JPH0847269A

JPH0847269A - 超音波モータの駆動方法

Info

Publication number: JPH0847269A
Application number: JP6176849A
Authority: JP
Inventors: Takashi Nojima; 貴志野島; Masanori Sumihara; 正則住原; Tetsuo Ootsuchi; 哲郎大土; Takahiro Nishikura; 孝弘西倉; Osamu Kawasaki; 修川崎; Katsu Takeda; 克武田; Katsumi Imada; 勝巳今田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】超音波モータの間欠動作時において、異音、
振動を発生することなく安定に効率良く駆動する超音波
モータの駆動方法を提供する。【構成】４２は間欠の周期に応じて発振する発振器、
４３は速度設定値４４により発振器４２の出力パルスの
デューティ比を変調するパルス幅変調器、４５はパルス
幅変調器の出力に応じてＯＮ、ＯＦＦするアナログスイ
ッチ、４７はアナログスイッチ４５のＯＮ状態の時には
所定の電圧値を維持し、ＯＦＦ時には抵抗４６とともに
定める時定数に応じて出力電圧値を低下させるコンデン
サである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電体により励振され
た弾性振動を駆動力とする超音波モータ、詳しくは超音
波モータの駆動方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、圧電セラッミク等の圧電体及び、
金属等の弾性基板により構成された振動体を交流電圧で
駆動して弾性振動を励振し、これを駆動力とする超音波
モータが注目されている。

【０００３】以下に図面を参照しながら従来の超音波モ
ータについて説明する。図３は、従来の超音波モータの
縦断面図であり、弾性基板１の一面に、圧電体２を貼り
合わせて振動体３を構成している。また弾性基板１の他
方の面には、突起体１ａが設置されている。

【０００４】４は弾性体、５は耐摩耗性材料よりなる摩
擦材であり、互いに貼り合わせて移動体６を構成してい
る。

【０００５】７は、移動体６の回転力を外部に伝達する
出力伝達軸であり、移動体６の回転力を安定に効率よく
出力伝達軸７に伝達するために突起部７ａが設けられて
おり、出力伝達部７ｂより外部に回転力を取り出す。

【０００６】８は、出力伝達軸７の異常振動等を吸収補
正し、移動体６の回転力を安定に効率よく出力伝達軸７
に伝えるために設置された摩擦係数の大きな弾性部材で
ある。

【０００７】９は、振動体３の振動を阻害することなく
振動体３を支持する支持部材、１０はベアリング、１１
は皿バネである。

【０００８】１２は、加圧力調整手段であり、移動体６
は、摩擦材５を介して振動体３に皿バネ１１により加圧
接触させられている。

【０００９】１３は、超音波モータを支持するベース部
である。ベアリング１０はこのベース部１３に設置され
ており、出力伝達軸７の位置規制を行っている。

【００１０】図４は、上記超音波モータにおける圧電体
２の電極構造の一例を示しており、振動体３の周方向に
４波の曲げ振動を励振するように構成している。

【００１１】同図において、Ａ₀、Ｂ₀は、それぞれ振動
体３上に励振される進行波の２分の１の波長相当の小領
域からなる駆動電極である。Ｃ₀は、振動体３上に励振
される進行波の４分の１の波長相当、Ｄ₀は励振される
進行波の４分の３の波長相当の長さの電極である。

【００１２】従って、Ａ₀の駆動電極とＢ₀の駆動電極と
は互いに、位置的に振動体３上に励振される進行波の４
分の１波長（＝９０度）の位相差を持つ。また、駆動電
極Ａ ₀、Ｂ₀内の隣合う２分の１の波長相当の各小電極部
は、厚みの方向に交互に反対方向に分極されている。

【００１３】圧電体２の弾性基板１との接着面は、図４
に示された面と反対側の面であり、電極は全面電極であ
る。使用時には斜線で示したように、Ａ₀の駆動電極と
Ｂ₀の駆動電極を構成する小領域は、それぞれ短絡して
用いられる。

【００１４】この駆動電極Ａ₀、Ｂ₀に式１、式２で表さ
れる様な時間的位相が９０度異なる電圧Ｖ₁、及びＶ₂を
それぞれ印加すれば、振動体３には式３で表される円周
方向に進行する曲げ振動の進行波が励振される。

【００１５】Ｖ₁=Ｖ₀×ｓｉｎ(ωｔ) ・・・式１Ｖ₂=Ｖ₀×ｃｏｓ(ωｔ) ・・・式２ ξ=ξ₀×{ｃｏｓ(ωｔ)×ｃｏｓ(ｋｘ)＋ｓｉｎ(ωｔ)×ｓｉｎ(ｋｔ)} =ξ₀ｃｏｓ(ωｔ−ｋｘ)・・・式３ただし、Ｖ₀は印加電圧の振幅値、ωは印加電圧の角周
波数、ｔは時間、ξは曲げ振動の振幅値、ξ₀は曲げ振
動の振幅の最大値、ｋは波数、ｘは位置を示す。

【００１６】図５は、動作状態を説明する説明図であ
る。同図において、振動体３に曲げ振動の進行波を励振
することによって、振動体３の表面の点は、長軸ｗ、短
軸ｕの楕円運動をし、振動体３に加圧して設置された移
動体６は摩擦材５を介して、振動体３の表面の任意の点
が描く楕円の頂点Ａ近傍で接触し、摩擦力により振動体
３上に励振されている進行波の進行方向とは逆方向に式
４で表される速度ｖで運動する。

【００１７】ｖ=ω×ｗ・・・式４図６は振動体３の駆動端子からみた等価回路であり、電
気的容量Ｃ_e１４、電気系−機械系変換トランス（変換
係数Ｎ）１５、機械的弾性定数Ｃ_m１６、質量Ｌ_m１７、
機械的損失Ｒ_m１８とで表される。

【００１８】圧電体２に電圧Ｖを印加すると、その周波
数、絶対値に応じた総電流ｉ１９が流れる。この総電流
ｉ１９は、圧電体２の電気的容量Ｃ_e１４に流れる電流
である電気腕電流ｉ_e２０と、電気系−機械系変換トラ
ンス１５に流れる電流である機械腕電流ｉ_m２１とから
なる。

【００１９】この機械腕電流ｉ_m２１が、電気系−機械
系変換トランス１５により式５で表される変位速度ｖ_d
に変換される。

【００２０】ｖ_d=ｄξ／ｄｔ・・・式５従って、総電流ｉ１９、或いは機械腕電流ｉ_m２１によ
って、変位ξを求めることができる。

【００２１】式４と式５より移動体６の回転速度は、振
動体３の曲げ振動の振幅の瞬時値に比例し、曲げ振動の
振幅の瞬時値は振動体３を構成する圧電体２を流れる機
械腕電流ｉ_m２１に比例する。

【００２２】故に、圧電体２を流れる機械腕電流ｉ_m２
１を検出することにより、超音波モータの回転速度情報
として利用することができる。

【００２３】図７は、従来の超音波モータの駆動回路で
ある。電圧制御発振器２２から、超音波モータの回転時
の目標回転速度に対応する周波数を有する図８のＥの様
なパルス信号が発生され、ＡＮＤ素子２３の一方の入力
端子に加えられる。

【００２４】また、パルス幅変調器２４は、速度設定値
２５の値に応じて発振器２６より供給されるパルスの幅
を変調して図８のＦの様なパルス信号を生成し、ＡＮＤ
素子２３の他方の入力端子に加える。

【００２５】この結果、ＡＮＤ素子２３の出力信号は図
８のＧの様になり、２分割され一方は９０度移相器２７
を介して電力増幅器２８に加えられ電力増幅される。ま
た他方は直接、電力増幅器２９に加えられ電力増幅され
る。

【００２６】さらに、電力増幅器２８から発せられた信
号は、コイル３０を通って圧電体２上の２組の駆動電極
の一方の駆動電極３１に印加されるとともに、この駆動
電極３１下の圧電体２の静電容量と等価な静電容量を有
するコンデンサ３２に印加される。

【００２７】同様に電力増幅器２９から発せられた信号
は、コイル３３を通って圧電体２上の２組の駆動電極の
他方の駆動電極３４に印加されるとともに、この駆動電
極３４下の圧電体２と等価な静電容量を有するコンデン
サ３５に印加される。

【００２８】このとき、振動体３上には周方向に進行す
る曲げ振動が励振され、摩擦材５と振動体３の突起体１
ａの間に作用する摩擦力により、移動体６が曲げ振動の
進行波の進行方向と逆向きに駆動される。

【００２９】また、圧電体２には、前述したように、駆
動電圧の周波数とその絶対値に応じた総電流ｉ１９が流
れ、この総電流ｉ１９は抵抗３６により電圧信号に変換
され減算器３７の一方の入力端子に印加される。

【００３０】また、コンデンサ３２とコンデンサ３５に
も、それぞれ印加電圧の絶対値及びその周波数に応じた
圧電体２上の２組の駆動電極を流れる電気腕電流ｉ_e２
０と等価な電流が流れ、それぞれを加え合わせたものが
抵抗３８により電圧信号に変換され減算器３７の他方の
入力端子に入力される。

【００３１】従って減算器３７の出力は、圧電体２を流
れる総電流ｉ１９から圧電体２を流れる電気腕電流ｉ_e
２０を差し引いた電流に比例した電圧信号、すなわち２
組の駆動電極を流れる総機械腕電流に比例した電圧信号
であり、前述したようにこれは超音波モータの移動体の
回転速度に比例したものである。

【００３２】この後、減算器３７の出力は整流器３９に
より直流電圧に変換された後、差動増幅器４０に入力さ
れる。差動増幅器４０の他方の入力端子には、ＯＮ時速
度設定値４１が接続されており、差動増幅器４０は整流
器３９よりの入力とＯＮ時速度設定値４１を比較して目
標回転速度に対する誤差訂正量を算出し、電圧制御発振
器２２に訂正動作をかける。

【００３３】この様に、間欠駆動のＯＮ時には、ＯＮ時
速度設定値４１に応じた回転速度で超音波モータを回転
させ、またＯＮ時間はパルス幅変調器２４の出力パルス
幅で決まり、この幅は速度設定値２５の電圧値による。
ＯＮ時の回転速度をＶ_ON、パルス幅変調器２４の出力パ
ルスのデューティ比をＤ_Pとすると回転速度Ｖは式６の
様になる。

【００３４】Ｖ＝Ｖ_ON×Ｄ_P・・・式６

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図９に見
られるように、超音波モータの駆動周波数と回転数の関
係には、駆動周波数の掃引する方向によりヒステリシス
が存在し、安定に超音波モータを起動し且つ効率よく駆
動するためには、必ず起動時には振動体の共振周波数よ
りも高い周波数から超音波モータの駆動周波数を掃引す
る必要がある。

【００３６】しかしながら、図７の超音波モータの駆動
回路では、超音波モータの間欠駆動の回転開始時に、必
ずしも振動体の共振周波数より高い側から駆動周波数を
掃引する型になっていないため安定に起動し、効率良く
駆動することが困難であった。

【００３７】また超音波モータの間欠駆動の回転停止時
には、ＯＮ時の回転状態から瞬時に駆動信号の供給が停
止されるために振動体は停止状態となるが、移動体は慣
性により回転状態を持続しようとし、振動体と移動体の
間に滑りが生じ、この結果、可聴雑音、不要振動が生
じ、静粛に超音波モータを駆動することが困難であると
いう課題を有していた。

【００３８】加えて、超音波モータは応答特性が優れて
いるために、超音波モータの従来の間欠駆動動作のよう
に、移動体の起動・停止の少なくても一方を瞬時に行う
と、例え移動体の質量が小さくても大きな回転エネルギ
ーの発生と停止を繰り返すことになり、大きな振動を生
じるとともに、静粛に超音波モータを駆動することが困
難であるという課題もを有していた。

【００３９】本発明は、上記課題を解決するものであ
り、超音波モータの振動体のヒステリシス領域を回避し
て間欠駆動時に安定に起動し、且つ効率良く駆動すると
ともに、起動・停止の動作時定数を効率良く制御するこ
とにより、可聴雑音、不要振動を発生すること無く静粛
に超音波モータを駆動することが可能である超音波モー
タの駆動方法を提供するものである。

【００４０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の駆動方法は、制御電圧で発振周波数が制御で
きる電圧制御発振器と、超音波モータの状態が駆動可能
領域内で駆動されているか駆動可能領域外となっている
かを判断するコンパレータと、駆動可能領域内外の判断
基準である電圧値と、速度誤差信号よりコンパレータ出
力を減算して超音波モータの振動体の共振周波数より十
分高い周波数に駆動周波数を移行させる減算器と、間欠
駆動の周波数で発振する発振器と、速度設定値により発
振器の出力パルスのデューティ比を変調するパルス幅変
調器と、パルス幅変調器の出力により速度フィードバッ
ク信号をＯＮ、ＯＦＦするアナログスイッチと、アナロ
グスイッチのＯＮ時には即座に充電され、アナログスイ
ッチがＯＦＦすると電圧値がその時定数に応じて徐々に
低下するよう設定された抵抗とコンデンサよりなる。

【００４１】

【作用】本発明の駆動方法では、駆動開始時においては
超音波モータよりフィードバックされる速度信号は駆動
可能領域外を示す小信号であり、これにより必ずコンパ
レータはハイレベルとなる。

【００４２】この結果、電圧制御発振器にフィードバッ
クされる電圧信号は、電圧制御発振器の発振周波数が振
動体の共振周波数より十分高い周波数である様な小さい
ものであり、これにより超音波モータの起動時には駆動
周波数は必ず振動体の共振周波数より高い側から掃引さ
れる。

【００４３】また、駆動停止時にはアナログスイッチの
インピーダンスが無限大となり、抵抗、コンデンサへの
電荷の供給が停止され、コンデンサに蓄えられている電
荷が抵抗、コンデンサにより決まる時定数に応じて徐々
に放電される。

【００４４】これにより電圧制御発振器に伝達される電
圧値も徐々に低下し、電圧制御発振器の発振周波数は徐
々に高くなり、この結果超音波モータは徐々に回転速度
を低下させ停止状態となるため、移動体の慣性による滑
りを防止することができ、可聴雑音、振動の発生を防ぐ
ことが可能である。

【００４５】これらの動作を繰り返すことにより安定に
効率良く超音波モータを起動し、停止時には可聴雑音、
不要振動を発生させることなく超音波モータを駆動する
ことが可能な超音波モータの駆動方法を提供することが
できる。

【００４６】

【実施例】以下に本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。

【００４７】図１は、本発明の実施例の１つである超音
波モータを間欠動作させる駆動回路のブロック図であ
る。

【００４８】発振器４２の出力は、パルス幅変調器４３
のクロック入力端子に接続されており、速度設定値４４
は、パルス幅変調器４３の制御端子に接続されている。
パルス幅変調器４３の出力はアナログスイッチ４５の制
御端子に接続されている。アナログスイッチ４５の出力
は、抵抗４６とコンデンサ４７の並列回路ので終端され
ている。

【００４９】そして、抵抗４６とコンデンサ４７の並列
回路には、電圧制御発振器４８の制御端子が接続されて
いる。電圧制御発振器４８の出力は２分割され、一方は
９０度移相器４９を介して、電力増幅器５０に入力さ
れ、他方は直接電力増幅器５１に入力される。

【００５０】電力増幅器５０の出力は、コイル５２を介
して圧電体２上に設けられた駆動電極５３に印加される
とともに、この駆動電極５３下の圧電体２の静電容量と
等価な静電容量を有するコンデンサ５４に印加される。

【００５１】電力増幅器５１の出力は、コイル５５を介
して圧電体２上の駆動電極５６に印加されるとともに、
この駆動電極５６下の圧電体２の静電容量と等価な静電
容量を有するコンデンサ５７に印加される。

【００５２】そして、コンデンサ５４とコンデンサ５７
の出力は、それぞれ抵抗５８の一端に接続され、抵抗５
８の他端は接地されている。また、圧電体２には抵抗５
９が接続されており、抵抗５９の他端は接地されてい
る。ここで、抵抗５８と抵抗５９の抵抗値は互いに等し
く設定されている。

【００５３】抵抗５８のコンデンサ５４及びコンデンサ
５７に接続されている側及び抵抗５９の圧電体２に接続
されている側は、減算器６０の入力端子にそれぞれ接続
されており、減算器６０の出力は整流器６１の入力側に
接続されている。

【００５４】整流器６１の出力は２分割され、一方は差
動増幅器６２の一方の入力端子に、他方はコンパレータ
６３の一方の入力端子にそれぞれ接続されている。

【００５５】差動増幅器６２の他方の入力端子には、Ｏ
Ｎ時速度設定値６４が接続されており、差動増幅器６２
の出力は減算器６５の一方の入力端子に接続されてい
る。

【００５６】また、コンパレータ６３の他方の入力端子
には、電源電圧Ｖｃｃ６６を抵抗６７と抵抗６８で分圧
した電圧値Ｖｋ６９が接続されており、コンパレータ６
３の出力は、減算器６５の他方の入力端子にそれぞれ接
続されている。そして、減算器６５の出力はアナログス
イッチ４５の入力端子に接続されている。

【００５７】以上の様に構成された超音波モータの駆動
回路について、以下にその動作を説明する。

【００５８】発振器４２は、超音波モータの間欠駆動の
周期に対応した周波数で発振しており、パルス幅変調器
４３は、速度設定値４４より与えられる電圧値に応じ
て、発振器４２より供給されるパルス信号のデューティ
比を変調し、アナログスイッチ４５のＯＮ、ＯＦＦ間隔
を制御することにより、超音波モータの回転速度を操作
している。

【００５９】ここで、超音波モータの間欠動作は、アナ
ログスイッチ４５がＯＮ状態の時、回転状態にあり、Ｏ
ＦＦ状態のとき停止状態に移行し停止する。

【００６０】またパルス幅変調器４３より得られるパル
スの立ち上がり時、すなわち超音波モータの間欠駆動の
起動時には、整流器６１の出力である超音波モータから
フィードバックされる速度信号は、超音波モータが停止
状態にあるために、電源電圧Ｖｃｃ６６を、抵抗６７、
抵抗６８により分圧して得られる電圧値Ｖｋ６９より十
分小さく、この結果コンパレータ６３はハイレベルとな
り、減算器６５の出力は十分小さいものとなる。減算器
６５の出力は、アナログスイッチ４５を介してコンデン
サ４７を即座に充電し所定の電圧とする。

【００６１】ここで、電圧制御発振器４８の制御電圧と
発振周波数、及び振動体３の共振周波数の関係は、図２
の様になり、これにより起動時には必ず振動体３の共振
周波数より高い周波数から駆動周波数を掃引する。

【００６２】また、超音波モータの駆動周波数と回転数
の関係は、図９の様になっており周波数を振動体３の共
振周波数より高い周波数から掃引することにより、安定
に効率良く起動しかつ駆動することが可能である。

【００６３】この様に間欠駆動の起動時には振動体３の
共振周波数より高い周波数から駆動周波数を掃引して、
安定に超音波モータを起動した後、定常駆動状態に入る
と、電圧制御発振器４８は、超音波モータのＯＮ時の目
標回転速度に対応する周波数のパルス信号を発生する。

【００６４】ここで前記信号は２分割され、一方は９０
度移相器４９を通り電力増幅器５０によって、超音波モ
ータを駆動するのに必要な電力を有する電圧信号に増幅
される。

【００６５】また、他方は直接電力増幅器５１に送ら
れ、超音波モータを駆動するのに必要な電力を有する電
圧信号に増幅される。電力増幅器５０から発せられた駆
動電圧は、コイル５２を通って圧電体２上に設けられた
駆動電極５３に印加されるとともに、この駆動電極５３
下の圧電体２の静電容量と等価な静電容量を有するコン
デンサ５４に印加される。

【００６６】同様に電力増幅器５１から発せられた駆動
電圧は、コイル５５を通って圧電体２上に設けられた他
方の駆動電極５６に印加されるとともに、この駆動電極
５６下の静電容量と等価な静電容量を有するコンデンサ
５７に印加される。

【００６７】このとき、振動体３上には周方向に進行す
る曲げ振動が励振され、摩擦材５と振動体３の突起体１
ａの間に作用する摩擦力により、移動体６が曲げ振動の
進行波の進行方向と逆向きに駆動される。

【００６８】また、圧電体２の２組の駆動電極には印加
された電圧の絶対値、及び周波数に応じた総電流ｉ１９
が流れ、抵抗５９によりこの総電流ｉ１９は電圧信号に
変換され、減算器６０の一方の入力端子に入力される。

【００６９】また、コンデンサ５４とコンデンサ５７に
も印加電圧の絶対値、及びその周波数に応じた圧電体２
上の２組の駆動電極を流れる電気腕電流ｉ_e２０と等価
な電流が流れ、それぞれを加え合わせたものが抵抗５８
により電圧信号に変換され、減算器６０の他方の入力端
子に接続される。

【００７０】減算器６０の出力は、圧電体２を流れる総
電流ｉ１９より得られる電圧値から、圧電体２を流れる
電気腕電流ｉ_e２０と等価な電流より得られる電圧値を
差し引いたもので、これは圧電体２を流れる総機械腕電
流に比例した電圧値であり、これは超音波モータの回転
速度に比例した信号である。

【００７１】減算器６０の出力は、整流器６１により整
流され、直流電圧信号に変換され２分割された後、一方
は差動増幅器６２に印加されＯＮ時速度設定値６４と比
較処理され、回転速度誤差信号が減算器６５の一方の入
力端子に供給される。

【００７２】超音波モータの駆動可能領域内で駆動して
いる場合には、整流器６１の出力は電圧値Ｖｋ６９より
大きく、コンパレータ６３の出力は、ローレベルであ
り、減算器６５の出力は、差動増幅器６２の出力と同等
な出力が得られアナログスイッチ４５を介して、電圧制
御発振器４８にフィードバックされ、超音波モータの回
転速度はＯＮ時速度設定値６４に対応する回転速度に維
持される。

【００７３】また、間欠駆動の停止時つまり立ち下がり
時には、パルス幅変調器４３から供給されるパルス信号
はローレベルとなる。

【００７４】この結果アナログスイッチ４５はＯＦＦ状
態となり、抵抗４６、コンデンサ４７への電荷の供給が
なくなり、コンデンサ４７の電圧レベルは、抵抗４６の
抵抗値とコンデンサ４７の容量により決まる放電時定数
に応じて低下する。

【００７５】そして、電圧制御発振器４８の制御端子に
印加される電圧と発振周波数は、図２の様に、また駆動
周波数と超音波モータの回転数は図９の様になってい
る。

【００７６】これらの図から判るように、電圧制御発振
器４８の制御端子に印加される電圧値が低下するに従い
発振周波数が徐々に高くなり、これにより超音波モータ
の回転数は徐々に低下し、緩やかな停止を実現すること
ができる。

【００７７】この様に、間欠駆動の停止時には移動体６
の回転数を徐々に低下させることにより、移動体６が振
動体３に対して慣性により滑ることを防止することがで
き、この結果、可聴雑音、振動の発生を防ぐことが可能
である。

【００７８】以上述べたように、本発明では、超音波モ
ータの起動時には、駆動周波数を振動体の共振周波数よ
り高い周波数から掃引するとともに、立ち下がり時には
駆動周波数を徐々に高い周波数に掃引し、移動体の回転
数を徐々に低下させ停止状態にすることにより、安定に
起動し且つ効率良く超音波モータを駆動することができ
る。

【００７９】また停止時の移動体と振動体の滑りを防止
することができ、また超音波モータの起動時間と停止時
間を調整することにより、可聴雑音、不要振動の発生を
防ぐことが可能である。

【００８０】尚、上記実施例では間欠駆動の立ち下がり
時の速度の減速方法として駆動周波数を徐々に高くして
いるが、例えば駆動電圧の絶対値を徐々に小さくしてい
く、或いは駆動電圧の位相差を徐々に９０度より離すこ
とにより回転速度を徐々に低下させる場合にも有効であ
ることは勿論である。

【００８１】

【発明の効果】以上の様に本発明の駆動方法によって、
超音波モータの間欠駆動時に安定に起動することができ
且つ、可聴雑音、不要振動を生じること無く、静粛で安
定に効率よく超音波モータを駆動することが可能である
超音波モータの駆動方法を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の超音波モータの駆動方法の一実施例を
具現化した駆動回路ブロック図

【図２】図１の同駆動回路における電圧制御発振器の制
御電圧と発振周波数、振動体の共振周波数の関係図

【図３】従来例における超音波モータの縦断面図

【図４】同従来例における超音波モータの圧電体の電極
構造を示す平面図

【図５】同従来例における超音波モータの動作原理図

【図６】同従来例における振動体の等価回路図

【図７】同従来例における超音波モータの駆動回路図

【図８】同従来例における駆動信号と、間欠信号のタイ
ミング関係図

【図９】同従来例における超音波モータの駆動周波数と
回転数の関係図

【符号の説明】

４２発振器４３パルス幅変調器４４速度設定値４５アナログスイッチ４６、５８、５９、６７、６８抵抗４７、５４、５７コンデンサ４８電圧制御発振器４９９０度移相器５０、５１電力増幅器５２、５５コイル５３、５６駆動電極６０、６５減算器６１整流器６２差動増幅器６３コンパレータ６４ＯＮ時速度設定値６６電源電圧６９駆動可能領域判断値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西倉孝弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者川崎修大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者武田克大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者今田勝巳大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電体にＡ相、Ｂ相の２組の駆動電極群を
配置し、前記駆動電極群に各々交流電圧を印加し、前記
圧電体と弾性体とから構成される振動体に弾性進行波を
励振することにより、前記振動体上に加圧接触して設置
された移動体を回転させる超音波モータにおいて、前記移動体の起動時には前記振動体に印加する交流電圧
の周波数を前記振動体の共振周波数よりも高い周波数か
ら掃引させるとともに、前記移動体が停止状態に移行す
る直前には前記移動体の回転速度を徐々に低下させ停止
状態とさせる、前記移動体を回転・停止させる間欠動作
をさせることを特徴とする超音波モータの駆動方法。
【請求項２】振動体に印加する交流電圧の周波数を、徐
々に高い周波数に掃引することにより、停止直前に回転
速度を徐々に低下させる請求項１記載の超音波モータの
駆動方法。