JPH0937575A - セラミックモータ - Google Patents
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- JPH0937575A JPH0937575A JP8165915A JP16591596A JPH0937575A JP H0937575 A JPH0937575 A JP H0937575A JP 8165915 A JP8165915 A JP 8165915A JP 16591596 A JP16591596 A JP 16591596A JP H0937575 A JPH0937575 A JP H0937575A
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- G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
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- G11B5/5556—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means with track following after a "seek"
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速回転を可能とし、一層大きい駆動力と、
より小さい最小ステップサイズを有するマイクロモータ
を提供することである。 【解決手段】 ２つの長エッジ部と、２つの短エッジ部
と、長エッジ部の１つに取り付けたスペーサを有する圧
電プレートと、軸心を中心として回動自在とした少くと
も１つのアームとを設け、該アームは、上記軸心から離
間し、その両端に設けた第１と第２の端部と、アームの
第１端部に取り付けたリード／ライトヘッドと、第２端
部上に剛性の部材を有し、圧電プレートのスペーサは、
剛性部材に弾性的に付勢されていることを特徴とするデ
ィスクドライブが開示されている。本発明の他の好まし
い実施の形態では、圧電プレートは、軸心に対し可動と
する。
より小さい最小ステップサイズを有するマイクロモータ
を提供することである。 【解決手段】 ２つの長エッジ部と、２つの短エッジ部
と、長エッジ部の１つに取り付けたスペーサを有する圧
電プレートと、軸心を中心として回動自在とした少くと
も１つのアームとを設け、該アームは、上記軸心から離
間し、その両端に設けた第１と第２の端部と、アームの
第１端部に取り付けたリード／ライトヘッドと、第２端
部上に剛性の部材を有し、圧電プレートのスペーサは、
剛性部材に弾性的に付勢されていることを特徴とするデ
ィスクドライブが開示されている。本発明の他の好まし
い実施の形態では、圧電プレートは、軸心に対し可動と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマイクロモータ、更
に詳しくは圧電モータに関するものである。
に詳しくは圧電モータに関するものである。
【０００２】なお、本出願は、米国においてなされた出
願であって、１９９３年８月３日出願の米国特許出願番
号第０８／１０１,１７４と、１９９４年７月８日出願
の米国特許出願番号第０８／２７２,９２１と、１９９
５年１月１９日出願の米国特許出願番号第０８／３７
４,４３５の一部継続出願に対応する出願である。
願であって、１９９３年８月３日出願の米国特許出願番
号第０８／１０１,１７４と、１９９４年７月８日出願
の米国特許出願番号第０８／２７２,９２１と、１９９
５年１月１９日出願の米国特許出願番号第０８／３７
４,４３５の一部継続出願に対応する出願である。
【０００３】
【従来の技術】直線及び回転運動を与えるのに共振圧電
セラミックを用いることは公知である。このようなシス
テムの主な利点は、運動する機械部品を使用しないで極
めて微細な運動を達成する能力である。一般に、このよ
うなシステムは、開放ループ操作では、１マイクロメー
タの運動精度で、閉ループ操作では、５０ナノメータ精
度に限定されている。又、移動されるプレートの目方が
０．５kgの場合、速度は５〜１０mm／秒に限定される。
このような状況の下では、運動方向でプレートに加えら
れる力は約５Ｎに限定される。これらのモータで、更に
良好な解決策と、更に高い速度と、更に大きい運動駆動
力を達成することは多くの状況において有用となるであ
ろう。又、比較的高速で運動する能力も保たれるなら
ば、改善された解決策は特に有用となるであろう。
セラミックを用いることは公知である。このようなシス
テムの主な利点は、運動する機械部品を使用しないで極
めて微細な運動を達成する能力である。一般に、このよ
うなシステムは、開放ループ操作では、１マイクロメー
タの運動精度で、閉ループ操作では、５０ナノメータ精
度に限定されている。又、移動されるプレートの目方が
０．５kgの場合、速度は５〜１０mm／秒に限定される。
このような状況の下では、運動方向でプレートに加えら
れる力は約５Ｎに限定される。これらのモータで、更に
良好な解決策と、更に高い速度と、更に大きい運動駆動
力を達成することは多くの状況において有用となるであ
ろう。又、比較的高速で運動する能力も保たれるなら
ば、改善された解決策は特に有用となるであろう。
【０００４】ＳＵ６９３４９３は、実質的に、プレート
の１つの大きな面(「バック」面)の全てを覆う１つの電極
と、それぞれのフロント面の４分円を覆う４つの電極と
を有する平坦な矩形圧電プレートよりなっている。バッ
ク電極は接地され、斜め電極が電気的に接続されてい
る。２つのセラミックパッドがプレートの長エッジ部の
１つに取り付けられ、これらのパッドは、他の長エッジ
部を押圧するばね機構により動かされる物体に圧接され
ている。
の１つの大きな面(「バック」面)の全てを覆う１つの電極
と、それぞれのフロント面の４分円を覆う４つの電極と
を有する平坦な矩形圧電プレートよりなっている。バッ
ク電極は接地され、斜め電極が電気的に接続されてい
る。２つのセラミックパッドがプレートの長エッジ部の
１つに取り付けられ、これらのパッドは、他の長エッジ
部を押圧するばね機構により動かされる物体に圧接され
ている。
【０００５】長方向と短方向は、近接した共振周波数
(異なるモードオーダに対して)を有し、接続された電極
の１対が、セラミックが反応するＡＣ電圧で励磁される
と、物体は一方向に移動し、他の対が励磁されと、物体
は他の方向に移動する。
(異なるモードオーダに対して)を有し、接続された電極
の１対が、セラミックが反応するＡＣ電圧で励磁される
と、物体は一方向に移動し、他の対が励磁されと、物体
は他の方向に移動する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明のいくつかの面
(aspect)の目的とする所は、先行技術のマイクロモータ
より高速で、一層大きい駆動力と、より小さい最小ステ
ップサイズを有するマイクロモータを提供することであ
る。
(aspect)の目的とする所は、先行技術のマイクロモータ
より高速で、一層大きい駆動力と、より小さい最小ステ
ップサイズを有するマイクロモータを提供することであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は１つの面(aspec
t)において、大きい面の１つに少なくとも１つの電極を
有し、他の大きい面に複数の電極を有する薄い矩形の圧
電セラミックよりなっている。硬い材料の単一スペーサ
を圧電セラミックの短エッジ部の中心部に取り付け、物
体に圧接せしめるのが好ましい。少なくとも電極のいく
つかが以下のように通電されると、圧電セラミックのエ
ッジ部の長手方向に沿って、圧電セラミック又は物体の
いずれかの運動を生じる。
t)において、大きい面の１つに少なくとも１つの電極を
有し、他の大きい面に複数の電極を有する薄い矩形の圧
電セラミックよりなっている。硬い材料の単一スペーサ
を圧電セラミックの短エッジ部の中心部に取り付け、物
体に圧接せしめるのが好ましい。少なくとも電極のいく
つかが以下のように通電されると、圧電セラミックのエ
ッジ部の長手方向に沿って、圧電セラミック又は物体の
いずれかの運動を生じる。
【０００８】本発明のこの面(aspect)の一実施の形態に
おいて、圧電セラミックがモードは異なっても、密接に
間隔をあけたxとy(圧電セラミックの大きい矩形面の寸
法)の共振を有するように、大きい矩形面の寸法を選ぶ
のが好ましい。又、共振は、オーバラップするリスポン
スカーブを有するのが好ましい。
おいて、圧電セラミックがモードは異なっても、密接に
間隔をあけたxとy(圧電セラミックの大きい矩形面の寸
法)の共振を有するように、大きい矩形面の寸法を選ぶ
のが好ましい。又、共振は、オーバラップするリスポン
スカーブを有するのが好ましい。
【０００９】圧電セラミックの励起は、両方のモードが
励起される周波数のＡＣ電圧を、複数の電極の選ばれた
電極に接続することにより達成される。この実施の形態
では、小さい移動量が要求される場合は、共振励起は少
なくともいくらかの最小期間の間加えられ、一層大きい
移動量が必要とされる場合は、更に長い期間加えること
が出来る。
励起される周波数のＡＣ電圧を、複数の電極の選ばれた
電極に接続することにより達成される。この実施の形態
では、小さい移動量が要求される場合は、共振励起は少
なくともいくらかの最小期間の間加えられ、一層大きい
移動量が必要とされる場合は、更に長い期間加えること
が出来る。
【００１０】本発明のこの面の第２実施の形態では、励
起は電圧の非共振非対称パルスを、複数の電極のあるも
のに加える。本発明者は、このようなパルス、例えば、
下降時間より比較的高い立上り時間を有する三角パルス
が用いられると、極めて小さい運動が達成されるという
ことを発見した。このような励起は、運動の後、電極に
残留電圧が残らないことが望まれる場合に特に有用であ
る。
起は電圧の非共振非対称パルスを、複数の電極のあるも
のに加える。本発明者は、このようなパルス、例えば、
下降時間より比較的高い立上り時間を有する三角パルス
が用いられると、極めて小さい運動が達成されるという
ことを発見した。このような励起は、運動の後、電極に
残留電圧が残らないことが望まれる場合に特に有用であ
る。
【００１１】本発明のこの面の第３実施の形態では、比
較的大きいステップに対する共振ＡＣ励起間で切り換え
られ、小さいステップが要求される場合は、三角パルス
励起が好ましい。
較的大きいステップに対する共振ＡＣ励起間で切り換え
られ、小さいステップが要求される場合は、三角パルス
励起が好ましい。
【００１２】本発明によれば、いくつかの電極形状が可
能である。１つの形状では、複数の電極は、それぞれ圧
電セラミックの矩形表面の１つの半分を覆い、セラミッ
クの大きい矩形面の長手方向に沿って延在する２つの矩
形電極よりなっている。
能である。１つの形状では、複数の電極は、それぞれ圧
電セラミックの矩形表面の１つの半分を覆い、セラミッ
クの大きい矩形面の長手方向に沿って延在する２つの矩
形電極よりなっている。
【００１３】第２の好ましい電極形状では、圧電セラミ
ックの大きい面の４方を覆う４つの電極を設ける。これ
らの電極の１つ、２つ又は３つが励起され、その場合、
励起のモード(ＡＣ又はパルス状)及び励起形状の違い
が、モータにより起こされる運動の最小ステップの大小
を生じる。
ックの大きい面の４方を覆う４つの電極を設ける。これ
らの電極の１つ、２つ又は３つが励起され、その場合、
励起のモード(ＡＣ又はパルス状)及び励起形状の違い
が、モータにより起こされる運動の最小ステップの大小
を生じる。
【００１４】本発明のもう１つの面では、同じ共振周波
数を有するが、その内の１つが他のものより実質的に柔
らかい異なる圧電材料で作られるのが好ましい複数の積
み重ね圧電材料の使用が含まれる。異なる硬度を有する
セラミックは、同じ周波数で位相はずれ信号により駆動
される。このようなシステムでは、一層硬い材料は、そ
れが物体を駆動するサイクルの一部の間高い駆動力を与
え、一層柔らかい材料は小さい力ではあるが、一層長い
接触時間を与える。この組み合わせは、運動中の滑らか
な作動と共に、慣性や静的摩擦力に打ち勝つ高い始動駆
動力を考慮に入れている。
数を有するが、その内の１つが他のものより実質的に柔
らかい異なる圧電材料で作られるのが好ましい複数の積
み重ね圧電材料の使用が含まれる。異なる硬度を有する
セラミックは、同じ周波数で位相はずれ信号により駆動
される。このようなシステムでは、一層硬い材料は、そ
れが物体を駆動するサイクルの一部の間高い駆動力を与
え、一層柔らかい材料は小さい力ではあるが、一層長い
接触時間を与える。この組み合わせは、運動中の滑らか
な作動と共に、慣性や静的摩擦力に打ち勝つ高い始動駆
動力を考慮に入れている。
【００１５】本発明の好ましい実施の形態は、希望する
もの以外の共振モードを抑圧することによりマイクロモ
ータの効率を増すモードサプレサの使用を含んでいる。
もの以外の共振モードを抑圧することによりマイクロモ
ータの効率を増すモードサプレサの使用を含んでいる。
【００１６】本発明の更に別の面によれば、アームがそ
の一端で、スペーサ支持エッジ部と反対側の、圧電セラ
ミックの短いエッジ部に取り付けられている。物体に対
して付勢されるべきスペーサは、アームの第２端部に取
り付けられている。作動中は２つのスペーサは動かすべ
き物体において、同様の位相はずれ運動を行い、圧電セ
ラミックの両端の運動と力を利用してマイクロモータの
力の出力を増し、スペーサに付勢されている物体に滑ら
かな運動を与える。
の一端で、スペーサ支持エッジ部と反対側の、圧電セラ
ミックの短いエッジ部に取り付けられている。物体に対
して付勢されるべきスペーサは、アームの第２端部に取
り付けられている。作動中は２つのスペーサは動かすべ
き物体において、同様の位相はずれ運動を行い、圧電セ
ラミックの両端の運動と力を利用してマイクロモータの
力の出力を増し、スペーサに付勢されている物体に滑ら
かな運動を与える。
【００１７】本発明の別の面では、長エッジ部に垂直な
実質的に運動ゼロの点で、圧電プレートの長エッジ部に
弾性力を与える弾性部材の使用が含まれる。このような
部材は、圧電プレートの短エッジ部に平行な両方向で物
体に対称的運動を与えるのに用いられる。
実質的に運動ゼロの点で、圧電プレートの長エッジ部に
弾性力を与える弾性部材の使用が含まれる。このような
部材は、圧電プレートの短エッジ部に平行な両方向で物
体に対称的運動を与えるのに用いられる。
【００１８】本発明の更に他の面では、本発明にかかる
圧電モータがディスクドライブのオプチカル又はマグネ
テック読み取り／書き込みヘッドを運動させるのに利用
される。
圧電モータがディスクドライブのオプチカル又はマグネ
テック読み取り／書き込みヘッドを運動させるのに利用
される。
【００１９】従って、本発明の好ましい一実施の形態で
は、物体を動かすマイクロモータであって、長短エッジ
部と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付けた電
極と、好ましくは中心部で、かつ、短エッジ部でエッジ
部の第１のものに取り付けたセラミックスペーサを有
し、物体に対し押圧されるように作動する少なくとも１
つの矩形圧電プレートと、好ましくは、その中心部に対
し、第１エッジ部と反対側の第２エッジ部に加えられ、
セラミックスペーサを本体に対して押圧する弾性力源
と、少なくとも電極のいくつかに通電する電圧源とより
構成されるマイクロモータが提供される。
は、物体を動かすマイクロモータであって、長短エッジ
部と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付けた電
極と、好ましくは中心部で、かつ、短エッジ部でエッジ
部の第１のものに取り付けたセラミックスペーサを有
し、物体に対し押圧されるように作動する少なくとも１
つの矩形圧電プレートと、好ましくは、その中心部に対
し、第１エッジ部と反対側の第２エッジ部に加えられ、
セラミックスペーサを本体に対して押圧する弾性力源
と、少なくとも電極のいくつかに通電する電圧源とより
構成されるマイクロモータが提供される。
【００２０】本発明の好ましい一実施の形態では、電圧
源は、少なくとも電極のいくつかを非対称単極パルス、
又は、ＡＣ励起で通電する。
源は、少なくとも電極のいくつかを非対称単極パルス、
又は、ＡＣ励起で通電する。
【００２１】好ましくは、電圧源は、電極のいくつかを
非対称単極パルス、又は、ＡＣ励起で選択的に通電する
ように作動する。
非対称単極パルス、又は、ＡＣ励起で選択的に通電する
ように作動する。
【００２２】本発明の好ましい実施の形態では、電極
は、圧電プレートの第１面上の複数の電極よりなり、好
ましくは、その各４分円内の１電極と、第２の面に設け
た少なくとも１つの電極より構成される。
は、圧電プレートの第１面上の複数の電極よりなり、好
ましくは、その各４分円内の１電極と、第２の面に設け
た少なくとも１つの電極より構成される。
【００２３】又、本発明の一実施の形態では、プレート
の第１面の一方の長エッジ部に沿う４分円内の電極は、
第１極性の単極非対称パルス電圧で通電され、第１面の
他の長エッジ部に沿う４分円の電極は、反対極性の単極
非対称パルス電圧で通電される。
の第１面の一方の長エッジ部に沿う４分円内の電極は、
第１極性の単極非対称パルス電圧で通電され、第１面の
他の長エッジ部に沿う４分円の電極は、反対極性の単極
非対称パルス電圧で通電される。
【００２４】別の例として、セラミックスペーサに最も
近い各４分円内の電極は、反対極性の単極非対称パルス
電圧で通電され、又、セラミックスペーサから一層離れ
た各４分円内の電極は、反対極性の単極非対称パルス電
圧で通電される。
近い各４分円内の電極は、反対極性の単極非対称パルス
電圧で通電され、又、セラミックスペーサから一層離れ
た各４分円内の電極は、反対極性の単極非対称パルス電
圧で通電される。
【００２５】本発明の好ましい一実施の形態では、斜め
に位置する４分円の第１対の電極は、任意の極性の単極
非対称パルス電圧で通電され、好ましくは、斜めに位置
する４分円の第２対の電極は、与えられた極性と反対の
極性の単極非対称パルス電圧で通電される。
に位置する４分円の第１対の電極は、任意の極性の単極
非対称パルス電圧で通電され、好ましくは、斜めに位置
する４分円の第２対の電極は、与えられた極性と反対の
極性の単極非対称パルス電圧で通電される。
【００２６】本発明の一実施の形態においては、マイク
ロモータは複数の圧電プレートよりなり、各プレートの
セラミックスペーサは物体の弾性的に圧接されている。
複数のプレートの少なくとも１つは比較的硬い圧電材料
で形成され、複数のプレートの少なくとも１つは比較的
柔らかい圧電材料で形成するのが好ましい。本発明の更
に別の一実施の形態では、電圧源は、互いに位相はずれ
の複数のプレートの少なくとも１つに通電するように作
動する。
ロモータは複数の圧電プレートよりなり、各プレートの
セラミックスペーサは物体の弾性的に圧接されている。
複数のプレートの少なくとも１つは比較的硬い圧電材料
で形成され、複数のプレートの少なくとも１つは比較的
柔らかい圧電材料で形成するのが好ましい。本発明の更
に別の一実施の形態では、電圧源は、互いに位相はずれ
の複数のプレートの少なくとも１つに通電するように作
動する。
【００２７】本発明の好ましい実施の形態によれば、物
体を動かすためのマイクロモータであって、長短エッジ
部と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付けた電
極とを有する少なくとも１つの矩形圧電プレートを設
け、少なくとも電極のいくつかは、非対称単極パルス励
起で通電し、更に、エッジ部の１つ、又は、エッジ部の
１つ、又は、それ以上の延長部を物体に対して弾性的に
付勢する弾性圧力源とを設ける。
体を動かすためのマイクロモータであって、長短エッジ
部と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付けた電
極とを有する少なくとも１つの矩形圧電プレートを設
け、少なくとも電極のいくつかは、非対称単極パルス励
起で通電し、更に、エッジ部の１つ、又は、エッジ部の
１つ、又は、それ以上の延長部を物体に対して弾性的に
付勢する弾性圧力源とを設ける。
【００２８】更に、本発明の好ましい実施の形態によれ
ば、物体を動かすためのマイクロモータであって、長短
エッジ部と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付
けた電極とを有する少なくとも１つの矩形圧電プレート
と、更に、エッジ部の１つ、又は、エッジ部の１つ、又
は、それ以上の延長部を物体に対してに付勢する弾性力
源と、電極の少なくともいくつかを、非対称単極パルス
励起、又は、ＡＣ励起で選択的に通電するように作動す
る電圧源とを設ける。
ば、物体を動かすためのマイクロモータであって、長短
エッジ部と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付
けた電極とを有する少なくとも１つの矩形圧電プレート
と、更に、エッジ部の１つ、又は、エッジ部の１つ、又
は、それ以上の延長部を物体に対してに付勢する弾性力
源と、電極の少なくともいくつかを、非対称単極パルス
励起、又は、ＡＣ励起で選択的に通電するように作動す
る電圧源とを設ける。
【００２９】更に、本発明の好ましい実施の形態では、
物体を動かすためのマイクロモータには、長短エッジ部
と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付けた電極
とを有する複数の矩形圧電プレートを設け、少なくとも
各プレートの電極のいくつかは通電し、更に、エッジ部
の１つ、又は、複数のプレートの各々のエッジ部の１
つ、又は、それ以上の延長部を物体に対して付勢する弾
性圧力源とを設ける。
物体を動かすためのマイクロモータには、長短エッジ部
と第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付けた電極
とを有する複数の矩形圧電プレートを設け、少なくとも
各プレートの電極のいくつかは通電し、更に、エッジ部
の１つ、又は、複数のプレートの各々のエッジ部の１
つ、又は、それ以上の延長部を物体に対して付勢する弾
性圧力源とを設ける。
【００３０】更に又、本発明の好ましい実施の形態によ
れば、物体を動かすためのマイクロモータは、長短エッ
ジ部と、第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付け
た電極を有する少なくとも１つの矩形圧電プレートを設
け、電極の１つは、実質的にプレートの１つのエッジ部
のみへの力を生じる電圧で通電し、他の電極の少なくと
も１つはエッジ部に沿った分力を有する少なくともエッ
ジの部分の運動を起こす電圧で通電されるように構成さ
れる。
れば、物体を動かすためのマイクロモータは、長短エッ
ジ部と、第１と第２の面と、第１と第２の面に取り付け
た電極を有する少なくとも１つの矩形圧電プレートを設
け、電極の１つは、実質的にプレートの１つのエッジ部
のみへの力を生じる電圧で通電し、他の電極の少なくと
も１つはエッジ部に沿った分力を有する少なくともエッ
ジの部分の運動を起こす電圧で通電されるように構成さ
れる。
【００３１】更に、本発明の好ましい実施の形態では、
物体を動かすマイクロモータは、２つの長エッジ部と２
つの短エッジ部と、第１と第２の面と、第１と第２の面
に取り付けた電極とを有する矩形圧電プレートと、圧電
プレートの所望共振モードを設定するために電極の少な
くともいくつかに通電するための電力供給部と、所望の
共振モード以外の共振モードを抑制するモードサプレサ
とにより構成される。
物体を動かすマイクロモータは、２つの長エッジ部と２
つの短エッジ部と、第１と第２の面と、第１と第２の面
に取り付けた電極とを有する矩形圧電プレートと、圧電
プレートの所望共振モードを設定するために電極の少な
くともいくつかに通電するための電力供給部と、所望の
共振モード以外の共振モードを抑制するモードサプレサ
とにより構成される。
【００３２】本発明の好ましい実施の形態では、モード
サプレサは所望の共振モード以外の共振モードにより起
こされる圧電プレートの寸法的振動を押さえるようにし
た少なくとも１つの拘束部材よりなる。
サプレサは所望の共振モード以外の共振モードにより起
こされる圧電プレートの寸法的振動を押さえるようにし
た少なくとも１つの拘束部材よりなる。
【００３３】本発明の好ましい実施の形態によれば、物
体を動かすマイクロモータは、２つの長エッジ部と、２
つの短エッジ部と、第１と第２の面と、圧電プレートの
第１の短エッジ部の中心部に取り付けられ、物体に圧接
するように作動する第１のセラミックスペーサと、その
一端に取り付けられた第２のスペーサを有し、その第２
の端部を、圧電プレートの第２の短エッジ部に取り付け
たアームとよりなり、第１と第２のスペーサは隣接する
平行な共平面(coplanar face)を有する構成とする。
体を動かすマイクロモータは、２つの長エッジ部と、２
つの短エッジ部と、第１と第２の面と、圧電プレートの
第１の短エッジ部の中心部に取り付けられ、物体に圧接
するように作動する第１のセラミックスペーサと、その
一端に取り付けられた第２のスペーサを有し、その第２
の端部を、圧電プレートの第２の短エッジ部に取り付け
たアームとよりなり、第１と第２のスペーサは隣接する
平行な共平面(coplanar face)を有する構成とする。
【００３４】本発明の好ましい実施の形態によれば、物
体を動かすためのマイクロモータは、長短エッジ部と、
第１と第２の面を有し、第１と第２の面に取り付けた電
極を有する複数の矩形圧電プレートを設け、各プレート
の電極の少なくともいくつかは通電され、該矩形プレー
トは、その中央長手方向軸心に沿って間隔をあけた穴を
内部に有し、更に、一端を、穴内に回転自在に取り付け
た少なくとも１つのレバを設ける構成とする。
体を動かすためのマイクロモータは、長短エッジ部と、
第１と第２の面を有し、第１と第２の面に取り付けた電
極を有する複数の矩形圧電プレートを設け、各プレート
の電極の少なくともいくつかは通電され、該矩形プレー
トは、その中央長手方向軸心に沿って間隔をあけた穴を
内部に有し、更に、一端を、穴内に回転自在に取り付け
た少なくとも１つのレバを設ける構成とする。
【００３５】レバの他端は、固定板上に回転自在に取り
付けるか、又は、別の例として、その軸心方向のみに動
くように拘束されているプレートに取り付けるのが好ま
しい。
付けるか、又は、別の例として、その軸心方向のみに動
くように拘束されているプレートに取り付けるのが好ま
しい。
【００３６】上述の全ての実施の形態において、セラミ
ックスペーサは、圧電プレートの短エッジ部の１つ、望
ましくは、その短エッジ部の中心部に、プレートの長寸
部が実質的に係合面に垂直になるように取り付けるのが
好ましい。それは、最適駆動運動が、セラミックプレー
トの短エッジ部で生じるためである。係合面に垂直な利
用可能なスペースが限られているシステムでは、本発明
の実施の形態においては、圧電セラミックプレートの短
エッジ部の運動が、長エッジ部と短エッジ部コーナーの
近くで、プレートの長エッジ部に取り付けたスペーサを
用いて、プレートの長エッジ部と並列に配設した物体を
駆動するのに利用される構成の別の例として、セラミッ
クマイクロモータが提供される。
ックスペーサは、圧電プレートの短エッジ部の１つ、望
ましくは、その短エッジ部の中心部に、プレートの長寸
部が実質的に係合面に垂直になるように取り付けるのが
好ましい。それは、最適駆動運動が、セラミックプレー
トの短エッジ部で生じるためである。係合面に垂直な利
用可能なスペースが限られているシステムでは、本発明
の実施の形態においては、圧電セラミックプレートの短
エッジ部の運動が、長エッジ部と短エッジ部コーナーの
近くで、プレートの長エッジ部に取り付けたスペーサを
用いて、プレートの長エッジ部と並列に配設した物体を
駆動するのに利用される構成の別の例として、セラミッ
クマイクロモータが提供される。
【００３７】本発明のこの面によれば、スペーサは、実
質的に、短エッジ部での共振運動に従って動くが、係合
面は、セラミックプレートの長手方向軸心に平行に駆動
される。左右運動での非対称を避けるために、スペーサ
ベアリングコーナ（ｓｐａｃｅｒ ｂｅａｒｉｎｇ ｃ
ｏｒｎｅｒｓ）を互いに隣接せしめて、２つの並列圧電
セラミックプレートを用いるのが好ましい。
質的に、短エッジ部での共振運動に従って動くが、係合
面は、セラミックプレートの長手方向軸心に平行に駆動
される。左右運動での非対称を避けるために、スペーサ
ベアリングコーナ（ｓｐａｃｅｒ ｂｅａｒｉｎｇ ｃ
ｏｒｎｅｒｓ）を互いに隣接せしめて、２つの並列圧電
セラミックプレートを用いるのが好ましい。
【００３８】本発明の好ましい実施の形態では、物体に
対して運動を与える、対になった圧電マイクロモータで
あって、それぞれ第１と第２の長エッジ部と、第１と第
２の短エッジ部と、フロント及びバック面を有する第１
と第２の矩形圧電プレートを設け、第１のプレートの第
１の短エッジ部は、第２のプレートの第１の短エッジ部
と並列に、実質的に平行に配設され、各プレートは、そ
のフロントとバック面に取り付けた電極を有し、かつ、
第１の短エッジ部の近くで、その端部で第１の長エッジ
部に取り付けたセラミックスペーサを有し、該セラミッ
クスペーサは、物体の表面に係合するように構成し、更
に、セラミックスペーサを物体の表面に圧接するプレー
トに加えられる弾性力源と、励起電圧で少なくとも電極
のいくつかに通電する電圧源とよりなるマイクロモータ
を提供する。
対して運動を与える、対になった圧電マイクロモータで
あって、それぞれ第１と第２の長エッジ部と、第１と第
２の短エッジ部と、フロント及びバック面を有する第１
と第２の矩形圧電プレートを設け、第１のプレートの第
１の短エッジ部は、第２のプレートの第１の短エッジ部
と並列に、実質的に平行に配設され、各プレートは、そ
のフロントとバック面に取り付けた電極を有し、かつ、
第１の短エッジ部の近くで、その端部で第１の長エッジ
部に取り付けたセラミックスペーサを有し、該セラミッ
クスペーサは、物体の表面に係合するように構成し、更
に、セラミックスペーサを物体の表面に圧接するプレー
トに加えられる弾性力源と、励起電圧で少なくとも電極
のいくつかに通電する電圧源とよりなるマイクロモータ
を提供する。
【００３９】本発明の好ましい一実施の形態では、弾性
力源は第２の長エッジ部の少なくとも一部に加えられ
る。更に、又は、別の例として、弾性力源は表面に垂直
な運動の振巾が、実質的にゼロとなる圧電プレート上の
点に加えられる。
力源は第２の長エッジ部の少なくとも一部に加えられ
る。更に、又は、別の例として、弾性力源は表面に垂直
な運動の振巾が、実質的にゼロとなる圧電プレート上の
点に加えられる。
【００４０】更に、本発明の好ましい実施の形態によれ
ば、マイクロモータは、互いに間隔をあけた第１と第２
の実質的に矩形の圧力プレートを設け、各プレートは２
つの長エッジ部と２つの短エッジ部と、第１と第２の面
を有し、隣接するプレートの面は平行で互いに対向し、
隣接するプレートの長エッジ部は平行とし、更に、第１
のプレートの第１の長エッジ部に係合する少なくとも１
つの固定支持部材と、第１のプレートの第２の長エッジ
部に係合する少なくとも１つの弾性支持部材と、第２の
プレートの第１の長エッジ部に係合する少なくとも１つ
の弾性支持部材と、第２のプレートの第２の長エッジ部
に係合する少なくとも１つの固定支持部材とを設け、第
１プレートの第１の長エッジ部は、第２プレートの第１
の長エッジ部が隣接するように構成する。
ば、マイクロモータは、互いに間隔をあけた第１と第２
の実質的に矩形の圧力プレートを設け、各プレートは２
つの長エッジ部と２つの短エッジ部と、第１と第２の面
を有し、隣接するプレートの面は平行で互いに対向し、
隣接するプレートの長エッジ部は平行とし、更に、第１
のプレートの第１の長エッジ部に係合する少なくとも１
つの固定支持部材と、第１のプレートの第２の長エッジ
部に係合する少なくとも１つの弾性支持部材と、第２の
プレートの第１の長エッジ部に係合する少なくとも１つ
の弾性支持部材と、第２のプレートの第２の長エッジ部
に係合する少なくとも１つの固定支持部材とを設け、第
１プレートの第１の長エッジ部は、第２プレートの第１
の長エッジ部が隣接するように構成する。
【００４１】好ましくは、各支持部材は、長エッジ部に
垂直方向で、実質的にゼロ運動の点で、各長エッジ部に
係合し、かつ、長エッジ部に実質的に平行な方向に摺動
自在とする。
垂直方向で、実質的にゼロ運動の点で、各長エッジ部に
係合し、かつ、長エッジ部に実質的に平行な方向に摺動
自在とする。
【００４２】更に、本発明の好ましい実施の形態によれ
ば、マイクロモータには、長短エッジ部と第１と第２の
面を有する少なくとも１つの実質的に矩形状の圧電プレ
ートと、第１と第２の面に取り付けた電極と、長エッジ
部に垂直な方向で実質的にゼロ運動の２点で、圧電プレ
ートの長エッジ部の各々に対し弾性力を加える弾性部材
を設け、更に、短エッジ部に平行な第１の方向で短エッ
ジ部に運動を与える１つのモードと、第１の方向と反対
の第２の方向に運動を与える第２のモードとの２つのモ
ードで少なくとも電極のいくつかに選択的に通電するた
めの電力供給部とを設ける。
ば、マイクロモータには、長短エッジ部と第１と第２の
面を有する少なくとも１つの実質的に矩形状の圧電プレ
ートと、第１と第２の面に取り付けた電極と、長エッジ
部に垂直な方向で実質的にゼロ運動の２点で、圧電プレ
ートの長エッジ部の各々に対し弾性力を加える弾性部材
を設け、更に、短エッジ部に平行な第１の方向で短エッ
ジ部に運動を与える１つのモードと、第１の方向と反対
の第２の方向に運動を与える第２のモードとの２つのモ
ードで少なくとも電極のいくつかに選択的に通電するた
めの電力供給部とを設ける。
【００４３】本発明の他の好ましい実施の形態では、マ
イクロモータは、更に、第１と第２の方向に対称的な運
動と力を与えるようにした構成アセンブリを含む。この
構成アセンブリには、弾性部材を組み込むのが好まし
い。
イクロモータは、更に、第１と第２の方向に対称的な運
動と力を与えるようにした構成アセンブリを含む。この
構成アセンブリには、弾性部材を組み込むのが好まし
い。
【００４４】又、本発明の好ましい一実施の形態では、
電圧源は、ＡＣ励起で、少なくとも電極のいくつかに通
電するようになっている。
電圧源は、ＡＣ励起で、少なくとも電極のいくつかに通
電するようになっている。
【００４５】更に、好ましい一実施の形態では、電極に
は各圧電プレートのフロント面上の複数の電極と、各圧
電プレートのバック面の少なくとも１つの電極が含まれ
る。複数の電極は、フロント面の各４分円内に１つの電
極を含み、電圧源は、ＡＣ励起で各フロント面の電極の
少なくともいくつかに通電する構成とする。
は各圧電プレートのフロント面上の複数の電極と、各圧
電プレートのバック面の少なくとも１つの電極が含まれ
る。複数の電極は、フロント面の各４分円内に１つの電
極を含み、電圧源は、ＡＣ励起で各フロント面の電極の
少なくともいくつかに通電する構成とする。
【００４６】更に、本発明の好ましい一実施の形態で
は、各プレートの斜めに位置する４分円の電極は、同じ
極性の励起電圧で通電される。
は、各プレートの斜めに位置する４分円の電極は、同じ
極性の励起電圧で通電される。
【００４７】更に、好ましい一実施の形態では、第１の
プレートの第１の長エッジ部と第１の短エッジ部の間の
４分円の電極は、第１極性の励起電圧で通電され、第２
のプレートの第１の長エッジ部と第１の短エッジ部の間
の４分円の電極は、第１極性と反対の第２極性の励起電
圧で通電される。
プレートの第１の長エッジ部と第１の短エッジ部の間の
４分円の電極は、第１極性の励起電圧で通電され、第２
のプレートの第１の長エッジ部と第１の短エッジ部の間
の４分円の電極は、第１極性と反対の第２極性の励起電
圧で通電される。
【００４８】又、本発明の好ましい一実施の形態では、
電圧源は、ＡＣ励起の振巾より大きい絶対値を有するＤ
Ｃ電圧の間隔により分けられた、ＡＣ励起のパルスを含
むパルス状励起で、電極の少なくともいくつかに通電す
る。パルス状励起電圧のパルス繰返数は、実質的に物体
の自己共振周波数に対応するのが好ましい。
電圧源は、ＡＣ励起の振巾より大きい絶対値を有するＤ
Ｃ電圧の間隔により分けられた、ＡＣ励起のパルスを含
むパルス状励起で、電極の少なくともいくつかに通電す
る。パルス状励起電圧のパルス繰返数は、実質的に物体
の自己共振周波数に対応するのが好ましい。
【００４９】本発明の更に別の実施の形態では、第１と
第２の矩形圧電プレートの各々は、その長エッジ部の少
なくとも１つに取り付けた少なくとも１つの追加電極を
有し、電圧源は、追加電極の少なくともいくつかに通電
する。上記少なくとも１つの追加電極は、第１の短エッ
ジ部の近傍に第１の長エッジ部上の電極を含んでいる。
上記少なくとも１つの追加電極は、又、第２の短エッジ
部の近くの第２の長エッジ部に１つの電極で含むのが更
に好ましい。
第２の矩形圧電プレートの各々は、その長エッジ部の少
なくとも１つに取り付けた少なくとも１つの追加電極を
有し、電圧源は、追加電極の少なくともいくつかに通電
する。上記少なくとも１つの追加電極は、第１の短エッ
ジ部の近傍に第１の長エッジ部上の電極を含んでいる。
上記少なくとも１つの追加電極は、又、第２の短エッジ
部の近くの第２の長エッジ部に１つの電極で含むのが更
に好ましい。
【００５０】電圧源は、物体の表面に大略垂直な方向に
セラミックスペーサの運動を高めるような励起電圧で追
加の電極に通電するのが好ましい。又、電圧源は、追加
電極に隣接するフロント面４分円上の電極と同じ極性の
励起電圧で各追加電極を励起するのが好ましい。
セラミックスペーサの運動を高めるような励起電圧で追
加の電極に通電するのが好ましい。又、電圧源は、追加
電極に隣接するフロント面４分円上の電極と同じ極性の
励起電圧で各追加電極を励起するのが好ましい。
【００５１】本発明の好ましい一実施の形態では、第１
と第２の圧電プレートは、物体の表面に垂直な運動振巾
が実質的にゼロであるプレート上の点で弾性的に支持さ
れている。
と第２の圧電プレートは、物体の表面に垂直な運動振巾
が実質的にゼロであるプレート上の点で弾性的に支持さ
れている。
【００５２】又、本発明の好ましい一実施の形態では、
弾性力源は調整自在である。
弾性力源は調整自在である。
【００５３】又、好ましい一実施の形態では、マイクロ
モータは、複数の第１圧電プレートと複数の第２圧電プ
レートを含み、プレートの各々のセラミックスペーサ
は、弾性的に物体に圧接されている。
モータは、複数の第１圧電プレートと複数の第２圧電プ
レートを含み、プレートの各々のセラミックスペーサ
は、弾性的に物体に圧接されている。
【００５４】本発明のいくつかの好ましい実施の形態で
は、マイクロモータは、更に、スペーサにより物体に加
えられる力に対抗する力を与えるようにスペーサと係合
される表面と反対の物体の表面と係合するカウンターベ
アリング装置を含む。このカウンターベアリング装置
は、その少なくとも１つの平坦面に取り付け電極を有す
る圧電セラミックベアリングを含み、電圧源は、少なく
ともこれらの電極のいくつかに通電するように構成する
のが好ましい。
は、マイクロモータは、更に、スペーサにより物体に加
えられる力に対抗する力を与えるようにスペーサと係合
される表面と反対の物体の表面と係合するカウンターベ
アリング装置を含む。このカウンターベアリング装置
は、その少なくとも１つの平坦面に取り付け電極を有す
る圧電セラミックベアリングを含み、電圧源は、少なく
ともこれらの電極のいくつかに通電するように構成する
のが好ましい。
【００５５】更に、本発明の好ましい一実施の形態で
は、ディスクドライブは、軸心を中心として回動自在の
アームを設け、該アームは軸心より離間し、その両側に
第１と第２の端部を有し、第１端部にはリード／ライト
ヘッドを取り付け、第２端部には剛性部材を取り付け、
更に該剛性部材に弾性的に付勢された少なくとも１つの
圧電プレートマイクロモータを設ける。
は、ディスクドライブは、軸心を中心として回動自在の
アームを設け、該アームは軸心より離間し、その両側に
第１と第２の端部を有し、第１端部にはリード／ライト
ヘッドを取り付け、第２端部には剛性部材を取り付け、
更に該剛性部材に弾性的に付勢された少なくとも１つの
圧電プレートマイクロモータを設ける。
【００５６】本発明の好ましい実施の形態では、圧電プ
レートは静止している。又、本発明の別の例として、圧
電プレートは、軸心に対して可動とする。
レートは静止している。又、本発明の別の例として、圧
電プレートは、軸心に対して可動とする。
【００５７】更に、本発明の好ましい一実施の形態で
は、ディスクドライブは、軸心を中心として回動自在の
アームを設け、該アームは軸心から離間した第１と第２
の端部と、第１の端部に取り付けたリード／ライトヘッ
ドと、第２の端部に取り付け、アームと共に可動の圧電
プレートを有する。
は、ディスクドライブは、軸心を中心として回動自在の
アームを設け、該アームは軸心から離間した第１と第２
の端部と、第１の端部に取り付けたリード／ライトヘッ
ドと、第２の端部に取り付け、アームと共に可動の圧電
プレートを有する。
【００５８】本発明の好ましい実施の形態では、軸心
は、圧電プレートを介して延在する。
は、圧電プレートを介して延在する。
【００５９】本発明の好ましい実施の形態では、マイク
ロモータは、更に、圧電プレートに対して付勢される剛
性部材を含む。
ロモータは、更に、圧電プレートに対して付勢される剛
性部材を含む。
【００６０】更に、本発明の好ましい実施の形態では、
物体を動かすマイクロモータは、各２つの長エッジ部と
２つの短エッジ部を有する第１と第２の実質的に矩形の
圧電プレートを有し、第１の圧電プレートは軸心を中心
として回動自在とし、更に、第２の圧電プレートの短エ
ッジ部に取り付けられ、第１の圧電プレートのエッジ部
に対して付勢されるように作動するセラミックスペーサ
を設ける。
物体を動かすマイクロモータは、各２つの長エッジ部と
２つの短エッジ部を有する第１と第２の実質的に矩形の
圧電プレートを有し、第１の圧電プレートは軸心を中心
として回動自在とし、更に、第２の圧電プレートの短エ
ッジ部に取り付けられ、第１の圧電プレートのエッジ部
に対して付勢されるように作動するセラミックスペーサ
を設ける。
【００６１】第２の圧電プレートに取り付けられたスペ
ーサは、第１の圧電プレートの長エッジ部に対して付勢
されるのが好ましい。
ーサは、第１の圧電プレートの長エッジ部に対して付勢
されるのが好ましい。
【００６２】本発明のいくつかの好ましい実施の形態で
は、マイクロモータは更に、第２圧電プレートのスペー
サと、スペーサが付勢される第１の圧電プレートのエッ
ジ部との間に位置する剛性のアーク形部材を含む。
は、マイクロモータは更に、第２圧電プレートのスペー
サと、スペーサが付勢される第１の圧電プレートのエッ
ジ部との間に位置する剛性のアーク形部材を含む。
【００６３】更に、本発明の好ましい一実施の形態で
は、ディスクドライブは、ハウジングと、第１と第２の
端部と、その第１端部の近くに取り付けた少なくとも１
つのリード／ライトヘッドとを有するアームと、第２の
端部の近くでアームに固定して接続され、アームに対し
て実質的に垂直に、かつ、ハウジングの一部を介して延
在する軸と、端部に取り付けたスペーサを有する少なく
とも１つの圧電プレートとよりなり、その少なくとも１
つの圧電プレートのスペーサは、ハウジング外部の軸の
少なくとも１つの各部に弾性的に付勢されていることを
特徴としている。
は、ディスクドライブは、ハウジングと、第１と第２の
端部と、その第１端部の近くに取り付けた少なくとも１
つのリード／ライトヘッドとを有するアームと、第２の
端部の近くでアームに固定して接続され、アームに対し
て実質的に垂直に、かつ、ハウジングの一部を介して延
在する軸と、端部に取り付けたスペーサを有する少なく
とも１つの圧電プレートとよりなり、その少なくとも１
つの圧電プレートのスペーサは、ハウジング外部の軸の
少なくとも１つの各部に弾性的に付勢されていることを
特徴としている。
【００６４】本発明の好ましい一実施の形態では、ハウ
ジングの一部分が、少なくとも１つの圧電プレートとハ
ウジングの内部の間で実質的に防塵バリア(dust−proｏ
f barrier)を形成する。更に、ディスクドライブは、軸
がハウジングの一部を貫通する封止ベアリングを含むこ
とが望ましい。
ジングの一部分が、少なくとも１つの圧電プレートとハ
ウジングの内部の間で実質的に防塵バリア(dust−proｏ
f barrier)を形成する。更に、ディスクドライブは、軸
がハウジングの一部を貫通する封止ベアリングを含むこ
とが望ましい。
【００６５】本発明の好ましい実施の形態では、少なく
とも１つの圧電プレートの各々は、２つの長エッジ部と
２つの短エッジ部を含み、スペーサは、短エッジ部の１
つに取り付けられる。
とも１つの圧電プレートの各々は、２つの長エッジ部と
２つの短エッジ部を含み、スペーサは、短エッジ部の１
つに取り付けられる。
【００６６】又、本発明の一実施の形態によれば、少な
くとも１つの圧電プレートは、少なくとも２つの圧電プ
レートを含み、２つの圧電プレートのスペーサは、２つ
の違った位置で軸と係合及び離脱する。この好ましい実
施の形態では、２つの圧電プレートのスペーサは、実質
的に同時に、軸と係合及び離脱する。更に、又は、別の
例として、本実施の形態では、２つの圧電プレートのス
ペーサは、実質的に反対方向から軸と係合及び離脱す
る。
くとも１つの圧電プレートは、少なくとも２つの圧電プ
レートを含み、２つの圧電プレートのスペーサは、２つ
の違った位置で軸と係合及び離脱する。この好ましい実
施の形態では、２つの圧電プレートのスペーサは、実質
的に同時に、軸と係合及び離脱する。更に、又は、別の
例として、本実施の形態では、２つの圧電プレートのス
ペーサは、実質的に反対方向から軸と係合及び離脱す
る。
【００６７】本発明による、別の好ましい実施の形態で
は、少なくとも１つの圧電プレートは、少なくとも３つ
の圧電プレートを含み、少なくとも３つのプレートの各
々のスペーサは、軸の少なくとも３つの各位置に係合す
る。この好ましい実施の形態では、少なくとも３つのプ
レートの少なくとも２つが、同時に軸に係合及び離脱し
ないことが好ましい。
は、少なくとも１つの圧電プレートは、少なくとも３つ
の圧電プレートを含み、少なくとも３つのプレートの各
々のスペーサは、軸の少なくとも３つの各位置に係合す
る。この好ましい実施の形態では、少なくとも３つのプ
レートの少なくとも２つが、同時に軸に係合及び離脱し
ないことが好ましい。
【００６８】更に、本発明の好ましい実施の形態では、
ダブルディスクドライブは、第１と第２の離間した位置
を有する第１アームと、第１のアームと実質的に平行
で、第１と第２の離間した位置を有する第２アームと、
第１アームの第１位置に固定して接続され、アームに対
して実質的に垂直に延在する第１の軸と、第２アームの
第１位置は固定して接続され、第１の軸と実質的に同軸
に延在する第２の軸と、第１のアームの第２位置に取り
付けた少なくとも１つのリード／ライトヘッドと、第２
アームの第２位置に取り付けた少なくとも１つのリード
／ライトヘッドと、それぞれ、そのエッジ部に取り付け
たスペーサを有する第１と第２の圧電プレートとよりな
り、第１の圧電プレートのスペーサは、第１の軸の一部
に弾性的に付勢されると共に、第２の圧電プレートのス
ペーサは、第２の軸の一部に弾性的に付勢されているこ
とを特徴としている。
ダブルディスクドライブは、第１と第２の離間した位置
を有する第１アームと、第１のアームと実質的に平行
で、第１と第２の離間した位置を有する第２アームと、
第１アームの第１位置に固定して接続され、アームに対
して実質的に垂直に延在する第１の軸と、第２アームの
第１位置は固定して接続され、第１の軸と実質的に同軸
に延在する第２の軸と、第１のアームの第２位置に取り
付けた少なくとも１つのリード／ライトヘッドと、第２
アームの第２位置に取り付けた少なくとも１つのリード
／ライトヘッドと、それぞれ、そのエッジ部に取り付け
たスペーサを有する第１と第２の圧電プレートとよりな
り、第１の圧電プレートのスペーサは、第１の軸の一部
に弾性的に付勢されると共に、第２の圧電プレートのス
ペーサは、第２の軸の一部に弾性的に付勢されているこ
とを特徴としている。
【００６９】本発明の好ましい一実施の形態では、ダブ
ルディスクドライブは、更に、ハウジングを有し、第１
と第２の軸は、第１と第２の圧電プレートが、ハウジン
グの外で第１と第２の軸に対して付勢されるように、ハ
ウジングの一部を貫通している。
ルディスクドライブは、更に、ハウジングを有し、第１
と第２の軸は、第１と第２の圧電プレートが、ハウジン
グの外で第１と第２の軸に対して付勢されるように、ハ
ウジングの一部を貫通している。
【００７０】本発明の好ましい一実施の形態では、ディ
スクドライブは、更に、第１の軸とハウジングとの間に
第１の封止ベアリングと、第１の軸と第２の軸との間に
第２の封止ベアリングを設ける。
スクドライブは、更に、第１の軸とハウジングとの間に
第１の封止ベアリングと、第１の軸と第２の軸との間に
第２の封止ベアリングを設ける。
【００７１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の好ましい一実施の
形態に従いモータに用いられる比較的薄い矩形圧電セラ
ミック１０の１つの大きな面を示す。４つの電極１４,
１６,１８と２０は、それぞれ実質的な第１面の１／４
を覆う矩形のチェッカボードパターンを形成するよう
に、圧電セラミックの面(以下「第１面」と呼ぶ)にメッキ
されるか、又は、取り付けられる。圧電セラミックの反
対側の面(以下「第２面」と呼ぶ)は、実質的に単一電極
(図示せず)により全面的に覆われるのが好ましい。斜め
に位置する電極(１４と２０;１６と１８)は、４つの電
極の交点に設けるのが好ましい電線２２と２４によって
電気的に接続される。第２面上の電極は、接地するのが
好ましい。別の例として、電極は、電極を形成するのに
用いる技術と同様の印刷回路技術により接続することが
できる。
形態に従いモータに用いられる比較的薄い矩形圧電セラ
ミック１０の１つの大きな面を示す。４つの電極１４,
１６,１８と２０は、それぞれ実質的な第１面の１／４
を覆う矩形のチェッカボードパターンを形成するよう
に、圧電セラミックの面(以下「第１面」と呼ぶ)にメッキ
されるか、又は、取り付けられる。圧電セラミックの反
対側の面(以下「第２面」と呼ぶ)は、実質的に単一電極
(図示せず)により全面的に覆われるのが好ましい。斜め
に位置する電極(１４と２０;１６と１８)は、４つの電
極の交点に設けるのが好ましい電線２２と２４によって
電気的に接続される。第２面上の電極は、接地するのが
好ましい。別の例として、電極は、電極を形成するのに
用いる技術と同様の印刷回路技術により接続することが
できる。
【００７２】比較的硬いセラミックスペーサ２６が、例
えば、セメントで、好ましくは、エッジ部の中心部で、
圧電セラミック１０の短エッジ部２８に取り付けられ
る。
えば、セメントで、好ましくは、エッジ部の中心部で、
圧電セラミック１０の短エッジ部２８に取り付けられ
る。
【００７３】圧電セラミック１０は、多数の共振をもっ
ている。特に、圧電セラミック１０の寸法は、△xと△y
の共振が密に間隔をあけられ、図６に示すような重なっ
た励起カーブを有するように選定される。特に、本発明
では好ましい共振は、図２と４に示すように△yに対し
ては1/2モード共振で、△xに対しては１ 1/2モード共振
である。しかし、セラミック１０の寸法によっては他の
共振を用いることができる。
ている。特に、圧電セラミック１０の寸法は、△xと△y
の共振が密に間隔をあけられ、図６に示すような重なっ
た励起カーブを有するように選定される。特に、本発明
では好ましい共振は、図２と４に示すように△yに対し
ては1/2モード共振で、△xに対しては１ 1/2モード共振
である。しかし、セラミック１０の寸法によっては他の
共振を用いることができる。
【００７４】圧電セラミック１０が、図６でω0として
示されるバンド内の周波数で励起される場合、△xと△y
の両共振が励起される。図３は、ある電極に通電し、そ
れによって、２つの共振を励起するための一形状を示し
ている。電極１６と１８が通電され電極１４と２０が浮
いた状態(又は、それほど好ましくないが、接地された
状態)である上記の形状の場合、モード振巾は図２に示
すようである。この形状で励起すると、△yが＋の場合
△xは−となり、圧電セラミック１０が動かないように
拘束されている場合は、圧電セラミック１０に押し付け
られている物体３０は左方向に動く結果となる。物体３
０の表面は、回転されようとするシリンダの表面のよう
に、カーブ状に示される一方、それは又、直線運動が望
まれる場合は平坦にもなり得る。
示されるバンド内の周波数で励起される場合、△xと△y
の両共振が励起される。図３は、ある電極に通電し、そ
れによって、２つの共振を励起するための一形状を示し
ている。電極１６と１８が通電され電極１４と２０が浮
いた状態(又は、それほど好ましくないが、接地された
状態)である上記の形状の場合、モード振巾は図２に示
すようである。この形状で励起すると、△yが＋の場合
△xは−となり、圧電セラミック１０が動かないように
拘束されている場合は、圧電セラミック１０に押し付け
られている物体３０は左方向に動く結果となる。物体３
０の表面は、回転されようとするシリンダの表面のよう
に、カーブ状に示される一方、それは又、直線運動が望
まれる場合は平坦にもなり得る。
【００７５】電極１４と２０が通電され、電極１６と１
８が浮いた状態のまま(又は、それほど好ましくはない
が、接地状態)である図５に示す励起形状では、△yモー
ドは同じであるが、△xモードは位相が反転され右方へ
の運動を生じる。
８が浮いた状態のまま(又は、それほど好ましくはない
が、接地状態)である図５に示す励起形状では、△yモー
ドは同じであるが、△xモードは位相が反転され右方へ
の運動を生じる。
【００７６】本発明の望ましい一実施の形態では、圧電
セラミック１０は１対の固定サポート３２と３４と、２
つのばね付サポート３６と３８によって、運動を拘束さ
れている。サポート３２−３８は、セラミックの１対の
長エッジ部４０と４２に沿ったx方向でゼロ運動の点で
圧電セラミック１０に接している。これらのサポート
は、y方向に摺動するように設計されている。
セラミック１０は１対の固定サポート３２と３４と、２
つのばね付サポート３６と３８によって、運動を拘束さ
れている。サポート３２−３８は、セラミックの１対の
長エッジ部４０と４２に沿ったx方向でゼロ運動の点で
圧電セラミック１０に接している。これらのサポート
は、y方向に摺動するように設計されている。
【００７７】このような、ばねによる荷重は摩耗効果を
減じ、圧電セラミックに対し、ある程度のショック保護
を与えるために設けられている。
減じ、圧電セラミックに対し、ある程度のショック保護
を与えるために設けられている。
【００７８】ばね付サポート４４は、短エッジ部２８と
反対側の圧電セラミック１０の第２の短エッジ部４３の
中央部に対して圧接されるのが好ましい。サポート４４
は、セラミック２６と、セラミック２６の運動を物体３
０に伝達するように、物体３０との間に圧力を供給す
る。ばね付サポート４４は、圧電セラミック１０が励起
される周波数のサイクルよりも、ずっと遅い時間応答を
有する点を理解すべきである。このようにして、物体３
０に押圧されるセラミック２６の面は、セラミック２６
が、物体３０に加えられる運動の方向と反対に動いてい
る場合、サイクルの一部の間、実際には物体から離れて
移動する。
反対側の圧電セラミック１０の第２の短エッジ部４３の
中央部に対して圧接されるのが好ましい。サポート４４
は、セラミック２６と、セラミック２６の運動を物体３
０に伝達するように、物体３０との間に圧力を供給す
る。ばね付サポート４４は、圧電セラミック１０が励起
される周波数のサイクルよりも、ずっと遅い時間応答を
有する点を理解すべきである。このようにして、物体３
０に押圧されるセラミック２６の面は、セラミック２６
が、物体３０に加えられる運動の方向と反対に動いてい
る場合、サイクルの一部の間、実際には物体から離れて
移動する。
【００７９】本発明の好ましい実施の形態では、ばね付
サポート３６,３８と４４は、好ましくは、ショアＡ硬
度(shore Ａ hardness)約６０を有するシリコンラバ
の、堅い中実のゴムシリンダ(ばね)である。実際には、
このような「ばね」は、Ｏ−リング(例えば、パーカ−ハ
ニフイン社(Ｐarker−Ｈannifin)で市販のもの)の一部
を所望のサイズに切り取って製造できる。ばねの共振
は、使用される圧電セラミックのそれから遠いことが好
ましい。本発明の好ましい実施の形態では、硬い球状又
は半球状の部材が、ばね部材とセラミックの間に置かれ
る。
サポート３６,３８と４４は、好ましくは、ショアＡ硬
度(shore Ａ hardness)約６０を有するシリコンラバ
の、堅い中実のゴムシリンダ(ばね)である。実際には、
このような「ばね」は、Ｏ−リング(例えば、パーカ−ハ
ニフイン社(Ｐarker−Ｈannifin)で市販のもの)の一部
を所望のサイズに切り取って製造できる。ばねの共振
は、使用される圧電セラミックのそれから遠いことが好
ましい。本発明の好ましい実施の形態では、硬い球状又
は半球状の部材が、ばね部材とセラミックの間に置かれ
る。
【００８０】本発明の好ましい一実施の形態では、圧電
セラミック１０の寸法は、モーガン・マトロック社(Ｍa
rgan Ｍatroc Ｉnc)製造のＰ２Ｔ圧電材料が用いられ
る場合は、３０mm×７．５mmで、厚さ２と５mmの間であ
る。この形状に対しては、所望速度、物体３０の重さ
(及び／又は、ばね４４の圧力)及び要求されるパワに応
じて、圧電セラミック１０を励起するのに用いてもよ
い。このような装置は、２０−１００ＫＨzの範囲の周
波数で作動し、１０ナノメータ(nm)の範囲の最小ステッ
プサイズと、約１５−３５０mm／秒(又はそれ以上)の最
大速度を有している。これらは、呼称範囲のみで、圧電
セラミック１０に用いる材料、寸法、選定される共振モ
ード及び他のファクタによって変動してもよい。
セラミック１０の寸法は、モーガン・マトロック社(Ｍa
rgan Ｍatroc Ｉnc)製造のＰ２Ｔ圧電材料が用いられ
る場合は、３０mm×７．５mmで、厚さ２と５mmの間であ
る。この形状に対しては、所望速度、物体３０の重さ
(及び／又は、ばね４４の圧力)及び要求されるパワに応
じて、圧電セラミック１０を励起するのに用いてもよ
い。このような装置は、２０−１００ＫＨzの範囲の周
波数で作動し、１０ナノメータ(nm)の範囲の最小ステッ
プサイズと、約１５−３５０mm／秒(又はそれ以上)の最
大速度を有している。これらは、呼称範囲のみで、圧電
セラミック１０に用いる材料、寸法、選定される共振モ
ード及び他のファクタによって変動してもよい。
【００８１】実際上は、セラミックの更に大きい寸法範
囲は２０mmと８０mmの間、更に小さい寸法範囲は、３mm
か２０mmとすることができる。例えば、非常に長い薄い
装置(例えば、３mm×８０mm)は、結果として極めて高速
のモータとなるであろう。
囲は２０mmと８０mmの間、更に小さい寸法範囲は、３mm
か２０mmとすることができる。例えば、非常に長い薄い
装置(例えば、３mm×８０mm)は、結果として極めて高速
のモータとなるであろう。
【００８２】物体３０に付勢された圧電セラミック１０
の短エッジ部２８に取り付けたスペーサ２６を用いる
と、短エッジ部２８が直接物体３０に係合し、スペーサ
が取り付けられていない、同サイズのマイクロモータと
比較して、与えられたサイズのマイクロモータの力の出
力を増加する。このような改善された作動状態は、励起
中に圧電セラミック内に作られる共振モードエネルギー
の、スペーサ内への集中により生じる。
の短エッジ部２８に取り付けたスペーサ２６を用いる
と、短エッジ部２８が直接物体３０に係合し、スペーサ
が取り付けられていない、同サイズのマイクロモータと
比較して、与えられたサイズのマイクロモータの力の出
力を増加する。このような改善された作動状態は、励起
中に圧電セラミック内に作られる共振モードエネルギー
の、スペーサ内への集中により生じる。
【００８３】スペーサ２６は、システムの共振モードに
影響しないのが好ましい。更に、与えられたパワ出力の
x方向運動に対して得られる最大振巾を達成するのが望
ましい。これらの目標は、極めて薄いスペーサを用いる
ことにより達成される。しかし、共振周波数の点で薄い
スペーサは、実用にするには、しばしば物理的に薄すぎ
る場合がある。
影響しないのが好ましい。更に、与えられたパワ出力の
x方向運動に対して得られる最大振巾を達成するのが望
ましい。これらの目標は、極めて薄いスペーサを用いる
ことにより達成される。しかし、共振周波数の点で薄い
スペーサは、実用にするには、しばしば物理的に薄すぎ
る場合がある。
【００８４】本発明の好ましい１実施の形態による、更
に実用的な解決方法は、スペーサの共振モードの２,３
又は４半波長に長さが、極めて殆ど著しいスペーサを利
用することである。スペーサ２６は、９９％アルミナで
製造されるのが好ましい。セラミックとスペーサとの材
料の違いにより、スペーサの共振モードの半波長は、同
じ周波数のセラミックでの半波長より約３倍短い。実用
上、約４−５mmの長さを有するセラミックスペーサが適
当と分っている。
に実用的な解決方法は、スペーサの共振モードの２,３
又は４半波長に長さが、極めて殆ど著しいスペーサを利
用することである。スペーサ２６は、９９％アルミナで
製造されるのが好ましい。セラミックとスペーサとの材
料の違いにより、スペーサの共振モードの半波長は、同
じ周波数のセラミックでの半波長より約３倍短い。実用
上、約４−５mmの長さを有するセラミックスペーサが適
当と分っている。
【００８５】図１−５と６に関連して上記した実施の形
態では、図１の圧電セラミック１０の励起は、圧電セラ
ミックの共振の近傍のＡＣ電圧により行われる。図７と
８に示す方法では、励起はパルス状単極電圧による。本
発明のこのパルス状励起の実施の形態では、電極１４,
１６,１８と２０は、図１の実施の形態の様に固定状
で、共に接続されていないで、下記する様に、必要な最
小ステップに応じて、違った方法で接続される。
態では、図１の圧電セラミック１０の励起は、圧電セラ
ミックの共振の近傍のＡＣ電圧により行われる。図７と
８に示す方法では、励起はパルス状単極電圧による。本
発明のこのパルス状励起の実施の形態では、電極１４,
１６,１８と２０は、図１の実施の形態の様に固定状
で、共に接続されていないで、下記する様に、必要な最
小ステップに応じて、違った方法で接続される。
【００８６】パルス方法が作動する原理が、図７に示さ
れる。この図では、電極１４と１８は、＋のＤＣ電圧で
励起され、電極１６と２０は、圧電セラミック１０の第
２面の電極に対し、一のＤＣ電圧で励起される。この励
起では、圧電セラミック１０の左側は、右側(図７では
大巾に誇張して示す)より長くなり、セラミック２６は
右側へ動く。勿論、電圧が取り去られると、セラミック
は、その元の位置に戻る。
れる。この図では、電極１４と１８は、＋のＤＣ電圧で
励起され、電極１６と２０は、圧電セラミック１０の第
２面の電極に対し、一のＤＣ電圧で励起される。この励
起では、圧電セラミック１０の左側は、右側(図７では
大巾に誇張して示す)より長くなり、セラミック２６は
右側へ動く。勿論、電圧が取り去られると、セラミック
は、その元の位置に戻る。
【００８７】しかし、本発明者は、図８に示す様な非対
称電圧パルスが電極に加えられると、その場合、ゼロに
戻る間に、物体は、セラミック２６と共に出発点には戻
らないということを発見した。パルスの下降時間は、立
ち上り時間の少くとも４倍も長いことが好ましい。１０
から５０ミリセコンドの合計パルス時間が望ましいが、
正確な時間は、圧電セラミックにより動かされる質量
と、ばね４４の力に依存する。実験状態では、１ミリセ
コンドの立上り時間と、１５ミリセコンドの下降時間
が、すばらしい結果をもたらした。この形状に対する最
小ステップは、パルス電圧に依存し、３０−１００ボル
トのピーク電圧に対し２−６nmから変動でき、質量の特
性増加により、１そう大きい質量には、１そう大きい最
小ステップを用いる。このモードは、大きな運動には、
一般に用いられないが、動かすべき物体の最終設置には
最も有用である。励起の極性を逆転したり、立ち上り時
間が遅く下降時間の早いパルスを適用すると、結果とし
て反対方向の移動が生じる。このモードでの物体の作動
は良く分っていないが、極めて小さい最小ステップが達
成される。
称電圧パルスが電極に加えられると、その場合、ゼロに
戻る間に、物体は、セラミック２６と共に出発点には戻
らないということを発見した。パルスの下降時間は、立
ち上り時間の少くとも４倍も長いことが好ましい。１０
から５０ミリセコンドの合計パルス時間が望ましいが、
正確な時間は、圧電セラミックにより動かされる質量
と、ばね４４の力に依存する。実験状態では、１ミリセ
コンドの立上り時間と、１５ミリセコンドの下降時間
が、すばらしい結果をもたらした。この形状に対する最
小ステップは、パルス電圧に依存し、３０−１００ボル
トのピーク電圧に対し２−６nmから変動でき、質量の特
性増加により、１そう大きい質量には、１そう大きい最
小ステップを用いる。このモードは、大きな運動には、
一般に用いられないが、動かすべき物体の最終設置には
最も有用である。励起の極性を逆転したり、立ち上り時
間が遅く下降時間の早いパルスを適用すると、結果とし
て反対方向の移動が生じる。このモードでの物体の作動
は良く分っていないが、極めて小さい最小ステップが達
成される。
【００８８】別の例として、電極のペアの１つのみが通
電され、他のペアは接地されるか、又は、浮いた状態と
される。
電され、他のペアは接地されるか、又は、浮いた状態と
される。
【００８９】モータのパルス状作動の別の例として、電
極１４と１６は、同じ電圧に通電され、電極１８と２０
は、反対極性を有する電圧に通電される。(又は、接地
されるか、浮いた状態とされる)。この様な通電も又、
結果として非常に小さい運動を生じる。
極１４と１６は、同じ電圧に通電され、電極１８と２０
は、反対極性を有する電圧に通電される。(又は、接地
されるか、浮いた状態とされる)。この様な通電も又、
結果として非常に小さい運動を生じる。
【００９０】この様なパルス状電圧で電極を励起する他
の形状では、他の最小ステップ値が与えられる。例え
ば、電極１４を＋パルスで励起し、電極１６を−のパル
スで励起すると(１方で電極１８と２０を接地するが、
それらを浮いた状態にする)、結果として最小ステップ
は約２−５nmとなる。電極１８と２０を、それぞれ＋と
−のパルスで励起し(１方、好ましくは、電極１４と１
６は、浮いた状態とする)すると、最小ステップは、５
−８nmとなる。電極１４と１８に１つの極性でパルスを
与え、電極２０は、反対極性でパルスを与えると(電極
１６は浮いた状態とする)同様な値の最小ステップが達
成される。
の形状では、他の最小ステップ値が与えられる。例え
ば、電極１４を＋パルスで励起し、電極１６を−のパル
スで励起すると(１方で電極１８と２０を接地するが、
それらを浮いた状態にする)、結果として最小ステップ
は約２−５nmとなる。電極１８と２０を、それぞれ＋と
−のパルスで励起し(１方、好ましくは、電極１４と１
６は、浮いた状態とする)すると、最小ステップは、５
−８nmとなる。電極１４と１８に１つの極性でパルスを
与え、電極２０は、反対極性でパルスを与えると(電極
１６は浮いた状態とする)同様な値の最小ステップが達
成される。
【００９１】別の例として、浮いた状態として上記した
電極は、接地できるが、しかし、この場合は、能率は低
下する。
電極は、接地できるが、しかし、この場合は、能率は低
下する。
【００９２】特に有用な差動モードでは、電極１４と２
０は＋のパルスを与えられ、電極１６と１８は接地され
るか、浮いた状態にされるか、又は、−のパルスを与え
られる。このモードでは、０.１−２nmの範囲の非常に
小さい最小運動が得られる。斜めの電極は、同じか、又
は、異なる振巾の電圧でパルスを与えられてもよい。
０は＋のパルスを与えられ、電極１６と１８は接地され
るか、浮いた状態にされるか、又は、−のパルスを与え
られる。このモードでは、０.１−２nmの範囲の非常に
小さい最小運動が得られる。斜めの電極は、同じか、又
は、異なる振巾の電圧でパルスを与えられてもよい。
【００９３】パルス状励起は、図８に示す形状で利用さ
れるのが好ましいが、前述のＳＵ６９３４９４の様な先
行技術の形状に応用しても有用なものである。このＳＵ
６９３４９４では、電極の各々は、別々に励起できる。
れるのが好ましいが、前述のＳＵ６９３４９４の様な先
行技術の形状に応用しても有用なものである。このＳＵ
６９３４９４では、電極の各々は、別々に励起できる。
【００９４】本発明によるモータの好ましい実施の形態
では、圧電セラミック１０は、先ず目標位置の近傍迄速
い運動を生じる様に、図１−５と６に関して説明した如
くＡＣ電圧で励起され、次いで、図７と８で述べた様に
パルス状電圧により励起される。この様な励起設備を含
むモータシステムの１実施の形態を９図のブロック図に
示す。
では、圧電セラミック１０は、先ず目標位置の近傍迄速
い運動を生じる様に、図１−５と６に関して説明した如
くＡＣ電圧で励起され、次いで、図７と８で述べた様に
パルス状電圧により励起される。この様な励起設備を含
むモータシステムの１実施の形態を９図のブロック図に
示す。
【００９５】９図に示す様に、コントロールシステム５
０は、コントローラ、例えば、１対の調整された電力供
給源５４と５６の通電をそれぞれ制御するマイクロコン
トローラ５２と、４つのスイッチ／モジュレータ回路５
８,６０,６２,６４を含む。各スイッチモジュレータ
は、電極１４,１６,１８又は２０の１つに接続される。
第２面の電極は、好ましくは、チューニングインダクタ
６６を介して接地される。
０は、コントローラ、例えば、１対の調整された電力供
給源５４と５６の通電をそれぞれ制御するマイクロコン
トローラ５２と、４つのスイッチ／モジュレータ回路５
８,６０,６２,６４を含む。各スイッチモジュレータ
は、電極１４,１６,１８又は２０の１つに接続される。
第２面の電極は、好ましくは、チューニングインダクタ
６６を介して接地される。
【００９６】マイクロコントローラ５２は、物体３０の
位置を示し、マイクロコントローラ５２へフィードバッ
クする位置インディケータ６８から、位置信号を受け取
るのが好ましい。マイクロコントローラ５２も又、ユー
ザインタフェース７０から位置(又は運動)及び任意に速
度コマンドを受けるのが好ましい。
位置を示し、マイクロコントローラ５２へフィードバッ
クする位置インディケータ６８から、位置信号を受け取
るのが好ましい。マイクロコントローラ５２も又、ユー
ザインタフェース７０から位置(又は運動)及び任意に速
度コマンドを受けるのが好ましい。
【００９７】作動中は、マイクロコントローラ５２は、
ユーザインタフェース７０から位置コマンドを受け、そ
れをインディケータ６８により示される実際の位置と比
較する。コマンドが運動コマンドの場合は、位置は、後
で比較する為にノートされるのみである。
ユーザインタフェース７０から位置コマンドを受け、そ
れをインディケータ６８により示される実際の位置と比
較する。コマンドが運動コマンドの場合は、位置は、後
で比較する為にノートされるのみである。
【００９８】マイクロコンピュータ５２は、要求される
運動の量をノートし、所定の最適化基準に基づいて、Ａ
Ｃ又はパルスモードが適切か否かや、物体がどの方向に
主として動くかを決定する。適切な信号がスイッチ／モ
ジュレータへ送られ、圧電セラミック１０が前述の様に
適切な励起形状で作動する様に、各電極へのＡＣ又はパ
ルス電圧(又は電圧なし又は接地)が発生される。移動す
べき残りの距離が適当なレベル以下に減じられると、マ
イクロコントローラ５２は、図７と８に関して前述した
様に適切なパルス励起を用いて高分解能(high resoluti
on)低速モードに切りかわる。高い位置精度が望まれる
場合、励起状態(excitation regime)における数回の変
化が適切であろう。物体３０が目標部位に到着すると、
電極の励起が終了する。
運動の量をノートし、所定の最適化基準に基づいて、Ａ
Ｃ又はパルスモードが適切か否かや、物体がどの方向に
主として動くかを決定する。適切な信号がスイッチ／モ
ジュレータへ送られ、圧電セラミック１０が前述の様に
適切な励起形状で作動する様に、各電極へのＡＣ又はパ
ルス電圧(又は電圧なし又は接地)が発生される。移動す
べき残りの距離が適当なレベル以下に減じられると、マ
イクロコントローラ５２は、図７と８に関して前述した
様に適切なパルス励起を用いて高分解能(high resoluti
on)低速モードに切りかわる。高い位置精度が望まれる
場合、励起状態(excitation regime)における数回の変
化が適切であろう。物体３０が目標部位に到着すると、
電極の励起が終了する。
【００９９】インダクタ６６は、圧電セラミック１０と
その関連配線の電気的共振を、圧電セラミック１０の機
械的共振と同じ周波数に同調するのに用いられる。電気
回路は、圧電セラミック１０の第１と第２面上の電極に
より大部分なりたっているので、このキャパシタンスを
「チューン−アウト」(Ｔune−out)し、システムの能率を
改善する為にインダクタを加えるのが望しい。
その関連配線の電気的共振を、圧電セラミック１０の機
械的共振と同じ周波数に同調するのに用いられる。電気
回路は、圧電セラミック１０の第１と第２面上の電極に
より大部分なりたっているので、このキャパシタンスを
「チューン−アウト」(Ｔune−out)し、システムの能率を
改善する為にインダクタを加えるのが望しい。
【０１００】以上システムの運動制御を閉ループシステ
ムについて述べたが、１層低い精度では、開放ループ作
動も可能である。閉ループ作動では、システムは約０.
５nmより高い精度を達成できると信じられる。開放ルー
プ作動では、運動の量は、かなり近接して見積りが可能
で、位置は、運動の合計量の約０.１％から１％以内に
制御される。
ムについて述べたが、１層低い精度では、開放ループ作
動も可能である。閉ループ作動では、システムは約０.
５nmより高い精度を達成できると信じられる。開放ルー
プ作動では、運動の量は、かなり近接して見積りが可能
で、位置は、運動の合計量の約０.１％から１％以内に
制御される。
【０１０１】本発明の好ましい実施の形態では、所望の
共振モード以外の共振モードを抑制することによりマイ
クロモータの効率を上げる為に少くとも１つの拘束部材
が用いられる。図３２は、２つの拘束部材が用いられる
形状を示し、図３３は、所望のモードに対するセラミッ
ク１０の誇張した寸法変形を示す図３２における様な形
状を図示するものである。圧電セラミック１０のプロフ
イルにしっかりと適合するようにした拘束部材３００と
３０２は、糸又はワイヤで作られ、圧電セラミックに、
のり付けされてもよい。別の例として、部材３００と３
０２は、プラスチック又は金属の成型物(molding)を含
んでもよい。部材３００と３０２は、所望の作動モード
に対するＸ方向でゼロ寸法変動の点、即ち、セラミック
１０の長さの約１／６と約５／６の点に位置するのが好
ましい。他のモードは、これらの点の１つ、又は、両方
で、寸法の変動を有し、したがって、抑圧される。この
様な形状では、スペーサ２６の運動巾は、拘束部材を有
しないマイクロモータで同じ入力パワに対して得られる
振巾と比較して、３０％迄増加することができる。別の
例として、一つの拘束部材、３００か３０２のみを用い
る場合もある。
共振モード以外の共振モードを抑制することによりマイ
クロモータの効率を上げる為に少くとも１つの拘束部材
が用いられる。図３２は、２つの拘束部材が用いられる
形状を示し、図３３は、所望のモードに対するセラミッ
ク１０の誇張した寸法変形を示す図３２における様な形
状を図示するものである。圧電セラミック１０のプロフ
イルにしっかりと適合するようにした拘束部材３００と
３０２は、糸又はワイヤで作られ、圧電セラミックに、
のり付けされてもよい。別の例として、部材３００と３
０２は、プラスチック又は金属の成型物(molding)を含
んでもよい。部材３００と３０２は、所望の作動モード
に対するＸ方向でゼロ寸法変動の点、即ち、セラミック
１０の長さの約１／６と約５／６の点に位置するのが好
ましい。他のモードは、これらの点の１つ、又は、両方
で、寸法の変動を有し、したがって、抑圧される。この
様な形状では、スペーサ２６の運動巾は、拘束部材を有
しないマイクロモータで同じ入力パワに対して得られる
振巾と比較して、３０％迄増加することができる。別の
例として、一つの拘束部材、３００か３０２のみを用い
る場合もある。
【０１０２】本発明の好ましい１実施の形態では、図３
４に示す様に、マイクロモータの出力を増し、スペーサ
に付勢される本体の運動をなめらかにする為に、剛性の
アーム３１０が、スペーサベアリングエッジと反対の圧
電セラミック１０の短エッジ部に取りつけられる。アー
ム３１０は、圧電セラミック１０の面に実質的に平行に
取り付けられ、アーム３１０の１端は、垂直部材３１４
を介してセラミック１０の短エッジ部４３に取り付ける
のが好ましい。物体３０に対し付勢される様になってい
るスペーサ３１２は、スペーサ２６が取り付けられるセ
ラミック１０のエッジ部の近くでアーム３１０の他端に
取り付けられる。
４に示す様に、マイクロモータの出力を増し、スペーサ
に付勢される本体の運動をなめらかにする為に、剛性の
アーム３１０が、スペーサベアリングエッジと反対の圧
電セラミック１０の短エッジ部に取りつけられる。アー
ム３１０は、圧電セラミック１０の面に実質的に平行に
取り付けられ、アーム３１０の１端は、垂直部材３１４
を介してセラミック１０の短エッジ部４３に取り付ける
のが好ましい。物体３０に対し付勢される様になってい
るスペーサ３１２は、スペーサ２６が取り付けられるセ
ラミック１０のエッジ部の近くでアーム３１０の他端に
取り付けられる。
【０１０３】図３４の実施の形態の可能な好ましい変形
例の形状はいくつかある。この変形例の１つでは、スペ
ーサ３１２は、セラミックが好ましく、１方、垂直部材
３１４は、アルミニュームで作られるのが好ましい。こ
の様な形状では、垂直部材３１４が、圧電セラミック１
０の第１面上の電極をショートしない様に特に注意を払
う必要がある。別の例として、垂直部材３１４はセラミ
ックとする。上述の形状では、垂直部材３１４は、短エ
ッジ部４３全体にそって取り付けるが、例えばセラミッ
クスペーサによって、短エッジ部４３の中央部だけに取
り付けてもよい。
例の形状はいくつかある。この変形例の１つでは、スペ
ーサ３１２は、セラミックが好ましく、１方、垂直部材
３１４は、アルミニュームで作られるのが好ましい。こ
の様な形状では、垂直部材３１４が、圧電セラミック１
０の第１面上の電極をショートしない様に特に注意を払
う必要がある。別の例として、垂直部材３１４はセラミ
ックとする。上述の形状では、垂直部材３１４は、短エ
ッジ部４３全体にそって取り付けるが、例えばセラミッ
クスペーサによって、短エッジ部４３の中央部だけに取
り付けてもよい。
【０１０４】図３又は５に示す形状において、ＡＣ電圧
による圧電セラミック１０の励起に関して上述した形状
の１つを利用すると、図３５に示す様にスペーサ２６
(１８０°位相差)に対するスペーサ３１２の位相外れ運
動を結果として生じる。その結果、物体３０に加わる力
は増加され、物体３０の運動は、この様なアームを用い
ないマイクロモータに比べてスムースになる。
による圧電セラミック１０の励起に関して上述した形状
の１つを利用すると、図３５に示す様にスペーサ２６
(１８０°位相差)に対するスペーサ３１２の位相外れ運
動を結果として生じる。その結果、物体３０に加わる力
は増加され、物体３０の運動は、この様なアームを用い
ないマイクロモータに比べてスムースになる。
【０１０５】別の例として、ここで述べる部材１０の他
の励起及び形状を、図３２−３５に示す装置に用いても
よい。
の励起及び形状を、図３２−３５に示す装置に用いても
よい。
【０１０６】本発明によるモータの好ましい１実施の形
態では、複数の圧電セラミックを、モータの力を増加
し、異なるユニットの間に存在する何らかの変動を減じ
る様に形成することができる。図１０に示すこれらの形
状の１つは、２つの圧電セラミック１０と１０'をタン
デム形状、即ち、２つのセラミックを、圧電セラミック
１０と１０'により誘起される運動方向にタンデム状に
取り付けた形状を含んでいる。２つの圧電セラミック
は、図９に示す制御システム５０の様な共通制御システ
ム、又は、別個の制御システムにより駆動される。明確
化の為に、制御システムと電気接続は図１０に示されて
いない。
態では、複数の圧電セラミックを、モータの力を増加
し、異なるユニットの間に存在する何らかの変動を減じ
る様に形成することができる。図１０に示すこれらの形
状の１つは、２つの圧電セラミック１０と１０'をタン
デム形状、即ち、２つのセラミックを、圧電セラミック
１０と１０'により誘起される運動方向にタンデム状に
取り付けた形状を含んでいる。２つの圧電セラミック
は、図９に示す制御システム５０の様な共通制御システ
ム、又は、別個の制御システムにより駆動される。明確
化の為に、制御システムと電気接続は図１０に示されて
いない。
【０１０７】図１０に示す様に、圧電セラミック１０と
１０'の中間に位置するスペーサユニット７４は、圧電
セラミックを支持し、かつ、分離する。４つのばね付側
部サポート７６と、２つのばね付端部サポート７８は、
図１−５の実施の形態で述べたのと大体同じ方法で圧電
セラミックの対を支持する。実際上、圧電セラミック１
０と１０'も又、好ましくは、スペーサユニット７４の
延長部と、ばね付サポート７６と７８によって、圧電セ
ラミックの面から垂直に移動することから拘束されてい
る。この様な拘束は、図１１に示されている。
１０'の中間に位置するスペーサユニット７４は、圧電
セラミックを支持し、かつ、分離する。４つのばね付側
部サポート７６と、２つのばね付端部サポート７８は、
図１−５の実施の形態で述べたのと大体同じ方法で圧電
セラミックの対を支持する。実際上、圧電セラミック１
０と１０'も又、好ましくは、スペーサユニット７４の
延長部と、ばね付サポート７６と７８によって、圧電セ
ラミックの面から垂直に移動することから拘束されてい
る。この様な拘束は、図１１に示されている。
【０１０８】図１１は、２×３ユニットタンデム／パラ
レル形状に形成された６つの圧電セラミックを示してい
る。図面的制約の為に、ばね付サポート及びスペーサユ
ニット７４を圧電セラミックに圧着する機構は示されて
いないが、好ましいサポート機構は、図１０に示すもの
である。２×４タンデム／パラレル形状の様な他の形状
も有用である。
レル形状に形成された６つの圧電セラミックを示してい
る。図面的制約の為に、ばね付サポート及びスペーサユ
ニット７４を圧電セラミックに圧着する機構は示されて
いないが、好ましいサポート機構は、図１０に示すもの
である。２×４タンデム／パラレル形状の様な他の形状
も有用である。
【０１０９】本発明にかかるモータの好ましい１実施の
形態では、図１０と１１に示す実施の形態に用いられる
圧電セラミックは、全て同じではない。この実施の形態
では、圧電セラミックの１つ、又は、それ以上は、ＰＺ
Ｔ−８(モーガンマトロック社(Ｍorgan Ｍatroc Ｉn
c．)製)であり、そして、１つ、又は、それ以上の圧電
セラミックはＰＺＴ−５Ｈ(モーガンマトロック社製)の
様な一層柔かい材料で作られる。この２つのタイプの材
料は、それらが同じxとy寸法を有し、各種圧電セラミッ
クの厚さを調節することにより、同じ共振や共振周波数
が得られる様に物理的に形成することができる。別の例
として、両材料に対して、同じ厚さを用いることもでき
る。この様な形状では、ソフト材料の一層広いＱによ
り、一層硬い材料でも一層柔い材料でも両者共、同じ周
波数で適当に励起されることが保証される様になる。
形態では、図１０と１１に示す実施の形態に用いられる
圧電セラミックは、全て同じではない。この実施の形態
では、圧電セラミックの１つ、又は、それ以上は、ＰＺ
Ｔ−８(モーガンマトロック社(Ｍorgan Ｍatroc Ｉn
c．)製)であり、そして、１つ、又は、それ以上の圧電
セラミックはＰＺＴ−５Ｈ(モーガンマトロック社製)の
様な一層柔かい材料で作られる。この２つのタイプの材
料は、それらが同じxとy寸法を有し、各種圧電セラミッ
クの厚さを調節することにより、同じ共振や共振周波数
が得られる様に物理的に形成することができる。別の例
として、両材料に対して、同じ厚さを用いることもでき
る。この様な形状では、ソフト材料の一層広いＱによ
り、一層硬い材料でも一層柔い材料でも両者共、同じ周
波数で適当に励起されることが保証される様になる。
【０１１０】一層柔い圧電セラミックが通電されると、
共振の振巾は、△xと△y両方で更に大きくなり、セラミ
ック２６が物体に接触する期間の部分(時間)は、一層硬
い圧電セラミックの場合よりも大きくなる。しかし、そ
の性質上、一層柔いセラミックが加える起動力の量は、
一層低く、又、運動の不均一性も低くなる。
共振の振巾は、△xと△y両方で更に大きくなり、セラミ
ック２６が物体に接触する期間の部分(時間)は、一層硬
い圧電セラミックの場合よりも大きくなる。しかし、そ
の性質上、一層柔いセラミックが加える起動力の量は、
一層低く、又、運動の不均一性も低くなる。
【０１１１】本発明の１実施の形態では、前のパラグラ
フで述べた様に、両タイプの圧電セラミックが用いられ
る場合、硬い圧電セラミックは静的摩擦や他の慣性力に
打ち勝つ様に作動し、柔い圧電セラミックは、硬い圧電
セラミックが用いられる時よりも、なめらかな停止及び
始動で、更になめらかで、正確な運動を与える様に作動
する。
フで述べた様に、両タイプの圧電セラミックが用いられ
る場合、硬い圧電セラミックは静的摩擦や他の慣性力に
打ち勝つ様に作動し、柔い圧電セラミックは、硬い圧電
セラミックが用いられる時よりも、なめらかな停止及び
始動で、更になめらかで、正確な運動を与える様に作動
する。
【０１１２】本発明の好ましい１実施の形態では、２つ
のタイプのセラミックは、互いに位相がずれる様に励起
される(１８０°位相差)。この様にして、２つのタイプ
の圧電セラミックは、実質的に独立して(励起サイクル
の違った部分で)作用し、２つのタイプの圧電セラミッ
クの異なる運動による摩擦は最小となる。本発明の好ま
しい実施の形態では、位相反転は、両セラミックに対
し、逆極性方向を有するセラミックスを用いることによ
り達成できる。別の例として、電圧は位相がずれる様に
加えることができる。セラミックスの反転位相操作は、
同一特性の２つの圧電セラミックスが用いられる時にも
有用である。
のタイプのセラミックは、互いに位相がずれる様に励起
される(１８０°位相差)。この様にして、２つのタイプ
の圧電セラミックは、実質的に独立して(励起サイクル
の違った部分で)作用し、２つのタイプの圧電セラミッ
クの異なる運動による摩擦は最小となる。本発明の好ま
しい実施の形態では、位相反転は、両セラミックに対
し、逆極性方向を有するセラミックスを用いることによ
り達成できる。別の例として、電圧は位相がずれる様に
加えることができる。セラミックスの反転位相操作は、
同一特性の２つの圧電セラミックスが用いられる時にも
有用である。
【０１１３】本発明の全ての利点を有するＸ−Ｙ運動も
又、可能である。
又、可能である。
【０１１４】図１２に、Ｘ−Ｙ運動を生じさせる１つの
形状を示す。
形状を示す。
【０１１５】完全なＸ−型断面９０は、圧電セラミック
材料で形成され、断面の大きい方の平坦内面上に形成さ
れたフロント及びバック電極を有する。図示しない内部
面(全部又は部分的に示される面に対する)は、面全体に
延びる単１電極を与えられている。これらの単１電極
は、本発明の好ましい実施の形態では、接地(又は、別
の例として、システムパワーサプライ共通リターンに接
続)されていて、図示されている電極は、前述の案にし
たがって作動される。この様な装置でＸ−Ｙテーブルを
構成するには、図１−５と１１に従って前述の様にセラ
ミックを保持し、セラミック２６に接触する平坦なテー
ブルを追加すればよい。同じ、又は、異なるセラミック
の、いくつかのこの様なＸ−型断面は、図１０と１１に
関して前述の平行−タンデム形状で用いてもよい。
材料で形成され、断面の大きい方の平坦内面上に形成さ
れたフロント及びバック電極を有する。図示しない内部
面(全部又は部分的に示される面に対する)は、面全体に
延びる単１電極を与えられている。これらの単１電極
は、本発明の好ましい実施の形態では、接地(又は、別
の例として、システムパワーサプライ共通リターンに接
続)されていて、図示されている電極は、前述の案にし
たがって作動される。この様な装置でＸ−Ｙテーブルを
構成するには、図１−５と１１に従って前述の様にセラ
ミックを保持し、セラミック２６に接触する平坦なテー
ブルを追加すればよい。同じ、又は、異なるセラミック
の、いくつかのこの様なＸ−型断面は、図１０と１１に
関して前述の平行−タンデム形状で用いてもよい。
【０１１６】図１３は、視覚的には、更に簡単ではある
が、それ程コンパクトではない第２の形状を示し、その
中では、図１−５で示した様な２つの圧電セラミック
が、１端でx運動と他端でy運動を達成する様に互にセメ
ント付されている。
が、それ程コンパクトではない第２の形状を示し、その
中では、図１−５で示した様な２つの圧電セラミック
が、１端でx運動と他端でy運動を達成する様に互にセメ
ント付されている。
【０１１７】本発明の実施の形態により構成され、図１
３の形状を用いるx−yテーブル１００は、図１４に簡素
化した形で示される。テーブル１００は、固定ベース１
０２とトップ１０４との間に、はさまれた、図１３の形
状の２つの圧電セラミックス１０よりなっている。サポ
ート１０６,１０８,１１０,１１２,１１４,と１１６,１
１８と１２０は、形は同様なもので、図１のサポート３
２,３４,３６と３８との作用をする。全てのサポート１
０６から１２０は、取付部材(明瞭化の為図示せず)上に
共に取り付けられるが、ベース１０２には取り付けられ
ない。しかし、取付部材とベース１０２の間でx方向へ
の摺動運動(矢印１２２で示す)を考慮に入れたスライダ
は設けられ、取付部材に取り付けるのが望ましい。
３の形状を用いるx−yテーブル１００は、図１４に簡素
化した形で示される。テーブル１００は、固定ベース１
０２とトップ１０４との間に、はさまれた、図１３の形
状の２つの圧電セラミックス１０よりなっている。サポ
ート１０６,１０８,１１０,１１２,１１４,と１１６,１
１８と１２０は、形は同様なもので、図１のサポート３
２,３４,３６と３８との作用をする。全てのサポート１
０６から１２０は、取付部材(明瞭化の為図示せず)上に
共に取り付けられるが、ベース１０２には取り付けられ
ない。しかし、取付部材とベース１０２の間でx方向へ
の摺動運動(矢印１２２で示す)を考慮に入れたスライダ
は設けられ、取付部材に取り付けるのが望ましい。
【０１１８】１セットのスライダ１２４,１２６,と１２
８が、矢印１３０で示すy方向に、トップ１０４を、取
付部材に対し運動させる為に設けられる。スライダ１２
４−１２８は、取付部材に取り付けられるのが好まし
い。
８が、矢印１３０で示すy方向に、トップ１０４を、取
付部材に対し運動させる為に設けられる。スライダ１２
４−１２８は、取付部材に取り付けられるのが好まし
い。
【０１１９】要約すると、取付部材は、上部及び下部圧
電セラミック１０用のサポートと、取付部材をベース１
０２に対しx方向に摺動させ、トップ１０４を取付部材
に対しy方向に摺動させるスライダを有する。
電セラミック１０用のサポートと、取付部材をベース１
０２に対しx方向に摺動させ、トップ１０４を取付部材
に対しy方向に摺動させるスライダを有する。
【０１２０】操作中は、下記圧電セラミックを作動させ
ると、それがx方向に動かされる。トップ１０４は、取
付部材に対するx方向の運動から、取付部材によって拘
束されているので、トップ１０４は、Ｘ方向に取付部材
と同じ量だけ移動する。この様にして、下部圧電セラミ
ックの作動により、トップ１０４のx方向運動が起され
る。上部圧電セラミックが作動されると、トップ１０４
は取付部材に対しy方向に動く。取付部材は、ベースに
対して、y方向のいかなる運動からも拘束されているの
で、トップ１０４は、ベース１０２に対して動く。
ると、それがx方向に動かされる。トップ１０４は、取
付部材に対するx方向の運動から、取付部材によって拘
束されているので、トップ１０４は、Ｘ方向に取付部材
と同じ量だけ移動する。この様にして、下部圧電セラミ
ックの作動により、トップ１０４のx方向運動が起され
る。上部圧電セラミックが作動されると、トップ１０４
は取付部材に対しy方向に動く。取付部材は、ベースに
対して、y方向のいかなる運動からも拘束されているの
で、トップ１０４は、ベース１０２に対して動く。
【０１２１】上部と下部の圧電セラミックの選択的作動
により、ベース１０２に対するトップ１０４のｘ−ｙ運
動が生じ、図１〜１１の実施の形態に対する上述の直線
運動の実施の形態の全ての利点を有することになる。圧
電セラミックの唯１つの作動は、結果として唯１つの方
向の運動を生じる。
により、ベース１０２に対するトップ１０４のｘ−ｙ運
動が生じ、図１〜１１の実施の形態に対する上述の直線
運動の実施の形態の全ての利点を有することになる。圧
電セラミックの唯１つの作動は、結果として唯１つの方
向の運動を生じる。
【０１２２】以上に概説した原理を用いることにより、
x,y,z運動又は、x,y,θ運動又は、複数の非直交軸に沿
う運動が、各軸に沿う運動を与える為に違ったセラミッ
クを用いて、可能となる。
x,y,z運動又は、x,y,θ運動又は、複数の非直交軸に沿
う運動が、各軸に沿う運動を与える為に違ったセラミッ
クを用いて、可能となる。
【０１２３】更に、異なるか、又は、同じ硬度の圧電セ
ラミックのタンデム及びシリーズ構成を用いると、直線
運動装置に関し、この様なタンデム機構に対し、図１０
と１１に関し述べたのと同様の改良が結果として得られ
る。
ラミックのタンデム及びシリーズ構成を用いると、直線
運動装置に関し、この様なタンデム機構に対し、図１０
と１１に関し述べたのと同様の改良が結果として得られ
る。
【０１２４】回転運動を達成するため本発明による圧電
セラミックの使用が図１５に示され、その中で、図１０
に示すのと同様な圧電セラミック１５０のタンデム形状
が、シリンダ１５２に従い、それを回転させる様になっ
ている。この様な形状では、セラミックスペーサ２６の
表面は、シリンダ１５２の表面に１致する凹形形状を有
するのが望ましい。図１−５に示すのと同様の単１圧電
セラミック、又は、どの様な数の円形に配設した圧電セ
ラミックでも、形状１５０のかわりに用いることができ
る。
セラミックの使用が図１５に示され、その中で、図１０
に示すのと同様な圧電セラミック１５０のタンデム形状
が、シリンダ１５２に従い、それを回転させる様になっ
ている。この様な形状では、セラミックスペーサ２６の
表面は、シリンダ１５２の表面に１致する凹形形状を有
するのが望ましい。図１−５に示すのと同様の単１圧電
セラミック、又は、どの様な数の円形に配設した圧電セ
ラミックでも、形状１５０のかわりに用いることができ
る。
【０１２５】円形運動及び球形の３軸心位置決めが必要
な場合、図１５のそれの様な形状が球体を回転し位置決
めするために、形状１５０と同様な３つの直交して配置
したセラミック構成体により変形して用いられる。も
し、回転のみ(３軸心位置決めはなし)が要求される場
合、２つの直交ドライバで充分であろう。この実施の形
態では、セラミック２６の外部表面は、球体の面にした
がう様に形成される。
な場合、図１５のそれの様な形状が球体を回転し位置決
めするために、形状１５０と同様な３つの直交して配置
したセラミック構成体により変形して用いられる。も
し、回転のみ(３軸心位置決めはなし)が要求される場
合、２つの直交ドライバで充分であろう。この実施の形
態では、セラミック２６の外部表面は、球体の面にした
がう様に形成される。
【０１２６】本発明を利用して、速度、精度、及び駆動
力の組合せの改良が可能である。唯単１のセラミックパ
ッド２６を利用することにより、過度の力が用いられた
場合割れが発生する先行技術に対し、一度大きな力を、
セラミックを物体３０に圧接するのに用いることができ
る。タンデム状セラミックスを用いると、駆動力や速度
の大きい上昇が思いがけなく結果として生じることがあ
る。一般的には、本発明では、圧電セラミックの同じ容
積に対して、一層大きい速度と駆動力が同時に得られ
る。
力の組合せの改良が可能である。唯単１のセラミックパ
ッド２６を利用することにより、過度の力が用いられた
場合割れが発生する先行技術に対し、一度大きな力を、
セラミックを物体３０に圧接するのに用いることができ
る。タンデム状セラミックスを用いると、駆動力や速度
の大きい上昇が思いがけなく結果として生じることがあ
る。一般的には、本発明では、圧電セラミックの同じ容
積に対して、一層大きい速度と駆動力が同時に得られ
る。
【０１２７】本発明者は、上述の実施の形態に示す様に
矩形の電極が用いられた場合、運動は完全に直線的では
ない、即ち、セラミック２６の運動の回転的性質のため
に、セラミックの１部のみが、作動中物体３０に接触す
るということを発見した。直線性は、例えば図１６に示
す様に電極を形成することにより改良できる。そして、
その場合、１４',１６',１８'及び２０'は、前の図に示
されるダッシュ無しの電極の直線用のものである。図１
６にサイン形の変動を示す１方、装置の直線性を改善す
る為に、他の電極形状を用いることも可能である。
矩形の電極が用いられた場合、運動は完全に直線的では
ない、即ち、セラミック２６の運動の回転的性質のため
に、セラミックの１部のみが、作動中物体３０に接触す
るということを発見した。直線性は、例えば図１６に示
す様に電極を形成することにより改良できる。そして、
その場合、１４',１６',１８'及び２０'は、前の図に示
されるダッシュ無しの電極の直線用のものである。図１
６にサイン形の変動を示す１方、装置の直線性を改善す
る為に、他の電極形状を用いることも可能である。
【０１２８】本発明の好ましい１実施の形態では、図３
６にその１例を示す様に、x軸にそって反対方向の物体
３０の運動に対し対称的運動を与える為に、複数の圧電
セラミックを有する構成が用いられる。この構成を用い
ると、実質的に同じ力と振巾がxと−x方向に加えられ
る。図３６に示す構成は、図中xとy方向で示すx−y平面
で同１の方位を有する２つの平行な圧電セラミック１０
と１０'を含む。
６にその１例を示す様に、x軸にそって反対方向の物体
３０の運動に対し対称的運動を与える為に、複数の圧電
セラミックを有する構成が用いられる。この構成を用い
ると、実質的に同じ力と振巾がxと−x方向に加えられ
る。図３６に示す構成は、図中xとy方向で示すx−y平面
で同１の方位を有する２つの平行な圧電セラミック１０
と１０'を含む。
【０１２９】図３６に示す様に、圧電セラミック１０と
１０'の各々は、１対の固定サポート３２と３４と、１
対の弾性サポート３６と３８によって運動を拘束されて
いる。サポート３２−３８は、x軸にそって実質的にゼ
ロ運動の点で、それぞれセラミックの長エッジ部４０と
４２及び４０'と４２'にそって、セラミック１０,１０'
と係合している。サポート３２−３８は、y軸にそって
摺動自在とするのが好ましい。
１０'の各々は、１対の固定サポート３２と３４と、１
対の弾性サポート３６と３８によって運動を拘束されて
いる。サポート３２−３８は、x軸にそって実質的にゼ
ロ運動の点で、それぞれセラミックの長エッジ部４０と
４２及び４０'と４２'にそって、セラミック１０,１０'
と係合している。サポート３２−３８は、y軸にそって
摺動自在とするのが好ましい。
【０１３０】固定サポート３２と３４は、長エッジ部４
０にそって圧電セラミック１０と係合し、一方、圧電セ
ラミック１０'では、固定サポート３２と３４が、長エ
ッジ部４２'と係合する。弾性サポート３６と３８は、
長エッジ部４２に沿って圧電セラミック１０と係合し、
一方、圧電セラミック１０'では、弾性サポート３６と
３８が、長エッジ部４０'にそって圧電セラミック１０'
と係合する。この構成では、１つの圧電セラミックによ
り与えられるＸと−Ｘ運動の間のどの様な差も、他の同
一ではあるが逆転された圧電セラミックにより補償され
るであろう。
０にそって圧電セラミック１０と係合し、一方、圧電セ
ラミック１０'では、固定サポート３２と３４が、長エ
ッジ部４２'と係合する。弾性サポート３６と３８は、
長エッジ部４２に沿って圧電セラミック１０と係合し、
一方、圧電セラミック１０'では、弾性サポート３６と
３８が、長エッジ部４０'にそって圧電セラミック１０'
と係合する。この構成では、１つの圧電セラミックによ
り与えられるＸと−Ｘ運動の間のどの様な差も、他の同
一ではあるが逆転された圧電セラミックにより補償され
るであろう。
【０１３１】本発明の好ましい実施の形態によるＸ軸に
そった対称運動を与える為の別の構成は、図３７に示さ
れている。図３７は、２つの実質的に同一の、つり合い
アセンブリ３２０と３４０を含む構成を図示する。アセ
ンブリ３２０は、ヒンジ３２６によりリンクされ、それ
ぞれヒンジ３２８と３２９により固定ベース(図示せず)
に取りつけられた２つの剛性部材３２２と３２４よりな
っている。対応するアセンブリ３４０が、それぞれヒン
ジ３２７,３４１及び３４２により固定ベースに取り付
けられている。
そった対称運動を与える為の別の構成は、図３７に示さ
れている。図３７は、２つの実質的に同一の、つり合い
アセンブリ３２０と３４０を含む構成を図示する。アセ
ンブリ３２０は、ヒンジ３２６によりリンクされ、それ
ぞれヒンジ３２８と３２９により固定ベース(図示せず)
に取りつけられた２つの剛性部材３２２と３２４よりな
っている。対応するアセンブリ３４０が、それぞれヒン
ジ３２７,３４１及び３４２により固定ベースに取り付
けられている。
【０１３２】ヒンジ３２６と３２７は、セラミックの面
に垂直な、圧電セラミック１０内の穴を貫通している。
ヒンジ３２６と３２７の穴は、短エッジ部にそって２つ
の電極の間、即ち、Ｘ軸にそって実質的にゼロ運動の点
で、それぞれ、電極１４と１６の間及び電極１８と２０
の間のスペース内に位置するのが好ましい。本発明の好
ましい実施の形態では、ヒンジ３２６と３２７は、それ
ぞれ、セラミック１０の長さの１／６と５／６だけ、短
エッジ部２８から離れている。
に垂直な、圧電セラミック１０内の穴を貫通している。
ヒンジ３２６と３２７の穴は、短エッジ部にそって２つ
の電極の間、即ち、Ｘ軸にそって実質的にゼロ運動の点
で、それぞれ、電極１４と１６の間及び電極１８と２０
の間のスペース内に位置するのが好ましい。本発明の好
ましい実施の形態では、ヒンジ３２６と３２７は、それ
ぞれ、セラミック１０の長さの１／６と５／６だけ、短
エッジ部２８から離れている。
【０１３３】各部材３２２は、セラミック１０の両面
に、２つのアーム３３０と３３１を有するのが好まし
く、各部材３２４は、セラミック１０の両面に２つのア
ーム３３４と３３５を含むのが好ましく、したがって、
セラミック１０はアーム３３０と３３１と、アーム３３
４と３３５の間に位置することになる。好ましくは、弾
性部材３３７と３３８は、部材３２２のアーム３３０と
３３１の間と、部材３２４のアーム３３４と３３５の間
に、それぞれ配置される。アセンブリ３２０の弾性部材
３３７と３３８は、セラミックの長さの約１／６の所で
圧電セラミック１０に対し弾性力を与え、アセンブリ３
４０の対応部材は、セラミック１０の長さの約５／６の
所でこの様な力を加える。
に、２つのアーム３３０と３３１を有するのが好まし
く、各部材３２４は、セラミック１０の両面に２つのア
ーム３３４と３３５を含むのが好ましく、したがって、
セラミック１０はアーム３３０と３３１と、アーム３３
４と３３５の間に位置することになる。好ましくは、弾
性部材３３７と３３８は、部材３２２のアーム３３０と
３３１の間と、部材３２４のアーム３３４と３３５の間
に、それぞれ配置される。アセンブリ３２０の弾性部材
３３７と３３８は、セラミックの長さの約１／６の所で
圧電セラミック１０に対し弾性力を与え、アセンブリ３
４０の対応部材は、セラミック１０の長さの約５／６の
所でこの様な力を加える。
【０１３４】１例としての構成では、圧電セラミック１
０は、長さ３０mm、巾７mm及び厚さ３mmのＰＺＴ−４で
作られる。この構成での弾性部材３３７と３３８は、６
０−７０のショアＡ硬度を有する長さ５mmで直径２．５
−３mmのシリコンシリンダである。弾性部材４４は長さ
５mm、直径２．５mmで、圧電セラミック１０の短エッジ
部４３に約５Ｎの力を加えることができる。図３又は５
に示す様に、ＡＣ２００−３００ボルトによる圧電セラ
ミックの励起に関連して上記の構成を用いると、０．１
−０．２マイクロメータの分解能と約４００mm／秒の最
大速度が与えられる。
０は、長さ３０mm、巾７mm及び厚さ３mmのＰＺＴ−４で
作られる。この構成での弾性部材３３７と３３８は、６
０−７０のショアＡ硬度を有する長さ５mmで直径２．５
−３mmのシリコンシリンダである。弾性部材４４は長さ
５mm、直径２．５mmで、圧電セラミック１０の短エッジ
部４３に約５Ｎの力を加えることができる。図３又は５
に示す様に、ＡＣ２００−３００ボルトによる圧電セラ
ミックの励起に関連して上記の構成を用いると、０．１
−０．２マイクロメータの分解能と約４００mm／秒の最
大速度が与えられる。
【０１３５】本発明の好ましい一実施の形態では、図１
７に示す電極構成が用いられる。この実施の形態では、
電極１４,１６,１８及び２０に加えて、追加電極１５０
が、圧電セラミック１０に加えられる。セラミック１０
の実質的に全長にわたって延在するのが好ましい電極１
５０は、ＤＣ電圧又は、他の電極に用いられる電圧のハ
ーモニックにより通電される。この様な通電の効果はセ
ラミック１０を伸ばし、動かすべき物体に対してのモー
タの事前ローディング(pre−loading)を行うことであ
る。ハーモニック励起を用いることにより、この事前ロ
ーディングは、セラミック２６と動かされる物体の間で
の接触時間を増す為に、他の電極の励起と同期すること
ができる。原理上では、この様なシステムから、ばね４
４を除くことが可能である一方、実際上は、何らかの弾
性ローディング(圧電セラミックよりもずっと応答がゆ
っくりしているもの)を用いるのが有用であり、それが
要求される場合さえある。図１８と１９の実施の形態か
らも、同様な作動が得られる。
７に示す電極構成が用いられる。この実施の形態では、
電極１４,１６,１８及び２０に加えて、追加電極１５０
が、圧電セラミック１０に加えられる。セラミック１０
の実質的に全長にわたって延在するのが好ましい電極１
５０は、ＤＣ電圧又は、他の電極に用いられる電圧のハ
ーモニックにより通電される。この様な通電の効果はセ
ラミック１０を伸ばし、動かすべき物体に対してのモー
タの事前ローディング(pre−loading)を行うことであ
る。ハーモニック励起を用いることにより、この事前ロ
ーディングは、セラミック２６と動かされる物体の間で
の接触時間を増す為に、他の電極の励起と同期すること
ができる。原理上では、この様なシステムから、ばね４
４を除くことが可能である一方、実際上は、何らかの弾
性ローディング(圧電セラミックよりもずっと応答がゆ
っくりしているもの)を用いるのが有用であり、それが
要求される場合さえある。図１８と１９の実施の形態か
らも、同様な作動が得られる。
【０１３６】単一及び多重セラミックモータの両方に適
した、別の取り付け方法が、図２０に示される。この取
り付け方法では、セラミックの中央部と、セラミック１
０の長手方向の１／６と５／６の点で、圧電セラミック
１０に穴が形成されている。これらの穴は、セラミック
１０の巾の２０％と３０％の間の直径を有するのが好ま
しい。約±１００マイクロメータのクリアランスを有す
るピン１５２は、その穴内に設置され、少なくとも一端
をレバ１５４,１５６及び１５８の一端に取り付けられ
ている。ピンは、セラミック１０内の速度に著しい音速
を有する材料で作られるのが望ましい。ピンは、金属又
はセラミック又は、他のどの様な適当な材料であっても
よい。
した、別の取り付け方法が、図２０に示される。この取
り付け方法では、セラミックの中央部と、セラミック１
０の長手方向の１／６と５／６の点で、圧電セラミック
１０に穴が形成されている。これらの穴は、セラミック
１０の巾の２０％と３０％の間の直径を有するのが好ま
しい。約±１００マイクロメータのクリアランスを有す
るピン１５２は、その穴内に設置され、少なくとも一端
をレバ１５４,１５６及び１５８の一端に取り付けられ
ている。ピンは、セラミック１０内の速度に著しい音速
を有する材料で作られるのが望ましい。ピンは、金属又
はセラミック又は、他のどの様な適当な材料であっても
よい。
【０１３７】本発明の好ましい実施の形態で用いられる
セラミック１０の共振モードに対して、セラミックは、
穴において、その長軸の方向でのみ運動できればよい。
中央の穴は、事実上、実質的に何ら運動をうけない。も
しレバの他端が固定物体１６０に回転自在に取り付けら
れていると、セラミック１０は、その長手方向の軸心沿
ってのみ動く様に拘束される。このため、ばね３６と３
８は省略することが可能となる。更に、ばね４４は、レ
バの１つを、物体の動く方向に付勢し、モータを動かす
べき物体に対して負荷する、ばね４４'と取りかえても
よい。レバの他のものを負荷するのは複数のこの様なば
ねを用いてもよい。
セラミック１０の共振モードに対して、セラミックは、
穴において、その長軸の方向でのみ運動できればよい。
中央の穴は、事実上、実質的に何ら運動をうけない。も
しレバの他端が固定物体１６０に回転自在に取り付けら
れていると、セラミック１０は、その長手方向の軸心沿
ってのみ動く様に拘束される。このため、ばね３６と３
８は省略することが可能となる。更に、ばね４４は、レ
バの１つを、物体の動く方向に付勢し、モータを動かす
べき物体に対して負荷する、ばね４４'と取りかえても
よい。レバの他のものを負荷するのは複数のこの様なば
ねを用いてもよい。
【０１３８】図２１に示す様な、２つの並列した圧電セ
ラミック部材１０と１０'の簡略化した取り付けに同じ
原理を適用することができる。この形状では、圧電セラ
ミック１０と１０'が、上述の方法を用いて５本のレバ
１６２,１６４,１６６,１６８及び１７０に取り付けら
れる。レバ１７０は、好ましくは、両セラミックの中央
に取り付けられ、その中心部がプレート１７２に固着さ
れた単一のレバである点に注意すべきである。他のレバ
は、一端が、セラミックの１つの内の穴に回動自在に取
りつけられ、他端は、プレート１７２に回動自在に取り
つけられている。セラミック１０と１０'は、それぞ
れ、その下端で、ばね４４により別々に負荷されてい
る。
ラミック部材１０と１０'の簡略化した取り付けに同じ
原理を適用することができる。この形状では、圧電セラ
ミック１０と１０'が、上述の方法を用いて５本のレバ
１６２,１６４,１６６,１６８及び１７０に取り付けら
れる。レバ１７０は、好ましくは、両セラミックの中央
に取り付けられ、その中心部がプレート１７２に固着さ
れた単一のレバである点に注意すべきである。他のレバ
は、一端が、セラミックの１つの内の穴に回動自在に取
りつけられ、他端は、プレート１７２に回動自在に取り
つけられている。セラミック１０と１０'は、それぞ
れ、その下端で、ばね４４により別々に負荷されてい
る。
【０１３９】別の形状では、セラミック１０と１０'
は、ばねで負荷されていない。しかし、垂直方向のみに
動く様に拘束されるプレート１７２は、セラミック１０
と１０'を動かすべき物体に対して負荷するために、そ
の下端で、ばね(図示せず)により負荷されている。これ
らの好ましい実施の形態のレバの原理を用いて、多くの
種類の取り付け方法が当業者により考えられるのは勿論
である。
は、ばねで負荷されていない。しかし、垂直方向のみに
動く様に拘束されるプレート１７２は、セラミック１０
と１０'を動かすべき物体に対して負荷するために、そ
の下端で、ばね(図示せず)により負荷されている。これ
らの好ましい実施の形態のレバの原理を用いて、多くの
種類の取り付け方法が当業者により考えられるのは勿論
である。
【０１４０】上述の様に、ピンに圧電セラミックを取り
付ける事の主要な利点は、セラミックの温度を有意義に
減少させることが出来る点で、それは、好ましい操作モ
ードでも熱い部位である取り付け点からの熱の伝導によ
り達成されるものである。特に、この方法を用いること
によりこれらの点の温度を、５０−８０℃から約３０℃
に迄減じることができることが発見されている。
付ける事の主要な利点は、セラミックの温度を有意義に
減少させることが出来る点で、それは、好ましい操作モ
ードでも熱い部位である取り付け点からの熱の伝導によ
り達成されるものである。特に、この方法を用いること
によりこれらの点の温度を、５０−８０℃から約３０℃
に迄減じることができることが発見されている。
【０１４１】セラミックからピンへの熱の伝導が良好な
場合、ピンの冷却効果が高められる。この様な状態を確
保する為に、ピンは穴の内壁をコートするエラストマの
様な熱伝導性で、比較的柔らかい材料内に、はめ込むべ
きである。この様な適切な材料の１つは、硬化剤を不充
分な量しか用いていないエポキシである。これらの材料
は、穴内でピンのわずかな部分的回転を吸収するのに充
分なだけ弾力性がある。本発明の好ましい一実施の形態
では、エポキシは、約４０％のＰＺＴ粉末(圧電セラミ
ック自体と同じ材料)と共に充填される。この様な充填
は、エポキシの音速を、圧電セラミックの音速にマッチ
させる助けとなる。
場合、ピンの冷却効果が高められる。この様な状態を確
保する為に、ピンは穴の内壁をコートするエラストマの
様な熱伝導性で、比較的柔らかい材料内に、はめ込むべ
きである。この様な適切な材料の１つは、硬化剤を不充
分な量しか用いていないエポキシである。これらの材料
は、穴内でピンのわずかな部分的回転を吸収するのに充
分なだけ弾力性がある。本発明の好ましい一実施の形態
では、エポキシは、約４０％のＰＺＴ粉末(圧電セラミ
ック自体と同じ材料)と共に充填される。この様な充填
は、エポキシの音速を、圧電セラミックの音速にマッチ
させる助けとなる。
【０１４２】又、動かされるべき装置の運動は、セラミ
ック２６が、動かされる物体と接触している時間の量に
基づいて見積もることができるということが、発見され
ている。この様な測定を容易にする為に、動かすべき物
体に面しているセラミックの面は、金属でコートされ、
この目的の為に、セラミック２６の側部迄のびているこ
のコーティングに電極が取り付けられている。動かされ
るべき物体は、金属(又は、金属コーティングを持つも
の)で、接触時間は、セラミック２６の金属コーティン
グと動かされるべき物体との間に短絡がある間の時間と
して計測される。
ック２６が、動かされる物体と接触している時間の量に
基づいて見積もることができるということが、発見され
ている。この様な測定を容易にする為に、動かすべき物
体に面しているセラミックの面は、金属でコートされ、
この目的の為に、セラミック２６の側部迄のびているこ
のコーティングに電極が取り付けられている。動かされ
るべき物体は、金属(又は、金属コーティングを持つも
の)で、接触時間は、セラミック２６の金属コーティン
グと動かされるべき物体との間に短絡がある間の時間と
して計測される。
【０１４３】図２２,２３と２４は、ＣＤリータ等のオ
プチカルディスクリーダで用いられる様に、セラミック
モータのステージの運動への応用を示している。この様
な装置では、ステージ１６０は、ロッド１６２の様な、
少なくとも１つのレールに取り付けられている。ステー
ジ１６０には、ステージ１６０に取り付けられたオプチ
カルリーダ(簡略化の為図示せず)が、それを通してオプ
チカルディスクを見る(そして読む)穴１６４が形成され
ている。
プチカルディスクリーダで用いられる様に、セラミック
モータのステージの運動への応用を示している。この様
な装置では、ステージ１６０は、ロッド１６２の様な、
少なくとも１つのレールに取り付けられている。ステー
ジ１６０には、ステージ１６０に取り付けられたオプチ
カルリーダ(簡略化の為図示せず)が、それを通してオプ
チカルディスクを見る(そして読む)穴１６４が形成され
ている。
【０１４４】図２２では、ステージ１６０は、２本のレ
ール１６２に取り付けられ、本明細書で述べるタイプの
１つであることが好ましいセラミックモータ１６６は、
レールにそってステージを移動させる様に、ステージ１
６０のエッジの１つと作動可能に連係している。
ール１６２に取り付けられ、本明細書で述べるタイプの
１つであることが好ましいセラミックモータ１６６は、
レールにそってステージを移動させる様に、ステージ１
６０のエッジの１つと作動可能に連係している。
【０１４５】図２３と２４で、ステージ１６０の一側
は、レールに載置され他の側は、ラック１７０を介して
ウォーム１６８に取り付けられている。ここで述べてい
るタイプの１つであることが好ましいセラミックモータ
１７２は、ウォームの一端に取り付けたホイール１７４
を駆動する。図２３と２４は、モータがホイールを駆動
する方法が異なっている。
は、レールに載置され他の側は、ラック１７０を介して
ウォーム１６８に取り付けられている。ここで述べてい
るタイプの１つであることが好ましいセラミックモータ
１７２は、ウォームの一端に取り付けたホイール１７４
を駆動する。図２３と２４は、モータがホイールを駆動
する方法が異なっている。
【０１４６】上述の全ての実施の形態において、セラミ
ックプレートとマイクロモータが係合している面との間
のスペーサは、プレートの長い方の寸法が実質的に係合
面に垂直になる様に、セラミックプレートの短エッジ部
の１つに、好ましくは、短エッジ部の中心部に取り付け
られている。最適化駆動運動は、セラミックプレートの
短エッジ部で生じるので、この構成は好ましいものであ
る。しかし、ある応用では、例えば、モータがスライド
と、スライドのハウジングの間に設置される時は、係合
表面に垂直な使用できないスペースは限られ、セラミッ
クプレートの長い寸法よりも短い場合もある。この問題
をさける為に、本発明者は、セラミックプレートの長い
寸法が実質的に係合面に平行で、一方、セラミックプレ
ートの短エッジで作り出される最適化運動が、尚利用さ
れる、別のセラミックマイクロモータを工夫した。
ックプレートとマイクロモータが係合している面との間
のスペーサは、プレートの長い方の寸法が実質的に係合
面に垂直になる様に、セラミックプレートの短エッジ部
の１つに、好ましくは、短エッジ部の中心部に取り付け
られている。最適化駆動運動は、セラミックプレートの
短エッジ部で生じるので、この構成は好ましいものであ
る。しかし、ある応用では、例えば、モータがスライド
と、スライドのハウジングの間に設置される時は、係合
表面に垂直な使用できないスペースは限られ、セラミッ
クプレートの長い寸法よりも短い場合もある。この問題
をさける為に、本発明者は、セラミックプレートの長い
寸法が実質的に係合面に平行で、一方、セラミックプレ
ートの短エッジで作り出される最適化運動が、尚利用さ
れる、別のセラミックマイクロモータを工夫した。
【０１４７】本発明のこの面によれば、セラミックスペ
ーサが、圧電プレートの長いエッジの一端に取り付けら
れ、長いエッジ部に実質的に平行な面に係合している。
その様に取り付けたスペーサは、セラミックプレートの
短エッジ部近くにあるので、スペーサは、実質的に、短
エッジ部の共振運動によって動く。このスペーサの運動
は、結果として、２者のどちらが拘束されているかによ
って、スペーサにより係合している面、又は、マイクロ
モータの、セラミックプレートの長軸に平行な運動とな
る。しかし、エッジ部の中央よりは、むしろ、プレート
の長エッジ部の端又は、その近くのスペーサの位置は、
スペーサに非対称的な運動を与え、それにより、係合表
面、又は、マイクロモータの一方向への運動は、異な
り、例えば、他の方向への対応する運動よりも、強さが
減じるか、又は、おそくなる。この様な、非対称性をさ
けるために、圧電セラミックプレートは、以下に詳述す
る様に、対になって用いるのが好ましい。
ーサが、圧電プレートの長いエッジの一端に取り付けら
れ、長いエッジ部に実質的に平行な面に係合している。
その様に取り付けたスペーサは、セラミックプレートの
短エッジ部近くにあるので、スペーサは、実質的に、短
エッジ部の共振運動によって動く。このスペーサの運動
は、結果として、２者のどちらが拘束されているかによ
って、スペーサにより係合している面、又は、マイクロ
モータの、セラミックプレートの長軸に平行な運動とな
る。しかし、エッジ部の中央よりは、むしろ、プレート
の長エッジ部の端又は、その近くのスペーサの位置は、
スペーサに非対称的な運動を与え、それにより、係合表
面、又は、マイクロモータの一方向への運動は、異な
り、例えば、他の方向への対応する運動よりも、強さが
減じるか、又は、おそくなる。この様な、非対称性をさ
けるために、圧電セラミックプレートは、以下に詳述す
る様に、対になって用いるのが好ましい。
【０１４８】表面２１０に係合するペア圧電マイクロモ
ータ２００の概略を示す図２５を参照する。前述のペア
をなしていない実施の形態における様に、表面２１０、
又は、マイクロモータ２００の運動は、他方の運動を可
能とする様に、用途に応じて拘束されている。マイクロ
モータ２００は、好ましくはアルミニュームのハウジン
グ２２０内に取り付けた２つの圧電セラミックプレート
２１２と２１４を有している。ハウジング２２０は、表
面２１０に押圧されているのが好ましい。プレート２１
２と２１４の外部短エッジ部、即ち、図２５のプレート
２１２の右エッジ部と、プレート２１４の圧エッジ部
は、セラミック材料等の比較的硬質の材料で形成するの
が望ましい水平サポート２２２によって支持されてい
る。プレート２１２と２１４の内方短エッジ部、即ち、
プレート２１２の左エッジと、プレート２１４の右エッ
ジ部は、硬質ゴム又はプラスチック材料で形成されるの
が好ましい弾性接続部材２２６によって支持されるのが
望ましい。プレート２１２と２１４は、部材２２６と同
じ材料、又は、好ましくは一層硬い材料で形成してもよ
い底部サポート２２４によって底部から支持される。
ータ２００の概略を示す図２５を参照する。前述のペア
をなしていない実施の形態における様に、表面２１０、
又は、マイクロモータ２００の運動は、他方の運動を可
能とする様に、用途に応じて拘束されている。マイクロ
モータ２００は、好ましくはアルミニュームのハウジン
グ２２０内に取り付けた２つの圧電セラミックプレート
２１２と２１４を有している。ハウジング２２０は、表
面２１０に押圧されているのが好ましい。プレート２１
２と２１４の外部短エッジ部、即ち、図２５のプレート
２１２の右エッジ部と、プレート２１４の圧エッジ部
は、セラミック材料等の比較的硬質の材料で形成するの
が望ましい水平サポート２２２によって支持されてい
る。プレート２１２と２１４の内方短エッジ部、即ち、
プレート２１２の左エッジと、プレート２１４の右エッ
ジ部は、硬質ゴム又はプラスチック材料で形成されるの
が好ましい弾性接続部材２２６によって支持されるのが
望ましい。プレート２１２と２１４は、部材２２６と同
じ材料、又は、好ましくは一層硬い材料で形成してもよ
い底部サポート２２４によって底部から支持される。
【０１４９】本発明の好ましい実施の形態では、好まし
くは、セラミックスペーサ２１６が、その左端部でプレ
ート２１２のトップ表面に取り付けられ、同様のスペー
サが、その右端部で、プレート２１４のトップ表面に取
り付けられている。スペーサ２１２と２１４は、マイク
ロモータ２００が、表面２１０に圧接されると、表面２
１０に作動可能に係合する。本発明の好ましい一実施の
形態では、ハウジング２２０は、少なくともスペーサ２
１６と２１８と係合した表面２１０の部位を孤立せしめ
表面２１０にダスト等の望ましくない堆積が生じるのを
防止するテフロン等の低摩擦材料で形成されるか、又
は、被覆されるのが好ましい保護フレーム２１５を有し
ている。
くは、セラミックスペーサ２１６が、その左端部でプレ
ート２１２のトップ表面に取り付けられ、同様のスペー
サが、その右端部で、プレート２１４のトップ表面に取
り付けられている。スペーサ２１２と２１４は、マイク
ロモータ２００が、表面２１０に圧接されると、表面２
１０に作動可能に係合する。本発明の好ましい一実施の
形態では、ハウジング２２０は、少なくともスペーサ２
１６と２１８と係合した表面２１０の部位を孤立せしめ
表面２１０にダスト等の望ましくない堆積が生じるのを
防止するテフロン等の低摩擦材料で形成されるか、又
は、被覆されるのが好ましい保護フレーム２１５を有し
ている。
【０１５０】４つの電極が、圧電セラミックプレート２
１２と２１４の各々の表面にメッキ付け、又は、取り付
けられ、矩形のチェッカーボードパターンを形成し、そ
の各々は、図１の電極１４,１６,１８と２０に関して前
述した様に実質的にフロント面の１／４を覆っている。
各圧電セラミックプレートのバック面は、図１に関して
前述の様に単一の電極(図示せず)で実質的に全面を覆わ
れている。図１の実施の形態の様に、斜めに位置する電
極は、４つの電極の交点の近傍に設置されるのが望まし
いワイヤ２３０によって電気的に接続されている。各セ
ラミックプレートのバック面は、接地されるのが望まし
い。別の例では、電極は、電極を形成するのに用いられ
るものと同様な印刷回路技術で接続することができる。
１２と２１４の各々の表面にメッキ付け、又は、取り付
けられ、矩形のチェッカーボードパターンを形成し、そ
の各々は、図１の電極１４,１６,１８と２０に関して前
述した様に実質的にフロント面の１／４を覆っている。
各圧電セラミックプレートのバック面は、図１に関して
前述の様に単一の電極(図示せず)で実質的に全面を覆わ
れている。図１の実施の形態の様に、斜めに位置する電
極は、４つの電極の交点の近傍に設置されるのが望まし
いワイヤ２３０によって電気的に接続されている。各セ
ラミックプレートのバック面は、接地されるのが望まし
い。別の例では、電極は、電極を形成するのに用いられ
るものと同様な印刷回路技術で接続することができる。
【０１５１】プレート２１２と２１４の電極は、ブロッ
ク図で図２５に示す励起回路によって駆動されるのが望
ましい。励起回路は、コントローラ、例えば、調整パワ
サプライ２４２スイッチ／モジュレータ回路２４０の通
電を制御するマイクロコントローラ２４４を含む。スイ
ッチ／モジュレータ２４０内のスイッチは、ワイヤ２３
４と２３６、又は、それに相当する印刷回路部分を介し
て、プレート２１２と２１４のフロント面上の電極の前
もって選ばれた各グループに接続される。セラミックプ
レート２１２と２１４のバック面の電極は、好ましく
は、増幅器２４６とコイル２４８を含む同調回路を介し
て接地される。
ク図で図２５に示す励起回路によって駆動されるのが望
ましい。励起回路は、コントローラ、例えば、調整パワ
サプライ２４２スイッチ／モジュレータ回路２４０の通
電を制御するマイクロコントローラ２４４を含む。スイ
ッチ／モジュレータ２４０内のスイッチは、ワイヤ２３
４と２３６、又は、それに相当する印刷回路部分を介し
て、プレート２１２と２１４のフロント面上の電極の前
もって選ばれた各グループに接続される。セラミックプ
レート２１２と２１４のバック面の電極は、好ましく
は、増幅器２４６とコイル２４８を含む同調回路を介し
て接地される。
【０１５２】以下に述べる特定の励起モードとは別に、
各セラミックプレート２１２と２１４上の電極は、与え
られた応用面により所望の特徴をもつマイクロモータ２
００を提供する為に相当に接続され、本発明のペアにな
っていない実施の形態で説明したいずれかのモードによ
り励起される様にしてもよい。同様に、セラミックスペ
ーサ２１４と２１６は、前述の実施の形態における様
に、比較的柔らかいか、又は、比較的硬いセラミックで
形成してもよい。しかし、プレート２１２上の電極の励
起は、以下に述べる様に、表面２１０に対して同じ水平
方向にスペーサ２１６と２１８の運動を得る様に、プレ
ート２１４上の電極の励起に対し反転する必要がある。
各セラミックプレート２１２と２１４上の電極は、与え
られた応用面により所望の特徴をもつマイクロモータ２
００を提供する為に相当に接続され、本発明のペアにな
っていない実施の形態で説明したいずれかのモードによ
り励起される様にしてもよい。同様に、セラミックスペ
ーサ２１４と２１６は、前述の実施の形態における様
に、比較的柔らかいか、又は、比較的硬いセラミックで
形成してもよい。しかし、プレート２１２上の電極の励
起は、以下に述べる様に、表面２１０に対して同じ水平
方向にスペーサ２１６と２１８の運動を得る様に、プレ
ート２１４上の電極の励起に対し反転する必要がある。
【０１５３】圧電セラミックプレート２１２と２１４の
好ましいx−y共振モードを示す、マイクロモータ２００
の簡略化した概略図を示す図２６を参照する。図２６に
示す様に、プレート２１２と２１４の電極は、２つのグ
ループの電極、即ち、電極２５４と２５６に分けられ
る。電極２５４に加えられる励起電圧は、一般に電極２
５６に加えられる電圧と反対極性のものである。即ち、
電極２５６が負の電圧に帯電されると電極２５４は正の
電圧に帯電され、逆も又同様である。
好ましいx−y共振モードを示す、マイクロモータ２００
の簡略化した概略図を示す図２６を参照する。図２６に
示す様に、プレート２１２と２１４の電極は、２つのグ
ループの電極、即ち、電極２５４と２５６に分けられ
る。電極２５４に加えられる励起電圧は、一般に電極２
５６に加えられる電圧と反対極性のものである。即ち、
電極２５６が負の電圧に帯電されると電極２５４は正の
電圧に帯電され、逆も又同様である。
【０１５４】スペーサ２１６は、プレート２１２の左端
に取り付けられ、一方、スペーサ２１８は、プレート２
１４の右端に取り付けられているので、図２６の様な励
起方法は、スペーサ２１６と２１８の、Ｘ軸にそって同
方向への移動、即ち、２つのスペーサがＹ軸にそって同
じ方向へ、即ち上又は下へ動く場合、左又は右への移動
となる。この様に、スペーサ２１６と２１８は、希望通
り表面２１０に対して、常に同じ方向に移動することに
なる。この励起方法に応答する圧電セラミック２１２と
２１４のＸとＹ共振モードの大略のグラフをプレート２
１２と２１４の下に略式に示す。図２６に更に示す様
に、底部サポート２２４は、Ｙ軸に沿う運動、即ち、△
yが実質的にゼロである、プレート２１２と２１４上の
点の下に位置するのが好ましい。これにより、マイクロ
モータ２００の安定性は改善され、y軸にそってマイク
ロモータ２００により得られる振幅は最大となる。
に取り付けられ、一方、スペーサ２１８は、プレート２
１４の右端に取り付けられているので、図２６の様な励
起方法は、スペーサ２１６と２１８の、Ｘ軸にそって同
方向への移動、即ち、２つのスペーサがＹ軸にそって同
じ方向へ、即ち上又は下へ動く場合、左又は右への移動
となる。この様に、スペーサ２１６と２１８は、希望通
り表面２１０に対して、常に同じ方向に移動することに
なる。この励起方法に応答する圧電セラミック２１２と
２１４のＸとＹ共振モードの大略のグラフをプレート２
１２と２１４の下に略式に示す。図２６に更に示す様
に、底部サポート２２４は、Ｙ軸に沿う運動、即ち、△
yが実質的にゼロである、プレート２１２と２１４上の
点の下に位置するのが好ましい。これにより、マイクロ
モータ２００の安定性は改善され、y軸にそってマイク
ロモータ２００により得られる振幅は最大となる。
【０１５５】本発明の好ましい一実施の形態による、電
極２５４と２５６に設けられマイクロコントローラ２４
４(図２５)により制御されるパルス状励起信号を略式に
示す図２７を参照する。図２７の励起信号は、スペーサ
の、表面２１０との接触を解除する様に作動する、所定
のＤＣ電圧の間隔により分けられた駆動励起電圧のパル
スからなっている。図２７では、励起電圧の最高ピーク
と最低ピークの間の電圧の差は“Ａ"で示され、パルス
間のＤＣ電圧は“Ｂ"で示される。上述のペアでないマ
イクロモータにも有用な、本発明のこの実施の形態で
は、励起信号のパルスレートも実質的に、マイクロモー
タに係合する物体の自己共振周波数によるものである。
極２５４と２５６に設けられマイクロコントローラ２４
４(図２５)により制御されるパルス状励起信号を略式に
示す図２７を参照する。図２７の励起信号は、スペーサ
の、表面２１０との接触を解除する様に作動する、所定
のＤＣ電圧の間隔により分けられた駆動励起電圧のパル
スからなっている。図２７では、励起電圧の最高ピーク
と最低ピークの間の電圧の差は“Ａ"で示され、パルス
間のＤＣ電圧は“Ｂ"で示される。上述のペアでないマ
イクロモータにも有用な、本発明のこの実施の形態で
は、励起信号のパルスレートも実質的に、マイクロモー
タに係合する物体の自己共振周波数によるものである。
【０１５６】マイクロモータにより駆動される物体の代
表的共振周波数、例えば、３００Ｈz程度の周波数は、
一般に、使用される駆動ＡＣ周波数よりもずっと低いの
で、各パルスは、実質的に、いくつかの駆動ＡＣピリオ
ドを含む。パルス間で電極２５４と２５６(図２５)に加
えられたＤＣ電圧Ｂは、電極２５４か２５６のどちらが
駆動されるかによって一般に駆動周波数のボトムピーク
より低いか、又は、駆動周波数のトップピークより高い
ので、スペーサ２１６と２１８は、パルス間で、表面２
１０から引きはなされる。この様にして、駆動された物
体は、パルス間で自律的に動く。励起信号のパルスレー
トと、係合物体の自己共振との間の相互関係は、駆動パ
ルスと、それに対する駆動物体の応答の間の破壊的干渉
を防止する。かくして、最適の駆動効果が得られる。
表的共振周波数、例えば、３００Ｈz程度の周波数は、
一般に、使用される駆動ＡＣ周波数よりもずっと低いの
で、各パルスは、実質的に、いくつかの駆動ＡＣピリオ
ドを含む。パルス間で電極２５４と２５６(図２５)に加
えられたＤＣ電圧Ｂは、電極２５４か２５６のどちらが
駆動されるかによって一般に駆動周波数のボトムピーク
より低いか、又は、駆動周波数のトップピークより高い
ので、スペーサ２１６と２１８は、パルス間で、表面２
１０から引きはなされる。この様にして、駆動された物
体は、パルス間で自律的に動く。励起信号のパルスレー
トと、係合物体の自己共振との間の相互関係は、駆動パ
ルスと、それに対する駆動物体の応答の間の破壊的干渉
を防止する。かくして、最適の駆動効果が得られる。
【０１５７】セラミックプレート２１２と２１４上の、
別の電極形状を略式に示す図２８を参照する。本発明に
よるこの実施の形態では、追加的電極２６０が、プレー
ト２１２と２１４の上部及び下部エッジに設けられる。
電極２６０は、駆動電極２５６(図２６)で用いられたの
と同じ励起電圧により励起されるのが好ましい。この形
状では、Ｙ軸に沿うスペーサ２１６と２１８の運動振幅
は、スペーサの上に略示する様に、Ｘ軸にそうスペーサ
の運動振幅よりも高いということを理解する必要があ
る。この多少角度のついた楕円状の運動は、図２６のス
ペーサの実質的な円形運動に比して(スペーサ上に略図
的に示す)、この様な運動は、スペーサ２１６,２１８間
の、面２１０との接触時間を増すので、スペーサと表面
２１０との間の、一層大きい駆動力と索引力をマイクロ
モータ２００に与える。
別の電極形状を略式に示す図２８を参照する。本発明に
よるこの実施の形態では、追加的電極２６０が、プレー
ト２１２と２１４の上部及び下部エッジに設けられる。
電極２６０は、駆動電極２５６(図２６)で用いられたの
と同じ励起電圧により励起されるのが好ましい。この形
状では、Ｙ軸に沿うスペーサ２１６と２１８の運動振幅
は、スペーサの上に略示する様に、Ｘ軸にそうスペーサ
の運動振幅よりも高いということを理解する必要があ
る。この多少角度のついた楕円状の運動は、図２６のス
ペーサの実質的な円形運動に比して(スペーサ上に略図
的に示す)、この様な運動は、スペーサ２１６,２１８間
の、面２１０との接触時間を増すので、スペーサと表面
２１０との間の、一層大きい駆動力と索引力をマイクロ
モータ２００に与える。
【０１５８】圧電セラミックプレート２１２と２１４
の、別の例として、取り付け構成を図示する図２９を参
照する。水平サポート２２２と、接続部材２２６に加え
て、プレート２１２と２１４が、プレート２１２と２１
４の下で、その間にあるハウジング２２０(図２５)に取
り付けたベース２６６に支持されている。プレート２１
２と２１４も又、複数の、好ましくは弾力性のホルダ２
６２により支持されている。各ホルダ２６２の一端は、
ハウジング２２０に固着した各マウント２６５に回動自
在に取り付けられ、一方、各ホルダ２６２の他端は、プ
レート２１２又は、２１４の各穴を貫通する各ピン２６
４に回動自在に取り付けられている。４つのピン２６４
が、Ｙ軸に沿う振幅が、上述の様に実質的にゼロである
点で、各プレートに２本ずつ、プレート２１２と２１４
に取り付けられるのが望ましい。好ましい実施の形態で
は、２つのホルダ２６２が、プレート２１２又は、２１
４の各側に１つ、各ピン２６４に取り付けられる。弾力
性のある底部サポート２６３が、各ホルダ２６２の下端
とプレート２１２又は、プレート２１４の底部エッジと
の間に取りつけられるのが好ましい。上述の様な最適の
位置にプレート２１２と２１４を支持するホルダ２６２
を設けると、マイクロモータ２００の安定性が改良され
る。スペーサ２６２は、Ｙ軸にそう圧電プレート２１２
と２１４との駆動運動を許す為に、図２９に示す様に、
角度をつけて曲げるのが好ましい。
の、別の例として、取り付け構成を図示する図２９を参
照する。水平サポート２２２と、接続部材２２６に加え
て、プレート２１２と２１４が、プレート２１２と２１
４の下で、その間にあるハウジング２２０(図２５)に取
り付けたベース２６６に支持されている。プレート２１
２と２１４も又、複数の、好ましくは弾力性のホルダ２
６２により支持されている。各ホルダ２６２の一端は、
ハウジング２２０に固着した各マウント２６５に回動自
在に取り付けられ、一方、各ホルダ２６２の他端は、プ
レート２１２又は、２１４の各穴を貫通する各ピン２６
４に回動自在に取り付けられている。４つのピン２６４
が、Ｙ軸に沿う振幅が、上述の様に実質的にゼロである
点で、各プレートに２本ずつ、プレート２１２と２１４
に取り付けられるのが望ましい。好ましい実施の形態で
は、２つのホルダ２６２が、プレート２１２又は、２１
４の各側に１つ、各ピン２６４に取り付けられる。弾力
性のある底部サポート２６３が、各ホルダ２６２の下端
とプレート２１２又は、プレート２１４の底部エッジと
の間に取りつけられるのが好ましい。上述の様な最適の
位置にプレート２１２と２１４を支持するホルダ２６２
を設けると、マイクロモータ２００の安定性が改良され
る。スペーサ２６２は、Ｙ軸にそう圧電プレート２１２
と２１４との駆動運動を許す為に、図２９に示す様に、
角度をつけて曲げるのが好ましい。
【０１５９】プレート２１２と２１４の別の取り付け構
成を示す図３０を参照する。この構成では、図２９のピ
ン２６４と同様な複数のピン２６８が、上述の様に運動
の振巾が実質上ゼロである位置でプレート２１２と２１
４に取り付けられている。この様に、上述の共振モード
によれば、３本のピン２６８を各プレートに取り付けて
もよい。スチールばねであるのが好ましい、少くとも１
つのばね２７０が図３０に示す様にピン２６８に取り付
られている。ばね２７０の端部は、ばね７０が、水平サ
ポート２２２に取り付けられるのが好ましいボビン２７
２の間に伸張される様に、ハウジング２２０内で、ねじ
２７４の調節用に接続されるのが好ましい。このばねの
伸張は、又、水平サポート２２２をプレート２１２と２
１４の外部短エッジ部に付勢し、圧電プレートを更に良
好に支持する。ねじ２７４を用いて調整できる、ばね７
０の張力は、y軸に沿う運動に対してプレート２１２と
２１４の弾力を制御する。この様にして、マイクロモー
タ２００のけん引力、速度及び力が制御できる。
成を示す図３０を参照する。この構成では、図２９のピ
ン２６４と同様な複数のピン２６８が、上述の様に運動
の振巾が実質上ゼロである位置でプレート２１２と２１
４に取り付けられている。この様に、上述の共振モード
によれば、３本のピン２６８を各プレートに取り付けて
もよい。スチールばねであるのが好ましい、少くとも１
つのばね２７０が図３０に示す様にピン２６８に取り付
られている。ばね２７０の端部は、ばね７０が、水平サ
ポート２２２に取り付けられるのが好ましいボビン２７
２の間に伸張される様に、ハウジング２２０内で、ねじ
２７４の調節用に接続されるのが好ましい。このばねの
伸張は、又、水平サポート２２２をプレート２１２と２
１４の外部短エッジ部に付勢し、圧電プレートを更に良
好に支持する。ねじ２７４を用いて調整できる、ばね７
０の張力は、y軸に沿う運動に対してプレート２１２と
２１４の弾力を制御する。この様にして、マイクロモー
タ２００のけん引力、速度及び力が制御できる。
【０１６０】マイクロモータ２００を、比較的薄い物体
２７８と動作可能に係合する為の好ましい１実施の形態
を概略図で示す図３１を参照する。一般に、マイクロモ
ータが薄い物体に係合する場合、モータにより物体に加
えられるパルス力は、係合部位で物体に僅かに損傷を与
えるが曲げることが認められる。そこで、本発明者は、
この問題を最小化するカウンタベアリング構成２８０を
工夫した。この本発明の好ましい１実施の形態では、カ
ウンタベアリング構成２８０は、コネクタ２９０を介し
て、マイクロモータ２００のハウジング２２０に固着さ
れるのが好ましいハウジング２８２を含む。ハウジング
２８２内の少くとも１つのベアリング２８４が、スペー
サ２１６と２１８により、物体２７８のフロント面に加
えられる力に対して、物体２７８のバック面(即ち、マ
イクロモータ２００により係合していない表面)に対し
て、剛直な支持を与える。ベアリング２７８は、当業者
に公知のどの様なベアリング、例えば、金属シリンダで
あってもよい。
２７８と動作可能に係合する為の好ましい１実施の形態
を概略図で示す図３１を参照する。一般に、マイクロモ
ータが薄い物体に係合する場合、モータにより物体に加
えられるパルス力は、係合部位で物体に僅かに損傷を与
えるが曲げることが認められる。そこで、本発明者は、
この問題を最小化するカウンタベアリング構成２８０を
工夫した。この本発明の好ましい１実施の形態では、カ
ウンタベアリング構成２８０は、コネクタ２９０を介し
て、マイクロモータ２００のハウジング２２０に固着さ
れるのが好ましいハウジング２８２を含む。ハウジング
２８２内の少くとも１つのベアリング２８４が、スペー
サ２１６と２１８により、物体２７８のフロント面に加
えられる力に対して、物体２７８のバック面(即ち、マ
イクロモータ２００により係合していない表面)に対し
て、剛直な支持を与える。ベアリング２７８は、当業者
に公知のどの様なベアリング、例えば、金属シリンダで
あってもよい。
【０１６１】カウンタベアリング構成２８０の特に好ま
しい１実施の形態では、ベアリング２８４は、プレート
２１２及び２１４と同様な圧電セラミックを有する。こ
の実施の形態では、接地電極(図示せず)が、実質的にベ
アリング２８４の１平坦面を覆い、一方、ベアリング２
８４の他の表面が、それぞれ実質的に表面の１／２を覆
っている２つの別々の電極２８６と２８８を有してい
る。電極２８６と２８８が、図３１に示す様に、即ち、
互に重ねて形成され、前述の様にＡＣ電圧で励起されて
いる場合、ベアリング２８４は、y軸に沿う共振周波数
で発振する。ベアリング２８４が、プレート２１２と２
１４のy軸周波数で適切な方向、即ち、スペーサ２１６
と２１８が下の場合は上へ、そして、スペーサが上の場
合は下へ駆動される場合、それは、マイクロモータ２０
０により加えられる力に対し、極めて能率的なカウンタ
ベアリングを提供する。適切な構造上の調整をもつ本発
明のこの実施の形態は、上述のペアでないマイクロモー
タにも同様に適当なものであることを理解すべきであ
る。
しい１実施の形態では、ベアリング２８４は、プレート
２１２及び２１４と同様な圧電セラミックを有する。こ
の実施の形態では、接地電極(図示せず)が、実質的にベ
アリング２８４の１平坦面を覆い、一方、ベアリング２
８４の他の表面が、それぞれ実質的に表面の１／２を覆
っている２つの別々の電極２８６と２８８を有してい
る。電極２８６と２８８が、図３１に示す様に、即ち、
互に重ねて形成され、前述の様にＡＣ電圧で励起されて
いる場合、ベアリング２８４は、y軸に沿う共振周波数
で発振する。ベアリング２８４が、プレート２１２と２
１４のy軸周波数で適切な方向、即ち、スペーサ２１６
と２１８が下の場合は上へ、そして、スペーサが上の場
合は下へ駆動される場合、それは、マイクロモータ２０
０により加えられる力に対し、極めて能率的なカウンタ
ベアリングを提供する。適切な構造上の調整をもつ本発
明のこの実施の形態は、上述のペアでないマイクロモー
タにも同様に適当なものであることを理解すべきであ
る。
【０１６２】マイクロモータ２００は、１つのプレート
２１２と、１つのプレート２１４を有するのみであると
述べたが、複数対の圧電プレート２１２と２１４を用い
る図２５−３１の実施の形態の変形も、本発明の範囲内
にあることを了解すべきである。この様な場合、対のプ
レートは、互に平行に取り付けるのが好ましい。
２１２と、１つのプレート２１４を有するのみであると
述べたが、複数対の圧電プレート２１２と２１４を用い
る図２５−３１の実施の形態の変形も、本発明の範囲内
にあることを了解すべきである。この様な場合、対のプ
レートは、互に平行に取り付けるのが好ましい。
【０１６３】本発明のいくつかの好ましい実施の形態で
は、圧電セラミック１０がそのリード／ライトヘッドを
動かしたり位置決めするのにディスクドライブにおいて
利用される。この様な形状は、図３８−４１に示され
る。図３８は、リード／ライトヘッドを働かす為の圧電
マイクロモータを含むディスクドライブの略式ブロック
図である。ディスクドライブ３５０は軸心３５４を中心
とした回転自在のディスク３５２とリード／ライトアセ
ンブリ３６０とを収容している。リード／ライトアセン
ブリ３６０は、シャフト３７２を中心として回動自在の
アーム３７０と、アーム３７０をシャフト３７２を中心
として回動せしめるのに利用する圧電セラミック１０よ
りなる。ディスク３５２のスキヤニングは、アーム３７
０を軸３７２を中心として回転させると共に、ディスク
３５２を軸３５４を中心として回転させることにより行
われる。ディスク３５２上の読み取り又は、書き込み
は、当業者に公知のどの様なリード／ライトヘッドであ
ってもよく、アーム３７０の端部に取り付けたリード／
ライトヘッド３７４を介して行われる。
は、圧電セラミック１０がそのリード／ライトヘッドを
動かしたり位置決めするのにディスクドライブにおいて
利用される。この様な形状は、図３８−４１に示され
る。図３８は、リード／ライトヘッドを働かす為の圧電
マイクロモータを含むディスクドライブの略式ブロック
図である。ディスクドライブ３５０は軸心３５４を中心
とした回転自在のディスク３５２とリード／ライトアセ
ンブリ３６０とを収容している。リード／ライトアセン
ブリ３６０は、シャフト３７２を中心として回動自在の
アーム３７０と、アーム３７０をシャフト３７２を中心
として回動せしめるのに利用する圧電セラミック１０よ
りなる。ディスク３５２のスキヤニングは、アーム３７
０を軸３７２を中心として回転させると共に、ディスク
３５２を軸３５４を中心として回転させることにより行
われる。ディスク３５２上の読み取り又は、書き込み
は、当業者に公知のどの様なリード／ライトヘッドであ
ってもよく、アーム３７０の端部に取り付けたリード／
ライトヘッド３７４を介して行われる。
【０１６４】図３９は、リード／ライトヘッド３６０の
詳細図である。図３９に示す様に、上述の形状のいずれ
の形状でも取ることができる圧電セラミック１０は、１
対のスルーマウント３８５と３８６を介して、固定ベー
ス(図示せず)に摺動自在に取り付けた部材に固着した取
りつけるのが好ましい。圧電セラミック１０は、固定ベ
ース(図示せず)内の固定部材に押圧するのが好ましい弾
性部材４４を介してアーム３７０の剛性部材３８０に対
して弾性的に付勢される。上述の励起形状の１つにより
励起されると、圧電セラミック１０は、剛性部材３８０
に対して付勢されているスペーサ２６を、通電形状によ
って、Ｘ又は−Ｘ方向に動かす。剛性部材３８０を介し
てのスペーサ２６とアーム３７０との間の相対運動は、
アーム３７０のシャフト３７２を中心とする回動を生じ
る。その結果、リード／ライトヘッド３７４は、大略デ
ィスク３５の半径に接線をなすθ又は−θ方向に動く。
詳細図である。図３９に示す様に、上述の形状のいずれ
の形状でも取ることができる圧電セラミック１０は、１
対のスルーマウント３８５と３８６を介して、固定ベー
ス(図示せず)に摺動自在に取り付けた部材に固着した取
りつけるのが好ましい。圧電セラミック１０は、固定ベ
ース(図示せず)内の固定部材に押圧するのが好ましい弾
性部材４４を介してアーム３７０の剛性部材３８０に対
して弾性的に付勢される。上述の励起形状の１つにより
励起されると、圧電セラミック１０は、剛性部材３８０
に対して付勢されているスペーサ２６を、通電形状によ
って、Ｘ又は−Ｘ方向に動かす。剛性部材３８０を介し
てのスペーサ２６とアーム３７０との間の相対運動は、
アーム３７０のシャフト３７２を中心とする回動を生じ
る。その結果、リード／ライトヘッド３７４は、大略デ
ィスク３５の半径に接線をなすθ又は−θ方向に動く。
【０１６５】マウント３８５と３８６は、それぞれセラ
ミック１０の長さの約１／６と５／６の所で、電極の間
でセラミック１０の長軸に沿って位置するのが望ましい
圧電セラミック１０内の穴を貫通する。これらの点で、
x軸に沿うセラミック１０の寸法の変動は、実質的にゼ
ロになる。
ミック１０の長さの約１／６と５／６の所で、電極の間
でセラミック１０の長軸に沿って位置するのが望ましい
圧電セラミック１０内の穴を貫通する。これらの点で、
x軸に沿うセラミック１０の寸法の変動は、実質的にゼ
ロになる。
【０１６６】図４０と４１は、圧電セラミック１０が固
定ベースに取りつけられる方法が、図３９と異なる。図
４０に示す様に、圧電セラミック１０は、セラミックの
長さの約１／６と５／６の所で、圧電セラミック１０と
係合するのが好ましい、１対のしめつけ部材３９０と３
９１を介して、固定ベースに取り付けることができる。
圧電セラミック１０は、セラミック１０を、その長軸に
垂直な運動から拘束する一方、その長軸に沿って運動を
可能にする様に、部材３９０と３９１内に形成された案
内スロット内に位置せしめてもよい。
定ベースに取りつけられる方法が、図３９と異なる。図
４０に示す様に、圧電セラミック１０は、セラミックの
長さの約１／６と５／６の所で、圧電セラミック１０と
係合するのが好ましい、１対のしめつけ部材３９０と３
９１を介して、固定ベースに取り付けることができる。
圧電セラミック１０は、セラミック１０を、その長軸に
垂直な運動から拘束する一方、その長軸に沿って運動を
可能にする様に、部材３９０と３９１内に形成された案
内スロット内に位置せしめてもよい。
【０１６７】別の例として、図４１に示す様に、圧電セ
ラミック１０は、弾性支持部材３９２により固定ベース
に取りつけてもよい。支持弾性は、支持部材３９２が構
成される材料の堅さによって決定される。支持部材３９
２は、固定ベース(図示せず)に取りつけられセラミック
の長さの約１／６と５／６の所でセラミックの長エッジ
部にそってセラミック１０と係合するのが好ましい。
ラミック１０は、弾性支持部材３９２により固定ベース
に取りつけてもよい。支持弾性は、支持部材３９２が構
成される材料の堅さによって決定される。支持部材３９
２は、固定ベース(図示せず)に取りつけられセラミック
の長さの約１／６と５／６の所でセラミックの長エッジ
部にそってセラミック１０と係合するのが好ましい。
【０１６８】支持部材３９２の短部３９５と３９６は、
部材３８０の上に堆積するダストを除去する様に、アー
ム３７０の部材３８０に係合するのが好ましい。スペー
サ２６と端部３９５と３９６のそれぞれの間で部材３８
０のスペーサに面する側に位置するのが好ましい突起３
９７と３９８は、アーム３７０の角変位の範囲を制限
し、更に、スペーサ２６の近傍でのダストの堆積を更に
抑制する。
部材３８０の上に堆積するダストを除去する様に、アー
ム３７０の部材３８０に係合するのが好ましい。スペー
サ２６と端部３９５と３９６のそれぞれの間で部材３８
０のスペーサに面する側に位置するのが好ましい突起３
９７と３９８は、アーム３７０の角変位の範囲を制限
し、更に、スペーサ２６の近傍でのダストの堆積を更に
抑制する。
【０１６９】実用的実施の形態では、シャフト３７２に
対する部材３８０の上の点の回転半径Ｒ１と、シャフト
３７２に対するリード／ライトヘッド３７４上の点の回
転半径との間に比は、１対３又は１対５程度である。そ
れ故、ディスク３５２上のリード／ライトヘッド３７４
の直線変位は、それぞれ与えられた角変位Δθに対し、
スペーサ２６の直線変位よりも約３から５倍大きい。
対する部材３８０の上の点の回転半径Ｒ１と、シャフト
３７２に対するリード／ライトヘッド３７４上の点の回
転半径との間に比は、１対３又は１対５程度である。そ
れ故、ディスク３５２上のリード／ライトヘッド３７４
の直線変位は、それぞれ与えられた角変位Δθに対し、
スペーサ２６の直線変位よりも約３から５倍大きい。
【０１７０】本発明の好ましい実施の形態では、複数の
圧電セラミックが、ディスクドライブの読み取り又は書
き込み能力を高める為に用いられる。この様な構成の１
例は、シャフト４００上に取り付けた２つの平行圧電セ
ラミック１０と１０'を示す図４２に図示される。この
構成は、単一ディスクの両面で同時に読み取ったり、書
き込んだりする為、又は、別の例として、１つ以上のデ
ィスクで同時に読み取ったり、書き込んだりするのに利
用される。しかし、片面のみのディスクで読み取り又
は、書き込みを行う為には、１０又は１０'がいずれか
の１つの圧電セラミックのみが用いられる。
圧電セラミックが、ディスクドライブの読み取り又は書
き込み能力を高める為に用いられる。この様な構成の１
例は、シャフト４００上に取り付けた２つの平行圧電セ
ラミック１０と１０'を示す図４２に図示される。この
構成は、単一ディスクの両面で同時に読み取ったり、書
き込んだりする為、又は、別の例として、１つ以上のデ
ィスクで同時に読み取ったり、書き込んだりするのに利
用される。しかし、片面のみのディスクで読み取り又
は、書き込みを行う為には、１０又は１０'がいずれか
の１つの圧電セラミックのみが用いられる。
【０１７１】図４２に示す構成では、アーム３７０と３
７０'も両方とも圧電セラミック１０と１０'の穴を貫通
する軸４００を中心として回動自在とする。
７０'も両方とも圧電セラミック１０と１０'の穴を貫通
する軸４００を中心として回動自在とする。
【０１７２】セラミック１０と１０'の各々に対し、穴
は、各短エッジ２８に沿って隣接する電極間のスペース
内に位置し、セラミックの長さの約１／６だけ各短エッ
ジ部より離れているのが好ましい。圧電セラミック１０
と１０'は、回動可動のシャフト４００に固着され、回
転するシャフト４００により協働して動かされる様にし
てもよい。別の例として、圧電セラミック１０と１０'
は、各圧電セラミック１０,１０'の各々を独立的に動か
す様に、保持部材４０４と４０５の間に固定して保持さ
れるシャフト４００に回転自在に取りつけてもよい。保
持部材４０４と４０５は、固定ベース(図示せず)に取り
付けるのが好ましい。
は、各短エッジ２８に沿って隣接する電極間のスペース
内に位置し、セラミックの長さの約１／６だけ各短エッ
ジ部より離れているのが好ましい。圧電セラミック１０
と１０'は、回動可動のシャフト４００に固着され、回
転するシャフト４００により協働して動かされる様にし
てもよい。別の例として、圧電セラミック１０と１０'
は、各圧電セラミック１０,１０'の各々を独立的に動か
す様に、保持部材４０４と４０５の間に固定して保持さ
れるシャフト４００に回転自在に取りつけてもよい。保
持部材４０４と４０５は、固定ベース(図示せず)に取り
付けるのが好ましい。
【０１７３】圧電セラミック１０と１０'は、それぞ
れ、接続部材４０８と４０８'を介してリード／ライト
ヘッド３７４と３７４'に取り付けられる。部材４０８
は、長エッジ部４０と４２に沿って圧電セラミック１０
に取り付けられるが、セラミック１０を締めつける。部
材４０８は、セラミックの長さの約１／２と５／６だけ
短エッジ部２８からはなれた点で、圧電セラミックと係
合するのが好ましい。対応する部材４０８'は、長エッ
ジ部４０'と４２'に沿う１／２と５／６の点で圧電セラ
ミック１０'に係合するのが好ましい。１／２と５／６
の点では、Ｘ方向に、セラミック１０と１０'の運動や
寸法変動は実質的にゼロとなる。剛性部材４１０は、好
ましくは弾性部材４１１を用いて、それぞれセラミック
１０と１０'のスペーサ２６と２６'に対して付勢される
のが望ましい。
れ、接続部材４０８と４０８'を介してリード／ライト
ヘッド３７４と３７４'に取り付けられる。部材４０８
は、長エッジ部４０と４２に沿って圧電セラミック１０
に取り付けられるが、セラミック１０を締めつける。部
材４０８は、セラミックの長さの約１／２と５／６だけ
短エッジ部２８からはなれた点で、圧電セラミックと係
合するのが好ましい。対応する部材４０８'は、長エッ
ジ部４０'と４２'に沿う１／２と５／６の点で圧電セラ
ミック１０'に係合するのが好ましい。１／２と５／６
の点では、Ｘ方向に、セラミック１０と１０'の運動や
寸法変動は実質的にゼロとなる。剛性部材４１０は、好
ましくは弾性部材４１１を用いて、それぞれセラミック
１０と１０'のスペーサ２６と２６'に対して付勢される
のが望ましい。
【０１７４】図４２に示す様な実用的構成では、シャフ
ト４００に対する部材４１０の点の回転半径と、シャフ
ト４００に対するリード／ライトヘッド３７４の点の回
転半径の間の比は１対５及び１対１０の間である。した
がって、与えられた角変位Δθに対し、ディスク３５２
上のリード／ライトヘッド３７４の直線変位は、それぞ
れスペーサ２６の直線変位より５から１０倍大きい。
ト４００に対する部材４１０の点の回転半径と、シャフ
ト４００に対するリード／ライトヘッド３７４の点の回
転半径の間の比は１対５及び１対１０の間である。した
がって、与えられた角変位Δθに対し、ディスク３５２
上のリード／ライトヘッド３７４の直線変位は、それぞ
れスペーサ２６の直線変位より５から１０倍大きい。
【０１７５】圧電セラミック１０と１０'を組み込んだ
システムは、書き込みヘッドの位置を決める為に、ディ
スクドライブ トラックコントローラ(図示せず)を内蔵
する、閉ループモードで作動される。
システムは、書き込みヘッドの位置を決める為に、ディ
スクドライブ トラックコントローラ(図示せず)を内蔵
する、閉ループモードで作動される。
【０１７６】本発明の好ましい１実施の形態によれば、
同調能力を高め、リード／ライトヘッドの全体としての
角変位を増加する為に、複数の圧電セラミックが用いら
れる。図４３は、３つの圧電セラミックが用いられる、
この様な構成の１つを示す。１対の圧電セラミック１
０'と１０"が、固定ベース(図示せず)に取り付けられる
のが好ましい、軸４２０を中心として圧電セラミック１
０を回転するのに利用される。圧電セラミック１０に取
り付けられているスペーサ２６は、アーム３７０のエッ
ジ４４０に対して付勢されている。スペーサ２６によ
り、アーム３７０のエッジ４４０に働く力は、スペーサ
２６の運動により、アーム３７０と、それに取り付けら
れたリード／ライトヘッド３７４のシャフト３７０を中
心とする回転を生じる。
同調能力を高め、リード／ライトヘッドの全体としての
角変位を増加する為に、複数の圧電セラミックが用いら
れる。図４３は、３つの圧電セラミックが用いられる、
この様な構成の１つを示す。１対の圧電セラミック１
０'と１０"が、固定ベース(図示せず)に取り付けられる
のが好ましい、軸４２０を中心として圧電セラミック１
０を回転するのに利用される。圧電セラミック１０に取
り付けられているスペーサ２６は、アーム３７０のエッ
ジ４４０に対して付勢されている。スペーサ２６によ
り、アーム３７０のエッジ４４０に働く力は、スペーサ
２６の運動により、アーム３７０と、それに取り付けら
れたリード／ライトヘッド３７４のシャフト３７０を中
心とする回転を生じる。
【０１７７】本発明の好ましい１実施の形態によると、
圧電セラミック１０'と１０"は、軸４２０に対し静止
し、図２９に関して前述した様に、固定ベースに摺動自
在に載置した部材に取り付けたシャフトによって固定し
たベースに取り付けてもよい。別の例として、セラミッ
ク１０'と１０"は、図４０に示す様に又は、ここに述べ
る他の方法で、締め付け部材により、固定ベースに取り
付けてもよい。シャフト４２０は、セラミックの４つの
電極の間のスペースの交点に位置するのが好ましい圧電
セラミック１０の中心の穴を貫通する。圧電セラミック
１０'に取り付けたスペーサ２６'は、中実のアーク型部
材４２６の凹部側に付勢されている。部材４２６の凸側
は、長エッジ部４０の中央部で圧電セラミック１０の長
エッジ部４０に取り付けるのが好ましい。圧電セラミッ
ク１０'を励起すると、通電電圧によって、ｙ又は−ｙ
方向に、スペーサ２６'が動かされる。スペーサ２６'に
より、部材４２６に働く力は、スペーサ２６'の運動に
より、部材４２６の運動を起こす。
圧電セラミック１０'と１０"は、軸４２０に対し静止
し、図２９に関して前述した様に、固定ベースに摺動自
在に載置した部材に取り付けたシャフトによって固定し
たベースに取り付けてもよい。別の例として、セラミッ
ク１０'と１０"は、図４０に示す様に又は、ここに述べ
る他の方法で、締め付け部材により、固定ベースに取り
付けてもよい。シャフト４２０は、セラミックの４つの
電極の間のスペースの交点に位置するのが好ましい圧電
セラミック１０の中心の穴を貫通する。圧電セラミック
１０'に取り付けたスペーサ２６'は、中実のアーク型部
材４２６の凹部側に付勢されている。部材４２６の凸側
は、長エッジ部４０の中央部で圧電セラミック１０の長
エッジ部４０に取り付けるのが好ましい。圧電セラミッ
ク１０'を励起すると、通電電圧によって、ｙ又は−ｙ
方向に、スペーサ２６'が動かされる。スペーサ２６'に
より、部材４２６に働く力は、スペーサ２６'の運動に
より、部材４２６の運動を起こす。
【０１７８】部材４２６により、圧電セラミック１０に
働く力は、それぞれθ又は−θ方向にセラミックの回転
を生じる。部材４２６と同様のアーク型の部材４２７
は、部材４２６について前述した様に、圧電セラミック
１０"のスペーサ２６"の運動と、圧電セラミック１０の
回転を結合する様に、圧電セラミック１０の長エッジ４
２に対して付勢されるのが好ましい。スペーサ２６"の
ｙ又は−ｙ方向への運動は、圧電セラミック１０を実質
的に、スペーサ２６'と同じ変位Δyで、圧電セラミック
１０'により誘起された方向とは反対に、それぞれ−θ
又は、θ方向に回転させる。更に、ｘ又は−ｘ方向に物
体の直線変位を誘起するスペーサ２６の運動は、圧電セ
ラミック１０を直接励起することにより達成される。
働く力は、それぞれθ又は−θ方向にセラミックの回転
を生じる。部材４２６と同様のアーク型の部材４２７
は、部材４２６について前述した様に、圧電セラミック
１０"のスペーサ２６"の運動と、圧電セラミック１０の
回転を結合する様に、圧電セラミック１０の長エッジ４
２に対して付勢されるのが好ましい。スペーサ２６"の
ｙ又は−ｙ方向への運動は、圧電セラミック１０を実質
的に、スペーサ２６'と同じ変位Δyで、圧電セラミック
１０'により誘起された方向とは反対に、それぞれ−θ
又は、θ方向に回転させる。更に、ｘ又は−ｘ方向に物
体の直線変位を誘起するスペーサ２６の運動は、圧電セ
ラミック１０を直接励起することにより達成される。
【０１７９】圧電セラミック１０,１０',１０"は、それ
らに、それぞれ取り付けたスペーサ２６,２６',２６"の
運動を相互に関連させる為に、電気的にリンクされるの
が好ましい。スペーサ２６の全体の運動と、結果として
のリード／ライトヘッド３７４の運動は、各圧電セラミ
ック１０,１０',１０"により別々に作り出される運動の
重ね合せよりなっている。図４３に示され、上記した通
電モードに関して述べた装置を利用すると、角変位及直
線変位の範囲の広さリード／ライトヘッド３７４が提供
され、一方、この様な形状を用いていないディスクドラ
イブと比較して、その全移動範囲にわたって、リード／
ライトヘッドの微調整能力が高められる。圧電セラミッ
ク１０,１０',１０"の励起は、リード／ライトヘッド３
７４の広い範囲の種々の運動プロフィルを達成できる様
に形成することができる。
らに、それぞれ取り付けたスペーサ２６,２６',２６"の
運動を相互に関連させる為に、電気的にリンクされるの
が好ましい。スペーサ２６の全体の運動と、結果として
のリード／ライトヘッド３７４の運動は、各圧電セラミ
ック１０,１０',１０"により別々に作り出される運動の
重ね合せよりなっている。図４３に示され、上記した通
電モードに関して述べた装置を利用すると、角変位及直
線変位の範囲の広さリード／ライトヘッド３７４が提供
され、一方、この様な形状を用いていないディスクドラ
イブと比較して、その全移動範囲にわたって、リード／
ライトヘッドの微調整能力が高められる。圧電セラミッ
ク１０,１０',１０"の励起は、リード／ライトヘッド３
７４の広い範囲の種々の運動プロフィルを達成できる様
に形成することができる。
【０１８０】原則として、図３８−４３を参照して上記
した圧電マイクロモータ構成は、コンピユータディスク
ドライブのリード／ライトヘッドを駆動するのに適当で
ある。それでも、圧電マイクロモータの作動中に、マイ
クロモータのセラミックスペーサが、ディスクの表面に
達する可能性のあるセラミックダストを発生する。この
セラミックダストは、リード／ライトヘッドの作動に干
渉を与えるかもしれない。そこで、本発明の、更に別の
実施の形態では、リード／ライトヘッドを駆動するセラ
ミックモータは、読み取りや書き込みが行われる地域か
ら、以下に詳述する様に孤立している。
した圧電マイクロモータ構成は、コンピユータディスク
ドライブのリード／ライトヘッドを駆動するのに適当で
ある。それでも、圧電マイクロモータの作動中に、マイ
クロモータのセラミックスペーサが、ディスクの表面に
達する可能性のあるセラミックダストを発生する。この
セラミックダストは、リード／ライトヘッドの作動に干
渉を与えるかもしれない。そこで、本発明の、更に別の
実施の形態では、リード／ライトヘッドを駆動するセラ
ミックモータは、読み取りや書き込みが行われる地域か
ら、以下に詳述する様に孤立している。
【０１８１】本発明の好ましい１実施の形態により構成
され作動する、孤立した圧電マイクロモータ装置５０２
を用いたディスクドライブ５００の概略を示す４４図を
参照する。ディスクドライブ５００は、強化底部５２１
を有するハウジング５２０と、シャフト５１６を用いる
ディスク５１４、好ましくは両面磁気ディスクを駆動す
るＤＣモータ５１８とよりなる。ディスクドライブは、
更に、当業者に知られている様に、ディスク５１４の両
面に作動可能に連係した第１と第２のリード／ライトヘ
ッド５１０と５１２とを支持するアーム５０８を含む。
アーム５０８は、軸５０６に取り付けられ、矢印５３２
にて示す様に軸５０６を中心として回動自在となってい
る。当業者に知られる様に、軸５０６を中心とするアー
ム５０８の回動の結果として、大略ディスク５１４の半
径に沿うヘッド５１０及び５１２の運動を生じる。本発
明の好ましい１実施の形態では、軸５０６はハウジング
５２０の強化底部５２１を介して、マイクロモータ構成
５０２のケーシング５０４内に延在する。軸５０６を軸
心５６０を中心として低摩擦で回転せしめ、ハウジング
５２０の内部を、ケーシング５０４内に堆積するダスト
から孤立させる為に、軸５０６と強化部５２１との間に
封止ベアリング５２２を設けるのが好ましい。
され作動する、孤立した圧電マイクロモータ装置５０２
を用いたディスクドライブ５００の概略を示す４４図を
参照する。ディスクドライブ５００は、強化底部５２１
を有するハウジング５２０と、シャフト５１６を用いる
ディスク５１４、好ましくは両面磁気ディスクを駆動す
るＤＣモータ５１８とよりなる。ディスクドライブは、
更に、当業者に知られている様に、ディスク５１４の両
面に作動可能に連係した第１と第２のリード／ライトヘ
ッド５１０と５１２とを支持するアーム５０８を含む。
アーム５０８は、軸５０６に取り付けられ、矢印５３２
にて示す様に軸５０６を中心として回動自在となってい
る。当業者に知られる様に、軸５０６を中心とするアー
ム５０８の回動の結果として、大略ディスク５１４の半
径に沿うヘッド５１０及び５１２の運動を生じる。本発
明の好ましい１実施の形態では、軸５０６はハウジング
５２０の強化底部５２１を介して、マイクロモータ構成
５０２のケーシング５０４内に延在する。軸５０６を軸
心５６０を中心として低摩擦で回転せしめ、ハウジング
５２０の内部を、ケーシング５０４内に堆積するダスト
から孤立させる為に、軸５０６と強化部５２１との間に
封止ベアリング５２２を設けるのが好ましい。
【０１８２】次に、マイクロメータ構成５０２の底部断
面図を１略示する図４５と、マイクロモータ構成５０２
の１部の斜視概略図を示す図４６を参照する。図４４,
４５及び４６に示す様に、マイクロモータ構成５０２
は、短エッジ部の１つに取り付けられ、軸５０６の表面
に係合する好ましくは、セラミックのスペーサ５３０を
有する圧電プレート５２８を含む。セラミックスペーサ
５３０の作動エッジは、図４５と４６に明らかに示す様
に、軸５０６の表面の曲率にしたがって湾曲させるのが
好ましい。スペーサ５３０の巾bは、軸５０６の半径Ｒ
の約１／３から１／２倍に等しくするのが好ましい。こ
の比率は、スペーサ５３０と軸５０６との間の最適の相
互作用を与える。スペーサ５３０は、上述のどのセラミ
ック材料で形成してもよいが、本発明の他の好ましい実
施の形態では、アルミナＦＧ−９９５が、スペーサ５３
０に対する特に適当な材料である。
面図を１略示する図４５と、マイクロモータ構成５０２
の１部の斜視概略図を示す図４６を参照する。図４４,
４５及び４６に示す様に、マイクロモータ構成５０２
は、短エッジ部の１つに取り付けられ、軸５０６の表面
に係合する好ましくは、セラミックのスペーサ５３０を
有する圧電プレート５２８を含む。セラミックスペーサ
５３０の作動エッジは、図４５と４６に明らかに示す様
に、軸５０６の表面の曲率にしたがって湾曲させるのが
好ましい。スペーサ５３０の巾bは、軸５０６の半径Ｒ
の約１／３から１／２倍に等しくするのが好ましい。こ
の比率は、スペーサ５３０と軸５０６との間の最適の相
互作用を与える。スペーサ５３０は、上述のどのセラミ
ック材料で形成してもよいが、本発明の他の好ましい実
施の形態では、アルミナＦＧ−９９５が、スペーサ５３
０に対する特に適当な材料である。
【０１８３】圧電プレート５２８は、プレート５２８
を、ケーシング５０４の内面に、強く支持する弾性支持
構造体５２６に取り付けるのが好ましい。この様な取り
付けにより、プレート５２８が、その長い寸法の方向に
動くことが可能となり、一方、プレート５２８の短い寸
法方向に沿う運動は、以下に述べる様に、実質的に圧電
変位のみに制限される。サポート構造体５２６は、ゴム
又はプラスチック材等の、どの様な適切な材料で形成し
てもよいが、望ましくは、ショアＡ硬度８０を有するシ
リコンで形成するのが望ましい。プレート５２８のバッ
クエッジ部、即ち、スペーサ５３０のそれと反対のエッ
ジは、好ましくは、シリコン及び／又は金属で形成さ
れ、スペーサ５３０を有するプレート５２８を軸５０６
の表面に対して付勢する弾性部材５２４により支持され
るのが望ましい。本発明の好ましい１実施の形態では、
弾性部材５２４によりプレート５２８に加えられた力
は、調節ばね５３４を用いて調整できる。
を、ケーシング５０４の内面に、強く支持する弾性支持
構造体５２６に取り付けるのが好ましい。この様な取り
付けにより、プレート５２８が、その長い寸法の方向に
動くことが可能となり、一方、プレート５２８の短い寸
法方向に沿う運動は、以下に述べる様に、実質的に圧電
変位のみに制限される。サポート構造体５２６は、ゴム
又はプラスチック材等の、どの様な適切な材料で形成し
てもよいが、望ましくは、ショアＡ硬度８０を有するシ
リコンで形成するのが望ましい。プレート５２８のバッ
クエッジ部、即ち、スペーサ５３０のそれと反対のエッ
ジは、好ましくは、シリコン及び／又は金属で形成さ
れ、スペーサ５３０を有するプレート５２８を軸５０６
の表面に対して付勢する弾性部材５２４により支持され
るのが望ましい。本発明の好ましい１実施の形態では、
弾性部材５２４によりプレート５２８に加えられた力
は、調節ばね５３４を用いて調整できる。
【０１８４】マイクロモータの作動が長くなると、腐食
を生じ、スペーサと軸５２６との間の機械的相互作用に
よりスペーサ５３０が短かくなることが了解される。し
かし、支持構造体５２６は、その長い方の寸法にそって
プレート５２８の運動を許すので、スペーサ５３０が、
どの様に短くなっても、弾性材料５２４により軸心５０
６の方向に付勢されているプレート５２８の、対応する
前方への移動により補償される。この機構は、マイクロ
モータ構成５０２の有用寿命が、セラミックスペーサ５
３０の腐食により、かなり短くならないことを補償して
いる。又、スペーサの腐食の間、スペーサ５３０の作動
エッジに適当な曲率が維持されていることを了解すべき
である。
を生じ、スペーサと軸５２６との間の機械的相互作用に
よりスペーサ５３０が短かくなることが了解される。し
かし、支持構造体５２６は、その長い方の寸法にそって
プレート５２８の運動を許すので、スペーサ５３０が、
どの様に短くなっても、弾性材料５２４により軸心５０
６の方向に付勢されているプレート５２８の、対応する
前方への移動により補償される。この機構は、マイクロ
モータ構成５０２の有用寿命が、セラミックスペーサ５
３０の腐食により、かなり短くならないことを補償して
いる。又、スペーサの腐食の間、スペーサ５３０の作動
エッジに適当な曲率が維持されていることを了解すべき
である。
【０１８５】圧電プレート５２８は、セラミックスペー
サ５３０の所望の運動を与える様に、本発明の好ましい
他の実施の形態も参照して、上述のいずれの励起モード
で駆動してもよい。
サ５３０の所望の運動を与える様に、本発明の好ましい
他の実施の形態も参照して、上述のいずれの励起モード
で駆動してもよい。
【０１８６】本発明の他の好ましい実施の形態により構
成され作動する、孤立した、ダブル圧電セラミック構成
を用いるディスクドライド６００を略示する図４７を参
照する。ディスクドライド６００は、ハウジング６２０
と、シャフト６１６を用いて、ディスク６１４、好まし
くは、両面磁気ディスクを駆動するＤＣモータ６１８よ
りなる。ディスクドライドは、更に、当業者に知られる
様に、ディスク６１４の両面に作動可能に連係する第１
と第２のリード／ライトヘッド６１０と６１２を支持す
るアーム６０８を含む。アーム６０８は、軸６０６に取
り付けられ、矢印６３２にて示す様に、軸６０６の回転
により軸心６６０を中心として回動可能である。当業者
に明らかな様に、軸心６６０を中心とするアーム６０８
の回動は、結果として、大略ディスク６１４の半径に沿
うヘッド６１０と６１２の運動を生じる。本発明の好ま
しい１実施の形態では、軸６０６は、ハウジング６２０
の強化底部６２１を介して、マイクロモータ構成６０２
のケーシング６０４内に延在する。軸心６０６を中心と
する軸６０６の低摩擦回転を可能とし、ケーシング６０
４内に堆積するダストから、ハウジング６２０の内部を
孤立せしめる為に、軸６０６と強化部６２１の間に封止
ベアリング６２２を設けるのが好ましい。
成され作動する、孤立した、ダブル圧電セラミック構成
を用いるディスクドライド６００を略示する図４７を参
照する。ディスクドライド６００は、ハウジング６２０
と、シャフト６１６を用いて、ディスク６１４、好まし
くは、両面磁気ディスクを駆動するＤＣモータ６１８よ
りなる。ディスクドライドは、更に、当業者に知られる
様に、ディスク６１４の両面に作動可能に連係する第１
と第２のリード／ライトヘッド６１０と６１２を支持す
るアーム６０８を含む。アーム６０８は、軸６０６に取
り付けられ、矢印６３２にて示す様に、軸６０６の回転
により軸心６６０を中心として回動可能である。当業者
に明らかな様に、軸心６６０を中心とするアーム６０８
の回動は、結果として、大略ディスク６１４の半径に沿
うヘッド６１０と６１２の運動を生じる。本発明の好ま
しい１実施の形態では、軸６０６は、ハウジング６２０
の強化底部６２１を介して、マイクロモータ構成６０２
のケーシング６０４内に延在する。軸心６０６を中心と
する軸６０６の低摩擦回転を可能とし、ケーシング６０
４内に堆積するダストから、ハウジング６２０の内部を
孤立せしめる為に、軸６０６と強化部６２１の間に封止
ベアリング６２２を設けるのが好ましい。
【０１８７】マイクロモータ構成６０２の底部断面図を
略示する図４８を参照する。図４７と４８に示す様に、
マイクロモータ構成６０２は、第１と第２の圧電プレー
ト６２８と６３８を含む。第１の好ましくはセラミック
材のスペーサ６３０が、プレート６２８の短エッジ部の
１つに取り付けられ、軸６０６の表面の第１の部分に係
合する。第２の好ましくは、セラミック材のスペーサ６
４０が、プレート６３８の短エッジの１つに取り付けら
れ、軸６０６の表面の第１の部分と反対の、第２の部分
に係合する。セラミックスペーサ６３０と６４０の作動
エッジは、図４８に明示する様に、軸６０６の表面の曲
率にしたがって湾曲するのが好ましい。スペーサ６３０
と６４０の巾Ｗは、軸６０６の半径Ｒの約１／３−１／
２倍に等しくするのが好ましい。この比率によりスペー
サ６３０と６４０と、軸６０６間の最適の相互作用が与
えられる。スペーサ６３０と６４０は、どの様な適当な
セラミック材料で形成してもよいが、アルミナＦＧ−９
９５は、特に、スペーサ６３０と６４０に適当な材料で
ある。
略示する図４８を参照する。図４７と４８に示す様に、
マイクロモータ構成６０２は、第１と第２の圧電プレー
ト６２８と６３８を含む。第１の好ましくはセラミック
材のスペーサ６３０が、プレート６２８の短エッジ部の
１つに取り付けられ、軸６０６の表面の第１の部分に係
合する。第２の好ましくは、セラミック材のスペーサ６
４０が、プレート６３８の短エッジの１つに取り付けら
れ、軸６０６の表面の第１の部分と反対の、第２の部分
に係合する。セラミックスペーサ６３０と６４０の作動
エッジは、図４８に明示する様に、軸６０６の表面の曲
率にしたがって湾曲するのが好ましい。スペーサ６３０
と６４０の巾Ｗは、軸６０６の半径Ｒの約１／３−１／
２倍に等しくするのが好ましい。この比率によりスペー
サ６３０と６４０と、軸６０６間の最適の相互作用が与
えられる。スペーサ６３０と６４０は、どの様な適当な
セラミック材料で形成してもよいが、アルミナＦＧ−９
９５は、特に、スペーサ６３０と６４０に適当な材料で
ある。
【０１８８】圧電プレート６２８と６３８は、それら
を、それぞれケーシング６０４の内面に、しっかりと支
持する弾性支持構造体６２６に取り付けるのが好まし
い。この様な取り付けは、プレート６２８と６３８をそ
の長い寸法の方向にそって運動可能とする一方、その短
い寸法方向にそっての運動は、以下に述べる様に、実質
的に圧電変位のみに限られる。支持構造体６２６は、ゴ
ム又はプラスチック等の適当な材料で形成してもよい
が、好ましくは、ショアＡ硬度８０のシリコンで形成す
るのが望ましい。プレート６２８と６３８のバックエッ
ジ、即ち、スペーサ６３０と６４０のエッジに対するエ
ッジは、スペーサを有するプレート６２８と６３８を、
それぞれ、軸６０６の表面の対抗部分に付勢する、図４
４−４６の弾性材５２４と同様な弾性部材６２４により
支持されるのが好ましい。本発明の好ましい実施の形態
では、弾性部材により、プレート６２８と６３８に加え
られる力は、各調整ねじ６３４を用いて調整できる。
を、それぞれケーシング６０４の内面に、しっかりと支
持する弾性支持構造体６２６に取り付けるのが好まし
い。この様な取り付けは、プレート６２８と６３８をそ
の長い寸法の方向にそって運動可能とする一方、その短
い寸法方向にそっての運動は、以下に述べる様に、実質
的に圧電変位のみに限られる。支持構造体６２６は、ゴ
ム又はプラスチック等の適当な材料で形成してもよい
が、好ましくは、ショアＡ硬度８０のシリコンで形成す
るのが望ましい。プレート６２８と６３８のバックエッ
ジ、即ち、スペーサ６３０と６４０のエッジに対するエ
ッジは、スペーサを有するプレート６２８と６３８を、
それぞれ、軸６０６の表面の対抗部分に付勢する、図４
４−４６の弾性材５２４と同様な弾性部材６２４により
支持されるのが好ましい。本発明の好ましい実施の形態
では、弾性部材により、プレート６２８と６３８に加え
られる力は、各調整ねじ６３４を用いて調整できる。
【０１８９】図４４−４６の単一マイクロモータ実施の
形態に示す様に、スペーサ６３０と６４０が、少しでも
短くなると、弾性部材６２４により軸６０６の方へ付勢
されている各プレート６２８と６３８の、対応する前方
への移動により補償される。これにより、スペーサの有
用寿命が長くなる。スペーサ６３０と６４０の作動エッ
ジの適当な曲率は、スペーサの腐食の間維持されるとい
うことを理解すべきである。
形態に示す様に、スペーサ６３０と６４０が、少しでも
短くなると、弾性部材６２４により軸６０６の方へ付勢
されている各プレート６２８と６３８の、対応する前方
への移動により補償される。これにより、スペーサの有
用寿命が長くなる。スペーサ６３０と６４０の作動エッ
ジの適当な曲率は、スペーサの腐食の間維持されるとい
うことを理解すべきである。
【０１９０】圧電プレート６２８と６３８は、セラミッ
クスペーサ６３０と６４０に所望の運動を与える為に、
本発明の他の好ましい実施の形態を参照して、上述の励
起モードのいずれによって駆動されてもよい。しかし、
本発明の好ましい１実施の形態では、プレート６２８と
６３８の励起モードは、スペーサ６３０と６４０が、実
質的に同時に、軸６０６と係合及び離間する様に、同一
で、かつ、同期化されている。この様に、マイクロモー
タの作動中は、スペーサ６３０により軸６０６に加わる
力は、スペーサ６４０により加えられ対応する、反対の
力により中和されている。これにより、ダブルマイクロ
モータのバランスのとれた、更に能率的な作動が確保さ
れる。
クスペーサ６３０と６４０に所望の運動を与える為に、
本発明の他の好ましい実施の形態を参照して、上述の励
起モードのいずれによって駆動されてもよい。しかし、
本発明の好ましい１実施の形態では、プレート６２８と
６３８の励起モードは、スペーサ６３０と６４０が、実
質的に同時に、軸６０６と係合及び離間する様に、同一
で、かつ、同期化されている。この様に、マイクロモー
タの作動中は、スペーサ６３０により軸６０６に加わる
力は、スペーサ６４０により加えられ対応する、反対の
力により中和されている。これにより、ダブルマイクロ
モータのバランスのとれた、更に能率的な作動が確保さ
れる。
【０１９１】軸７０６に回転運動を与える様にした、本
発明の別の好ましい実施の形態による、トリプルマイク
ロモータ構成７０２の底部断面図を略示する図５０を参
照する。軸７０６は、軸５０６(図４４と４５)又は、軸
６０６(図４７と４８)より類推して、ディスクドライブ
のリード／ライトヘッドのアームに接続するのが好まし
い。図４９に示す様に、マイクロモータ構成７０２は、
それぞれ、その短エッジ部に取り付けたセラミックスペ
ーサ７３０,７４０と７５０を有する３つの圧電プレー
ト７２８,７３８と７４８を含む。スペーサ７３０,７４
０,７５０は、軸心７０６の表面の、３つの各部分に係
合する。セラミックスペーサ７３０,７４０,７５０の作
動エッジは、軸７０６の表面の曲率によって湾曲される
のが好ましい。各スペーサ７３０,７４０,７５０の巾Ｃ
は、軸７０６の半径Ｒの約１／３−１／２倍に等しくす
るのが望ましい。この比率は、スペーサ７３０,７４０,
７５０と軸７０６間の最適の相互作用を与える。スペー
サ７３０,７４０,と７５０は、どの様な適当なセラミッ
ク材料で形成してもよいが、本発明の好ましい１実施の
形態では、３つのスペーサの内２つ、例えば、スペーサ
７３０と７４０は、アルミナＡＤ−９６で形成し、一
方、第３のスペーサ、例えば、スペーサ７５０はシリコ
ンカーバイドで形成される。
発明の別の好ましい実施の形態による、トリプルマイク
ロモータ構成７０２の底部断面図を略示する図５０を参
照する。軸７０６は、軸５０６(図４４と４５)又は、軸
６０６(図４７と４８)より類推して、ディスクドライブ
のリード／ライトヘッドのアームに接続するのが好まし
い。図４９に示す様に、マイクロモータ構成７０２は、
それぞれ、その短エッジ部に取り付けたセラミックスペ
ーサ７３０,７４０と７５０を有する３つの圧電プレー
ト７２８,７３８と７４８を含む。スペーサ７３０,７４
０,７５０は、軸心７０６の表面の、３つの各部分に係
合する。セラミックスペーサ７３０,７４０,７５０の作
動エッジは、軸７０６の表面の曲率によって湾曲される
のが好ましい。各スペーサ７３０,７４０,７５０の巾Ｃ
は、軸７０６の半径Ｒの約１／３−１／２倍に等しくす
るのが望ましい。この比率は、スペーサ７３０,７４０,
７５０と軸７０６間の最適の相互作用を与える。スペー
サ７３０,７４０,と７５０は、どの様な適当なセラミッ
ク材料で形成してもよいが、本発明の好ましい１実施の
形態では、３つのスペーサの内２つ、例えば、スペーサ
７３０と７４０は、アルミナＡＤ−９６で形成し、一
方、第３のスペーサ、例えば、スペーサ７５０はシリコ
ンカーバイドで形成される。
【０１９２】圧電プレート７２８は、プレート７２８,
７３８,７４８をそれぞれ、トリプルマイクロモータケ
ーシング７０４の内面に、しっかりと支持する弾性支持
構造体７２６に取り付けるのが好ましい。この様な取り
付けは、プレートの長い寸法方向にそって、プレート７
２８、７３８,７４８の運動を可能とする一方、プレー
トの短い寸法方向に沿う運動は、以下に述べる様に、実
質的に圧電変位のみに限られる。支持構造体７２６は、
ゴム又は、プラスチック等のどの様な適当な材料で形成
してもよいが、好ましくはショアＡ硬度８０を有するシ
リコンで形成するのが望ましい。プレート７２８,７３
８,７４８のバックエッジ、即ち、それぞれスペーサ７
３０,７４０,７５０のエッジ部に対するエッジは、スペ
ーサ７３０,740,７５０を有するプレート７２８,７３
８,７４８を、それぞれ、軸７０６の表面の各部分に付
勢する、弾性部材７２４により支持されるのが好まし
い。本発明の好ましい実施の形態では弾性部材により、
プレート７２８,７３８,７４８に加えられる力は、各調
整ねじ７３４を用いて調整できる。
７３８,７４８をそれぞれ、トリプルマイクロモータケ
ーシング７０４の内面に、しっかりと支持する弾性支持
構造体７２６に取り付けるのが好ましい。この様な取り
付けは、プレートの長い寸法方向にそって、プレート７
２８、７３８,７４８の運動を可能とする一方、プレー
トの短い寸法方向に沿う運動は、以下に述べる様に、実
質的に圧電変位のみに限られる。支持構造体７２６は、
ゴム又は、プラスチック等のどの様な適当な材料で形成
してもよいが、好ましくはショアＡ硬度８０を有するシ
リコンで形成するのが望ましい。プレート７２８,７３
８,７４８のバックエッジ、即ち、それぞれスペーサ７
３０,７４０,７５０のエッジ部に対するエッジは、スペ
ーサ７３０,740,７５０を有するプレート７２８,７３
８,７４８を、それぞれ、軸７０６の表面の各部分に付
勢する、弾性部材７２４により支持されるのが好まし
い。本発明の好ましい実施の形態では弾性部材により、
プレート７２８,７３８,７４８に加えられる力は、各調
整ねじ７３４を用いて調整できる。
【０１９３】図４４−４８の単一マイクロモータの実施
の形態に示す様に、スペーサ７３０,７４０,７５０が、
少しでも短くなると、弾性部材７２４により軸７０６の
方へ付勢されている各プレート７２８,７３８,７４８の
対応する前方への移動により補償される。これにより、
スペーサの有用寿命が長くなる。スペーサ７３０,７４
０,７５０の作動エッジの適当な曲率は、スペーサの腐
食の間維持されるということを理解すべきである。
の形態に示す様に、スペーサ７３０,７４０,７５０が、
少しでも短くなると、弾性部材７２４により軸７０６の
方へ付勢されている各プレート７２８,７３８,７４８の
対応する前方への移動により補償される。これにより、
スペーサの有用寿命が長くなる。スペーサ７３０,７４
０,７５０の作動エッジの適当な曲率は、スペーサの腐
食の間維持されるということを理解すべきである。
【０１９４】圧電プレート７２８,７３８,７４８は、セ
ラミックスペーサ７３０,７４０,７５０に所望の運動を
与える為に、本発明の他の好ましい実施の形態を参照し
て、上述の励起モードのいずれによって駆動されてもよ
い。しかし、個々のマイクロモータは、更に均一な回転
力を与える為に位相はずれで駆動されてもよい。この様
にして、マイクロモータの２つは、同じ位相で駆動し、
一方、第３のマイクロモータは、他の２つのマイクロモ
ータに対して１８０°位相外れで駆動してもよい。更
に、３つのモータは、１２０°位相間隔で駆動され、結
果として軸７０６に加えられる駆動力の高い「使用率」を
得る様にしてもよい。更に、少くとも１つの比較的柔ら
かな圧電プレートを適当に選択すると、結果として、更
にスムーズで、一層連続的な駆動を得られる。最後に、
圧電マイクロモータは、複合ハード／ソフトマイクロモ
ータに関連して上述した利点を生じる異なった硬度を有
してもよい。マイクロモータに異なる励起及び／又は圧
電特性が用いられた場合、何らかの半径方向の力を結果
として生じる。
ラミックスペーサ７３０,７４０,７５０に所望の運動を
与える為に、本発明の他の好ましい実施の形態を参照し
て、上述の励起モードのいずれによって駆動されてもよ
い。しかし、個々のマイクロモータは、更に均一な回転
力を与える為に位相はずれで駆動されてもよい。この様
にして、マイクロモータの２つは、同じ位相で駆動し、
一方、第３のマイクロモータは、他の２つのマイクロモ
ータに対して１８０°位相外れで駆動してもよい。更
に、３つのモータは、１２０°位相間隔で駆動され、結
果として軸７０６に加えられる駆動力の高い「使用率」を
得る様にしてもよい。更に、少くとも１つの比較的柔ら
かな圧電プレートを適当に選択すると、結果として、更
にスムーズで、一層連続的な駆動を得られる。最後に、
圧電マイクロモータは、複合ハード／ソフトマイクロモ
ータに関連して上述した利点を生じる異なった硬度を有
してもよい。マイクロモータに異なる励起及び／又は圧
電特性が用いられた場合、何らかの半径方向の力を結果
として生じる。
【０１９５】本発明の好ましい１実施の形態では、圧電
プレート７２８,７３８,及び７４８は同一ではなく、む
しろ、圧電プレート７２８と７３８は、プレート７４８
に用いられる材料よりも硬い材料で形成されるのが望ま
しい。フイリップス社、オランダ(Phillips Ltd．,the
Netherlands)から入手できるＰＺＴ−５を各プレート７
２８と７３８に用い、同じくフイリップス社、オランダ
から得られるＰＺＴ−４のプレートをプレート７４８に
用いるのが好ましい。ＰＺＴ−４プレートよりも硬いＰ
ＺＴ−５のプレートも、一層高い機械的振巾を与える。
この様にして、この形状では、全駆動力の２／３以上
が、プレート７２８と７３８により与えられ、一方、プ
レート７４８は、更にスムーズで、正確な運動を与え
る。コンピュータディスクドライブに用いられた場合、
上述のトリプルマイクロモータ構成は、デイィスク表面
にそって運動中は、５−８メータ毎秒の線速度と、１ナ
ノメータ(nanometer)より良好な位置精度を有するディ
スクドライブのリード／ライトヘッドを提供する。この
本発明の好ましい１実施の形態によるマイクロモータ
は、上述のいずれの励起モードでも駆動できる。
プレート７２８,７３８,及び７４８は同一ではなく、む
しろ、圧電プレート７２８と７３８は、プレート７４８
に用いられる材料よりも硬い材料で形成されるのが望ま
しい。フイリップス社、オランダ(Phillips Ltd．,the
Netherlands)から入手できるＰＺＴ−５を各プレート７
２８と７３８に用い、同じくフイリップス社、オランダ
から得られるＰＺＴ−４のプレートをプレート７４８に
用いるのが好ましい。ＰＺＴ−４プレートよりも硬いＰ
ＺＴ−５のプレートも、一層高い機械的振巾を与える。
この様にして、この形状では、全駆動力の２／３以上
が、プレート７２８と７３８により与えられ、一方、プ
レート７４８は、更にスムーズで、正確な運動を与え
る。コンピュータディスクドライブに用いられた場合、
上述のトリプルマイクロモータ構成は、デイィスク表面
にそって運動中は、５−８メータ毎秒の線速度と、１ナ
ノメータ(nanometer)より良好な位置精度を有するディ
スクドライブのリード／ライトヘッドを提供する。この
本発明の好ましい１実施の形態によるマイクロモータ
は、上述のいずれの励起モードでも駆動できる。
【０１９６】本発明の追加の実施の形態による孤立圧電
マイクロモータ構成８０２を利用するダブルディスクド
ライブ８００の側部断面図を略示する図５０と、図５０
の孤立マイクロモータ構成の１部の斜視図を示す図５１
を参照する。ダブルディスクドライブ８００は、ハウジ
ング８２０と、ディスク８１４と８１５、好ましくは、
シャフト８１６を用いて両面磁気ディスクを駆動するＤ
Ｃモータ８１８を含む。ディスクドライブは、更に、当
業者に知られている様に、ディスク８１４の２つの対抗
面と並列に配置された第１と第２のリード／ライトヘッ
ド８１０と８１２を支持するトップアーム８０８と、デ
ィスク８１５の２つの対抗面に並列に配置された第１と
第２のリード／ライトヘッド８１１と８１３を支持する
ボトムアーム８０９によりなる。本発明の好ましい１実
施の形態では、アーム８０８と８０９は、以下に述べる
様に同軸的に回動自在となっている。
マイクロモータ構成８０２を利用するダブルディスクド
ライブ８００の側部断面図を略示する図５０と、図５０
の孤立マイクロモータ構成の１部の斜視図を示す図５１
を参照する。ダブルディスクドライブ８００は、ハウジ
ング８２０と、ディスク８１４と８１５、好ましくは、
シャフト８１６を用いて両面磁気ディスクを駆動するＤ
Ｃモータ８１８を含む。ディスクドライブは、更に、当
業者に知られている様に、ディスク８１４の２つの対抗
面と並列に配置された第１と第２のリード／ライトヘッ
ド８１０と８１２を支持するトップアーム８０８と、デ
ィスク８１５の２つの対抗面に並列に配置された第１と
第２のリード／ライトヘッド８１１と８１３を支持する
ボトムアーム８０９によりなる。本発明の好ましい１実
施の形態では、アーム８０８と８０９は、以下に述べる
様に同軸的に回動自在となっている。
【０１９７】トップアーム８０８は、内部軸８０６上に
取り付けられるのが好ましく、矢印８３２により示す様
に軸８０６の回転により、軸心８６０を中心として回動
可能としてもよい。ボトムアーム８０９は、軸８０６と
同軸の外部中空軸８０７に取り付けられ、矢印８３２で
示す様に、軸８０７の回転により、軸心８６０を中心と
して回動可能としてもよい。軸心８６０を中心とするア
ーム８０８の回動は、結果として、大略ディスク８０４
の半径に沿う、ヘッド８１０と８１２の運動を生じる。
軸心８６０を中心とするアーム８０９の回動は、大略デ
ィスク８１５の半径に沿うヘッド８１１と８１３の運動
を生じる。本発明の好ましい実施の形態では、軸８０７
は、ハウジング８２０の強化部８２１を介して、下方
に、マイクロモータ構成８０２のケーシング８０４内へ
延在する。軸８０７の軸心８６０を中心とする低摩擦回
転を可能とし、ハウジング８２０の内部をケース８０４
内に堆積するダストから分離する為に、軸８０７とハウ
ジング８２０の強化部８２１との間に、封止ベアリング
８２２を設けるのが好ましい。軸８０６は、下方へ、軸
８０７の中空の内部を介して、ケーシング８０４の内部
に延在するのが好ましい。又、軸心８６０を中心として
軸８０６の低摩擦回転を可能とし、更に、ハウジング８
２０の内部を、ケーシング８０４内に堆積したダストか
ら分離する為に、軸８０６と軸８０７との間に、ベアリ
ング８４２と封止ベアリング８４４とを設けるのが好ま
しい。
取り付けられるのが好ましく、矢印８３２により示す様
に軸８０６の回転により、軸心８６０を中心として回動
可能としてもよい。ボトムアーム８０９は、軸８０６と
同軸の外部中空軸８０７に取り付けられ、矢印８３２で
示す様に、軸８０７の回転により、軸心８６０を中心と
して回動可能としてもよい。軸心８６０を中心とするア
ーム８０８の回動は、結果として、大略ディスク８０４
の半径に沿う、ヘッド８１０と８１２の運動を生じる。
軸心８６０を中心とするアーム８０９の回動は、大略デ
ィスク８１５の半径に沿うヘッド８１１と８１３の運動
を生じる。本発明の好ましい実施の形態では、軸８０７
は、ハウジング８２０の強化部８２１を介して、下方
に、マイクロモータ構成８０２のケーシング８０４内へ
延在する。軸８０７の軸心８６０を中心とする低摩擦回
転を可能とし、ハウジング８２０の内部をケース８０４
内に堆積するダストから分離する為に、軸８０７とハウ
ジング８２０の強化部８２１との間に、封止ベアリング
８２２を設けるのが好ましい。軸８０６は、下方へ、軸
８０７の中空の内部を介して、ケーシング８０４の内部
に延在するのが好ましい。又、軸心８６０を中心として
軸８０６の低摩擦回転を可能とし、更に、ハウジング８
２０の内部を、ケーシング８０４内に堆積したダストか
ら分離する為に、軸８０６と軸８０７との間に、ベアリ
ング８４２と封止ベアリング８４４とを設けるのが好ま
しい。
【０１９８】図５０と５１に示す様に、マイクロモータ
構成８０２は、短エッジ部に取りつけた、好ましくはセ
ラミックスペーサ８３０と８４０を、それぞれ有する２
つの圧電プレート８２８と８３８とを含む。スペーサ８
３０は、軸８０７の外表面の１部と係合し、一方、スペ
ーサ８４０は、軸８０６の表面の１部と係合する。セラ
ミックスペーサ８３０と８４０の作動エッジは、図５１
に明示する様に、軸８０７と８０６のそれぞれの表面曲
率により湾曲するのが望ましい。スペーサ８３０の巾Ｗ
１は、軸８０７の半径Ｒ１の約１／５倍に等しく、スペ
ーサ８４０の巾Ｗ２は、軸８０６の半径Ｒ２の約１／４
−１／２倍に等しくするのが好ましい。これらの比率
は、それぞれ、スペーサ８３０と８４０及び軸８０７と
８０６の間の最適の相互作用を与える。スペーサ８３０
と８４０は、どの様な適当なセラミック材料で形成して
もよいが、アルミナＦＧ−９９５は、特に、スペーサ８
３０と８４０に適当な材料である。
構成８０２は、短エッジ部に取りつけた、好ましくはセ
ラミックスペーサ８３０と８４０を、それぞれ有する２
つの圧電プレート８２８と８３８とを含む。スペーサ８
３０は、軸８０７の外表面の１部と係合し、一方、スペ
ーサ８４０は、軸８０６の表面の１部と係合する。セラ
ミックスペーサ８３０と８４０の作動エッジは、図５１
に明示する様に、軸８０７と８０６のそれぞれの表面曲
率により湾曲するのが望ましい。スペーサ８３０の巾Ｗ
１は、軸８０７の半径Ｒ１の約１／５倍に等しく、スペ
ーサ８４０の巾Ｗ２は、軸８０６の半径Ｒ２の約１／４
−１／２倍に等しくするのが好ましい。これらの比率
は、それぞれ、スペーサ８３０と８４０及び軸８０７と
８０６の間の最適の相互作用を与える。スペーサ８３０
と８４０は、どの様な適当なセラミック材料で形成して
もよいが、アルミナＦＧ−９９５は、特に、スペーサ８
３０と８４０に適当な材料である。
【０１９９】圧電プレート８２８と８３８は、それら
を、それぞれケーシング８０４の内面に、しっかりと支
持する弾性支持構造体８２６に取り付けるのが好まし
い。この様な取り付けは、プレート８２８と８３８をそ
の長い寸法の方向にそって運動可能とする一方、プレー
トの短い寸法方向にそっての運動は、以下に述べる様
に、圧電変位のみに限られる。支持構造体８２６は、ゴ
ム又は、プラスチック等の適当な材料で形成してもよい
が、好ましくは、ショアＡ硬度８０のシリコンで形成す
るのが望ましい。プレート８２８と８３８のバックエッ
ジ、即ち、スペーサ８３０と８４０のエッジに対するエ
ッジは、スペーサを有するプレート８２８と８３８を、
それぞれスペーサ８３０と８４０と共に、軸８０７と８
０６の表面に付勢する、弾性部材８２４により支持され
るのが好ましい。本発明の好ましい実施の形態では弾性
部材８２４により、プレート８２８と８３８に加えられ
る力は、各調整ねじ８３４を用いて調整できる。
を、それぞれケーシング８０４の内面に、しっかりと支
持する弾性支持構造体８２６に取り付けるのが好まし
い。この様な取り付けは、プレート８２８と８３８をそ
の長い寸法の方向にそって運動可能とする一方、プレー
トの短い寸法方向にそっての運動は、以下に述べる様
に、圧電変位のみに限られる。支持構造体８２６は、ゴ
ム又は、プラスチック等の適当な材料で形成してもよい
が、好ましくは、ショアＡ硬度８０のシリコンで形成す
るのが望ましい。プレート８２８と８３８のバックエッ
ジ、即ち、スペーサ８３０と８４０のエッジに対するエ
ッジは、スペーサを有するプレート８２８と８３８を、
それぞれスペーサ８３０と８４０と共に、軸８０７と８
０６の表面に付勢する、弾性部材８２４により支持され
るのが好ましい。本発明の好ましい実施の形態では弾性
部材８２４により、プレート８２８と８３８に加えられ
る力は、各調整ねじ８３４を用いて調整できる。
【０２００】図４４−４９の単一のマイクロモータの実
施の形態に示す様に、スペーサ８３０と８４０が、少し
でも短くなると、弾性部材８２４により軸８０７と８０
６の方へ付勢されている各プレート８２８と８３８の対
応する前方への移動により補償される。これにより、ス
ペーサの有用寿命が長くなる。スペーサ８３０と８４０
の作動エッジの適当な曲率は、スペーサの腐食の間維持
されるということを理解すべきである。
施の形態に示す様に、スペーサ８３０と８４０が、少し
でも短くなると、弾性部材８２４により軸８０７と８０
６の方へ付勢されている各プレート８２８と８３８の対
応する前方への移動により補償される。これにより、ス
ペーサの有用寿命が長くなる。スペーサ８３０と８４０
の作動エッジの適当な曲率は、スペーサの腐食の間維持
されるということを理解すべきである。
【０２０１】圧電プレート８２８と８３８は、セラミッ
クスペーサ８３０と８４０の所望の運動を与える為に、
本発明の他の好ましい実施の形態を参照して、上述の励
起モードのいずれによって駆動されてもよい。
クスペーサ８３０と８４０の所望の運動を与える為に、
本発明の他の好ましい実施の形態を参照して、上述の励
起モードのいずれによって駆動されてもよい。
【０２０２】上述の、図４４−５１を参照する全ての実
施の形態において、圧電プレートの好ましい寸法は、約
５ミリメータ×２．５ミリメータ×２．５ミリメータで
ある。この様なプレートのセラミックスペーサは、プレ
ートの２．５ミリ×２．５ミリ面の１つに取り付けるの
が好ましい。
施の形態において、圧電プレートの好ましい寸法は、約
５ミリメータ×２．５ミリメータ×２．５ミリメータで
ある。この様なプレートのセラミックスペーサは、プレ
ートの２．５ミリ×２．５ミリ面の１つに取り付けるの
が好ましい。
【０２０３】図４４−５１の実施の形態は、磁気リード
／ライトヘッドを用いる磁気ディスクドライブに関連し
て述べられている。しかし、本発明は、光学リード／ラ
イトヘッドを用いるオプチカルディスクドライブにも適
用できることを了解すべきである。
／ライトヘッドを用いる磁気ディスクドライブに関連し
て述べられている。しかし、本発明は、光学リード／ラ
イトヘッドを用いるオプチカルディスクドライブにも適
用できることを了解すべきである。
【０２０４】又、本発明は、以上に特に示され、ここに
記述された点に限定されるものではない事を当業者は了
解されるであろう。本発明の範囲は、以下に述べる請求
の範囲によってのみ限定されるものである。
記述された点に限定されるものではない事を当業者は了
解されるであろう。本発明の範囲は、以下に述べる請求
の範囲によってのみ限定されるものである。
【図１】本発明の好ましい一実施の形態によるモータに
おいて有用な圧電セラミック部材の概略図である。
おいて有用な圧電セラミック部材の概略図である。
【図２】図１−５の部材の本発明にかかる一実施の形態
による第１励起形状のモードの振巾波形図である。
による第１励起形状のモードの振巾波形図である。
【図３】図２の波形が得られる第１励起形状を示した図
である。
である。
【図４】図１−５の部材の本発明にかかる一実施の形態
による第２励起形状のモードの振巾波形図である。
による第２励起形状のモードの振巾波形図である。
【図５】図４の波形が得られる第２励起形を示した図で
ある。
ある。
【図６】本発明の一実施の形態による図１−５の部材の
２つの密接に離間した共振モードの共振カーブを示す図
である。
２つの密接に離間した共振モードの共振カーブを示す図
である。
【図７】本発明の一実施の形態によるモータで有用な圧
電部材の双形態変異運動(bi−morphological movement)
を示す図である。
電部材の双形態変異運動(bi−morphological movement)
を示す図である。
【図８】図７に示す部材の電極に加えられた場合、部材
と接触している物体の制御された運動を起こす電圧パル
スを示す図である。
と接触している物体の制御された運動を起こす電圧パル
スを示す図である。
【図９】本発明の好ましい一実施の形態による制御され
た運動を達成するためのマイクロモータの一部概略図、
一部ブロック図である。
た運動を達成するためのマイクロモータの一部概略図、
一部ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態によるモータに有用な圧
電セラミック部材のタンデム形状を示す概略図である。
電セラミック部材のタンデム形状を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態によるモータに有用な圧
電セラミック部材のタンデムパラレル形状を示す概略斜
視図である。
電セラミック部材のタンデムパラレル形状を示す概略斜
視図である。
【図１２】本発明の一実施の形態によるx−y運動に適応
する形状とした圧電セラミック部材の概略斜視図であ
る。
する形状とした圧電セラミック部材の概略斜視図であ
る。
【図１３】本発明の別の例として的実施の形態によるx
−y運動に適応する形状とした圧電セラミック部材の概
略斜視図である。
−y運動に適応する形状とした圧電セラミック部材の概
略斜視図である。
【図１４】図１３の実施の形態を利用したx−yテーブル
の概略部分斜視図である。
の概略部分斜視図である。
【図１５】シリンダ又は球体を回転させる形状とした、
本発明の一実施の形態による圧電セラミック部材を示す
図である。
本発明の一実施の形態による圧電セラミック部材を示す
図である。
【図１６】本発明の好ましい実施の形態による圧電セラ
ミックの別の例として的電極形状を示す図である。
ミックの別の例として的電極形状を示す図である。
【図１７】本発明の一実施の形態による、動かすべき物
体に、圧電セラミックの予荷重力(preloading force)を
加えるのに適した電極形状を示す図である。
体に、圧電セラミックの予荷重力(preloading force)を
加えるのに適した電極形状を示す図である。
【図１８】本発明の一実施の形態による、動かすべき物
体に、圧電セラミックの予荷重力(preloading force)を
加えるのに適した電極形状変形例の別のを示す図であ
る。
体に、圧電セラミックの予荷重力(preloading force)を
加えるのに適した電極形状変形例の別のを示す図であ
る。
【図１９】本発明の一実施の形態による、動かすべき物
体に、圧電セラミックの予荷重力(preloading force)を
加えるのに適した電極形状を示す図である。
体に、圧電セラミックの予荷重力(preloading force)を
加えるのに適した電極形状を示す図である。
【図２０】本発明の好ましい実施の形態による、圧電セ
ラミック取り付けの別の例として的方法を示す図であ
る。
ラミック取り付けの別の例として的方法を示す図であ
る。
【図２１】本発明の一実施の形態による、２つの圧電セ
ラミックの取り付けに、図２０に示す取り付け原理の適
用を示す図である。
ラミックの取り付けに、図２０に示す取り付け原理の適
用を示す図である。
【図２２】本発明の好ましい実施の形態による、ＣＤリ
ーダのステージにセラミックモータを用いるための形状
を示す斜視図である。
ーダのステージにセラミックモータを用いるための形状
を示す斜視図である。
【図２３】本発明の好ましい実施の形態による、ＣＤリ
ーダのステージにセラミックモータを用いるための形状
の変形状を示す斜視図である。
ーダのステージにセラミックモータを用いるための形状
の変形状を示す斜視図である。
【図２４】本発明の好ましい実施の形態による、ＣＤリ
ーダのステージにセラミックモータを用いるための形状
の別の変形例を示す斜視図である。
ーダのステージにセラミックモータを用いるための形状
の別の変形例を示す斜視図である。
【図２５】本発明の更に、別の好ましい実施の形態によ
り構成及び作動されるペア圧電マイクロモータの一部概
略、一部ブロック図である。
り構成及び作動されるペア圧電マイクロモータの一部概
略、一部ブロック図である。
【図２６】マイクロモータの圧電セラミックの好ましい
x−y共振モードを示す、図２５のマイクロモータの概略
説明図である。
x−y共振モードを示す、図２５のマイクロモータの概略
説明図である。
【図２７】本発明の一実施の形態による図２５のマイク
ロモータの圧電セラミックを駆動するためのパルス励起
信号を示す概略図である。
ロモータの圧電セラミックを駆動するためのパルス励起
信号を示す概略図である。
【図２８】異なるxとy励起振巾で駆動されるペア圧電マ
イクロモータの概略図である。
イクロモータの概略図である。
【図２９】図２５のペア圧電マイクロモータのセラミッ
クプレートの別の例として的取り付け構成を示す概略図
である。
クプレートの別の例として的取り付け構成を示す概略図
である。
【図３０】図２５のペア圧電マイクロモータのセラミッ
クプレートの別の別の例として的取り付け構成を示す概
略図である。
クプレートの別の別の例として的取り付け構成を示す概
略図である。
【図３１】図２５、２６、２８−３０のマイクロモータ
を物体に作動可能に結合するための好ましい構成を示す
概略図である。
を物体に作動可能に結合するための好ましい構成を示す
概略図である。
【図３２】本発明の好ましい一実施の形態による、不要
の共振モードを抑圧するために拘束部材を用いる圧電マ
イクロモータの概略斜視図である。
の共振モードを抑圧するために拘束部材を用いる圧電マ
イクロモータの概略斜視図である。
【図３３】図３２のマイクロモータでの振動運動を誇張
して示す斜視図である。
して示す斜視図である。
【図３４】本発明の好ましい一実施の形態による、出力
上昇と滑らかな運動を与えるために剛性アームを用いる
圧電マイクロモータの概略斜視図である。
上昇と滑らかな運動を与えるために剛性アームを用いる
圧電マイクロモータの概略斜視図である。
【図３５】選択された励起形状に対し、図３４のマイク
ロモータにより用いられるが好ましい２つのスペーサの
相対的運動を質的に示す図である。
ロモータにより用いられるが好ましい２つのスペーサの
相対的運動を質的に示す図である。
【図３６】本発明の好ましい実施の形態による圧電セラ
ミックの短エッジ部に平行な対称運動を与えるようにし
たマイクロモータ構成の概略斜視図である。
ミックの短エッジ部に平行な対称運動を与えるようにし
たマイクロモータ構成の概略斜視図である。
【図３７】本発明の好ましい実施の形態による圧電セラ
ミックの短エッジ部に平行な対称運動を与えるようにし
たマイクロモータ構成の変形例の概略斜視図である。
ミックの短エッジ部に平行な対称運動を与えるようにし
たマイクロモータ構成の変形例の概略斜視図である。
【図３８】リード／ライトヘッドを動かすのに圧電マイ
クロモータを用いる、本発明の好ましい一実施の形態に
よるディスクドライブの概略図である。
クロモータを用いる、本発明の好ましい一実施の形態に
よるディスクドライブの概略図である。
【図３９】本発明の好ましい実施の形態による、図３８
のディスクドライブのリード／ライトアームの形状を示
す概略図である。
のディスクドライブのリード／ライトアームの形状を示
す概略図である。
【図４０】本発明の好ましい実施の形態による、図３８
のディスクドライブのリード／ライトアームの形状の変
形例を示す概略図である。
のディスクドライブのリード／ライトアームの形状の変
形例を示す概略図である。
【図４１】本発明の３つの好ましい実施の形態による、
図３８のディスクドライブのリード／ライトアームの３
つの別の例として的形状を示す概略図である。
図３８のディスクドライブのリード／ライトアームの３
つの別の例として的形状を示す概略図である。
【図４２】本発明の好ましい実施の形態による二重ディ
スクドライブを示す概略図である。
スクドライブを示す概略図である。
【図４３】本発明の実施の形態による、角変位及び直線
変位範囲を増加すると共に、リード／ライトヘッドの運
動の微調整を可能とする３枚圧電プレート構成の概略斜
視図である。
変位範囲を増加すると共に、リード／ライトヘッドの運
動の微調整を可能とする３枚圧電プレート構成の概略斜
視図である。
【図４４】本発明の更に別の一実施の形態による、孤立
圧電マイクロモータ構成を利用するディスクドライブの
側部概略断面図である。
圧電マイクロモータ構成を利用するディスクドライブの
側部概略断面図である。
【図４５】図４４の孤立圧電マイクロモータ構成の概略
底面図である。
底面図である。
【図４６】図４４と４５の圧電マイクロモータ構成の一
部の詳細概略斜視図である。
部の詳細概略斜視図である。
【図４７】本発明の別の実施の形態による、孤立ダブル
圧電マイクロモータ構成を利用するディスクドライブの
側部概略断面図である。
圧電マイクロモータ構成を利用するディスクドライブの
側部概略断面図である。
【図４８】図４７の孤立マイクロモータ構成の一部の底
面概略図である。
面概略図である。
【図４９】本発明の別の実施の形態による孤立する圧電
マイクロモータ構成の一部を示す底部概略断面図であ
る。
マイクロモータ構成の一部を示す底部概略断面図であ
る。
【図５０】本発明の更に別の実施の形態による、孤立圧
電マイクロモータ構成を利用する二重ディスクドライブ
の側部概略断面図である。
電マイクロモータ構成を利用する二重ディスクドライブ
の側部概略断面図である。
【図５１】図５０の孤立マイクロモータ構成の概略斜視
図である。
図である。
１０・・・圧電セラミック １４、１６、１８、２０・・・電極 ２２、２４・・・電線 ２６・・・セレミックスペーサ ３０・・・物体 ３２、３４・・・固定サポート ３６、３８・・・バネ付サポート ２８、４３・・・短エッジ部 ４０、４２・・・長エッジ部
Claims (18)
- 【請求項１】 ２つの長エッジ部と２つの短エッジ部
と、長エッジ部の１つに取り付けたスペーサを有する圧
電プレートと、 軸心を中心として回動自在とした少くとも１つのアーム
とを設け、該アームは、上記軸心から離間し、その両端
に設けた第１と第２の端部と、該第１端部に取り付けた
リード／ライトヘッドと、該第２端部に剛性の部材を有
し、 上記圧電プレートのスペーサは、上記剛性部材に弾性的
に付勢されていることを特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項２】 請求項１記載のディスクドライブであっ
て、圧電プレートは、静止していることを特徴とするデ
ィスクドライブ。 - 【請求項３】 請求項１記載のディスクドライブであっ
て、圧電プレートは、前記軸心に対して可動であること
を特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項４】 軸心を中心として回動可能なアームを設
け、該アームは、上記軸心から離間し、その両端に設け
た第１と第２の端部と、上記第１端部に取り付けたリー
ド／ライトヘッドと、上記第２の端部に取り付けられ、
該アームと共に可動とした圧電プレートを有することを
特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項５】 軸心を中心として回動可能なアームを設
け、該アームは、第１と第２の端部と、上記第１端部に
取り付けたリード／ライトヘッドと、 上記第２の端部に取り付けた圧電プレートを有し、上記
軸心は該圧電プレートを貫通することを特徴とするディ
スクドライブ。 - 【請求項６】 軸心を中心として回動可能なアームを設
け、該アームは、第１と第２の端部と、上記第１端部に
取り付けたリード／ライトヘッドと、 上記軸心がそれを貫通する様に上記第２の端部に取り付
けられた圧電プレートと、該圧電プレートに付勢される
剛性部材とを有することを特徴とするディスクドライ
ブ。 - 【請求項７】 ハウジングと、 第１と第２の端部と、その第１の端部に取り付けた少く
とも１つのリード／ライトヘッドを有するアームと、 上記第２の端部において、該アーム固着され、アームに
対し実質的に垂直に、上記ハウジングの１部を通して延
在する軸と、 そのエッジ部に取り付けたスペーサを有する少くとも１
つの圧電プレートとを設け、 上記圧電プレートの少くとも１つのスペーサは、ハウジ
ング外の上記軸の少くとも１つの部分に対し弾性的に付
勢されていることを特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項８】 請求項７の記載のディスクドライブであ
って、ハウジングの上記１部は、少くとも１つの圧電プ
レートと、ハウジングの内部との間で、実質的に防じん
バリアを形成していることを特徴とするディスクドライ
ブ。 - 【請求項９】 請求項８又は９に記載のディスクドライ
ブであって、更に、前記軸が、ハウジングの前記部分を
貫通する所に、封止ベアリングを設けたことを特徴とす
るディスクドライブ。 - 【請求項１０】 請求項７−９のいずれかに記載のディ
スクドライブであって、少くとも１つの圧電プレートの
各々は、２つの長エッジ部と２つの端エッジ部を有し、
前記スペーサは、短エッジ部の１つに取り付けられてい
ることを特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項１１】 請求項７−１０のいずれかに記載のデ
ィスクドライブであって、少くとも１つの圧電プレート
は、少くとも２つの圧電プレートよりなり、２つの圧電
プレートのスペーサは、２つの異なる位置で前記軸に係
合及び離脱することを特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のディスクドライブ
であって、２つの圧電プレートのスペーサは、実質的に
同時に、該軸に係合及び離脱することを特徴とするディ
スクドライブ。 - 【請求項１３】 請求項１１又は１２に記載のディスク
ドライブであって、２つの圧電プレートのスペーサは、
実質的に反対方向から前記軸に係合及び離脱することを
特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項１４】 請求項７−１３のいずれかに記載のデ
ィスクドライブであって、前記少くとも１つの圧電プレ
ートは、少くとも３つの圧電プレートよりなり、その少
くとも３つの圧電プレートの各々のスペーサは、前記軸
の少くとも３つの位置で、それぞれ係合することを特徴
とするディスクドライブ。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のディスクドライブ
であって、前記少くとも３つのプレートの少くとも２つ
は、前記軸に同時に係合及び離脱しないことを特徴とす
るディスクドライブ。 - 【請求項１６】 第１と第２の離間した位置を有する第
１のアームと、 第１のアームと実質的に平行で、第１と第２の離間した
位置を有する第２のアームと、 第１のアームの第１の位置に固着され、該アームに対
し、実質的に垂直に延在する第１の軸と、 第２のアームの第１の位置に固着され、該第１の軸と実
質的に同軸に延在する第２の軸と、 第１のアームの第２の位置に取り付けた少くとも１つの
リード／ライトヘッドと、 第２のアームの第２の位置を取り付けた少くとも１つの
リード／ライトヘッドと、 それぞれ、そのエッジ部に取り付けたスペーサを有する
第１と第２の圧電プレートとを設け、 第１の圧電プレートのスペーサは、第１の軸の１部に弾
性的に付勢され、第２の圧電プレートのスペーサは、第
２の軸の１部に弾性的に付勢されていることを特徴とす
るダブルディスクドライブ。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載のディスクドライブ
であって、更に、ハウジングを有し、前記第１と第２の
軸は、第１と第２の圧電プレートが、ハウジング外で第
１と第２の軸に対し付勢される様に、該ハウジングの１
部を貫通することを特徴とするディスクドライブ。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載のディスクドライブ
であって、更に、前記第１の軸と、ハウジングの前記部
分との間に第１の封止ベアリングを設け、第１の軸と第
２の軸との間に、第２の封止ベアリングを設けたことを
特徴とするディスクドライブ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| IL114656 | 1995-07-18 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0937575A true JPH0937575A (ja) | 1997-02-07 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| IL (1) | IL114656A0 (ja) |
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