驱动控制装置及超声波马达系统制造方法及图纸

技术编号:38713833 阅读:9 留言:0更新日期:2023-09-08 14:56
提供一种驱动控制装置,能够实现超声波马达元件的长寿命化。驱动控制装置(1)是使超声波马达元件(2)驱动的驱动控制装置,该超声波马达元件(2)具有振动体和设置在振动体上的压电元件。驱动控制装置(1)具备检测超声波马达元件(2)的驱动速度的速度检测部(15)、设定超声波马达元件(2)的驱动条件的控制部(16)以及基于由控制部(16)设定的驱动条件向压电元件施加驱动电压的驱动电路部(17)。控制部(16)基于超声波马达元件(2)的每个驱动速度的累积运行时间,设定超声波马达元件(2)的驱动条件。设定超声波马达元件(2)的驱动条件。设定超声波马达元件(2)的驱动条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动控制装置及超声波马达系统


[0001]本专利技术涉及使具有压电元件的驱动体驱动的驱动控制装置及具有压电元件的超声波马达系统。

技术介绍

[0002]以往,提出了各种通过压电元件使定子振动的超声波马达。例如,超声波马达具有定子以及与定子接触的转子,该定子包含极化为多个的压电元件。通过向极化为多个的压电元件施加互不相同的相位的信号,从而定子进行振动。转子通过该振动而旋转。
[0003]向压电元件施加的信号的最优频率根据定子及转子的接触压力、超声波马达的温度、向超声波马达施加的负载而变动。因此,通过对上述信号的频率进行适当的反馈控制,能够高效地驱动超声波马达。
[0004]在下述的专利文献1所记载的超声波马达的控制装置中,从速度检测部向控制部反馈超声波马达的转速。根据该转速与标准特性之差来计算校正系数。基于校正系数及标准特性,来控制与驱动相关的指示信号。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2003

219668号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的问题
[0009]超声波马达的旋转特性受到定子及转子的摩擦力的影响。这里,在低速下旋转的情况下,定子与转子接触的部分容易发生磨损。因此,在低速下旋转的运行时间的管理是重要的。例如近年来,超声波马达用于车载用等。在这样的情况下,超声波马达的低速下的旋转的控制特别重要。而且,通过适当的控制,能够实现超声波马达的长寿命化。
[0010]另一方面,在专利文献1所记载的用于打印机、相机等的以往的超声波马达中,在磨损严重的低速下使用的频度少。因此,低速下的旋转的控制不重要,也难以产生长寿命化的问题。
[0011]本专利技术的目的在于,提供一种能够实现超声波马达元件的长寿命化的驱动控制装置及使用了该驱动控制装置的超声波马达系统。
[0012]用于解决问题的手段
[0013]本专利技术的驱动控制装置使超声波马达元件驱动,该超声波马达元件具有振动体和设置在所述振动体上的压电元件,其中,所述驱动控制装置具备:速度检测部,其检测所述超声波马达元件的驱动速度;控制部,其设定所述超声波马达元件的驱动条件;以及驱动电路部,其基于由所述控制部设定的驱动条件,向所述压电元件施加驱动电压,所述控制部基于所述超声波马达元件的每个驱动速度的累积运行时间,设定所述超声波马达元件的驱动条件。
[0014]本专利技术的超声波马达系统具备按照本专利技术而构成的驱动控制装置、以及具有所述振动体和所述压电元件的所述超声波马达元件。
[0015]专利技术效果
[0016]根据本专利技术的驱动控制装置及超声波马达系统,能够实现超声波马达元件的长寿命化。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的第一实施方式中的超声波马达元件及驱动控制电路的连接关系图。
[0018]图2是本专利技术的第一实施方式的超声波马达系统的示意性控制电路图。
[0019]图3是本专利技术的第一实施方式中的定子的仰视图。
[0020]图4是本专利技术的第一实施方式中的第一压电元件的主视剖视图。
[0021]图5是示出本专利技术的第一实施方式中的驱动控制装置的动作过程的流程图。
[0022]图6的(a)~(c)是用于容易理解地说明行波的定子的示意性仰视图。
[0023]图7是本专利技术的第一实施方式的第一变形例中的压电元件的俯视图。
[0024]图8是本专利技术的第一实施方式的第二变形例的超声波马达系统的示意性控制电路图。
[0025]图9是本专利技术的第二实施方式的超声波马达系统的示意性控制电路图。
[0026]图10是示出本专利技术的第二实施方式中的驱动控制装置的动作过程的流程图。
[0027]图11是本专利技术的第三实施方式的超声波马达系统的示意性控制电路图。
[0028]图12是本专利技术的第四实施方式的超声波马达系统的示意性控制电路图。
[0029]图13是本专利技术的第五实施方式的超声波马达系统的示意性控制电路图。
[0030]图14是本专利技术的第六实施方式中的超声波马达元件的示意性侧视图。
具体实施方式
[0031]以下,参照附图对本专利技术的具体实施方式进行说明,由此,使本专利技术变得清楚。
[0032]需要说明的是,本说明书所记载的各实施方式是例示性的内容,预先指出在不同的实施方式之间能够进行结构的部分置换或组合。
[0033]图1是本专利技术的第一实施方式中的超声波马达元件及驱动控制电路的连接关系图。
[0034]超声波马达系统10具有驱动控制装置1和超声波马达元件2。超声波马达元件2具有定子3和转子8。在超声波马达系统10中,从驱动控制装置1向定子3施加驱动用的信号。由此,通过使定子3振动而产生以轴向Z为中心而环绕的行波。这里,定子3与转子8接触。通过在定子3中产生的行波,使转子8旋转。以下,对超声波马达系统10的具体结构进行说明。
[0035]如图1所示,定子3具有振动体4。振动体4为圆板状。振动体4具有第一主面4a及第二主面4b。第一主面4a及第二主面4b相对置。在本说明书中,轴向Z是指连结第一主面4a与第二主面4b的方向,是沿着旋转中心的方向。需要说明的是,振动体4的形状不限定于圆板状。从轴向Z观察到的振动体4的形状例如也可以为正六边形、正八边形或者正十边形等正多边形。振动体4包括适当的金属。不过,振动体4也可以未必包括金属。振动体4例如也可以
由陶瓷、硅材料或合成树脂等其他弹性体构成。
[0036]这里,以下的实施方式所示的压电元件被极化为多个。作为极化为多个的压电元件,例如举出按照每个区域具有不同的极化方向的一个压电元件。或者,作为极化为多个的压电元件,能够举出极化方向互不相同的多个压电元件。
[0037]在振动体4的第一主面4a设置有极化为多个的压电元件。更具体而言,设置有极化方向互不相同的多个压电元件。第二主面4b与转子8接触。转子8具有转子主体8a和旋转轴8b。转子主体8a为圆板状。旋转轴8b的一端与转子主体8a相连。转子主体8a与振动体4的第二主面4b接触。需要说明的是,转子主体8a的形状不限定于圆板状。从轴向Z观察到的转子主体8a的形状例如也可以为正六边形、正八边形或正十边形等正多边形。
[0038]图2是第一实施方式的超声波马达系统的示意性控制电路图。
[0039]驱动控制装置1具有角度传感器13、滤波器部14、速度检测部15、控制部16、驱动电路部17、温度传感器18、以及滤波器部19。角度传感器13经由滤波器部14而与速度检测部15连接。速度检测部15与控制部16连接。温度传感器18经由滤波器部19而与控制部16连接。控制部16与驱动电路部17连接。此外,驱动电路部17及角度传感器13与超声波马达元件2连接。
[0040]角度传感器13对超声波马达元件2的旋转角度进行检测,将与该旋转角度相应的信号输出到速度检测部15。滤波器部14对本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种驱动控制装置,其使超声波马达元件驱动,该超声波马达元件具有振动体和设置在所述振动体上的压电元件,其中,所述驱动控制装置具备:速度检测部,其检测所述超声波马达元件的驱动速度;控制部,其设定所述超声波马达元件的驱动条件;以及驱动电路部,其基于由所述控制部设定的驱动条件,向所述压电元件施加驱动电压,所述控制部基于所述超声波马达元件的每个驱动速度的累积运行时间,设定所述超声波马达元件的驱动条件。2.根据权利要求1所述的驱动控制装置,其中,所述超声波马达元件是进行旋转驱动的元件,所述驱动速度是转速。3.根据权利要求1或2所述的驱动控制装置,其中,所述控制部基于所述超声波马达元件的每个驱动速度的累积运行时间以及所述超声波马达元件的驱动开始的次数,设定所述超声波马达元件的驱动条件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动控制装置,其中,所述驱动控制装置基于也包括在停止向所述超声波马达元件供给电源时所述超声波马达元件进行了驱动的时间的、所述超声波马达元件的每个驱动速度的累积运行时间,设定所述超声波马达元件的驱动条件。5.根据权利要求1至4中任一项所述的驱动控制装置,其中,所述控制部具有:控制电路部,其设定所述超声波马达元件的驱动条件;以及存储部,其至少存储所述超声波马达元件的每个驱动速度的累积运行时间,所述存储部是电阻变化存储器或者非易失性存储器。6.根据权利要求5所述的驱动控制装置,其中,所述存储部是电阻变化存储器。7.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动控制装置,其中,所述驱动控制装置还具备温度传感器,该温度传感器检测所述超声波马达元件的温度,将与该温度相应的信号输出到所述控制部,所述控制部基于所述超声波马达元件的每个驱动速度的累积运行时间以及由所述温度传感器检测到的温度,设定所述超声波马达元件的驱动条件。8.根据权利要求1至7中任一项所述的驱动控制装置,其中,所述超声...

【专利技术属性】
技术研发人员:寺泽光城高田政明串间贵仁水岛裕三东山胜久
申请(专利权)人:株式会社村田制作所
类型:发明
国别省市:

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