JPH04145877A - 多軸制御モータ - Google Patents
多軸制御モータInfo
- Publication number
- JPH04145877A JPH04145877A JP2265696A JP26569690A JPH04145877A JP H04145877 A JPH04145877 A JP H04145877A JP 2265696 A JP2265696 A JP 2265696A JP 26569690 A JP26569690 A JP 26569690A JP H04145877 A JPH04145877 A JP H04145877A
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- Japan
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- stators
- waves
- ball
- stator
- rotary ball
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- 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］
この発明は、超音波モータ、特に球面体のロータリーボ
ールを多軸方向に自在に回転できる多軸制御モータに関
する。
ールを多軸方向に自在に回転できる多軸制御モータに関
する。
［従来の技術］
超音波モータには、リング状の金属ステータに複数の電
極群を有する圧電素子を貼り付け、このステータの表面
にロータを圧接させた構造のものがある。この超音波モ
ータを駆動するには、圧電素子の電極群に位相の異なる
高周波電圧を印加して、ステータの表面に進行波を生じ
させ、ステータに圧接したロータを摩擦力で回転させて
いる。
極群を有する圧電素子を貼り付け、このステータの表面
にロータを圧接させた構造のものがある。この超音波モ
ータを駆動するには、圧電素子の電極群に位相の異なる
高周波電圧を印加して、ステータの表面に進行波を生じ
させ、ステータに圧接したロータを摩擦力で回転させて
いる。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記超音波モータでは一つの軸方向の回
転しか出力できないので、任意の軸方向で回転させたり
、出力軸で円錐面を描くように回転させるには、複数の
モータを利用する必要がある。かかる場合、装置自体が
大きくなり、これら装置の小型化は困難であった。
転しか出力できないので、任意の軸方向で回転させたり
、出力軸で円錐面を描くように回転させるには、複数の
モータを利用する必要がある。かかる場合、装置自体が
大きくなり、これら装置の小型化は困難であった。
この発明は、これらの問題を解決するために成されたも
のであり、１つのモータ装置で複数の軸方向に出力が可
能な多軸制御モータを提供することを目的とする。
のであり、１つのモータ装置で複数の軸方向に出力が可
能な多軸制御モータを提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
多軸制御モータは、出力軸を球体に形成したロタリーボ
ールの球面上の複数の箇所に、裏側に圧電素子を貼り付
けたリング形状のステータの表面を接触し、各ステータ
の圧電素子に高周波電圧を発生する駆動装置に接続し、
各ステータの表面に進行波又は定在波を生じさせて、ロ
ータリーボールを任意方向の軸で回転できるようにした
ものである。
ールの球面上の複数の箇所に、裏側に圧電素子を貼り付
けたリング形状のステータの表面を接触し、各ステータ
の圧電素子に高周波電圧を発生する駆動装置に接続し、
各ステータの表面に進行波又は定在波を生じさせて、ロ
ータリーボールを任意方向の軸で回転できるようにした
ものである。
又、多軸制御モータには、少なくとも３個のステータの
表面をロータリーボールの球面上に接触させ、各ステー
タを互いに対向しないように設けると良い。
表面をロータリーボールの球面上に接触させ、各ステー
タを互いに対向しないように設けると良い。
［作用］
上記の多軸制御モータでは、ロータリーボールを回転さ
せるステータの表面に進行波を生じさせるとともに、残
りのステータの表面には定在波を生じさせ、余分な摩擦
力をロータリーボールの球面上に伝達させないようにし
ている。
せるステータの表面に進行波を生じさせるとともに、残
りのステータの表面には定在波を生じさせ、余分な摩擦
力をロータリーボールの球面上に伝達させないようにし
ている。
このように各ステータの表面に生じる進行波及び定在波
は、コンピュータによって制御すれば、ロータリーボー
ルを任意な軸方向で回転させることができる。
は、コンピュータによって制御すれば、ロータリーボー
ルを任意な軸方向で回転させることができる。
［実施例］
以下、この発明に係る多軸制御モータの一実施例を説明
する。
する。
多軸制御モータは、球面体のロータリーボールｌを多軸
方向に自在に回転できる構造にしたもので、主に出力軸
２を球体に設けたロータリーボールｌと、このロータリ
ーボールｌの球面上の複数箇所に、複数のステータ３の
表面を接触可能にした構造になっている。
方向に自在に回転できる構造にしたもので、主に出力軸
２を球体に設けたロータリーボールｌと、このロータリ
ーボールｌの球面上の複数箇所に、複数のステータ３の
表面を接触可能にした構造になっている。
ロータリーボールｌが収納されるケーシング４は、横断
面が六角形をした形状の箱で、上面だけが開口した構造
になっている。ケーシング４の内側面で、直角に交差す
る線上の相対向する４個面及び底面の中心部には、それ
ぞれ円盤状の皿バネ５が取り付けられ、各皿バネ５の上
面に球面対応した湾曲リングのステータ３が固定されて
いる。
面が六角形をした形状の箱で、上面だけが開口した構造
になっている。ケーシング４の内側面で、直角に交差す
る線上の相対向する４個面及び底面の中心部には、それ
ぞれ円盤状の皿バネ５が取り付けられ、各皿バネ５の上
面に球面対応した湾曲リングのステータ３が固定されて
いる。
各ステータ３には、その裏側面に複数の電極群を有する
圧電素子６が貼り付けられ、これら圧電素子６には、図
を省略した駆動装置が接続され、高周波電圧を印加でき
るようになっている。
圧電素子６が貼り付けられ、これら圧電素子６には、図
を省略した駆動装置が接続され、高周波電圧を印加でき
るようになっている。
ロータリーボールｌは、各ステータ３の表面に接触する
ようにケーシング４に納められ、皿バネ５の弾性力で適
度に圧接され、固定できるようになっている。この場合
、ケーシング４の上面開口からロータリーボールｌの出
力軸２が突出した状態にされ、ロータリーボールｌの出
力軸２は立体角９０°の範囲で自在に回転できる。
ようにケーシング４に納められ、皿バネ５の弾性力で適
度に圧接され、固定できるようになっている。この場合
、ケーシング４の上面開口からロータリーボールｌの出
力軸２が突出した状態にされ、ロータリーボールｌの出
力軸２は立体角９０°の範囲で自在に回転できる。
次に、多軸モータの駆動について説明する。
駆動装置によって各ステータ３の圧電素子６に９０°位
相差の２種の高周波電圧が印加されると、各ステータ３
の表面には、進行波が生じ、１種類の高周波電圧を印加
することにより定在波の表面波が生じる。ロータリーボ
ールｌがステータ３から進行波を受けると、進行波の生
じる方向に摩擦回転力が発生し、ステータ３から定在波
を受けると、波頭部がロータリーボールｌを浮上さぜる
のでステータ３との接触面で摩擦力が発生しな（なる。
相差の２種の高周波電圧が印加されると、各ステータ３
の表面には、進行波が生じ、１種類の高周波電圧を印加
することにより定在波の表面波が生じる。ロータリーボ
ールｌがステータ３から進行波を受けると、進行波の生
じる方向に摩擦回転力が発生し、ステータ３から定在波
を受けると、波頭部がロータリーボールｌを浮上さぜる
のでステータ３との接触面で摩擦力が発生しな（なる。
従って、ロータリーボールｌの回転する軸方向を制御す
るには、コンピュータを利用して各ステータ３に生じる
表面波を調整することによって可能となる。この場合、
軸回転に必要なステータ３の表面には進行波を生じさせ
、不要なステータ３の表面には定在波を・生じさせるよ
うにする。例えば、相対向する２つのステータ３にのみ
進行波を生じさせれば、それら２つのステータ３を結ぶ
線の回りに回転し、さらに底部のステータ３にも進行波
を生じさせれば水平方向の回転軸を傾斜させることがで
きる。
るには、コンピュータを利用して各ステータ３に生じる
表面波を調整することによって可能となる。この場合、
軸回転に必要なステータ３の表面には進行波を生じさせ
、不要なステータ３の表面には定在波を・生じさせるよ
うにする。例えば、相対向する２つのステータ３にのみ
進行波を生じさせれば、それら２つのステータ３を結ぶ
線の回りに回転し、さらに底部のステータ３にも進行波
を生じさせれば水平方向の回転軸を傾斜させることがで
きる。
尚、この実施例ではステータ３の個数や、ケシング４の
形状等を具体的に示したがこれに限定するものではない
。例えば、ケーシング４にステータ３を３個対向しない
ように設け、各ステータ３の表面をロータリーボール１
の球面上に接触させ、これらをケーシング４に保持でき
る構造にすれば、ロータリーボールｌを任意の方向で、
軸回転させることができる。
形状等を具体的に示したがこれに限定するものではない
。例えば、ケーシング４にステータ３を３個対向しない
ように設け、各ステータ３の表面をロータリーボール１
の球面上に接触させ、これらをケーシング４に保持でき
る構造にすれば、ロータリーボールｌを任意の方向で、
軸回転させることができる。
［発明の効果］
この発明の多軸制御モータでは、回転する出力部が球体
のロータリーボールになっているので、ロータリーボー
ルの球面上には、ステータを複数取り付けることができ
る。このため、各ステータの表面に生じる表面波を、進
行波又は定在波に切り替え制御することで、モータを任
意な軸方向で回転させることができる。従って、任意な
軸方向の出力を得るため複数のモータを使用していた従
来装置よりも小型化が図れ、ロボット等に応用すれば、
単独の駆動源で精密で複雑な動作を可能にできる。
のロータリーボールになっているので、ロータリーボー
ルの球面上には、ステータを複数取り付けることができ
る。このため、各ステータの表面に生じる表面波を、進
行波又は定在波に切り替え制御することで、モータを任
意な軸方向で回転させることができる。従って、任意な
軸方向の出力を得るため複数のモータを使用していた従
来装置よりも小型化が図れ、ロボット等に応用すれば、
単独の駆動源で精密で複雑な動作を可能にできる。
第１図はこの発明の多軸制御モータの一実施例を示す縦
断面図、第２図は同実施例を示す正面図、第３図は同実
施例を示す横断面図である。 ｌ：ロータリーボール ２：出力軸
断面図、第２図は同実施例を示す正面図、第３図は同実
施例を示す横断面図である。 ｌ：ロータリーボール ２：出力軸
Claims (2)
- （１）出力軸を球体に形成したロータリーボールの球面
上の複数の箇所に、裏側に圧電素子を貼り付けたリング
形状のステータの表面を接触し、各ステータの圧電素子
に高周波電圧を発生する駆動装置に接続し、各ステータ
の表面に進行波又は定在波を生じさせて、ロータリーボ
ールを任意方向の軸で回転できるようにしたことを特徴
とする多軸制御モータ。 - （２）請求項１記載の多軸制御モータにおいて、少なく
とも３個のステータの表面をロータリーボールの球面上
に接触させ、各ステータを互いに対向しないように設け
たことを特徴する多軸制御モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265696A JPH04145877A (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 多軸制御モータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2265696A JPH04145877A (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 多軸制御モータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145877A true JPH04145877A (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=17420742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2265696A Pending JPH04145877A (ja) | 1990-10-03 | 1990-10-03 | 多軸制御モータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04145877A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08237971A (ja) * | 1994-06-28 | 1996-09-13 | Nanomotion Ltd | マイクロモータ |
| US5682076A (en) * | 1993-08-03 | 1997-10-28 | Nanomotion Ltd. | Ceramic disc-drive actuator |
| US5714833A (en) * | 1993-08-03 | 1998-02-03 | Nanomotion Ltd. | Ceramic motor |
| US6064140A (en) * | 1993-07-09 | 2000-05-16 | Nanomotion Ltd | Ceramic motor |
| KR100291952B1 (ko) * | 1999-03-10 | 2001-06-01 | 윤덕용 | 관성마찰에 의한 다축 회전장치 |
| JP2003070272A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-07 | Toyama Shigeki | 球面超音波モータ、及び、それに適した磁化球 |
| JP2008245455A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Toshiba Corp | 駆動機構 |
| CN108377107A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 三自由度球型定子超声电机定子基体及其激励方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62141978A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-25 | Olympus Optical Co Ltd | 多軸型圧電モ−タ |
-
1990
- 1990-10-03 JP JP2265696A patent/JPH04145877A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62141978A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-25 | Olympus Optical Co Ltd | 多軸型圧電モ−タ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7832947B2 (en) | 2007-03-28 | 2010-11-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Driving mechanism |
| CN108377107A (zh) * | 2018-04-12 | 2018-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 三自由度球型定子超声电机定子基体及其激励方法 |
| CN108377107B (zh) * | 2018-04-12 | 2019-06-11 | 哈尔滨工业大学 | 三自由度球型定子超声电机定子基体及其激励方法 |
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