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JPH0352573A - Ultrasonic motor - Google Patents

Ultrasonic motor

Info

Publication number
JPH0352573A
JPH0352573A JP1185797A JP18579789A JPH0352573A JP H0352573 A JPH0352573 A JP H0352573A JP 1185797 A JP1185797 A JP 1185797A JP 18579789 A JP18579789 A JP 18579789A JP H0352573 A JPH0352573 A JP H0352573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stator
rotor
circuit
piezoelectric vibrator
force
Prior art date
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Granted
Application number
JP1185797A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2827300B2 (en
Inventor
Takao Saeki
佐伯 孝夫
Mutsuro Aoyama
青山 睦郎
Yasuo Kuwabara
保雄 桑原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP1185797A priority Critical patent/JP2827300B2/en
Publication of JPH0352573A publication Critical patent/JPH0352573A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2827300B2 publication Critical patent/JP2827300B2/en
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  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce set driving frequency and the resonance frequency of a stator by providing a vibrator being stuck to the stator and generating progressive waves, a means pushing a rotor against the stator by specified welding force and an adjusting means diminishing welding force when load torque is increased. CONSTITUTION:When a piezoelectric vibrator 9 is supplied with AC power, the piezoelectric vibrator 9 is expanded and contracted, and progressive-wave vibrations are generated on a stator 7. A stabilizer 12 is disposed between a rotor 10 and a belleville spring 11 so that the welding force of the belleville spring 11 is applied uniformly onto the whole circumferential surface of the rotor 10, a welding-force adjusting mechanism is composed of cam faces 6b, 16b and steel balls 17a, 17b, 17c, 17d, and the magnitude of load torque is converted into displacement in the axial direction of a holder 16. The rotor 10 is pushed against the stator 7 by weak welding force on large load. Accordingly, the difference of set driving frequency and the resonance frequency of the stator can be held at a small value.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はステータ上に発生する進行波によってロータを
回転させる超音波モータに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Field of Industrial Application) The present invention relates to an ultrasonic motor that rotates a rotor by a traveling wave generated on a stator.

(従来の技術) 従来より、ステータに圧電振動子を接着し、該圧電振動
子に所定の交流電力を供給することによってステータに
進行波を発生させ、該進行波によりロータを回転させる
超音波モータが知られている。このような超音波モータ
は、例えば特開昭59−204477号公報等に開示さ
れている。
(Prior Art) Conventionally, an ultrasonic motor has been developed in which a piezoelectric vibrator is bonded to a stator, a traveling wave is generated in the stator by supplying a predetermined alternating current power to the piezoelectric vibrator, and the rotor is rotated by the traveling wave. It has been known. Such an ultrasonic motor is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-204477.

特開昭59−204477号公報等に開示された超音波
モータでは、ステータに進行波の強さを検出するための
センサが取り付けられている。このセンサが検出したモ
ニター信号は、圧電振動子に供給する交流電力の周波数
を調整するための制御回路に入力される。制御回路は該
センサから得られるモニター信号を利用して、ステータ
に発生する進行波の強さがほぼ一定になるように、圧電
振動子に印加する交流電力の周波数を調節する。
In the ultrasonic motor disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-204477, etc., a sensor for detecting the strength of a traveling wave is attached to the stator. A monitor signal detected by this sensor is input to a control circuit for adjusting the frequency of AC power supplied to the piezoelectric vibrator. The control circuit uses the monitor signal obtained from the sensor to adjust the frequency of the AC power applied to the piezoelectric vibrator so that the strength of the traveling wave generated in the stator is approximately constant.

超音波モータに作用する負荷が大きくなった時には、ロ
ータから取り出されるエネルギーが大きくなるために、
ステータに発生する進行波が弱くなる。この時、制御回
路は圧電振動子に印加する交流電力の周波数を、あらか
しめ制御回路に設定されたステータの共振周波数に近づ
けて、ステータ上の進行波の強さがほぼ一定になるよう
に制御する。
When the load acting on the ultrasonic motor increases, the energy extracted from the rotor increases.
The traveling waves generated in the stator become weaker. At this time, the control circuit brings the frequency of the AC power applied to the piezoelectric vibrator close to the resonant frequency of the stator, which is preset in the control circuit, so that the strength of the traveling wave on the stator remains approximately constant. do.

逆に、超音波モータに作用する負荷が小さくなった時に
は、ロータから取り出されるエネルギーが小さくなるた
めに、ステータに発生する進行波が強くなる。この特、
制御回路は圧電振動子に印加する交fL電力の周波数を
、あらかしめ制御回路に設定されたステータの共振周波
数から遠ざけて、ステータ上の進行波がほぼ一定になる
ように制御する。
Conversely, when the load acting on the ultrasonic motor becomes smaller, the energy extracted from the rotor becomes smaller, so the traveling waves generated in the stator become stronger. This special,
The control circuit controls the frequency of the alternating current fL power applied to the piezoelectric vibrator away from the resonant frequency of the stator, which is preset in the control circuit, so that the traveling wave on the stator becomes approximately constant.

(発明が解決しようとする課題) ところで、ステータの共振周波数は、超音波モータに作
用する負荷の大きさに応じて変化する。
(Problems to be Solved by the Invention) Incidentally, the resonant frequency of the stator changes depending on the magnitude of the load acting on the ultrasonic motor.

従って、負荷の大きさが大きく成り過ぎると、制御回路
に設定された駆動周波数とステータの実際の共振周波数
の間の差が小さくなったり、駆動周波数とステータの実
際の共振周波数の大小関係が逆転する等して、制御回路
が正しく動作しなくなる場合がある。このために従来の
超音波モータでは、負荷が大きくなると急にロータが停
止したり、ひどい時にはロータが逆転を始めたりする。
Therefore, if the size of the load becomes too large, the difference between the drive frequency set in the control circuit and the actual resonant frequency of the stator will become small, or the magnitude relationship between the drive frequency and the actual resonant frequency of the stator will be reversed. As a result, the control circuit may not operate properly. For this reason, in conventional ultrasonic motors, when the load becomes large, the rotor suddenly stops, or in extreme cases, the rotor begins to rotate in reverse.

本発明はこのような従来技術の問題点を解消するために
なされたもので、ステータの共振特性の変化を抑えるこ
とにより、制御回路に設定された駆動周波数とステータ
の実際の共振周波数の間の差を小さく保持することを技
術的課題とする。
The present invention has been made to solve these problems in the prior art, and by suppressing changes in the resonance characteristics of the stator, the difference between the drive frequency set in the control circuit and the actual resonance frequency of the stator is reduced. The technical challenge is to keep the difference small.

〔発明の構戒〕[Precepts of invention]

(課題を解決するための手段) 前述した技術的課題を達成するために講した技術的手段
は、ロータをステータに向かって所定の加圧力で押し付
ける加圧手段と、ロータに加えられる負荷トルクが大き
くなるに従って加圧手段の加圧力を減少させる調整手段
とを設けたことである。
(Means for solving the problem) The technical means taken to achieve the above-mentioned technical problem are a pressurizing means that presses the rotor toward the stator with a predetermined pressurizing force, and a load torque applied to the rotor. This is because an adjusting means is provided to reduce the pressurizing force of the pressurizing means as the pressure increases.

(作用) 前述した技術的手段によれば、超音波モータに作用する
負荷が大きくなると、ロータとステータの間の加圧力が
減らされる。ステータの共振周波数は加圧力の減少によ
り変化する。このために、負荷が大きくなっても実際の
ステータの共振周波数がほぼ一定に保持され、所期の技
術的課題が達威される。
(Operation) According to the above-mentioned technical means, when the load acting on the ultrasonic motor increases, the pressing force between the rotor and the stator is reduced. The resonant frequency of the stator changes as the applied force decreases. For this reason, even when the load increases, the actual resonant frequency of the stator is held approximately constant, and the intended technical problem is achieved.

(実施例) 以下、添付図面を参照して本発明を適用した実施例装置
について説明する。
(Example) Hereinafter, an example apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the accompanying drawings.

最初に第1図を参照して、本発明を適用した超音波モー
タの構造について説明する.基材lにはケース2が固定
されている。基材1の中心部には、ボールベアリング3
が嵌め込まれている。また、ケース2の凹部2aには皿
バネ4が嵌められている。皿バネ4にはボールベアリン
グ5が支持されている。ボールベアリング3、5により
回転軸6が回転自在に支承されている。ボールベアリン
グ3と回転軸6の間にはプッシュ20が配設されている
First, the structure of an ultrasonic motor to which the present invention is applied will be explained with reference to FIG. A case 2 is fixed to the base material l. A ball bearing 3 is placed in the center of the base material 1.
is embedded. Furthermore, a disc spring 4 is fitted into the recess 2a of the case 2. A ball bearing 5 is supported on the disc spring 4. A rotating shaft 6 is rotatably supported by ball bearings 3 and 5. A pusher 20 is disposed between the ball bearing 3 and the rotating shaft 6.

基材1には、ステータ7の固定部7aが振動不可能なよ
うに皿ねじ8によってしっかりと固定されている。ステ
ータ7の一面にはリング状の圧電振動子9が接着されて
いる。
A fixed portion 7a of the stator 7 is firmly fixed to the base member 1 with countersunk screws 8 so that it cannot vibrate. A ring-shaped piezoelectric vibrator 9 is bonded to one surface of the stator 7 .

ステータ7は固定部7aと振動部7cの間が薄肉の支持
部7bによって一体にされた形状を有している。振動部
7cの表面には多数の突起7dが全周にわたって定ピッ
チで形威されている。ステータ7は導電性に優れた金属
材料(りん青銅など)で作られており、基材lに電気的
に接続されている。
The stator 7 has a shape in which a fixed part 7a and a vibrating part 7c are integrated by a thin supporting part 7b. A large number of protrusions 7d are formed on the surface of the vibrating portion 7c at a constant pitch over the entire circumference. The stator 7 is made of a metal material with excellent conductivity (such as phosphor bronze), and is electrically connected to the base material l.

圧電振動子9はステータ7上に進行波を発生させるため
の素子で、ステータ7上に進行波を効率良く発生させる
ための分極が施されている。超音波モータ用の圧電振動
子9は既に多くの文献に紹介されており、公知なので、
詳細な説明は省略することにする。圧電振動子9に90
″位相差を有する交流電力を供給すると、圧電振動子9
が伸縮してステータ7上に進行波振動が生起される。
The piezoelectric vibrator 9 is an element for generating a traveling wave on the stator 7, and is polarized to efficiently generate a traveling wave on the stator 7. The piezoelectric vibrator 9 for the ultrasonic motor has already been introduced in many documents and is well known.
A detailed explanation will be omitted. Piezoelectric vibrator 9 to 90
``When AC power with a phase difference is supplied, the piezoelectric vibrator 9
expands and contracts, causing traveling wave vibrations on the stator 7.

ロータ1Gは皿バネ11の加圧力によりステータ7に常
時圧接されている。皿バネ11の加圧力がロータ10の
全円周面に均一に加わるように、ロータ10と皿バネ1
1の間には、スタビライザl2が配設されている。皿ハ
ネ11とスタビライザ12の間にはゴムシ一ト13が、
スタビライザ12とロータ1Gの間にはゴムシ一ト14
が、それぞれ挟まれている。
The rotor 1G is constantly pressed against the stator 7 by the pressing force of the disc spring 11. The rotor 10 and the disc spring 1 are arranged so that the pressing force of the disc spring 11 is uniformly applied to the entire circumferential surface of the rotor 10.
1, a stabilizer l2 is disposed between the two. A rubber seat 13 is provided between the countersunk spring 11 and the stabilizer 12.
A rubber seat 14 is installed between the stabilizer 12 and the rotor 1G.
are sandwiched between each.

ロータlOは外周部10aと内径部10cの間が薄肉部
10bを介して一体にされた形状を有している。ロータ
10の外周部10aの下面にはリング状の摩擦材フイル
ムl5が接着されている。
The rotor IO has a shape in which an outer circumferential portion 10a and an inner diameter portion 10c are integrated through a thin wall portion 10b. A ring-shaped friction material film l5 is adhered to the lower surface of the outer peripheral portion 10a of the rotor 10.

摩擦材フイルムl5は外周部10aの下面とステータ7
の振動部7cの間に挟まれている。
The friction material film l5 is attached to the lower surface of the outer circumferential portion 10a and the stator 7.
It is sandwiched between the vibrating parts 7c.

本実施例のスタビライザl2は鉄材で作られており、ア
ルミ材で作られたロータlOよりも大きな質量を有して
いる。ここで、スタビライザl2の質量をロータ10の
質量よりも大きくすれば、ロータ10の振動が皿バネl
1に伝わりにくくなる。
The stabilizer l2 of this embodiment is made of iron material and has a larger mass than the rotor lO made of aluminum material. Here, if the mass of the stabilizer l2 is made larger than the mass of the rotor 10, the vibration of the rotor 10 is
It becomes difficult to convey to 1.

また、スクビライザl2は剛性の高い材料で作ることが
望ましい。なぜならば、スタビライザl2の剛性が低い
と、ロータ10の振動を吸収してしまうからである。
Further, it is desirable that the squib riser l2 be made of a material with high rigidity. This is because if the stabilizer l2 has low rigidity, vibrations of the rotor 10 will be absorbed.

スタビライザl2の外周部にはリング状の突起12aが
形成されている。この突起12aはロータ10とステー
タ7の当接面よりも内側に位置し、ロータ10を押さえ
付けている。この突起12aは一定の寸法精度で形威さ
れているので、皿バネllの加圧力は突起12aの円周
に沿って一様に分布する。
A ring-shaped protrusion 12a is formed on the outer periphery of the stabilizer l2. This protrusion 12a is located inside the contact surface between the rotor 10 and the stator 7, and presses down the rotor 10. Since the protrusion 12a is shaped with a certain dimensional accuracy, the pressing force of the disc spring 11 is uniformly distributed along the circumference of the protrusion 12a.

皿バネ11はホルダl6の鍔部16aにより保持されて
いる。ホルダl6の中心部には回転軸6が挿入されてい
る。回転軸6は、ケース2に圧人されたプッシュl9と
ボールベアリング3によって回転自在に支持されている
。ホルダl6とポールベアリング5の間にはスベーサl
8が挿入されている。ホルダl6は回転軸6の回りを自
在に回転し得る。
The disc spring 11 is held by a collar portion 16a of the holder l6. A rotating shaft 6 is inserted into the center of the holder l6. The rotating shaft 6 is rotatably supported by a push l9 pressed into the case 2 and a ball bearing 3. There is a spacer l between the holder l6 and the pole bearing 5.
8 has been inserted. The holder l6 can freely rotate around the rotating shaft 6.

第2図にホルダl6と回転軸6を描いた分解斜視図を示
す。ホルダl6の中心部には四つの略V字底を有するカ
ム面16bが形成されている。
FIG. 2 shows an exploded perspective view depicting the holder l6 and the rotating shaft 6. A cam surface 16b having four substantially V-shaped bottoms is formed at the center of the holder l6.

一方、回転軸6には鍔部6aが形成されており、鍔部6
aにはカム面16bに相当する形状を有するカム面6b
が形威されている。カム面6bとカム面16bの間には
、四つの鋼球1 7 a,  1 7 b,17c,1
7dが挟持されている。ロータlOの駆動力はスタビラ
イザl2、皿バネ11を通ってホルダl6に伝えられ、
さらにカム面16bとカム面6bの間に挟まれた鋼球1
7a,17b,17c,17dを通って回転軸6に伝え
られる。
On the other hand, a flange 6a is formed on the rotating shaft 6.
a has a cam surface 6b having a shape corresponding to the cam surface 16b;
is in great shape. Between the cam surface 6b and the cam surface 16b, four steel balls 17a, 17b, 17c, 1
7d is held in between. The driving force of the rotor lO is transmitted to the holder l6 through the stabilizer l2 and the disc spring 11,
Furthermore, the steel ball 1 sandwiched between the cam surface 16b and the cam surface 6b
It is transmitted to the rotating shaft 6 through 7a, 17b, 17c, and 17d.

力・ム面sb,tabおよび鋼球17a.17b,IT
c,17dは加圧力調整機構を構戒しており、回転軸6
に作用する負荷トルクの大きさをホルダl6の軸方向の
変位に変換する。
Force/mu surface sb, tab and steel ball 17a. 17b, IT
c and 17d are the pressure adjustment mechanism, and the rotating shaft 6
The magnitude of the load torque acting on the holder l6 is converted into an axial displacement of the holder l6.

回転軸6に作用する負荷が小さい時には、ホルダl6と
回転軸6との相対的な変位が小さくなるので、鋼球IT
a.17b,ITc.ITdがカム面16b、6bの略
V字底付近に移動する。この時、ホルダl6がステータ
7に近づく方向(第l図で下方向)に移動するので、ロ
ータ10は強い加圧力でステータ7に押し付けられる。
When the load acting on the rotating shaft 6 is small, the relative displacement between the holder l6 and the rotating shaft 6 is small, so the steel ball IT
a. 17b, ITc. ITd moves near the substantially V-shaped bottom of the cam surfaces 16b, 6b. At this time, since the holder l6 moves in a direction approaching the stator 7 (downward in FIG. 1), the rotor 10 is pressed against the stator 7 with a strong pressing force.

−逆に、回転軸6に作用する負荷が大きい時には、ホル
ダl6と回転軸6との相対的な変位が大きくなるので、
鋼球17a,17b,17c,17dがカム面16b、
6bの頂上に向かって移動する。
- Conversely, when the load acting on the rotating shaft 6 is large, the relative displacement between the holder l6 and the rotating shaft 6 becomes large.
Steel balls 17a, 17b, 17c, 17d are cam surface 16b,
Move towards the top of 6b.

この時、ホルダl6がステータ7に向かって(第1図で
上方向に)移動するので、ロータ10は弱い加圧力でス
テータ7に押し付けられる。
At this time, the holder l6 moves toward the stator 7 (upward in FIG. 1), so the rotor 10 is pressed against the stator 7 with a weak pressing force.

ロータ10に作用する負荷が大きくなると、ステータ7
の共振周波数が高くなる。しかしながら、本実施例装置
では、加圧力調整機構が動作して、ステータ7の共振周
波数が低くなるようにステータ7に作用する加圧力が弱
められる。この結果、ステータ7の共振周波数はほぼ一
定に保持される。
When the load acting on the rotor 10 increases, the stator 7
The resonant frequency of increases. However, in the device of this embodiment, the pressurizing force adjustment mechanism operates and the pressurizing force acting on the stator 7 is weakened so that the resonance frequency of the stator 7 is lowered. As a result, the resonant frequency of the stator 7 is maintained substantially constant.

第3図に本実施例装置の制御回路を示す。制御回路30
は、電源回路31、人力回路32、マイクロコンピュー
タ33、D/A変換回路34、電圧制御発振回路35、
移相回路36、ドライバ回路37.3g、昇圧トランス
39.4G,平滑回路4lを備えている。
FIG. 3 shows the control circuit of the device of this embodiment. Control circuit 30
are a power supply circuit 31, a human power circuit 32, a microcomputer 33, a D/A conversion circuit 34, a voltage controlled oscillation circuit 35,
It includes a phase shift circuit 36, a driver circuit 37.3g, a step-up transformer 39.4G, and a smoothing circuit 4l.

電源回路31はバツテリ8TTに接続されており、制御
回路30内に一定電圧の電力を供給する。
The power supply circuit 31 is connected to the battery 8TT and supplies power at a constant voltage into the control circuit 30.

入力回路32はマイクロコンピュータ33とスイッチS
Wの間に接続されており、スイッチSWがON側に設定
されているか、OFF側に設定されているかをマイクロ
コンピュータ33に入力する。
The input circuit 32 includes a microcomputer 33 and a switch S.
It inputs to the microcomputer 33 whether the switch SW is set to the ON side or the OFF side.

ステータ7に接着された圧電振動子9には、ステータ7
上に進行波を発生させるための一対の駆動電極9a,9
bが接合されている。移相回路36によって位相が90
6ずらされた一対の電気信号が駆動電極9a,9bに印
加されると、ステータ7上に進行波が発生する。ステー
タ7上に発生する進行波の振幅は電圧制御発振回路35
の発振周波数によって変化する。即ち、電圧制御発振回
路35の発振周波数がステータ7の共振周波数に近づく
に従って進行波の振幅は増大し、逆に電圧制御発振回路
35の発振周波数がステータ7の共振周波数から遠ざか
るに従って進行波の振幅は減少する。
The piezoelectric vibrator 9 bonded to the stator 7 has a
A pair of drive electrodes 9a, 9 for generating a traveling wave above
b is joined. The phase is set to 90 by the phase shift circuit 36.
When a pair of electric signals shifted by 6 is applied to drive electrodes 9a and 9b, a traveling wave is generated on stator 7. The amplitude of the traveling wave generated on the stator 7 is determined by the voltage controlled oscillation circuit 35.
It changes depending on the oscillation frequency. That is, as the oscillation frequency of the voltage controlled oscillation circuit 35 approaches the resonant frequency of the stator 7, the amplitude of the traveling wave increases, and conversely, as the oscillation frequency of the voltage controlled oscillation circuit 35 moves away from the resonant frequency of the stator 7, the amplitude of the traveling wave increases. decreases.

ステータ7上に発生した進行波は振幅の大きさにほぼ比
例したモニター電圧をセンサ電極7cに発生させる。モ
ニター電圧は平滑回路41によつて平滑化され、マイク
ロコンピュータ33に入力される。マイクロコンピュー
タ33は平滑回路41から人力されるステータ7の平均
的な振幅の大きさに応じてD/A変換回路34を制御し
、ステータ7上の振幅がほぼ一定になるように電圧制御
発振回路35の発振周波数を調節する。
The traveling wave generated on the stator 7 generates a monitor voltage on the sensor electrode 7c that is approximately proportional to the amplitude. The monitor voltage is smoothed by the smoothing circuit 41 and input to the microcomputer 33. The microcomputer 33 controls the D/A converter circuit 34 according to the average amplitude of the stator 7 input manually from the smoothing circuit 41, and controls the voltage controlled oscillation circuit so that the amplitude on the stator 7 is almost constant. Adjust the oscillation frequency of 35.

マイクロコンピュータ33で実行されるプログラムの一
例を第4図に示す。電源回路31にバツテリBTTが接
続されるとマイクロコンピュータ33は第4図に示した
プログラムをステップS1から実行し始める。
An example of a program executed by the microcomputer 33 is shown in FIG. When the battery BTT is connected to the power supply circuit 31, the microcomputer 33 starts executing the program shown in FIG. 4 from step S1.

ステップ31では以後の処理を実行するために必要な初
期化が行われる。
In step 31, initialization necessary for executing subsequent processing is performed.

この後、ステップS2ではスイッチSWがオンになった
か否かが判定される。スイッチSWがオンになるまでス
テップS2の処理が繰り返される。
After this, in step S2, it is determined whether the switch SW is turned on. The process of step S2 is repeated until the switch SW is turned on.

ステップS3では、標準的な駆動周波数f。に相当する
コードが制御フラグfに記憶される。なお、駆動周波数
f0は定格負荷時におけるステータ7の共振周波数に基
づいて定められている。
In step S3, the standard drive frequency f. A code corresponding to is stored in the control flag f. Note that the driving frequency f0 is determined based on the resonant frequency of the stator 7 at the rated load.

その後、ステップS4において制御フラグfに記憶され
たコードがD/A変換回路34に出力されると、電圧制
御発振回路35から標準的な駆動周波数f0が出力され
、ロータ6が回転し始める。
Thereafter, in step S4, when the code stored in the control flag f is output to the D/A conversion circuit 34, the standard drive frequency f0 is output from the voltage controlled oscillation circuit 35, and the rotor 6 starts rotating.

その後、ステップS5では、この瞬間にセンサ電極4c
に発生しているモニター電圧Vの大きさが読み込まれ、
ステップS6で標準電圧V0と比較される。なお、標準
電圧V0は、定格負荷時におけるステータ7に駆動周波
数f0を供給した時に検出されるモニター電圧の大きさ
に等しい。
Thereafter, in step S5, at this moment, the sensor electrode 4c
The magnitude of the monitor voltage V generated in is read,
In step S6, it is compared with the standard voltage V0. Note that the standard voltage V0 is equal to the magnitude of the monitor voltage detected when the drive frequency f0 is supplied to the stator 7 at a rated load.

標準電圧V0と読み込まれた電極電圧Vとが等しい場合
には、ステップS7の処理が省略される。
If the standard voltage V0 and the read electrode voltage V are equal, the process of step S7 is omitted.

等しくない場合には、ステップS7の処理が実行され、
モニター電圧Vが標準電圧V0と一致するように制御フ
ラグfのコードが増減される。
If they are not equal, the process of step S7 is executed,
The code of the control flag f is increased or decreased so that the monitor voltage V matches the standard voltage V0.

ステップS8では、スイッチSWがON側になったまま
か否かが判定される。スイッチSWがON側であれば、
再びステップS4の処理から実行を妬める。スイッチS
WがOFF側であればステップS9の処理が実行され電
圧制御発振回路35の発振が停止し、ロータ6が停止す
る。
In step S8, it is determined whether the switch SW remains on the ON side. If the switch SW is on the ON side,
The process of step S4 can be executed again. switch S
If W is on the OFF side, the process of step S9 is executed, the oscillation of the voltage controlled oscillation circuit 35 is stopped, and the rotor 6 is stopped.

以上に述べた制御回路30とマイクロコンピュータ33
で実行されるプログラムによって、本実施例装置では、
ステータ7に発生する進行波の振幅がほぼ一定になるよ
う調節される。
The control circuit 30 and microcomputer 33 described above
In this example device, the program executed in
The amplitude of the traveling wave generated in the stator 7 is adjusted to be approximately constant.

以上に述べた制御回路30では、定格負荷時におけるス
テータ7の共振特性を標準として制御が実行されている
。それゆえに、負荷に応してステータ7の共振特性が大
きく変化すると、正しい制御が実行できない。しかしな
がら、本実施例装置によれば、ステータ7の共振周波数
が機械的にほぼ一定に保持されるので、電気的な制御が
常に正しく実行され、超音波モータの出力特性が極めて
安定になる。
In the control circuit 30 described above, control is performed using the resonance characteristics of the stator 7 at the rated load as a standard. Therefore, if the resonance characteristics of the stator 7 change significantly depending on the load, correct control cannot be performed. However, according to the device of this embodiment, the resonant frequency of the stator 7 is mechanically maintained substantially constant, so electrical control is always correctly executed and the output characteristics of the ultrasonic motor are extremely stable.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の超音波モータでは、負荷トルクの変動が機械的
に検出され、ロータとステータの間の加圧力が調節され
る。それゆえに、負荷トルクの変動とは無関係にステー
タの共振周波数をほぼ一定に保持することができる。こ
の結果、本発明を適用した超音波モータでは、極めて安
定した出力特性が得られる。
In the ultrasonic motor of the present invention, variations in load torque are mechanically detected and the pressing force between the rotor and stator is adjusted. Therefore, the resonant frequency of the stator can be held substantially constant regardless of variations in load torque. As a result, the ultrasonic motor to which the present invention is applied can obtain extremely stable output characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第l図は本発明の一実施例装置を描いた超音波モータの
i析面図である。 第2図は本発明の一実施例装置の加圧力調整機構を描い
た斜視図である。 第3図は本発明の一実施例装置の制御回路を描いた回路
図である。 第4図は第3図に描かれた制御回路で実行されるプログ
ラムの一例を示すフローチャートである。 l・・・基材、2・・・ケース、3・・・ポールベアリ
ング、4・・・皿ハネ、5・・・ポールベアリング、6
・・・回転軸(調整手段)、 7・・・ステータ、8・・・ネジ、 9・・・圧電振動子(振動子)、 11・・・皿バネ(加圧手段)、 12・・・スタビライザ、13, l5・・・摩擦材フイルム、 l4・・・ゴムシ一ト、 IO・・・〔J一夕、 l6・・・ホルダ(調整手段)、 17a,17b,17c,17d ・・鋼球(調整手段)、 1B・・・スペーサ、19.20・・・プッシュ30・
・・制御回路、3l・・・電源回路、32・・・人力回
路、33・・・マイクロコンピュータ、34・・・D/
A変換回路、35・・・電圧制御発振回路、36・・・
移相回路、37.38・・・ドライバ回路、39.40
・・・昇圧トランス、4l・・・平滑回路。
FIG. 1 is an illustrative cross-sectional view of an ultrasonic motor illustrating a device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view depicting a pressurizing force adjustment mechanism of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram depicting a control circuit of an apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a program executed by the control circuit depicted in FIG. l...Base material, 2...Case, 3...Pole bearing, 4...Fish plate, 5...Pole bearing, 6
... Rotating shaft (adjustment means), 7 ... Stator, 8 ... Screw, 9 ... Piezoelectric vibrator (vibrator), 11 ... Belleville spring (pressure means), 12 ... Stabilizer, 13, l5...Friction material film, l4...Rubber seat, IO...[J Ichiyo, l6...Holder (adjustment means), 17a, 17b, 17c, 17d...Steel ball (Adjustment means), 1B... Spacer, 19.20... Push 30.
... Control circuit, 3l... Power supply circuit, 32... Human power circuit, 33... Microcomputer, 34... D/
A conversion circuit, 35... Voltage controlled oscillation circuit, 36...
Phase shift circuit, 37.38...driver circuit, 39.40
...Step-up transformer, 4L...Smoothing circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 ステータと、 該ステータに貼り付けられ、該ステータ上に進行波を発
生させる振動子と、 前記ステータに当接したロータと、 該ロータを前記ステータに向かつて所定の加圧力で押し
付ける加圧手段と、 前記ロータに加えられる負荷トルクが大きくなるに従つ
て前記加圧手段の加圧力を減少させる調整手段と、 を備える超音波モータ。
[Scope of Claims] A stator, a vibrator attached to the stator and generating a traveling wave on the stator, a rotor in contact with the stator, and a predetermined pressing force to direct the rotor toward the stator. An ultrasonic motor comprising: a pressure means for pressing the rotor; and an adjustment means for reducing the pressing force of the pressure means as the load torque applied to the rotor increases.
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04114792U (en) * 1991-03-19 1992-10-09 株式会社豊田中央研究所 ultrasonic motor
US5325169A (en) * 1991-05-14 1994-06-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for analyzing cells in urine
US5325168A (en) * 1991-05-14 1994-06-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for analyzing cells in urine
US5521699A (en) * 1993-07-26 1996-05-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Imaging flow cytometer and imaging method having plural optical paths of different magnification power
US5684584A (en) * 1991-05-14 1997-11-04 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus for analyzing cells in urine
US5715182A (en) * 1993-08-19 1998-02-03 Hitachi, Ltd. Device for the classification and examination of particles in fluid
KR100521889B1 (en) * 2001-01-19 2005-10-17 바이오시스텍 주식회사 Container having functions of removing ethylene and suppressing generation of ethylene
US8575799B2 (en) 2010-11-01 2013-11-05 Honda Motor Co., Ltd. Outer rotor electric motor
JP2017169416A (en) * 2016-03-18 2017-09-21 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic motor, robot, hand, and pump

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04114792U (en) * 1991-03-19 1992-10-09 株式会社豊田中央研究所 ultrasonic motor
US5325169A (en) * 1991-05-14 1994-06-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for analyzing cells in urine
US5325168A (en) * 1991-05-14 1994-06-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for analyzing cells in urine
US5684584A (en) * 1991-05-14 1997-11-04 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Apparatus for analyzing cells in urine
US5521699A (en) * 1993-07-26 1996-05-28 Toa Medical Electronics Co., Ltd. Imaging flow cytometer and imaging method having plural optical paths of different magnification power
US5715182A (en) * 1993-08-19 1998-02-03 Hitachi, Ltd. Device for the classification and examination of particles in fluid
KR100521889B1 (en) * 2001-01-19 2005-10-17 바이오시스텍 주식회사 Container having functions of removing ethylene and suppressing generation of ethylene
US8575799B2 (en) 2010-11-01 2013-11-05 Honda Motor Co., Ltd. Outer rotor electric motor
JP2017169416A (en) * 2016-03-18 2017-09-21 セイコーエプソン株式会社 Ultrasonic motor, robot, hand, and pump

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