JPS63220775A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JPS63220775A JPS63220775A JP62053447A JP5344787A JPS63220775A JP S63220775 A JPS63220775 A JP S63220775A JP 62053447 A JP62053447 A JP 62053447A JP 5344787 A JP5344787 A JP 5344787A JP S63220775 A JPS63220775 A JP S63220775A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- frequency voltage
- moving body
- state
- progressive
- 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
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 22
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/14—Drive circuits; Control arrangements or methods
- H02N2/142—Small signal circuits; Means for controlling position or derived quantities, e.g. speed, torque, starting, stopping, reversing
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は位置的に位相のずれた圧電振動子群に時間的に
位相の異なる高周波電圧を印加することによって生じる
屈曲進行波成分を利用した進行性波動モータの制御回路
に関するものである。
位相の異なる高周波電圧を印加することによって生じる
屈曲進行波成分を利用した進行性波動モータの制御回路
に関するものである。
本発明は屈曲進行波成分を利用した進行性波動モータに
おいて、移動体の回転状態に応じて高周波電圧を印加す
る圧電振動子の数を選択制御し、進行波成分の強度を可
変させることによって移動体の回転状態を制御するよう
にしたものである。
おいて、移動体の回転状態に応じて高周波電圧を印加す
る圧電振動子の数を選択制御し、進行波成分の強度を可
変させることによって移動体の回転状態を制御するよう
にしたものである。
従来の進行波成分を利用したモータにt3<Jる移動体
の回転制御方法としては、例えば印加する高周波電圧の
周波数可変による方法であるとか、特開昭61−124
275M公報に示されるように電圧振幅値の可変や2つ
の高周波電圧印加信号の位相差を可変するとかの技術に
よるものであった。
の回転制御方法としては、例えば印加する高周波電圧の
周波数可変による方法であるとか、特開昭61−124
275M公報に示されるように電圧振幅値の可変や2つ
の高周波電圧印加信号の位相差を可変するとかの技術に
よるものであった。
(発明が解決しようとする問題点〕
上記のような印加する高周波電圧の周彼敗可変の方法に
よると、圧電振動子および振動体からなる進行波成分励
振部におけるメカニカル的な共振点付近をはずれること
になり、効率の低下につながりやすい。また、2つの高
周波電圧印加信号の位相差を可変する方法も技術的には
難しく、特に高周波電圧の矩形パルスを用いた時には顕
著である。さらに進行波成分の強度を弱めることにもな
りやすい。これに対して電圧振幅値の可変による方法は
DCモータの速度制御にも用いられているように容易か
つ有効な手段ではあるが、所望の回転数を得るためには
多数の分割抵抗を用いて分圧しなければならない等粗調
が難しく、単に回転の補正手段として用いる場合には逆
に回路が複雑になりやすいなどの欠点を有していた。
よると、圧電振動子および振動体からなる進行波成分励
振部におけるメカニカル的な共振点付近をはずれること
になり、効率の低下につながりやすい。また、2つの高
周波電圧印加信号の位相差を可変する方法も技術的には
難しく、特に高周波電圧の矩形パルスを用いた時には顕
著である。さらに進行波成分の強度を弱めることにもな
りやすい。これに対して電圧振幅値の可変による方法は
DCモータの速度制御にも用いられているように容易か
つ有効な手段ではあるが、所望の回転数を得るためには
多数の分割抵抗を用いて分圧しなければならない等粗調
が難しく、単に回転の補正手段として用いる場合には逆
に回路が複雑になりやすいなどの欠点を有していた。
そこで本発明では従来のこのような欠点を解決するため
、移動体の回転状態を制御する際には、効率の低下や複
雑な回路を有することなく、容易に自由度の大きい回転
制御が可能な進行性波動モータを得ることを目的として
いる。
、移動体の回転状態を制御する際には、効率の低下や複
雑な回路を有することなく、容易に自由度の大きい回転
制御が可能な進行性波動モータを得ることを目的として
いる。
(問題点を解決するための手段)
上記問題点を解決するために、本発明においては進行性
波動モータの制御回路を、移動体の回転状態を検出した
負荷の重さや、回転数に応じた検出信号を出力するため
の検出回路と、検出信号に応じて補正信号を出力するた
めの駆動補正回路と、補正信号に応じて進行波の励起に
寄与する圧電振動子への高周波電圧の印加を0N10F
F制御する選択回路とからなる構成とすることにより、
進行性波動モータの移動体の回転を制御するようにした
。
波動モータの制御回路を、移動体の回転状態を検出した
負荷の重さや、回転数に応じた検出信号を出力するため
の検出回路と、検出信号に応じて補正信号を出力するた
めの駆動補正回路と、補正信号に応じて進行波の励起に
寄与する圧電振動子への高周波電圧の印加を0N10F
F制御する選択回路とからなる構成とすることにより、
進行性波動モータの移動体の回転を制御するようにした
。
上記の様な構成によれば、振動体周方向に構成した圧電
振動子群への高周波電圧印加数は回転状態に応じて各々
制御され、進行波の励振に寄与する圧電振動子の数が増
減するため、これが進行波成分の撮幅すなわち強度を可
変()て、移動体の回転状態を容易に制御することがで
きるのである。
振動子群への高周波電圧印加数は回転状態に応じて各々
制御され、進行波の励振に寄与する圧電振動子の数が増
減するため、これが進行波成分の撮幅すなわち強度を可
変()て、移動体の回転状態を容易に制御することがで
きるのである。
以下に本発明の実廊例を図面に基づいて説明づ゛る。な
お、圧電振動子を利用した波動モータについては定在波
方式と進行波方式などが考えられるが(たとえば「新方
式/新原理モータ開発・実用化の要点」昭和59年日本
工業技術センター発行を参照)、本発明は振動体と移動
体との摩擦駆動面の摩耗が比較的少なく、正逆転駆動が
容易な進行波方式を利用した進行性波動−〔−夕を対象
としでいる。
お、圧電振動子を利用した波動モータについては定在波
方式と進行波方式などが考えられるが(たとえば「新方
式/新原理モータ開発・実用化の要点」昭和59年日本
工業技術センター発行を参照)、本発明は振動体と移動
体との摩擦駆動面の摩耗が比較的少なく、正逆転駆動が
容易な進行波方式を利用した進行性波動−〔−夕を対象
としでいる。
第2図は進行性波動モータにおける進行波発生原理の一
例を示した図である。201は圧電セラミック、圧電結
晶体からなる圧電振動子で、図示するように幅すにて等
間隔に分極されており、隣りどうしの分極方向は互いに
逆方向となっている。
例を示した図である。201は圧電セラミック、圧電結
晶体からなる圧電振動子で、図示するように幅すにて等
間隔に分極されており、隣りどうしの分極方向は互いに
逆方向となっている。
各圧電振動子には銀、ニッケルなどの′f4Ti材料を
蒸看、メッキ等の手法により202に示す電極が形成さ
れており、それらを信号線203,204で結線し、そ
れぞれ異なる信号源からの高周波電圧が印加されること
になる。また、信号線203゜204をそれぞれ結線さ
れた電極群の間には、幅Cなる空隙部分を設ける。この
際、幅Cなる空隙部分は分極の有無ならびに電極の有無
はどちらでもかまわないこととする。ここで、説明の都
合上Cをはさむ電極の中心間距離はaとする。以上の図
および信号をもとに以下に進行波発生のメカニズムにつ
いて説明する。図中■の電極部分の中点を基準に考える
と進行波と後退波からなる屈曲振動波は次の様に表わせ
る。
蒸看、メッキ等の手法により202に示す電極が形成さ
れており、それらを信号線203,204で結線し、そ
れぞれ異なる信号源からの高周波電圧が印加されること
になる。また、信号線203゜204をそれぞれ結線さ
れた電極群の間には、幅Cなる空隙部分を設ける。この
際、幅Cなる空隙部分は分極の有無ならびに電極の有無
はどちらでもかまわないこととする。ここで、説明の都
合上Cをはさむ電極の中心間距離はaとする。以上の図
および信号をもとに以下に進行波発生のメカニズムにつ
いて説明する。図中■の電極部分の中点を基準に考える
と進行波と後退波からなる屈曲振動波は次の様に表わせ
る。
Asin(wt−kx)+Asin(wt+kx)(1
)式 ここで(1)式はいわゆる定在波を示していることにな
る。これに対して■に示す電極部分による屈曲振動波は
次の様に表わせる。
)式 ここで(1)式はいわゆる定在波を示していることにな
る。これに対して■に示す電極部分による屈曲振動波は
次の様に表わせる。
B sin(w t −k (x + a )+ψ)+
3sin(wt+ k (x+a)+ψ)(2)式 %式% λ:波長、ψ:■に対する位相差角 とおくと、〈2)式は次のように表わせる。
3sin(wt+ k (x+a)+ψ)(2)式 %式% λ:波長、ψ:■に対する位相差角 とおくと、〈2)式は次のように表わせる。
3 sin(w t −k x + a yc )+
13 sin(w t + k x + Bπ)(4)
式従って、■、■より励振される屈曲振動波はく1)式
とく4)式を加え合わせた型で表わされる。ここで、進
行波成分だCプが存在するための条件を(4)式のfF
&開式から考えるとαが偶数、βが奇数の場合であるこ
とがわかる。ここで(3)式よりaとψについてαとβ
の式で表わすと次のようになる。
13 sin(w t + k x + Bπ)(4)
式従って、■、■より励振される屈曲振動波はく1)式
とく4)式を加え合わせた型で表わされる。ここで、進
行波成分だCプが存在するための条件を(4)式のfF
&開式から考えるとαが偶数、βが奇数の場合であるこ
とがわかる。ここで(3)式よりaとψについてαとβ
の式で表わすと次のようになる。
すなわち、(α、β)= (0,1)、(2,3)の時
にはa−λ、ψ=工、(α、β)=(2,1)λ の時にはa−−−−、ψ−ユπ、(α、β> = <o
。
にはa−λ、ψ=工、(α、β)=(2,1)λ の時にはa−−−−、ψ−ユπ、(α、β> = <o
。
3)の時には日−ジλ tp = :3πとなって、そ
れぞれのα、ψを同時に満足する時に進行波成分のみが
存在することになる。−例をあげると、21−・3
λ 一λ、b=+、ψ−ユπの場合を考えれば、(1)式+
(2)式は次のようになる。
れぞれのα、ψを同時に満足する時に進行波成分のみが
存在することになる。−例をあげると、21−・3
λ 一λ、b=+、ψ−ユπの場合を考えれば、(1)式+
(2)式は次のようになる。
A 5in(W t −k X ) +A 5in(W
t 十k X )+BS!n(W ’j k X
) −=Bsin(w t + k X )(6)
式 ここで駆動回路より出される高周波電圧信号の振幅Aお
よびBがA=8ならば(6)式は2 A sin(wt
−kx)となり、進行波成分のみが残ることがわかる。
t 十k X )+BS!n(W ’j k X
) −=Bsin(w t + k X )(6)
式 ここで駆動回路より出される高周波電圧信号の振幅Aお
よびBがA=8ならば(6)式は2 A sin(wt
−kx)となり、進行波成分のみが残ることがわかる。
また、逆転駆動させるためには後;口波成分のみを残せ
ば良いわけであるから、(5)式におけるαとβを逆に
してαが奇数、βが偶数となるようにすれば良い。実際
Fは■を基準にして考えると、■に加える信号の位相を
正転駆動させる時に比べて180”ずらしてやれば良い
ことになる。
ば良いわけであるから、(5)式におけるαとβを逆に
してαが奇数、βが偶数となるようにすれば良い。実際
Fは■を基準にして考えると、■に加える信号の位相を
正転駆動させる時に比べて180”ずらしてやれば良い
ことになる。
第3図は進行性波動を−9が進行波成分によつ−C回転
する1ネ叩を示した図である。301は振動体で、圧電
振動子が弾性部材に接看されている1=めに屈曲振動が
生じることになる。ここで、振動体301は第2図に示
した原理ぐ右方向への進行波が生じると表面部の1点シ
よ左す向への楕円軌跡を描くために、ロータ部302は
進行波の進行方向とは逆方向に移動するわけである。以
上は日経メカニカル(1985,9,23>などに掲載
されており、振動体301の表面上の一点が楕円軌跡を
描くことに関する詳細な説明も同文献に記されでいる。
する1ネ叩を示した図である。301は振動体で、圧電
振動子が弾性部材に接看されている1=めに屈曲振動が
生じることになる。ここで、振動体301は第2図に示
した原理ぐ右方向への進行波が生じると表面部の1点シ
よ左す向への楕円軌跡を描くために、ロータ部302は
進行波の進行方向とは逆方向に移動するわけである。以
上は日経メカニカル(1985,9,23>などに掲載
されており、振動体301の表面上の一点が楕円軌跡を
描くことに関する詳細な説明も同文献に記されでいる。
第4図は従来の進行性波動モータのiil制御回路を示
したものである。図にて401は2回路からなる圧電振
動子群をを等両面に表わした図である。
したものである。図にて401は2回路からなる圧電振
動子群をを等両面に表わした図である。
駆動回路402 #3よび403はそれぞれ圧電振動子
401に構成された2回路に高周波電圧を印加するため
のもので、先に説明したように進行波発生の原理から駆
動回路402と403はお互いにある位相差をもつ高周
波電圧を出力り゛ることになる。ここでは、駆動回路4
02.403に対して、制御信号404が加わることに
より、出力される高周波電圧の娠幅1周波数1位相等を
可変して、移動体の回転状態を制御するというしのであ
った。
401に構成された2回路に高周波電圧を印加するため
のもので、先に説明したように進行波発生の原理から駆
動回路402と403はお互いにある位相差をもつ高周
波電圧を出力り゛ることになる。ここでは、駆動回路4
02.403に対して、制御信号404が加わることに
より、出力される高周波電圧の娠幅1周波数1位相等を
可変して、移動体の回転状態を制御するというしのであ
った。
従って、υj御信@404を得るために、電圧調整。
周波数調整1位相差調整などのためにそれぞれ複雑な回
路構成を必要としていた。
路構成を必要としていた。
第1図tま本発明の基本構成を示すブロック図である。
105は進行性波動モータであり、少なくとも圧電振動
子群106.振動体部107よりなる振動体108と、
移動体109より構成されている。図にて発振回路10
1より出力された高周波電圧信号は位相回路102によ
り互いに位相のずれた2本の高周波電圧信号に変換され
、駆動回路103a、103bならびに選択回路104
a、104b@経て進行性波動モータ105に印加され
ることになる。従来は、第4図に示したように駆動回路
402.403より出力された高周波電几がそのまま進
行性波動モータの圧電振動′f401に印加されていた
のに対し、本発明では、移動体109の回転状態を検出
して検出信号111を出力づるための検出回路110と
、検出信号111に応じた補正信号113を出力するた
めの駆動補正回路112と、補正信号113に応じて圧
電振動子群106のうちのどの圧電振動子に高周波電圧
を印加して、進行波を励振させるかを決めるための選択
回路104とからなる制御回路114を構成することに
より、移動体109の回転状態に応じて圧電振動子群1
06のどの圧電振動子に高周波電圧を印加するかによっ
て進行波を励振させるかという方法で、移動体109の
回転状態を制御するようにした。ここで言う回転状態と
は、例えば回転始動時の静止9.擦の状態および外乱に
よる重負荷状態、さらには電源電圧の低下時や人為的に
回転数を増減させる状S等を意味するものである。
子群106.振動体部107よりなる振動体108と、
移動体109より構成されている。図にて発振回路10
1より出力された高周波電圧信号は位相回路102によ
り互いに位相のずれた2本の高周波電圧信号に変換され
、駆動回路103a、103bならびに選択回路104
a、104b@経て進行性波動モータ105に印加され
ることになる。従来は、第4図に示したように駆動回路
402.403より出力された高周波電几がそのまま進
行性波動モータの圧電振動′f401に印加されていた
のに対し、本発明では、移動体109の回転状態を検出
して検出信号111を出力づるための検出回路110と
、検出信号111に応じた補正信号113を出力するた
めの駆動補正回路112と、補正信号113に応じて圧
電振動子群106のうちのどの圧電振動子に高周波電圧
を印加して、進行波を励振させるかを決めるための選択
回路104とからなる制御回路114を構成することに
より、移動体109の回転状態に応じて圧電振動子群1
06のどの圧電振動子に高周波電圧を印加するかによっ
て進行波を励振させるかという方法で、移動体109の
回転状態を制御するようにした。ここで言う回転状態と
は、例えば回転始動時の静止9.擦の状態および外乱に
よる重負荷状態、さらには電源電圧の低下時や人為的に
回転数を増減させる状S等を意味するものである。
第5図は本発明に係る進行性波動・〔−夕のt11制御
回路の一実施例を示したもので、2回路からなる圧電振
動子群106に対して、高周波電圧を印加する圧電振動
子を個々にoN10FFllilIwJシて進行波の強
度を可変させるようにしたものである。
回路の一実施例を示したもので、2回路からなる圧電振
動子群106に対して、高周波電圧を印加する圧電振動
子を個々にoN10FFllilIwJシて進行波の強
度を可変させるようにしたものである。
この結果、移動体の回転状態が可変されることになるが
、先にも述べたように、移動体の回転状態は検出回路1
10によって感知されており、検出回路110からの検
出信号に応じて駆動補正回路112より出力される補正
信号に従って選択回路104a、104bではどの圧電
振動子をON状態とするかを決めているわけである。こ
こでは圧電振動子群を構成する1回路の圧電振動子の数
が多いほど、それを制御する選択回路104a、104
bも大規模なものとなるが、その場合には幾つかの圧電
振動子をまとめて同一制御しても良く、そのような場合
も本発明に該当するものであることは言うまでもない。
、先にも述べたように、移動体の回転状態は検出回路1
10によって感知されており、検出回路110からの検
出信号に応じて駆動補正回路112より出力される補正
信号に従って選択回路104a、104bではどの圧電
振動子をON状態とするかを決めているわけである。こ
こでは圧電振動子群を構成する1回路の圧電振動子の数
が多いほど、それを制御する選択回路104a、104
bも大規模なものとなるが、その場合には幾つかの圧電
振動子をまとめて同一制御しても良く、そのような場合
も本発明に該当するものであることは言うまでもない。
また、本実施例において高周波電圧を印加する圧電振動
子の数は多ければ多いほど、進行波成分の振幅が大きく
なることから、第2図に示した楕円軌跡が大きくなり、
移動体の回転に寄与するエネルギーは増える。これらの
ことは、高周波電圧を印加する圧電振動−fの数が多い
方が、各圧電振動子にて励振される屈曲振動波が減衰し
にくくなることや、(1)式・・・・(6)式を見ても
明らかなように、励振される波が重ね合わされて進行波
成分の振幅が多きくなることにより説明できる。
子の数は多ければ多いほど、進行波成分の振幅が大きく
なることから、第2図に示した楕円軌跡が大きくなり、
移動体の回転に寄与するエネルギーは増える。これらの
ことは、高周波電圧を印加する圧電振動−fの数が多い
方が、各圧電振動子にて励振される屈曲振動波が減衰し
にくくなることや、(1)式・・・・(6)式を見ても
明らかなように、励振される波が重ね合わされて進行波
成分の振幅が多きくなることにより説明できる。
第6図は本発明に係る進行性波!ll’[−夕の制御回
路の他の実施例を示したもので、2回路からなる圧電振
動子群を複数個設けて、高周波電圧を印加する圧電振動
子群を群ごとにまとめで0N10Fflli御するよう
にしたものである。本実施例では移動体の回転状態に従
って、選択回路104aならびに104bにて、圧電振
動子群106a。
路の他の実施例を示したもので、2回路からなる圧電振
動子群を複数個設けて、高周波電圧を印加する圧電振動
子群を群ごとにまとめで0N10Fflli御するよう
にしたものである。本実施例では移動体の回転状態に従
って、選択回路104aならびに104bにて、圧電振
動子群106a。
106bをそれぞれ単独または同時にON状態とするこ
とによって進行波の強度を可変するようにしたものであ
る。ここで、高周波電圧を印加する圧電振動子群の数が
多い方が、先の実施例でも述べたように、進行波成分の
振幅が大きくなるとか、電界強度が増す等の効果が生じ
て移動体の回転に寄与するエネルギーが増えることにな
る。なお本実施例では2つの圧電振動子群の0N10F
F制御例について示したが、2つ以上の圧電振動子群を
制御する際も右動であるし、先の第5図に示した実施例
と組み合わせて用いても本発明に該当するものであるこ
とは言うまでもない。
とによって進行波の強度を可変するようにしたものであ
る。ここで、高周波電圧を印加する圧電振動子群の数が
多い方が、先の実施例でも述べたように、進行波成分の
振幅が大きくなるとか、電界強度が増す等の効果が生じ
て移動体の回転に寄与するエネルギーが増えることにな
る。なお本実施例では2つの圧電振動子群の0N10F
F制御例について示したが、2つ以上の圧電振動子群を
制御する際も右動であるし、先の第5図に示した実施例
と組み合わせて用いても本発明に該当するものであるこ
とは言うまでもない。
第7図から第9図にかけては、先の第5図、第6図に説
明した制御回路の実施例にもとずいたもので、本発明に
係る選択回路による圧電振動子への高周波電圧の印加例
を示したものである。
明した制御回路の実施例にもとずいたもので、本発明に
係る選択回路による圧電振動子への高周波電圧の印加例
を示したものである。
第7図は、第5図に示した等価回路によるもので、円環
または円板状の振動体701に対して圧電振動子702
a、702bが周方向に配置されており、駆動回路から
の高周波電圧信号703゜704が移動体の回転状態に
従って選択回路104a、104bにて制御されている
様子を示している。図では圧電振動子702はONされ
ており、逆に702bがOFFされた状態を示している
が、言うまでもなく圧電振動子702a。
または円板状の振動体701に対して圧電振動子702
a、702bが周方向に配置されており、駆動回路から
の高周波電圧信号703゜704が移動体の回転状態に
従って選択回路104a、104bにて制御されている
様子を示している。図では圧電振動子702はONされ
ており、逆に702bがOFFされた状態を示している
が、言うまでもなく圧電振動子702a。
702bが共にONされた状態が、最も進行波成分が強
く励振されているわけで、移動体の回転数最大ならびに
重負荷の状態に該当する。
く励振されているわけで、移動体の回転数最大ならびに
重負荷の状態に該当する。
第8図、第9図は、第6図に示した′5111i回路に
よるもので、共に円環または円板の振動体701への圧
電振動子群802a、802bの配置を径方向の断面図
にて示したものである。第8図は、圧電振動子群802
a、802bが積層されて配置されたところに、駆動回
路からの高周波電圧信号703.704が選択回路10
4にて0N10FF制御されるもので、圧電振動子群8
02a。
よるもので、共に円環または円板の振動体701への圧
電振動子群802a、802bの配置を径方向の断面図
にて示したものである。第8図は、圧電振動子群802
a、802bが積層されて配置されたところに、駆動回
路からの高周波電圧信号703.704が選択回路10
4にて0N10FF制御されるもので、圧電振動子群8
02a。
802bの厚みを薄くして積層構造をとることで、?F
fPiI強度が強められることを利用したものである。
fPiI強度が強められることを利用したものである。
これに対して第9図は、圧電振動子群802a。
802bを内周、外周にわけて配置し、選択回路104
にてそれぞれへの高周波電圧信号703゜704が制御
されるもので、内周と外周とでは径方向の振動モードの
振幅が異なることを利用したものである。従って振動体
の形状によって異なるため一義的には言えないが、振動
モードの節よりも腹に近く配置された圧電振動子群を励
振さゼた方が、進行波成分は大きくなると言える。なお
、第8図2第9図どららに示した例についても、圧電振
動子群802a、802bを共にONした状態が、最も
強く進行波成分が励振された状態ということになる。
にてそれぞれへの高周波電圧信号703゜704が制御
されるもので、内周と外周とでは径方向の振動モードの
振幅が異なることを利用したものである。従って振動体
の形状によって異なるため一義的には言えないが、振動
モードの節よりも腹に近く配置された圧電振動子群を励
振さゼた方が、進行波成分は大きくなると言える。なお
、第8図2第9図どららに示した例についても、圧電振
動子群802a、802bを共にONした状態が、最も
強く進行波成分が励振された状態ということになる。
第10図は本発明に係る制御回路の具体的一実施例をホ
ケ回路図である。本発明によれば、移動体の回転状態を
検出回路110より検出し、検出信号111を駆動補正
回路112に送る。ここで、検出信号111がある定め
られた時間内に発生し、(いるか否かを駆動補正回路内
のカウンタによ)て監視しており、発生している際には
補正信号113a→LOW(以下+11”と略す)、1
13b−1HIGH(以下“H″と略す)を発生するこ
とにより選択回路104にて駆動回路103からの高周
波電圧が制御されて、アナログスイッチ1014bのみ
がアクティブな状態となり、その結果圧電振動子群10
6bのみが進行波励振に寄与できる状態となる。これに
対して、重負荷状態などで検出信号111がある定めら
れた時間内よりdれて発生する際には駆動補正回路11
2からの補正信号113a、113bは共に“i−4”
となるために、選択回路104におけるアナログスイッ
チ1014a、1014bは共にアクティブな状態とな
るため、圧電振動子群106a、106bすべてに高周
波電圧が印加されて進行波の励振に寄与する1こめに、
移動体の回転エネル−t′−・t、1通常の状態に比べ
て増加することになるわ【′j′″Cあろ4、なお、オ
アゲート100i、1002は、外部操作信号により、
起動・停止・速醜可変等を人為的に制御するためのもの
で、ハーフ)ツヂ1003゜1004ならびにナントゲ
ート1007.100F3 (ンバータ1005.10
06.1009〜1013は、駆動補正回路112から
の補正信号113a、113k)に応じてアナログスイ
ッチ1(’)14a、1014bを0N10FFに切換
えし・−(圧電振動子群106への高周波電圧の印加を
il’l @ ’するためのものである。また、検出回
路110の検出手段どしては、例えば光学的手段。
ケ回路図である。本発明によれば、移動体の回転状態を
検出回路110より検出し、検出信号111を駆動補正
回路112に送る。ここで、検出信号111がある定め
られた時間内に発生し、(いるか否かを駆動補正回路内
のカウンタによ)て監視しており、発生している際には
補正信号113a→LOW(以下+11”と略す)、1
13b−1HIGH(以下“H″と略す)を発生するこ
とにより選択回路104にて駆動回路103からの高周
波電圧が制御されて、アナログスイッチ1014bのみ
がアクティブな状態となり、その結果圧電振動子群10
6bのみが進行波励振に寄与できる状態となる。これに
対して、重負荷状態などで検出信号111がある定めら
れた時間内よりdれて発生する際には駆動補正回路11
2からの補正信号113a、113bは共に“i−4”
となるために、選択回路104におけるアナログスイッ
チ1014a、1014bは共にアクティブな状態とな
るため、圧電振動子群106a、106bすべてに高周
波電圧が印加されて進行波の励振に寄与する1こめに、
移動体の回転エネル−t′−・t、1通常の状態に比べ
て増加することになるわ【′j′″Cあろ4、なお、オ
アゲート100i、1002は、外部操作信号により、
起動・停止・速醜可変等を人為的に制御するためのもの
で、ハーフ)ツヂ1003゜1004ならびにナントゲ
ート1007.100F3 (ンバータ1005.10
06.1009〜1013は、駆動補正回路112から
の補正信号113a、113k)に応じてアナログスイ
ッチ1(’)14a、1014bを0N10FFに切換
えし・−(圧電振動子群106への高周波電圧の印加を
il’l @ ’するためのものである。また、検出回
路110の検出手段どしては、例えば光学的手段。
61く的接j;1を用いた1段、静電容量検出による手
Lυ、磁気による手段などが、ζユノうれる。
Lυ、磁気による手段などが、ζユノうれる。
r発明の効果〕
本発明による進行性波動モータの制御回路によ机ば、移
動体の回転始動時及び外乱などのffLf?J荷1、(
熊、(jらびに電源亀冒・を低下時や移動体の回転数j
、わ・可′・で時に、f3いでは、高周波電圧を印加す
る圧電娠す1j=の敗を!!1減するという簡IIな構
成で、移動体つ′ハ回転状態をai制御づ−6ごとが可
能となるために、複雑な回路植成を用いることなく起動
が容易で高精度・1;暮回φΔ数ならびに位置決め可能
な進行性波動モータが得られる。他に高効率かつ低消費
電力化につながると共に、特にステップ駆動の際には従
来に比べて以上に述べた効果はさらに大きいものがある
。
動体の回転始動時及び外乱などのffLf?J荷1、(
熊、(jらびに電源亀冒・を低下時や移動体の回転数j
、わ・可′・で時に、f3いでは、高周波電圧を印加す
る圧電娠す1j=の敗を!!1減するという簡IIな構
成で、移動体つ′ハ回転状態をai制御づ−6ごとが可
能となるために、複雑な回路植成を用いることなく起動
が容易で高精度・1;暮回φΔ数ならびに位置決め可能
な進行性波動モータが得られる。他に高効率かつ低消費
電力化につながると共に、特にステップ駆動の際には従
来に比べて以上に述べた効果はさらに大きいものがある
。
第1図は本発明の基本構成を示すブロック図、第2図は
進行波発生の原理図の一例を示す14、第3図は進行性
波動モータの回転原理図の一例を示す図、第4図は従来
の進行性波動モータのflit!御回路、第5図、第6
図は本発明に係る進行r波$JJ fu−夕の制御回路
の一実施例を示す図、第7図、第8図および第9図は本
発明に係る選択回f”l’:よる圧電振動子への高周波
電圧のり加例を示’J ry、図、第10図は本発明に
係るill 111回路の具体的−・実施例を示す回路
図である。 101・・・発振回路 102・・・位相回路 103.103a、103b、402.403・・・駆
動回路 104、104.a、1104b−沢回路105・・・
進行性波初モータ 106、 106a、 106b、 401.80
2a、802b・・・圧電振動子群 201.702a、702b−・・圧電振動子107.
701・・・振動体部 108.301・・・振動体 109.302・・・移動体 110・・・検出回路 111・・・検出18月 112・・・駆動補正回路 113.113a、113b−・・補正信号114・・
・制御回路 出験人 セイ」−電i”I業株式会社第2図 菫打性末動そ一タの回靭理図め一例資図第3図 L±」 第5図 sS図 第 9 図
進行波発生の原理図の一例を示す14、第3図は進行性
波動モータの回転原理図の一例を示す図、第4図は従来
の進行性波動モータのflit!御回路、第5図、第6
図は本発明に係る進行r波$JJ fu−夕の制御回路
の一実施例を示す図、第7図、第8図および第9図は本
発明に係る選択回f”l’:よる圧電振動子への高周波
電圧のり加例を示’J ry、図、第10図は本発明に
係るill 111回路の具体的−・実施例を示す回路
図である。 101・・・発振回路 102・・・位相回路 103.103a、103b、402.403・・・駆
動回路 104、104.a、1104b−沢回路105・・・
進行性波初モータ 106、 106a、 106b、 401.80
2a、802b・・・圧電振動子群 201.702a、702b−・・圧電振動子107.
701・・・振動体部 108.301・・・振動体 109.302・・・移動体 110・・・検出回路 111・・・検出18月 112・・・駆動補正回路 113.113a、113b−・・補正信号114・・
・制御回路 出験人 セイ」−電i”I業株式会社第2図 菫打性末動そ一タの回靭理図め一例資図第3図 L±」 第5図 sS図 第 9 図
Claims (1)
- 少なくとも、発振回路、位相回路、駆動回路、制御回路
、複数個の分極処理された圧電振動子を周方向に構成し
た振動体、前記振動体に加圧接触して摩擦駆動される移
動体とからなる進行性波動モータにおいて、前記制御回
路は、前記移動体の回転状態を検出して検出信号を出力
するための検出回路と前記検出信号に応じた補正信号を
出力するための駆動補正回路と、前記補正信号によりど
の圧電振動子に高周波電圧を印加して進行波を励振させ
るかを決めるための選択回路とからなり、前記制御回路
は負荷の変動時ならびに回転速度可変時には前記高周波
電圧を印加する圧電振動子の数を増減することによって
前記移動体の回転を制御するよう構成されたことを特徴
とした進行性波動モータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62053447A JP2601268B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62053447A JP2601268B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | 超音波モータ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63220775A true JPS63220775A (ja) | 1988-09-14 |
JP2601268B2 JP2601268B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=12943105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62053447A Expired - Fee Related JP2601268B2 (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | 超音波モータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2601268B2 (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59163563A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 方向性欠陥の検出方法 |
JPS61124275A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ装置 |
-
1987
- 1987-03-09 JP JP62053447A patent/JP2601268B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59163563A (ja) * | 1983-03-09 | 1984-09-14 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 方向性欠陥の検出方法 |
JPS61124275A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 超音波モ−タ装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2601268B2 (ja) | 1997-04-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5001404A (en) | Vibration wave motor | |
US6952073B2 (en) | Vibration wave driving apparatus, vibration member and driving system for the vibration wave driving apparatus | |
EP0495665B1 (en) | Ultrasonic stepping motor | |
US5159223A (en) | Driving apparatus for ultrasonic motor | |
JPS63220775A (ja) | 超音波モータ | |
JP2001157473A (ja) | 電気機械エネルギ変換素子を振動源とする振動体、この振動体を駆動源とする振動波駆動装置、振動波駆動装置を有する装置およびこの振動体を搬送源とする搬送装置 | |
JPH0461593B2 (ja) | ||
JPH065991B2 (ja) | 自励式弾性波モ−タ | |
JPH0556670A (ja) | 進行波型モータ | |
JPH072022B2 (ja) | 超音波モータ駆動方法 | |
JP3090903B2 (ja) | 超音波モータ | |
JPS62201072A (ja) | 振動波モ−タ− | |
JPH04138084A (ja) | 超音波モータ用振動体および超音波モータ | |
JP2509310B2 (ja) | 超音波モ―タの制御方法 | |
JP2020014284A (ja) | アクチュエータ駆動装置、アクチュエータ駆動方法およびプログラム | |
JP3018400B2 (ja) | 波動モータ | |
JP4208627B2 (ja) | 振動型駆動装置の制御装置、作動装置および振動型駆動装置の制御方法 | |
JP3044751B2 (ja) | 波動ステップモータの駆動制御装置 | |
JPH0583962A (ja) | 振動波モータ装置 | |
JPH0828986B2 (ja) | 振動波モータ | |
JPH0556671A (ja) | 振動体の駆動方法 | |
JPH04172975A (ja) | 超音波モータ | |
JPH01238476A (ja) | 振動波モータ | |
JPH0714275B2 (ja) | 振動波モータ装置 | |
JPH04217880A (ja) | モータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |