JPS60174076A - 直流ブラシレス超音波モ−タ - Google Patents
直流ブラシレス超音波モ−タInfo
- Publication number
- JPS60174076A JPS60174076A JP59026931A JP2693184A JPS60174076A JP S60174076 A JPS60174076 A JP S60174076A JP 59026931 A JP59026931 A JP 59026931A JP 2693184 A JP2693184 A JP 2693184A JP S60174076 A JPS60174076 A JP S60174076A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- brushless
- motor
- vibrating piece
- solenoid
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/10—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors
- H02N2/103—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing rotary motion, e.g. rotary motors by pressing one or more vibrators against the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
- H02K29/08—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices using magnetic effect devices, e.g. Hall-plates, magneto-resistors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Brushless Motors (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- 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】
〔技術分野〕
本発明は、小型直流モータとして使用される直流ブラシ
レスモータと振動片型超音波モータとの機能を結合した
直流ブラシレス超音波モータに関する。
レスモータと振動片型超音波モータとの機能を結合した
直流ブラシレス超音波モータに関する。
従来より、直流ブラシレスモータあるいは振動片型超音
波モータは公知であって各々利点、欠点を有している。
波モータは公知であって各々利点、欠点を有している。
例えば、直流ブラシレスモータにあっては、公知のホー
ル素子の作用にて数個の電磁コイルを順に起磁さ、せる
ことにより、マグネットロータを回転させる構造であっ
て、通常のブラシモータに比べ起動トルクが弱いという
欠点がある。一方、振動片型超音波モータにあっては、
とのモータを構成する振動片の先端がロータへ強力な力
を与えているため、振動片、ロータの摩耗が著しく一例
によれば１０時間も連続すると回転特性が変化するとい
う欠点があった。
ル素子の作用にて数個の電磁コイルを順に起磁さ、せる
ことにより、マグネットロータを回転させる構造であっ
て、通常のブラシモータに比べ起動トルクが弱いという
欠点がある。一方、振動片型超音波モータにあっては、
とのモータを構成する振動片の先端がロータへ強力な力
を与えているため、振動片、ロータの摩耗が著しく一例
によれば１０時間も連続すると回転特性が変化するとい
う欠点があった。
本発明の目的は、直流ブラシレスモータと振動片型超音
波モータを結合して、直流ブラシレスモータのもつ耐久
性と、−動片型超音波モータのもつ大起動力という利点
を利用して小型直流モータとして有効な直流ブラシレス
超音波モータを提供するＩＣある。
波モータを結合して、直流ブラシレスモータのもつ耐久
性と、−動片型超音波モータのもつ大起動力という利点
を利用して小型直流モータとして有効な直流ブラシレス
超音波モータを提供するＩＣある。
以下、本発明の構成な一実施例に′基づき説明する。
ケー７１の左部には超音波振動子用ソレノイド２が、ソ
レノイド２端部に固定されたソレノイド軸３をストッパ
４を介してケース１に嵌着するととにより保持されてい
る。このソレノイド２の右方には、横方向に振動可能な
ランジバン型超音波振動子５を配し、この振動子５の左
側に設けたソレノイド巻線６を巻回した突出部７を設け
て、この突出部７を前記ソレノイド２に形成した受孔８
に遊嵌しである。また前記振動子５の右側には、振動体
９を固定してあり、どの振動体９の局部には複数の板片
状の振動片１０を連続して立設している。この振動片１
０は、前記振動体９の中央から横に突設した磁性体より
なる軸体１１Ｅ！、びケース１の右端にベアリング１２
を介して支承される軸１３とに回転可能に設けられた非
磁性体よりなるインナーロータ１４と、このインナーロ
ータ１４に対し横動可能かつ一体的に回転可能な磁石体
よりなるアウターロータ１５との端部に当接可能に配さ
れており、さらに振動片１ｏの内、インナーロータ１４
に当接する振動片１ｏと、アウターロータ１５に当接す
る振動片１ｏとは互に当接角度を変えており、両ロータ
の回転方向が異なるようにしである。
レノイド２端部に固定されたソレノイド軸３をストッパ
４を介してケース１に嵌着するととにより保持されてい
る。このソレノイド２の右方には、横方向に振動可能な
ランジバン型超音波振動子５を配し、この振動子５の左
側に設けたソレノイド巻線６を巻回した突出部７を設け
て、この突出部７を前記ソレノイド２に形成した受孔８
に遊嵌しである。また前記振動子５の右側には、振動体
９を固定してあり、どの振動体９の局部には複数の板片
状の振動片１０を連続して立設している。この振動片１
０は、前記振動体９の中央から横に突設した磁性体より
なる軸体１１Ｅ！、びケース１の右端にベアリング１２
を介して支承される軸１３とに回転可能に設けられた非
磁性体よりなるインナーロータ１４と、このインナーロ
ータ１４に対し横動可能かつ一体的に回転可能な磁石体
よりなるアウターロータ１５との端部に当接可能に配さ
れており、さらに振動片１ｏの内、インナーロータ１４
に当接する振動片１ｏと、アウターロータ１５に当接す
る振動片１ｏとは互に当接角度を変えており、両ロータ
の回転方向が異なるようにしである。
またインナーロータ１４の前記軸体Ｊ１が遊嵌するよう
に設けられた孔部１６には、ロータソレノイド１７を設
けてあり、電磁作用にてインナーロータ１４の横動操作
をするようにしである。そして、このインナーロータ１
４の右端には、前記軸１３に一端を嵌着したインナーロ
ータ戻しばね１８を弾接しており、さらにアウターロー
タ１５の左端と連ｉしだ可撓性の連動部材１９を固着し
である。この連動部材１９は、側部にＵ字状のガイドア
ーＪ−２０を殺げてあり、前記両ロータ１４゜１５の端
部Ｖｃ複数個固着しておき、前記インナーロータ１４が
右方へ移動する時、アウターロータ１５を左方へ移動さ
せ、また逆にインナーロータ１４が左方へ移動する時、
アウターロータ１５を右方へ移動させるように、両ロー
タの連動を計るものである。また連動部材１９には、前
記軸１３に一端を固定して、インナーロータ１４の回転
を軸１３に伝達する腕１９ｇの他端を固定しである。
に設けられた孔部１６には、ロータソレノイド１７を設
けてあり、電磁作用にてインナーロータ１４の横動操作
をするようにしである。そして、このインナーロータ１
４の右端には、前記軸１３に一端を嵌着したインナーロ
ータ戻しばね１８を弾接しており、さらにアウターロー
タ１５の左端と連ｉしだ可撓性の連動部材１９を固着し
である。この連動部材１９は、側部にＵ字状のガイドア
ーＪ−２０を殺げてあり、前記両ロータ１４゜１５の端
部Ｖｃ複数個固着しておき、前記インナーロータ１４が
右方へ移動する時、アウターロータ１５を左方へ移動さ
せ、また逆にインナーロータ１４が左方へ移動する時、
アウターロータ１５を右方へ移動させるように、両ロー
タの連動を計るものである。また連動部材１９には、前
記軸１３に一端を固定して、インナーロータ１４の回転
を軸１３に伝達する腕１９ｇの他端を固定しである。
また前記アクタ−ロータ１５は、図示したようＳ極、Ｎ
極の分極をした所謂マグネットロータに相当する作用も
するようにしである。すなわち、アウターロータ１５の
外周部のケース１内側には、第２図に示すようにステー
！２１に巻回したコイル２２を、例えば２極４相一式の
ものであれば、アウターロータ１５の周囲（π／２ずっ
ずらせて４個配置してあり、さらに位置検出手段となる
２個のホール素子２３がアウターロータ１５の周囲に互
にπ／２ずらせて配置しである。
極の分極をした所謂マグネットロータに相当する作用も
するようにしである。すなわち、アウターロータ１５の
外周部のケース１内側には、第２図に示すようにステー
！２１に巻回したコイル２２を、例えば２極４相一式の
ものであれば、アウターロータ１５の周囲（π／２ずっ
ずらせて４個配置してあり、さらに位置検出手段となる
２個のホール素子２３がアウターロータ１５の周囲に互
にπ／２ずらせて配置しである。
従って、前記振動子５．振動体９．振動片１０゜両ロー
タ１４，１５にて所謂振動片型超音波モータＡが構成さ
れ、また前記アウターロータ１５と、ステータ２１．
コイル２２等の電磁装置Ｃと、ホール素子２３にて所謂
直流ブラシレスモータＢが構成されていることになる。
タ１４，１５にて所謂振動片型超音波モータＡが構成さ
れ、また前記アウターロータ１５と、ステータ２１．
コイル２２等の電磁装置Ｃと、ホール素子２３にて所謂
直流ブラシレスモータＢが構成されていることになる。
また、ケース１の右外部の軸１３には、エンコーダ２４
を固着し、ホトインタラプタ２５によって回転速度を検
出するようにしている。この装置は後述する理由により
必ずしも必要でない。
を固着し、ホトインタラプタ２５によって回転速度を検
出するようにしている。この装置は後述する理由により
必ずしも必要でない。
次に、上記実施例の作動を説明する、
第３図に示すように、先ずコントロール部２６から正、
逆転の指令がロータソレノイド駆動部２７へ出され、ロ
ータソレノイド１７をオン・オフする。この場合にはロ
ータソレノイド１７にインナーロータ１４を右方へ移動
する入力が与えられるとすると、振動片１０群の一方は
インナーロータ１４から離れ、またインナーロータ１４
の移動にＪ：リアウターロータ１５が連動部材１９の作
用にて左方へ移動し、振動片１０群の他方と白抜するこ
とになる。
逆転の指令がロータソレノイド駆動部２７へ出され、ロ
ータソレノイド１７をオン・オフする。この場合にはロ
ータソレノイド１７にインナーロータ１４を右方へ移動
する入力が与えられるとすると、振動片１０群の一方は
インナーロータ１４から離れ、またインナーロータ１４
の移動にＪ：リアウターロータ１５が連動部材１９の作
用にて左方へ移動し、振動片１０群の他方と白抜するこ
とになる。
次にコントロール部２６からの指令が高周波駆動部２８
へ出されると、超音波振動子５が振動し、振動体９を介
した振動片１０の振動によりアウターロータ１５が指定
された方向に回転する。この回転によりアラタルロータ
１５とインナーロータ１４とは一体的に回転するよう釦
なっており、軸１３も回転する。従って、エンコーダ２
４とホトインタラプタ２５にて軸１３の回転数にて、前
記ロータの回転数が計数され、前記コントロール部２６
へ送られる。
へ出されると、超音波振動子５が振動し、振動体９を介
した振動片１０の振動によりアウターロータ１５が指定
された方向に回転する。この回転によりアラタルロータ
１５とインナーロータ１４とは一体的に回転するよう釦
なっており、軸１３も回転する。従って、エンコーダ２
４とホトインタラプタ２５にて軸１３の回転数にて、前
記ロータの回転数が計数され、前記コントロール部２６
へ送られる。
そして立上り時から定速回転数に到達したことをコント
ロール部２６が検知すると、コントロール部２６からブ
ラシレス駆動部２９へ指令が出され、公知のようにホー
ル素子２３により検知作用によって適宜のコイル２２に
電流を流し、ステータ２１をアウターロータ１５が回転
するように磁化させ、直流ブラシレスモータとしてのア
ウターロータ１５の回転作動が開始する。そしてアウタ
ーロータ１５の回転はインナーロータ１４を介して軸１
３に伝達される。
ロール部２６が検知すると、コントロール部２６からブ
ラシレス駆動部２９へ指令が出され、公知のようにホー
ル素子２３により検知作用によって適宜のコイル２２に
電流を流し、ステータ２１をアウターロータ１５が回転
するように磁化させ、直流ブラシレスモータとしてのア
ウターロータ１５の回転作動が開始する。そしてアウタ
ーロータ１５の回転はインナーロータ１４を介して軸１
３に伝達される。
上述の直流ブラシレスモータへの回転へ移行してから、
一定時間後、コントロール部２６から振動子用ソレノイ
ド駆動部３０へ指令が出され、ソレノイド２とソレノイ
ド巻線６との電磁作用を生起させ、振動子５をソレノイ
ド２方向へ引付ける。
一定時間後、コントロール部２６から振動子用ソレノイ
ド駆動部３０へ指令が出され、ソレノイド２とソレノイ
ド巻線６との電磁作用を生起させ、振動子５をソレノイ
ド２方向へ引付ける。
この振動子５の移動によって、振動片１０とロータとが
離れる。そして、この離脱作動後、前記振動子５を振動
させるための入力を切るようにし、直流プラシレスモ、
−夕としてのみ作動させるようにする。
離れる。そして、この離脱作動後、前記振動子５を振動
させるための入力を切るようにし、直流プラシレスモ、
−夕としてのみ作動させるようにする。
尚、前述した振動片型超音波モータと直流ブラシレスモ
ータとの切換えの際、回転数引継ぎが軽快に行なわれる
ように、予玩振動片型超音波モータによって任意の定め
られた回転数に到達した時、エンコーダ２４の情報によ
って定められたモータ回転数命令が前記ブラシレス駆動
部２９に出されるようにコントロール部２６で、ソフト
又はノーードを作成しておくと良い。
ータとの切換えの際、回転数引継ぎが軽快に行なわれる
ように、予玩振動片型超音波モータによって任意の定め
られた回転数に到達した時、エンコーダ２４の情報によ
って定められたモータ回転数命令が前記ブラシレス駆動
部２９に出されるようにコントロール部２６で、ソフト
又はノーードを作成しておくと良い。
また前述のエンコーダ２４は、前記ホール素子２３でも
ロータの回転数を検出できるため、特に必要でない。
ロータの回転数を検出できるため、特に必要でない。
以上のように本発明によれば、直流ブラシレスモーフの
起動トルクが小さい欠点と振動片型超音波モータの振動
片寿命が短かい欠点を互に補足し合うことができ、起動
電流を低減でき、小型、高寿命、高起動力の直流ブラシ
レス超音波モータを提供することができる。
起動トルクが小さい欠点と振動片型超音波モータの振動
片寿命が短かい欠点を互に補足し合うことができ、起動
電流を低減でき、小型、高寿命、高起動力の直流ブラシ
レス超音波モータを提供することができる。
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は断
面図、第２図はステータとロータとの関係を示す説明断
面図、第３図は制御系を示すブロック図である。 Ａ・・・・・・振動片型超音波モータ、Ｂ・・・・・・
直流ブラシレスモーフ、１５・・・・・・磁石製ロータ
、Ｃ・・・・・・直流ブラシレスモータの電磁装置。 第１図 第２図 ２
面図、第２図はステータとロータとの関係を示す説明断
面図、第３図は制御系を示すブロック図である。 Ａ・・・・・・振動片型超音波モータ、Ｂ・・・・・・
直流ブラシレスモーフ、１５・・・・・・磁石製ロータ
、Ｃ・・・・・・直流ブラシレスモータの電磁装置。 第１図 第２図 ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （リ 振動片型超音波モータを構成するロータを磁石に
て形成し、この磁石製ロータの局部に直流ブラシレスモ
ータを構′成する電磁装置を設けたことを特徴とする直
流ブラシレス超音波モータ。 （リ 特許請求の範囲第（り項記載において、前記ロー
タに設けた回転数検知装置の出力により、振動片型超音
波モータを構成する振動片とロータとの接離操作を行う
ソレノイド体を設けたことを特徴とする直流ブラシレス
超音波モータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59026931A JPS60174076A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 直流ブラシレス超音波モ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59026931A JPS60174076A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 直流ブラシレス超音波モ−タ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60174076A true JPS60174076A (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=12206902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59026931A Pending JPS60174076A (ja) | 1984-02-17 | 1984-02-17 | 直流ブラシレス超音波モ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60174076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107285U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-27 |
-
1984
- 1984-02-17 JP JP59026931A patent/JPS60174076A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107285U (ja) * | 1989-02-10 | 1990-08-27 |
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