独立電極を持つ縦・屈曲積層振動子を用いた超音波リニアモータの制御性改善
■機械金属部 高野昌宏 廣崎憲一
■ニッコー（株） 滝本幹夫
■シグマ光機（株） 市村悟
■東京工業大学 中村健太郎
緒 言
超音波モータは小型・高分解能という優れた特徴を有しているが，入力(電圧)と出力(モータ速度)の関係に非線形性を有するので，精密な制御が難しいという欠点を持っている。この非線形性は，振動子の楕円運動軌跡と関係している。超音波モータは，振動子と移動体から構成されており，振動子を移動体に加圧接触させ，その接触部に楕円運動を生成することにより，摩擦で移動体を駆動する仕組みである。この楕円運動軌跡の大きさを変えることで，モータ速度を変化させているが，楕円運動軌跡の大きさがある値よりも小さくなると，モータ速度が急激に低下し，最終的には，停止してしまう現象(不感帯)が生じる。これは，楕円運動の加圧方向成分(振動子の加圧方向の成分)が低下し，振動子と移動体を接触・分離させるクラッチの役目が十分機能しなくなくなったためである。したがって楕円運動の加圧方向成分を一定に保ち，送り方向成分のみを速度に応じて変化させることができれば，入出力特性を改善することが期待できる。
そこで，超音波モータの制御性を改善することを目的に，楕円運動軌跡を自在に制御できる積層振動子を提案した。本報では，楕円運動軌跡の形状による入出力特性の変化及び制御性の改善結果について報告する。
全文（PDFファイル：233KB、2ページ）