JPH0662586A - 超音波モータ駆動装置 - Google Patents
超音波モータ駆動装置Info
- Publication number
- JPH0662586A JPH0662586A JP4224792A JP22479292A JPH0662586A JP H0662586 A JPH0662586 A JP H0662586A JP 4224792 A JP4224792 A JP 4224792A JP 22479292 A JP22479292 A JP 22479292A JP H0662586 A JPH0662586 A JP H0662586A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric vibrator
- electrodes
- oscillators
- circuit
- oscillator
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 両面にそれぞれ分割電極を持つ圧電振動子に
発振出力回を印加して、駆動体を駆動する超音波モータ
駆動装置を提供する。 【構成】 圧電振動子１の一方の端面に２つに分割され
た電極２ａと３ａ、２ｂと３ｂをそれぞれ接続し、それ
ぞれ出力回路７、抵抗８、１０、コンデンサ９、増幅器
１１及び制御回路１２からなる発振器６ａ、６ｂを接続
し、又、増幅器１１はアースされている。発振器６ａ、
６ｂの出力を圧電振動子１の電極２ａと３ｂ、２ｂと３
ａにそれぞれ接続したので、それぞれの発振器６ａ、６
ｂを含む共振回路によって圧電振動子１に電流が流れ易
く、駆動体を駆動する進行波が安定して発生し、又、イ
ンダクタンスを使用していないので、回路の集積化がが
可能であり、又、１回路、１駆動方式であるので、圧電
振動子１の端面に設けた電極を２つ以上分割しても、そ
れぞれに同じ構成の発振器を接続することができる。
発振出力回を印加して、駆動体を駆動する超音波モータ
駆動装置を提供する。 【構成】 圧電振動子１の一方の端面に２つに分割され
た電極２ａと３ａ、２ｂと３ｂをそれぞれ接続し、それ
ぞれ出力回路７、抵抗８、１０、コンデンサ９、増幅器
１１及び制御回路１２からなる発振器６ａ、６ｂを接続
し、又、増幅器１１はアースされている。発振器６ａ、
６ｂの出力を圧電振動子１の電極２ａと３ｂ、２ｂと３
ａにそれぞれ接続したので、それぞれの発振器６ａ、６
ｂを含む共振回路によって圧電振動子１に電流が流れ易
く、駆動体を駆動する進行波が安定して発生し、又、イ
ンダクタンスを使用していないので、回路の集積化がが
可能であり、又、１回路、１駆動方式であるので、圧電
振動子１の端面に設けた電極を２つ以上分割しても、そ
れぞれに同じ構成の発振器を接続することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電振動子に接触され
た駆動体が駆動するように、圧電振動子の分割された電
極に出力を印加する超音波モータ駆動装置に関するもの
である。
た駆動体が駆動するように、圧電振動子の分割された電
極に出力を印加する超音波モータ駆動装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、図３に示すように、圧電振
動子１に両端面に設けた電極２、３を例えば２つにそれ
ぞれ分割し、この分割された電極２ａ、２ｂ、 ３ａ、
３ｂの分割線２ｃ、３ｃが互いに直交するように設
け、電極２ａ、２ｂをスイッチ４を介して発振器５に接
続するようにし、電極３ｂはアースされており、さら
に、圧電振動子１の端面又は側面に駆動体を接触させる
ようにした超音波モータを提案した。
動子１に両端面に設けた電極２、３を例えば２つにそれ
ぞれ分割し、この分割された電極２ａ、２ｂ、 ３ａ、
３ｂの分割線２ｃ、３ｃが互いに直交するように設
け、電極２ａ、２ｂをスイッチ４を介して発振器５に接
続するようにし、電極３ｂはアースされており、さら
に、圧電振動子１の端面又は側面に駆動体を接触させる
ようにした超音波モータを提案した。
【０００３】この超音波モータは、スイッチ４を端子ａ
に接続すると、発振器５の出力は圧電振動子１の電極２
ａに印加され、電極３ｂを通ってアースに流れ、アース
から発振器５に戻ることにより、圧電振動子１に直角方
向に電圧が印加され、従って、矢印方向に進行波が発生
するので、駆動体を圧電振動子１の端面又は側面に接触
させることにより、駆動体が駆動されるものである。
に接続すると、発振器５の出力は圧電振動子１の電極２
ａに印加され、電極３ｂを通ってアースに流れ、アース
から発振器５に戻ることにより、圧電振動子１に直角方
向に電圧が印加され、従って、矢印方向に進行波が発生
するので、駆動体を圧電振動子１の端面又は側面に接触
させることにより、駆動体が駆動されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この超
音波モータ駆動装置では、圧電振動子１の駆動している
部分が半分であるため、効率が悪く、さらに、高い電圧
を印加しなければならないという問題があった。
音波モータ駆動装置では、圧電振動子１の駆動している
部分が半分であるため、効率が悪く、さらに、高い電圧
を印加しなければならないという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電振動子の
一方の面に設けた電極を２つ又はそれ以上に分割し、前
記圧電振動子の他方の面に設けた電極を前記一方の面の
電極と同様に分割するとともに、分割された電極の分割
位置を互いにずらして構成し、前記分割された電極に電
圧を印加して前記圧電振動子の端面又は側面に進行波を
発生し、前記進行波が発生する前記圧電振動子の部分に
駆動体を接触させて駆動体を駆動する超音波モータにお
いて、前記分割された各電極にそれぞれ抵抗とコンデン
サからなる共振回路と増幅回路及び制御回路からなる発
振器を接続したものである。
一方の面に設けた電極を２つ又はそれ以上に分割し、前
記圧電振動子の他方の面に設けた電極を前記一方の面の
電極と同様に分割するとともに、分割された電極の分割
位置を互いにずらして構成し、前記分割された電極に電
圧を印加して前記圧電振動子の端面又は側面に進行波を
発生し、前記進行波が発生する前記圧電振動子の部分に
駆動体を接触させて駆動体を駆動する超音波モータにお
いて、前記分割された各電極にそれぞれ抵抗とコンデン
サからなる共振回路と増幅回路及び制御回路からなる発
振器を接続したものである。
【０００６】
【作用】本発明では、 圧電振動子の一方の端面に設け
られた分割された電極のそれぞれに発振器を接続するこ
とにより、圧電振動子はその時の発振状態において、接
続された発振器が安定するように自動的にそれぞれの発
振器の位相が決定され、進行波の発生方向が決定され
る。
られた分割された電極のそれぞれに発振器を接続するこ
とにより、圧電振動子はその時の発振状態において、接
続された発振器が安定するように自動的にそれぞれの発
振器の位相が決定され、進行波の発生方向が決定され
る。
【０００７】その進行波の発生方向は発振器を作動させ
た時の状態で任意に決定されるので、制御回路を接続す
ることにより、強制的に発振器の位相を決定して、進行
波の発生方向を決定することができる。
た時の状態で任意に決定されるので、制御回路を接続す
ることにより、強制的に発振器の位相を決定して、進行
波の発生方向を決定することができる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の１実施例の超音波モータ駆
動装置のブロック図で、１は圧電振動子、２ａ、２ｂは
圧電振動子１の一方の端面に形成された分割された電
極、３ａ、３ｂは圧電振動子１の他方の端面に形成され
た分割された電極であり、これらの構成は上記従来例と
同じであるので説明は省略するが、本実施例では、電極
２ａと電極３ｂが接続され、これらの電極２ａ、３ｂに
接続される発振器６ａは、出力回路７の出力端子と増幅
器８の入力端子の間に抵抗９とコンデンサ１０が並列に
接続され、又、コンデンサ１０とアースの間に抵抗１１
が接続され、さらに、増幅器８の出力端子と出力回路７
の入力端子の間に制御回路１２が接続されている。
動装置のブロック図で、１は圧電振動子、２ａ、２ｂは
圧電振動子１の一方の端面に形成された分割された電
極、３ａ、３ｂは圧電振動子１の他方の端面に形成され
た分割された電極であり、これらの構成は上記従来例と
同じであるので説明は省略するが、本実施例では、電極
２ａと電極３ｂが接続され、これらの電極２ａ、３ｂに
接続される発振器６ａは、出力回路７の出力端子と増幅
器８の入力端子の間に抵抗９とコンデンサ１０が並列に
接続され、又、コンデンサ１０とアースの間に抵抗１１
が接続され、さらに、増幅器８の出力端子と出力回路７
の入力端子の間に制御回路１２が接続されている。
【０００９】又、電極２ｂと電極３ａが接続され、これ
らの電極２ｂ、３ａに接続される発振器６ｂも同様に出
力回路７、増幅器８、抵抗９、１１、コンデンサ１０及
び制御回路１２から構成されており、発振器６ａ、６ｂ
の制御回路１２に位相制御回路１３が接続され、さらに
増幅器８はそれぞれアースされている。
らの電極２ｂ、３ａに接続される発振器６ｂも同様に出
力回路７、増幅器８、抵抗９、１１、コンデンサ１０及
び制御回路１２から構成されており、発振器６ａ、６ｂ
の制御回路１２に位相制御回路１３が接続され、さらに
増幅器８はそれぞれアースされている。
【００１０】このように構成された本実施例の超音波モ
ータ駆動装置では、圧電振動子１は複数個の共振周波数
を持っているので、発振器６ａ、６ｂは、圧電振動子１
の周波数特性と、抵抗９、１１及びコンデンサ１０を持
つ回路全体の周波数特性が、超音波モータとして動作す
る周波数になるようにそれぞれの定数が設定されてい
る。
ータ駆動装置では、圧電振動子１は複数個の共振周波数
を持っているので、発振器６ａ、６ｂは、圧電振動子１
の周波数特性と、抵抗９、１１及びコンデンサ１０を持
つ回路全体の周波数特性が、超音波モータとして動作す
る周波数になるようにそれぞれの定数が設定されてい
る。
【００１１】そして、出力回路７の出力は抵抗８及びコ
ンデンサ９を介して圧電振動子１に入力されるとともに
増幅器８に入力され、又、増幅器８の出力は帰還信号と
して出力され、さらに出力回路７に入力することによっ
て正帰還発振器として動作するが、制御回路１２は増幅
器８が正帰還発振できるだけの増幅度の回復、維持信号
と、発振した回路が発振を止めるまで増幅度を落とすた
めの信号を出力し、回路を制御するように動作し、又、
発振器６ａ、６ｂによって出力された信号の位相は位相
制御回路１３の出力によって、発振器６ａ、６ｂの制御
回路１２を制御することにより、圧電振動子１に発生す
る進行波の方向が決定される。
ンデンサ９を介して圧電振動子１に入力されるとともに
増幅器８に入力され、又、増幅器８の出力は帰還信号と
して出力され、さらに出力回路７に入力することによっ
て正帰還発振器として動作するが、制御回路１２は増幅
器８が正帰還発振できるだけの増幅度の回復、維持信号
と、発振した回路が発振を止めるまで増幅度を落とすた
めの信号を出力し、回路を制御するように動作し、又、
発振器６ａ、６ｂによって出力された信号の位相は位相
制御回路１３の出力によって、発振器６ａ、６ｂの制御
回路１２を制御することにより、圧電振動子１に発生す
る進行波の方向が決定される。
【００１２】本実施例では、このように、発振器６ａ、
６ｂにインダクタンスを使用していないので、回路を集
積化することができ、小型化、低価格出、生産工数を少
なくすることができ、さらに、１回路、１駆動方式であ
るので、圧電振動子１に設けた分割電極の数が多くなっ
ても、同じ回路を使用することができる。
６ｂにインダクタンスを使用していないので、回路を集
積化することができ、小型化、低価格出、生産工数を少
なくすることができ、さらに、１回路、１駆動方式であ
るので、圧電振動子１に設けた分割電極の数が多くなっ
ても、同じ回路を使用することができる。
【００１３】図２は、本発明の他の実施例の超音波モー
タ駆動装置のブロック図で、圧電振動子１の一方の端面
に３つに分割された電極２ａ、２ｂ、２ｃが設けられ、
又、圧電振動子１の他方の端面に分割された電極３ａ、
３ｂ、３ｃが設けられ、それぞれの電極２ａと３ｂ、２
ｂと３ｃ、２ｃと３ａがそれぞれ接続され、これらの電
極２ａと３ｂ、２ｂと３ｃ、２ｃと３ａにそれぞれ前述
の実施例で説明した発振器と同じ構成の発振器６ａ、６
ｂ、６ｃの出力端子が接続されている。
タ駆動装置のブロック図で、圧電振動子１の一方の端面
に３つに分割された電極２ａ、２ｂ、２ｃが設けられ、
又、圧電振動子１の他方の端面に分割された電極３ａ、
３ｂ、３ｃが設けられ、それぞれの電極２ａと３ｂ、２
ｂと３ｃ、２ｃと３ａがそれぞれ接続され、これらの電
極２ａと３ｂ、２ｂと３ｃ、２ｃと３ａにそれぞれ前述
の実施例で説明した発振器と同じ構成の発振器６ａ、６
ｂ、６ｃの出力端子が接続されている。
【００１４】このように構成された本実施例においても
同様に、それぞれの発振器６ａ、６ｂ、６ｃが安定する
ように自動的にそれぞれの発振器の位相が決定され、進
行波の発生方向が任意に決定されるように駆動される
が、位相制御回路１３でそれぞれの発振器６ａ、６ｂ、
６ｃの位相を制御することにより、圧電振動子１に駆動
体を駆動する進行波の方向を強制的に制御することがで
きる。
同様に、それぞれの発振器６ａ、６ｂ、６ｃが安定する
ように自動的にそれぞれの発振器の位相が決定され、進
行波の発生方向が任意に決定されるように駆動される
が、位相制御回路１３でそれぞれの発振器６ａ、６ｂ、
６ｃの位相を制御することにより、圧電振動子１に駆動
体を駆動する進行波の方向を強制的に制御することがで
きる。
【００１５】なお、上記実施例において、圧電振動子１
の電極を２つ又は３つに分割した例を示したが、２つ以
上に分割し、それぞれに発振器を接続すれば、同様に圧
電振動子１に超音波モータとして駆動する進行波を発生
することができる。
の電極を２つ又は３つに分割した例を示したが、２つ以
上に分割し、それぞれに発振器を接続すれば、同様に圧
電振動子１に超音波モータとして駆動する進行波を発生
することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の超音波モ
ータ駆動装置では、圧電振動子の両方の端面に２つ以上
分割した電極を設けて、分割した位置を互いにずらすと
ともに、それぞれずらした電極の対抗した電極を接続し
て、それぞれの電極に独立した発振器を接続することに
より、各発振器は圧電振動子に流れる電流が最大になる
周波数で帰還発振を行って、それぞれの発振器が安定す
るように自動的に各発振器の位相が決定され、圧電振動
子に進行波を発生するので、圧電振動子に発生した進行
波により駆動体を駆動することができ、又、発振器にイ
ンダクタンスを使用していないので、回路の集積化、小
型化、低価格化が可能であり、又、圧電振動子の分割さ
れた電極に同じ発振器を使用することができるので、生
産性が高くなるなどの利点がある。
ータ駆動装置では、圧電振動子の両方の端面に２つ以上
分割した電極を設けて、分割した位置を互いにずらすと
ともに、それぞれずらした電極の対抗した電極を接続し
て、それぞれの電極に独立した発振器を接続することに
より、各発振器は圧電振動子に流れる電流が最大になる
周波数で帰還発振を行って、それぞれの発振器が安定す
るように自動的に各発振器の位相が決定され、圧電振動
子に進行波を発生するので、圧電振動子に発生した進行
波により駆動体を駆動することができ、又、発振器にイ
ンダクタンスを使用していないので、回路の集積化、小
型化、低価格化が可能であり、又、圧電振動子の分割さ
れた電極に同じ発振器を使用することができるので、生
産性が高くなるなどの利点がある。
【図１】本発明の実施例の超音波モータ駆動装置のブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本発明の他の実施例の超音波モータ駆動装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本出願人が提案した超音波モータ駆動装置のブ
ロック図である。
ロック図である。
１ 圧電振動子 ２ａ、２ｂ、２ｃ 電極 ３ａ、３ｂ、３ｃ 電極 ６ａ、６ｂ、６ｃ 発振器 ７ 出力回路 ８ 抵抗 ９ コンデンサ １０ 抵抗 １１ 増幅器 １２ 制御回路 １３ 位相制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電振動子の一方の面に設けた電極を２
つ又はそれ以上に分割し、前記圧電振動子の他方の面に
設けた電極を前記一方の面の電極と同様に分割するとと
もに、分割された電極の分割位置を互いにずらして構成
し、前記分割された電極に電圧を印加して前記圧電振動
子の端面又は側面に進行波を発生し、前記進行波が発生
する前記圧電振動子の部分に駆動体を接触させて駆動体
を駆動する超音波モータにおいて、前記分割された各電
極にそれぞれ抵抗とコンデンサからなる共振回路と増幅
回路及び制御回路からなる発振器を接続したことを特徴
とする超音波モータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22479292A JP3240070B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 超音波モータ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22479292A JP3240070B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 超音波モータ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0662586A true JPH0662586A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3240070B2 JP3240070B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16819277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22479292A Expired - Fee Related JP3240070B2 (ja) | 1992-07-31 | 1992-07-31 | 超音波モータ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3240070B2 (ja) |
-
1992
- 1992-07-31 JP JP22479292A patent/JP3240070B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3240070B2 (ja) | 2001-12-17 |
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Legal Events
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