JPH05115184A - 振動型モーターの駆動装置 - Google Patents
振動型モーターの駆動装置Info
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- JPH05115184A JPH05115184A JP3273966A JP27396691A JPH05115184A JP H05115184 A JPH05115184 A JP H05115184A JP 3273966 A JP3273966 A JP 3273966A JP 27396691 A JP27396691 A JP 27396691A JP H05115184 A JPH05115184 A JP H05115184A
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- motor
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 振動型モーターの駆動周波数を簡単な構成で
適正周波数にセットする駆動装置を提供する。 【構成】 モーター１１０の回転数は、回転数検出装置
１０６により検出されマイコン１００に入力される。マ
イコン１００はモータ１１０を制御するマイクロコンピ
ュータである。ＶＣＯ電圧発振器１０２の出力は２つに
分岐され、一方は増巾器１０４に他方は移相器１０３に
入力される。移相器１０３は、入力信号をモータ１１０
の回転方向に応じて位相を＋９０゜あるいは−９０゜の
いづれかにずらした後増巾器１０５に出力する。増巾器
１０４及び１０５は、入力信号をモータ１１０の駆動に
適した大きさに増巾し出力する。
適正周波数にセットする駆動装置を提供する。 【構成】 モーター１１０の回転数は、回転数検出装置
１０６により検出されマイコン１００に入力される。マ
イコン１００はモータ１１０を制御するマイクロコンピ
ュータである。ＶＣＯ電圧発振器１０２の出力は２つに
分岐され、一方は増巾器１０４に他方は移相器１０３に
入力される。移相器１０３は、入力信号をモータ１１０
の回転方向に応じて位相を＋９０゜あるいは−９０゜の
いづれかにずらした後増巾器１０５に出力する。増巾器
１０４及び１０５は、入力信号をモータ１１０の駆動に
適した大きさに増巾し出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超音波等の振動を利用
した超音波モーター等の振動型モーターの駆動装置に関
する。
した超音波モーター等の振動型モーターの駆動装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】超音波モーターを効率良く駆動するため
には、モーターを機械的共振周波数で駆動することが望
まれており、モーターの振動状態を検出する素子を設
け、この素子からの信号と駆動信号との位相差が一定と
なるように、駆動周波数を制御する方法が知られてい
る。
には、モーターを機械的共振周波数で駆動することが望
まれており、モーターの振動状態を検出する素子を設
け、この素子からの信号と駆動信号との位相差が一定と
なるように、駆動周波数を制御する方法が知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】しかし、上記従来
例では、モーターの振動状態を検出するための素子を設
け、この素子からの信号と駆動信号との位相差を用いて
駆動周波数を制御するために、振動状態検出素子と位相
差検出回路を必要とし、コストアップ及び電気回路が複
雑になるという欠点があった。
例では、モーターの振動状態を検出するための素子を設
け、この素子からの信号と駆動信号との位相差を用いて
駆動周波数を制御するために、振動状態検出素子と位相
差検出回路を必要とし、コストアップ及び電気回路が複
雑になるという欠点があった。
【０００４】更に、振動子に振動状態検出素子を設けて
いるために、この素子と振動子の間で機械的損失を生
じ、振動型モーターの効率を低下させるという欠点があ
った。
いるために、この素子と振動子の間で機械的損失を生
じ、振動型モーターの効率を低下させるという欠点があ
った。
【０００５】特に以下に述べる棒状振動型モーターの場
合は、従来の円環型の振動型モーターで実施されてい
た。振動発生用圧電素子の一部を振動状態検出素子に用
いることが不可能なために、振動状態検出のために、振
動発生用圧電素子と同一の圧電素子を更に加える必要が
あり、大幅なコストアップと振動状態検出素子による大
きな機械的損失による効率の低下を招いていた。
合は、従来の円環型の振動型モーターで実施されてい
た。振動発生用圧電素子の一部を振動状態検出素子に用
いることが不可能なために、振動状態検出のために、振
動発生用圧電素子と同一の圧電素子を更に加える必要が
あり、大幅なコストアップと振動状態検出素子による大
きな機械的損失による効率の低下を招いていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、駆動用電源
周波数変更手段と、回転数検出手段を設け、回転数検出
周波数における回転数に基づいて、駆動用電源周波数を
制御することにより、振動状態検出素子及び位相差検出
回路を廃止して駆動制御を可能となし、もってコストダ
ウンをはかれるとともに、振動状態検出素子による機械
的損失をなくすことができ、効率の高い振動型モーター
を実現するものである。
周波数変更手段と、回転数検出手段を設け、回転数検出
周波数における回転数に基づいて、駆動用電源周波数を
制御することにより、振動状態検出素子及び位相差検出
回路を廃止して駆動制御を可能となし、もってコストダ
ウンをはかれるとともに、振動状態検出素子による機械
的損失をなくすことができ、効率の高い振動型モーター
を実現するものである。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明の実施例を示すブロック図で
ある。図１において、１００は振動型モーターを制御す
るマイクロコンピューター（以下マイコンと称す。）で
あり制御信号を出力する。１０１はＤ／Ａデジタルアナ
ログコンバーター（８ビット）であり、図２のようにマ
イコン１００からの入力に応じた電圧Ｖを出力する。１
０２はＶＣＯ電圧制御発振器であり、図３のように、Ｄ
／Ａデジタルアナログコンバーター１０１からの入力電
圧Ｖに応じた周波数ｆの交流電圧を出力する。
ある。図１において、１００は振動型モーターを制御す
るマイクロコンピューター（以下マイコンと称す。）で
あり制御信号を出力する。１０１はＤ／Ａデジタルアナ
ログコンバーター（８ビット）であり、図２のようにマ
イコン１００からの入力に応じた電圧Ｖを出力する。１
０２はＶＣＯ電圧制御発振器であり、図３のように、Ｄ
／Ａデジタルアナログコンバーター１０１からの入力電
圧Ｖに応じた周波数ｆの交流電圧を出力する。
【０００８】ＶＣＯ電圧制御発振器１０２の出力は２つ
に分岐され、一方は増幅器１０４に、他方は移相器１０
３にそれぞれ入力される。移相器１０３は、入力信号を
モーター１１０の回転方向に応じて、位相を＋９０°あ
るいは−９０°のいずれかにずらした後に、増幅器１０
５に出力する。
に分岐され、一方は増幅器１０４に、他方は移相器１０
３にそれぞれ入力される。移相器１０３は、入力信号を
モーター１１０の回転方向に応じて、位相を＋９０°あ
るいは−９０°のいずれかにずらした後に、増幅器１０
５に出力する。
【０００９】増幅器１０４及び１０５は、入力信号をモ
ーター１１０の駆動に適した大きさに増幅し、モーター
１１０に出力する。
ーター１１０の駆動に適した大きさに増幅し、モーター
１１０に出力する。
【００１０】以上の構成になっているために、振動型モ
ーター１１０はマイコン１００の制御信号に応じた周波
数で駆動される。
ーター１１０はマイコン１００の制御信号に応じた周波
数で駆動される。
【００１１】なお、振動型モーター１１０の構成は後に
詳しく述べる。
詳しく述べる。
【００１２】１０６は、回転数検出装置であり、フォト
トランジスタ１０７、パルス盤１０８、発光ダイオード
１０９により構成されている。
トランジスタ１０７、パルス盤１０８、発光ダイオード
１０９により構成されている。
【００１３】パルス盤１０８は、モーター１１０の回転
に対応して回転するよう構成されており、モーター１１
０の回転数は、回転数検出装置１０６により検出されマ
イコン１００に入力される。
に対応して回転するよう構成されており、モーター１１
０の回転数は、回転数検出装置１０６により検出されマ
イコン１００に入力される。
【００１４】図４は、本発明の振動型モーター１１０の
実施例の断面図である。全長は取り付け用フランジ部材
をいれて２８ｍｍ、振動子の直径は１０ｍｍである。
実施例の断面図である。全長は取り付け用フランジ部材
をいれて２８ｍｍ、振動子の直径は１０ｍｍである。
【００１５】図５は、振動型モーター１１０の振動子の
分解図である。圧電素子３−Ａ、３−Ｂは中心軸を境界
線（３−Ａ−ａ、３−Ｂ−ａ）として一枚の圧電素子の
中で分極方向を逆転させている。
分解図である。圧電素子３−Ａ、３−Ｂは中心軸を境界
線（３−Ａ−ａ、３−Ｂ−ａ）として一枚の圧電素子の
中で分極方向を逆転させている。
【００１６】図のように、４枚の圧電素子を配置し、電
極板２、金属部材１、押え用金属部材４の間に図６の様
な電圧を印加することにより、圧電素子３−Ａ（以下Ａ
相用圧電素子と記す）による振動と、前記境界線が、直
角な圧電素子３−Ｂ（以下Ｂ相用圧電素子と記す）によ
る振動により、図７に示すように振動子９にその軸心ｌ
を中心とした縄飛び振動を与える。
極板２、金属部材１、押え用金属部材４の間に図６の様
な電圧を印加することにより、圧電素子３−Ａ（以下Ａ
相用圧電素子と記す）による振動と、前記境界線が、直
角な圧電素子３−Ｂ（以下Ｂ相用圧電素子と記す）によ
る振動により、図７に示すように振動子９にその軸心ｌ
を中心とした縄飛び振動を与える。
【００１７】図４に戻り振動子の端面には４５°のテー
パになっている摩擦摺動部１−ｅがあり、該摩擦摺動部
の任意の１点は該テーパ面と略垂直な方向に運動し振動
子の軸心方向から見てそれは円運動で、ＫＮ−ＳｉＣメ
ッキした該摩擦摺動部と接する硬質アルマイト処理した
ロータ８に回転運動を与える。１３はポリアセタール樹
脂製のギア部材で、ロータの回転力は摩擦クラッチ部８
−ａを介してギア部材に伝達される仕組みになってい
る。該摩擦クラッチ部で発生する最大の摩擦回転力は、
振動静止時に前記摩擦摺動部が発生する摩擦回転力より
小さく設定されているため、ロータが振動子の縄飛び運
動によって回転する時の起動トルクは、前記摩擦クラッ
チ部の最大の摩擦回転力によって決まる。逆に、振動静
止時にギヤ部材１３側から回転力を受けると、該摩擦ク
ラッチ部で滑りが起こる構造になっている。ベアリング
部材１４は、ギア部材１３の相手ギヤ（不図示）とのか
み合いによって発生するラジアル方向の力と、前記摩擦
摺動部１−ｅに適切な圧接力を与えるよう設けられたバ
ネ部材１５の圧縮力に応じたスラスト方向の反力を同時
に受けている。離隔接触用部材はポリアセタール樹脂製
で、ベアリング部材の内径にかん合されて配置され、バ
ネ部材の反力を受けると同時に黄銅製金属ブロック１の
内径側に２０μｍ程度のクリアランスでかん合されてい
る。該離隔接触用部材の役割はロータの軸心を略決める
もので、本実施例の場合それ自身は回転しない。つま
り、前記摩擦摺動部１−ｅは円錐のテーパ形状を呈して
いるわけであるが、この狭いテーパ部分だけで接してい
ては、ロータの軸心はすりこぎ運動（＝円錐の母線形状
を軌跡とする運動）を起こしてしまい、ロータは安定し
た回転をしない。そのため、該離隔接触用部材の離隔接
触部１６−ａが本実施例の場合、金属ブロックの内径側
に接触することで、ロータの倒れに応じて復元力を与
え、ロータの軸心が振動子の軸心に対して大きく倒れる
ことを防止し、その結果すりこぎ運動も極力抑えるよう
になっている。更に、取り付け用フランジ１７はかしめ
用軸部材７の先端の軸ねじ部７−ｂでしめ付けられてお
り、該かしめ用軸部材７には小径軸部７−ｃが設けられ
て、振動子の振動をこの小径軸部で絶縁し、前記取り付
け用フランジ部材には振動がほとんど伝達されない様に
なっている。また、該かしめ用軸部材の軸ねじ部の反対
側の端面にはスリット７−ｄが、軸方向に見て十文字に
入れてあり、かしめ用ブッシュ部材６を圧入しやすくし
ている。スプリングワッシャ部材５は厚さ０．５ｍｍの
圧電素子に適切な圧接力を与えるためと、振動によって
その圧接力が変化しない様にするため設けられている。
また、厚さ０．１ｍｍで燐青銅製の４枚の電極板のうち
図中下から３番目の電極板は内径側でボルトに接してお
り、図中１番下側の電極板と共に接地となっている。な
お、くびれ１−ｆは振動子の１次曲げ振動モードの共振
動周波数を低下させ、摩擦摺動部の変位を拡大する効果
がある。
パになっている摩擦摺動部１−ｅがあり、該摩擦摺動部
の任意の１点は該テーパ面と略垂直な方向に運動し振動
子の軸心方向から見てそれは円運動で、ＫＮ−ＳｉＣメ
ッキした該摩擦摺動部と接する硬質アルマイト処理した
ロータ８に回転運動を与える。１３はポリアセタール樹
脂製のギア部材で、ロータの回転力は摩擦クラッチ部８
−ａを介してギア部材に伝達される仕組みになってい
る。該摩擦クラッチ部で発生する最大の摩擦回転力は、
振動静止時に前記摩擦摺動部が発生する摩擦回転力より
小さく設定されているため、ロータが振動子の縄飛び運
動によって回転する時の起動トルクは、前記摩擦クラッ
チ部の最大の摩擦回転力によって決まる。逆に、振動静
止時にギヤ部材１３側から回転力を受けると、該摩擦ク
ラッチ部で滑りが起こる構造になっている。ベアリング
部材１４は、ギア部材１３の相手ギヤ（不図示）とのか
み合いによって発生するラジアル方向の力と、前記摩擦
摺動部１−ｅに適切な圧接力を与えるよう設けられたバ
ネ部材１５の圧縮力に応じたスラスト方向の反力を同時
に受けている。離隔接触用部材はポリアセタール樹脂製
で、ベアリング部材の内径にかん合されて配置され、バ
ネ部材の反力を受けると同時に黄銅製金属ブロック１の
内径側に２０μｍ程度のクリアランスでかん合されてい
る。該離隔接触用部材の役割はロータの軸心を略決める
もので、本実施例の場合それ自身は回転しない。つま
り、前記摩擦摺動部１−ｅは円錐のテーパ形状を呈して
いるわけであるが、この狭いテーパ部分だけで接してい
ては、ロータの軸心はすりこぎ運動（＝円錐の母線形状
を軌跡とする運動）を起こしてしまい、ロータは安定し
た回転をしない。そのため、該離隔接触用部材の離隔接
触部１６−ａが本実施例の場合、金属ブロックの内径側
に接触することで、ロータの倒れに応じて復元力を与
え、ロータの軸心が振動子の軸心に対して大きく倒れる
ことを防止し、その結果すりこぎ運動も極力抑えるよう
になっている。更に、取り付け用フランジ１７はかしめ
用軸部材７の先端の軸ねじ部７−ｂでしめ付けられてお
り、該かしめ用軸部材７には小径軸部７−ｃが設けられ
て、振動子の振動をこの小径軸部で絶縁し、前記取り付
け用フランジ部材には振動がほとんど伝達されない様に
なっている。また、該かしめ用軸部材の軸ねじ部の反対
側の端面にはスリット７−ｄが、軸方向に見て十文字に
入れてあり、かしめ用ブッシュ部材６を圧入しやすくし
ている。スプリングワッシャ部材５は厚さ０．５ｍｍの
圧電素子に適切な圧接力を与えるためと、振動によって
その圧接力が変化しない様にするため設けられている。
また、厚さ０．１ｍｍで燐青銅製の４枚の電極板のうち
図中下から３番目の電極板は内径側でボルトに接してお
り、図中１番下側の電極板と共に接地となっている。な
お、くびれ１−ｆは振動子の１次曲げ振動モードの共振
動周波数を低下させ、摩擦摺動部の変位を拡大する効果
がある。
【００１８】また、ロータ８にはパルス盤１０８が接着
固定されており、発光ダイオード１０９、フォトトラン
ジスタ１０７とにより、回転数検出装置１０６を形成し
ている。
固定されており、発光ダイオード１０９、フォトトラン
ジスタ１０７とにより、回転数検出装置１０６を形成し
ている。
【００１９】上記振動型モーター駆動装置の動作を図
８、図９を用いて説明する。なお、図９のフローは図１
のマイコン１００に内蔵されたＲＯＭにプログラムされ
ているものとする。不図示のスタートスイッチをオンと
することでステップ１から実行される。 ステップ１：スタート。 ステップ２：周波数の設定を初期化するｆ（ＦＦ）。 ステップ３：増幅器１０４、１０５をオンとする。 ステップ４：ＭＮ＝ＭＮ−１とし周波数を−ステップ分
（Δｆ）低くする。今初期周波数はＦＦであるので、Ｍ
Ｎ＝ＦＦ−１となる。 ステップ５：ＭＮがＫ0になったかチェックする。周波
数ｆ（ＭＮ）がｆ（Ｋ0）となるまでステップ４、５が
繰り返される。 ステップ６：上記検出装置１０６にて検出される。振動
型モーターの回転数ＮがＮ0より大きいかチェックする
（回転数Ｎ0でモーターを駆動する周波数を切り換え
る。なお、Ｎ0はあらかじめ実験により求められてい
る。）。 ステップ７：周波数ｆ（Ｋ0）での回転数がＮ0よりも高
い時、Ｋ＝Ｋ1とする（ｆ（Ｋ1）は負荷が軽い場合にモ
ーターを駆動するのに最も適した周波数であり、あらか
じめ実験により求められている。）。 ステップ８：周波数ｆ（Ｋ0）での回転数がＮ0よりも低
い時、Ｋ＝Ｋ2とする（ｆ（Ｋ2）は負荷が重い場合にモ
ーターを駆動するのに最も適した周波数であり、あらか
じめ実験により求められている。）。 ステップ９：ＭＮ＝ＭＮ−１とし、周波数をΔｆ低くす
る。 ステップ１０：ＭＮがＫになったかチェックする。周波
数ｆ（ＭＮ）がｆ（Ｋ1）またはｆ（Ｋ2）となるまでス
テップ９、１０を繰り返す。 ステップ１１：終わり。
８、図９を用いて説明する。なお、図９のフローは図１
のマイコン１００に内蔵されたＲＯＭにプログラムされ
ているものとする。不図示のスタートスイッチをオンと
することでステップ１から実行される。 ステップ１：スタート。 ステップ２：周波数の設定を初期化するｆ（ＦＦ）。 ステップ３：増幅器１０４、１０５をオンとする。 ステップ４：ＭＮ＝ＭＮ−１とし周波数を−ステップ分
（Δｆ）低くする。今初期周波数はＦＦであるので、Ｍ
Ｎ＝ＦＦ−１となる。 ステップ５：ＭＮがＫ0になったかチェックする。周波
数ｆ（ＭＮ）がｆ（Ｋ0）となるまでステップ４、５が
繰り返される。 ステップ６：上記検出装置１０６にて検出される。振動
型モーターの回転数ＮがＮ0より大きいかチェックする
（回転数Ｎ0でモーターを駆動する周波数を切り換え
る。なお、Ｎ0はあらかじめ実験により求められてい
る。）。 ステップ７：周波数ｆ（Ｋ0）での回転数がＮ0よりも高
い時、Ｋ＝Ｋ1とする（ｆ（Ｋ1）は負荷が軽い場合にモ
ーターを駆動するのに最も適した周波数であり、あらか
じめ実験により求められている。）。 ステップ８：周波数ｆ（Ｋ0）での回転数がＮ0よりも低
い時、Ｋ＝Ｋ2とする（ｆ（Ｋ2）は負荷が重い場合にモ
ーターを駆動するのに最も適した周波数であり、あらか
じめ実験により求められている。）。 ステップ９：ＭＮ＝ＭＮ−１とし、周波数をΔｆ低くす
る。 ステップ１０：ＭＮがＫになったかチェックする。周波
数ｆ（ＭＮ）がｆ（Ｋ1）またはｆ（Ｋ2）となるまでス
テップ９、１０を繰り返す。 ステップ１１：終わり。
【００２０】図８は周波数ｆと回転数Ｎの関係を示した
図である。
図である。
【００２１】（１）は負荷が小さい場合である。周波数
ｆ1より高い周波数ではモーターは回転しない。周波数
ｆ1から周波数を下げていくと、それに伴い回転数Ｎは
増加する。更に、周波数を下げていき、周波数ｆAのＡ
点に達すると、回転数は急激に減少し０に下がってしま
う。
ｆ1より高い周波数ではモーターは回転しない。周波数
ｆ1から周波数を下げていくと、それに伴い回転数Ｎは
増加する。更に、周波数を下げていき、周波数ｆAのＡ
点に達すると、回転数は急激に減少し０に下がってしま
う。
【００２２】（２）は、（１）より負荷が大きくこのモ
ーターの最大負荷の場合である。（２）の場合、（１）
に比べ回転し始める周波数ｆ1′は（１）に比べ低く回
転数が０に下がってしまう周波数ｆA′は（１）に比べ
高くなっている。また、同一周波数における回転数は低
い。
ーターの最大負荷の場合である。（２）の場合、（１）
に比べ回転し始める周波数ｆ1′は（１）に比べ低く回
転数が０に下がってしまう周波数ｆA′は（１）に比べ
高くなっている。また、同一周波数における回転数は低
い。
【００２３】例えば、（１）について最適な周波数ｆK1
で駆動すると、（２）の場合回転は０になり、一方
（２）について最適な周波数ｆK2で駆動すると、（１）
の場合十分な回転数を得られない。したがって、それぞ
れの負荷に応じた駆動周波数を設定する必要がある。
で駆動すると、（２）の場合回転は０になり、一方
（２）について最適な周波数ｆK2で駆動すると、（１）
の場合十分な回転数を得られない。したがって、それぞ
れの負荷に応じた駆動周波数を設定する必要がある。
【００２４】前記図９のフローチャートを図８の負荷の
小さい（１）に適用した場合を考える。
小さい（１）に適用した場合を考える。
【００２５】ステップ１で周波数をｆ1（ＦＦ）に初期
設定し、増幅器１０４、１０５をオンする。これにて圧
電素子３Ａ、３Ｂには上記周波数の駆動信号が印加され
る。
設定し、増幅器１０４、１０５をオンする。これにて圧
電素子３Ａ、３Ｂには上記周波数の駆動信号が印加され
る。
【００２６】以後フローチャートに従い（ステップ
４）、周波数を下げていくとそれに伴い回転数Ｎは増加
する。
４）、周波数を下げていくとそれに伴い回転数Ｎは増加
する。
【００２７】周波数ｆK0の時に、回転数ＮがＮ0より大
きいかチェックする（ステップ５、６）。
きいかチェックする（ステップ５、６）。
【００２８】上記（１）の場合の周波数Ｎ1はＮ0より大
きいので、Ｋ＝Ｋ1とする（ステップ７）。
きいので、Ｋ＝Ｋ1とする（ステップ７）。
【００２９】更に、周波数を下げていき（ステップ
９）、周波数ｆK1を駆動周波数とする。この駆動周波数
ｆK1は、周波数ｆK0の時のモーター回転数ＮがＮ0より
大きくなる負荷の場合に、回転数が０に下がってしまわ
ないようにあらかじめ実験により求めてある。
９）、周波数ｆK1を駆動周波数とする。この駆動周波数
ｆK1は、周波数ｆK0の時のモーター回転数ＮがＮ0より
大きくなる負荷の場合に、回転数が０に下がってしまわ
ないようにあらかじめ実験により求めてある。
【００３０】次に、最大負荷（２）の場合について考え
る。（２）の場合、初期周波数ｆ1で駆動してもモータ
ーは回転せず、前記フローチャートに従い周波数を下げ
ていき、周波数ｆ1′でモーターは回転を始める。更
に、周波数を下げていくと、それに伴い回転数Ｎは増加
する。周波数ｆK0の時に、回転数ＮがＮ0より大きいか
チェックする。（２）の場合の回転数Ｎ2はＮ0より小さ
いので、Ｋ＝Ｋ2とする。さらに、周波数を下げてい
き、周波数ｆK2を駆動周波数とする。この駆動周波数ｆ
K2は、周波数ｆK0の時のモーターの回転数Ｎが、Ｎ0よ
り小さくなる負荷の場合に回転数が０に下がってしまわ
ないように、あらかじめ実験により求めている。
る。（２）の場合、初期周波数ｆ1で駆動してもモータ
ーは回転せず、前記フローチャートに従い周波数を下げ
ていき、周波数ｆ1′でモーターは回転を始める。更
に、周波数を下げていくと、それに伴い回転数Ｎは増加
する。周波数ｆK0の時に、回転数ＮがＮ0より大きいか
チェックする。（２）の場合の回転数Ｎ2はＮ0より小さ
いので、Ｋ＝Ｋ2とする。さらに、周波数を下げてい
き、周波数ｆK2を駆動周波数とする。この駆動周波数ｆ
K2は、周波数ｆK0の時のモーターの回転数Ｎが、Ｎ0よ
り小さくなる負荷の場合に回転数が０に下がってしまわ
ないように、あらかじめ実験により求めている。
【００３１】以上説明した様に、本実施例による振動型
モーター駆動装置を用いると負荷の大小によらず、それ
ぞれの負荷に最も適した駆動周波数の設定が行えモータ
ーから大きな機械的出力を得ることができる。
モーター駆動装置を用いると負荷の大小によらず、それ
ぞれの負荷に最も適した駆動周波数の設定が行えモータ
ーから大きな機械的出力を得ることができる。
【００３２】なお、本実施例では、周波数ｆK0の時のモ
ーターの周波数により、駆動周波数を２つに設定してい
るが、もっと多くの周波数に分割設定しても同様の効果
か得られ、この場合より細く最適化を行うことができ
る。
ーターの周波数により、駆動周波数を２つに設定してい
るが、もっと多くの周波数に分割設定しても同様の効果
か得られ、この場合より細く最適化を行うことができ
る。
【００３３】また、上記実施例では駆動周波数がｆ（Ｋ
0）の時の回転数に応じてＫをＫ1またはＫ2にセットし
ているが、モーターが回転を開始した時の周波数ｆ1、
ｆ1′（図８）を検知してｆS＜ｆ1の時にＫを、Ｋ1ま
た、ｆS＞ｆ1′の時にＫ2にセットしても良い。また更
に回転数がＮ0となった時の周波数がｆ（Ｋ0）よりも高
いか低いかを検知し、高い時にはＫ1を低い時にはＫ2を
セットする様にしても良い。
0）の時の回転数に応じてＫをＫ1またはＫ2にセットし
ているが、モーターが回転を開始した時の周波数ｆ1、
ｆ1′（図８）を検知してｆS＜ｆ1の時にＫを、Ｋ1ま
た、ｆS＞ｆ1′の時にＫ2にセットしても良い。また更
に回転数がＮ0となった時の周波数がｆ（Ｋ0）よりも高
いか低いかを検知し、高い時にはＫ1を低い時にはＫ2を
セットする様にしても良い。
【００３４】図１０は、本発明による振動型モーターの
駆動装置を用いたモーターをカメラのフィルム巻上に実
施した例である。
駆動装置を用いたモーターをカメラのフィルム巻上に実
施した例である。
【００３５】図において、２００はカメラ、２０１は振
動型モーターの駆動装置、２０２は伝達装置、２０３は
フィルム巻上スプール、１１０は振動型モーターであ
る。
動型モーターの駆動装置、２０２は伝達装置、２０３は
フィルム巻上スプール、１１０は振動型モーターであ
る。
【００３６】モーター１１０は、前述した様に駆動装置
２０１により制御され出力は伝達装置２０２によりフィ
ルム巻上スプール２０３に伝えられ、巻上スプール２０
３の回転により、不図示のフィルムが巻き上げられる。
この場合、本発明による駆動装置２０１を用いるため
に、モーター１１０はフィルム負荷の大小によらず最適
な周波数で駆動されているため大きな出力を出すことが
できる。
２０１により制御され出力は伝達装置２０２によりフィ
ルム巻上スプール２０３に伝えられ、巻上スプール２０
３の回転により、不図示のフィルムが巻き上げられる。
この場合、本発明による駆動装置２０１を用いるため
に、モーター１１０はフィルム負荷の大小によらず最適
な周波数で駆動されているため大きな出力を出すことが
できる。
【００３７】また、位相差検出回路及び振動状態検出素
子が不要なため低コストを実現している。
子が不要なため低コストを実現している。
【００３８】そして、モーターの特徴である、低回転、
高トルク、低騒音を生かし、従来に電磁モーターを用い
た物に比べ、格段の静粛性を実現できる。
高トルク、低騒音を生かし、従来に電磁モーターを用い
た物に比べ、格段の静粛性を実現できる。
【００３９】なお、本発明を円環型超音波モーターに用
いても同様の効果が得られる。
いても同様の効果が得られる。
【００４０】
【発明の効果】以上述べた様に本発明では、駆動用電源
周波数変更手段と回転数検出手段を設け、回転数検出周
波数における回転数に基づいて、駆動用電源周波数を制
御することにより、振動状態検出素子及び位相差検出回
路を廃止できコストダウンをはかれるとともに、振動状
態検出素子による機械的損失をなくすことができ、効率
の高い振動型モーターを実現できるものである。
周波数変更手段と回転数検出手段を設け、回転数検出周
波数における回転数に基づいて、駆動用電源周波数を制
御することにより、振動状態検出素子及び位相差検出回
路を廃止できコストダウンをはかれるとともに、振動状
態検出素子による機械的損失をなくすことができ、効率
の高い振動型モーターを実現できるものである。
【図１】本発明の実施例を示すブロック図。
【図２】Ｄ／Ａデジタルアナログコンバーターの説明
図。
図。
【図３】ＶＣＯ電圧制御発振器の説明図。
【図４】本発明の振動型モーターの断面図。
【図５】図４に示した振動型モーターの振動子の分解
図。
図。
【図６】図４に示した振動型モーターに印加する電圧を
示す説明図。
示す説明図。
【図７】図４に示した振動型モーターの振動の様子を示
す説明図。
す説明図。
【図８】本発明の実施例を説明するｆ−Ｎ線図。
【図９】本発明の実施例を説明するフローチャート。
【図１０】本発明のモーターをカメラに組み込んだ実施
例を示す構成図。
例を示す構成図。
１００ マイコン １０１ Ｄ／Ａデジタルアナログコンバーター １０２ ＶＣＯ電圧制御発振器 １０３ 移送器 １０４、１０５ 増幅器 １０６ 回転数検出装置 １１０ 超音波モーター
Claims (1)
- 【請求項１】 振動型モーターの駆動装置において、モ
ーター駆動用電源周波数を変更する変更手段と、モータ
ーの回転数を検出する回転数検出手段と、前記変更手段
で変更される周波数とその時の回転数の関係または検出
手段にて検出される回転数と、その時の周波数の関係に
応じて上記電源周波数を設定することを特徴とする振動
型モーターの駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273966A JP2974472B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 振動型モーターの駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273966A JP2974472B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 振動型モーターの駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115184A true JPH05115184A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2974472B2 JP2974472B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=17535061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273966A Expired - Fee Related JP2974472B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 振動型モーターの駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974472B2 (ja) |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP3273966A patent/JP2974472B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2974472B2 (ja) | 1999-11-10 |
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