圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造
【課題】本発明は、圧電ステータのノーダルポイントを自動で支持する構造を提供する。
【解決手段】本発明は、少なくとも一つの圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する圧電ステータと、上記圧電素子を介して上記圧電ステータと弾性的に接触し、上記圧電素子に電界が印加される際上記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、上記圧電ステータの周りに設けられ、上記弾性部材が装着されるホルダーと、上記弾性部材を介して上記圧電素子に電界を印加する電源印加部とを含む。このような本発明によれば、圧電ステータのノーダルポイントを正確に支持できるようになり、それにより圧電ステータの震動効率が高くなるという効果を得ることができる。
【解決手段】本発明は、少なくとも一つの圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する圧電ステータと、上記圧電素子を介して上記圧電ステータと弾性的に接触し、上記圧電素子に電界が印加される際上記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、上記圧電ステータの周りに設けられ、上記弾性部材が装着されるホルダーと、上記弾性部材を介して上記圧電素子に電界を印加する電源印加部とを含む。このような本発明によれば、圧電ステータのノーダルポイントを正確に支持できるようになり、それにより圧電ステータの震動効率が高くなるという効果を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電超音波モータに関するもので、より詳しくは圧電超音波モータに具備される圧電ステータのノーダルポイントを自動で支持することが可能な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子は、印加された電界に対して変位（ｓｔｒａｉｎ）を発生させたり応力（ｓｔｒｅｓｓ）に対して電圧を発生させる材料としてこのような圧電素子で構成される振動子（ｓｔａｔｏｒ、以下‘圧電ステータ'と呼ぶ）は、数十〜数百ｋＨｚの共振周波数で駆動し、積層または変位拡大構造によって増幅された変位をロータ（ｒｏｔｏｒ）に伝達する。
【０００３】
このような圧電素子は自らを振動子として使用したり、特定形状を有する構造物と結合させて使用するが、これらは数十〜数百ｋＨｚの共振（固有）周波数（ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）中、特定周波数及び入力波形、位相差に応じて必要な変位を発生するようになる。このような共振周波数で発生する変形は１次モード、２次モード、３次モードなどの固有モードで表され、このような各モードにおいて構造物は理論上の変位が０に該当するノーダルポイント（Ｎｏｄａｌ Ｐｏｉｎｔ）を有する（図２ｂ参照）。
【０００４】
ノーダルポイントと同じか、或は近いところを通して圧電ステータに電界を印加する場合、圧電ステータの震動効率は高くなる。
【０００５】
図１に示すように、従来には圧電素子１０のノーダルポイントと近い電極表面に半田付け（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）３０または伝導性接着剤（Ｓｉｌｖｅｒ Ｐａｓｔｅ）で電線２０やＦＰＣＢ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）を付着する方式が使用されてきた。
【０００６】
しかし、このような半田付け工程などは、圧電素子１０の電極面を傷ませる恐れがあり、反復震動によって離脱されたり、苛酷な条件で電極が薄利されるという問題点がある。
【０００７】
そして、累積疲労によってワイヤの断線が発生する恐れがあり、半田熱による電極表面の劣化、半田量のバラツキによってアドミタンス特性が減少するような問題点がある。
【０００８】
また、圧電素子１０の正確なノーダルポイントに半田付けができなかった場合、震動大きさを表すアドミタンス（ａｄｍｉｔｔａｎｃｅ）の値が相対的に低くなって震動効率が低下されるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、圧電素子に電界が印加される際、電源印加部が自動でノーダルポイントに位置するようにする圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は正確なノーダルポイントに電源が印加されて震動効率を極大化できる圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、本発明はワイヤの断線、半田付けなどによる電極表面の劣化、半田熱による電極表面の劣化、半田量のバラツキによる震動効率の減少、電極薄利などを防止することができる圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するための一側面として、本発明は、少なくとも一つの圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する圧電ステータと、上記圧電素子を介して上記圧電ステータと弾性的に接触し、上記圧電素子に電界が印加される際、上記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、上記圧電ステータの周りに設置され、上記弾性部材が装着されるホルダーと、上記弾性部材を介して上記圧電素子に電界を印加する電源印加部とを含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供する。
【００１３】
好ましくは、上記弾性部材はコイルスプリングを含んで成ることができる。
【００１４】
この際、上記弾性部材は上記圧電素子と接触する接触部材と、上記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、上記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングとを具備することができる。
【００１５】
好ましくは、上記接触部材は弧形断面を有する。
【００１６】
さらに、上記弾性部材は上記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることができる。
【００１７】
好ましくは、上記圧電ステータは本体と、上記本体の外部に取り付けられた複数個の圧電素子を具備し、上記弾性部材は各々の圧電素子と弾性的に接触するよう複数個で成ることができる。
【００１８】
さらに好ましくは、上記圧電ステータは本体と、上記本体の外部に取り付けられた複数個の圧電素子を具備し、上記複数個の圧電素子は少なくとも一つの弾性部材及び上記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することができる。
【００１９】
好ましくは、上記圧電ステータは円柱、角柱または中空チューブの形状で成り、上記ホルダーは上記圧電ステータを長手方向に移動可能となるよう、その内部に収容することができる。
【００２０】
さらに好ましくは、上記電源印加部は上記ホルダーの外部面に装着され上記弾性部材と電気的に連結されることができる。
【００２１】
この際、上記電源印加部はＦＰＣＢ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）から成ることができる。
【００２２】
他の側面として本発明は、本体と、上記本体の外部に一定の角度毎に装着された複数個の圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイントを有する圧電ステータと、上記圧電素子を介して上記圧電ステータと弾性的に接触し、上記圧電素子に電界が印加される際、上記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、上記圧電ステータを長手方向に移動可能となるようその内部に収容し、上記弾性部材が装着されるホルダーと、上記弾性部材を介して上記圧電素子に電界を印加する電源印加部と、上記圧電ステータと接触して圧電ステータの震動によって回転するロータとを含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供する。
【００２３】
好ましくは、上記圧電ステータとロータは、予圧部材を介して予め加圧された状態に維持されることができる。
【００２４】
さらに好ましくは、上記弾性部材は上記圧電素子と接触する接触部材と、上記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、上記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングを具備することができる。
【００２５】
この際、上記接触部材は弧形断面を有する。
【００２６】
好ましくは、上記弾性部材は上記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることができる。
【００２７】
さらに好ましくは、上記弾性部材は各々の圧電素子と弾性的に接触するよう複数個で成ることができる。
【００２８】
好ましくは、上記複数個の圧電素子は少なくとも一つの弾性部材及び上記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することができる。
【００２９】
さらに好ましくは、上記圧電ステータは中空チューブ形状、円柱、角柱または中空チューブの形状で成ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、圧電ステータの正確なノーダルポイントに電源が印加されて震動効率を極大化できるという有利な効果を得ることができる。
【００３１】
また、本発明は正確なノーダルポイントに電源が印加されるようにするための精緻な制御を要しないという効果がある。
【００３２】
さらに、本発明は半田付けなどの工程なしに電源印加部に連結された弾性部を介して電源が供給されるので半田付けなどの工程が不要であり、これによりワイヤの断線、半田付けなどによる電極表面の劣化、半田熱による電極表面の劣化、半田量のバラツキによる震動効率の減少、電極薄利などを防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施例について添付の図面を用いてさらに詳しく説明する。
【００３４】
図２ａは一般的なチューブ型圧電ステータを示す斜視図で、図２ｂは一般的なチューブ型圧電ステータのノーダルポイントを示す変位分布図であり、図３ａ乃至図３ｃは本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で支持する構造の原理を示す概路図であり、図４ａ及び図４ｂは本発明による圧電ステータのノーダルポイントを支持する実施例を示す概路図であり、図５は本発明による圧電ステータの支持構造を示す分解斜視図であり、図６は本発明による超音波圧電モータの斜視図である。
【００３５】
また、図７ａ乃至図７ｃは本発明による弾性部材の断面図であり、図８は本発明によるホルダーの斜視図であり、図９は本発明による超音波圧電モータの分解斜視図であり、図１０は本発明による圧電ステータ支持構造の他の実施例を示す分解斜視図である。
【００３６】
一般的に圧電素子を具備する圧電ステータは、理論上の変位が０に該当するノーダルポイント（Ｎｏｄａｌ Ｐｏｉｎｔ）を有する。
【００３７】
例えば、図２ａに示すように、中空型の本体１５の外面に複数個の圧電素子１１が装着された圧電ステータ１０は、図２ｂに示すように、２つのノーダルポイント１６を有する。
【００３８】
このようなノーダルポイントは圧電素子１１の分極方向、形態、圧電素子１１に印加される位相差などによって圧電ステータ１０毎に異なり得る。
【００３９】
このような圧電ステータ１０の震動効率を極大化するために正確なノーダルポイント１６に電界を印加する必要がある。
【００４０】
本発明はこのように正確なノーダルポイントに電界を供給できるよう、電界が印加される際、圧電ステータの変形力と弾性部材の弾性力によって自動で正確なノーダルポイントを支持し、かつ正確なノーダルポイントに電界を印加することを特徴とする。
【００４１】
先ず、図３を参照して本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造の原理について説明する。
【００４２】
図３ａに示すように固定端６１に固定された弾性部材６２に接触部材６３を連結して圧電ステータ５０と接触させる。この際、上記圧電ステータ５０に電界を印加すると圧電ステータ５０は震動をするようになる。
【００４３】
このように電界が印加され圧電ステータ５０が震動するようになると、弾性部材６２の弾性力によって圧電ステータ５０は、弾性力（Ａ）の最も小さいノーダルポイント５１と接触部材６３が接触するようＢ方向に移動するようになり、図３ｃの状態となる。即ち、弾性部材６２の弾性力が最も小さくなるように圧電ステータ５０が移動するようになる。
【００４４】
一方、図３ｂの場合にも圧電ステータ５０は弾性力（Ａ）の最も小さいノーダルポイント５１と接触部材６３が接触するようにＢ方向に移動するようになり、図３ｃの状態となる。
【００４５】
このように、弾性力と変形力を利用して正確なノーダルポイント５１に接触部材６３が接触するようにすることができ、この位置で電源を印加すると震動効率を極大化できるようになる。
【００４６】
図３の場合と反対に圧電ステータ５０が固定され弾性部材６２及び接触部材６３が移動可能な状態の場合には、接触部材６３が移動して正確なノーダルポイント５１で支持されるようにすることができる。
【００４７】
図４は、このような圧電ステータ５０を支持する構造に対する実施例である。図４ａに示すように、圧電ステータ５０は少なくとも２つ以上の地点において接触部材６３と接触するように構成することができる。この際、圧電ステータ５０に均一な弾性力を提供するよう、上記接触部材６３は圧電ステータ５０の外部面に一定の間隔をおいて設けられることが好ましい。
【００４８】
また、図４ｂに示すように、圧電ステータ５０は少なくとも一つの支持部材６４及び少なくとも一つの接触部材６３と接触するように構成することもできる。
【００４９】
図５に示すように、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造は、圧電ステータ１００と、弾性部材２００と、ホルダー３００と、電源印加部４００とを含んで構成される。
【００５０】
上記圧電ステータ１００は少なくとも一つの圧電素子１１０を具備し、上記圧電素子１１０が震動する際、一定の位置のノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する。
【００５１】
この際、上記圧電ステータ１００は図９に示すように、中空型の本体１５０と、上記本体１５０の外部に取り付けられた複数個の圧電素子１１０を具備するチューブ形状を成すことができるが、これに限定されるわけではない。
【００５２】
即ち、本発明による圧電ステータ１００は少なくとも一つのノーダルポイントを有する任意の圧電ステータに適用することができる。例えば、上記圧電ステータ１００は中実形の円柱または角柱で成ることができ、円形の断面を有する中空チューブの形状で成ることもできる。
【００５３】
また、本発明による圧電ステータ１００は図９に示すように、本体１５の外部に多数の圧電素子１１０が付着された形態のみならず、全体として一つの圧電素子１１０のみで成った形態でも良いし、本体を具備せず多数の圧電素子が互いに連結された形態または多数の圧電素子１１０が積層された形態を有しても良い。
【００５４】
そして、このような圧電素子１１０の分極方向も制限されない。
【００５５】
上記圧電素子１１０は、本体１５０の外部に複数個が装着されることができ、図５に示すように上記本体１５０の外部に一定の間隔をおいて４つが装着されることもできる。
【００５６】
図５に示すように、上記弾性部材２００はホルダー３００の装着開口３１０に装着され、上記圧電ステータ１００の圧電素子１１０と弾性的に接触する。
【００５７】
先述したように、弾性部材２００は上記圧電素子１１０に電界が印加される際上記圧電ステータ１００の変形によって圧電ステータ１００のノーダルポイントと接触するようになり、このためにホルダー３００または圧電ステータ１００の移動に必要な弾性力を提供する。
【００５８】
この際、上記弾性部材２００は各々の圧電素子１１０の電極面と接触するよう各々の圧電素子１１０に対応して具備され、電源印加部４００を通して印加される電界を伝達する。このために、上記弾性部材２００は金属などの伝導性物質から成る。
【００５９】
図７を参照して弾性部材２００についてより詳しく説明する。図７に示すように、上記弾性部材２００はコイルスプリング２２０を含んで成ることができる。
【００６０】
この際、上記弾性部材２００は圧電素子１１０と接触する接触部材２１０と、上記接触部材２１０と圧電素子１１０が弾性的に接触するように弾性力を提供するコイルスプリング２２０と、上記コイルスプリング２２０と接触部材２１０の離脱を防止するハウジング２３０とを具備することができる。
【００６１】
上記接触部材２１０は圧電素子１１０の電極面の損傷を防ぎ、図６に示すように圧電素子１１０と摩擦が少なくて圧電ステータ１００が自在に移動できるよう弧形断面を有することが好ましい。即ち、上記接触部材２１０と圧電素子１１０は点接触をすることが好ましい。
【００６２】
この際、圧電ステータ１００に均一な弾性力を提供するよう上記弾性部材２００及びこれに具備される接触部材２１０は圧電ステータ１００の外部面に一定の間隔をおいて設けることが好ましい。
【００６３】
一方、上記本体１５０の外部に取り付けられた複数個の圧電素子１１０を具備する際、上記複数個の圧電素子１１０は少なくとも一つの弾性部材２００及びホルダー３００に突出形成され、上記圧電素子１１０と接触する少なくとも一つの支持部材（図４ｂの６４）と接触するように構成することもできる。このような場合にも、圧電ステータ１００に均一な弾性力を提供するよう上記弾性部材２００と支持部材は、圧電ステータ１００の外部面に一定の間隔をおいて設けることが好ましい。
【００６４】
図７に示すように、ハウジング２３０は接触部材２１０の露出のための開口２３１が一側に形成され、他側には電源印加部４００のホール４１０に接触部材２１０の連結部２１２が挿入されるよう、開口２３３が形成されている。
【００６５】
また、上記ハウジング２３０は接触部材２１０の移動を制限するよう接触部材２１０の羽部２１１と接触する段差２３２を具備することができる。
【００６６】
図７ｂ及び図７ｃに示すように、上記弾性部材２００は各々の圧電素子１１０の電極面と接触部材２１０を介して接触して印加される電界を伝達する。このために上記弾性部材２００は金属などの伝導性物質から成る。
【００６７】
この際、図７ｂに示すように、接触部材２１０の連結部２１２が電源印加部４００のホール４１０に挿入されて半田付けができるようにすることが好ましいが、図７ｃに示すように、電源印加部４００がハウジング２３０を通して圧電素子１１０に電界を印加するように構成することもできる。
【００６８】
図５及び図６並びに図９に示すように、上記ホルダー３００は上記圧電ステータ１００の回りに設けられ、装着開口３１０を通して弾性部材２００を収容する。
【００６９】
この際、上記ホルダー３００は図８に示すように、電源印加部４００が装着される溝３３０を具備し、圧電ステータ１００の形状に対応する開口３２０が形成されている。即ち、上記開口３２０を介して上記圧電ステータ１００を長手方向に移動可能となるよう、その内部に収容するようになる。
【００７０】
図５及び図７に示すように、上記電源印加部４００は上記弾性部材２００を介して上記圧電素子１１０に電界を印加する。
【００７１】
この際、上記電源印加部４００はワイヤなどから成ることができるが、図５に示すように、上記弾性部材２００と連結されるようホール４１０及び外部電源連結部４２０が形成されたＦＰＣＢ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）から成ることができる。
【００７２】
このようなホール４１０を通して接触部材２１０の他端２１２が挿入され、他端２１２とホール４１０の半田付け（Ｓ）によって圧電ステータ１００に電界を印加できるようになる（図７ｂ参照）。
【００７３】
一方、図１０に示すように、上記弾性部材２００は上記圧電素子１１０と弾性的に接触する板スプリング２６０を含んで成ることができる。
【００７４】
図１０の場合に、上記板スプリング２６０は接触部２６１を介して圧電ステータ１００と接触しながら弾性力を提供するようになる。また、上記板スプリング２６０は連結部２６２によって電源印加部４００のホール４１０と連結され、上記連結部２６２とホール４１０の連結によって圧電素子１１０に電源を印加するようにすることができる。この場合にも上記板スプリング２６０は電界の印加のために金属などの伝導性物質から成る。
【００７５】
一方、図５及び図６並びに図９に示すように、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造は、上記圧電ステータ１００と接触して圧電ステータ１００の震動によって回転するロータ５００を含むことができる。
【００７６】
一例として、上記ロータ５００は圧電ステータ１００の中空部に挿入される回転バー５１０と、圧電ステータ１００の本体１５０の上面と接触して圧電ステータ１００の変形によって回転する上部回転部材５３０と、圧電ステータ１００の本体１５０の下面と接触して圧電ステータ１００の変形によって回転する下部回転部材５５０と、上記上部回転部材５３０の回転力を外部に伝達するリードスクリューなどの動力伝達部材５２０と、上記上部及び下部回転部材５３０、５５０と圧電ステータ１００の接触力を高めるために上記下部回転部材５５０を加圧するコイルスプリングなどの予圧部材５６０と、上記予圧部材５６０の離脱を防止するために上記回転バー５１０の溝５１１に嵌め込まれるイリング（Ｅ−ｒｉｎｇ）などの離脱防止部材５８０と、干渉騷音を防止するためのワッシャ５７０とを含んで成ることができる。
【００７７】
この際、上記下部回転部材５５０は回転バー５１０の段差５１２を収容して回転バー５１０とともに回転するよう直線部を有する溝５５１を具備する。
【００７８】
また、上記ロータ５００は上記上部回転部材５３０と圧電ステータ１００の本体１５０の上面の接触力を高めるよう上部回転部材５３０に固定され、摩擦係数の高い材質から成る摩擦部材５２０を含むことができる。
【００７９】
このように、ロータ５００が具備される場合には圧電ステータ１１０に予圧を加えるようになって電界が印加される際、圧電ステータ１００が弾性部材２００とノーダルポイントで接触するよう、より容易に移動可能となるという利点がある。
【００８０】
一方、このような圧電ステータ１００、ロータ５００、弾性部材２００及びホルダー３００はモータハウジング６００の内部に実装され、モジュールとして提供され得る。
【００８１】
上記のような構成を有する本発明の作用について図５及び図６を参照して説明する。
【００８２】
電源印加部４００から印加された電界は、ホルダー３００に収容された弾性部材２００を介して圧電ステータ１００に伝達され、この際圧電ステータ１００は変形を起こして震動するようになる。
【００８３】
このように変形が生じると弾性部材２００の弾性力が圧電ステータ１００に作用するようになり、上記圧電ステータ１００は弾性力の最も小さいノーダルポイントで弾性部材２００と接触するように移動する。このように、圧電ステータ１００がそのノーダルポイントで弾性部材２００と接触するよう移送されることによってシミュレーションなどによらず正確なノーダルポイントの支持が可能となる。
【００８４】
また、このようなノーダルポイントに電界が印加されることにより震動効率が極大化されるという利点が得られる。
【００８５】
本発明は特定の実施例に関して図示して説明したが、当業界において通常の知識を有する者であれば、以下の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域を外れない範囲内において本発明を多様に修正及び変更させることができることを明らかにして置く。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】従来技術によって圧電ステータに電源を印加する構造を示す概路図である。
【図２ａ】一般的なチューブ型圧電ステータを示す斜視図である。
【図２ｂ】一般的なチューブ型圧電ステータのノーダルポイントを示す変位分布図である。
【図３】ａ乃至ｃは、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造の原理を示す概路図である。
【図４】ａ乃至ｂは、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを支持する実試例を示す概路図である。
【図５】本発明による圧電ステータの支持構造を示す分解斜視図である。
【図６】本発明による超音波圧電モータの斜視図である。
【図７】ａ乃至ｃは、本発明による弾性部材の断面図である。
【図８】本発明によるホルダーの斜視図である。
【図９】本発明による超音波圧電モータの分解斜視図である。
【図１０】本発明による圧電ステータ支持構造の他の実試例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８７】
１６、５１ ノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）
１００ 圧電ステータ
１１０ 圧電素子
１５０ 本体
２００ 弾性部材
２１０ 接触部材
２２０ コイルスプリング
２３０ ハウジング
２６０ 板スプリング
３００ ホルダー
４００ 電源印加部
５００ ロータ
５６０ 予圧部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電超音波モータに関するもので、より詳しくは圧電超音波モータに具備される圧電ステータのノーダルポイントを自動で支持することが可能な構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子は、印加された電界に対して変位（ｓｔｒａｉｎ）を発生させたり応力（ｓｔｒｅｓｓ）に対して電圧を発生させる材料としてこのような圧電素子で構成される振動子（ｓｔａｔｏｒ、以下‘圧電ステータ'と呼ぶ）は、数十〜数百ｋＨｚの共振周波数で駆動し、積層または変位拡大構造によって増幅された変位をロータ（ｒｏｔｏｒ）に伝達する。
【０００３】
このような圧電素子は自らを振動子として使用したり、特定形状を有する構造物と結合させて使用するが、これらは数十〜数百ｋＨｚの共振（固有）周波数（ｎａｔｕｒａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）中、特定周波数及び入力波形、位相差に応じて必要な変位を発生するようになる。このような共振周波数で発生する変形は１次モード、２次モード、３次モードなどの固有モードで表され、このような各モードにおいて構造物は理論上の変位が０に該当するノーダルポイント（Ｎｏｄａｌ Ｐｏｉｎｔ）を有する（図２ｂ参照）。
【０００４】
ノーダルポイントと同じか、或は近いところを通して圧電ステータに電界を印加する場合、圧電ステータの震動効率は高くなる。
【０００５】
図１に示すように、従来には圧電素子１０のノーダルポイントと近い電極表面に半田付け（Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ）３０または伝導性接着剤（Ｓｉｌｖｅｒ Ｐａｓｔｅ）で電線２０やＦＰＣＢ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）を付着する方式が使用されてきた。
【０００６】
しかし、このような半田付け工程などは、圧電素子１０の電極面を傷ませる恐れがあり、反復震動によって離脱されたり、苛酷な条件で電極が薄利されるという問題点がある。
【０００７】
そして、累積疲労によってワイヤの断線が発生する恐れがあり、半田熱による電極表面の劣化、半田量のバラツキによってアドミタンス特性が減少するような問題点がある。
【０００８】
また、圧電素子１０の正確なノーダルポイントに半田付けができなかった場合、震動大きさを表すアドミタンス（ａｄｍｉｔｔａｎｃｅ）の値が相対的に低くなって震動効率が低下されるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためのもので、圧電素子に電界が印加される際、電源印加部が自動でノーダルポイントに位置するようにする圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は正確なノーダルポイントに電源が印加されて震動効率を極大化できる圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、本発明はワイヤの断線、半田付けなどによる電極表面の劣化、半田熱による電極表面の劣化、半田量のバラツキによる震動効率の減少、電極薄利などを防止することができる圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するための一側面として、本発明は、少なくとも一つの圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する圧電ステータと、上記圧電素子を介して上記圧電ステータと弾性的に接触し、上記圧電素子に電界が印加される際、上記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、上記圧電ステータの周りに設置され、上記弾性部材が装着されるホルダーと、上記弾性部材を介して上記圧電素子に電界を印加する電源印加部とを含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供する。
【００１３】
好ましくは、上記弾性部材はコイルスプリングを含んで成ることができる。
【００１４】
この際、上記弾性部材は上記圧電素子と接触する接触部材と、上記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、上記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングとを具備することができる。
【００１５】
好ましくは、上記接触部材は弧形断面を有する。
【００１６】
さらに、上記弾性部材は上記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることができる。
【００１７】
好ましくは、上記圧電ステータは本体と、上記本体の外部に取り付けられた複数個の圧電素子を具備し、上記弾性部材は各々の圧電素子と弾性的に接触するよう複数個で成ることができる。
【００１８】
さらに好ましくは、上記圧電ステータは本体と、上記本体の外部に取り付けられた複数個の圧電素子を具備し、上記複数個の圧電素子は少なくとも一つの弾性部材及び上記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することができる。
【００１９】
好ましくは、上記圧電ステータは円柱、角柱または中空チューブの形状で成り、上記ホルダーは上記圧電ステータを長手方向に移動可能となるよう、その内部に収容することができる。
【００２０】
さらに好ましくは、上記電源印加部は上記ホルダーの外部面に装着され上記弾性部材と電気的に連結されることができる。
【００２１】
この際、上記電源印加部はＦＰＣＢ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）から成ることができる。
【００２２】
他の側面として本発明は、本体と、上記本体の外部に一定の角度毎に装着された複数個の圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイントを有する圧電ステータと、上記圧電素子を介して上記圧電ステータと弾性的に接触し、上記圧電素子に電界が印加される際、上記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、上記圧電ステータを長手方向に移動可能となるようその内部に収容し、上記弾性部材が装着されるホルダーと、上記弾性部材を介して上記圧電素子に電界を印加する電源印加部と、上記圧電ステータと接触して圧電ステータの震動によって回転するロータとを含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造を提供する。
【００２３】
好ましくは、上記圧電ステータとロータは、予圧部材を介して予め加圧された状態に維持されることができる。
【００２４】
さらに好ましくは、上記弾性部材は上記圧電素子と接触する接触部材と、上記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、上記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングを具備することができる。
【００２５】
この際、上記接触部材は弧形断面を有する。
【００２６】
好ましくは、上記弾性部材は上記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることができる。
【００２７】
さらに好ましくは、上記弾性部材は各々の圧電素子と弾性的に接触するよう複数個で成ることができる。
【００２８】
好ましくは、上記複数個の圧電素子は少なくとも一つの弾性部材及び上記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することができる。
【００２９】
さらに好ましくは、上記圧電ステータは中空チューブ形状、円柱、角柱または中空チューブの形状で成ることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、圧電ステータの正確なノーダルポイントに電源が印加されて震動効率を極大化できるという有利な効果を得ることができる。
【００３１】
また、本発明は正確なノーダルポイントに電源が印加されるようにするための精緻な制御を要しないという効果がある。
【００３２】
さらに、本発明は半田付けなどの工程なしに電源印加部に連結された弾性部を介して電源が供給されるので半田付けなどの工程が不要であり、これによりワイヤの断線、半田付けなどによる電極表面の劣化、半田熱による電極表面の劣化、半田量のバラツキによる震動効率の減少、電極薄利などを防止できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施例について添付の図面を用いてさらに詳しく説明する。
【００３４】
図２ａは一般的なチューブ型圧電ステータを示す斜視図で、図２ｂは一般的なチューブ型圧電ステータのノーダルポイントを示す変位分布図であり、図３ａ乃至図３ｃは本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で支持する構造の原理を示す概路図であり、図４ａ及び図４ｂは本発明による圧電ステータのノーダルポイントを支持する実施例を示す概路図であり、図５は本発明による圧電ステータの支持構造を示す分解斜視図であり、図６は本発明による超音波圧電モータの斜視図である。
【００３５】
また、図７ａ乃至図７ｃは本発明による弾性部材の断面図であり、図８は本発明によるホルダーの斜視図であり、図９は本発明による超音波圧電モータの分解斜視図であり、図１０は本発明による圧電ステータ支持構造の他の実施例を示す分解斜視図である。
【００３６】
一般的に圧電素子を具備する圧電ステータは、理論上の変位が０に該当するノーダルポイント（Ｎｏｄａｌ Ｐｏｉｎｔ）を有する。
【００３７】
例えば、図２ａに示すように、中空型の本体１５の外面に複数個の圧電素子１１が装着された圧電ステータ１０は、図２ｂに示すように、２つのノーダルポイント１６を有する。
【００３８】
このようなノーダルポイントは圧電素子１１の分極方向、形態、圧電素子１１に印加される位相差などによって圧電ステータ１０毎に異なり得る。
【００３９】
このような圧電ステータ１０の震動効率を極大化するために正確なノーダルポイント１６に電界を印加する必要がある。
【００４０】
本発明はこのように正確なノーダルポイントに電界を供給できるよう、電界が印加される際、圧電ステータの変形力と弾性部材の弾性力によって自動で正確なノーダルポイントを支持し、かつ正確なノーダルポイントに電界を印加することを特徴とする。
【００４１】
先ず、図３を参照して本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造の原理について説明する。
【００４２】
図３ａに示すように固定端６１に固定された弾性部材６２に接触部材６３を連結して圧電ステータ５０と接触させる。この際、上記圧電ステータ５０に電界を印加すると圧電ステータ５０は震動をするようになる。
【００４３】
このように電界が印加され圧電ステータ５０が震動するようになると、弾性部材６２の弾性力によって圧電ステータ５０は、弾性力（Ａ）の最も小さいノーダルポイント５１と接触部材６３が接触するようＢ方向に移動するようになり、図３ｃの状態となる。即ち、弾性部材６２の弾性力が最も小さくなるように圧電ステータ５０が移動するようになる。
【００４４】
一方、図３ｂの場合にも圧電ステータ５０は弾性力（Ａ）の最も小さいノーダルポイント５１と接触部材６３が接触するようにＢ方向に移動するようになり、図３ｃの状態となる。
【００４５】
このように、弾性力と変形力を利用して正確なノーダルポイント５１に接触部材６３が接触するようにすることができ、この位置で電源を印加すると震動効率を極大化できるようになる。
【００４６】
図３の場合と反対に圧電ステータ５０が固定され弾性部材６２及び接触部材６３が移動可能な状態の場合には、接触部材６３が移動して正確なノーダルポイント５１で支持されるようにすることができる。
【００４７】
図４は、このような圧電ステータ５０を支持する構造に対する実施例である。図４ａに示すように、圧電ステータ５０は少なくとも２つ以上の地点において接触部材６３と接触するように構成することができる。この際、圧電ステータ５０に均一な弾性力を提供するよう、上記接触部材６３は圧電ステータ５０の外部面に一定の間隔をおいて設けられることが好ましい。
【００４８】
また、図４ｂに示すように、圧電ステータ５０は少なくとも一つの支持部材６４及び少なくとも一つの接触部材６３と接触するように構成することもできる。
【００４９】
図５に示すように、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造は、圧電ステータ１００と、弾性部材２００と、ホルダー３００と、電源印加部４００とを含んで構成される。
【００５０】
上記圧電ステータ１００は少なくとも一つの圧電素子１１０を具備し、上記圧電素子１１０が震動する際、一定の位置のノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する。
【００５１】
この際、上記圧電ステータ１００は図９に示すように、中空型の本体１５０と、上記本体１５０の外部に取り付けられた複数個の圧電素子１１０を具備するチューブ形状を成すことができるが、これに限定されるわけではない。
【００５２】
即ち、本発明による圧電ステータ１００は少なくとも一つのノーダルポイントを有する任意の圧電ステータに適用することができる。例えば、上記圧電ステータ１００は中実形の円柱または角柱で成ることができ、円形の断面を有する中空チューブの形状で成ることもできる。
【００５３】
また、本発明による圧電ステータ１００は図９に示すように、本体１５の外部に多数の圧電素子１１０が付着された形態のみならず、全体として一つの圧電素子１１０のみで成った形態でも良いし、本体を具備せず多数の圧電素子が互いに連結された形態または多数の圧電素子１１０が積層された形態を有しても良い。
【００５４】
そして、このような圧電素子１１０の分極方向も制限されない。
【００５５】
上記圧電素子１１０は、本体１５０の外部に複数個が装着されることができ、図５に示すように上記本体１５０の外部に一定の間隔をおいて４つが装着されることもできる。
【００５６】
図５に示すように、上記弾性部材２００はホルダー３００の装着開口３１０に装着され、上記圧電ステータ１００の圧電素子１１０と弾性的に接触する。
【００５７】
先述したように、弾性部材２００は上記圧電素子１１０に電界が印加される際上記圧電ステータ１００の変形によって圧電ステータ１００のノーダルポイントと接触するようになり、このためにホルダー３００または圧電ステータ１００の移動に必要な弾性力を提供する。
【００５８】
この際、上記弾性部材２００は各々の圧電素子１１０の電極面と接触するよう各々の圧電素子１１０に対応して具備され、電源印加部４００を通して印加される電界を伝達する。このために、上記弾性部材２００は金属などの伝導性物質から成る。
【００５９】
図７を参照して弾性部材２００についてより詳しく説明する。図７に示すように、上記弾性部材２００はコイルスプリング２２０を含んで成ることができる。
【００６０】
この際、上記弾性部材２００は圧電素子１１０と接触する接触部材２１０と、上記接触部材２１０と圧電素子１１０が弾性的に接触するように弾性力を提供するコイルスプリング２２０と、上記コイルスプリング２２０と接触部材２１０の離脱を防止するハウジング２３０とを具備することができる。
【００６１】
上記接触部材２１０は圧電素子１１０の電極面の損傷を防ぎ、図６に示すように圧電素子１１０と摩擦が少なくて圧電ステータ１００が自在に移動できるよう弧形断面を有することが好ましい。即ち、上記接触部材２１０と圧電素子１１０は点接触をすることが好ましい。
【００６２】
この際、圧電ステータ１００に均一な弾性力を提供するよう上記弾性部材２００及びこれに具備される接触部材２１０は圧電ステータ１００の外部面に一定の間隔をおいて設けることが好ましい。
【００６３】
一方、上記本体１５０の外部に取り付けられた複数個の圧電素子１１０を具備する際、上記複数個の圧電素子１１０は少なくとも一つの弾性部材２００及びホルダー３００に突出形成され、上記圧電素子１１０と接触する少なくとも一つの支持部材（図４ｂの６４）と接触するように構成することもできる。このような場合にも、圧電ステータ１００に均一な弾性力を提供するよう上記弾性部材２００と支持部材は、圧電ステータ１００の外部面に一定の間隔をおいて設けることが好ましい。
【００６４】
図７に示すように、ハウジング２３０は接触部材２１０の露出のための開口２３１が一側に形成され、他側には電源印加部４００のホール４１０に接触部材２１０の連結部２１２が挿入されるよう、開口２３３が形成されている。
【００６５】
また、上記ハウジング２３０は接触部材２１０の移動を制限するよう接触部材２１０の羽部２１１と接触する段差２３２を具備することができる。
【００６６】
図７ｂ及び図７ｃに示すように、上記弾性部材２００は各々の圧電素子１１０の電極面と接触部材２１０を介して接触して印加される電界を伝達する。このために上記弾性部材２００は金属などの伝導性物質から成る。
【００６７】
この際、図７ｂに示すように、接触部材２１０の連結部２１２が電源印加部４００のホール４１０に挿入されて半田付けができるようにすることが好ましいが、図７ｃに示すように、電源印加部４００がハウジング２３０を通して圧電素子１１０に電界を印加するように構成することもできる。
【００６８】
図５及び図６並びに図９に示すように、上記ホルダー３００は上記圧電ステータ１００の回りに設けられ、装着開口３１０を通して弾性部材２００を収容する。
【００６９】
この際、上記ホルダー３００は図８に示すように、電源印加部４００が装着される溝３３０を具備し、圧電ステータ１００の形状に対応する開口３２０が形成されている。即ち、上記開口３２０を介して上記圧電ステータ１００を長手方向に移動可能となるよう、その内部に収容するようになる。
【００７０】
図５及び図７に示すように、上記電源印加部４００は上記弾性部材２００を介して上記圧電素子１１０に電界を印加する。
【００７１】
この際、上記電源印加部４００はワイヤなどから成ることができるが、図５に示すように、上記弾性部材２００と連結されるようホール４１０及び外部電源連結部４２０が形成されたＦＰＣＢ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）から成ることができる。
【００７２】
このようなホール４１０を通して接触部材２１０の他端２１２が挿入され、他端２１２とホール４１０の半田付け（Ｓ）によって圧電ステータ１００に電界を印加できるようになる（図７ｂ参照）。
【００７３】
一方、図１０に示すように、上記弾性部材２００は上記圧電素子１１０と弾性的に接触する板スプリング２６０を含んで成ることができる。
【００７４】
図１０の場合に、上記板スプリング２６０は接触部２６１を介して圧電ステータ１００と接触しながら弾性力を提供するようになる。また、上記板スプリング２６０は連結部２６２によって電源印加部４００のホール４１０と連結され、上記連結部２６２とホール４１０の連結によって圧電素子１１０に電源を印加するようにすることができる。この場合にも上記板スプリング２６０は電界の印加のために金属などの伝導性物質から成る。
【００７５】
一方、図５及び図６並びに図９に示すように、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造は、上記圧電ステータ１００と接触して圧電ステータ１００の震動によって回転するロータ５００を含むことができる。
【００７６】
一例として、上記ロータ５００は圧電ステータ１００の中空部に挿入される回転バー５１０と、圧電ステータ１００の本体１５０の上面と接触して圧電ステータ１００の変形によって回転する上部回転部材５３０と、圧電ステータ１００の本体１５０の下面と接触して圧電ステータ１００の変形によって回転する下部回転部材５５０と、上記上部回転部材５３０の回転力を外部に伝達するリードスクリューなどの動力伝達部材５２０と、上記上部及び下部回転部材５３０、５５０と圧電ステータ１００の接触力を高めるために上記下部回転部材５５０を加圧するコイルスプリングなどの予圧部材５６０と、上記予圧部材５６０の離脱を防止するために上記回転バー５１０の溝５１１に嵌め込まれるイリング（Ｅ−ｒｉｎｇ）などの離脱防止部材５８０と、干渉騷音を防止するためのワッシャ５７０とを含んで成ることができる。
【００７７】
この際、上記下部回転部材５５０は回転バー５１０の段差５１２を収容して回転バー５１０とともに回転するよう直線部を有する溝５５１を具備する。
【００７８】
また、上記ロータ５００は上記上部回転部材５３０と圧電ステータ１００の本体１５０の上面の接触力を高めるよう上部回転部材５３０に固定され、摩擦係数の高い材質から成る摩擦部材５２０を含むことができる。
【００７９】
このように、ロータ５００が具備される場合には圧電ステータ１１０に予圧を加えるようになって電界が印加される際、圧電ステータ１００が弾性部材２００とノーダルポイントで接触するよう、より容易に移動可能となるという利点がある。
【００８０】
一方、このような圧電ステータ１００、ロータ５００、弾性部材２００及びホルダー３００はモータハウジング６００の内部に実装され、モジュールとして提供され得る。
【００８１】
上記のような構成を有する本発明の作用について図５及び図６を参照して説明する。
【００８２】
電源印加部４００から印加された電界は、ホルダー３００に収容された弾性部材２００を介して圧電ステータ１００に伝達され、この際圧電ステータ１００は変形を起こして震動するようになる。
【００８３】
このように変形が生じると弾性部材２００の弾性力が圧電ステータ１００に作用するようになり、上記圧電ステータ１００は弾性力の最も小さいノーダルポイントで弾性部材２００と接触するように移動する。このように、圧電ステータ１００がそのノーダルポイントで弾性部材２００と接触するよう移送されることによってシミュレーションなどによらず正確なノーダルポイントの支持が可能となる。
【００８４】
また、このようなノーダルポイントに電界が印加されることにより震動効率が極大化されるという利点が得られる。
【００８５】
本発明は特定の実施例に関して図示して説明したが、当業界において通常の知識を有する者であれば、以下の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域を外れない範囲内において本発明を多様に修正及び変更させることができることを明らかにして置く。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】従来技術によって圧電ステータに電源を印加する構造を示す概路図である。
【図２ａ】一般的なチューブ型圧電ステータを示す斜視図である。
【図２ｂ】一般的なチューブ型圧電ステータのノーダルポイントを示す変位分布図である。
【図３】ａ乃至ｃは、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造の原理を示す概路図である。
【図４】ａ乃至ｂは、本発明による圧電ステータのノーダルポイントを支持する実試例を示す概路図である。
【図５】本発明による圧電ステータの支持構造を示す分解斜視図である。
【図６】本発明による超音波圧電モータの斜視図である。
【図７】ａ乃至ｃは、本発明による弾性部材の断面図である。
【図８】本発明によるホルダーの斜視図である。
【図９】本発明による超音波圧電モータの分解斜視図である。
【図１０】本発明による圧電ステータ支持構造の他の実試例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８７】
１６、５１ ノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）
１００ 圧電ステータ
１１０ 圧電素子
１５０ 本体
２００ 弾性部材
２１０ 接触部材
２２０ コイルスプリング
２３０ ハウジング
２６０ 板スプリング
３００ ホルダー
４００ 電源印加部
５００ ロータ
５６０ 予圧部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する圧電ステータと、
前記圧電素子を介して前記圧電ステータと弾性的に接触し、前記圧電素子に電界が印加される際、前記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、
前記圧電ステータの周りに設置され、前記弾性部材が装着されるホルダーと、
前記弾性部材を介して前記圧電素子に電界を印加する電源印加部と、
を含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項２】
前記弾性部材は前記圧電素子と接触する接触部材と、
前記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、
前記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングと、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項３】
前記接触部材は弧形断面を有することを特徴とする請求項２に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項４】
前記弾性部材は前記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項５】
前記圧電ステータは本体と、前記本体の外部に取り付けられた複数個の圧電素子を具備し、
前記複数個の圧電素子は少なくとも一つの弾性部材及び前記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項６】
前記圧電ステータは円柱、角柱または中空チューブの形状で成り、
前記ホルダーは前記圧電ステータを長手方向に移動可能となるよう、その内部に収容することを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項７】
前記電源印加部は前記ホルダーの外部面に装着され、前記弾性部材と電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項８】
本体と、前記本体の外部に一定の角度毎に装着された複数個の圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイントを有する圧電ステータと、
前記圧電素子を介して前記圧電ステータと弾性的に接触し、前記圧電素子に電界が印加される際、前記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、
前記圧電ステータを長手方向に移動可能となるようその内部に収容し、前記弾性部材が装着されるホルダーと、
前記弾性部材を介して前記圧電素子に電界を印加する電源印加部と、
前記圧電ステータと接触して圧電ステータの震動によって回転するロータと、
を含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項９】
前記圧電ステータとロータは、予圧部材を介して予め加圧された状態に維持されることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１０】
前記弾性部材は前記圧電素子と接触する接触部材と、
前記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、
前記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングとを具備することを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１１】
前記接触部材は弧形断面を有することを特徴とする請求項１０に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１２】
前記弾性部材は前記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１３】
前記弾性部材は各々の圧電素子と弾性的に接触するように複数個で成ることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１４】
前記複数個の圧電素子は、少なくとも一つの弾性部材及び前記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１５】
前記圧電ステータは中空チューブ形状、円柱、角柱または中空チューブの形状で成ることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１】
少なくとも一つの圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイント（ｎｏｄａｌ ｐｏｉｎｔ）を有する圧電ステータと、
前記圧電素子を介して前記圧電ステータと弾性的に接触し、前記圧電素子に電界が印加される際、前記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、
前記圧電ステータの周りに設置され、前記弾性部材が装着されるホルダーと、
前記弾性部材を介して前記圧電素子に電界を印加する電源印加部と、
を含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項２】
前記弾性部材は前記圧電素子と接触する接触部材と、
前記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、
前記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングと、
を具備することを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項３】
前記接触部材は弧形断面を有することを特徴とする請求項２に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項４】
前記弾性部材は前記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項５】
前記圧電ステータは本体と、前記本体の外部に取り付けられた複数個の圧電素子を具備し、
前記複数個の圧電素子は少なくとも一つの弾性部材及び前記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項６】
前記圧電ステータは円柱、角柱または中空チューブの形状で成り、
前記ホルダーは前記圧電ステータを長手方向に移動可能となるよう、その内部に収容することを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項７】
前記電源印加部は前記ホルダーの外部面に装着され、前記弾性部材と電気的に連結されることを特徴とする請求項１に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項８】
本体と、前記本体の外部に一定の角度毎に装着された複数個の圧電素子を具備し、少なくとも一つのノーダルポイントを有する圧電ステータと、
前記圧電素子を介して前記圧電ステータと弾性的に接触し、前記圧電素子に電界が印加される際、前記圧電ステータの変形によって圧電ステータのノーダルポイントと接触する少なくとも一つの弾性部材と、
前記圧電ステータを長手方向に移動可能となるようその内部に収容し、前記弾性部材が装着されるホルダーと、
前記弾性部材を介して前記圧電素子に電界を印加する電源印加部と、
前記圧電ステータと接触して圧電ステータの震動によって回転するロータと、
を含む圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項９】
前記圧電ステータとロータは、予圧部材を介して予め加圧された状態に維持されることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１０】
前記弾性部材は前記圧電素子と接触する接触部材と、
前記接触部材と圧電素子が弾性的に接触するよう弾性力を提供するコイルスプリングと、
前記コイルスプリングと接触部材の離脱を防止するハウジングとを具備することを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１１】
前記接触部材は弧形断面を有することを特徴とする請求項１０に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１２】
前記弾性部材は前記圧電素子と弾性的に接触する板スプリングを含んで成ることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１３】
前記弾性部材は各々の圧電素子と弾性的に接触するように複数個で成ることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１４】
前記複数個の圧電素子は、少なくとも一つの弾性部材及び前記ホルダーに形成された少なくとも一つの支持部材と接触することを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【請求項１５】
前記圧電ステータは中空チューブ形状、円柱、角柱または中空チューブの形状で成ることを特徴とする請求項８に記載の圧電ステータのノーダルポイントを自動で探して支持する構造。
【図１】
【図２ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２ｂ】
【図２ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２ｂ】
【公開番号】特開２００７−４９８９６（Ｐ２００７−４９８９６Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１３７８０（Ｐ２００６−２１３７８０）
【出願日】平成１８年８月４日（２００６．８．４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月４日（２００６．８．４）
【出願人】（５９４０２３７２２）サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． (1,585)
【Ｆターム（参考）】
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