),(b),(c),(d)は振動モータの駆動原理を
説明する図である。 1:電歪素子、2:振動体 3,4,5:移動体、4a,5a:構造体 4b,5b,6b,7b:第1の合成樹脂 4c,5c,6c,7c:第2の合成樹脂FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic structure of a moving body of an embodiment to which the present invention is applied, FIGS. 2, 3, and 4 are diagrams showing other embodiments, and FIG. 5 is a vibration motor. 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, and 6D are diagrams for explaining the driving principle of the vibration motor. 1: electrostrictive element, 2: vibrating body 3,4,5: moving body, 4a, 5a: structural body 4b, 5b, 6b, 7b: first synthetic resin 4c, 5c, 6c, 7c: second synthetic resin
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊豆川 和弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 関 裕之 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 向島 仁 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 金田 直也 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (72)発明者 平松 明 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭60−200778(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Kazuhiro Izugawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Hiroyuki Seki 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Kya (72) Inventor Hitoshi Mukaijima, 770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Canon Inc., Tamagawa Works, Canon Inc. (72) Naoya Kaneda, 770, Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Akira Hiramatsu 770 Shimonoge, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Canon Inc. Tamagawa Plant (56) Reference JP-A-60-200778 (JP, A)
Claims (1)
振動体に生ずる進行性振動波によって、該振動体と接触
する移動体を駆動する振動波モータにおいて、前記振動
体に接触される前記移動体の表面を2種以上の合成樹脂
の組合せにて形成すると共に、これら合成樹脂は温度上
昇とともに摩擦係数が上昇する樹脂の少なくとも一種
と、温度降下とともに摩擦係数が上昇する樹脂の少なく
とも一種との組合せとし、前記表面が示す平均摩擦係数
の温度依存性を可及的小ならしめたことを特徴とする振
動波モータ。1. In a vibration wave motor for driving a moving body in contact with the vibrating body by a progressive vibration wave generated in the vibrating body to which an electro-mechanical energy conversion element is joined, the moving body being in contact with the vibrating body. The surface of is formed by a combination of two or more kinds of synthetic resins, and these synthetic resins are a combination of at least one resin whose friction coefficient increases with temperature increase and at least one resin whose friction coefficient increases with temperature decrease. The vibration wave motor is characterized by minimizing the temperature dependence of the average friction coefficient indicated by the surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066094A JPH0634599B2 (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Vibration wave motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066094A JPH0634599B2 (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Vibration wave motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227682A JPS61227682A (en) | 1986-10-09 |
| JPH0634599B2 true JPH0634599B2 (en) | 1994-05-02 |
Family
ID=13305939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60066094A Expired - Lifetime JPH0634599B2 (en) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | Vibration wave motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634599B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5459271B2 (en) * | 2011-06-22 | 2014-04-02 | 株式会社ニコン | Vibration actuator, lens barrel and camera |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60066094A patent/JPH0634599B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61227682A (en) | 1986-10-09 |
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