JPS6333865B2

JPS6333865B2 -

Info

Publication number: JPS6333865B2
Application number: JP60046915A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Hotsuta
Original assignee: J Morita Manufaturing Corp
Current assignee: J Morita Manufaturing Corp
Priority date: 1985-03-08
Filing date: 1985-03-08
Publication date: 1988-07-07
Also published as: JPS6211442A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、歯科用マイクロモータの正逆転反復
制御装置の改良に関する。

ここに、本発明は、ストレートハンドピース、
コントラアングルハンドピース等を含む歯科用ハ
ンドピースを用いて、根管拡大施術の際に必要と
する切削工具の正逆転反復駆動を可能にするため
に好適に使用されるものである。

従来の技術本発明の先行技術例としては、特開昭57−
180951号が存在する。

すなわち、特開昭57−180951号に開示されたも
のは、マイクロモータの正逆転装置をパルス発生
装置によつて構成したものであるが、その基本的
原理はパルス発生装置の発生するパルス信号のデ
ユーテイ比を変換させたり、パルス信号の繰り返
し同期を可変させることによつて、正転と逆転の
割合や、正逆転を含む回転速度を可変できるよう
に構成したものである。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上記の先行技術においては、マ
イクロモータの正逆転駆動をオープンループによ
る駆動時間制御を通じて行つているために、負荷
の大小によつて回転角度（以下では、ツイスト角
度という）が変動した場合に十分な補償ができな
い。すなわち、一般にモータの回転速度は負荷が
大きくなるにつれてダウンするので、ツイスト角
度をマイクロモータの駆動時間制御によつておこ
なう先行技術においては、このような場合の補償
は困難であり、予め見込量を設定して補償する以
外に方法がなく、正確な制御は期待できず、歯科
の施術にトラブル（例えば、負荷が小さくなると
マイクロモータの回転速度が上昇して切削量を必
要以上に多くしたり、あるいは負荷が大きくなる
とマイクロモータの回転速度が低下して切削量を
少なくして施術を時間のかかるものにしている）
を生じている。

従つて、本発明は叙上の欠点を解決することを
技術的課題としている。

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、本発明では負荷の
大小変動に影響されずにツイスト角度を一定に制
御できる構成としている。

すなわち、本発明は、(a)マイクロモータの回転
軸の回転角度位置を検出する回転位置検出手段、
(b)この検出手段からの回転位置検出信号と、ツイ
スト角度設定信号とを比較して、両信号が一致し
た時に一致検出信号を出力する一致判定手段、(c)
この一致判定手段からの一致検出信号を受ける毎
に正、逆転指令信号を交互に出力する正逆転設定
手段、(d)この正逆転設定手段からの正、逆転指令
信号を受けて、マイクロモータを正、逆転駆動す
るマイクロモータ駆動手段とを含んで成ることを
特徴としている。

発明の作用本発明によれば、マイクロモータの駆動時間を
制御する方法を採らずに、ツイスト角度設定信号
がマイクロモータの実際の回転角度を表す回転位
置検出信号と比較されて、両者が一致するまでマ
イクロモータの正、逆転駆動を維持する構成とな
つているので、負荷の大小によりツイスト角度が
変動することはなく、正確なツイスト角度制御が
可能となる。

発明の効果本発明は、以上のような構成であるから、マイ
クロモータを、ツイスト角度設定信号によつて設
定された角度まで必ず正逆転反復回転でき、この
ため負荷の大小に応じてツイスト角度を補償する
ことが不要となるので、正確なツイスト角度制御
が可能となり、切削量の変動がなく、施術をやり
やすいものにできる利点がある。

発明の実施例以下、添付図とともに、本発明の一実施例を説
明する。

第１図に、本発明の構成を示す系統図を示す。
図において、１は回転位置検出手段、２は一致判
定手段、３は正逆転設定手段、４はマイクロモー
タ駆動手段、５はマイクロモータを示している。

本発明においては、回転位置検出手段１の構成
により例えば、２つの制御形態が実施可能であ
る。

第一のものは、回転位置検出手段１が、マイク
ロモータの回転角度位置に応じたアナログ信号を
出力するものである場合に適用され、回転位置検
出手段としては、ホール素子、磁気抵抗素子を利
用したセンサ手段が採用される。

また、第二のものは、回転位置検出手段１が、
マイクロモータの回転角度位置に応じた数のパル
ス信号を出力するものである場合に適用され、例
えばロータリエンコーダが代表的なセンサ手段と
して採用される。

第一の制御形態を適用した場合における本発明
のハード構成例を第２図に示し、その動作原理を
第３図に示したタイミングチヤートに示す。

回転位置検出手段１からは、マイクロモータの
回転角度位置に応じた正弦波信号が回転位置検出
信号Φとして出力されており、一方のツイスト角
度設定信号V_REFは、マイクロモータ５のツイスト
角度に応じたレベルを有している。

ここに、ツイスト角度設定信号V_REFによつて設
定されるツイスト角度Ωは、 Ω＝180−2θ〔deg〕として求められる（ただ
し、Φ＝Φ_nsinθである）ツイスト角度設定信号V_REFは、０〜180度の範
囲で設定可能であり、図例の実施例では、その設
定すべきツイスト角度Ωを大きくするに連れて
V_REFのレベルが漸小するようにしてある。

一致判定手段２は、上記両者の信号レベルを比
較するコンパレータ２１をもつて構成されてお
り、回転位置検出信号Φがツイスト角度設定信号
V_REFのレベルを越えた時に、一致検出信号（パル
ス信号）を出力する。なお、２２はツイスト角度
設定信号V_REFを入力するゲンイ１のバツフアアン
プであり、６はコンパレータ２１の「Ｌ」出力を
０にクランプするクランプダイオードである。

正逆転設定手段３は、1/2分周回路３１をもつ
てされており、上記した一致検出信号を受けるご
とにその出力を反転させ、正逆転指令信号を出力
する。

また、モータ駆動手段４は、正逆転指令信号を
受ける毎に、マイクロモータ５の回転方向を設定
しており、マイクロモータ５は上記ツイスト角度
設定信号V_REFに応じたツイスト角度内で正、逆回
転を反復する。

第二の制御形態を適用した場合における本発明
のハード構成例を第４図に示し、その動作原理を
第５図に示したタイミングチヤートに示す。

回転位置検出手段１からは、マイクロモータの
回転位置に応じたパルス信号が発生されている。
このような手段は、公知のロータリエンコーダを
用いれば容易に構成でき、ツイスト角度設定信号
V_REFは例えば、Ｐ／Ｎ×180〔度〕（ここにＮはモ
ータが180度回転する時に出力されるパルス数、
Ｐはツイスト角度を規定するパルスのカウント値
を意味する）として規定することが可能である。

また、一致判定手段２は、カウンタ回路２０に
よつて構成されており、そのカウンタ回路２０に
設定されたパルス数Ｐをカウントする毎に反転信
号を出力する構成としてある。

このようなカウンタ回路２０を用いる場合に
は、カウンタ回路２０の反転出力をそのまま正逆
転指令信号として利用できるので、正逆転設定手
段３を省略できる利点がある。

また、モータ駆動手段４は、正逆転指令信号を
受ける毎に、マイクロモータ５の回転方向を規定
しており、これによつてマイクロモータ５は正、
逆方向の駆動を交互に維持する。

本発明においては、マイクロモータ５としては
直流ブラシレスマイクロモータが有益であるが、
DCマイクロモータ、ACマイクロモータなどの通
常のものも採用可能なことはいうまでもない。

以上の実施例によつて理解されるように、本発
明では、フイードバツク制御形態をとつており、
マイクロモータはツイスト角度設定信号によつて
規定される角度分まで回転されない限りは、正、
逆いずれかの方向の回転を継続する構成であるか
ら、負荷が増大、減少してマイクロモータの回転
速度が低下、上昇した場合においても、マイクロ
モータのツイスト角度が正確に制御されることに
なる。

しかして、このような本発明を歯科の施術に使
用するにあたつては、ツイスト角度は、切削工具
の形状に応じて最適な値が選ばれる。第６図に、
上記実施例において正逆転設定手段によつて形成
される正逆転指令信号とツイスト角度の関係を示
すが、ツイスト角度をΩ₀〜Ω₂のように増大させ
た場合は正逆転指令信号は比例的に増大すること
が分かる。

また、以上の実施例は、本発明の原理を説明す
るにすぎず、実際の実施にあたつては種々の変更
態様をもつて本発明が実施されることはいうまで
もない。例えば、正、逆転のツイスト角度を個別
に規定するような構成にすることは望ましく、そ
の場合の一例としては、例えば、一致判定手段を
正、逆転に応じて個別に設け、ツイスト角度設定
信号を個別に設定できるような構成にすればよ
い。このような実施例では、螺子溝の進退作用を
利用して切削工具を前進、後進させることも可能
となるので、歯科における施術の便宜を図るには
極めて利便である。第７図、第８図は左右のツイ
スト角度Ω，Ω′を異ならせて切削工具を前進、
後退させる場合に使用される正、逆転指令信号の
一例を示す波形図である。

また、上記した実施例では、マイクロモータの
回転速度制御手段については、何等説明されてい
ないが、上記正逆転回指令信号によつて直接マイ
クロモータを駆動する構成を採用してもよい。し
かし、上記装置とは別に回転速度制御手段を設け
ることは望ましく、この場合には正逆転指令信号
とは別にマイクロモータの回転速度を任意の値に
可変制御できる利点がある。

第９図は、この場合における制御部の系統図を
示しており、７はマイクロモータ５の速度検出手
段、９は速度設定手段であり、マイクロモータ５
の速度制御は、速度検出手段７の速度検出信号と
速度設定手段９の設定信号を誤差増幅器８で比較
するフイードバツク制御により実施されているこ
とが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を説明する制御系統図、第２
図は第一の制御態様を適用した場合におけるハー
ド構成例図、第３図はその動作を説明するタイミ
ングチヤート、第４図は第二の制御態様を適用し
た場合におけるハード構成例図、第５図はその動
作を説明するタイミングチヤート、第６図ａ〜ｃ
はいずれもツイスト角度と正逆転指令信号の関係
を示す波形図、第７図、第８図は切削工具を前
進、後退させる場合に形成される正逆転指令信号
の波形図、第９図は、速度制御手段を加えて構成
された本発明の制御系統図を示す。１……回転位置検出手段、２……一致判定手
段、３……正逆転設定手段、４……マイクロモー
タ駆動手段。

Claims

【特許請求の範囲】１歯科用マイクロモータの正逆転反復制御装置
であつて、 (a) マイクロモータの回転軸の回転角度位置に応
じた回転位置検出信号を出力する回転位置検出
手段と、 (b) この検出手段からの回転位置検出信号と、ツ
イスト角度設定信号とを比較して、両信号が一
致した時に一致検出信号を出力する一致判定手
段と、 (c) この一致判定手段からの一致検出信号を受け
る毎に正、逆転指令信号を交互に出力する正逆
転設定手段と、 (d) この正逆転設定手段からの正、逆転指令信号
を受けて、マイクロモータを正、逆転駆動する
マイクロモータ駆動手段とを含んで成る歯科用
マイクロモータの正逆転反復制御装置。２回転位置検出手段が、マイクロモータの回転
角度位置に応じたアナログ信号を回転位置検出信
号として出力するものである特許請求の範囲第１
項記載の歯科用マイクロモータの正逆転反復制御
装置。３回転位置検出手段が、マイクロモータの回転
角度位置に応じた数のパルス信号を回転位置検出
信号として出力するものである特許請求の範囲第
１項記載の歯科用マイクロモータ正逆転反復制御
装置。