JP4957722B2 - 駆動装置 - Google Patents
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Description
3 電気機械変換素子
4 駆動軸
5 移動体
6 駆動回路
図1は、本発明に係る駆動装置1の構成を示す。駆動装置1は、錘2と、錘2に一端が固定された電気機械変換素子(例えば圧電素子)3と、電気機械変換素子3の他端に一端が固定された棒状の駆動軸4と、駆動軸4に摩擦係合する移動体5と、電気機械変換素子3に駆動電圧を印加する駆動回路6とからなり、移動体5は、被駆動体7を支持している。
図4(A)に、移動体5の移動速度と印加する矩形波駆動電圧の周波数との関係を示し、図4(B)に、移動体5に作用する推力と印加する矩形波駆動電圧の周波数との関係を示す。ただし、図は、環境温度20℃で測定したものである。
Claims (18)
- 電気機械変換素子の伸縮によって軸方向に往復移動する駆動軸と、前記駆動軸に摩擦係合する移動体と、前記電気機械変換素子に駆動電圧を入力する駆動回路とを有し、
前記駆動回路は、前記電気機械変換素子の共振周波数(fr)より小さく、且つ、前記移動体の移動速度が最大となる周波数(fd1)より小さい周波数(fd1’)の駆動動作パターン電圧と、
前記駆動動作パターン電圧の周波数(fd1’)より小さく、且つ、前記移動体に作用する推力が最大となる周波数(fd2)の近傍の周波数の固着解消パターン電圧とを出力することを特徴とする駆動装置。 - 前記駆動動作パターン電圧の周波数(fd1’)は、前記電気機械変換素子の共振周波数(fr)の0.75倍以上、0.85倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧の出力継続時間は、1000msec以下であることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、前記電気機械変換素子を緩慢に伸長して急峻に収縮させる波形と、前記電気機械変換素子を急峻に伸長して緩慢に収縮させる波形とを所定の単位時間ずつ交互に繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記単位時間は、100msec以下であることを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。
- 前記単位時間は、前記移動体の固有振動周期の1/2であることを特徴とする請求項4に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、前記駆動動作パターン電圧と波形が異なることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、周波数が前記移動体に作用する推力が最大となる周波数(fd2)を中心として±3%の範囲でスイープされることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記駆動動作パターン電圧と前記固着解消パターン電圧とは、共に矩形波であって、
前記固着解消パターン電圧は、前記駆動動作パターン電圧とデューティ比が異なることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。 - 前記固着解消パターン電圧のデューティ比は、0.3近傍または0.7近傍であることを特徴とする請求項9に記載の駆動装置。
- 前記駆動動作パターン電圧と前記固着解消パターン電圧とは、ともに矩形波であって、前記駆動動作パターン電圧の周波数(fd1’)は、前記電気機械変換素子の共振周波数(fr)の0.75倍以上、0.85倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、前記駆動動作パターン電圧とデューティ比が異なることを特徴とする請求項11に記載の駆動装置。
- 前記駆動動作パターン電圧の周波数(fd1’)と、前記移動体に作用する推力が最大となる周波数(fd2)との差が、前記移動体に作用する推力が最大となる周波数(fd2)の3%以上であることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記駆動動作パターン電圧の周波数(fd1’)は、前記電気機械変換素子の共振周波数(fr)の0.75倍以上、0.85倍以下であることを特徴とする請求項13に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、前記移動体を前記駆動軸の先端方向に移動させる波形と、前記移動体を前記駆動軸の根元方向に移動させる波形とを交互に繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、前記移動体を前記駆動軸の先端方向に移動させる波形と、前記移動体を前記駆動軸の根元方向に移動させる波形とを、それぞれ、前記移動体の固有振動周波数の1/2に略一致する単位時間ずつ交互に繰り返すことを特徴とする請求項15に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、矩形波であって、デューティ比が0.3近傍または0.7近傍であることを特徴とする請求項15に記載の駆動装置。
- 前記固着解消パターン電圧は、電源投入時、リセット動作時、および、一定時間前記駆動動作パターン電圧が出力されなかったときの少なくともいずれかのときに出力されることを特徴とする請求項1に記載の駆動装置。
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