JPS63290173A

JPS63290173A - 超音波サ−ボモ−タ

Info

Publication number: JPS63290173A
Application number: JP62124645A
Authority: JP
Inventors: Manabu Shiraki; 学白木; Osami Miyao; 宮尾　修美
Original assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Current assignee: Shicoh Engineering Co Ltd
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-05-21
Publication date: 1988-11-28

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】［発明の産業上の利用分野〕本発明は、超音波振動を利用して超音波振動子の往復運
動を可動子の走行方向の運動に変換させるようにしたも
ので、特にサーボ用に適するようにロータリ磁気エンコ
ーダ一体型の超音波サーボモータに関する。

［従来技術とその問題点］超音波モータは、超音波の持つ強力な振動エネルギーを
利用して機械エネルギーを得るようにしたアクチュエー
タであり、近年、この種のモータが実用化されるに至っ
ている。

この種の超音波モータとしては、固定子と可動子と備え
、これらの固定子と可動子のうち少なくとも一方は、複
数の電歪素子で駆動される一つの振動子を含み、前記電
歪素子の引き出しリード線は駆動電源に接続され、固定
子と可動子はトルクを伝達する為に振動子の表面上の少
なくとも一点において互いに押し合い、そして電歪素子
に加える超音波エネルギーを機械振動エネルギーに変換
させ、該機械的振動エネルギーを可動子の一方向運動に
変換できるようにした技術が特開昭５２−２９１９２号
公報等に開示されている。

なお、ここでは１機械的振動エネルギーとして２表面弾
性波（進行振動波）を用い、該弾性波によって可動子を
摩擦駆動するようにし、かつ。

その際少なくとも、一つの電歪素子の振動によって定在
波を発生させるような構成の超音波モータについて述べ
る。

第１２図は、この種の超音波モータの原理を示すもので
、１は可動子、２は弾性振動子とする。

Ｘ軸は、振動子２の表面上に起きる表面波（進行振動波
）の進行方向を示し、Ｚ軸はその法線方向とする。

弾性振動子２には９図示しない電歪素子により、振動を
与えると、進行振動波が発生し、振動子２の表面上を伝
搬していく、この振動波は、縦波と横波を伴った振動波
で、その質点の運動は。

楕円軌道を描く振動となる。

質点Ａについて着目すると、短軸幅Ｕ、長軸幅でいる。

この振動波は、−波長ごとに頂点Ａ、Ａ’　。

・・・を有し、その頂点速度は、Ｘ成分のみであって、
■＝２πｆｕ（ただし、ｆは振動振動数）である、そこ
で、この表面に可動子１の表面を加圧接触させると、可
動子１の表面は、頂点Ａ、Ａ’　、　　・・・のみに接
触するから、可動子１は振動子２との牽擦力により矢印
Ｎ方向に駆動されることになる。

矢印Ｎ方向の可動子１の移動速度は、振動数ｆに比例す
る。また、加圧接触による摩擦駆動を行うため、短軸幅
Ｕばかりでなく、長軸幅Ｗにも依存する。すなわち、可
動子１の移動速度は、楕円運動の大きさに比例し、楕円
振動の大きい方が速度が速いことになる。したがって、
可動子１の速度は、電歪素子に加える電圧に比例する。

第１３図は１回転形超音波モータにおける弾性振動子と
電歪素子の分解斜視図で、同図に示すように電歪素子３
は、電歪素子３ａ群と電歪素子３ｂ群とからなる。複数
の電歪素子３ａ群は、振動波の波長λの２分の１のピッ
チで配列され、複数の電歪素子３ｂ群も同じくλ／２ピ
ッチで配列されている。

なお、電歪素子３は、このように複数並べず。

第１４図に示すように環状の単体の素子３にし。

それを上記ピッチに分極処理し１分極処理部３ａと３ｂ
とにしてもよい、電歪素子３ａと３ｂの相互のピッチは
、（ｎＱ＋１／４）λ（但し＋ｎ０＝０．１，２．　　
・・・）ずれた位相差的配列がなされる。

電歪素子３ａの各々には、リード線４が接続され、電歪
素子３ｂの各々にはリード線５が接続されて、その各々
は、電源７と９０″位相器８に接続される（第１５図参
照）、また振動子２には。

リード線６が接続され、交流電源７に接続される。

このように構成された超音波モータの動作原理は、第１
５図に示すようになる。

上記したように電歪素子３ａ及び３ｂは１弾性つ１＠振動子２の共振周波数から最も効率φ良く進行振動波を
得ることのできるような間隔で弾性振動子２に貼着した
１例えばＰｚＴ等の電歪素子であり、第１５図において
は、振動子２に接着された電歪素子３ａ、３ｂは、説明
の便宜上、隣接して現れているが、上記のλ／４の位相
ずれの条件を満足しているため、第１３図に示す電歪素
子３ａ、３ｂ群の配列と実質的に等価なものである。

電歪素子３ａはリード線４に、電歪素子３ｂはリード線
５に接続されている。第１５図において、電歪素子３ａ
、３ｂ中の＋は、交流電源が正側の周期にあるとき伸び
、−は正側の周期で縮む状懲になっていることを示して
いる。

振動子２を電歪素子３ａ及び３ｂの一方の電極にし、電
歪素子３ａには交流電源７から、Ｖ＝Ｖ（、ｓｉｎω、
という交流電圧を供給しており。

図からも明らかなように、リード線４にはＶ＝Ｖ（Ｉｓ
ｉｎω、の交流電圧が加わる。電歪素子３ｂには９０°
位相器８によりＶ＝Ｖ□　ｓ　ｉ　ｎ（ωｔ±π／２）
の交流電圧が加えられる。

式中の＋、−は、可動子１の移動方向にって位相器８に
よって切り換える。すなわち、９０°位相器８によって
＋側に切り換えると＋９０°位相がずれて正方向に動き
、−側に切り換えると一９０°位相がずれて逆方向に動
く。

いま１位相器８を一側に切り換えてあり、電歪素子３ｂ
には、　Ｖ＝ＶＯｓ　ｉ　ｎ　（ω（ｙｒ／　２　）の
交流電圧が印加されるとする。電歪素子３ａが、単独で
電圧Ｖ＝ＶＯｓｉｎωｔにより振動した場合は、同図（
ａ）に示すような定在波による振動が起こり、電歪素子
３ｂが、単独で電圧Ｖ＝Ｖ（，５ｉｎ（ω、−π／２）
により振動した場合は、同図（ｂ）に示すような定在波
による振動が起こる。上記位相のずれた２つの交流を同
時に各々の電歪素子３ａ、３ｂに印加すると、振動波は
進行性になる。

同図（イ〉〜（ニ）は９時間に応じた振動子２の振動状
態を示し、（イ）は時間ｔ＝２ｎπ／ω、（ロ）はｔ＝
π／２ω＋２ｎπ／ω、（ハ）はｔ＝π／ω＋２ｎπ／
ω、（ニ）はｔ＝３π／２ωの時のもので、振動波の波
面はＸ方向に進行する。

このような進行性の振動波は、縦波と横波を伴っており
、第１２図に示すように振動子２の駆動面の任意の質点
は反時計方向の楕円運動を行う、したがって、駆動面に
圧接される可動子１がＮ方向に移動する。

ここで、９０°位相器８によって、＋９０°位相をずら
せば、振動波は−Ｘ方向に進行し、駆動面に圧接される
可動子１はＮ方向と逆方向に移動する。

このように進行性振動波によって駆動される超音波モー
タは、極めて簡単な構成で正逆転の切換が可能となって
いる。

しかし、このように有用な超音波モータにおいて、これ
をサーボをかけて各種の速度制御１位置制御を行うには
、エンコーダ等の各種の変移量検出手段が必要になる。

特に超音波モータでは、微妙なミクロン単位の回転送り
等の偏位が可能なため、用いるエンコーダも高精度のも
のを用いれば、より高精度の位置決め制御等が可能にな
る。しかしながら、この超音波モータに高精度のエンコ
ーダを付設すると。

このエンコーダ等が大きくなり、また超音波モータは振
動を利用していることから、エンコーダとのカップリン
グ精度もシビアに要求され、大型且つ高価なエンコーダ
付き超音波モータになる欠点があった。また上記のよう
に単体としてのエンコーダを用いる変わりに、エンコー
ダの構成要素をなすロータリエンコーダ用メインスケー
ルを回転軸に固定し、該メインスケールに対向して固定
側にインデックススケールを固定して対向させ、これら
２つのスケールを介して発光素子と受光素子を設けて光
学式エンコーダを内蔵する方法があるが、この方法によ
っても超音波モータを大きくするのみならず、超音波モ
ータから発生する摩耗粉によって、エンコーダ信号に誤
差をきたすので。

信頼性に乏しいものとなっていた。

［発明の課題］本発明は、高価且つ大型のエンコーダを用いることなく
、超音波モータの構成要素を利用して磁気エンコーダ一
体型とし、超音波モータを超音波サーボモータに構成し
、当該超音波サーボモータを安価且つ小型に構成できる
ようにしたものである。特に、磁気エンコーダ一体型と
しているのて発生する粉塵等による悪影響が全く生じな
い。

また、磁気エンコーダ一体型とすることにより、超音波
サーボモータの振動によっても、正確なエンコーダ信号
が得られ、しかも磁気エンコーダの磁気センサとして磁
気抵抗素子を用いることで、磁気抵抗素子から得られる
エンコーダ信号を電気的に分解能を上げることによって
、高精度な磁気エンコーダを安価に構成できる。

更に磁気エンコーダ一体型としても、従来の超音波モー
タに特別大きなスペースを占領することがないようにし
、わずかな改良を施すのみで、磁気エンコーダ一体型の
超音波サーボモータを小型且つ安価に量産できるように
すること。

本発明は、上記の効用を発揮させることができる超音波
サーボモータを得ることを課題に成されたものである。

［発明の実施例］第１図は１本発明の超音波サーボモータ９の縦断面図、
第２図は同超音波サーボモータ９の一部切欠斜視図であ
る。

主に、第１図及び第２図を用いて本発明の一実施例とし
ての超音波サーボモータ９を説明していく。

超音波サーボモータ９は、アルミニウム等で構成された
固定体１０と、この固定体１０に固定された同じくアル
ミニウム等で構成されたカップ型ケーシング１１によっ
て超音波サーボモータ本体１２を形成している。固定体
１０の下部には１図示しない透孔が形成され、リード線
を通すようにしている。

固定体１０の内周部には、リング状突起１３が一体形成
され、その内周部にはベアリングハウス１４が固定され
、ベアリングハウス１４に装着されたベアリング１５に
よって回転軸１６が回動自在に支持されている。

また固定体１０の上には１円環状の振動吸収体１７が固
定され、該振動吸収体１７の上には当該吸収体１７側の
面に上記第１３図又は第１４図に示したと同じような電
歪素子３を接着した第３図に示すような円環状のリン青
銅等の金属によって形成された弾性振動子１８が固定さ
れている。この弾性振動子１８の内周下面は、上記リン
グ状突起１３の上面に固定されている。

回転軸１６の上部は、上記ケーシング１１の凸部１９の
内周に固定されたベアリングハウス２０装着されたベア
リング２１によって回動自在に支持されている０回転軸
１６には、金属で形成された円板状ロータ２２が固定さ
れ１回転軸１６と一体回動するようになっている。

円板状ロータ２２の外周には、上下に突出する円環状突
起２３が一体形成され１円環状突起２３の下面には厚み
の薄い耐摩耗性に優れた円環状の樹脂２４が固定され、
上記弾性振動子１８と牽擦接触するようになっている６
円板状ロータ２２の上面には、樹脂２５を介して金属円
板２６が固定され、この金属円板２６を板バネ２７が下
方向に押圧付勢し１円板状ロータ２２と弾性振動子１８
が樹脂２４を介して圧接している。

上記弾性振動子１８は、第１図乃至第３図から明らかな
ように円板状の円環体になっているが。

中央部は内外周に比較して厚みの薄い凹部１８ａに形成
され、振動効率を高めるようにしてる。また内周部１８
ｂを比較的厚みを持たせて形成しているのは、当該弾性
振動子１８を固定体１０に堅固に固定できるようにする
ためで、外周部１８ｃを更に厚みのあるものに形成して
いるのは、この部分１８ｃに振動がかかるために強度性
を持たせるため、並びに弾性率を高めて振動効率を上げ
るためである。

また第２図及び第３図に示すように弾性振動子１８の外
周部１８ｃの上記樹脂２４と摺接する面には、多数のス
リット２８を形成している。これは１弾性振動子１８と
樹脂２４とが、摩擦接触することにより生ずる樹脂２４
の摩耗粉を接触面から逃がすためと、振動効率を高める
ためである。

円板状ロータ２２の外周には、第４図に示すようにプラ
スチックマグネット、ゴムマグネット。

あるいは塗布等の手段により着磁できる材質の磁性塗料
等の被着磁層体２９を形成している。

または、第５図に示すように円板状ロータ２２の外周に
磁性体リング３０を固定し、その外周に上記被着磁層体
２９を形成しても良い、なお、この実施例では２円環状
のプラスチックマグネットをロータ２２の外周に貼り着
けて被着磁層体２９を形成している。

円環状の被着磁層体２９の外周には、第４図に示すよう
に周方向に沿ってＮ極、Ｓ極の磁極を交互に微細なピッ
チ（第４図では１図面の便宜上。

Ｎ極、Ｓ極の磁極は比較的大きく描いている）で１例え
ば、２００μｍピッチで交互に微細着磁して上記被着磁
層体２９にロータリ磁気エンコーダの為のロータリ磁気
エンコーダ磁極３１を形成している。

尚、被着磁層体２９に磁気エンコーダ磁極３１を着磁形
成するには、ロータ２２に被着磁層体２９を形成した後
に着磁を行っても良く、あるいは円環状のプラスチック
マグネットを被着磁層体２９として用いる場合には、予
め磁気エンコーダ磁極３１を着磁しておき、これをロー
タ２２の外周に接着等の手段を用いて固定しても良い。

該磁気エンコーダ磁極３１と径方向の微細な空隙を介し
て、上記ケーシング１１の内周に配設された少なくとも
Ａ相、Ｂ相のエンコーダ信号を得ることのできる磁気抵
抗素子３２を対向させている。尚、磁気抵抗素子３２の
上記磁気エンコーダ磁極３１と対向する反対側の背面ｌ
は１図示しない磁性体２例えば、パーマロイが配設され
ていて、外界の磁界からの影響を受けに＜＜シている。

また、この磁気抵抗素子３２の変わりに、ホール素子、
ホールＩＣ，磁気ヘッド等の他の磁気センサを用いても
良いが、磁気エンコーダ磁極３１は、微細なピッチでＮ
極、Ｓ極が交互に形成されているため、Ａ相、Ｂ相の磁
気エンコーダ信号を得るには、２個の磁気センサを互い
に電気角で９０”位相をずらせて配設しなくてはならな
いため５組立調整が厄介になるので、できれば磁気セン
サとしては磁気抵抗素子３２を用いるのが望ましい。特
にこの磁気抵抗素子３２は、一つの磁気センサでありな
がら、Ａ相及びＢ相の磁気エンコーダ信号が得られるの
みならず、磁気抵抗素子３２のパターンの設計仕様によ
ってはＺ相の信号まで得ることができて望ましいものと
なる。したがって、この実施例では、磁気センサとして
、磁気抵抗素子３２を用いている。

上記磁気エンコーダ磁極３１と磁気抵抗素子３２とで、
ロータリ磁気エンコーダ３３を形成している。

第６図は、上記磁気エンコーダ３１と磁気抵抗素子３２
とで構成されるロークリ磁気式エンコーダ３３の説明図
で１円環状の被着磁層体２９の外周には、上記したよう
にＮ極３４Ｎ、Ｓ極３４Ｓの磁極を交互等間隔に微細ピ
ッチで多極着磁した磁気エンコーダ磁極３１を有する被
着磁層体２９のロータと径方向の空隙３５を介して対向
する固定側（上記ケーシング１１）位置に磁気抵抗素子
（ＭＲセンサ）３２を対向配設して形成している。

上記磁気エンコーダ磁ｆ！３１のＮ極３４Ｎ、Ｓ極３４
Ｓそれぞれの磁極幅は、λ（電気角で２πで表される幅
に等しい）幅で着磁されている。

また磁気抵抗素子３２は１例えば強磁性体磁気抵抗効果
素子を用いるとして、先ず磁気エンコーダ３３の原理を
説明するために、磁気抵抗素子３２を構成する強磁性体
薄膜で形成された素線である磁気抵抗エレメント３６に
ついて第７図を用いて説明する。

この磁気抵抗エレメント３６は、数千Ａ単位程度の厚み
でＮｉ−Ｃｏ系の金属薄膜（強磁性金属薄膜）をガラス
等の基板に真空蒸着やエツチング等の手段で形成するこ
とで上記磁気抵抗素子３２を形成できる。

磁気抵抗エレメント３６は、第７図に示すように、これ
に流れる電流Ｉと磁界（磁束）３７との方向が垂直とな
るように配設しておくと、磁束３７は、Ｎ極３４Ｎから
Ｓ極３４Ｓに向かう。

この磁気抵抗エレメント３６は、第８図に示すように磁
界３７内において横方向の磁束３７Ｘによって、抵抗値
の減少をきたす、尚、３７Ｙは。

縦方向の磁束を示す。

このときの磁気抵抗エレメント３６の抵抗の変化率は、
数％で、磁気エンコーダ磁極３１の一磁極の幅をλとし
たとき、λ／４及び３λ／４の位置における時の磁気抵
抗エレメント３６の抵抗値をＲ１抵抗の変化値をΔｒと
すると、磁極（３４Ｎまたは３４Ｓ）と磁気抵抗エレメ
ント３６の位相θ（−磁極幅３４Ｎ、３４Ｓをそれぞれ
電気角で２πとしたときの位相θとする）における抵抗
値Ｒ（θ）は。

Ｒ（θ）＝Ｒ−Δｒ−ｃｏｓθ　　（１）で表すことが
できる。

横方向の磁束（磁界）３７Ｘは１位相θ、磁気抵抗エレ
メント３６及び磁気エンコーダ磁極３１の距離に関係し
、磁気抵抗エレメント３６も、それに応じた抵抗値Ｒを
とる。

尚、磁気抵抗素子３２の場合、ホール素子等の他の磁気
センサと異なり、磁界中心（Ｎ極３４Ｎ、Ｓ極３４Ｓそ
れぞれの中間部のところの磁界状態）では、無磁界（Ｎ
極３４ＮとＳ極３４Ｓの境界部のところの磁界状態）と
同様に出力信号が変化しないという特徴がある。

上記した１本の磁気抵抗エレメント３６を有する磁気抵
抗素子３２によっては、Ａ相及びＢ相の磁気エコーダ信
号を得ることができないので、第９図に示すように４本
の磁気抵抗エレメント３６ａ、３６ｂ、３６ａ’　、３
６ｂ’　をそれぞれ順次に　λ／４だけずらして形成し
、Ａ相及びＢ相の磁気エンコーダ信号を得るようにして
いる。

この磁気抵抗素子３２は２人相の磁気エンコーダ信号を
得るために２つの磁気抵抗エレメント３６ａ、３６ａ’
と、Ｂ相の磁気エンコーダ信号を得るために磁気抵抗エ
レメント３６ｂ。

３６ｂ′を形成したものとなっている。

磁気抵抗エメント３６ａと３６ａ°は、互いに逆位相と
なるように、磁気エンコーダ磁極３１の一磁極（Ｎ極３
４ＮまたはＳ極３４Ｓ）の幅をλ（電気角で２π）とす
るとき、λ／２幅ずらせて形成している。

同様に磁気抵抗エレメント３６ｂと３６ｂ°とは、互い
に逆位相となるように、λ／２幅ずらせて形成している
。

また磁気抵抗エレメント３６ａと３６ｂ、及び３６ａ′
と３６ｂ°とは、互いにλ／４幅ずらして形成されてい
る。

従って、磁気抵抗素子３２は、λ／４ピッチずれて順次
、磁気抵抗エレメント３６ａ、３６ｂ。

３６ａ’　、３６ｂ’を形成している。

このように形成された磁気抵抗素子３２からの磁気エン
コーダ信号を処理する回路としては１例えば第７図に示
すようなものを用いる。

この磁気エンコーダ信号処理回路３８は、抵抗器３９−
１．　　・・・、３９−４により、ブリッジを構成して
抵抗変化を電圧変化に変換し、コンパレータ４０−１．
４０−２により、第７図（ａ）、（ｂ）に示すような９
０°位相が異なる２つの矩形波のエンコーダ信号４１−
１．４１−２を得ることができるようにしている。

この矩形波のエンコーダ信号４１−１．４１−２をカウ
ンタによって計数すれば、ロータリ磁気エンコーダ３３
の回転角を計測できる。

この矩形波のエンコーダ信号４１−１．４１−２は、２
逓倍形回転方向弁別回路４２に加えることで、右回転パ
ルス及び左回転パルスを得て。

このアップ信号またはダウン信号を、アップダウンカウ
ンタ４３に加えることで、現在の回転角を得る。

したがって１本発明の超音波サーボモータ９によると、
上記したように電歪素子３に位相のずれた２つの交流を
同時に印加して、進行性振動波を発生させることによっ
て１円板状ロータ２２を所定方向に回転させることがで
き、該ロータ２２が回転するとこの外周に形成された磁
気エンコーダ磁ｆｉ３１も回転するので、これを磁気抵
抗素子３２で検出すれば１回転角１回転方向９回転速度
等が判別し、フィードバックループして図示しないコン
トローラを介して、電歪素子３への通電をコントロール
することにより、当該超音波サーボモータ９の回転速度
１回転方向９位置決め等をサーボすることができる。

［発明の効果］以上から明らかなように２本発明の超音波サーボモータ
は、従来の超音波モータをほとんど大きくすることなく
、磁気エンコーダを超音波モータと一体型に構成できる
ため、小型高精度のロータリ磁気エンコーダ一体型の超
音波サーボモータを安価且つ容易に量産できる０本発明
では、ロータの外周に磁気エンコーダ磁極を形成し、該
磁極を磁気抵抗素子で検出しているので、超音波サーボ
モータのロータの上下動の振動が発生したとしても、そ
の影響が少ないため狂いもなく、従ってエンコーダ信号
を正確に得ることができる。また磁気抵抗素子からのエ
ンコーダ信号は、電気的な手段によって分解能を非常に
上げることができるので、特に従来の市販されている高
価なレゾルバやエンコーダ等の回転角計測装置を使用す
る必要がないので、サーボモータとして適する超音波サ
ーボモータを得ることができ、その利用分野も格段と広
げることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての超音波サーボモータ
の縦断面図、第２図は同超音波サーボモータの一部切欠
斜視図、第３図は同超音波サーボモータの弾性振動子の
一部切欠斜視図、第４図及び第５図はロータリ磁気エン
コーダを構成するロータリ磁気エンコーダ磁極を形成し
た超音波サーボモータの円板状ロータの斜視図、第６図
はロータリ磁気エンコーダ磁極と磁気抵抗素子で構成さ
れるロータリ磁気エンコーダの概略説明図、第７図乃至
第９図はロータリ磁気エンコーダ磁極と磁気抵抗素子と
の関係説明図、第１０図はロータリ磁気エンコーダ信号
処理回路の説明図、第１１図は同磁気エンコーダ信号処
理回路から得られるエンコーダ信号の波形図、第１２図
は超音波モータの原理の説明図、第１３図は弾性振動子
と電歪素子の分解図、第１４図は電歪素子の別の実施例
の平面図、第１５図は超音波モータの駆動原理の説明図
である。［符号の説明］１・・・可動子、２・・・弾性振動子。３．３ａ、３ｂ・・・電歪素子。４．５．６・・・リード線、７・・・交流電源。８・・・９０°位相器、９・・・超音波サーボモータ、
１０・・・固定体、１１・・・カップ型ケーシング、１
２・・・超音波サーボモータ本体。１３・・・リング状突起、１４・・・ベアリングハウス
、１５・・・ベアリング、１６・・・回転軸、１７・・
・振動吸収体、１８・・・弾性振動子、１９・・・凸部
、２０・・・ベアリングハウス、２１・・・ベアリング
、２２・・・円板状ロータ、２３・・・円環状突起、２
４．２５・・・樹脂、２６・・・金属円板、２７・・・
板バネ。２８・・・スリット、２９・・・被着磁層体。３０・・・磁性体リング、３１・・・ロータリ磁気エン
コーダ磁極、３２・・・磁気抵抗素子。３３・・・ロータリ磁気エンコーダ。３４Ｎ・・・Ｎ極、３４Ｓ・・・Ｓ極。３５・・・空隙、３６．３６ａ、３６ａ’　、３６ｂ、
３６ｂ’　　・・・磁気抵抗エレメント。３７・・・磁界、３７Ｘ・・・横方向の磁束。３７Ｙ・・・縦方向の磁束、３８・・・磁気エンコーダ
信号処理回路。３つ−１・・・、３９−４・・・抵抗器。４０−１．４０−２・・・コンパレータ。４１−１．４１−２・・・エンコーダ信号。４２・・・２逓倍形方向弁別回路、４３・・・アップダ
ウンカウンタ。

Claims

【特許請求の範囲】

１．振動子に進行弾性波を発生させ，これによりロータ
を駆動する超音波モータにおいて，ロータの外周に被着
磁層を形成し，該被着磁層に周方向に沿ってＮ極，Ｓ極
の磁極を交互等間隔に微細ピッチで多極着磁してロータ
リ磁気エンコーダ磁極を形成し，該ロータリ磁気エンコ
ーダ磁極に径方向の空隙を介して少なくともＡ相及びＢ
相の磁気エンコーダ信号が得られるように磁気エンコー
ダ用磁気センサを対向配設してなる，超音波サーボモー
タ。
２．上記磁気エンコーダ磁極を着磁形成するための被着
磁層は，円環状に形成したマグネットであり，このマグ
ネットに上記多極着磁の磁気エンコーダ磁極を径方向配
向に着磁してなる，特許請求の範囲第１項記載の超音波
サーボモータ。
３．上記ロータリ磁気エンコーダ磁極は，ロータの外周
に円環状の磁性体リングを介して設けられた被着磁層に
形成してなる，特許請求の範囲第２項記載の超音波サー
ボモータ。
４．上記超音波サーボモータは，軸方向接触構造である
，特許請求の範囲第２項乃至第３項いずれかに記載の超
音波サーボモータ。
５．上記ロータは，円板状をなし，その外周部は軸方向
に長く伸びた円環状突起を形成しており，この突起の外
周に上記ロータリ磁気エンコーダ磁極を形成した被着磁
層を形成してなる，特許請求の範囲第１項乃至第４項い
ずれかに記載の超音波サーボモータ。
６．上記磁気センサは，少なくともＡ相及びＢ相の磁気
エンコーダ信号を得ることのできる磁気抵抗素子である
，特許請求の範囲第１項乃至第５項いずれかに記載の超
音波サーボモータ。
７．上記磁気センサは，ロータリ磁気エンコーダ磁極と
対向する反対側の背面に磁性体を配設してなる，特許請
求の範囲第１項乃至第６項記載の超音波サーボモータ。