JP2007124893A - Rotary driving method and driver - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ジャイロセンサに適用されるコリオリの力を利用した回転駆動方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation driving method and apparatus using Coriolis force applied to a gyro sensor.
従来、回転駆動装置はステータ板に固定された保持筒の内側に軸受を保持し、その外周に磁芯コアを取付けてこれに複数の駆動コイルを巻き、ロータケースに固定したロータマグネットでその磁芯コアを囲むようにしてロータ軸を軸受に軸支させ、ロータケースの外周部に位置検出センサを配置した構成を有していた。
しかしながら、前述のような回転駆動装置では磁芯コアを囲むようにしてマグネットが配置されるため小型化が難しいという問題があった。 However, the rotary drive device as described above has a problem that it is difficult to reduce the size because the magnet is disposed so as to surround the magnetic core.
この発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、構造が簡単で小型のマイクロマシン化が可能であり、しかも、容易に高速回転が得られ回転特性も良い回転駆動方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a rotation driving method and apparatus that has a simple structure and can be made into a small micromachine, and that can easily achieve high-speed rotation and good rotation characteristics. The purpose is to provide.
この発明の請求項1に係る回転駆動方法は、弾性を有する棒状または筒状のロータを、当該ロータの両端部を回転可能に支持するステータに対して回転させる回転駆動方法であって、前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントを発生させることを特徴とする。
A rotational drive method according to
この発明の請求項2に係る回転駆動方法は、弾性を有する棒状または筒状のロータを、当該ロータの両端部を回転可能に支持するステータに対して回転させる回転駆動方法であって、前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、当該少なくとも2つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントを発生させることを特徴とする。 A rotational drive method according to a second aspect of the present invention is a rotational drive method for rotating a rod-like or cylindrical rotor having elasticity with respect to a stator that rotatably supports both end portions of the rotor, wherein the rotor Generating a swinging moment of the rotor having a phase difference corresponding to the crossing angle between the at least two axes, around at least two axes intersecting with each other and intersecting each other. Features.
この発明の請求項3に係る回転駆動方法は、請求項1または請求項2記載の回転駆動方法において、前記少なくとも2つの軸線は、前記ロータの前記軸線と直交することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the rotational driving method according to the first or second aspect, the at least two axes are orthogonal to the axis of the rotor.
この発明の請求項4に係る回転駆動方法は、請求項2または請求項3記載の回転駆動方法において、前記少なくとも2つの軸線は互いに直交し、当該少なくとも2つの軸線まわりにπ/2の位相差を有する前記ロータの揺動モーメントを発生させることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotational driving method according to the second or third aspect, the at least two axes are orthogonal to each other, and a phase difference of π / 2 around the at least two axes. A swinging moment of the rotor having the above is generated.
この発明の請求項5に係る回転駆動装置は、ステータと、前記ステータに両端部が回転可能に支持され、かつ、弾性を有する棒状または筒状のロータと、前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、を備えたことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a rotary drive apparatus comprising: a stator; a rod-like or cylindrical rotor having both ends rotatably supported by the stator; and an axis connecting the both ends of the rotor And a plurality of drive members capable of generating swinging moments having different phases of the rotor around at least two axes intersecting each other.
この発明の請求項6に係る回転駆動装置は、ステータと、前記ステータに両端部が回転可能に支持され、かつ、弾性を有する棒状または筒状のロータと、前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、当該少なくとも2つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、を備えたことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a rotary drive device comprising: a stator; a rod-like or cylindrical rotor having both ends rotatably supported by the stator; and an axis connecting the both ends of the rotor A plurality of drive members capable of generating a swinging moment of the rotor having a phase difference corresponding to the crossing angle between the at least two axes, around at least two axes intersecting with each other. It is characterized by having.
この発明の請求項7に係る回転駆動装置は、請求項5または請求項6記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、前記ロータの前記軸線と直交する前記少なくとも2つの軸線まわりに、前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能であることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the rotary driving device according to the fifth or sixth aspect, the plurality of driving members are arranged around the at least two axes perpendicular to the axes of the rotor. Each of the rotor can generate a swinging moment.
この発明の請求項8に係る回転駆動装置は、請求項6または請求項7記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、相互に直交する前記少なくとも2つの軸線まわりにπ/2の位相差を有する前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能であることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the rotary driving device according to the sixth or seventh aspect, the plurality of driving members are arranged at a position of π / 2 around the at least two axes orthogonal to each other. It is possible to generate a swinging moment of the rotor having a phase difference.
この発明の請求項9に係る回転駆動装置は、請求項5〜8のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、前記ロータの前記両端部間の中央付近に設けられることを特徴とする。 A rotary drive device according to a ninth aspect of the present invention is the rotary drive device according to any one of the fifth to eighth aspects, wherein the plurality of drive members are provided near the center between the both end portions of the rotor. It is characterized by that.
この発明の請求項10に係る回転駆動装置は、請求項9記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、前記弾性を有するロータの前記中央付近に作用することで、前記両端部を節とする前記ロータの共振を生起可能であることを特徴とする。 A rotary drive device according to a tenth aspect of the present invention is the rotary drive device according to the ninth aspect, wherein the plurality of drive members act near the center of the elastic rotor, thereby connecting the both end portions. The resonance of the rotor can be generated.
この発明の請求項11に係る回転駆動装置は、請求項5〜10のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記複数の駆動部材は、前記ステータに設けられることを特徴とする。 The rotary drive device according to an eleventh aspect of the present invention is the rotary drive device according to any one of the fifth to tenth aspects, wherein the plurality of drive members are provided on the stator.
この発明の請求項12に係る回転駆動装置は、請求項5〜11のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、電磁力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な電磁力駆動部材で構成されることを特徴とする。 A rotary drive device according to a twelfth aspect of the present invention is the rotary drive device according to any one of the fifth to eleventh aspects, wherein each of the drive members can generate a swinging moment of the rotor using electromagnetic force. It is characterized by comprising an electromagnetic driving member.
この発明の請求項13に係る回転駆動装置は、請求項5〜11のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、静電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な静電力駆動部材で構成されることを特徴とする。 A rotary drive device according to a thirteenth aspect of the present invention is the rotary drive device according to any one of the fifth to eleventh aspects, wherein each of the drive members can generate a swinging moment of the rotor using an electrostatic force. It is characterized by comprising an electrostatic force driving member.
この発明の請求項14に係る回転駆動装置は、請求項5〜11のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、圧電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な圧電力駆動部材で構成されることを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the rotary driving device according to any one of the fifth to eleventh aspects, each of the driving members can generate a swinging moment of the rotor using a piezoelectric power. It is characterized by comprising a piezoelectric power drive member.
この発明の請求項15に係る回転駆動装置は、請求項5〜11のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、光圧力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な光圧力駆動部材で構成されることを特徴とする。 A rotary drive device according to a fifteenth aspect of the present invention is the rotary drive device according to any one of the fifth to eleventh aspects, wherein each of the drive members can generate a swinging moment of the rotor using light pressure. It is characterized by comprising an optical pressure driving member.
この発明の請求項16に係る回転駆動装置は、請求項5〜11のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、光起電力を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な光起電力駆動部材で構成されることを特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the rotary driving device according to any one of the fifth to eleventh aspects, each driving member generates a swinging moment of the rotor by using a photovoltaic force. It is characterized by comprising a possible photovoltaic drive member.
この発明の請求項17に係る回転駆動装置は、請求項5〜11のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記各駆動部材は、熱応力(熱膨張)を用いて前記ロータの揺動モーメントを発生可能な熱応力(熱膨張)駆動部材で構成されることを特徴とする。 A rotary drive device according to a seventeenth aspect of the present invention is the rotary drive device according to any one of the fifth to eleventh aspects, wherein each of the drive members swings the rotor using thermal stress (thermal expansion). It is composed of a thermal stress (thermal expansion) driving member capable of generating a moment.
この発明の請求項18に係る回転駆動装置は、請求項5〜17のいずれか1項記載の回転駆動装置において、前記ロータが回転している状態で、回転速度を加速または減速させる加速/減速部材をさらに備えたことを特徴とする。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in the rotary driving device according to any one of the fifth to seventeenth aspects, the acceleration / deceleration for accelerating or decelerating the rotational speed in a state where the rotor is rotating. A member is further provided.
この発明の請求項19に係る回転駆動装置は、請求項18記載の回転駆動装置において、前記加速/減速部材は、前記ロータの一部の領域が有する磁荷または電荷の極性と同じ極性の磁場または電場と、逆の極性の磁場または電場とを切り換えて発生可能な磁極または電極を備え、前記ロータの前記領域が前記加速/減速部材を通過する手前において、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と逆の極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを加速させ、また、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と同じ極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを減速させることを特徴とする。 A rotary drive device according to a nineteenth aspect of the present invention is the rotary drive device according to the eighteenth aspect, wherein the acceleration / deceleration member is a magnetic field having the same polarity as a magnetic charge or a charge polarity of a partial region of the rotor. Or a magnetic pole or electrode that can be generated by switching between an electric field and a magnetic field or electric field of opposite polarity, and before the region of the rotor passes through the acceleration / deceleration member, the magnetic pole or electrode The rotor is accelerated by generating a magnetic field or electric field having a polarity opposite to the polarity of the charge, and the magnetic pole or electrode generates a magnetic field or electric field having the same polarity as the polarity of the magnetic charge or charge. It is characterized by decelerating.
この発明の請求項20に係る回転駆動装置は、請求項18または請求項19記載の回転駆動装置において、前記加速/減速部材は、前記ステータに設けられることを特徴とする。 A rotary drive device according to a twentieth aspect of the present invention is the rotary drive device according to the eighteenth or nineteenth aspect, wherein the acceleration / deceleration member is provided in the stator.
この発明は以上のように、弾性を有する棒状または筒状のロータを、当該ロータの両端部を回転可能に支持するステータに対して回転させる回転駆動方法であって、前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントを発生させるように構成したので、容易に高速回転が得られ回転特性も良く、構造が簡単で小型のマイクロマシン化が可能である。 As described above, the present invention is a rotational driving method for rotating a rod-like or cylindrical rotor having elasticity with respect to a stator that rotatably supports both end portions of the rotor, wherein the both end portions of the rotor are Since it is configured to generate oscillation moments with different phases of the rotor around at least two axes intersecting with each other and intersecting each other, high-speed rotation can be easily obtained, rotation characteristics are good, and the structure is Simple and compact micro-machine is possible.
この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明による回転駆動装置の一実施形態を示す概略的正面図、図2は概略的断面図である。この回転駆動装置101は、ステータ110と、棒状または筒状のロータ120とを備えている。ロータ120は、弾性体シャフト121の両端間中央に磁性体リング122が取り付けられたものであり、両端部のベアリング123がステータ110に回転可能に支持されている。そして、ステータ110には、4つの駆動部材115a,115b,115c,115dが設けてある。
FIG. 1 is a schematic front view showing an embodiment of a rotary drive device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional view. The
これらの駆動部材115a,115b,115c,115dは、ロータ120の両端部を結ぶ軸線をZとしたとき、他の2軸X,Yのまわりにロータ120の揺動モーメントMx1,Mx2,My1,My2をそれぞれ発生(誘起)可能なものである。
These drive
すなわち、X軸のまわりにロータ120の揺動モーメントMx1,Mx2を発生可能な第1,第3の駆動部材115a,115cと、Y軸のまわりにロータ120の揺動モーメントMy1,My2を発生可能な第2,第4の駆動部材115b,115dとが、互いに90°の角度で配置されている。
That is, the first and
このような駆動部材115a〜115dを90°の位相差で作動させることにより、ロータ120にX軸まわりの揺動モーメントMx1,Mx2とY軸まわりの揺動モーメントMy1,My2を交互に発生(誘起)させることができる。そして、ロータ120にX軸まわりの揺動モーメントMx1,Mx2とY軸まわりの揺動モーメントMy1,My2を90°の位相差で交互に発生させることで、ロータ120の回転軸ZのまわりにモーメントMzが生起され、このZ軸まわりのモーメントMzにより、ロータ120はZ軸を回転軸として回転することとなる。
By operating such driving
ここで、回転駆動装置101の動作原理について、図3〜図10を参照して説明する。すなわち、4つの駆動部材115a〜115dを順番に作動させることで、回転駆動装置101のロータ120が回転することについて説明する。
Here, the operation principle of the
まず、図3,図4に示すように、駆動部材115aを作動させると、ロータ120の磁性体リング122にMx1のモーメントが発生し、これにより弾性体シャフト121が歪み、磁性体リング122が駆動部材115aに引き付けられる。
First, as shown in FIGS. 3 and 4, when the
つぎに、図5,図6に示すように、駆動部材115bを作動させると、ロータ120の磁性体リング122にMy1のモーメントが発生し、これにより弾性体シャフト121が歪み、磁性体リング122が駆動部材115bに引き付けられる。
Next, as shown in FIGS. 5 and 6, when the
つぎに、図7,図8に示すように、駆動部材115cを作動させると、ロータ120の磁性体リング122にMx2のモーメントが発生し、これにより弾性体シャフト121が歪み、磁性体リング122が駆動部材115cに引き付けられる。
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, when the
つぎに、図9,図10に示すように、駆動部材115dを作動させると、ロータ120の磁性体リング122にMy2のモーメントが発生し、これにより弾性体シャフト121が歪み、磁性体リング122が駆動部材115dに引き付けられる。
Next, as shown in FIGS. 9 and 10, when the driving
すなわち、図1,図2において、ロータ120の中央部(磁性体リング122)からみると、角運動保存の法則により、ロータ120の自転が発生することが理解される。
That is, in FIGS. 1 and 2, it can be understood that the rotation of the
一方、ロータ120の両端部(ベアリング123)からみると、回転駆動装置101の動作原理はつぎのようにいえる。図11は、一般的に地球ゴマ1と呼ばれるものの概略的斜視図であり、これはジャイロモーメントを利用したものである。
On the other hand, when viewed from both end portions (bearings 123) of the
ロータ20の中心は、ジンバル10に設けたピボット軸受け11により左右から支持されている。そのためロータ20はX軸を中心に回転可能である。また、ジンバル10の中心は、ジンバル12に設けたピボット軸受け13により左右から支持されている。そのためジンバル10はY軸を中心に回転可能である。また、ジンバル12はピボット軸受け14により上部図示しない上下から支持されている。そのためジンバル12はZ軸を中心に回転可能である。
The center of the
このような地球ゴマ1において、X軸を中心に揺動モーメントMxで回転しているロータ20がある。これにY軸を中心にジンバル10を回転させ、揺動モーメントMyを加える。するとZ軸を中心にMzというジャイロモーメントが発生し、ジンバル12が回転する。
In the
すなわち、ロータ120の両端部(ベアリング123)からみると、回転駆動装置101は、このジャイロモーメントの作用、つまりコリオリの力により、ロータ120が自転することが理解される。
That is, when viewed from both ends (bearings 123) of the
上記の角運動保存の法則によるロータ120の回転方向と、コリオリの力(ジャイロモーメントの作用)によるロータ120の回転方向は、互いに同一方向である。
The rotation direction of the
このような駆動部材115a〜115dを作動させる入力波形は、図12に示すような矩形波(パルス波形)を用いることができる。ここで、図12も参照してロータ120の回転方向について説明する。
As an input waveform for operating
まず、図12(a)に示すように、第1の駆動部材115aを作動させ、続いてこれと90°(π/2)の位相差をもって第2の駆動部材115bを作動させ、続いてこれと90°(π/2)の位相差をもって第3の駆動部材115cを作動させ、続いてこれと90°(π/2)の位相差をもって第4の駆動部材115dを作動させたときは、ロータ120には、X軸まわりの揺動モーメントMx1に続いてこれと90°の位相差をもってY軸まわりの揺動モーメントMy1が、さらにX軸まわりの揺動モーメントMx2に続いてこれと90°の位相差をもってY軸まわりの揺動モーメントMy2が交互に発生(誘起)する。これによりZ軸まわりに生起されるモーメントによって、ロータ120は、第2の駆動部材115bに対応する位置(箇所)が第1の駆動部材115aに対応する位置(箇所)へ移動する方向に回転する。
First, as shown in FIG. 12 (a), the
反対に、図12(b)に示すように、第4の駆動部材115dを作動させ、続いてこれと90°(π/2)の位相差をもって第3の駆動部材115cを作動させ、続いてこれと90°(π/2)の位相差をもって第2の駆動部材115bを作動させ、続いてこれと90°(π/2)の位相差をもって第1の駆動部材115aを作動させたときは、ロータ120には、Y軸まわりの揺動モーメントMy2に続いてこれと90°の位相差をもってX軸まわりの揺動モーメントMx2が、さらにY軸まわりの揺動モーメントMy1に続いてこれと90°の位相差をもってX軸まわりの揺動モーメントMx1が交互に発生(誘起)する。これによりZ軸まわりに生起されるモーメントによって、ロータ120は、第1の駆動部材115aに対応する位置(箇所)が第2の駆動部材115bに対応する位置(箇所)へ移動する方向に回転する。
On the contrary, as shown in FIG. 12B, the
なお駆動部材115a〜115dを作動させる入力波形は、図12に示すような矩形波(パルス波形)に代えて、例えば正弦波を用いることもできる。
For example, a sine wave can be used as the input waveform for operating the driving
このような駆動部材115a〜115dは、例えば、電磁力を用いてロータ120に駆動力を発生する電磁力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材115a〜115dを電磁石で構成し、ロータ120の中央部を磁性体リング122で構成することにより、電磁力駆動部材115a〜115dに通電した時、ロータ120の中央部(磁性体リング122)をそれぞれ駆動部材115a〜115dの方向に吸引することができる。
また、駆動部材115a〜115dは、例えば、静電力を用いてロータ120に駆動力を発生する静電力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材115a〜115dは電極で構成し、ロータ120の中央部を絶縁体または誘電体で構成することにより、静電力駆動部材115a〜115dに通電した時、ロータ120の中央部(絶縁体または誘電体)をそれぞれ駆動部材115a〜115dの方向に吸引もしくは逆方向に反発させることができる。
Further, the driving
また、駆動部材115a〜115dは、例えば、圧電力を用いてロータ120に駆動力を発生する圧電力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材115a〜115dは圧電素子で構成し、ロータ120の中央部に直接接触させることで、圧電力駆動部材115a〜115dを駆動させた時、ロータ120の中央部をそれぞれ駆動部材115a〜115dの方向の逆方向に反発させることができる。
Further, the driving
また、駆動部材115a〜115dは、例えば、光圧力を用いてロータ120に駆動力を発生する光圧力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材115a〜115dはフォトンプレッシャー排出装置で構成することで、光圧力駆動部材115a〜115dを駆動させた時、ロータ120の中央部をそれぞれ駆動部材115a〜115dの方向の逆方向に反発させることができる。
Further, the driving
また、駆動部材115a〜115dは、例えば、光起電力を用いてロータ120に駆動力を発生する光起電力駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材115a〜115dはレーザー排出装置で構成し、ロータ120の中央部にはフォトダイオードにより起電力を発生させる構成にすることで、光起電力駆動部材115a〜115dを駆動させた時、ロータ120の中央部をそれぞれ駆動部材115a〜115dの方向に吸引もしくは逆方向に反発させることができる。
Further, the driving
また、駆動部材115a〜115dは、例えば、熱応力(熱膨張)を用いてロータ120に駆動力を発生する熱応力(熱膨張)駆動部材で構成することができる。この場合、駆動部材115a〜115dは熱源で構成し、ロータ120の中央部に直接接触させロータ120に熱応力(熱膨張)を加えることで、熱応力(熱膨張)駆動部材115a〜115dを駆動させた時、ロータ120の中央部をそれぞれ駆動部材115a〜115dの方向の逆方向に反発させることができる。
Further, the driving
駆動部材115a〜115dとして上記いずれの構成を採用する場合でも、重要なことは、両端部がベアリング123でステータ110に回転可能に支持された弾性体シャフト121の両端間中央部に、駆動部材115a〜115dによる作用(引力または斥力)を及ぼすことである。そして、弾性体シャフト121の両端間中央部(例えば磁性体リング122)に作用を及ぼすことで、ロータ120を共振させ、これにより、入力エネルギーに対して効率のよい出力エネルギーを取り出すことができる。
Even when any of the above-described configurations is adopted as the driving
この回転駆動装置101は、さらに、ステータ110に、ロータ120が回転している状態で回転速度を加速または減速させる加速/減速部材116を設けることが好ましい。
In the
加速/減速部材116は、図13に示すように、ロータ120の一部の領域126が有する磁荷(磁気)の極性(N極またはS極)と同じ極性の磁場と、逆の極性の磁場とを切り換えて発生可能な磁極(電磁石)117を備えて構成される。
As shown in FIG. 13, the acceleration /
すなわち、図13に示すように、ロータ120の一部の領域126に磁石プレート127を貼り付けておく。例えば、N極の磁石プレート127を貼り付けておく。
That is, as shown in FIG. 13, the
ロータ120が回転しているとき磁石プレート127を貼り付けた領域126が通過する位置またはその付近に、加速/減速部材116の電磁石(磁極)117を配置する。例えば、図10に示すように、電磁石(磁極)117を配置する。
The electromagnet (magnetic pole) 117 of the acceleration /
そして、ロータ120の前記領域126が加速/減速部材116を通過する手前で、電磁石117に通電してN極またはS極の磁極を生起させる。また、ロータ120の前記領域126が加速/減速部材116を通過する瞬間に、電磁石117の通電を解除して消極させる。このような電磁石117のオン/オフのタイミングは、適宜のセンサを用いて的確に行う。
Then, before the
ロータ120の回転を加速させるときは、図13に示すように、電磁石117に通電してS極の磁極を生起させる。これにより、ロータ120の磁石プレート127(N極)には、電磁石117の磁極(S極)から磁気的な吸引力が作用し、その結果、ロータ120の回転は加速される。
When accelerating the rotation of the
一方、ロータ120の回転を減速させるときは、図14に示すように、電磁石117に通電してN極の磁極を生起させる。これにより、ロータ120の磁石プレート127(N極)には、電磁石117の磁極(N極)から磁気的な斥力が作用し、その結果、ロータ120の回転は減速される。
On the other hand, when the rotation of the
また、図示してないが、加速/減速部材116は、ロータ120の一部の領域が有する電荷の極性(+極または−極)と同じ極性の電場と、逆の極性の電場とを切り換えて発生可能な電極部を備えて構成することも可能である。
Although not shown, the accelerating / decelerating
以上のようなこの発明によれば、ロータと直交する軸上に駆動力発生部を2点以上有し、それぞれの駆動力を位相をずらして作動させることでロータを回転するという原理を利用することによって、軸芯コアを囲むようにしてマグネットを配置する必要がなくなる。すなわち、小型化が可能となる。 According to the present invention as described above, the principle of having two or more driving force generating portions on an axis orthogonal to the rotor and rotating the rotor by operating each driving force with a phase shifted is used. This eliminates the need to place a magnet around the shaft core. That is, downsizing is possible.
101 回転駆動装置
110 ステータ
115a〜115d 駆動部材
120 ロータ
121 弾性体シャフト
122 磁性体リング
123 ベアリング
116 加速/減速部材
117 電磁石
127 磁気プレート
DESCRIPTION OF
Claims (20)
前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントを発生させることを特徴とする回転駆動方法。 A rotational drive method of rotating a rod-like or cylindrical rotor having elasticity with respect to a stator that rotatably supports both end portions of the rotor,
A rotational driving method characterized by generating swinging moments having different phases of the rotor around at least two axes intersecting with an axis connecting the both end portions of the rotor.
前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、当該少なくとも2つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントを発生させることを特徴とする回転駆動方法。 A rotational drive method of rotating a rod-like or cylindrical rotor having elasticity with respect to a stator that rotatably supports both end portions of the rotor,
An oscillation moment of the rotor having a phase difference corresponding to an intersection angle between the at least two axes is generated around at least two axes intersecting with each other and intersecting with the axis connecting the both end portions of the rotor. And a rotational driving method.
前記ステータに両端部が回転可能に支持され、かつ、弾性を有する棒状または筒状のロータと、
前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、前記ロータの位相の異なる揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、
を備えたことを特徴とする回転駆動装置。 A stator,
A rod-like or cylindrical rotor having both ends rotatably supported by the stator and having elasticity;
A plurality of drive members that can generate oscillation moments having different phases of the rotor around at least two axes that intersect the axis connecting the both ends of the rotor and intersect each other;
A rotary drive device comprising:
前記ステータに両端部が回転可能に支持され、かつ、弾性を有する棒状または筒状のロータと、
前記ロータの前記両端部を結ぶ軸線と交差し、かつ、互いに交差する少なくとも2つの軸線まわりに、当該少なくとも2つの軸線相互の交差角度に応じた位相差を有する前記ロータの揺動モーメントをそれぞれ発生可能な複数の駆動部材と、
を備えたことを特徴とする回転駆動装置。 A stator,
A rod-like or cylindrical rotor having both ends rotatably supported by the stator and having elasticity;
Oscillating moments of the rotor having a phase difference corresponding to the intersecting angle between the at least two axes are generated around at least two axes intersecting with the axis connecting the both end portions of the rotor. A plurality of possible drive members;
A rotary drive device comprising:
前記ロータの前記領域が前記加速/減速部材を通過する手前において、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と逆の極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを加速させ、また、前記磁極または電極が前記磁荷または電荷の極性と同じ極性の磁場または電場を発生することで前記ロータを減速させることを特徴とする請求項18記載の回転駆動装置。 The acceleration / deceleration member includes a magnetic pole or an electrode that can be generated by switching between a magnetic field or electric field having the same polarity as the magnetic charge or electric charge of a partial region of the rotor and a magnetic field or electric field having an opposite polarity. ,
Before the region of the rotor passes through the acceleration / deceleration member, the magnetic pole or electrode generates a magnetic field or electric field having a polarity opposite to the polarity of the magnetic charge or charge to accelerate the rotor, and 19. The rotary drive device according to claim 18, wherein the magnetic pole or the electrode generates a magnetic field or an electric field having the same polarity as that of the magnetic charge or electric charge to decelerate the rotor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006308281A JP2007124893A (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Rotary driving method and driver |
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Family Applications (1)
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JP2006308281A Pending JP2007124893A (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Rotary driving method and driver |
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- 2006-11-14 JP JP2006308281A patent/JP2007124893A/en active Pending
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