JP2013070447A - Motor device, drive control device, method of driving rotor and robot device - Google Patents

Motor device, drive control device, method of driving rotor and robot device Download PDF

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Akimitsu Ebihara
明光 蛯原
Takeyuki Hashimoto
豪之 橋本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor device capable of generating high torque, a drive control device, a method of driving a rotor and a robot device.SOLUTION: A motor device includes: a rotor; a transmission part which is suspended on at least a part of a peripheral surface of the rotor; a drive part which moves at least a first part and a second part of the transmission part; and a control part which makes the drive part perform preparation operation for making a state between the transmission part and the rotor a rotating force transmission state by putting the first part into a state in which it is suspended on the peripheral surface of the rotor after the second part, rotation operation for moving the transmission part by a given distance while the state between the transmission part and the rotor is in the rotating force transmission state and return operation for returning the transmission part to a predetermined position by canceling the rotating force transmission state.

Description

本発明は、モータ装置、駆動制御装置、回転子の駆動方法及びロボット装置に関する。   The present invention relates to a motor device, a drive control device, a rotor driving method, and a robot device.

例えば旋回系機械などを駆動させるアクチュエータとして、モータ装置が用いられている。このようなモータ装置として、例えば電動モータや超音波モータなど、高トルクを発生させることが可能なモータ装置が広く知られている(例えば、特許文献1参照)。   For example, a motor device is used as an actuator for driving a turning machine or the like. As such a motor device, for example, a motor device capable of generating a high torque, such as an electric motor or an ultrasonic motor, is widely known (see, for example, Patent Document 1).

近年では、ヒューマノイドロボットの精密な部分(例、関節部分)などを駆動させるモータ装置が求められている。また、電動モータや超音波モータなどの既存のモータ装置は、小型化、トルクの制御性等、細密で高精度な駆動を行うことができる構成が求められている。   In recent years, there has been a demand for a motor device that drives a precise part (eg, a joint part) of a humanoid robot. In addition, existing motor devices such as electric motors and ultrasonic motors are required to have a configuration capable of precise and high-precision driving such as downsizing and controllability of torque.

特開平2−311237号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-311237

しかしながら、例えば、電動モータや超音波モータにおいては、高トルクを発生させるためには減速機を取り付ける必要があるため、小型化や軽量化には限界がある。また、超音波モータにおいては、トルクの制御が困難である。   However, for example, in an electric motor or an ultrasonic motor, it is necessary to attach a speed reducer to generate a high torque, so there is a limit to downsizing and weight reduction. In addition, in an ultrasonic motor, it is difficult to control torque.

本発明に係る態様は、高トルクを発生させることができるモータ装置、駆動制御装置、回転子の駆動方法及びロボット装置を提供することを目的とする。   The aspect which concerns on this invention aims at providing the motor apparatus which can generate a high torque, a drive control apparatus, the drive method of a rotor, and a robot apparatus.

本発明の第一の態様に従えば、回転子と、当該回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、当該伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部とを備えるモータ装置が提供される。   According to the first aspect of the present invention, the rotor, the transmission unit that is hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor, and the drive unit that moves at least the first part and the second part of the transmission unit, A preparatory operation for making a rotational force transmission state between the transmission portion and the rotor by placing the first portion on the peripheral surface of the rotor after the second portion, and the transmission portion, A rotation operation for moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the rotor and a return operation for canceling the rotational force transmission state and returning the transmission unit to a predetermined position; There is provided a motor device including a control unit to be performed by the driving unit.

また、本発明の第二の態様に従えば、回転子と、前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部とを備えるモータ装置が提供される。   Further, according to the second aspect of the present invention, the rotor, the transmission portion that is hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor, and the drive that moves at least the first portion and the second portion of the transmission portion. And a preparatory operation for transmitting a rotational force between the transmission unit and the rotor, and moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the transmission unit and the rotor. The rotational force transmission state between the transmission unit and the rotor is canceled by setting the rotational operation and the first part not to be hung on the circumferential surface of the rotor after the second part. And a control unit that causes the drive unit to perform a return operation to return the transmission unit to a predetermined position.

本発明の第三の態様に従えば、回転子と、前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部とを備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える駆動制御装置が提供される。   According to the third aspect of the present invention, a rotor, a transmission unit that is hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor, and a drive unit that moves at least a first part and a second part of the transmission unit; A drive control device for driving a motor device comprising: the first portion being hung on a peripheral surface of the rotor after the second portion; and a space between the transmission portion and the rotor. Preparation operation for setting the rotational force transmission state, rotational operation for moving the transmission portion by a certain distance while keeping the rotational force transmission state between the transmission portion and the rotor, and canceling the rotational force transmission state There is provided a drive control device including a control unit that causes the drive unit to perform a return operation to return the transmission unit to a predetermined position.

また、本発明の第四の態様に従えば、回転子と、前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部とを備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える駆動制御装置が提供される。   According to the fourth aspect of the present invention, the rotor, the transmission portion that is hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor, and the drive that moves at least the first portion and the second portion of the transmission portion. A drive control device for driving a motor device comprising: a preparatory operation for transmitting a rotational force between the transmission unit and the rotor; and the rotational force between the transmission unit and the rotor. The transmission unit and the rotation by rotating the transmission unit in a certain distance while being in the transmission state, and making the first part not hung on the circumferential surface of the rotor after the second part There is provided a drive control device including a control unit that causes the drive unit to perform a return operation to cancel the rotational force transmission state with the child and return the transmission unit to a predetermined position.

本発明の第五の態様に従えば、回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと、を有する回転子の駆動方法が提供される。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for driving a rotor in which at least a first portion and a second portion of a transmission portion are hung on at least a portion of a circumferential surface of the rotor, wherein the first portion is A preparatory step in which a rotational force is transmitted between the transmission portion and the rotor by being put on a circumferential surface of the rotor after the second portion; and the transmission portion and the rotor A rotating step of moving the transmitting portion by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between and a return step of canceling the rotational force transmitting state and returning the transmitting portion to a predetermined position. A driving method is provided.

また、本発明の第六の態様に従えば、回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと、を有する回転子の駆動方法が提供される。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for driving a rotor in which at least a first portion and a second portion of a transmission portion are hung on at least a part of a circumferential surface of the rotor, A step of preparing a rotational force transmission state between a part and the rotor, and a rotating step of moving the transmission unit a predetermined distance while maintaining the rotational force transmission state between the transmission unit and the rotor; A step of returning the transmitting portion to a predetermined position by canceling the rotational force transmitting state by making the first portion not hooked on the circumferential surface of the rotor after the second portion. A method for driving a rotor is provided.

本発明の第七の態様に従えば、本発明の第三の態様又は第四の態様の駆動制御装置を備えるロボット装置が提供される。   According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a robot apparatus including the drive control device according to the third aspect or the fourth aspect of the present invention.

また、本発明の第八の態様に従えば、回転軸部材と、前記回転軸部材を回転させるモータ装置とを備え、前記モータ装置として、本発明の第一の態様又は第二の態様のモータ装置が用いられているロボット装置が提供される。   In addition, according to the eighth aspect of the present invention, the apparatus includes a rotating shaft member and a motor device that rotates the rotating shaft member, and the motor device includes the motor according to the first aspect or the second aspect of the present invention. A robotic device in which the device is used is provided.

本発明によれば、高トルクを発生させることができる。   According to the present invention, high torque can be generated.

本発明の第一実施形態に係るモータ装置の構成を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the structure of the motor apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention. 本実施形態に係るモータ装置の特性を示すグラフ。The graph which shows the characteristic of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の駆動のタイミングを示すグラフ。The graph which shows the drive timing of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本発明の第二実施形態に係るモータ装置の構成を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the structure of the motor apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本実施形態に係るモータ装置の駆動のタイミングを示すグラフ。The graph which shows the drive timing of the motor apparatus which concerns on this embodiment. 本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るモータ装置の動作を示す図。The figure which shows operation | movement of the motor apparatus which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係るロボット装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the robot apparatus which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の変形例に係るモータ装置の駆動のタイミングを示すグラフ。The graph which shows the drive timing of the motor apparatus which concerns on the modification of this invention.

[第1実施形態]
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
図1(a)は、本実施形態に係るモータ装置MTRの一例を示す概略構成図である。図1(b)は、図1(a)におけるA−A´断面に沿った構成を示す図である。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic configuration diagram illustrating an example of a motor device MTR according to the present embodiment. FIG.1 (b) is a figure which shows the structure along the AA 'cross section in Fig.1 (a).

図1(a)及び図1(b)に示すように、モータ装置MTRは、ベース部BSと、回転子SFと、駆動部ACと、伝達部BTと、制御部CONTとを備えている。当該モータ装置MTRは、制御部CONTの制御によって駆動部AC及び伝達部BTを用いて回転子SFを回転させると共に、当該回転子SFの回転状態(例、回転方向、回転速度、など)を調整できる構成である。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the motor device MTR includes a base part BS, a rotor SF, a drive part AC, a transmission part BT, and a control part CONT. The motor device MTR rotates the rotor SF using the drive unit AC and the transmission unit BT under the control of the control unit CONT and adjusts the rotation state (eg, rotation direction, rotation speed, etc.) of the rotor SF. It is a possible configuration.

以下、各図の説明においてはXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。回転子SFの円筒軸方向をZ軸方向とし、当該Z軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれX軸方向及びY軸方向とする。また、X軸、Y軸、及びZ軸周りの回転(傾斜)方向をそれぞれ、θX、θY、及びθZ方向とする。   Hereinafter, in the description of each drawing, an XYZ orthogonal coordinate system is set, and the positional relationship of each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. A cylindrical axis direction of the rotor SF is defined as a Z-axis direction, and orthogonal directions on a plane perpendicular to the Z-axis direction are defined as an X-axis direction and a Y-axis direction, respectively. Further, the rotation (inclination) directions around the X axis, the Y axis, and the Z axis are the θX, θY, and θZ directions, respectively.

ベース部BSは、例えばステンレス等の材料を用いて板状に形成された部分であり、回転子SF、駆動部ACと、伝達部BTと、制御部(駆動制御装置)CONTを支持している。本実施形態におけるベース部BSは、板状に形成されているが、例えば筐体など、他の形状(例、ベース部BSと伝達部BTとが一体的に構成された形状)であっても構わない。   Base part BS is a part formed in plate shape using materials, such as stainless steel, for example, and supports rotor SF, drive part AC, transmission part BT, and control part (drive control device) CONT. . The base portion BS in the present embodiment is formed in a plate shape, but may have other shapes (eg, a shape in which the base portion BS and the transmission portion BT are integrally formed) such as a housing. I do not care.

回転子SFは、例えば円柱状に形成されており、例えば不図示のベアリング装置などによって回転可能に支持されている。当該ベアリング装置は、例えばベース部BSなどに支持されている。回転子SFは、中心軸Cを回転軸としてθZ方向に回転するようになっている。   The rotor SF is formed in a columnar shape, for example, and is rotatably supported by, for example, a bearing device (not shown). The bearing device is supported by, for example, the base portion BS. The rotor SF rotates in the θZ direction about the central axis C as a rotation axis.

駆動部ACは、例えばベース部BSに取り付けられている。駆動部ACは、駆動素子31及び32を有している。駆動素子31及び32としては、例えばピエゾ素子などの電気機械変換素子が用いられている。駆動素子31及び駆動素子32は、電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、X方向に伸縮する構成である。制御部CONTは駆動部ACに接続されており、当該駆動部ACに対して制御信号を供給可能になっている。なお、例えば駆動素子31及び32は、ピエゾ素子などの電歪素子、磁歪素子、電磁石、及び/又はVCM(ボイスコイルモータ)などを用いる。   The drive part AC is attached to the base part BS, for example. The drive unit AC includes drive elements 31 and 32. As the driving elements 31 and 32, for example, electromechanical conversion elements such as piezoelectric elements are used. The drive element 31 and the drive element 32 are configured to expand and contract in the X direction when a voltage is applied to the electromechanical conversion element. The control unit CONT is connected to the drive unit AC, and can supply a control signal to the drive unit AC. For example, the drive elements 31 and 32 use electrostrictive elements such as piezo elements, magnetostrictive elements, electromagnets, and / or VCMs (voice coil motors).

駆動素子31及び32は、ベース部BSによって+X側の位置が固定されている。このため、駆動素子31及び32は、X方向に伸縮した場合、当該伸縮に伴って−X側の端部のX方向における位置が変化することになる。   The positions of the driving elements 31 and 32 on the + X side are fixed by the base portion BS. For this reason, when the drive elements 31 and 32 expand and contract in the X direction, the position in the X direction of the end portion on the −X side changes along with the expansion and contraction.

伝達部BTは、第一端部21、第二端部22及びベルト部23を有している。第一端部21は、駆動素子31の−X側の端部に接続されている。第二端部22は、駆動素子32の−X側の端部に接続されている。第一端部21及び第二端部22は、回転子SFの外周上の基準位置F(図1(b)参照)を挟んで配置されている。本実施形態では、回転子SFの+X側端部を基準位置Fとした場合を例に挙げて説明する。第一端部21及び第二端部22は、基準位置Fについて対称な位置に配置されている。   The transmission part BT has a first end part 21, a second end part 22 and a belt part 23. The first end portion 21 is connected to the end portion on the −X side of the drive element 31. The second end portion 22 is connected to the end portion on the −X side of the drive element 32. The first end 21 and the second end 22 are arranged with a reference position F (see FIG. 1B) on the outer periphery of the rotor SF interposed therebetween. In the present embodiment, the case where the + X side end of the rotor SF is set as the reference position F will be described as an example. The first end portion 21 and the second end portion 22 are arranged at symmetrical positions with respect to the reference position F.

ベルト部23は、例えば帯状に形成され、回転子SFの曲面状の周面(例、内周面や外周面、等)の少なくとも一部に掛けられる部分である。ベルト部23は、例えば第一端部21及び第二端部22に接続されており、例えば回転子SFの−X側に掛け回されている。   The belt portion 23 is a portion that is formed in, for example, a belt shape and is hung on at least a part of a curved peripheral surface (eg, inner peripheral surface, outer peripheral surface, etc.) of the rotor SF. The belt portion 23 is connected to, for example, the first end portion 21 and the second end portion 22, and is wound around, for example, the −X side of the rotor SF.

上記の駆動素子31及び32が縮むと、第一端部21及び第二端部22が+X方向に移動する。このため、ベルト部23が回転子SFに巻きつき、当該ベルト部23に張力が加わる。駆動素子31及び32が伸びると、第一端部21及び第二端部22が−X方向に移動する。このため、ベルト部23が回転子SFから離れて弛緩する。このように、ベルト部23は、駆動素子31及び32の駆動(例、変位、変形や伸縮など)に連動して緊張したり弛緩したりする。   When the driving elements 31 and 32 are contracted, the first end 21 and the second end 22 move in the + X direction. For this reason, the belt portion 23 is wound around the rotor SF, and tension is applied to the belt portion 23. When the drive elements 31 and 32 extend, the first end 21 and the second end 22 move in the −X direction. For this reason, the belt part 23 moves away from the rotor SF and relaxes. As described above, the belt portion 23 is tensioned or relaxed in conjunction with driving of the drive elements 31 and 32 (eg, displacement, deformation, expansion and contraction, etc.).

ここで、本実施形態に係るモータ装置MTRにおいて、回転子SFにトルクを作用させる原理を説明する。
回転子SFを駆動させる際には、回転子SFに巻き掛けられた伝達部BTに有効張力を生じさせ、当該有効張力によって回転子SFにトルクを伝達する。
Here, the principle of applying torque to the rotor SF in the motor device MTR according to the present embodiment will be described.
When driving the rotor SF, an effective tension is generated in the transmission part BT wound around the rotor SF, and torque is transmitted to the rotor SF by the effective tension.

オイラーの摩擦ベルト理論により、回転子SFに巻き掛けられた伝達部BTの第一端部21側の張力(T1)及び第二端部22側の張力(T2)が下記[数1]を満たすとき、伝達部BTと回転子SFとの間で摩擦力が生じ、伝達部BTが回転子SFに対して滑りを生じることの無い状態(回転力伝達状態)で回転子SFと共に移動する。この移動により、回転子SFにトルクが伝達される。ただし、[数1]において、μは伝達部BTと回転子SFとの間の見かけ上の摩擦係数であり、θは伝達部BTの有効巻き付き角である。   According to Euler's friction belt theory, the tension (T1) on the first end portion 21 side and the tension (T2) on the second end portion 22 side of the transmission portion BT wound around the rotor SF satisfy the following [Equation 1]. At this time, a frictional force is generated between the transmission unit BT and the rotor SF, and the transmission unit BT moves together with the rotor SF in a state where the transmission unit BT does not slip with respect to the rotor SF (rotational force transmission state). By this movement, torque is transmitted to the rotor SF. However, in [Equation 1], μ is an apparent friction coefficient between the transmission unit BT and the rotor SF, and θ is an effective winding angle of the transmission unit BT.

Figure 2013070447
Figure 2013070447

このとき、トルクの伝達に寄与する有効張力は、(T1−T2)によって表される。上記[数1]に基づいて有効張力(T1−T2)を求めると、[数2]のようになる。[数2]は、T1を用いて有効張力を表す式である。   At this time, the effective tension contributing to torque transmission is represented by (T1-T2). When the effective tension (T1-T2) is obtained based on the above [Equation 1], [Equation 2] is obtained. [Equation 2] is an expression representing an effective tension using T1.

Figure 2013070447
Figure 2013070447

上記[数2]より、回転子SFに伝達されるトルクは駆動素子31の張力T1によって一意に決定されることがわかる。[数2]の右辺のT1の係数部分は、伝達部BTと回転子SFとの間の摩擦係数μ及び伝達部BTの有効巻き付き角θにそれぞれ依存する。
図2は、摩擦係数μを変化させたときの有効巻き付き角θと係数部分の値との関係を示すグラフである。グラフの横軸は有効巻き付き角θを示しており、グラフの縦軸は係数部分の値を示している。
From the above [Equation 2], it can be seen that the torque transmitted to the rotor SF is uniquely determined by the tension T1 of the drive element 31. The coefficient part of T1 on the right side of [Formula 2] depends on the friction coefficient μ between the transmission part BT and the rotor SF and the effective winding angle θ of the transmission part BT, respectively.
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the effective winding angle θ and the value of the coefficient portion when the friction coefficient μ is changed. The horizontal axis of the graph indicates the effective winding angle θ, and the vertical axis of the graph indicates the value of the coefficient portion.

図2に示すように、例えば摩擦係数μが0.3の場合には、有効巻き付き角θが300°以上のときに係数部分の値が0.8以上となっている。このことから、摩擦係数μが0.3の場合には、有効巻き付き角θを300°以上とすることにより、駆動素子31による張力T1の80%以上の力が回転子SFのトルクに寄与することがわかる。この巻き付き角の他、図2のグラフから、例えば伝達部BTと回転子SFとの間の摩擦係数を大きくするほど、係数部分の値が大きくなることが推定される。   As shown in FIG. 2, for example, when the friction coefficient μ is 0.3, the value of the coefficient portion is 0.8 or more when the effective winding angle θ is 300 ° or more. From this, when the friction coefficient μ is 0.3, by setting the effective winding angle θ to 300 ° or more, a force of 80% or more of the tension T1 by the drive element 31 contributes to the torque of the rotor SF. I understand that. In addition to the winding angle, it is estimated from the graph of FIG. 2 that, for example, the value of the coefficient portion increases as the friction coefficient between the transmission unit BT and the rotor SF increases.

このように、トルクの大きさは駆動素子31の張力T1によって一意に決定されることになり、例えば伝達部BTの移動距離などには無関係であることがわかる。したがって、例えば駆動素子31及び駆動素子32に用いられるピエゾ素子などは、数ミリ程度の小型素子であっても、数百ニュートン以上の力を出すことができるので非常に大きな回転力を付与することができる。このように、ベルト部23と、駆動素子31及び32とは、協働して回転子SFにトルクを伝達する。モータ装置MTRは、駆動素子31と駆動素子32とが協働的に(又は相互作用的に)駆動することによって、駆動素子31によって伝達部BTに加えられる力(例、張力や押圧力)と駆動素子32によって伝達部BTに加えられる力(例、張力や押圧力)とに基づいて回転子SFに対するベルト部23の接触状態を調整可能なため、ベルト部23を介して回転子SFにトルクを伝達する。また、モータ装置MTRは、駆動素子31と駆動素子32とが協働的に(又は相互作用的に)駆動することによって、ベルト部23の回転子SFに対する巻き付き角θに基づく回転子SFに対するベルト部23の接触状態を調整可能なため、ベルト部23を介して回転子SFにトルクを伝達する。このように、本実施形態におけるモータ装置MTRは、駆動部ACによって回転子SFの径方向に力が伝達部BTの少なくとも一部に加えられた状態(回転力伝達状態)で、伝達部BTを介して回転子SFにトルクが伝達される。   In this way, the magnitude of the torque is uniquely determined by the tension T1 of the drive element 31, and it can be seen that it is independent of, for example, the moving distance of the transmission unit BT. Therefore, for example, the piezo element used for the drive element 31 and the drive element 32 can give a force of several hundred newtons or more even if it is a small element of about several millimeters, and therefore gives a very large rotational force. Can do. Thus, the belt part 23 and the drive elements 31 and 32 cooperate to transmit torque to the rotor SF. In the motor device MTR, the driving element 31 and the driving element 32 are cooperatively (or interactively) driven, so that the force applied to the transmission unit BT by the driving element 31 (for example, tension or pressing force) Since the contact state of the belt portion 23 with respect to the rotor SF can be adjusted based on the force (for example, tension or pressing force) applied to the transmission portion BT by the drive element 32, torque is applied to the rotor SF via the belt portion 23. To communicate. In the motor device MTR, the driving element 31 and the driving element 32 are driven cooperatively (or interactively), whereby the belt for the rotor SF based on the winding angle θ of the belt portion 23 with respect to the rotor SF. Since the contact state of the portion 23 can be adjusted, torque is transmitted to the rotor SF via the belt portion 23. As described above, the motor device MTR according to the present embodiment has the transmission unit BT in a state where the force is applied to at least a part of the transmission unit BT in the radial direction of the rotor SF by the drive unit AC (rotational force transmission state). Torque is transmitted to the rotor SF.

以下、図3〜図11を参照して、本実施形態におけるモータ装置MTRの動作を説明する。図3は、モータ装置MTRの動作時において駆動素子31及び32に印加される電圧の時間変化を示すグラフである。図3の縦軸は電圧の値(単位V:ボルト)を示している。図3の横軸は、時刻を示している。また、図4〜図11は、動作時のモータ装置MTRの様子を示す図である。ここで、図4〜図11において、回転子SFの回転状態として回転子SFを回転させる方向(回転子SFの回転方向)をθZ方向とした場合、ベルト部23の第一端部21側を駆動側(負荷端側)とし、ベルト部23の第二端部22側を反駆動側(制御端側)とする。上記の駆動側とは、回転子SFにトルクを伝達する側のこと、又は、回転子SFとベルト部23との間の摩擦力が大きい側のこと、を含む。また、回転子SFの回転方向は、モータ装置MTRに設けられるエンコーダのような回転方向検出器(回転方向検出部)を用いて検出される。例えば、回転方向検出器がエンコーダである場合、回転方向検出器は回転位置を検出することも可能である。   Hereinafter, the operation of the motor device MTR in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a graph showing the time change of the voltage applied to the drive elements 31 and 32 during the operation of the motor apparatus MTR. The vertical axis in FIG. 3 indicates the voltage value (unit: V). The horizontal axis in FIG. 3 indicates time. 4 to 11 are diagrams showing the state of the motor device MTR during operation. Here, in FIGS. 4 to 11, when the rotation direction of the rotor SF (rotation direction of the rotor SF) is the θZ direction as the rotation state of the rotor SF, the first end 21 side of the belt portion 23 is The driving side (load end side) is set, and the second end 22 side of the belt portion 23 is set as the counter driving side (control end side). The drive side includes a side that transmits torque to the rotor SF or a side that has a large frictional force between the rotor SF and the belt portion 23. The rotation direction of the rotor SF is detected using a rotation direction detector (rotation direction detection unit) such as an encoder provided in the motor device MTR. For example, when the rotational direction detector is an encoder, the rotational direction detector can also detect the rotational position.

図3に示すように、モータ装置MTRの動作には、エンゲージ動作(準備動作)、ドライブ動作(回転動作)及びリリース動作(復帰動作)が含まれる。エンゲージ動作は、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする動作である。ドライブ動作は、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態を維持しつつベルト部23を一定距離移動させる動作である。復帰動作は、回転力伝達状態を解消させてベルト部23を所定の位置に戻す動作である。モータ装置MTRは、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作を繰り返し行うことにより、回転子SFに対して継続的に回転力(トルク)を付与する。また、回転力伝達状態は、一例として、伝達部BTが回転子SFに対して滑りを生じることの無い状態、ドライブ動作における回転子SFとベルト部23との間の滑りを低減させた状態、を含む。   As shown in FIG. 3, the operation of the motor device MTR includes an engagement operation (preparation operation), a drive operation (rotation operation), and a release operation (return operation). The engagement operation is an operation for setting a rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF. The drive operation is an operation of moving the belt portion 23 by a certain distance while maintaining a rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF. The return operation is an operation that cancels the rotational force transmission state and returns the belt portion 23 to a predetermined position. The motor device MTR continuously applies a rotational force (torque) to the rotor SF by repeatedly performing an engagement operation, a drive operation, and a release operation. The rotational force transmission state is, for example, a state in which the transmission unit BT does not slip with respect to the rotor SF, a state in which the slip between the rotor SF and the belt portion 23 in the drive operation is reduced, including.

まず、エンゲージ動作について説明する。
図3に示すように、エンゲージ動作は、時刻t1から時刻t3の間に行われる。
制御部CONTは、図3に示すように、基準時刻(時刻0)において、エンゲージ動作の前動作として駆動素子31及び32に供給される電圧をそれぞれ0V(電圧を印加しない状態)とする。この前動作により、図4に示すように、第一端部21及び第二端部22は、X方向について共に基準位置X0に配置された状態となる。伝達部BTのベルト部23は、回転子SFの周りに弛んだ状態となると共に、ベルト部23の全面が回転子SFの外周面に掛けられていない状態となる。
First, the engagement operation will be described.
As shown in FIG. 3, the engagement operation is performed between time t1 and time t3.
As shown in FIG. 3, the control unit CONT sets the voltages supplied to the drive elements 31 and 32 as the pre-engagement operation at the reference time (time 0) to 0 V (a state in which no voltage is applied). By this pre-operation, as shown in FIG. 4, the first end portion 21 and the second end portion 22 are both disposed at the reference position X0 in the X direction. The belt portion 23 of the transmission portion BT is loosened around the rotor SF, and the entire surface of the belt portion 23 is not hung on the outer peripheral surface of the rotor SF.

この状態でエンゲージ動作を開始する場合(時刻t1)、制御部CONTは、図3に示すように、回転子SFを回転させる方向θZに基づいて反駆動側の駆動素子32に対して電圧の供給を開始する。駆動素子32に電圧が供給されることにより、駆動素子32はX方向に収縮する。駆動素子32はベース部BSに固定されているため、図5に示すように、駆動素子32の収縮によりベルト部23の第二端部22が+X側に移動を開始する。   When the engagement operation is started in this state (time t1), as shown in FIG. 3, the control unit CONT supplies a voltage to the drive element 32 on the counter drive side based on the direction θZ in which the rotor SF is rotated. To start. By supplying a voltage to the drive element 32, the drive element 32 contracts in the X direction. Since the drive element 32 is fixed to the base portion BS, the second end portion 22 of the belt portion 23 starts moving to the + X side due to contraction of the drive element 32 as shown in FIG.

制御部CONTは、時刻t1から時刻t2までの期間、駆動素子32の電圧が例えば100Vに到達するまで徐々に高くしていく。この結果、図5に示すように、第二端部22は時刻t2の時点でX方向についての位置X2(基準位置X0からの距離が2dの位置)に到達する。第二端部22が位置X2に到達することにより、ベルト部23のうち第二端部22側(反駆動側)の部分(第二部分)23bが回転子SFの周面に掛けられた状態となる。   The control unit CONT gradually increases the voltage of the drive element 32 until the voltage of the drive element 32 reaches 100 V, for example, during the period from time t1 to time t2. As a result, as shown in FIG. 5, the second end portion 22 reaches the position X2 in the X direction (position where the distance from the reference position X0 is 2d) at the time t2. When the second end portion 22 reaches the position X2, the second end portion 22 side (reverse drive side) portion (second portion) 23b of the belt portion 23 is hung on the circumferential surface of the rotor SF. It becomes.

第二部分23bが回転子SFの周面に掛けられた後、制御部CONTは、時刻t2から時刻t3までの期間、駆動素子32の電圧を保持させたまま、駆動側の駆動素子31の電圧を徐々に高くする。この場合、制御部CONTは、時刻t3の時点で駆動素子31の電圧が例えば駆動素子32の電圧(100V)の半分の50Vとなるように調整する。この動作により、図6に示すように、駆動素子31の収縮量が徐々に大きくなっていき、第一端部21が+X方向に移動する。   After the second portion 23b is hung on the peripheral surface of the rotor SF, the control unit CONT maintains the voltage of the drive element 32 during the period from time t2 to time t3, and the voltage of the drive element 31 on the drive side. Increase gradually. In this case, the control unit CONT adjusts so that the voltage of the drive element 31 becomes 50 V, which is half of the voltage (100 V) of the drive element 32, for example, at time t3. By this operation, as shown in FIG. 6, the contraction amount of the drive element 31 gradually increases, and the first end portion 21 moves in the + X direction.

時刻t3における駆動素子31の電圧(50V)は駆動素子32の電圧(100V)の半分であるため、駆動素子31の収縮量は駆動素子32の収縮量の半分となる。したがって、第一端部21の+X方向への移動量は、第二端部22の+X方向への移動量の半分となる。このため、第一端部21は、基準位置X0と位置X2との中間の位置である位置X1に到達する。   Since the voltage (50 V) of the drive element 31 at time t3 is half of the voltage (100 V) of the drive element 32, the contraction amount of the drive element 31 is half of the contraction amount of the drive element 32. Therefore, the amount of movement of the first end 21 in the + X direction is half the amount of movement of the second end 22 in the + X direction. For this reason, the first end portion 21 reaches a position X1 that is an intermediate position between the reference position X0 and the position X2.

第一端部21が位置X1に到達することにより、ベルト部23の第一端部21側(駆動側)の部分(第一部分)23aが回転子SFの周面に掛けられると共に、第一部分23aに張力T1が発生し、第二部分23bに張力T2が発生する。したがって、モータ装置MTRは、ベルト部23に有効張力(T1−T2)が発生し、ベルト部23と回転子SFとの間が回転力伝達状態となる。   When the first end portion 21 reaches the position X1, a portion (first portion) 23a on the first end portion 21 side (drive side) of the belt portion 23 is hung on the circumferential surface of the rotor SF, and the first portion 23a. The tension T1 is generated in the second portion 23b, and the tension T2 is generated in the second portion 23b. Therefore, in the motor device MTR, an effective tension (T1-T2) is generated in the belt portion 23, and a rotational force transmission state is established between the belt portion 23 and the rotor SF.

このように、本実施形態におけるエンゲージ動作では、最初に、制御部CONTは、第一部分23aが回転子SFに掛けられていない状態で、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分23bを回転子SFに掛けられた状態とする。次に、制御部CONTは、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される駆動側に配置される第一部分23aを回転子SFに掛けられた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。したがって、本実施形態におけるエンゲージ動作では、制御部CONTは、第一部分23aを第二部分23bより後に回転子SFに掛けられた状態にすること(第二部分23bを第一部分23aより先に回転子SFに掛けられた状態にすること)によって、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。   As described above, in the engagement operation according to the present embodiment, first, the control unit CONT sets the counter drive side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF in a state where the first portion 23a is not hung on the rotor SF. The second portion 23b disposed on the rotor SF is hung on the rotor SF. Next, the control unit CONT sets the first portion 23a arranged on the drive side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF to be hung on the rotor SF, so that the belt unit 23 and the rotor SF are placed. Between the two and the rotational force transmission state. Therefore, in the engagement operation in the present embodiment, the control unit CONT places the first portion 23a on the rotor SF after the second portion 23b (the second portion 23b is placed on the rotor before the first portion 23a). By setting the state to be applied to the SF, the rotational force transmission state is set between the belt portion 23 and the rotor SF.

次に、ドライブ動作について説明する。
図3に示すように、ドライブ動作は、時刻t3から時刻t4の間に行われる。
制御部CONTは、図3に示すように、時刻t3から時刻t4にかけて、駆動素子31に供給される電圧を50Vから100Vに上昇させる。また、同時に、制御部CONTは、時刻t3から時刻t4にかけて、駆動素子32に供給される電圧を100Vから50Vに低下させる。
Next, the drive operation will be described.
As shown in FIG. 3, the drive operation is performed between time t3 and time t4.
As shown in FIG. 3, the control unit CONT increases the voltage supplied to the drive element 31 from 50V to 100V from time t3 to time t4. At the same time, the control unit CONT decreases the voltage supplied to the drive element 32 from 100V to 50V from time t3 to time t4.

この動作により、図7に示すように、第一端部21が位置X1から位置X2へと+X方向に移動し、第二端部22が位置X2から位置X1へと−X方向に移動する。また、駆動素子31において上昇させる電圧と、駆動素子32において低下させる電圧とが等しいため、第一端部21の移動距離と第二端部22の移動距離とが等しくなる。この結果、ベルト部23に加えられる張力が変化せず、ベルト部23と回転子SFとの間が回転力伝達状態を維持しつつベルト部23がθZ方向(図7の反時計回り方向)に移動するため、当該ベルト部23の移動と共に回転子SFがθZ方向(回転方向)に回転する。   By this operation, as shown in FIG. 7, the first end 21 moves in the + X direction from the position X1 to the position X2, and the second end 22 moves in the −X direction from the position X2 to the position X1. Further, since the voltage to be raised in the drive element 31 is equal to the voltage to be lowered in the drive element 32, the moving distance of the first end 21 and the moving distance of the second end 22 are equal. As a result, the tension applied to the belt portion 23 does not change, and the belt portion 23 is in the θZ direction (counterclockwise direction in FIG. 7) while maintaining the rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF. In order to move, the rotor SF rotates in the θZ direction (rotational direction) as the belt portion 23 moves.

このように、ドライブ動作では、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態としたままベルト部23を一定距離移動させることで、回転子SFをθZ方向に回転させる。この回転動作において、第一部分23aが回転子SFの周面を引っ張ることにより、回転子SFにトルクが伝達される。したがって、第一部分23aは、回転子SFにトルクを伝達する駆動側である。また、第二部分23bは、駆動側である第一部分23aに対応して設けられる反駆動側である。また、制御部CONTは、この回転動作において、第一部分23aの移動と第二部分23bの移動とを同期させている。   Thus, in the drive operation, the rotor SF is rotated in the θZ direction by moving the belt portion 23 by a certain distance while the rotational force is transmitted between the belt portion 23 and the rotor SF. In this rotation operation, the first portion 23a pulls the circumferential surface of the rotor SF, whereby torque is transmitted to the rotor SF. Accordingly, the first portion 23a is a drive side that transmits torque to the rotor SF. The second portion 23b is a non-driving side provided corresponding to the first portion 23a on the driving side. Moreover, the control part CONT synchronizes the movement of the 1st part 23a and the movement of the 2nd part 23b in this rotation operation.

次に、リリース動作について説明する。
図3に示すように、リリース動作は、時刻t4から時刻t6の間に行われる。
制御部CONTは、図3に示すように、時刻t4となった時点で、反駆動側の駆動素子32に供給する電圧を低下させ始める。この動作により、駆動素子32の収縮が徐々に解消される。駆動素子32はベース部BSに固定されているため、図8に示すように、駆動素子32の収縮の解消により第二端部22が−X側に移動する。
Next, the release operation will be described.
As shown in FIG. 3, the release operation is performed between time t4 and time t6.
As shown in FIG. 3, the control unit CONT starts to reduce the voltage supplied to the driving element 32 on the counter driving side at time t4. By this operation, the contraction of the driving element 32 is gradually eliminated. Since the drive element 32 is fixed to the base portion BS, the second end portion 22 moves to the −X side by eliminating the contraction of the drive element 32 as shown in FIG.

制御部CONTは、時刻t4から時刻t5までの期間、駆動素子32の電圧が0Vに到達するまで徐々に低下させていく。この結果、第二端部22は、時刻t5の時点で、図8に示すように基準位置X0に到達する。第二端部22が基準位置X0に到達することにより、ベルト部23の第二部分23bが回転子SFの周面から外れた状態となる。   The control unit CONT gradually decreases the voltage of the drive element 32 until it reaches 0V during the period from time t4 to time t5. As a result, the second end portion 22 reaches the reference position X0 as shown in FIG. 8 at time t5. When the second end portion 22 reaches the reference position X0, the second portion 23b of the belt portion 23 is in a state of being detached from the circumferential surface of the rotor SF.

第二部分23bが回転子SFの周面から外れた後(時刻t5となった時点で)、制御部CONTは、駆動素子32の電圧を0Vに維持したまま駆動側の駆動素子31に供給する電圧を低下させ始める。この動作により、駆動素子31の収縮が徐々に解消され、図9に示すように、第一端部21が−X側に移動する。   After the second portion 23b is disengaged from the circumferential surface of the rotor SF (at time t5), the control unit CONT supplies the drive element 32 to the drive element 31 while maintaining the voltage of the drive element 32 at 0V. Start to decrease the voltage. By this operation, the contraction of the drive element 31 is gradually eliminated, and the first end portion 21 moves to the −X side as shown in FIG.

制御部CONTは、時刻t5から時刻t6までの期間、駆動素子31の電圧が0Vに到達するまで徐々に低下させていく。この結果、第一端部21は、時刻t6の時点で、図9に示すように基準位置X0に到達する。第一端部21が基準位置X0に到達することにより、ベルト部23の第一部分23aが回転子SFの周面から外れた状態となる。したがって、ベルト部23に発生していた有効張力(T1−T2)が消滅し、ベルト部23と回転子SFとの間の回転力伝達状態が解消される。   The control unit CONT gradually decreases the voltage of the driving element 31 until it reaches 0V during the period from time t5 to time t6. As a result, the first end portion 21 reaches the reference position X0 as shown in FIG. 9 at time t6. When the first end portion 21 reaches the reference position X0, the first portion 23a of the belt portion 23 is in a state of being detached from the circumferential surface of the rotor SF. Therefore, the effective tension (T1-T2) generated in the belt portion 23 disappears, and the rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF is canceled.

このように、本実施形態におけるリリース動作では、制御部CONTは、ベルト部23が回転子SFに掛けられている状態で、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分23bを回転子SFから外れた状態(非接触状態)とする。次に、制御部CONTは、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される駆動側に配置される第一部分23aを回転子SFから外れた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間の回転力伝達状態を解消する。したがって、本実施形態におけるリリース動作では、制御部CONTは、第一部分23aを第二部分23bより後に回転子SFに掛けられていない状態にすること(第二部分23bを第一部分23aより先に回転子SFに掛けられていない状態にすること)によって、ベルト部23と回転子SFとの間の回転力伝達状態を解消する。   As described above, in the release operation according to the present embodiment, the control unit CONT is disposed on the non-driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF in a state where the belt unit 23 is hooked on the rotor SF. The second portion 23b to be removed from the rotor SF (non-contact state). Next, the control unit CONT sets the first portion 23a disposed on the driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF to be in a state where it is removed from the rotor SF, whereby the belt unit 23, the rotor SF, and The state of rotational force transmission during the period is eliminated. Therefore, in the release operation in the present embodiment, the control unit CONT sets the first portion 23a not to be hung on the rotor SF after the second portion 23b (the second portion 23b is rotated before the first portion 23a). The state of not being hung on the child SF) cancels the rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF.

リリース動作において、第一部分23a及び第二部分23bが回転子SFの周面から外れる場合、図8及び図9に示すように第一部分23a及び第二部分23bは−X方向に移動する。このため、第一部分23aが回転子SFの周面から外れる場合には、回転方向(θZ方向)とは反対の方向(−θZ方向)の摩擦力が回転子SFに作用する。また、第二部分23bが回転子SFの周面から外れる場合には、回転方向と同一の方向の摩擦力が回転子SFに作用する。   In the release operation, when the first portion 23a and the second portion 23b deviate from the circumferential surface of the rotor SF, the first portion 23a and the second portion 23b move in the −X direction as shown in FIGS. For this reason, when the 1st part 23a remove | deviates from the surrounding surface of the rotor SF, the frictional force of the direction (-(theta) Z direction) opposite to a rotation direction ((theta) Z direction) acts on the rotor SF. In addition, when the second portion 23b deviates from the circumferential surface of the rotor SF, a frictional force in the same direction as the rotation direction acts on the rotor SF.

ここで、第二部分23bが回転子SFの周面に掛けられた状態で第一部分23aを回転子SFの周面から外す場合、回転子SFに対するベルト部23の有効巻き付き角θは少なくとも第一部分23a及び第二部分23bに基づくため、第一部分23aの移動による−θZ方向の摩擦力に加え、回転子SFと第二部分23bとの接触による−θZ方向の摩擦力が回転子SFに作用する。この上記2つの摩擦力により、回転子SFの回転が弱められる。これによって、回転子SFのトルク発生が少なくなってしまう場合がある。   Here, when the first portion 23a is removed from the circumferential surface of the rotor SF with the second portion 23b hung on the circumferential surface of the rotor SF, the effective winding angle θ of the belt portion 23 with respect to the rotor SF is at least the first portion. Since it is based on 23a and the second portion 23b, in addition to the friction force in the -θZ direction due to the movement of the first portion 23a, the friction force in the -θZ direction due to the contact between the rotor SF and the second portion 23b acts on the rotor SF. . The rotation of the rotor SF is weakened by the two frictional forces. This may reduce the torque generation of the rotor SF.

これに対して、本実施形態のように、回転子SFの回転方向に基づいて反駆動側の第二部分23bを駆動側の第一部分23aより先に回転子SFの周面から外す場合、第一部分23aを回転子SFの周面から外すときには回転子SFに対するベルト部23の有効巻き付き角θは第一部分23aに基づくために回転子SFとベルト部23との間に発生する摩擦力が相対的に小さくなる。このため、第二部分23bを先に回転子SFの周面から外す場合には、第一部分23aを先に回転子SFの周面から外す場合に比べ、回転子SFに対して−θZ方向の摩擦力が低減される。この結果、本実施形態のモータ装置MTRは、回転子SFの回転の抑制が緩和されて回転子SFの回転効率が高められ、高トルクを発生させることができる。   On the other hand, when the second portion 23b on the counter driving side is removed from the circumferential surface of the rotor SF before the first portion 23a on the driving side based on the rotation direction of the rotor SF as in the present embodiment, When the portion 23a is removed from the circumferential surface of the rotor SF, the effective winding angle θ of the belt portion 23 with respect to the rotor SF is based on the first portion 23a, so that the frictional force generated between the rotor SF and the belt portion 23 is relatively Becomes smaller. For this reason, when the second portion 23b is first removed from the circumferential surface of the rotor SF, compared to the case where the first portion 23a is first removed from the circumferential surface of the rotor SF, the second portion 23b is in the −θZ direction with respect to the rotor SF. The frictional force is reduced. As a result, in the motor device MTR of the present embodiment, the suppression of the rotation of the rotor SF is relaxed, the rotation efficiency of the rotor SF is increased, and a high torque can be generated.

また、リリース動作の後、制御部CONTは、θZ方向に回転している状態の回転子SFに対してエンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作を繰り返し行わせる。この場合、制御部CONTは、図3に示すグラフと同じ挙動となるように駆動素子31及び32に電圧を印加する。   Further, after the release operation, the control unit CONT repeatedly performs the engagement operation, the drive operation, and the release operation on the rotor SF that is rotating in the θZ direction. In this case, the control unit CONT applies a voltage to the drive elements 31 and 32 so as to have the same behavior as the graph shown in FIG.

例えば、θZ方向に回転している状態の回転子SFに対してエンゲージ動作を行う場合、制御部CONTは、上記同様、まず第一部分23aが回転子SFに掛けられていない状態で、反駆動側の駆動素子32に電圧を印加して、第二端部22を位置X2に到達させる。第二端部22が位置X2に到達することにより、図10に示すように、ベルト部23の第二部分23bが、回転している回転子SFの周面に掛けられる。その後、制御部CONTは、駆動側の駆動素子31に電圧を印加して、第一端部21を位置X2に到達させる。第一端部21が位置X2に到達することにより、図11に示すように、第一部分23aが回転子SFに掛けられる。   For example, when the engagement operation is performed on the rotor SF that is rotating in the θZ direction, the control unit CONT, first, in the state where the first portion 23a is not hung on the rotor SF as described above, A voltage is applied to the driving element 32 to cause the second end 22 to reach the position X2. When the second end portion 22 reaches the position X2, as shown in FIG. 10, the second portion 23b of the belt portion 23 is hung on the peripheral surface of the rotating rotor SF. Thereafter, the control unit CONT applies a voltage to the driving element 31 on the driving side to cause the first end 21 to reach the position X2. When the first end 21 reaches the position X2, as shown in FIG. 11, the first portion 23a is hung on the rotor SF.

このように、本実施形態の制御部CONTは、θZ方向に回転している状態の回転子SFに対してエンゲージ動作を行う場合においても、回転子SFの回転状態に基づき、第一部分23aが回転子SFに掛けられていない状態で、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分23bを回転子SFに掛けられた状態とする。その後、本実施形態の制御部CONTは、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される駆動側に配置される第一部分23aを回転子SFに掛けられた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。   As described above, the control unit CONT according to the present embodiment rotates the first portion 23a based on the rotation state of the rotor SF even when the engagement operation is performed on the rotor SF that is rotating in the θZ direction. A state in which the second portion 23b arranged on the non-driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF is hung on the rotor SF without being hung on the child SF. Thereafter, the control unit CONT of the present embodiment sets the first portion 23a disposed on the driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF to be in a state where it is hung on the rotor SF, A rotational force transmission state is established between the rotor SF.

ここで、θZ方向に回転させるエンゲージ動作の場合、例えば上記説明とは異なり駆動側の第一部分23aが回転子SFの周面に掛けられた後、反駆動側の第二部分23bが回転子SFの周面に掛けられる場合、第一部分23a及び第二部分23bによる有効巻き付き角θに基づいて発生する摩擦力が回転子SFに作用する。このため、回転子SFの回転が抑制される。   Here, in the case of an engagement operation that rotates in the θZ direction, for example, unlike the above description, after the first portion 23a on the driving side is hung on the circumferential surface of the rotor SF, the second portion 23b on the non-driving side becomes the rotor SF. The frictional force generated based on the effective winding angle θ by the first portion 23a and the second portion 23b acts on the rotor SF. For this reason, rotation of the rotor SF is suppressed.

一方、本実施形態では、反駆動側の第二部分23bが回転子SFの周面に掛けられる場合、第二部分23bのみによる有効巻き付き角θに基づいて発生する摩擦力が回転子SFに作用する。このため、本実施形態のように、第二部分23bを先に回転子SFの周面に掛けた後に第一部分23aを回転子SFの周面に掛ける場合には、第一部分23aを先に回転子SFの周面に掛ける場合に比べ、回転子SFに対して−θZ方向の摩擦力が低減される。この結果、回転子SFの回転の抑制が緩和され、回転子SFの回転効率が高められる。   On the other hand, in the present embodiment, when the second portion 23b on the counter drive side is applied to the circumferential surface of the rotor SF, the frictional force generated based on the effective winding angle θ by only the second portion 23b acts on the rotor SF. To do. Therefore, when the first portion 23a is hung on the circumferential surface of the rotor SF after the second portion 23b is first hung on the circumferential surface of the rotor SF as in the present embodiment, the first portion 23a is rotated first. The frictional force in the -θZ direction is reduced with respect to the rotor SF as compared with the case where it is applied to the circumferential surface of the child SF. As a result, the suppression of the rotation of the rotor SF is alleviated and the rotation efficiency of the rotor SF is increased.

以上のように、本実施形態によれば、第一部分23aが回転子SFの周面に掛けられていない状態で第二部分23bを移動させて少なくとも第二部分23bを回転子SFの周面に掛けられた状態にすることと第二部分23bの移動の後に第一部分23aを移動させて少なくとも第一部分23aを回転子SFの周面に掛けられた状態にすることとによってベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とするエンゲージ動作、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態としたままベルト部23を一定距離移動させるドライブ動作、及び、回転力伝達状態を解消させてベルト部23を所定の位置に戻すリリース動作、を駆動素子31及び32に行わせることとしたので、ベルト部23と回転子SFとの間に生じる摩擦力が相対的に小さい状態で反駆動側の第二部分23bを移動させることができる。これにより、本実施形態のモータ装置MTRは、回転子SFへの外乱を低減できることによって回転子SFの回転効率を高められ、高トルクを発生させることができる。また、本実施形態におけるモータ装置MTRは、上述の動作によって駆動部ACの変位を効率的に使用することができ、高トルクを発生させることができる。   As described above, according to the present embodiment, the second portion 23b is moved in a state where the first portion 23a is not hung on the circumferential surface of the rotor SF, and at least the second portion 23b is moved to the circumferential surface of the rotor SF. The belt portion 23 and the rotor are brought into a state where they are hung and by moving the first portion 23a after the movement of the second portion 23b so that at least the first portion 23a is hung on the circumferential surface of the rotor SF. An engagement operation for transmitting torque between the belt portion 23 and the SF, a drive operation for moving the belt portion 23 by a certain distance while maintaining the rotation force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF, and a torque transmission state. Since the drive elements 31 and 32 perform the release operation to cancel the belt portion 23 to the predetermined position, the frictional force generated between the belt portion 23 and the rotor SF is relatively small. It is possible to move the second portion 23b of the non-drive side have state. Thereby, the motor device MTR of the present embodiment can reduce the disturbance to the rotor SF, thereby increasing the rotation efficiency of the rotor SF and generating a high torque. Further, the motor device MTR in the present embodiment can efficiently use the displacement of the drive unit AC by the above-described operation, and can generate a high torque.

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
本実施形態では、1つの回転子SFに対して駆動部及び伝達部が複数組設けられた構成を例に挙げて説明する。
図12は、本実施形態に係るモータ装置MTR2の構成を示す斜視図である。
図12に示すように、モータ装置MTR2は、回転子SF、ベース部BS、駆動部AC、第二駆動部AC2、伝達部BT、第二伝達部BT2及び制御部CONTを有している。第二駆動部AC2は、駆動素子131及び駆動素子132を有している。第二伝達部BT2は、第一端部121、第二端部122及びベルト部123を有している。ベルト部123は、第一端部121側の第一部分123aと、第二端部122側の第二部分123bとを有している。第二駆動部AC2の構成は、駆動部ACの構成と同一であり、第二伝達部BT2の構成は伝達部BTの構成と同一である。また、他の構成については、第一実施形態と同一の構成となっている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, a configuration in which a plurality of sets of drive units and transmission units are provided for one rotor SF will be described as an example.
FIG. 12 is a perspective view showing the configuration of the motor device MTR2 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 12, the motor device MTR2 includes a rotor SF, a base part BS, a drive part AC, a second drive part AC2, a transmission part BT, a second transmission part BT2, and a control part CONT. The second drive unit AC2 includes a drive element 131 and a drive element 132. The second transmission part BT2 has a first end part 121, a second end part 122, and a belt part 123. The belt portion 123 has a first portion 123a on the first end portion 121 side and a second portion 123b on the second end portion 122 side. The configuration of the second drive unit AC2 is the same as the configuration of the drive unit AC, and the configuration of the second transmission unit BT2 is the same as the configuration of the transmission unit BT. Other configurations are the same as those in the first embodiment.

モータ装置MTR2は、駆動部AC及び伝達部BTと、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2とを用いて回転子SFを回転させる。図13は、モータ装置MTR2を作動させるときの駆動部AC(駆動素子31及び32)の電圧の変化と、第二駆動部AC2(駆動素子131及び132)の電圧の変化とを示すグラフである。図13の縦軸は、それぞれ電圧の値(単位V:ボルト)を示している。図13の横軸は、それぞれ時刻を示している。なお、図13では、駆動部ACと第二駆動部AC2とを対比しやすくするため、横軸(時刻)を合わせた状態で示している。   The motor device MTR2 rotates the rotor SF using the drive unit AC and the transmission unit BT, and the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2. FIG. 13 is a graph showing a change in voltage of the drive unit AC (drive elements 31 and 32) and a change in voltage of the second drive unit AC2 (drive elements 131 and 132) when the motor apparatus MTR2 is operated. . Each vertical axis in FIG. 13 represents a voltage value (unit: V). Each horizontal axis in FIG. 13 indicates time. In FIG. 13, the horizontal axis (time) is shown in a state where the driving unit AC and the second driving unit AC2 are easily compared.

図13に示すように、モータ装置MTR2の動作において、制御部CONTは、駆動部AC及び伝達部BTと、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2とに、それぞれエンゲージ動作(準備動作)、ドライブ動作(回転動作)及びリリース動作(復帰動作)を行わせる。モータ装置MTR2は、駆動部AC及び伝達部BTと、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2とが、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作を交互に繰り返し行うことにより、回転子SFに対して継続的に回転力を付与する。なお、回転子SFは、第一実施形態と同様、+Z側から見て反時計回りの方向に回転する。   As shown in FIG. 13, in the operation of the motor device MTR2, the control unit CONT performs an engagement operation (preparation operation) on the drive unit AC and the transmission unit BT, and the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2, respectively. Drive operation (rotation operation) and release operation (return operation) are performed. The motor device MTR2 is configured such that the drive unit AC and the transmission unit BT, and the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 alternately perform the engagement operation, the drive operation, and the release operation, so that the rotor SF A rotational force is continuously applied. Note that the rotor SF rotates counterclockwise as viewed from the + Z side, as in the first embodiment.

駆動部AC及び伝達部BTの動作について説明する。制御部CONTは、図13に示すように、時刻t11からt13の間、駆動部AC及び伝達部BTにエンゲージ動作を行わせる。その後、制御部CONTは、時刻t13から時刻t16までの間、駆動部AC及び伝達部BTにドライブ動作を行わせる。その後、制御部CONTは、時刻t16から時刻t18までの間、駆動部AC及び伝達部BTにリリース動作を行わせる。制御部CONTは、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作として、上記第一実施形態と同一の制御を行う。   The operation of the drive unit AC and the transmission unit BT will be described. As illustrated in FIG. 13, the control unit CONT causes the drive unit AC and the transmission unit BT to perform an engagement operation from time t11 to time t13. Thereafter, the control unit CONT causes the drive unit AC and the transmission unit BT to perform a drive operation from time t13 to time t16. Thereafter, the control unit CONT causes the drive unit AC and the transmission unit BT to perform a release operation from time t16 to time t18. The control unit CONT performs the same control as the first embodiment as an engagement operation, a drive operation, and a release operation.

次に、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2の動作について説明する。制御部CONTは、図13に示すように、時刻t14からt16の間、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2にエンゲージ動作を行わせる。その後、制御部CONTは、時刻t16から時刻t21までの間、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2にドライブ動作を行わせる。その後、制御部CONTは、時刻t21から時刻t23までの間、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2にリリース動作を行わせる。制御部CONTは、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2によるエンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作として、駆動部AC及び伝達部BTによる各動作と同一の制御を行う。   Next, operations of the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 will be described. As illustrated in FIG. 13, the control unit CONT causes the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 to perform an engagement operation from time t14 to t16. Thereafter, the control unit CONT causes the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 to perform a drive operation from time t16 to time t21. Thereafter, the control unit CONT causes the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 to perform a release operation from time t21 to time t23. The control unit CONT performs the same control as each operation by the drive unit AC and the transmission unit BT as an engagement operation, a drive operation, and a release operation by the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2.

このような動作により、駆動部AC及び伝達部BTによるドライブ動作の間に、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2によるエンゲージ動作が行われる。駆動部AC及び伝達部BTによるドライブ動作の終了後、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2によるドライブ動作が行われる。このため、駆動部AC及び伝達部BTから第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2へと、回転子SFに対するドライブ動作が連続的に行われる。   With such an operation, the engagement operation by the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 is performed during the drive operation by the drive unit AC and the transmission unit BT. After the drive operation by the drive unit AC and the transmission unit BT is completed, the drive operation by the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 is performed. For this reason, the drive operation for the rotor SF is continuously performed from the drive unit AC and the transmission unit BT to the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2.

また、制御部CONTは、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2によるドライブ動作の間(t19〜t21)に、駆動部AC及び伝達部BTによるエンゲージ動作を行わせる。制御部CONTは、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2によるドライブ動作の終了後(t21〜)、駆動部AC及び伝達部BTによるドライブ動作を行わせる。このため、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2から駆動部AC及び伝達部BTへと、回転子SFに対するドライブ動作が連続して行われる。このように、モータ装置MTR2は、駆動部AC及び伝達部BTと、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2との間で、連続的にドライブ動作が行われる。   Further, the control unit CONT causes the drive unit AC and the transmission unit BT to perform an engagement operation during the drive operation by the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 (t19 to t21). The control unit CONT causes the drive operation by the drive unit AC and the transmission unit BT to be performed after the drive operation by the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 is completed (from t21). For this reason, the drive operation for the rotor SF is continuously performed from the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2 to the drive unit AC and the transmission unit BT. As described above, the motor device MTR2 is continuously driven between the driving unit AC and the transmission unit BT and the second driving unit AC2 and the second transmission unit BT2.

なお、駆動部AC及び伝達部BTによるエンゲージ動作において、本実施形態の制御部CONTは、第一実施形態と同様に、最初に、駆動側の第一部分23aが回転子SFに掛けられていない状態で、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分23bを回転子SFに掛けられた状態とする。その後、本実施形態の制御部CONTは、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される駆動側に配置される第一部分23aを回転子SFに掛けられた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。   In the engagement operation by the drive unit AC and the transmission unit BT, the control unit CONT of the present embodiment is in a state where the first portion 23a on the drive side is not first hung on the rotor SF, as in the first embodiment. Thus, the second portion 23b arranged on the counter-driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF is in a state of being hooked on the rotor SF. Thereafter, the control unit CONT of the present embodiment sets the first portion 23a disposed on the driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF to be in a state where it is hung on the rotor SF, A rotational force transmission state is established between the rotor SF.

第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2によるエンゲージ動作においても同様に、本実施形態の制御部CONTは、第一部分123aが回転子SFに掛けられていない状態で、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分123bを回転子SFに掛けられた状態とする。その後、本実施形態の制御部CONTは、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される駆動側に配置される第一部分123aを回転子SFに掛けられた状態とすることにより、ベルト部123と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。   Similarly, in the engagement operation by the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2, the control unit CONT according to the present embodiment is configured such that the rotation direction θZ of the rotor SF with the first portion 123a not hung on the rotor SF. The second portion 123b arranged on the non-driving side set based on the above is set in a state of being hung on the rotor SF. Thereafter, the control unit CONT of the present embodiment sets the first portion 123a arranged on the driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF to be in a state of being hooked on the rotor SF, A rotational force transmission state is established between the rotor SF.

また、駆動部AC及び伝達部BTによるリリース動作において、本実施形態の制御部CONTは、第一実施形態と同様、最初に、ベルト部23が回転子SFに掛けられている状態で、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分23bを回転子SFから外れた状態とする。その後、本実施形態の制御部CONTは、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される駆動側に配置される第一部分23aを回転子SFから外れた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間の回転力伝達状態を解消する。   Further, in the release operation by the drive unit AC and the transmission unit BT, the control unit CONT of the present embodiment is the same as the first embodiment in that the rotor 23 is first put on the rotor SF while the belt unit 23 is hung on the rotor SF. The second portion 23b arranged on the non-driving side set based on the rotation direction θZ of SF is in a state of being detached from the rotor SF. Thereafter, the control unit CONT of the present embodiment rotates with the belt unit 23 by setting the first portion 23a disposed on the driving side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF to be out of the rotor SF. The state of transmission of rotational force with the child SF is eliminated.

また、第二駆動部AC2及び第二伝達部BT2によるリリース動作においても同様に、本実施形態の制御部CONTは、最初に、ベルト部123が回転子SFに掛けられている状態で、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される反駆動側に配置される第二部分123bを回転子SFから外れた状態とする。その後、本実施形態の制御部CONTは、回転子SFの回転方向θZに基づき設定される駆動側に配置される第一部分123aを回転子SFから外れた状態とすることにより、ベルト部123と回転子SFとの間の回転力伝達状態を解消する。   Similarly, also in the release operation by the second drive unit AC2 and the second transmission unit BT2, the control unit CONT of the present embodiment is configured so that the rotor 123 is initially placed on the rotor SF while the belt unit 123 is hung on the rotor SF. The second portion 123b arranged on the non-driving side that is set based on the rotation direction θZ of SF is in a state of being detached from the rotor SF. Thereafter, the control unit CONT of the present embodiment rotates with the belt unit 123 by setting the first portion 123a arranged on the drive side set based on the rotation direction θZ of the rotor SF to be out of the rotor SF. The state of transmission of rotational force with the child SF is eliminated.

以上のように、本実施形態のモータ装置MTR2は、伝達部BTと駆動部ACとの組(ユニット)が複数設けられており、制御部CONTが、駆動部ACに回転動作を行わせた後、伝達部BTが回転子SFに対して回転力伝達状態となっている間に、第二駆動部AC2に対してエンゲージ動作を行わせるので、回転子SFに対して連続的に回転力を伝達することができる。   As described above, the motor device MTR2 of the present embodiment includes a plurality of sets (units) of the transmission unit BT and the drive unit AC, and the control unit CONT causes the drive unit AC to perform a rotation operation. Since the second drive unit AC2 is engaged while the transmission unit BT is in the state of transmitting the rotational force to the rotor SF, the rotational force is continuously transmitted to the rotor SF. can do.

また、本実施形態のモータ装置MTR2は、第二駆動部AC2に対してエンゲージ動作を行わせた後、駆動部ACに対してリリース動作を行わせ、駆動部ACに対してリリース動作を行わせた後、第二駆動部AC2に対してドライブ動作を行わせることとしたので、回転子SFに対して連続的に回転力を伝達することができる。   In addition, the motor device MTR2 of the present embodiment causes the second drive unit AC2 to perform an engagement operation, then causes the drive unit AC to perform a release operation, and causes the drive unit AC to perform a release operation. After that, since the drive operation is performed on the second drive unit AC2, the rotational force can be continuously transmitted to the rotor SF.

[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
本実施形態においては、回転子SFに作用する駆動トルクに基づいて、エンゲージ動作及びリリース動作を行う場合を例に挙げて説明する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the case where the engagement operation and the release operation are performed based on the drive torque acting on the rotor SF will be described as an example.

なお、駆動トルクは、回転子SFが回転する場合に発生するトルクである。例えば、駆動トルクは、加速トルク(加減速トルク)と負荷トルクとの和で表される。すなわち、
(駆動トルク)=(加速トルク)+(負荷トルク)
である。
The driving torque is a torque generated when the rotor SF rotates. For example, the drive torque is represented by the sum of acceleration torque (acceleration / deceleration torque) and load torque. That is,
(Drive torque) = (Acceleration torque) + (Load torque)
It is.

また、加速トルクは、回転子SFの慣性モーメントと角加速度との積で表される。すなわち、
(加速トルク)=(慣性モーメント)×(角加速度)
である。
負荷トルクは、回転子SFにかかる負荷である。
Further, the acceleration torque is represented by the product of the moment of inertia of the rotor SF and the angular acceleration. That is,
(Acceleration torque) = (moment of inertia) x (angular acceleration)
It is.
The load torque is a load applied to the rotor SF.

図14〜図18は、本実施形態におけるモータ装置MTRの動作を模式的に示す図である。なお、モータ装置MTRの構成については、上記実施形態と同一の構成である。また、各図において、負荷トルクについては、回転子SFの一端から重量物をぶら下げた状態(回転子SFの一端から負荷を付与した状態)で模式的に示している。したがって、負荷トルクの向きは、回転子SFの一端において、重量物をぶら下げた方向とは反対方向(例、図14のX方向)である。   14 to 18 are diagrams schematically showing the operation of the motor device MTR in the present embodiment. The configuration of the motor device MTR is the same as that in the above embodiment. In each figure, the load torque is schematically shown in a state where a heavy object is hung from one end of the rotor SF (a state where a load is applied from one end of the rotor SF). Therefore, the direction of the load torque is opposite to the direction in which the heavy object is hung at one end of the rotor SF (for example, the X direction in FIG. 14).

まず、図14及び図15を参照して、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが等しい場合のモータ装置MTRの動作を説明する。
加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが等しい場合、制御部CONTは、第一部分23aを駆動側とし、第二部分23bを反駆動側とする。
First, the operation of the motor device MTR when the direction of the acceleration torque and the direction of the load torque are equal will be described with reference to FIGS.
When the direction of the acceleration torque is equal to the direction of the load torque, the control unit CONT sets the first portion 23a as the driving side and the second portion 23b as the non-driving side.

エンゲージ動作を行わせる場合、制御部CONTは、図14(a)に示すように、まず駆動側である第一部分23aが回転子SFに掛けられていない状態で、反駆動側である第二部分23bを回転子SFに掛けられた状態とする。その後、図14(b)に示すように、第一部分23aを回転子SFに掛けられた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。   When performing the engagement operation, as shown in FIG. 14A, the control unit CONT first has the first portion 23a on the driving side not hung on the rotor SF, and the second portion on the non-driving side. 23b is put on the rotor SF. After that, as shown in FIG. 14B, the first portion 23a is put on the rotor SF, so that the rotational force is transmitted between the belt portion 23 and the rotor SF.

また、リリース動作を行わせる場合には、図15(a)に示すように、まずベルト部23が回転子SFに掛けられている状態で、反駆動側である第二部分23bを回転子SFから外れた状態とする。その後、図15(b)に示すように、駆動側である第一部分23aを回転子SFから外れた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間の回転力伝達状態を解消する。   Further, when the release operation is performed, as shown in FIG. 15A, first, the second portion 23b on the counter drive side is placed on the rotor SF while the belt portion 23 is hung on the rotor SF. It is assumed that it is out of the range. Thereafter, as shown in FIG. 15B, the rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF is canceled by setting the first portion 23a on the driving side to be out of the rotor SF. .

次に、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対である場合のモータ装置MTRの動作を説明する。
加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対である場合、回転子SFの角加速度(図中、θツードットで示す)と負荷による加速度(図中gで示す)との大小関係に応じてモータ装置MTRの動作が異なる。
Next, the operation of the motor apparatus MTR when the direction of the acceleration torque and the direction of the load torque are opposite will be described.
When the direction of the acceleration torque and the direction of the load torque are opposite, the motor depends on the magnitude relationship between the angular acceleration of the rotor SF (indicated by θ two dots in the figure) and the acceleration by the load (indicated by g in the figure). The operation of the device MTR is different.

まず、図16及び図17を参照して、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子SFの角加速度(図中、θツードットで示す)が負荷による加速度(図中gで示す)以下の場合のモータ装置MTRの動作を説明する。   First, referring to FIGS. 16 and 17, the direction of the acceleration torque and the direction of the load torque are opposite, and the angular acceleration of the rotor SF (indicated by θ-two dots in the figure) is the acceleration due to the load (in the figure). The operation of the motor device MTR in the following case will be described.

加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子SFの角加速度が負荷による加速度以下の場合、制御部CONTは、第一部分23aを駆動側とし、第二部分23bを反駆動側とする。   When the direction of the acceleration torque and the direction of the load torque are opposite and the angular acceleration of the rotor SF is equal to or lower than the acceleration due to the load, the control unit CONT sets the first portion 23a as the driving side and the second portion 23b as the reverse drive. Let it be the side.

この状態で、エンゲージ動作を行わせる場合、制御部CONTは、図16(a)に示すように、まず駆動側である第一部分23aが回転子SFに掛けられていない状態で、反駆動側である第二部分23bを回転子SFに掛けられた状態とする。その後、図16(b)に示すように、第一部分23aを回転子SFに掛けられた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。   When the engagement operation is performed in this state, as shown in FIG. 16A, the control unit CONT first sets the first portion 23a on the driving side not on the rotor SF, and then on the counter driving side. A certain second portion 23b is put on the rotor SF. After that, as shown in FIG. 16 (b), the first portion 23a is put on the rotor SF, so that the rotational force is transmitted between the belt portion 23 and the rotor SF.

また、リリース動作を行わせる場合には、図17(a)に示すように、まずベルト部23が回転子SFに掛けられている状態で、反駆動側である第二部分23bを回転子SFから外れた状態とする。その後、図17(b)に示すように、駆動側である第一部分23aを回転子SFから外れた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間の回転力伝達状態を解消する。   Further, when the release operation is performed, as shown in FIG. 17A, first, the second portion 23b on the counter drive side is placed on the rotor SF while the belt portion 23 is hooked on the rotor SF. It is assumed that it is out of the range. Thereafter, as shown in FIG. 17B, the rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF is eliminated by setting the first portion 23a on the driving side to be out of the rotor SF. .

次に、図18及び図19を参照して、加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子SFの角加速度(図中、θツードットで示す)が負荷による加速度(図中gで示す)より大きいの場合のモータ装置MTRの動作を説明する。   Next, referring to FIG. 18 and FIG. 19, the direction of the acceleration torque and the direction of the load torque are opposite, and the angular acceleration (indicated by θ-two dots in the figure) of the rotor SF is the acceleration due to the load (see FIG. The operation of the motor device MTR in the case of larger than (indicated by middle g) will be described.

加速トルクの向きと負荷トルクの向きとが反対であって、回転子SFの角加速度が負荷による加速度より大きい場合、制御部CONTは、第二部分23bを駆動側とし、第一部分23aを反駆動側とする。   When the direction of the acceleration torque and the direction of the load torque are opposite and the angular acceleration of the rotor SF is greater than the acceleration due to the load, the control unit CONT sets the second portion 23b as the driving side and the first portion 23a as the reverse drive. Let it be the side.

この状態で、エンゲージ動作を行わせる場合、制御部CONTは、図18(a)に示すように、まず駆動側である第二部分23bが回転子SFに掛けられていない状態で、反駆動側である第一部分23aを回転子SFに掛けられた状態とする。その後、図18(b)に示すように、第二部分23bを回転子SFに掛けられた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間を回転力伝達状態とする。   In this state, when the engagement operation is performed, the control unit CONT first, as shown in FIG. 18 (a), in the state where the second portion 23b on the driving side is not hung on the rotor SF, The first portion 23a is a state in which it is hung on the rotor SF. Thereafter, as shown in FIG. 18 (b), the second portion 23b is put on the rotor SF, so that the belt 23 and the rotor SF are in a rotational force transmission state.

また、リリース動作を行わせる場合には、図19(a)に示すように、まずベルト部23が回転子SFに掛けられている状態で、反駆動側である第一部分23aを回転子SFから外れた状態とする。その後、図19(b)に示すように、駆動側である第二部分23bを回転子SFから外れた状態とすることにより、ベルト部23と回転子SFとの間の回転力伝達状態を解消する。   Further, when the release operation is performed, as shown in FIG. 19A, the first portion 23a on the non-driving side is first moved from the rotor SF while the belt portion 23 is hung on the rotor SF. It shall be in a disconnected state. Thereafter, as shown in FIG. 19B, the second portion 23b on the driving side is removed from the rotor SF, thereby eliminating the rotational force transmission state between the belt portion 23 and the rotor SF. To do.

以上のように、本実施形態のモータ装置MTRは、第一部分23a及び第二部分23bのうち駆動側と反駆動側とを駆動トルクを用いて決定し、エンゲージ動作及びリリース動作を行うこととしたので、回転子SFへの外乱を低減できることによって回転子SFの回転効率を高められ、高トルクを発生させることができる。また、本実施形態のモータ装置MTRは、回転子SFの回転動作をより滑らかにすることが可能となる。   As described above, the motor device MTR of the present embodiment determines the driving side and the non-driving side of the first portion 23a and the second portion 23b using the driving torque, and performs the engaging operation and the releasing operation. Therefore, since the disturbance to the rotor SF can be reduced, the rotation efficiency of the rotor SF can be increased and high torque can be generated. In addition, the motor device MTR of the present embodiment can make the rotation operation of the rotor SF smoother.

[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態について説明する。
図20は、上記実施形態のいずれかに記載のモータ装置MTRを備えるロボット装置RBTの一部(例、指部分の先端)の構成を示す図である。なお、上記実施形態に記載のモータ装置MTRは、ロボット装置RBTのアーム部を駆動する駆動部として用いてもよい。
[Fourth embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 20 is a diagram illustrating a configuration of a part (eg, the tip of a finger portion) of a robot apparatus RBT including the motor apparatus MTR according to any of the above embodiments. The motor device MTR described in the above embodiment may be used as a drive unit that drives the arm unit of the robot device RBT.

同図に示すように、ロボット装置RBTは、末節部101、中節部102及び関節部103を有しており、末節部101と中節部102とが関節部103を介して接続された構成になっている。関節部103には軸支持部103a及び軸部103bが設けられている。軸支持部103aは中節部102に固定されている。軸部103bは、軸支持部103aによって固定された状態で支持されている。   As shown in the figure, the robot apparatus RBT includes a distal node portion 101, a middle node portion 102, and a joint portion 103, and the distal node portion 101 and the middle node portion 102 are connected via the joint portion 103. It has become. The joint portion 103 is provided with a shaft support portion 103a and a shaft portion 103b. The shaft support portion 103 a is fixed to the middle joint portion 102. The shaft portion 103b is supported in a state of being fixed by the shaft support portion 103a.

末節部101は、接続部101a及び歯車101bを有している。接続部101aには、関節部103の軸部103bが貫通した状態になっており、当該軸部103bを回転軸として末節部101が回転可能になっている。この歯車101bは、接続部101aに固定されたベベルギアである。接続部101aは、歯車101bと一体的に回転するようになっている。   The end node portion 101 includes a connecting portion 101a and a gear 101b. The shaft portion 103b of the joint portion 103 is penetrated through the connecting portion 101a, and the end node portion 101 is rotatable with the shaft portion 103b as a rotation axis. The gear 101b is a bevel gear fixed to the connecting portion 101a. The connecting portion 101a rotates integrally with the gear 101b.

中節部102は、筐体102a及び駆動装置ACTを有している。駆動装置ACTは、上記実施形態に記載のモータ装置MTR及びモータ装置MTR2を用いることができる。駆動装置ACTは、筐体102a内に設けられている。駆動装置ACTには、回転軸部材104aが取り付けられている。回転軸部材104aの先端には、歯車104bが設けられている。この歯車104bは、回転軸部材104aに固定されたベベルギアである。歯車104bは、上記の歯車101bとの間で噛み合った状態になっている。   The middle joint portion 102 includes a housing 102a and a driving device ACT. As the drive device ACT, the motor device MTR and the motor device MTR2 described in the above embodiment can be used. The driving device ACT is provided in the housing 102a. A rotating shaft member 104a is attached to the driving device ACT. A gear 104b is provided at the tip of the rotating shaft member 104a. The gear 104b is a bevel gear fixed to the rotating shaft member 104a. The gear 104b is in mesh with the gear 101b.

上記のように構成されたロボット装置RBTは、駆動装置ACTの駆動によって回転軸部材104aが回転し、当該回転軸部材104aと一体的に歯車104bが回転する。
歯車104bの回転は、当該歯車104bと噛み合った歯車101bに伝達され、歯車101bが回転する。当該歯車101bが回転することで接続部101aも回転し、これにより末節部101が軸部103bを中心に回転する。
In the robot apparatus RBT configured as described above, the rotation shaft member 104a is rotated by the drive of the drive device ACT, and the gear 104b is rotated integrally with the rotation shaft member 104a.
The rotation of the gear 104b is transmitted to the gear 101b meshed with the gear 104b, and the gear 101b rotates. As the gear 101b rotates, the connecting portion 101a also rotates, whereby the end node portion 101 rotates about the shaft portion 103b.

このように、本実施形態によれば、回転効率を高めることができる駆動装置ACTを搭載することにより、低速高トルクの回転を出力することができる。これにより、例えば減速器を用いることなく直接末節部101を回転させることができる。また、本実施形態の駆動装置ACTを非共振に駆動される構成にした場合、駆動装置ACTは樹脂など軽量な材料で大部分を構成することが可能になる。また、ロボット装置RBTとしては、産業用に用いられるアームロボットやハンドロボットであってもよく、サービスロボットに用いられるロボットでもよい。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to output a low-speed and high-torque rotation by mounting the drive device ACT capable of increasing the rotation efficiency. Thereby, for example, the end node part 101 can be directly rotated without using a speed reducer. In addition, when the driving device ACT of the present embodiment is configured to be driven non-resonant, the driving device ACT can be configured mostly by a light material such as resin. The robot apparatus RBT may be an arm robot or a hand robot used for industrial purposes, or may be a robot used for a service robot.

本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、モータ装置MTRのエンゲージ動作及びリリース動作において、第一端部21及び第二端部22のうち一方の移動が完了した後に他方の移動を開始する態様を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
In the above-described embodiment, in the engage operation and the release operation of the motor device MTR, the mode of starting the other movement after the movement of one of the first end 21 and the second end 22 is described as an example. However, it is not limited to this.

図21は、モータ装置MTRの動作時において駆動素子31及び32に印加される電圧の時間変化を示すグラフである。図21の縦軸は電圧の値(単位V:ボルト)を示している。図21の横軸は、時刻を示している。   FIG. 21 is a graph showing temporal changes in the voltages applied to the drive elements 31 and 32 during the operation of the motor apparatus MTR. The vertical axis in FIG. 21 indicates the voltage value (unit: V). The horizontal axis in FIG. 21 indicates time.

図21に示すように、エンゲージ動作を行う際、時刻t1から時刻t3にかけて駆動素子32の電圧が増加する途中、例えば時刻t2において、駆動素子31の電圧の増加を開始させるようにしても構わない。また、リリース動作を行う際、時刻t4において駆動素子31の電圧及び駆動素子32の電圧の両方の電圧を低下させ始めるようにしても構わない。この場合、駆動素子31と駆動素子32との間で、単位時間当たりに低下させる電圧を等しくすることにより、時刻t4において50Vであった駆動素子32の電圧については時刻t5に0となり、時刻t4において100Vであった駆動素子31の電圧については時刻t6に0となる。   As shown in FIG. 21, when the engagement operation is performed, an increase in the voltage of the drive element 31 may be started during the increase of the voltage of the drive element 32 from time t1 to time t3, for example, at time t2. . Further, when performing the release operation, the voltage of both the drive element 31 and the drive element 32 may start to decrease at time t4. In this case, by equalizing the voltage to be reduced per unit time between the drive element 31 and the drive element 32, the voltage of the drive element 32 that was 50 V at time t4 becomes 0 at time t5, and time t4 The voltage of the drive element 31 that was 100 V at time 0 becomes 0 at time t6.

このように、エンゲージ動作及びリリース動作において、「第二端部22の移動の後」は、「第二端部22の移動が開始された後」という意味を含んでいる。したがって、例えば、制御部CONTは、反駆動側の第二端部22の移動が開始された後であれば、どのタイミングで駆動側の第一端部21を移動させても構わない。   Thus, in the engagement operation and the release operation, “after the movement of the second end portion 22” includes the meaning “after the movement of the second end portion 22 is started”. Therefore, for example, the controller CONT may move the first end 21 on the driving side at any timing as long as the movement of the second end 22 on the counter driving side is started.

また、上記実施形態においては、回転子SFの外周面にベルト部23を掛けた状態として回転子SFを回転させる構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。例えば、円筒状の回転軸の内周面にベルトを接触させた状態として回転軸を回転させる構成であっても構わない。また、上記実施形態における制御部CONTは、駆動素子31及び駆動素子32の伸長によって各動作(例、エンゲージ動作、ドライブ動作及びリリース動作)を行わせるようにしてもよい。従って、本実施形態における制御部CONTは、駆動素子31及び駆動素子32の伸縮によって各動作を行わせる。   Moreover, in the said embodiment, although demonstrated taking the example of the structure which rotates the rotor SF in the state which hung the belt part 23 on the outer peripheral surface of the rotor SF, it is not restricted to this. For example, the configuration may be such that the rotating shaft is rotated with the belt in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical rotating shaft. In addition, the control unit CONT in the embodiment may perform each operation (eg, engage operation, drive operation, and release operation) by extending the drive element 31 and the drive element 32. Therefore, the control part CONT in this embodiment performs each operation | movement by the expansion / contraction of the drive element 31 and the drive element 32. FIG.

MTR、MTR2…モータ装置 BS…ベース部 SF…回転子 AC…駆動部 BT…伝達部 CONT…制御部 C…中心軸 RBT…ロボット装置 ACT…駆動装置 AC2…第二駆動部 BT2…第二伝達部 21、121…第一端部 22、122…第二端部 23、123…ベルト部 23a、123a…第一部分 23b、123b…第二部分 31、32、131、132…駆動素子 MTR, MTR2 ... Motor device BS ... Base portion SF ... Rotor AC ... Drive portion BT ... Transmission portion CONT ... Control portion C ... Central axis RBT ... Robot device ACT ... Drive device AC2 ... Second drive portion BT2 ... Second transmission portion 21, 121 ... first end part 22, 122 ... second end part 23, 123 ... belt part 23 a, 123 a ... first part 23 b, 123 b ... second part 31, 32, 131, 132 ... drive element

Claims (26)

回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部と
を備えるモータ装置。
A rotor,
A transmission portion hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor;
A drive unit for moving at least the first part and the second part of the transmission unit;
A preparatory operation for setting the first portion to be in a state where the transmission portion and the rotor are in a rotational force transmission state by placing the first portion on the peripheral surface of the rotor after the second portion, the transmission portion and the A rotational operation for moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the rotor and a return operation for canceling the rotational force transmission state and returning the transmission unit to a predetermined position. A motor device comprising: a control unit that causes the drive unit to perform.
前記制御部は、前記復帰動作を行わせる場合に、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記回転力伝達状態を解消させる
請求項1に記載のモータ装置。
The said control part cancels the said rotational force transmission state by making the said 1st part into the state which is not hung on the surrounding surface of the said rotor after the said 2nd part, when performing the said return operation | movement. The motor device according to 1.
前記制御部は、前記準備動作を行わせる場合に、前記第一部分が前記回転子の周面に掛けられていない状態で前記第二部分を移動させて少なくとも前記第二部分の一部を前記回転子の周面に掛けられた状態にすることと、少なくとも前記第二部分の一部の移動の後に前記第一部分を移動させて少なくとも前記第一部分の一部を前記回転子の周面に掛けられた状態にすることと、によって前記回転力伝達状態とする
請求項1又は請求項2に記載のモータ装置。
When the controller performs the preparatory operation, the controller moves the second part in a state where the first part is not hung on the circumferential surface of the rotor and rotates at least a part of the second part. And at least a part of the first part is hung on the circumferential surface of the rotor by moving the first part after the movement of at least a part of the second part. The motor device according to claim 1, wherein the rotational force transmission state is achieved by setting the state to a closed state.
前記制御部は、前記復帰動作を行わせる場合に、前記第一部分が前記回転子の周面に掛けられた状態で前記第二部分を移動させて少なくとも前記第二部分の一部を前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることと、少なくとも前記第二部分の一部の移動の後に前記第一部分を移動させて少なくとも前記第一部分の一部を前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることと、によって前記回転力伝達状態を解消させる
請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
When the controller performs the return operation, the controller moves the second part in a state where the first part is hung on the circumferential surface of the rotor, and at least a part of the second part is moved to the rotor. The first part is moved after at least a part of the second part is moved, and at least a part of the first part is hung on the peripheral surface of the rotor. The motor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotational force transmission state is canceled by setting the state to a non-operating state.
前記伝達部と前記駆動部との組は、複数設けられている、
請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
A plurality of sets of the transmission unit and the driving unit are provided,
The motor apparatus as described in any one of Claims 1-4.
前記制御部は、第一組に係る前記駆動部が前記回転動作又は前記復帰動作を行っている間に、第二組に係る前記駆動部に対して前記準備動作を行わせる
請求項5に記載のモータ装置。
The said control part makes the said drive part which concerns on a 2nd group perform the said preparatory operation, while the said drive part which concerns on a 1st group is performing the said rotation operation | movement or the said reset operation | movement. Motor device.
前記制御部は、前記回転子の回転状態に基づいて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
The motor device according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit sets the first part and the second part based on a rotation state of the rotor.
前記第一部分は、前記回転子にトルクを伝達する駆動側であり、
前記第二部分は、前記駆動側に対応して設けられる反駆動側である
請求項1から請求項7のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
The first part is a drive side that transmits torque to the rotor;
The motor device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second portion is a non-driving side provided corresponding to the driving side.
前記制御部は、前記回転子を回転させる回転方向に基づいて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
The motor device according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit sets the first part and the second part based on a rotation direction in which the rotor is rotated.
前記回転子の前記回転方向を検出する回転方向検出部を備え、
前記制御部は、前記回転方向検出部の検出結果に応じて前記駆動部を制御する
請求項9に記載のモータ装置。
A rotation direction detection unit for detecting the rotation direction of the rotor;
The motor device according to claim 9, wherein the control unit controls the drive unit according to a detection result of the rotation direction detection unit.
前記制御部は、回転時の前記回転子に発生する駆動トルクに応じて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項1から請求項10のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
The motor device according to any one of claims 1 to 10, wherein the control unit sets the first part and the second part according to a driving torque generated in the rotor during rotation.
前記制御部は、前記回転動作を行わせる場合に、前記第一部分の移動と前記第二部分の移動とを同期させる
請求項1から請求項11のうちいずれか一項に記載のモータ装置。
The motor device according to any one of claims 1 to 11, wherein the control unit synchronizes the movement of the first part and the movement of the second part when the rotation operation is performed.
前記駆動部は、少なくとも2つの駆動素子を備え、
前記制御部は、少なくとも前記回転動作において、前記少なくとも2つの駆動素子を協働的に駆動させることによって、前記伝達部を介して前記回転子を回転させる
請求項1から請求項12のいずれか一項に記載のモータ装置。
The driving unit includes at least two driving elements,
The said control part rotates the said rotor via the said transmission part by driving the said at least 2 drive element cooperatively at least in the said rotation operation. The motor device according to item.
前記制御部は、少なくとも前記回転動作において、前記回転子に対する前記伝達部の接触状態を調整することによって、前記回転子を回転させる
請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のモータ装置。
The motor device according to any one of claims 1 to 13, wherein the control unit rotates the rotor by adjusting a contact state of the transmission unit with respect to the rotor at least in the rotation operation. .
回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と、
前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部と
を備えるモータ装置。
A rotor,
A transmission portion hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor;
A drive unit for moving at least the first part and the second part of the transmission unit;
A preparatory operation for transmitting a rotational force between the transmission unit and the rotor; a rotational operation for moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the transmission unit and the rotor; In addition, the transmission of the rotational force between the transmission unit and the rotor is canceled by setting the first part not to be hung on the circumferential surface of the rotor after the second part. A control unit that causes the drive unit to perform a return operation to return the unit to a predetermined position.
回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と
を備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える
駆動制御装置。
A rotor,
A transmission portion hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor;
A drive control device for driving a motor device comprising: a drive unit that moves at least a first part and a second part of the transmission unit;
A preparatory operation for setting the first portion to be in a state where the transmission portion and the rotor are in a rotational force transmission state by placing the first portion on the peripheral surface of the rotor after the second portion, the transmission portion and the A rotational operation for moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the rotor and a return operation for canceling the rotational force transmission state and returning the transmission unit to a predetermined position. A drive control device including a control unit to be performed by the drive unit.
回転子と、
前記回転子の周面の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、
前記伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分を移動させる駆動部と
を備えるモータ装置を駆動する駆動制御装置であって、
前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備動作、前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転動作、及び、前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間の前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作、を前記駆動部に行わせる制御部を備える
駆動制御装置。
A rotor,
A transmission portion hung on at least a part of the circumferential surface of the rotor;
A drive control device for driving a motor device comprising: a drive unit that moves at least a first part and a second part of the transmission unit;
A preparatory operation for transmitting a rotational force between the transmission unit and the rotor; a rotational operation for moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the transmission unit and the rotor; In addition, the transmission of the rotational force between the transmission unit and the rotor is canceled by setting the first part not to be hung on the circumferential surface of the rotor after the second part. A drive control device comprising: a control unit that causes the drive unit to perform a return operation to return the unit to a predetermined position.
前記制御部は、前記回転子の回転状態に基づいて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項16又は請求項17に記載の駆動制御装置。
The drive control device according to claim 16 or 17, wherein the control unit sets the first part and the second part based on a rotation state of the rotor.
前記第一部分は、前記回転子にトルクを伝達する駆動側であり、
前記第二部分は、前記駆動側に対応して設けられる反駆動側である
請求項16から請求項18のうちいずれか一項に記載の駆動制御装置。
The first part is a drive side that transmits torque to the rotor;
The drive control device according to any one of claims 16 to 18, wherein the second portion is a counter drive side provided corresponding to the drive side.
前記制御部は、回転時の前記回転子に発生する駆動トルクに応じて前記第一部分及び前記第二部分を設定する
請求項16から請求項19のうちいずれか一項に記載の駆動制御装置。
The drive control device according to any one of claims 16 to 19, wherein the control unit sets the first part and the second part according to a drive torque generated in the rotor during rotation.
回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられた状態にすることによって前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、
前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、
前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと
を有する回転子の駆動方法。
A method for driving a rotor in which at least a first portion and a second portion of a transmission portion are hung on at least a part of a circumferential surface of the rotor,
A preparatory step in which a rotational force is transmitted between the transmission portion and the rotor by placing the first portion on the circumferential surface of the rotor after the second portion;
A rotation step for moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the transmission unit and the rotor;
A return step for canceling the rotational force transmission state and returning the transmission unit to a predetermined position.
回転子の周面の少なくとも一部に対して伝達部のうち少なくとも第一部分及び第二部分が掛けられる回転子の駆動方法であって、
前記伝達部と前記回転子との間を回転力伝達状態とする準備ステップと、
前記伝達部と前記回転子との間を前記回転力伝達状態としたまま前記伝達部を一定距離移動させる回転ステップと、
前記第一部分を前記第二部分より後に前記回転子の周面に掛けられていない状態にすることによって前記回転力伝達状態を解消させて前記伝達部を所定の位置に戻す復帰ステップと
を有する回転子の駆動方法。
A method for driving a rotor in which at least a first portion and a second portion of a transmission portion are hung on at least a part of a circumferential surface of the rotor,
A preparatory step for transmitting a rotational force between the transmission unit and the rotor;
A rotation step for moving the transmission unit by a certain distance while maintaining the rotational force transmission state between the transmission unit and the rotor;
A rotation step including a step of returning the transmitting portion to a predetermined position by canceling the rotational force transmitting state by bringing the first portion into a state where it is not hung on the circumferential surface of the rotor after the second portion. Child drive method.
前記第一部分は、前記回転子にトルクを伝達する駆動側であり、
前記第二部分は、前記駆動側に対応して設けられる反駆動側である
請求項21又は請求項22に記載の回転子の駆動方法。
The first part is a drive side that transmits torque to the rotor;
The rotor driving method according to claim 21, wherein the second portion is a counter driving side provided corresponding to the driving side.
前記回転ステップは、前記回転子に対する前記伝達部の接触状態を調整することによって前記回転子を回転させること、を含む
請求項21から請求項23のうちいずれか一項に記載の回転子の駆動方法。
The driving of the rotor according to any one of claims 21 to 23, wherein the rotating step includes rotating the rotor by adjusting a contact state of the transmission unit with respect to the rotor. Method.
請求項16から請求項20のうちいずれか一項に記載の駆動制御装置を備える
ロボット装置。
A robot apparatus comprising the drive control device according to any one of claims 16 to 20.
回転軸部材と、
前記回転軸部材を回転させるモータ装置と
を備え、
前記モータ装置として、請求項1から請求項15のうちいずれか一項に記載のモータ装置が用いられている
ロボット装置。
A rotating shaft member;
A motor device for rotating the rotating shaft member,
The robot apparatus in which the motor apparatus according to any one of claims 1 to 15 is used as the motor apparatus.
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