JPH02206373A - 超音波モータ - Google Patents
超音波モータInfo
- Publication number
- JPH02206373A JPH02206373A JP1024987A JP2498789A JPH02206373A JP H02206373 A JPH02206373 A JP H02206373A JP 1024987 A JP1024987 A JP 1024987A JP 2498789 A JP2498789 A JP 2498789A JP H02206373 A JPH02206373 A JP H02206373A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic motor
- ultrasonic
- vibration
- voltage
- stop
- 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.)
- Pending
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- 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
本発明は超音波振動を利用した超音波モータに関するも
のである。
のである。
従来の技術
従来のモータでは、高速応答特性のモータを得るために
、平衡値として必要とする出力以上の出力を有するモー
タを用い、そのモータに制御をかけて高速応答を得るこ
とが一般的である。このことは装置の大型化を招く。半
導体素子の進歩と共に電気機器の小型化が進む中でモー
タもやはり小型化が要求されている。しかし、モータの
構成材料の特性が半導体素子程の進歩が無いため、モー
タが常に装置の最大部品となっている。したがって、小
型化の要求を加工精度の上昇などでカバーしてきた。
、平衡値として必要とする出力以上の出力を有するモー
タを用い、そのモータに制御をかけて高速応答を得るこ
とが一般的である。このことは装置の大型化を招く。半
導体素子の進歩と共に電気機器の小型化が進む中でモー
タもやはり小型化が要求されている。しかし、モータの
構成材料の特性が半導体素子程の進歩が無いため、モー
タが常に装置の最大部品となっている。したがって、小
型化の要求を加工精度の上昇などでカバーしてきた。
これらの欠点を解決するものとして、回転型、及びリニ
ア型超音波モータが注目されている。この超音波モータ
は本質的に従来のモータに比較して高速応答のモータが
可能となる。その理由はモータの応答特性はトルクとモ
ータの慣性モーメントと到達速度で決まるが、いずれの
値を比較しても超音波モータが優れているためである。
ア型超音波モータが注目されている。この超音波モータ
は本質的に従来のモータに比較して高速応答のモータが
可能となる。その理由はモータの応答特性はトルクとモ
ータの慣性モーメントと到達速度で決まるが、いずれの
値を比較しても超音波モータが優れているためである。
発明が解決しようとする課題
しかしながらこのような超音波モータにおいても常に高
速応答とは限らず、従来のモータと同程度の応答性しか
得られない場合が発生するといった欠点があった。
速応答とは限らず、従来のモータと同程度の応答性しか
得られない場合が発生するといった欠点があった。
なお、これらの超音波モータの応答特性を下げる要因の
一つとして振動体く超音波モータのステータ）の応答特
性が挙げられる。ステータに電力の供給を断った時、ス
テータはそれ自身が有している振動エネルギー、言い換
えるなら振動体のＱ値分のエネルギー分だけ応答速度の
劣化をもたらす。具体的には振動の周期の数十倍から数
百倍の時間に相当する。位置周期を３０マイクロ秒とす
るとその値は大きい場合には数十ミリ秒に達して決して
小さい値では無く、いかにしてこの値を小さくするかが
問題となっていた。
一つとして振動体く超音波モータのステータ）の応答特
性が挙げられる。ステータに電力の供給を断った時、ス
テータはそれ自身が有している振動エネルギー、言い換
えるなら振動体のＱ値分のエネルギー分だけ応答速度の
劣化をもたらす。具体的には振動の周期の数十倍から数
百倍の時間に相当する。位置周期を３０マイクロ秒とす
るとその値は大きい場合には数十ミリ秒に達して決して
小さい値では無く、いかにしてこの値を小さくするかが
問題となっていた。
本発明は応答特性、特に停止時の所要時間を短くするこ
とができる超音波モータを提供するものである。
とができる超音波モータを提供するものである。
課題を解決するための手段
上記従来の課題を解決するために本発明は、駆動電圧の
位相を反転した電圧を振動体に印加するものである。
位相を反転した電圧を振動体に印加するものである。
振動体の振動を停止させるために通常振動回路に並列に
シャント抵抗でショートさせるものである。又、本発明
はさらに停止時間を短縮するために、駆動周波数の位相
を反転した電圧を印加することによってより一層短い時
間で振動を停止させるものである。
シャント抵抗でショートさせるものである。又、本発明
はさらに停止時間を短縮するために、駆動周波数の位相
を反転した電圧を印加することによってより一層短い時
間で振動を停止させるものである。
超音波モータでは振動体に進行波を発生させるため、２
つの位相の異なる波を合成して発生させているが、本発
明はその２つの波に対して反転信号を印加しても良いし
、あるいは１つの相のみに反転信号を印加しても良い。
つの位相の異なる波を合成して発生させているが、本発
明はその２つの波に対して反転信号を印加しても良いし
、あるいは１つの相のみに反転信号を印加しても良い。
上記の反転した電圧の印加は必ず印加時間と印加電圧と
の積に最適値があり、必要以上の逆電圧の印加はむしろ
劣化した特性を招くことがある。
の積に最適値があり、必要以上の逆電圧の印加はむしろ
劣化した特性を招くことがある。
最適値を容易に決定するためには振動体の振動の検出を
常に行いそれに応じて電圧をコントロールすることによ
ってより一層短時間での停止が可能となる。
常に行いそれに応じて電圧をコントロールすることによ
ってより一層短時間での停止が可能となる。
作用
本発明は回転型、及びリニア型超音波モータをより高速
に応答させるため、モータの停止時の立ち下がり特性を
改善するための超音波モータの駆動電圧並びに位相を改
善することによって、停止時の停止特性を改善すること
が可能となる。
に応答させるため、モータの停止時の立ち下がり特性を
改善するための超音波モータの駆動電圧並びに位相を改
善することによって、停止時の停止特性を改善すること
が可能となる。
実施例
第１図に位相反転回路を用いて回転型、及びリニア型超
音波モータに逆電圧を印加した時の応答特性を示す。こ
の場合には位相反転の駆動時間並びに電圧は回路でコン
トロールした。
音波モータに逆電圧を印加した時の応答特性を示す。こ
の場合には位相反転の駆動時間並びに電圧は回路でコン
トロールした。
第２図に回転型超音波モータ停止時の振動減衰の様子を
示す。超音波モータの減衰特性要因の１つはロータの慣
性力であり、もう１つはステータ撮動の瞬時慣性力を合
成した慣性力で第１図〜第２図の減衰時間が決まる。第
１図〜第２図の実施例では駆動周波数として４０ｋｌｌ
ｚを用いたため撮動の１周期は２５マイクロ秒となる。
示す。超音波モータの減衰特性要因の１つはロータの慣
性力であり、もう１つはステータ撮動の瞬時慣性力を合
成した慣性力で第１図〜第２図の減衰時間が決まる。第
１図〜第２図の実施例では駆動周波数として４０ｋｌｌ
ｚを用いたため撮動の１周期は２５マイクロ秒となる。
超音波モータは２５マイクロ秒の数十倍振動を続ける。
その間に超音波モータは運動を続けて初期の停止位置と
は異なった場所で停止する。超音波モータの高速応答に
はこの値が問題となる。
は異なった場所で停止する。超音波モータの高速応答に
はこの値が問題となる。
第３図は位相反転した電圧を停止時に印加するための回
路のブロック図を示す。さらに第４図に圧電体の一部あ
るいは超音波モータの振動電流検出回路より振動を検出
して、その信号を最小にするための回路を示す。さらに
第５図にスイッチング回路で停止と同時に超音波モータ
を最適抵抗に接続してステータの振動をダンピングさせ
る回路図を示す。
路のブロック図を示す。さらに第４図に圧電体の一部あ
るいは超音波モータの振動電流検出回路より振動を検出
して、その信号を最小にするための回路を示す。さらに
第５図にスイッチング回路で停止と同時に超音波モータ
を最適抵抗に接続してステータの振動をダンピングさせ
る回路図を示す。
第６図に本発明の回転型、及びリニア型超音波モータの
応答特性の一例を示す。
応答特性の一例を示す。
第６図から明らかなように本実施例では、立ち上り、立
ち下がりともに１ミリ秒以下の高速応答が可能となった
。
ち下がりともに１ミリ秒以下の高速応答が可能となった
。
発明の効果
本発明は回転型、及びリニア型超音波モータをより高速
に停止させ、応答特性を向上させるもので、従来数ミリ
秒の停止時間がかかっていたが、本発明による超音波モ
ータの停止時間はそれを１０分の１程度に減少させるこ
とが可能となった。
に停止させ、応答特性を向上させるもので、従来数ミリ
秒の停止時間がかかっていたが、本発明による超音波モ
ータの停止時間はそれを１０分の１程度に減少させるこ
とが可能となった。
第１図は超音波モータ停止時の振動応答速度特性図、第
２図は他の超音波モータの応答特性図、第３図は位相反
転回路のブロック図、第４図は超音波モータのステータ
の振動信号を検出して振動を最小にするための回路のブ
ロック図、第５図はシャント抵抗を挿入した場合の回路
図、第６図は本発明の超音波モータ及び回路の停止時の
立ち上り、立ち下がり特性図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 ２０／″ｓｅｃ Ｈ２ 駈動儂彬 Ａ加電表渣彬
２図は他の超音波モータの応答特性図、第３図は位相反
転回路のブロック図、第４図は超音波モータのステータ
の振動信号を検出して振動を最小にするための回路のブ
ロック図、第５図はシャント抵抗を挿入した場合の回路
図、第６図は本発明の超音波モータ及び回路の停止時の
立ち上り、立ち下がり特性図である。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第 図 ２０／″ｓｅｃ Ｈ２ 駈動儂彬 Ａ加電表渣彬
Claims (5)
- （１）超音波振動を駆動力源とする超音波モータにおい
て、超音波モータの停止の際、駆動電圧の位相を反転し
た電圧を振動体に印加して停止する超音波モータ。 - （２）超音波振動を駆動力源とする超音波モータにおい
て、超音波モータの停止の際、駆動体であるステータに
駆動用の圧電体に抵抗を接続して停止する超音波モータ
。 - （３）印加電圧を停止指令と同時に位相反転させた電圧
を印加する回路を設けた請求項１又は２に記載の超音波
モータ。 - （４）逆電圧の印加時間を超音波モータの振動の立ち下
がりの時間に印かする様にした超音波モータの停止回路
を有する請求項１又は２に記載の超音モータ。 - （５）振動体の振動を検出して振動がゼロとなるように
位相及び電圧を制御する超音波モータの停止回路を有す
る請求項１，２，３のいずれかに記載の超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024987A JPH02206373A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 超音波モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1024987A JPH02206373A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 超音波モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02206373A true JPH02206373A (ja) | 1990-08-16 |
Family
ID=12153332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1024987A Pending JPH02206373A (ja) | 1989-02-03 | 1989-02-03 | 超音波モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02206373A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436521A (en) * | 1992-06-12 | 1995-07-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type actuator apparatus |
| US7061156B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-06-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vibration type actuator |
| US7154208B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-12-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vibration type actuator |
| JP2009089517A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Olympus Corp | 超音波モータの駆動装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116980A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-04 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 表面波モ−タ−の駆動装置 |
| JPS63209478A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-08-31 | Hitachi Maxell Ltd | 超音波駆動装置の制御方法 |
-
1989
- 1989-02-03 JP JP1024987A patent/JPH02206373A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61116980A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-06-04 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | 表面波モ−タ−の駆動装置 |
| JPS63209478A (ja) * | 1987-02-26 | 1988-08-31 | Hitachi Maxell Ltd | 超音波駆動装置の制御方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5436521A (en) * | 1992-06-12 | 1995-07-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Vibration type actuator apparatus |
| US7061156B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-06-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vibration type actuator |
| US7154208B2 (en) | 2001-06-01 | 2006-12-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Control apparatus for vibration type actuator |
| JP2009089517A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Olympus Corp | 超音波モータの駆動装置 |
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