超音波モータはなぜ超音波なのでしょうか？

超音波モータについて疑問が湧き、なぜ、可聴域の音波でなく超音波でなければならないのか？
駆動原理は「圧電セラミックに電圧を掛ける事で圧電セラミックを変形させ、その変形がステータ金属で増幅・伝搬されることによりステータ金属の表面が波状に変形します。 この波の頂点は進行波として移動し、ステータと接しているロータを摩擦力によって回転する。」となっています。
金属が増幅とは「共振」することかと、金属の共振周波数を調べましたが具体的な数値は見つけられませんでした。
そのため、なぜ超音波なのかという疑問を解消できていません。
普通の音波ではダメな理由が知りたいです。

No.7 回答者： n556 回答日時： 2021/05/08 13:05

学会では聞くことを目的にしないものは超音波とよんでいます。

なので可聴範囲でも超音波です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
可聴域も聞くことが目的でなければ超音波！
初めて知りました。

お礼日時：2021/05/08 14:08

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/05/06 12:36

＞なぜ、可聴域の音波でなく超音波でなければならないのか？

10 kHz～ の音波を使うらしいので、可聴域も含まれますよね。
でも、静粛性が大きなメリットの一つだから、可聴域で使うことは
少ないんじゃないかな。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
どうやら可聴域を使うのは人間に聞こえること、投入エネルギーが稼ぎにくいことが原因のようだと理解できました。

お礼日時：2021/05/06 13:34

No.5 回答者： hiro2017 回答日時： 2021/05/04 13:29

すみません、補足です。

セラミックについて言うと普通455KHｚ辺りのフィルターでは
昔から使われておりそれ以上の高い周波数もあります、むしろ
周波数の低い数KHzは難しい技術と言えます。
これ以上は憶測になるので控えます。

この回答へのお礼

補足、ありがとうございます。

お礼日時：2021/05/04 13:45

No.4 回答者： puyo3155 回答日時： 2021/05/04 12:54

原理わかってます？　

原理がわかれば、その素子を動かすのには、超音波が必要だった・・・というだけです。他では動作しないからです。先に、超音波ありきではありません。

逆に言えば、通常の可聴域の音波で、動作原理にあうような素子がないから・・・

というだけのことです。

生活して、声で、何かを動かすことができますか？逆に何かを動かすぐらいのとき、超大音量になりませんか？　振動数が低い波は、エネルギーが低いのです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
そうでした、振動エネルギーは周波数に比例しますね。
可聴域だとやたらに振幅を大きくする必要がある。
ようやく理解できました。

お礼日時：2021/05/04 13:43

No.3 回答者： hiro2017 回答日時： 2021/05/04 10:46

超音波って1万Hz以上かと思うのですが回転数が同期すれば1万回転

になりますがHDDなど7000回転とかありますよね、そろそろ
限界かと思います。（未確認で答えています）
セラミックもクリスタルも薄くすることで共振周波数が上がります
それを金属に伝えるのでしょう。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
仰る通り、超音波領域の振動を金属に伝えて、進行波を作ることで駆動させることは分かったように思いますが、では普通に聞こえる音波ではできないのかいまいちわかりません。
先の方が言われた「聞こえるのでうるさい」、「力が弱い」に集約されるのでしょうか？
もし、エネルギー効率が分かるのであれば理解できそうな気もします。

お礼日時：2021/05/04 11:06

No.2 回答者： chiha2525 回答日時： 2021/05/04 10:08

うるさいというのもあるのでしょうが、周波数を高くするとその分エネルギーも大きくなり、つまりモーターとしては強力になるからというのもあるのでしょう。

あまり考えずに、素材の振動数が超音波領域だったというだけかもしれませんが。

増幅というのは、テコの原理のような意味ですよ。カヌーのオールの先の動きが手の動きより大きいのを、手の動きを増幅させてオールの先が動いているから、みたいな感じ。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
増幅というのはその金属の共振周波数だからかと思いましたが・・・
でも、そうではなく別の原理ということですか？
オールとすると、どこかに支点があって力はあるけど、小さなストロークで大きなストロークに変えるという意味でしょうか？
この場合、支点の存在が必要ですね。

お礼日時：2021/05/04 10:32

No.1 回答者： oo14 回答日時： 2021/05/04 08:41

可聴域だと、うるさいから。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
なるほど、人間に聞こえますからね！
ということは可聴域でもOKということでしょうか？

お礼日時：2021/05/04 10:26