JPH10248277A - 電気機械変換素子を使用した駆動装置 - Google Patents
電気機械変換素子を使用した駆動装置Info
- Publication number
- JPH10248277A JPH10248277A JP9061697A JP6169797A JPH10248277A JP H10248277 A JPH10248277 A JP H10248277A JP 9061697 A JP9061697 A JP 9061697A JP 6169797 A JP6169797 A JP 6169797A JP H10248277 A JPH10248277 A JP H10248277A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frictional force
- driving
- drive shaft
- slider block
- electromechanical transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
整し、常に高い駆動効率で駆動することができる電気機
械変換素子を使用した駆動装置を提供する。 【解決手段】 圧電素子の伸縮変位で往復振動する駆動
軸にスライダブロツクを摩擦結合させた駆動装置におい
て、負荷の変動に応じて摩擦力を調整する。このとき、
スライダブロツクと駆動軸との間の摩擦力を周期的に変
化させる(P1)。速度変動の振幅と規定レベルを比較
し(P2)、規定レベルを越えていない場合は処理を終
了する。規定レベルを越えている場合は、駆動速度の変
動の位相と摩擦力の変動の位相のずれを判定する(P
3)。位相ずれが0°の場合は平均摩擦力を大きく調整
し(P4)、位相ずれが180°の場合は平均摩擦力を
小さく調整する(P5)。これにより、負荷の変動に応
じて摩擦力を調整するとき駆動速度の変動の振幅を小さ
くでき、高い駆動効率で駆動することができる。
Description
子を使用した駆動装置に関し、例えば、XY駆動テ−ブ
ル、カメラの撮影レンズ、オ−バ−ヘツドプロジエクタ
−の投影レンズ、双眼鏡のレンズなどの駆動部等の精密
機械装置一般の駆動に適した電気機械変換素子を使用し
た駆動装置に関する。
ズの駆動などには、従来電気モ−タを使用した駆動装置
が使用されてきたが、装置が大型になり、また磁界の発
生やノイズの発生などの不都合が指摘されていた。そこ
で、このような種々の課題を解決する手段として、本出
願人は、電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ、即
ち電気機械変換素子に固着結合された駆動部材に移動部
材を摩擦結合させ、電気機械変換素子に鋸歯状波形の駆
動パルスを印加して速度の異なる伸縮方向の変位を発生
させ、駆動部材に摩擦結合された移動部材を所定の方向
に移動させるアクチエ−タを提案してきた。
換素子を使用したアクチエ−タの一例で、図14はアク
チエ−タを構成部材を分解して示す斜視図、図15はア
クチエ−タを組み立てた状態を示す斜視図、図16は駆
動軸とスライダブロツク、パツドとの接触部分の構成を
示す断面図である。
100は、フレ−ム101、支持ブロツク103、10
4、駆動軸106、圧電素子105、スライダブロツク
102などから構成される。駆動軸106は支持ブロツ
ク103aと支持ブロツク104により軸方向に移動自
在に支持されている。圧電素子105の一端は支持ブロ
ツク103に接着固定され、他の端は駆動軸106の一
端に接着固定される。駆動軸106は圧電素子105の
厚み方向の変位が生じたとき軸方向(矢印a方向、及び
これと反対方向)に変位可能に支持されている。
軸106が貫通し、駆動軸106が貫通している上部に
は開口部102aが形成され、駆動軸106の上半分が
露出している。また、この開口部102aには駆動軸1
06の上半分に当接するパツド108が嵌挿され、パツ
ド108には、その上部に突起108aが設けられてお
り、パツド108の突起108aが板ばね109により
押し下げられ、パツド108には駆動軸106に当接す
る下向きの付勢力Fが与えられている。なお、110は
板ばね109をスライダブロツク102に固定するねじ
である。駆動軸106と、スライダブロツク102、パ
ツド108との接触部分の構成は、図16を参照すると
良く分かる。
ライダブロツク102と駆動軸106とは板ばね109
の付勢力Fにより圧接され、摩擦結合している。
子105に図17の(a)に示すような緩やかな立上り
部分と急速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印
加すると、駆動パルスの緩やかな立上り部分では、圧電
素子105が緩やかに厚み方向に伸び変位し、圧電素子
105に結合する駆動軸106も正方向(矢印a方向)
に緩やかに変位する。このとき、駆動軸106に摩擦結
合したスライダブロツク102は摩擦結合力により駆動
軸106と共に正方向に移動する。
素子105が急速に厚み方向に縮み変位し、圧電素子1
05に結合する駆動軸106も負方向(矢印aと反対方
向)に急速に変位する。このとき、駆動軸106に摩擦
結合したスライダブロツク102は慣性力により摩擦結
合力に打ち勝つて実質的にその位置に留まり移動しな
い。圧電素子105に前記駆動パルスを連続的に印加す
ることにより、スライダブロツク102を連続的に正方
向に移動させることができる。
れと反対方向のいずれにおいてもスライダブロツク10
2と駆動軸106との間の摩擦結合面に滑りを生じつつ
追動し、駆動時間の差によつて全体として矢印a方向に
移動するものも含まれる。
(矢印aと反対方向)に移動させるには、圧電素子10
5に印加する鋸歯状波駆動パルスの波形を変え、図17
の(b)に示すような急速な立上り部分と緩やかな立下
り部分からなる駆動パルスを印加すれば達成することが
できる。
−タでは、スライダブロツク及びパツドと駆動軸との間
に発生させる摩擦力を板ばねの下向きの付勢力Fで発生
させており、予想される負荷に応じて最適な摩擦力を発
生させることができるように適当な弾性係数の板ばねを
選定し、摩擦力の微細な調整は板ばね109を固定する
ねじ110により行うように構成されている。この構成
は簡単で、負荷の変動が少ない場合には十分に機能す
る。
するから、負荷の変動が大きい用途には前記した構成の
アクチエ−タでは十分に対応することができず、駆動効
率が低下してしまう。この発明は負荷に応じて摩擦結合
部の摩擦力を調整可能として上記課題を解決した電気機
械変換素子を使用した駆動装置を提供することを目的と
する。
決するもので、電気機械変換素子と、前記電気機械変換
素子に固着結合され、該電気機械変換素子と共に変位す
る駆動部材と、前記駆動部材に摩擦結合した被駆動部材
と、前記電気機械変換素子に伸縮変位を与える駆動パル
ス発生手段と、駆動制御手段を備え、前記駆動パルス発
生手段により電気機械変換素子に伸縮変位を発生させる
ことにより駆動部材を駆動し、該駆動部材に摩擦結合し
た被駆動部材を所定方向に移動させる電気機械変換素子
を使用した駆動装置において、予め設定された所定の時
間おきに前記駆動部材と被駆動部材との間の摩擦力の大
きさを変化させる可変摩擦力発生手段と、前記設定され
た所定の時間に同期して被駆動部材の移動速度の変動を
検出する移動速度検出手段と、前記設定された所定の時
間に同期して前記移動速度の変動幅を所定の移動速度の
変動幅と比較し、その結果に基づいて前記可変摩擦力発
生手段により発生される摩擦力の大きさを調整する摩擦
力制御手段とを備えることを特徴とする。
部材に対する被駆動部材の押圧力を調整する電気機械変
換素子へ印加する電圧を周期的に変化させる制御手段を
備える。
び図8に示す構成を備える。アクチエ−タ10はフレ−
ム11、支持ブロツク13、14、駆動軸16、圧電素
子15、スライダブロツク31(図8参照)などから構
成され、駆動軸16は支持ブロツク13aと支持ブロツ
ク14により軸方向に移動自在に支持されている。圧電
素子15の一端は支持ブロツク13に接着固定され、他
の端は駆動軸16の一端に接着固定される。駆動軸16
は圧電素子15の厚み方向の変位が生じたとき軸方向
(矢印a方向、及びこれと反対方向)に変位可能に支持
されている。
擦結合する摩擦結合部は、図8に示す駆動軸の軸方向に
垂直な面で切断した断面図から明らかなように、スライ
ダブロツク31は断面が略U字形をなし、ヒンジ部34
で結合した2本のフオ−ク状部材32、33を備えてい
る。フオ−ク状部材32、33の開放端に接近した位置
には、略U字形の内側に向かう円弧状の摩擦結合面を持
つ結合部32a、33aが形成されている。2本のフオ
−ク状部材32、33は、ヒンジ部34の弾性によりフ
オ−ク状部材32、33が閉じる方向に付勢されてお
り、結合部32a、33aを貫通する駆動軸16は、結
合部32a、33aで強く摩擦結合して保持されてい
る。
部材32、33には、結合部32a、33aから離れた
位置に圧電素子35が配置され、圧電素子35の伸縮方
向の端部がフオ−ク状部材32、33に接着固定されて
いる。圧電素子35に電圧を印加して伸び変位或いは縮
み変位を発生させると、結合部32a、33aを駆動軸
16から離れる方向或いは近接する方向に変位させるこ
とができる。圧電素子35に発生させる伸び変位或いは
縮み変位の大きさを調整することで、結合部32a、3
3aが駆動軸16に圧接する付勢力Fを調整し、負荷に
応じた最適な摩擦力を発生させることができる。
クを駆動するための圧電素子の駆動パルスの周波数より
も著しく低い周波数、例えば駆動パルス周波数が250
00Hzの場合には10Hz程度の低い周波数でスライ
ダブロツクと駆動軸との間の摩擦力を周期的に変化、例
えば正弦波形状に変化させると、円滑に駆動できること
が分かつた。
に、駆動速度の変動の振幅に応じて摩擦力を調整する処
理を行う。即ち、まず、スライダブロツクと駆動軸との
間の摩擦力を周期的に変化させる(ステツプP1)。次
に、駆動速度の変動の振幅が規定レベルを越えているか
否かを判定し(ステツプP2)、規定レベルを越えてい
ない場合は処理を終了する。また、規定レベルを越えて
いる場合は、駆動速度の変動の位相と摩擦力の変動の位
相のずれを判定し(ステツプP3)、位相のずれが0°
の場合、即ち位相のずれがない場合は、平均摩擦力を大
きくするように摩擦力を調整する(ステツプP4)。ま
た、駆動速度の変動の位相と摩擦力の変動の位相のずれ
が180°の場合は、平均摩擦力を小さくするように摩
擦力を調整する(ステツプP5)。これにより、駆動速
度の変動の振幅を小さくすることができる。
まず、この発明のアクチエ−タは、先に従来技術におい
て説明した構成と類似しているが、スライダブロツクと
パツド部分の構成が従来例と異なる。
を分解して示す斜視図、図2は図1に示すアクチエ−タ
の組み立て状態を示す斜視図、図3は駆動軸とスライダ
ブロツク、パツドとの摩擦結合部の構成を示す断面図で
ある。
は、フレ−ム11、支持ブロツク13、14、駆動軸1
6、圧電素子15、スライダブロツク12などから構成
される。駆動軸16は支持ブロツク13aと支持ブロツ
ク14により軸方向に移動自在に支持されている。圧電
素子15の一端は支持ブロツク13に接着固定され、他
の端は駆動軸16の一端に接着固定される。駆動軸16
は圧電素子15の厚み方向の変位が生じたとき軸方向
(矢印a方向、及びこれと反対方向)に変位可能に支持
されている。
動軸16と摩擦結合する摩擦結合部の構成は、図1の斜
視図及び図3の断面図に示すように、スライダブロツク
12には横方向に駆動軸16が貫通し、駆動軸16が貫
通している上部には開口部12aが形成され、駆動軸1
6の上半分が露出している。また、この開口部12aに
は駆動軸16の上半分に当接するパツド18が嵌挿さ
れ、パツド18には、その上部に突起18aが設けられ
ており、パツド18の突起18aが板ばね20により押
し下げられてパツド18には駆動軸16に当接する下向
きの付勢力Fが与えられている。パツド18を含むスラ
イダブロツク12と駆動軸16とは板ばね19の付勢力
Fにより圧接され、摩擦結合している。
ク12に固定するねじで、ねじ21の締め付け量の調整
により、板ばね19の付勢力Fを調整することができ
る。また、ねじ孔22はスライダブロツク12を移動対
象である部材に取り付けるねじ孔である。
8が駆動軸16と摩擦結合する摩擦結合部の構成と、そ
の変形例を図3乃至図6を参照して説明する。なお、図
3乃至図6では、パツド18を押し下げる板ばね20の
図面への記載を省略した。
とパツド18との間には隙間Hがあり、この隙間Hにコ
イルバネ19が嵌挿されている。これによりパツド18
は図3で左側に押されてスライダブロツク12に接触し
た状態を保ちつつ駆動軸16の上半分に当接するから、
圧電素子15の伸縮変位により駆動軸16に生ずる軸方
向の変位は、スライダブロツク12とパツド18とに無
駄無く伝達される。
ド18との隙間Hには、コイルバネ19が嵌挿されてい
るが、隙間Hに嵌挿される部材は、コイルバネに限られ
るものではない。図4乃至図6は、隙間Hに嵌挿される
部材の他の例を示すもので、図4に示す構成は、隙間H
に板ばね23が嵌挿されたものであり、コイルバネと同
様にパツド18を図4で左側に押圧し、パツド18をス
ライダブロツク12に接触した状態に保つものである。
4を圧入したものであり、合成樹脂板24の弾性を利用
してパツド18を図5で左側に押圧し、パツド18をス
ライダブロツク12に接触した状態に保つものである。
入した場合とについて、駆動速度の比較実験の結果を表
1に示す。
脂、ビニ−ル樹脂、ポリアミドイミド樹脂などのほか、
ゴムなどが適当で、これ等の材料から選択される1種又
は2種以上の材料で構成するとよい。
み0.1mmの場合はバネ定数200kgf/mm以上
あるのが望ましく、20kgf/mmでも一応の効果が
認められた。また合成樹脂板の厚みが薄い場合は、さら
に弾性係数の小さい樹脂材料でも効果が認められた。
擦力をF、駆動軸の変位(振幅)をxとすると、駆動軸
の軸方向の伸縮変位(振動)によつてもパツド18が振
動しないためには、隙間Hに嵌挿するコイルバネ、板ば
ね、合成樹脂板などの弾性部材の変位方向のバネ定数k
が、少なくとも以下の式(1)で示す条件を満たしてい
ることが必要と考えられる。
としては、以下の式(2)で示す条件を満たしていれ
ば、この種の圧電素子を使用したリニアアクチエ−タの
性能向上に効果があることが判明した。
合成樹脂材25を加圧注入して隙間Hを充填固化したも
のであり、充填固化した合成樹脂材25の弾性によりパ
ツド18をスライダブロツク12に接触した状態に保つ
ものである。この構成によれば、駆動の際にパツド18
とスライダブロツク12とが衝突して発生するノイズや
熱の発生に基づくエネルギの損失を抑えることができ
る。また、合成樹脂材の加圧注入によるから、組み立て
が容易になるという効果もある。
来技術において説明したアクチエ−タの駆動と同じで、
圧電素子15に図17の(a)に示すような緩やかな立
上り部分と急速な立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パル
ス、或いは図17の(b)に示すような急速な立上り部
分と緩やかな立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルスを印
加することで、駆動軸16に摩擦結合したスライダブロ
ツク12を所定方向に駆動することができる。
と摩擦結合する部分の構成の第2の例について説明す
る。先に説明した図3乃至図6に示す摩擦結合部は、ス
ライダブロツク12には横方向に駆動軸16が貫通し、
駆動軸16が貫通している上部の開口部12aに駆動軸
16の上半分に当接するパツド18が嵌挿され、パツド
18は板ばね20により押し下げられ、パツド18には
駆動軸16に当接する下向きの付勢力Fが与えられるよ
うに構成されている。
と、駆動軸との間に発生させる摩擦力を板ばねの下向き
の付勢力Fで発生させており、予想される負荷に応じて
最適な摩擦力を発生させることができるように適当な弾
性係数の板ばねを選定し、摩擦力の微細な調整は板ばね
20を固定するねじ21により行うように構成されてい
る。この構成は簡単で、負荷の変動が少ない場合には十
分に機能する。
最適な摩擦力は、図7に示すように負荷に応じて変動す
る。即ち、負荷が小さいときは線(a)で示すように、
摩擦力F1 のとき最大速度が得られ、負荷が大きいとき
は線(c)で示すように、摩擦力F3 のとき最大速度が
得られ、その中間の負荷では線(b)で示すように、摩
擦力F2 のとき最大速度が得られる。
うな、スライダブロツク及びパツドと駆動軸との摩擦結
合部の構成は、負荷が変動する用途には適当でない。以
下説明する第2の例及び第3の例は、摩擦結合部の付勢
力Fをきめ細かく調整できる構成とし、負荷の変動に応
じて最適な摩擦力を発生させることができるものであ
る。
す断面図で、駆動軸の軸方向に垂直な面で切断した断面
図である。31はスライダブロツクで、断面が略U字形
をなし、ヒンジ部34で結合した2本のフオ−ク状部材
32、33を備えている。フオ−ク状部材32、33の
開放端に接近した位置には、略U字形の内側に向かう円
弧状の摩擦結合面を持つ結合部32a、33aが形成さ
れている。2本のフオ−ク状部材32、33は、ヒンジ
部34の弾性によりフオ−ク状部材32、33が閉じる
方向に付勢されており、結合部32a、33aを貫通す
る駆動軸16は、結合部32a、33aで強く摩擦結合
して保持されている。
部材32、33には、結合部32a、33aから離れた
位置に圧電素子35が配置され、圧電素子35の伸縮方
向の端部がフオ−ク状部材32、33に接着固定されて
いる。圧電素子35に電圧を印加して伸び変位或いは縮
み変位を発生させると、結合部32a、33aを駆動軸
16から離れる方向或いは近接する方向に変位させるこ
とができる。圧電素子35に発生させる伸び変位或いは
縮み変位の大きさを調整することで、結合部32a、3
3aが駆動軸16に圧接する付勢力Fを調整し、負荷に
応じた最適な摩擦力を発生させることができる。
す断面図で、駆動軸の軸方向に垂直な面で切断した断面
図である。31はスライダブロツクで、断面が略U字形
をなし、ヒンジ部34で結合した2本のフオ−ク状部材
32、33を備えている。また、フオ−ク状部材32、
33の開放端に接近した位置には、略U字形の内側に向
かう円弧面を備えた結合部32a、33aが形成されて
おり、駆動軸16が結合部32a、33aを貫通して摩
擦結合している。以上の点は前記した第2の構成と変わ
らない。
2、33は、ヒンジ部34で結合しているほか、ヒンジ
部34に接近した位置でフオ−ク状部材32、33に結
合した2本のア−ム37a及び37bを備えた作用部材
37で結合されており、ヒンジ部34と作用部材37と
の間には圧電素子35が配置され、接着固定されてい
る。2本のフオ−ク状部材32、33は、ヒンジ部34
の弾性によりフオ−ク状部材32、33が閉じる方向に
付勢されており、結合部32a、33aを貫通する駆動
軸16は、結合部32a、33aで強く摩擦結合して保
持されている。
いは縮み変位を発生させるとヒンジ部34に対して作用
部材37が離れる方向或いは近接する方向に移動する。
この動きはア−ム37a及び37bを介して拡大され、
2本のフオ−ク状部材32、33はその結合部32a、
33aを駆動軸16から離れる方向或いは近接する方向
に変位させる。圧電素子35に発生させる伸び変位或い
は縮み変位の大きさを調整することで、結合部32a、
33aが駆動軸16に圧接する付勢力Fを調整し、負荷
に応じた最適な摩擦力を発生させることができる。
き、スライダブロツクが意図しない動きをしないよう
に、アクチエ−タを駆動軸に固定する構成を説明する。
するための摩擦結合部の構成を示す図で、駆動軸の軸方
向に垂直な面で切断した断面図である。これは図8に示
した第2の摩擦結合部の構成に、スライダブロツクを駆
動軸に固定する構成を付加したものである。図8に示す
摩擦結合部の構成と同一部分には同一符号を付して詳細
な説明は省略し、スライダブロツクを固定する構成部分
について説明する。
で結合した2本のフオ−ク状部材32、33を備えてい
る。2本のフオ−ク状部材32、33は、ヒンジ部34
の弾性によりフオ−ク状部材32、33が閉じる方向に
付勢されており、結合部32a、33aを貫通する駆動
軸16は、結合部32a、33aで強く摩擦結合して保
持されている。
め、フオ−ク状部材32の駆動軸16と反対側にはア−
ム部材38が設けられ、ヒンジ部38aでヒンジ部34
に結合している。フオ−ク状部材32とア−ム部材38
との間には圧電素子39が配置され、圧電素子39の両
端は、それぞれフオ−ク状部材32とア−ム部材38と
に接着固定されている。
は、圧電素子39に電圧を印加し、圧電素子39に厚み
方向に伸び変位を発生させる。これによりフオ−ク状部
材32は図10で下側に押し下げられ、駆動軸16は結
合部32a、33aに強く圧接され、スライダブロツク
31を駆動軸16に固定することができる。固定を解除
するには、圧電素子39への電圧の印加を停止すればよ
い。
ロツク図である。この制御回路50は前記した図8に示
す第2、或いは図9に示す第3の摩擦結合部の構成を備
え、さらに、図10に示すスライダブロツクを駆動軸に
固定する構成を付加した構成に適用できるものである。
パルス発生回路52、摩擦力調整用電圧発生回路53、
スライダブロツクの駆動速度を演算する移動体速度検出
回路56、予め設定された基準速度デ−タを記憶させた
基準速度記憶回路57、比較回路58、摩擦力制御回路
59、スライダブロツク固定用電圧発生回路60から構
成される。また、スライダブロツク31の近傍には、ス
ライダブロツクの移動速度を検出する速度センサ55が
配置されている。
回路52では、駆動制御回路51の制御の下に、図17
の(a)に示すような緩やかな立上り部分と急速な立下
り部分、或いは図17の(b)に示すような急速な立上
り部分と緩やかな立下り部分を持つ鋸歯状波駆動パルス
を発生する。発生した駆動パルスは圧電素子15に印加
され、スライダブロツク31は所定方向に駆動される。
ンサ55で検出され、移動体速度検出回路56において
駆動速度が演算される。演算された駆動速度は比較回路
58において基準速度記憶回路57から読み出された基
準速度と比較される。比較結果は摩擦力制御回路59に
入力され、入力された比較結果に基づいて摩擦力調整デ
−タが決定され、摩擦力調整用電圧発生回路53に入力
される。
制御回路51の制御の下に、入力された摩擦力調整デ−
タに基づいて摩擦力調整用の圧電素子35に印加する電
圧の大きさが決定され、圧電素子35に印加される。圧
電素子35には印加された電圧に応じた変位が発生し、
結合部32a、33aが駆動軸16に圧接する付勢力
F、即ち摩擦力が調整され、負荷に応じた最適な摩擦力
を発生させることができる。
ツクを駆動軸に固定する指令信号がスライダブロツク固
定用電圧発生回路60に出力されると、回路60からは
スライダブロツクを駆動軸に固定するのに必要な電圧が
出力され、圧電素子39に印加される。圧電素子39に
は印加された電圧に基づいて変位が発生し、フオ−ク状
部材32は図10で下側に押し下げられ、駆動軸16は
結合部32a、33aに強く圧接され、スライダブロツ
ク31は駆動軸16に固定される。
とスライダブロツクとの間の摩擦力を負荷に応じて最適
値に調整できるように構成されている。しかしながら摩
擦力を調整するにしても、スライダブロツクは駆動軸と
の間で滑りを生じつつ所定方向に移動するから、駆動状
態では駆動軸とスライダブロツクとの間の摩擦力は周期
的に変動し、スライダブロツクの駆動速度も周期的に変
動しており、駆動速度の変動幅が所定の許容値を越える
と円滑に駆動ができない。
クを駆動するための圧電素子の駆動パルスの周波数より
も著しく低い周波数、例えば駆動パルス周波数が250
00Hzの場合には10Hz程度の低い周波数でスライ
ダブロツクと駆動軸との間の摩擦力を周期的に変化、例
えば正弦波形状に変化させると、負荷に応じて駆動軸と
スライダブロツクとの間の摩擦力を調整できるととも
に、円滑に駆動できることが分かつた。
の動作を説明する図である。即ち、スライダブロツクと
駆動軸との間の摩擦力を周期的に変化させるとき、駆動
速度の変動の振幅t1 が図12の(a)に示すように所
定の振幅T以下であれば摩擦力を周期的に変化させる必
要はない。しかし、駆動速度の変動の振幅t2 が図12
の(b)に示すように所定の振幅Tを越える場合は、駆
動速度の変動の振幅を小さくするように摩擦力を調整す
る。
擦力を調整する処理の流れを説明する図である。まず、
スライダブロツクと駆動軸との間の摩擦力を周期的に変
化させる(ステツプP1)。次に、駆動速度の変動の振
幅が規定レベルを越えているか否かを判定し(ステツプ
P2)、規定レベルを越えていない場合は処理を終了す
る。また、規定レベルを越えている場合は、駆動速度の
変動の位相と摩擦力の変動の位相のずれを判定し(ステ
ツプP3)、位相のずれが0°の場合、即ち位相のずれ
がない場合は、平均摩擦力を大きくするように摩擦力を
調整する(ステツプP4)。また、駆動速度の変動の位
相と摩擦力の変動の位相のずれが180°の場合は、平
均摩擦力を小さくするように摩擦力を調整する(ステツ
プP5)。これにより、駆動速度の変動の振幅を小さく
することができる。
械変換素子と、電気機械変換素子に固着結合されて電気
機械変換素子と共に変位する駆動部材と、駆動部材に摩
擦結合した被駆動部材とから構成される電気機械変換素
子を使用した駆動装置において、予め設定された所定の
時間おきに、駆動部材と被駆動部材との間の摩擦力の大
きさを変化させる可変摩擦力発生手段と、設定された所
定時間に同期して被駆動部材の移動速度の変動を検出す
る移動速度検出手段と、設定された所定時間に同期して
前記移動速度の変動幅を所定の移動速度の変動幅と比較
し、その結果に基づいて前記可変摩擦力発生手段により
発生される摩擦力の大きさを調整する摩擦力制御手段と
を備えたものである。これにより、負荷の変動が大きい
場合でも、負荷に応じて摩擦結合部の摩擦力を調整し、
常に高い駆動効率で駆動することができる電気機械変換
素子を使用した駆動装置を提供することができる。
して示す斜視図。
斜視図。
示す断面図。
面図。
面図。
面図。
する図。
図。
する処理の流れを説明する図。
す斜視図。
視図。
す断面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 電気機械変換素子と、 前記電気機械変換素子に固着結合され、該電気機械変換
素子と共に変位する駆動部材と、 前記駆動部材に摩擦結合した被駆動部材と、 前記電気機械変換素子に伸縮変位を与える駆動パルス発
生手段と、 駆動制御手段を備え、 前記駆動パルス発生手段により電気機械変換素子に伸縮
変位を発生させることにより駆動部材を駆動し、該駆動
部材に摩擦結合した被駆動部材を所定方向に移動させる
電気機械変換素子を使用した駆動装置において、 予め設定された所定の時間おきに前記駆動部材と被駆動
部材との間の摩擦力の大きさを変化させる可変摩擦力発
生手段と、 前記設定された所定の時間に同期して被駆動部材の移動
速度の変動を検出する移動速度検出手段と、 前記設定された所定の時間に同期して前記移動速度の変
動幅を所定の移動速度の変動幅と比較し、その結果に基
づいて前記可変摩擦力発生手段により発生される摩擦力
の大きさを調整する摩擦力制御手段と、 を備えることを特徴とする電気機械変換素子を使用した
駆動装置。 - 【請求項2】前記可変摩擦力発生手段は、駆動部材に対
する被駆動部材の押圧力を調整する電気機械変換素子へ
印加する電圧を周期的に変化させる電圧制御手段を備え
ることを特徴とする請求項1記載の電気機械変換素子を
使用した駆動装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06169797A JP3539117B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 |
US08/997,653 US6051909A (en) | 1996-12-27 | 1997-12-23 | Drive device using electromechanical transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06169797A JP3539117B2 (ja) | 1997-03-03 | 1997-03-03 | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10248277A true JPH10248277A (ja) | 1998-09-14 |
JP3539117B2 JP3539117B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=13178712
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06169797A Expired - Fee Related JP3539117B2 (ja) | 1996-12-27 | 1997-03-03 | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3539117B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002095272A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-29 | Minolta Co Ltd | 駆動装置 |
JP2010063363A (ja) * | 2009-12-18 | 2010-03-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 圧電アクチュエータ |
JP2010104231A (ja) * | 2009-12-28 | 2010-05-06 | Konica Minolta Holdings Inc | 駆動装置 |
JP2010154752A (ja) * | 2010-04-01 | 2010-07-08 | Konica Minolta Holdings Inc | 駆動装置 |
JP2010263788A (ja) * | 2010-08-25 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 駆動装置 |
CN114123854A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-01 | 吉林大学 | 改善粘滑式压电驱动器大行程非线性的装置与方法 |
-
1997
- 1997-03-03 JP JP06169797A patent/JP3539117B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002095272A (ja) * | 2000-09-11 | 2002-03-29 | Minolta Co Ltd | 駆動装置 |
JP2010063363A (ja) * | 2009-12-18 | 2010-03-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 圧電アクチュエータ |
JP2010104231A (ja) * | 2009-12-28 | 2010-05-06 | Konica Minolta Holdings Inc | 駆動装置 |
JP2010154752A (ja) * | 2010-04-01 | 2010-07-08 | Konica Minolta Holdings Inc | 駆動装置 |
JP2010263788A (ja) * | 2010-08-25 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 駆動装置 |
CN114123854A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-01 | 吉林大学 | 改善粘滑式压电驱动器大行程非线性的装置与方法 |
CN114123854B (zh) * | 2021-12-21 | 2024-03-26 | 吉林大学 | 改善粘滑式压电驱动器大行程非线性的装置与方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3539117B2 (ja) | 2004-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5124920B2 (ja) | 駆動装置 | |
US7199506B2 (en) | Piezoelectric actuator for driving lens | |
US6188161B1 (en) | Driving apparatus using transducer | |
US6717329B2 (en) | Drive mechanism employing electromechanical transducer and method for controlling the drive mechanism | |
JP4395052B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP6632235B2 (ja) | 振動体の駆動装置、およびそれを用いた振動型アクチュエータ、撮像装置 | |
JP2002142470A (ja) | 駆動装置 | |
JP2002095272A (ja) | 駆動装置 | |
US6051909A (en) | Drive device using electromechanical transducer | |
JP3788053B2 (ja) | 電気機械変換素子を使用したアクチエ−タ | |
US7808153B2 (en) | Inertial drive actuator | |
EP0297574A2 (en) | Actuator which drives a driven member by using piezo-electric elements | |
JPH11289780A (ja) | 電気機械変換素子を用いた駆動装置 | |
JP3218851B2 (ja) | 電気−機械変換素子を使用した駆動装置の駆動方法 | |
JP3180557B2 (ja) | 電気−機械変換素子を使用した駆動装置 | |
JPH10248277A (ja) | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 | |
JP3454026B2 (ja) | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 | |
JPH10248278A (ja) | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 | |
JP3417237B2 (ja) | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 | |
JPH03289368A (ja) | リニア超音波モータ | |
JP4804037B2 (ja) | インパクト駆動アクチュエータ | |
JP4977862B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP3168843B2 (ja) | 駆動装置 | |
JP4554261B2 (ja) | 駆動装置 | |
US11611294B2 (en) | Vibration driving device, apparatus equipped with vibration driving device, control device and control method for vibration actuator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040302 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040315 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100402 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110402 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120402 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |