JPH0574436B2

JPH0574436B2 -

Info

Publication number: JPH0574436B2
Application number: JP61069533A
Authority: JP
Inventors: Takeyoshi Nonaka; Toshiro Sekine
Original assignee: Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1986-03-26
Filing date: 1986-03-26
Publication date: 1993-10-18
Also published as: JPS62225279A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は圧電駆動型振動機用制御装置に関す
る。

〔従来の技術及びその問題点〕

最近、圧電素子に交流電圧を印加することによ
り得られる該圧電素子の伸縮を加振源とする各種
の圧電素子駆動型の振動機が開発されている。例
えば、振動フイーダについて述べると、トラフと
ベースとを結合する板ばねの両面に圧電素子が張
着されており、これに交流電圧を印加すると、こ
れら圧電素子の伸縮により板ばねがたわんでトラ
フが振動する。すなわち圧電素子が加振源とな
り、その周波数は交流電源の周波数であるが、こ
の振動フイーダはトラフの質量、板ばねのばね常
数などから成る２質量系の振動系を構成し、これ
らにより固有振動数もしくは共振周波数が決定さ
れる。そして通常はこの固有振動数またはこれに
近い振動数の加振力でトラフが加振される。すな
わち、一般には駆動電源として商用電源が用いら
れるが、振動フイーダはその固有振動数が商用電
源の周波数に一致するように、またはこれに近く
なるように設計される。これによりトラフに所定
の振巾を得るための加振力の大きさを最小に、ま
たはこれに近くすることができる。従つて、加振
部である圧電素子に印加する交流電圧の大きさを
小さくすることができて、消費電力を少なくする
ことができる。

然るに、トラフに何ら移送材料を供給しない、
すなわち無負荷が、負荷が非常に小さい場合には
問題はないが、負荷がある程度大きくなると加振
力が一定であるにも拘らず、トラフの振巾が小さ
くなる。これは移送材料を含む被加振体の重量が
増加したことゝ、これによる固有振動数の変動と
の相乗作用によるものであるが、従来は、これに
対処するためにこの固有振動数の変動分を見込ん
で、無負荷時における固有振動数を定めていた。
然るに、負荷が一定であれば、ほゞ目的は達成さ
れるが、負荷が変動すれば、これに応じて固有振
動数も振巾も変動する。従つて、固有振動数でト
ラフを振動させることによるメリツトは失われる
ばかりか、所定の作用が得られなくなる。

また、振動フイーダの設計段階において、その
固有周波数を使用する交流電源の周波数に一致さ
せること及び振巾を所定の値にすることは、種々
の設計上の制約が加わり、それだけ設計を困難に
する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上述の点に鑑みてなされ、簡単な設計
で共振で駆動される圧電素子駆動型の振動機を製
造することができ、かつ最小の消費電力で常に一
定の振巾を得ることのできる圧電素子駆動型振動
機用制御装置を提供することを目的とする。この
目的は本発明によれば、被加振体と基台とを板ば
ねにより結合し、該板ばねに圧電素子を貼着し、
該圧電素子に交流電圧を印加することにより得ら
れる該圧電素子の伸縮力を加振源とする圧電素子
駆動型振動機用制御装置において、前記圧電素子
に前記交流電圧を印加する為の第１電極及びこれ
と間〓をおいて、第２電極を前記圧電素子に取り
付け、該第２電極を振動検出回路に接続し、該振
動検出回路の出力を、前記被加振体の振動と加振
力との位相差を検出する位相検出手段と前記振動
機の固有振動数またはこれに近い振動数における
前記振動と前記加振力との位相差と、前記位相検
出手段の出力とを比較する第１比較手段と前記被
加振体の振動の振幅と、所定の振幅とを比較する
第２比較手段とを具備する制御回路に供給し、該
制御回路の出力としての前記交流電圧は、前記第
１比較手段の出力に基づいて前記加振力の周波数
を前記固有振動数またはこれに近い振動数に一致
する様に制御され、かつ前記第２比較手段の出力
に基づいて前記加振力の大きさを、前記被加振体
の振動の振幅が前記所定の振幅に一致する様に制
御されていることを特徴とする圧電素子駆動型振
動機用制御装置によつて達成される。

〔作用〕

圧電素子には制御回路により共振周波数の交流
電圧が印加され、被加振体は常に共振状態で振動
する。また所定の振巾で振動するように交流電圧
が制御される。

振動機を一定の周波数の交流電圧に対し共振状
態で振動するように設計しなくてもよいので、そ
の設計、製造が容易である。コスト低下が可能と
なる。また、圧電素子の伸縮力を駆動源としてい
るので、その駆動部は、従来の駆動部、たとえば
電磁石駆動部に対して非常に簡素化され、また全
重量を少なくしている。更に、本発明によれば、
第１電極及びこれと間〓において第２電極を貼着
しており、第１電極には上述の制御された交流電
圧を印加することにより、振動機は常に共振状態
で一定の振巾で振動するのであるが、この振動を
検出するのに、同圧電素子に貼着させた第２電極
から被加振体の振動を検出する様にしているの
で、従来の振動検出手段に比べてその構造が簡単
であり、また、単にこの第２電極にリード線を接
続するだけで、制御回路に接続することができる
ので、製造が非常に簡単であり、コストを大巾に
低下させることができる。

〔実施例〕

まず、本実施例に適用される振動機としての振
動フイーダについて第１図及び第２図を参照して
説明する。

第１図において直線的な移送路を有するトラフ
１はベース２と傾斜配設された前後一対の圧電素
子駆動板ばねアセンブリー４ａ，４ｂによつて結
合されている。ベース２は防振ゴム３，３によつ
て床上に支持されている。

圧電素子駆動板ばねアセンブリ４ａ，４ｂは同
様に構成されるので代表的に一方４ａについての
み説明すると、主板ばね７の両面には板状の圧電
素子８ａ，８ｂが貼着されており、これら素子８
ａ，８ｂの表面には電極層９ａ，９ｂが蒸着され
ている。一方の電極層９ｂにはスリツトＳを設け
て振巾検出様電極面１０が形成されている。

主板ばね７は第２図に示すように上下端部にボ
ルト挿通用孔１２を有し、これにボルトを挿通さ
せて下端部はベース２と一体的な取付部６に固定
される。上端部は補助板ばね１１にボルトとナツ
トにより固定される。補助板ばね１１の上端部は
ボルトによりトラフ１と一体的な取付部５に固定
される。

本実施例に適用される振動フイーダは以上のよ
うに構成されるのであるが、第１電極としての電
極層９ａ，９ｂは図示する如く制御交流電源２０
と電気的に接続される。また第２電極としての振
巾検出用電極面１０と主板ばね７とから振巾検出
用端子ａ，ｂが導出している。

作用においては、公知の如く、交流電圧が電極
層９ａ，９ｂに印加されることにより、圧電素子
８ａ，８ｂが伸縮し、これにより主板ばね７及び
補助板ばね１１が曲げ運動を行なつてトラフ１は
矢印Ｃで示す方向に振動する。なお、補助板ばね
１１によりトラフ振巾を増大させることができ、
圧電素子８ａ，８ｂに有害なねじれを防止するこ
とができる。

トラフ１の振巾と圧電素子８ｂの電極面１０に
対応する位置の振巾との間には一定の関係がある
ので、この部分の圧電素子８ｂの歪みによる発生
電位からトラフ１の振巾を検出することができ
る。すなわち出力端子ａ，ｂ間の出力電圧からト
ラフ１の振巾を検出することができる。

第３図は実施例の制御装置のブロツク回路図を
示すが、本実施例による制御装置は主として商用
交流電源１４に接続される交流→直流変換器１５
と、商用交流電源１４と同期して働らき、交流→
直流変換器１５の直流出力レベルを制御するパル
スを発生するゲート回路１６と、交流→直流交換
器１５の直流出力を交流に交換するための直流→
交流変換器１７と、振動フイーダＦのトラフ１の
振動すなわち振巾を検出するための振巾検出回路
１８と、直流→交流変換器１７の交流出力と振巾
検出回路１８の出力との位相差を検出するための
位相検出器１９と、この位相検出器１９の出力
と、設定された位相とを比較するための比較器１
２０と、この比較器１２０の出力を受けて、PI
制御を行ないこの大きさに応じた電圧を発生する
PI（Proportional Integral）制御器２１と、この
PI制御器２１の出力を受けて、この大きさに応
じた周波数のパルスを発生するＶ−Ｅ変換器２２
と、このＶ−Ｆ変換器２２の出力パルスを後に詳
述する直流→交流変換器１７内の４個のトランジ
スタに分配するためのパルス分配器２３と、振巾
検出回路１８の出力と設定された振巾とを比較す
るための比較器２４と、この比較器２４の出力を
受けてPI制御を行ない、この大きさに応じた電
圧を発生するPI制御器２５とから成つている。

PI制御器２５の出力はゲート回路１６に供給
され、交流→直流交換器１５に対するゲートパル
スの位相を制御する。従つて、直流→交流変換器
１７からは振巾検出回路１８の出力と、位相検出
器１９の出力とに応じて制御された大きさと周波
数の交流電圧が得られ、これが振動フイーダＦの
圧電素子８ａ，８ｂに供給される。この交流の周
波数で、かつこの交流の大きさに応じた大きさの
加振力を圧電素子８ａ，８ｂが発生する。

次に上述の交流→直流変換器１５及び直流→交
流変換器１７の詳細について第４図を参照して説
明する。

交流→直流交換器１５において、ダイオード
D₁，D₂及びサイリスタSCR₁，SCR₂によつてブ
リツヂ回路が構成され、これに商用交流電源１４
が接続される。サイリスタSCR₁，SCR₂のゲート
電極にはダイオードD₃，D₄を介してゲート信号
供給端子Ｇから、第３図のゲート回路１６のゲー
トパルスが供給される。このゲートパルスによつ
てサイリスタSCR₁，SCR₂の通電角が制御された
整流出力がブリツジ回路から得られ、ダイオード
D₉、リアクトルＬ及びコンデンサC₁から成る平
滑回路で平滑された直流出力として、第３図では
図示しなかつた保護回路３０を介して、直流→交
流変換器１７に供給される。

直流→交流変換器１７においては、トランジス
タTR₂とTR₅とが一方の対をなし、トランジスタ
TR₃とTR₄とが他方の対をなす。また、各トラン
ジスタTR₂〜TR₅と並列にそれぞれ過電圧吸収用
のダイオードD₅〜D₈が接続される。トランジス
タTR₂とTR₄との接続点及びダイオードD₅とD₇
との接続点は圧電素子８ａ，８ｂの一方の電極面
に接続され、トランジスタTR₃TR₅との接続点及
びダイオードD₆とD₈との接続点は圧電素子８ａ，
８ｂの他方の電極面もしくは板ばね７に接続され
る。トランジスタTR₂〜TR₅のベース電極B₂〜
B₅には第３図におけるパルス分配器２３から矩
形波状のパルスがベース信号として供給される
が、一方の対のトランジスタTR₂，TR₅のベース
電極B₂，B₅と、他方の対のトランジスタTR₃，
TR₄のベース電極B₃，B₄とには交互にベース信
号が供給される。従つて、一方の対のトランジス
タTR₂，TR₅が導通状態であるときは、他方の対
のトランジスタTR₃，TR₄は非導通状態にあり、
また一方の対のトランジスタTR₂，TR₅が非導通
状態にあるときは、他方の対のトランジスタ
TR₃，TR₄は導通状態にある。

保護回路３０は線路に巻回された検出コイル３
５、抵抗ＲとトランジスタTR₁との直列回路から
成り、検出コイル３５により過電流が検出された
場合には、図示しない遮断回路により、交流→直
流変換器１５におけるゲート信号供給端子Ｇへの
ゲートパルスは遮断され、直流→交流変換器１７
におけるトランジスタTR₂〜TR₅のベース電極
B₂〜B₅へのベース信号は遮断される。また、こ
れと同時に、トランジスタTR₁のベース電極B₁
にベース信号が供給され、トランジスタTR₁は導
通状態となつて、交流→直流変換器１５における
コンデンサC₁に蓄えられている電荷は抵抗Ｒを
介して放電される。これによつて、上述の各回路
素子が過電流から保護される。なおコンデンサ
C₁の両電極間の電圧を検出するようにし、過電
圧を検出したときに、上述のような保護作用をさ
せるようにしてもよい。

本実施例のゲート回路１６はまた次のように構
成されている。すなわち、図示しないが、この装
置の起動ボタンを押すと、ゲート回路１６にスタ
ート指令信号が与えられ、これによりゲート回路
１６からは第５図Ｂに示すようなゲートパルスが
発生するように構成されている。第５図Ａ〜Ｄに
おいては、起動直後の各部の信号の時間的変化が
示されているが、第５図Ａに示す商用交流電源１
４の交流の瞬時値が零のときを基準としてゲート
パルスの位相θが、θ＝180°−k₁t（但しｔは時
間、k₁は常数）のように変化するように構成さて
いる。すなわち、第５図Ｃに示すように、整流波
形（サイリスタSCR₁，SCR₂、ダイオードD₁，
D₂によつて構成されるブリツジ回路の出力）が
θn＞θn＋１＞…とθが変化するのであるが、こ
のθが所定の値αになるまで、k₁の割合で減少す
るように構成されている。この所定の値αは比較
器２４に設定される振巾の値によつて決定され
る。また図示しないが、この装置の停止ボタンを
押すと、ゲート回路１６にストツプ指令が与えら
れ、これによりゲーパルスの位相が180°になるま
でθ＝α＋k₁tと変化するようにゲート回路１６
が構成される。

上述の常数k₁は次のような点を考慮して定めら
れる。すなわち一般に振動機にある周波数の加振
力を与えると、この振動系の粘性係数や固有振動
数の高さに応じて起動時及び停止時には第６図Ａ
に示すような過渡状態で振動する。従つて起動直
後及び停止直後には振巾が非常に大きく、やがて
定常値もしくは零になるが、このような過渡状態
が振動機の所望の作用に悪影響を及ぼすことがあ
る。本実施例ではこの点に鑑みて、第６図Ｂで示
すようになめらかに振動機が起動し、停止するよ
うに常数k₁が定められている。

第５図Ｂに示すようなゲートパルスにより、交
流→直流変換器１５におけるブリツヂ回路からは
第５図Ｃに示すような整流出力が得られ、これは
平滑回路により平滑されて、交流→直流交換器１
５からは第５図Ｄに示すような直流電圧が得られ
る。この直流電圧はゲートパルスの位相θがαに
なると共に定常値Ｅになるのであるが、Ｅ≒k₂α
（k₂は常数）であり、Ｅの高さによつてトラフ１
の振巾が一義的に定まるので、結局αによつてト
ラフ１の振巾が定まることになる。

次に比較器１２０に設定される位相値について
説明する。

圧電素子８ａ，８ｂが発生する加振力と、これ
を受けて振動するトラフ１の振巾との間の位相差
δは振動工学上、一般に次のような関係式で表わ
される。

tanδ＝2γλ／１−λ² 上式においてγは振動系の粘性抵抗係数であ
り、λ＝ｆ／fo＝加振力の周波数／振動系の共振周波数
である。従つてｆ＝fo、すなわちλ＝１のときが、共振状態で
あり、このときには上式からδ＝‖／〜／２となる。またλ→０ではδ→０であり、λ→∞ではδ→‖〜で
ある。従つて、δはｆの増加の共に０→‖／〜／２→‖
〜と変化するが、この変化の様子は粘性抵抗係数γ
によつて異なり、γ＝０のときにはｆ＝foでδは
ステツプ的に０から‖〜となる。然しながら実際に
は粘性抵抗係数γは零ではあり得ないので、共振
状態ではδ＝‖／〜／２となる。然しながら、本実施例では制御の安定性から‖／〜／２よりわずかに小さい値が比較器１０に推定される。

なお、直流→交流変換器１７の交流出力が圧電
素子８ａ，８ｂに印加され、この伸縮力が加振力
となるのであるが、交流出力と加振力の位相は同
一である。

本発明の実施例による制御装置は以上のように
構成されるが、次にこの作用について説明する。

今、図示しない起動ボタンを押すと、スタート
指令信号がゲート回路１６に供給され、第５図Ｂ
に示すようなゲート信号が交流→直流変換器１５
のサイリスタSCR₁，SCR₂のゲート電極に供給さ
れる。これによりそのブリツジ回路から第５図Ｃ
に示すような整流出力が得られ、これは平滑回路
により平滑されて第５図Ｄに示すような出力が交
流→直流変換器１５から得られ、これは直流→交
流変換器１７に供給される。

他方、このときの位相検出器１９の出力と設定
位相値との差に応じて変動する周波数のパルスが
パルス分配器２３から直流→交流変換器１７にお
けるトランジスタTR₂，TR₅のベース電極B₂，
B₅とTR₃，TR₄のベース電極B₃，B₄と交互に供
給される。今、このパルスが一方の対のトランジ
スタTR₂，TR₅のベース電極B₂，B₅に供給され
たとすると、これらトランジスタTR₂，TR₅は導
通状態となり、圧電素子８ａ，８ｂの一方の電極
面が正電位となる。次に他方の対のトランジスタ
TR₃，TR₄のベース電極B₃，B₄にパルスが供給
されると、これらトランジスタR₃，TR₄は導通
状態となり、圧電素子８ａ，８ｂの他方の電極面
が正電位となる。このように、交流→直流変換器
１５の直流出力のレベルに応じた大きさの交流出
力が圧電素子８ａ，８ｂに印加されることになり
トラフ１を加振する。

起動時には第５図Ｄで示されるような立上り特
性の直流出力が直流→交流変換器１７に供給され
るので、第６図Ｂに示すようにトラフ１は極めて
安定に起動する。交流→直流変換器１５の直流出
力はやがて設定振巾に対応するレベルＥに達する
のであるが、もし起動と同時にこのレベルの直流
が直流→交流変換器１７に供給されると、トラフ
１は第６図Ａに示すような過渡状態で振動を開始
し、その作用に悪影響を及ぼす。

位相検出器１９からは直流→交流変換器１７の
交流出力と振巾検出回路１８の出力との間の位相
差を検出する出力が発生し、これが比較器１２０
で設定位相値（本実施例で‖／〜／２よりわずかに小さい値）と比較され、これらの差が零になるように
PI制御器２１で制御された周波数のパルスがパ
ルス分配器２３から直流→交流変換器１７に供給
される。従つて、トラフ１は共振周波数に非常に
近い振動数で振動するように制御される。

他方、振巾検出回路１８の出力は設定振巾値と
比較器２４で比較され、これらの差が零になるよ
うにPI制御器２５で制御された位相のゲート信
号が交流→直流変換器１５に供給され、これによ
りこの変換器１５からは設定振巾値に対応するレ
ベルの直流出力が得られる。従つてトラフ１は所
望の振巾値で振動することになる。

以上のようにして定常状態では共振周波数に
ほゞ等しい周波数で、かつ所望の振巾でトラフ１
は振動しているが、今このトラフ１に移送材料、
例えば砂をトラフ１の右端部上方に設けられた図
示しないホツパーから供給したとする。砂はトラ
フ１の振動により移送力を受けて図において左方
へと移送され、トラフ左端から排出されるのであ
るが、このように負荷を受けると、トラフ１の振
巾は小さくなろうとし移送材料を含む振動系の共
振周波数は低下する。然るに本実施例によれば、
トラフ１の振巾は振巾検出回路１８で検出され、
設定振巾値と比較器２４で比較され、常にこの設
定振巾値となるように交流→直流変換器１５が直
流出力を発するので、負荷状態においても所望の
振巾値で振動する。また共振周波数は負荷と共に
低下するが、直ちにこのときの加振力、すなわ
ち、変換器１の交流出力と振巾（もしくは、振
動。この意味から振巾検出回路１８は振動検出回
路とも言える）との位相差が検出され、これが比
較器２０で設定位相値と比較され、この位相値と
なるように直流→交流変換器１７の交流出力の周
波数が制御されるので、振動数は無負荷時より減
少するが、やはり共振状態は保持される。

トラフ１の振動を停止すべく、図示しない停止
ボタンを押すと、ストツプ指令信号がゲート回路
１６に供給される。これにより、強制的にゲート
信号の位相θは180°になるまでθ＝α＋k₁t（但し
αは無負荷時の定常状態における値）の式に従つ
て変化する。従つて、ゲート信号は第５図Ｂで示
す変化とは逆方向に変化し、交流→直流変換器１
５におけるブリツヂ回路の整流出力も第５図Ｃに
示す変化とは逆方向に変化する。これにより交流
→直流変換器１５の直流出力は第５図Ｄに示す変
化とは逆方向に変化し、零に近づく。従つて、第
６図Ｂに示すように静かに停止する。もし、この
ような立下り特性を与えずに、直流出力のレベル
をＥから直接零にすると、トラフ１は第６図Ａに
示すように過渡振動を行なうことになる。

もしトラフ１の運転中に、または起動時に何ら
かの理由で過大な電流が流れた場合には、保護回
路３０における検出コイル３５によりこれが検出
されて、トランジスタTR₁のベース電極B₁にベ
ース信号が供給され、トランジスタTR₁は導通状
態になる。これにより、コンデンサC₁の電荷は
抵抗Ｒを介して放電されると共に、サイリスタ
SCR₁，SCR₂のゲート電極へのゲート信号は遮断
され、トランジスタTR₂〜R₅のベース電極B₂〜
B₅へのベース信号は遮断される。これにより、
各回路素子は保護される。以上、実施例について
説明したが種々の変形が可能である。

例えば、圧電素子駆動型振動フイーダとして第
１図及び第２図に示すものに代えて、第７図及び
第８図に示すものが適用されてもよい。

第７図及び第８図において、トラフ１′はベー
ス２′と駆動板ばねアセンブリ２０a′，２０b′に
よつて結合されているが、アセンブリ２０a′，２
０b′は同一の構成であるので一方２０a′について
のみ説明する。

すなわち、本変形例ではアセンブリ２０a′に用
いられる板ばね１０′は１枚だけであつて第１図
及び第２図の例のように補助用板ばねは不用であ
る。板ばね１０′の上端部はブロツク８′にボルト
２１′により固定され、その下端部はボルト２
２′によりベース２′に固定される。板ばね１０′
の両端部近くの両面にはそれぞれ板状の圧電素子
１１a′，１１b′及び１２a′，１２b′が貼着されて
おり、図示せずともそれらの外面には電極面が形
成され、これら及び板ばね１０′は図示するよう
に電気的に上述の制御交流電源２０と接続されて
いる。圧電素子１１a′，１１b′，１２a′，１２
b′の電極面は同電位とされるが、伸縮変位（が
伸、が縮）は板ばね１０′の上下及び表裏で逆
となるように圧電素子１１a′，１１b′，１２a′，
１２b′の極性が定められている。従つて、これら
の電極面に交流電圧が印加されると板ばね１０′
の中央部に関し、上方の圧電素子１１a′，１１
b′を貼着させている板ばね部分と下方の圧電素子
１２a′，１２b′を貼着させている板ばね部分とは
逆方向に変位する。

また第８図に示すように板ばね１０′の中央部
の両縁には切欠き１０a′，１０b′が形成され、こ
れにより板ばね１０′のばね常数を小としている。
１３はボルト２１，２２を通す孔である。

以上のような振動フイーダも上述の制御装置に
より常に共振状態で、かつ所定の振巾で駆動され
ることができる。なお、第７図の構成においても
圧電素子１１a′，１１b′又は１２a′，１２b′の一
部を第１図に示すように振巾検出素子用として用
いてよい。

また以上の実施例では振動フイーダを説明した
が、これに代え、他の圧電素子駆動型振動機、例
えばらせん状のトラツクを有する振動パーツフイ
ーダや振動スパイラルエレベータにも本発明が適
用可能である。

また制御装置の回路も図示のものに限られるこ
とはないことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明の圧電素子駆動型振動
機用制御装置によれば、振動機を常に共振状態で
しかも所定の振巾で駆動することができ、消費電
力の軽減、振動機の利用範囲を拡大することがで
きる。また圧電素子駆動型であるので、駆動部の
構造が簡素化され、全体の重量を小としコストダ
ウンを図ることができる。被加振体の振動を検出
するのにこの被加振体と基台とを結合している板
ばねの表面に貼着された圧電素子に取り付けら
れ、相互に間隔を置いた第１電極及び第２電極の
内、後者の方から振動を検出する様にしているの
で、振動検出手段の取り付けが極めて容易であ
り、かつ、常に正確に被加振体の振動を検出させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の制御装置が適用される
振動フイーダの側面図、第２図は同要部の正面図
第３図は本発明の実施例による制御装置のブロツ
ク回路図、第４図は第３図における交流→直流変
換器、直流→交流変換器及びこれらと関連する部
分の詳細な回路図、第５図は第３図におけるゲー
ト回路の作用を説明するためのグラフ、及び第６
図は実施例の作用を説明するためのグラフ、第７
図は本実施例に適用される圧電素子駆動型振動フ
イーダの変形例を示す側面図及び第８図は同要部
の正面図である。なお図において、８ａ，８ｂ，１１a′，１１
b′，１２a′，１２b′……圧電素子、１８……振巾
検出回路、１９……位相検出器、１２０，２４…
…比較器。

Claims

【特許請求の範囲】

１被加振体と基台とを板ばねにより結合し、該
板ばねに圧電素子を貼着し、該圧電素子に交流電
圧を印加することにより得られる該圧電素子の伸
縮力を加振源とする圧電素子駆動型振動機用制御
装置において、前記圧電素子に前記交流電圧を印
加する為の第１電極及びこれと間〓をおいて、第
２電極を前記圧電素子に取り付け、該第２電極を
振動検出回路に接続し、該振動検出回路の出力
を、前記被加振体の振動と加振力との位相差を検
出する位相検出手段と前記振動機の固有振動数ま
たはこれに近い振動数における前記振動と前記加
振力との位相差と、前記位相検出手段の出力とを
比較する第１比較手段と前記被加振体の振動の振
幅と、所定の振幅とを比較する第２比較手段とを
具備する制御回路に供給し、該制御回路の出力と
しての前記交流電圧は、前記第１比較手段の出力
に基づいて前記加振力の周波数を前記固有振動数
またはこれに近い振動数に一致する様に制御さ
れ、かつ前記第２比較手段の出力に基づいて前記
加振力の大きさを、前記被加振体の振動の振幅が
前記所定の振幅に一致する様に制御されているこ
とを特徴とする圧電素子駆動型振動機用制御装
置。