JPH04281374A - 超音波モータの駆動制御方法 - Google Patents

超音波モータの駆動制御方法

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JPH04281374A
JPH04281374A JP3041835A JP4183591A JPH04281374A JP H04281374 A JPH04281374 A JP H04281374A JP 3041835 A JP3041835 A JP 3041835A JP 4183591 A JP4183591 A JP 4183591A JP H04281374 A JPH04281374 A JP H04281374A
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Japan
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stator
torsional vibration
vibration
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Kentaro Nakamura
健太郎 中村
Minoru Kurosawa
実 黒澤
Sadayuki Ueha
貞行 上羽
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Alps Alpine Co Ltd
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Alps Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は超音波モータおよびその
駆動制御方法に係り、停止時の制動力を調節可能にした
超音波モータおよびその駆動制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、超音波モータはねじり振動と縦
振動とを組合せることによりステータの出力面をリサー
ジュ図形を描くように運動させ、この出力面に所定の押
圧力をもって接触しているロータを回転させるように形
成されている。
【0003】ロータを停止させる場合には、ステータの
ねじり振動および縦振動をともに停止させて、ステータ
の出力面とロータとの間に発生する摩擦力を制動力とし
て停止させていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の制動方法によれば、ロータに付与される制動力は制
動開始から終了まで一定であるために、ロータは急激に
停止してしまい、ロータが停止した時に慣性力が作用し
て、ロータおよびロータに接続されている被駆動体がそ
の慣性力を受けて振動してしまうという問題点があった
【0005】特に、超音波モータは被駆動体の精密駆動
用の駆動源として使用されているために、モータの停止
時に被駆動体が振動すると、種々の悪影響が発生してし
まう。例えば、被駆動体が次の動作を開始するには、前
記振動が静止するまで待機しなければならず、動作能率
が低下してしまう。また、振動が静止する前に他の動作
を行なうと、被駆動体の精密駆動ができなくなってしま
う。
【0006】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、停止時の制動力を自由に調整することができ、
ロータの急激な停止を防止することのできる超音波モー
タおよびその駆動制御方法を提供することを目的とする
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1に記載の本発明の超音波モータは、ねじり振
動を発生させるねじり振動用圧電素子と縦振動を発生さ
せる縦振動用圧電素子とを有するステータと、このステ
ータの出力面に接触させられている回転自在なロータと
を備えた超音波モータにおいて、前記ねじり振動用圧電
素子に電力消費用の負荷抵抗を接続したことを特徴とす
る。
【0008】請求項2に記載の超音波モータの駆動制御
方法は、ねじり振動を発生させるねじり振動用圧電素子
と縦振動を発生させる縦振動用圧電素子とを有するステ
ータと、このステータの出力面に接触させられている回
転自在なロータとを備えた超音波モータを停止させる時
に、前記ねじり振動用圧電素子への通電を停止するとと
もに、前記縦振動用圧電素子をねじり振動用圧電素子の
共振周波数で駆動し、この時前記ねじり振動用圧電素子
に発生する電力を負荷抵抗により消費するようにして、
前記ロータに制動力を付与することを特徴とする。
【0009】
【作用】請求項1に記載の超音波モータを請求項2に記
載の駆動制御方法によって動作させることにより、超音
波モータのロータの停止時に、ねじり振動用圧電素子に
発生する電力を負荷抵抗によって消費することにより、
前記ロータに制動力が付与され、ロータは緩やかに停止
する。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図3につい
て説明する。
【0011】図1は本発明の超音波モータの1実施例を
示す。
【0012】この超音波モータ1は、円柱状のステータ
2と円盤状のロータ3とによって形成されている。ステ
ータ2の軸方向の中途部にはねじり振動を発生するねじ
り振動用圧電素子4が設けられている。このねじり振動
用圧電素子4へは、スイッチング素子9を介して接続さ
れる駆動電源回路5より所定周波数の電圧が印加される
。ステータ2の上端部には縦振動を発生させる縦振動用
圧電素子6が設けられている。この縦振動用圧電素子6
へは駆動電源回路7より所定周波数の電圧が印加される
。また、縦振動用圧電素子6の上面はステータ2の出力
面2aとされている。ロータ3はこの出力面2aにばね
力等の押圧力をもって押圧された状態で接触させられて
いる。ねじり振動用圧電素子の電気端子には電力消費用
の負荷抵抗8がスイッチング素子9を介して接続されて
いる。
【0013】次に、本実施例の作用を本発明の駆動制御
方法とともに説明する。
【0014】ロータ3を回転させる場合には、スイッチ
ング素子9の可動接片9aを駆動用電源回路5側に投入
して一方の駆動用電源回路5と他方の駆動用電源回路7
とから所定周波数の駆動電圧をそれぞれ印加して、一方
のねじり振動用圧電素子4によりねじり振動を発生させ
、他方の縦振動用圧電素子6により前記ねじり振動と同
一の周波数の縦振動を発生させて、出力面2aをリサー
ジュ図形を描くようにして移動させることにより、ロー
タ3を回転させる。
【0015】ロータ3を停止させる場合には、スイッチ
ング素子9の可動接片9aを負荷抵抗8側に投入して一
方の駆動用電源回路5による通電を停止し、他方の駆動
用電源回路7より縦振動用圧電素子6をねじり振動用圧
電素子4の共振周波数と同一の周波数をもって縦振動さ
せる周波数の駆動電圧を縦振動用圧電素子6へ印加する
。これにより、ステータ2の出力面2aは回転している
ロータ3に前記縦振動の周波数で間欠的に当接し、ロー
タ3との摩擦力を受けてステータ2は前記縦振動の周波
数すなわちねじり振動用圧電素子4の共振周波数でねじ
り振動するようになる。このステータ2のねじり振動を
受けてねじり振動用圧電素子4がねじり振動することに
なり、その発電作用により電力が発生し、その電力が負
荷抵抗8により消費される。
【0016】このように本実施例によれば、ロータ3の
運動エネルギの一部をねじり振動用圧電素子6の発電作
用により電気エネルギに変換し、その電気エネルギを負
荷抵抗8により消費するものであるから、ロータ3とス
テータ2の出力面2aとの摩擦による制動力は緩和され
、ロータ3は緩やかに停止する。
【0017】この制動時の動作を図2および図3により
説明する。
【0018】図2(a)はロータの回転数と時間との関
係からなる制動特性を示し、同図(b)は駆動用電源回
路5内の電気抵抗を前記負荷抵抗8とした場合のねじり
振動用圧電素子4の入出力特性を示しており、図中実線
は本実施例の場合を示し、破線は従来方法に基づいて両
圧電素子4,6をともに停止させて制動させた場合を示
す。
【0019】図2(a)に示すように、従来例において
は制動開始時刻t0からロータ3の回転速度は直線的に
減少して時刻t1で停止している。これに対し、本実施
例よればロータ3の回転速度は少なくとも2次曲線的に
漸減して行き、時刻t2において極めて緩やかに停止し
ていることがわかる。
【0020】図2(b)に示すように、時刻t0に通電
を停止した場合に、従来例においては、ねじり振動用圧
電素子4による駆動用電源回路5における入力電力の立
下りすなわち発電はごく少し認められた。これに対し、
本実施例によれば、大きい入力電力の立下りが認められ
、ねじり振動用圧電素子4による発電がなされており、
その発電電力が時刻t3までに次第に消費されているこ
とがわかる。
【0021】図2(a)によれば、本実施例によるロー
タ3の停止時刻t2は従来例の停止時刻t1よりも遅い
けれども、従来例の急激な停止に基づく振動の沈静に要
する時間を加算すると、従来例の真正なロータ3の停止
時刻は本実施例の停止時刻t2より遥かに遅いものとな
り、本実施例の優位性が明白となった。
【0022】更に、本実施例においては、負荷抵抗8の
抵抗値を変更することによりねじり振動用圧電素子4に
よる発電電力の消費量を調整して制動力の調整を行なう
ことができる。
【0023】すなわち、図3に示すように、図2(b)
と同様に駆動用電源回路5内の電気抵抗を前記負荷抵抗
8としてその抵抗値を変化させたところ、抵抗値有りの
A線比べて抵抗値無しのB線の方がロータ3の回転数の
減少が緩やかであった。
【0024】このように、本実施例によれば、超音波モ
ータ1のロータ3の停止時に、ねじり振動用圧電素子4
に発生する電力を負荷抵抗8によって消費することによ
り、前記ロータ3に制動力が付与され、ロータ3は緩や
かに停止する。しかも、その制動力を自由に調整してロ
ータ3の制動特性を調整することができる。
【0025】なお、前記スイッチング素子9はシンボル
として図1に図示されているが、半導体素子を用いた電
子回路により形成すると動作特性がよい。
【0026】また、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、必要に応じて変更することができる。
【0027】
【発明の効果】このように本発明の超音波モータおよび
その駆動制御方法は構成され作用するものであるから、
停止時の制動力を自由に調整することができ、ロータの
急激な停止を防止することができ、精密駆動用の駆動源
として極めて信頼性の高い超音波モータを得ることがで
きる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超音波モータの1実施例を示す斜視図
【図2】(a)はロータの回転数と時間との関係からな
る制動特性を示す特性図、(b)は駆動用電源回路内の
電気抵抗を負荷抵抗とした場合のねじり振動用圧電素子
の入出力特性を示す特性図
【図3】負荷抵抗の値を変化させた場合の制動特性を示
す特性図
【符号の説明】
1  超音波モータ 2  ステータ 2a  出力面 3  ロータ 4  ねじり振動用圧電素子 6  縦振動用圧電素子 8  負荷抵抗 9  スイッチング素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ねじり振動を発生させるねじり振動用
    圧電素子と縦振動を発生させる縦振動用圧電素子とを有
    するステータと、このステータの出力面に接触させられ
    ている回転自在なロータとを備えた超音波モータにおい
    て、前記ねじり振動用圧電素子に電力消費用の負荷抵抗
    を接続したことを特徴とする超音波モータ。
  2. 【請求項2】  ねじり振動を発生させるねじり振動用
    圧電素子と縦振動を発生させる縦振動用圧電素子とを有
    するステータと、このステータの出力面に接触させられ
    ている回転自在なロータとを備えた超音波モータを停止
    させる時に、前記ねじり振動用圧電素子への通電を停止
    するとともに、前記縦振動用圧電素子をねじり振動用圧
    電素子の共振周波数で駆動し、この時前記ねじり振動用
    圧電素子に発生する電力を負荷抵抗により消費するよう
    にして、前記ロータに制動力を付与することを特徴とす
    る超音波モータの駆動制御方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7798757B2 (en) 2004-01-21 2010-09-21 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Screw driving device and screw
CN103115055A (zh) * 2013-03-12 2013-05-22 哈尔滨工业大学 贴片式具有自锁和解锁功能的超声波螺母
CN103133491A (zh) * 2013-03-12 2013-06-05 哈尔滨工业大学 夹心式悬臂梁复合弯曲振动工作模式的可解锁螺母
CN103174725A (zh) * 2013-03-12 2013-06-26 哈尔滨工业大学 夹心式自由梁弯曲振动工作模式的可解锁螺母

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS618250A (ja) * 1984-06-23 1986-01-14 Mitsubishi Electric Corp 真空吸着台

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS618250A (ja) * 1984-06-23 1986-01-14 Mitsubishi Electric Corp 真空吸着台

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7798757B2 (en) 2004-01-21 2010-09-21 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Screw driving device and screw
US7800283B2 (en) 2004-01-21 2010-09-21 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Screw driving device and screw
CN103115055A (zh) * 2013-03-12 2013-05-22 哈尔滨工业大学 贴片式具有自锁和解锁功能的超声波螺母
CN103133491A (zh) * 2013-03-12 2013-06-05 哈尔滨工业大学 夹心式悬臂梁复合弯曲振动工作模式的可解锁螺母
CN103174725A (zh) * 2013-03-12 2013-06-26 哈尔滨工业大学 夹心式自由梁弯曲振动工作模式的可解锁螺母

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