JP2013070529A - モータ装置、及びロボット装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転子を高精度に制御する。
【解決手段】回転子の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、伝達部を移動させる駆動素子（駆動部）とを有する少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個の駆動ユニットと、駆動期間において回転子と伝達部との間を回転力伝達状態にして伝達部を移動させる駆動動作と、復帰期間において回転子と伝達部との間を回転力非伝達状態にして伝達部を所定の位置に戻す復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、駆動素子を制御する制御部とを備え、駆動動作は少なくとも初期駆動期間における初期駆動動作及び主駆動期間における主駆動動作を含み、制御シーケンスは少なくともＮ個の駆動ユニットのうち、第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは整数）の駆動ユニットにおける初期駆動動作の開始タイミングと、第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ、ｊはｉと異なる整数）の駆動ユニットにおける初期駆動動作の開始タイミングとが、互いに異なるタイミングに設定されている。
【選択図】図１
【解決手段】回転子の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、伝達部を移動させる駆動素子（駆動部）とを有する少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個の駆動ユニットと、駆動期間において回転子と伝達部との間を回転力伝達状態にして伝達部を移動させる駆動動作と、復帰期間において回転子と伝達部との間を回転力非伝達状態にして伝達部を所定の位置に戻す復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、駆動素子を制御する制御部とを備え、駆動動作は少なくとも初期駆動期間における初期駆動動作及び主駆動期間における主駆動動作を含み、制御シーケンスは少なくともＮ個の駆動ユニットのうち、第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは整数）の駆動ユニットにおける初期駆動動作の開始タイミングと、第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ、ｊはｉと異なる整数）の駆動ユニットにおける初期駆動動作の開始タイミングとが、互いに異なるタイミングに設定されている。
【選択図】図１
Description
本発明は、モータ装置、及びロボット装置に関する。
例えば、旋回系機械を駆動させるアクチュエータとして、モータ装置が用いられている（例えば、特許文献１を参照）。このようなモータ装置として、電動モータや超音波モータなど、高トルクを発生させることが可能なモータ装置が広く知られている。近年では、ヒューマノイドロボットの関節部分など、より精密な部分を駆動させるモータ装置が求められており、電動モータや超音波モータなどの既存のモータ装置においてもトルクの制御性等、細密で高精度な駆動を行うことができる構成が求められている。
しかしながら、上述のようなモータ装置は、高トルクを発生させるために減速機を取り付ける必要がある。この場合、モータ装置は、減速機のバックラッシュにより、回転子を高精度に駆動できないことがある。すなわち、上述のようなモータ装置は、高トルクを発生させつつ高精度に制御することができないという問題がある。
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、回転子を高精度に制御することができるモータ装置、及びロボット装置を提供することにある。
本発明の一実施形態は、回転子の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部を移動させる駆動部とを有する、少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個の駆動ユニットと、駆動期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力伝達状態にして前記伝達部を移動させる駆動動作と、復帰期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力非伝達状態にして前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、前記駆動部を制御する制御部とを備え、前記駆動動作は、少なくとも初期駆動期間における初期駆動動作及び主駆動期間における主駆動動作を含み、前記制御シーケンスは、前記少なくともＮ個の駆動ユニットのうち、第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは整数）の駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミングと、第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ、ｊはｉと異なる整数）の駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミングとが、互いに異なるタイミングに設定されていることを特徴とするモータ装置である。
本発明の一実施形態は、回転子の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部を移動させる駆動部とを有する、少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個の駆動ユニットと、複数の制御区間のうち駆動期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力伝達状態にして前記伝達部を移動させる駆動動作と、前記複数の制御区間のうち復帰期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力非伝達状態にして前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、前記駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御シーケンスは、前記複数の制御区間のうち少なくとも２つの期間において、前記Ｎ個のうちＮ−１個以下の前記駆動ユニットにおける各々の前記駆動期間の少なくとも一部が互いに重なるように設定されていることを特徴とするモータ装置である。
本発明の一実施形態は、回転子の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部を移動させる駆動部とを有する、少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個の駆動ユニットと、複数の制御区間のうち駆動期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力伝達状態にして前記伝達部を移動させる駆動動作と、前記複数の制御区間のうち復帰期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力非伝達状態にして前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、前記駆動部を制御する制御部とを備え、前記制御シーケンスは、前記複数の制御区間のうち少なくとも２つの期間において、前記Ｎ個のうちＮ−１個以下の前記駆動ユニットにおける各々の前記駆動期間の少なくとも一部が互いに重なるように設定されていることを特徴とするモータ装置である。
また、本発明の一実施形態は、上記のモータ装置を備えることを特徴とするロボット装置である。
本発明によれば、回転子を高精度に制御することができる。
［第１の実施形態］
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。
以下、図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。
［モータ装置ＭＴＲの構成］
図１に示すように、モータ装置ＭＴＲは、一例として、回転子ＳＦと、複数のユニット位置決め部ＡＬと、１対の保持部ＨＳと、制御部ＣＯＮＴと、複数の駆動ユニットＡＣとを備えている。モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦ及び複数の駆動ユニットＡＣが、１対の保持部ＨＳによって支持された構成になっている。
以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。回転子ＳＦの円筒軸方向をＺ軸方向とし、当該Ｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
図１に示すように、モータ装置ＭＴＲは、一例として、回転子ＳＦと、複数のユニット位置決め部ＡＬと、１対の保持部ＨＳと、制御部ＣＯＮＴと、複数の駆動ユニットＡＣとを備えている。モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦ及び複数の駆動ユニットＡＣが、１対の保持部ＨＳによって支持された構成になっている。
以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。回転子ＳＦの円筒軸方向をＺ軸方向とし、当該Ｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸周りの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
回転子ＳＦは、例えば円筒状に形成されており、駆動ユニットＡＣによって回転力が与えられて回転する。
ユニット位置決め部ＡＬは、駆動ユニットＡＣをＺ軸方向に貫通して、駆動ユニットＡＣの連結体が、回転子ＳＦに対してＸ軸方向及びＹ軸方向にずれないように位置決めをしている。
保持部ＨＳは、駆動ユニットＡＣの連結体のＺ両端に連結されている。保持部ＨＳは、駆動ユニットＡＣがＺ軸方向にずれないように保持するストッパとしての機能を有している。保持部ＨＳは、例えばベアリング機構１５を介して回転子ＳＦを回転可能に支持している。
制御部ＣＯＮＴは、後述するように各駆動ユニットＡＣが有する駆動素子３２に接続されており、当該駆動素子３２に対して、回転子ＳＦを回転させるための電圧波形を出力する。
ユニット位置決め部ＡＬは、駆動ユニットＡＣをＺ軸方向に貫通して、駆動ユニットＡＣの連結体が、回転子ＳＦに対してＸ軸方向及びＹ軸方向にずれないように位置決めをしている。
保持部ＨＳは、駆動ユニットＡＣの連結体のＺ両端に連結されている。保持部ＨＳは、駆動ユニットＡＣがＺ軸方向にずれないように保持するストッパとしての機能を有している。保持部ＨＳは、例えばベアリング機構１５を介して回転子ＳＦを回転可能に支持している。
制御部ＣＯＮＴは、後述するように各駆動ユニットＡＣが有する駆動素子３２に接続されており、当該駆動素子３２に対して、回転子ＳＦを回転させるための電圧波形を出力する。
駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦのＺ軸方向のほぼ中央部に、複数配置されている。本実施形態において、駆動ユニットＡＣは、例えば１２個連結されて配置されている。
１２個の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＵ１と、駆動ユニットＡＣＵ２と、駆動ユニットＡＣＶ１と、駆動ユニットＡＣＶ２と、駆動ユニットＡＣＷ１と、駆動ユニットＡＣＷ２との６種類が２個ずつ含まれている。つまり、複数の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＵ１として、駆動ユニットＡＣＵ１−１と、駆動ユニットＡＣＵ１−２と、駆動ユニットＡＣＵ２として、駆動ユニットＡＣＵ２−１と、駆動ユニットＡＣＵ２−２とが含まれている。また、複数の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＶ１として、駆動ユニットＡＣＶ１−１と、駆動ユニットＡＣＶ１−２と、駆動ユニットＡＣＶ２として、駆動ユニットＡＣＶ２−１と、駆動ユニットＡＣＶ２−２とが含まれている。また、複数の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＷ１として、駆動ユニットＡＣＷ１−１と、駆動ユニットＡＣＷ１−２と、駆動ユニットＡＣＷ２として、駆動ユニットＡＣＷ２−１と、駆動ユニットＡＣＷ２−２とが含まれている。
また、本実施形態において、駆動ユニットＡＣＵ１及び駆動ユニットＡＣＵ２は、Ｕ相の駆動ユニットＡＣである。同様に、駆動ユニットＡＣＶ１及び駆動ユニットＡＣＶ２は、Ｖ相の駆動ユニットＡＣであり、駆動ユニットＡＣＷ１及び駆動ユニットＡＣＷ２は、Ｗ相の駆動ユニットＡＣである。
これら１２個の駆動ユニットＡＣはユニット位置決め部ＡＬによって連結されている。
なお、以下の説明において、特定の駆動ユニットを示す必要がない場合には、単に駆動ユニットＡＣと記載する。
１２個の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＵ１と、駆動ユニットＡＣＵ２と、駆動ユニットＡＣＶ１と、駆動ユニットＡＣＶ２と、駆動ユニットＡＣＷ１と、駆動ユニットＡＣＷ２との６種類が２個ずつ含まれている。つまり、複数の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＵ１として、駆動ユニットＡＣＵ１−１と、駆動ユニットＡＣＵ１−２と、駆動ユニットＡＣＵ２として、駆動ユニットＡＣＵ２−１と、駆動ユニットＡＣＵ２−２とが含まれている。また、複数の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＶ１として、駆動ユニットＡＣＶ１−１と、駆動ユニットＡＣＶ１−２と、駆動ユニットＡＣＶ２として、駆動ユニットＡＣＶ２−１と、駆動ユニットＡＣＶ２−２とが含まれている。また、複数の駆動ユニットＡＣには、駆動ユニットＡＣＷ１として、駆動ユニットＡＣＷ１−１と、駆動ユニットＡＣＷ１−２と、駆動ユニットＡＣＷ２として、駆動ユニットＡＣＷ２−１と、駆動ユニットＡＣＷ２−２とが含まれている。
また、本実施形態において、駆動ユニットＡＣＵ１及び駆動ユニットＡＣＵ２は、Ｕ相の駆動ユニットＡＣである。同様に、駆動ユニットＡＣＶ１及び駆動ユニットＡＣＶ２は、Ｖ相の駆動ユニットＡＣであり、駆動ユニットＡＣＷ１及び駆動ユニットＡＣＷ２は、Ｗ相の駆動ユニットＡＣである。
これら１２個の駆動ユニットＡＣはユニット位置決め部ＡＬによって連結されている。
なお、以下の説明において、特定の駆動ユニットを示す必要がない場合には、単に駆動ユニットＡＣと記載する。
図１に示すように、駆動ユニットＡＣは、保持部ＨＳからＺ軸方向に駆動ユニットＡＣＵ１−１、駆動ユニットＡＣＵ２−１、駆動ユニットＡＣＶ１−１、駆動ユニットＡＣＶ２−１、駆動ユニットＡＣＷ１−１、駆動ユニットＡＣＷ２−１の順に連結されている。さらに駆動ユニットＡＣは、Ｚ軸方向に駆動ユニットＡＣＷ２−２、駆動ユニットＡＣＷ１−２、駆動ユニットＡＣＶ２−２、駆動ユニットＡＣＶ１−２、駆動ユニットＡＣＵ２−２、駆動ユニットＡＣＵ１−２の順に連結されている。
つまり、１２個の駆動ユニットＡＣを連結している駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＵ１−１と、駆動ユニットＡＣＵ２−１とが、１対のＵ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。また、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＶ１−１と、駆動ユニットＡＣＶ２−１とが、１対のＶ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。また、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＷ１−１と、駆動ユニットＡＣＷ２−１とが、１対のＷ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。
同様に、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＷ２−２と、駆動ユニットＡＣＷ１−２とが、１対のＷ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。また、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＶ２−２と、駆動ユニットＡＣＶ１−２とが、１対のＶ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。また、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＵ２−２と、駆動ユニットＡＣＵ１−２とが、１対のＵ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。
このように、駆動ユニットＡＣの連結体は、同じ相の２個の駆動ユニットＡＣが隣り合うように連結された１対の駆動ユニットＡＣが、６対連結された構成になっている。なお、１対の駆動ユニットＡＣとして連結された２つの駆動ユニットＡＣは、後述するように、互いに回転子ＳＦの回転軸を中心にしてθＺ方向に１８０度回転させた構成になっている。
また、駆動ユニットＡＣの連結体は、１２個の駆動ユニットＡＣが、各相とも１対に構成されて、１対の保持部ＨＳによって挟みこまれた構成になっている。また、１対に構成された駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦの軸線上にある、２つの保持部ＨＳの中点位置を基準として、各相とも対称に配置されている。
同様に、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＷ２−２と、駆動ユニットＡＣＷ１−２とが、１対のＷ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。また、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＶ２−２と、駆動ユニットＡＣＶ１−２とが、１対のＶ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。また、駆動ユニットＡＣの連結体は、駆動ユニットＡＣＵ２−２と、駆動ユニットＡＣＵ１−２とが、１対のＵ相の駆動ユニットＡＣとして、隣り合うように連結されている。
このように、駆動ユニットＡＣの連結体は、同じ相の２個の駆動ユニットＡＣが隣り合うように連結された１対の駆動ユニットＡＣが、６対連結された構成になっている。なお、１対の駆動ユニットＡＣとして連結された２つの駆動ユニットＡＣは、後述するように、互いに回転子ＳＦの回転軸を中心にしてθＺ方向に１８０度回転させた構成になっている。
また、駆動ユニットＡＣの連結体は、１２個の駆動ユニットＡＣが、各相とも１対に構成されて、１対の保持部ＨＳによって挟みこまれた構成になっている。また、１対に構成された駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦの軸線上にある、２つの保持部ＨＳの中点位置を基準として、各相とも対称に配置されている。
［駆動ユニットＡＣの構成］
図２及び図３は、駆動ユニットＡＣの構成を示す平面図である。
図２（ａ）を用いて、上述した６種類ある駆動ユニットＡＣのうちの、駆動ユニットＡＣＵ１−１について説明する。なお、駆動ユニットＡＣＵ１−２は、駆動ユニットＡＣＵ１−１と同一の構成であるため、説明を省略する。
図２及び図３は、駆動ユニットＡＣの構成を示す平面図である。
図２（ａ）を用いて、上述した６種類ある駆動ユニットＡＣのうちの、駆動ユニットＡＣＵ１−１について説明する。なお、駆動ユニットＡＣＵ１−２は、駆動ユニットＡＣＵ１−１と同一の構成であるため、説明を省略する。
図２（ａ）は、駆動ユニットＡＣＵ１−１の構成を示す平面図である。
駆動ユニットＡＣＵ１−１は、例えばステンレス等の材料を用いて矩形の板状に形成されており、Ｚ軸方向に回転子ＳＦが貫通する穴として貫通部１０が、Ｚ方向視のほぼ中央部に形成されている。駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴとしての、伝達部ＢＴＵ１−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、駆動素子３２としての、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１を有している。
なお、以下の説明において、特定の伝達部を示す必要がない場合には、単に伝達部ＢＴと記載する。また、以下の説明において、特定の駆動素子を示す必要がない場合には、単に駆動素子３２（駆動部）と記載する。
駆動ユニットＡＣＵ１−１は、例えばステンレス等の材料を用いて矩形の板状に形成されており、Ｚ軸方向に回転子ＳＦが貫通する穴として貫通部１０が、Ｚ方向視のほぼ中央部に形成されている。駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴとしての、伝達部ＢＴＵ１−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、駆動素子３２としての、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１を有している。
なお、以下の説明において、特定の伝達部を示す必要がない場合には、単に伝達部ＢＴと記載する。また、以下の説明において、特定の駆動素子を示す必要がない場合には、単に駆動素子３２（駆動部）と記載する。
伝達部ＢＴＵ１−１は、ベルト部２３１と、第１端部２１１及び第２端部２２１とを有している。ベルト部２３１は、貫通部１０によって形成された壁部１０ａに沿って、例えばＺ軸方向に幅をもつ帯状に形成され、例えば弾性変形可能な程度の厚さに形成されている。ベルト部２３１は、貫通部１０に挿入される回転子ＳＦの外周を囲うように配置される。換言すると、回転子ＳＦは、貫通部１０のうちベルト部２３１によって囲まれる空間に挿入される。ベルト部２３１は、例えば回転子ＳＦの周面（例、外周面や内周面）の少なくとも一部に掛けることができるようになっている。
駆動素子３２は、例えば電歪素子（ピエゾ素子など）や磁歪素子などの電気機械変換素子を有している。この電気機械変換素子は、電圧を加えることによって伸縮する。
駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、支持部３３１によって支持されている。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、図中−Ｘ側の端部の位置が支持部３３１に固定されている。このため、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、Ｘ軸方向に伸縮することで図中＋Ｘ側の端部の位置がＸ軸方向に移動することになる。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１のうち＋Ｘ側の端部は、支持部３３１の先端部３３１ａに接続されている。支持部３３１の先端部３３１ａは、例えば第１端部２１１に接続されている。支持部３３１は、先端部３３１ａよりも−Ｘ側に、例えば伸縮部３３１ｂを有している。伸縮部３３１ｂは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１の＋Ｘ側端部の移動に合わせて先端部３３１ａが移動するように伸縮する。
駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、支持部３３１によって支持されている。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、図中−Ｘ側の端部の位置が支持部３３１に固定されている。このため、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、Ｘ軸方向に伸縮することで図中＋Ｘ側の端部の位置がＸ軸方向に移動することになる。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１のうち＋Ｘ側の端部は、支持部３３１の先端部３３１ａに接続されている。支持部３３１の先端部３３１ａは、例えば第１端部２１１に接続されている。支持部３３１は、先端部３３１ａよりも−Ｘ側に、例えば伸縮部３３１ｂを有している。伸縮部３３１ｂは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１の＋Ｘ側端部の移動に合わせて先端部３３１ａが移動するように伸縮する。
駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、支持部３４１によって支持されている。駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、図中＋Ｘ側の端部の位置が支持部３４１に固定されている。このため、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、Ｘ軸方向に伸縮することで図中−Ｘ側の端部の位置がＸ軸方向に移動することになる。駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１のうち−Ｘ側の端部は、支持部３４１の先端部３４１ａに接続されている。支持部３４１の先端部３４１ａは、例えば第２端部２２１に接続されている。支持部３４１は、先端部３４１ａよりも＋Ｘ側に、例えば伸縮部３４１ｂを有している。伸縮部３４１ｂは、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１の−Ｘ側端部の移動に合わせて先端部３４１ａが移動するように伸縮する。
駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０を挟んで配置されている。ここで、本実施形態の基準位置Ｐ０は、例えば図１における回転子ＳＦの−Ｙ側端部である。
駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、それぞれの電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、Ｘ軸方向に伸縮する。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１が＋Ｘ方向に伸びれば、先端部３３１ａとともに第１端部２１１が＋Ｘ方向に移動して、ベルト２３１が移動する。同様に、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１が−Ｘ方向に伸びれば、先端部３４１ａとともに第２端部２２１が−Ｘ方向に移動して、ベルト２３１が移動する。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、後述するように制御部ＣＯＮＴが有する出力回路５５−１及び出力回路５５−２に接続されており、制御部ＣＯＮＴから出力される電圧波形（駆動信号）に基づいて伸縮することにより、伝達部ＢＴＵ−１を移動させる。
駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、それぞれの電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、Ｘ軸方向に伸縮する。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１が＋Ｘ方向に伸びれば、先端部３３１ａとともに第１端部２１１が＋Ｘ方向に移動して、ベルト２３１が移動する。同様に、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１が−Ｘ方向に伸びれば、先端部３４１ａとともに第２端部２２１が−Ｘ方向に移動して、ベルト２３１が移動する。駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、後述するように制御部ＣＯＮＴが有する出力回路５５−１及び出力回路５５−２に接続されており、制御部ＣＯＮＴから出力される電圧波形（駆動信号）に基づいて伸縮することにより、伝達部ＢＴＵ−１を移動させる。
次に、図３（ａ）を用いて、駆動ユニットＡＣＵ２−１について説明する。なお、駆動ユニットＡＣＵ１−１と共通する部分については説明を省略する。なお、駆動ユニットＡＣＵ２−２は、駆動ユニットＡＣＵ２−１と同一の構成であるため、説明を省略する。
図３（ａ）は、駆動ユニットＡＣＵ２−１の構成を示す平面図である。
駆動ユニットＡＣＵ２−１は、伝達部ＢＴとして伝達部ＢＴＵ２−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＵ２−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｕ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１を有している。
伝達部ＢＴＵ２−１は、ベルト部２３２と、第１端部２１２及び第２端部２２２とを有している。
図３（ａ）は、駆動ユニットＡＣＵ２−１の構成を示す平面図である。
駆動ユニットＡＣＵ２−１は、伝達部ＢＴとして伝達部ＢＴＵ２−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＵ２−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｕ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１を有している。
伝達部ＢＴＵ２−１は、ベルト部２３２と、第１端部２１２及び第２端部２２２とを有している。
駆動素子３２Ｕ２Ａ−１は、支持部３３２によって支持されている。駆動素子３２Ｕ２Ａ−１は、図中＋Ｘ側の端部の位置が支持部３３２に固定されている。このため、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１は、Ｘ軸方向に伸縮することで図中−Ｘ側の端部の位置がＸ軸方向に移動することになる。駆動素子３２Ｕ２Ａ−１のうち−Ｘ側の端部は、支持部３３２の先端部３３２ａに接続されている。支持部３３２の先端部３３２ａは、例えば第１端部２１２に接続されている。支持部３３２は、先端部３３２ａよりも＋Ｘ側に、例えば伸縮部３３２ｂを有している。伸縮部３３２ｂは、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１の−Ｘ側端部の移動に合わせて先端部３３２ａが移動するように伸縮する。
駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１は、支持部３４２によって支持されている。駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１は、図中−Ｘ側の端部の位置が支持部３４２に固定されている。このため、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１は、Ｘ軸方向に伸縮することで図中＋Ｘ側の端部の位置がＸ軸方向に移動することになる。駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１のうち＋Ｘ側の端部は、支持部３４２の先端部３４２ａに接続されている。支持部３４２の先端部３４２ａは、例えば第２端部２２２に接続されている。支持部３４２は、先端部３４２ａよりも−Ｘ側に、例えば伸縮部３４２ｂを有している。伸縮部３４２ｂは、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１の＋Ｘ側端部の移動に合わせて先端部３４２ａが移動するように伸縮する。
駆動素子３２Ｕ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０から、回転子ＳＦをθＺ方向に１８０度回転させた位置Ｐ１８０を挟んで配置されている。駆動素子３２Ｕ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１は、電気機械変換素子に電圧が印加されることにより、Ｘ軸方向に伸縮する。駆動素子３２Ｕ２Ａ−１が−Ｘ方向に伸びれば、先端部３３２ａとともに第１端部２１２が−Ｘ方向に移動して、ベルト２３２が移動する。同様に、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１が＋Ｘ方向に伸びれば、先端部３４２ａとともに第２端部２２２が＋Ｘ方向に移動して、ベルト２３２が移動する。
同様に、図２（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、駆動ユニットＡＣＶ１−１は、伝達部ＢＴとしての、伝達部ＢＴＶ１−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＶ１−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｖ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１を有している。駆動素子３２Ｖ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０から、回転子ＳＦをθＺ方向に１２０度回転させた位置Ｐ１２０を挟んで配置されている。駆動ユニットＡＣＶ１−２も同様である。
また、駆動ユニットＡＣＶ２−１は、伝達部ＢＴとして伝達部ＢＴＶ２−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＶ２−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｖ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１を有している。駆動ユニットＡＣＶ２−１の駆動素子３２Ｖ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０から、回転子ＳＦをθＺ方向に３００度回転させた位置Ｐ３００を挟んで配置されている。駆動ユニットＡＣＶ２−２も同様である。
また、駆動ユニットＡＣＶ２−１は、伝達部ＢＴとして伝達部ＢＴＶ２−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＶ２−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｖ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１を有している。駆動ユニットＡＣＶ２−１の駆動素子３２Ｖ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０から、回転子ＳＦをθＺ方向に３００度回転させた位置Ｐ３００を挟んで配置されている。駆動ユニットＡＣＶ２−２も同様である。
同様に、図２（ｃ）、図３（ｃ）に示すように、駆動ユニットＡＣＷ１−１は、伝達部ＢＴとして伝達部ＢＴＷ１−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＷ１−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｗ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｗ１Ｂ−１を有している。駆動素子３２Ｗ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｗ１Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０から、回転子ＳＦの回転軸を中心にしてθＺ方向に２４０度回転させた位置２４０を挟んで配置されている。駆動ユニットＡＣＷ１−２も同様である。
また、駆動ユニットＡＣＷ２−１は、伝達部ＢＴとして伝達部ＢＴＷ２−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＷ２−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｗ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１を有している。駆動素子３２Ｗ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０から、回転子ＳＦの回転軸を中心にしてθＺ方向に６０度回転させた位置Ｐ６０を挟んで、配置されている。駆動ユニットＡＣＷ２−２も同様である。
また、駆動ユニットＡＣＷ２−１は、伝達部ＢＴとして伝達部ＢＴＷ２−１を有している。また、駆動ユニットＡＣＷ２−１は、駆動素子３２として駆動素子３２Ｗ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１を有している。駆動素子３２Ｗ２Ａ−１及び駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１は、回転子ＳＦの外周上の基準位置Ｐ０から、回転子ＳＦの回転軸を中心にしてθＺ方向に６０度回転させた位置Ｐ６０を挟んで、配置されている。駆動ユニットＡＣＷ２−２も同様である。
以上のように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、１対の駆動素子３２の位置が、回転子ＳＦの回転軸を中心にしてθＺ方向に互いに１８０度回転させた位置に配置されるように、２個の駆動ユニットＡＣが、１対の駆動ユニットＡＣとして隣り合わせに配置されている。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、各相の駆動ユニットＡＣが有する１対の駆動素子３２の位置が、回転子ＳＦの回転軸を中心にしてθＺ方向に１２０度ずつ回転させた位置に配置されるように、Ｕ相の駆動ユニットＡＣと、Ｖ相の駆動ユニットＡＣと、Ｗ相の駆動ユニットＡＣとが配置されている。
［制御部ＣＯＮＴの構成］
次に図４を用いて、制御部ＣＯＮＴの構成について説明する。
図４は、制御部ＣＯＮＴの構成を示した図である。
制御部ＣＯＮＴは、選択部５１と、記憶部５２と、波形生成部５３、出力部５４とを有している。
記憶部５２には、各駆動素子３２を駆動する駆動条件として駆動電圧と駆動時間とが、各駆動素子３２を駆動する目標値に関連付けられて、制御シーケンスとして予め記憶されている。本実施形態において、目標値は、例えば回転子ＳＦの角速度である。
選択部５１は、記憶部５２に記憶されている制御シーケンスに含まれる複数の駆動条件のうちから、上位装置から入力された目標値に基づいて、駆動素子３２を駆動する駆動条件を選択する。
波形生成部５３は、選択部５１によって選択された駆動条件に基づいて、各駆動素子３２に対応した電圧波形を生成する。例えば、波形生成部５３は、選択された制御シーケンスに含まれる、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１に対応した電圧波形を生成する。
出力部５４は、各駆動ユニットＡＣが有する駆動素子３２の数に対応した出力回路５５を有する。本実施形態においては、出力部５４は、例えば２４個の出力回路５５として出力回路５５−１〜５５−２４を有している。
出力回路５５−１〜５５−２４は、それぞれが対応する各駆動素子３２に接続されている。例えば、出力回路５５−１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１に接続されている。出力回路５５は、波形生成部５３によって生成された電圧波形を増幅して、増幅した電圧波形を接続されている駆動素子３２に出力する。
次に図４を用いて、制御部ＣＯＮＴの構成について説明する。
図４は、制御部ＣＯＮＴの構成を示した図である。
制御部ＣＯＮＴは、選択部５１と、記憶部５２と、波形生成部５３、出力部５４とを有している。
記憶部５２には、各駆動素子３２を駆動する駆動条件として駆動電圧と駆動時間とが、各駆動素子３２を駆動する目標値に関連付けられて、制御シーケンスとして予め記憶されている。本実施形態において、目標値は、例えば回転子ＳＦの角速度である。
選択部５１は、記憶部５２に記憶されている制御シーケンスに含まれる複数の駆動条件のうちから、上位装置から入力された目標値に基づいて、駆動素子３２を駆動する駆動条件を選択する。
波形生成部５３は、選択部５１によって選択された駆動条件に基づいて、各駆動素子３２に対応した電圧波形を生成する。例えば、波形生成部５３は、選択された制御シーケンスに含まれる、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１に対応した電圧波形を生成する。
出力部５４は、各駆動ユニットＡＣが有する駆動素子３２の数に対応した出力回路５５を有する。本実施形態においては、出力部５４は、例えば２４個の出力回路５５として出力回路５５−１〜５５−２４を有している。
出力回路５５−１〜５５−２４は、それぞれが対応する各駆動素子３２に接続されている。例えば、出力回路５５−１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１に接続されている。出力回路５５は、波形生成部５３によって生成された電圧波形を増幅して、増幅した電圧波形を接続されている駆動素子３２に出力する。
［回転子ＳＦの駆動原理］
次に、本実施形態のモータ装置ＭＴＲが、回転子ＳＦを駆動させる原理について説明する。Ｕ相の駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦを駆動させる際に、回転子ＳＦに巻き掛けられたＵ相の伝達部ＢＴＵに有効張力を生じさせ、当該有効張力によって回転子ＳＦにトルクを伝達する。Ｖ相及びＷ相は、いずれもＵ相と同一の構成であるため、説明を省略する。
次に、本実施形態のモータ装置ＭＴＲが、回転子ＳＦを駆動させる原理について説明する。Ｕ相の駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦを駆動させる際に、回転子ＳＦに巻き掛けられたＵ相の伝達部ＢＴＵに有効張力を生じさせ、当該有効張力によって回転子ＳＦにトルクを伝達する。Ｖ相及びＷ相は、いずれもＵ相と同一の構成であるため、説明を省略する。
オイラーの摩擦ベルト理論により、回転子ＳＦに巻き掛けられた伝達部ＢＴＵの第１端部２１１側の張力Ｔ１及び第２端部２２１側の張力Ｔ２が下記式（１）を満たすとき、伝達部ＢＴＵと回転子ＳＦとの間で摩擦力が生じ、伝達部ＢＴＵが移動することにより、回転子ＳＦが回転する。この伝達部ＢＴＵの移動により、回転子ＳＦにトルクが伝達される。ただし、式（１）において、μは伝達部ＢＴＵと回転子ＳＦとの間の見かけ上の摩擦係数であり、θは伝達部ＢＴＵの有効巻き付き角である。
このとき、トルクの伝達に寄与する有効張力は、（Ｔ１−Ｔ２）によって表される。上記式（１）に基づいて有効張力（Ｔ１−Ｔ２）を求めると、下記式（２）のようになる。式（２）は、Ｔ１を用いて有効張力を表す式である。
上記式（２）より、回転子ＳＦに伝達されるトルクは駆動素子３２Ｕ１Ａ−１の張力Ｔ１によって一意に決定されることがわかる。式（２）の右辺のＴ１の係数部分は、伝達部ＢＴＵと回転子ＳＦとの間の摩擦係数μ及び伝達部ＢＴＵの有効巻き付き角θにそれぞれ依存する。
図５は、摩擦係数μを変化させたときの有効巻き付き角θと係数部分の値との関係を示すグラフである。グラフの横軸は有効巻き付き角θを示しており、グラフの縦軸は係数部分の値を示している。
図５は、摩擦係数μを変化させたときの有効巻き付き角θと係数部分の値との関係を示すグラフである。グラフの横軸は有効巻き付き角θを示しており、グラフの縦軸は係数部分の値を示している。
図５に示すように、例えば摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θが３００度以上のときに係数部分の値がおよそ０．８以上となっている。このことから、摩擦係数μが０．３の場合には、有効巻き付き角θを３００度以上とすることにより、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１による張力Ｔ１のおよそ８０％以上の力が回転子ＳＦのトルクに寄与することがわかる。この巻き付き角の他、図５のグラフから、例えば伝達部ＢＴＵと回転子ＳＦとの間の摩擦係数を大きくするほど、係数部分の値が大きくなることが推定される。
このように、トルクの大きさは駆動素子３２Ｕ１Ａ−１の張力Ｔ１によって一意に決定されることになり、例えば伝達部ＢＴＵの移動距離などには無関係であることがわかる。
上述した原理に基づいて、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１を変形させて回転子ＳＦに回転力を伝達する。また、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが協働的に（又は相互作用的に）駆動することによって、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１によって伝達部ＢＴＵに加えられる力（例、張力や押圧力）と駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１によって伝達部ＢＴＵに加えられる力（例、張力や押圧力）とに基づいて回転子ＳＦに対する伝達部ＢＴＵの接触状態を調整可能なため、伝達部ＢＴＵを介して回転子ＳＦにトルクを伝達する。また、モータ装置ＭＴＲは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが協働的に（又は相互作用的に）駆動することによって、伝達部ＢＴＵの回転子ＳＦに対する巻き付き角θに基づく回転子ＳＦに対する伝達部ＢＴＵの接触状態を調整可能なため、伝達部ＢＴＵを介して回転子ＳＦにトルクを伝達する。このように、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、駆動部３２によって回転子ＳＦの径方向に力が伝達部ＢＴの少なくとも一部に加えられた状態（回転力伝達状態）で、伝達部ＢＴを介して回転子ＳＦにトルクが伝達される。
上述した原理に基づいて、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１を変形させて回転子ＳＦに回転力を伝達する。また、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが協働的に（又は相互作用的に）駆動することによって、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１によって伝達部ＢＴＵに加えられる力（例、張力や押圧力）と駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１によって伝達部ＢＴＵに加えられる力（例、張力や押圧力）とに基づいて回転子ＳＦに対する伝達部ＢＴＵの接触状態を調整可能なため、伝達部ＢＴＵを介して回転子ＳＦにトルクを伝達する。また、モータ装置ＭＴＲは、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが協働的に（又は相互作用的に）駆動することによって、伝達部ＢＴＵの回転子ＳＦに対する巻き付き角θに基づく回転子ＳＦに対する伝達部ＢＴＵの接触状態を調整可能なため、伝達部ＢＴＵを介して回転子ＳＦにトルクを伝達する。このように、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、駆動部３２によって回転子ＳＦの径方向に力が伝達部ＢＴの少なくとも一部に加えられた状態（回転力伝達状態）で、伝達部ＢＴを介して回転子ＳＦにトルクが伝達される。
［制御シーケンスの設定］
ここで、制御シーケンスによって設定される制御の期間（制御区間）について説明する。
制御シーケンスには、制御の期間として、伝達過渡期間Ｓ１、初期駆動期間Ｓ２、主駆動期間Ｓ３、復帰期間Ｓ４及び停止期間Ｓ５が含まれている。なお、制御区間のうち初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３は、回転子ＳＦを回転させる駆動期間である。
以下、例えば、駆動ユニットＡＣＵ１−１を駆動する場合について説明する。なお、他の駆動ユニットＡＣにおいても同様であるため、説明を省略する。
ここで、制御シーケンスによって設定される制御の期間（制御区間）について説明する。
制御シーケンスには、制御の期間として、伝達過渡期間Ｓ１、初期駆動期間Ｓ２、主駆動期間Ｓ３、復帰期間Ｓ４及び停止期間Ｓ５が含まれている。なお、制御区間のうち初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３は、回転子ＳＦを回転させる駆動期間である。
以下、例えば、駆動ユニットＡＣＵ１−１を駆動する場合について説明する。なお、他の駆動ユニットＡＣにおいても同様であるため、説明を省略する。
まず、伝達過渡期間Ｓ１は、伝達部ＢＴが、回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態から、回転力を伝達している状態にされる過渡的な動作（伝達過渡動作）を行う期間である。以下、駆動ユニットＡＣＵ１−１が伝達過渡動作を行う場合を説明する。
図６は、駆動ユニットＡＣＵ１−１が伝達過渡動作を行っている状態を示している。
伝達過渡期間Ｓ１は、伝達部ＢＴＵ１−１が、回転力の伝達を開始する位置（以下、「駆動開始位置」と表記する）にあり、回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態から開始される。伝達過渡期間Ｓ１において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、＋Ｘ方向に伸びるように駆動されるとともに、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、−Ｘ方向に伸びるように駆動される。これにより、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１に先端部３３１ａを介して接続されている第１端部２１１は、＋Ｘ方向に移動するとともに、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１に先端部３４１ａを介して接続されている第２端部２２１は、−Ｘ方向に移動する。これにより、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴＵ１−１が、回転子ＳＦに接して、伝達部ＢＴＵ１−１と、回転子ＳＦとの間において摩擦力が生じる状態にされる。
図６は、駆動ユニットＡＣＵ１−１が伝達過渡動作を行っている状態を示している。
伝達過渡期間Ｓ１は、伝達部ＢＴＵ１−１が、回転力の伝達を開始する位置（以下、「駆動開始位置」と表記する）にあり、回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態から開始される。伝達過渡期間Ｓ１において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、＋Ｘ方向に伸びるように駆動されるとともに、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、−Ｘ方向に伸びるように駆動される。これにより、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１に先端部３３１ａを介して接続されている第１端部２１１は、＋Ｘ方向に移動するとともに、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１に先端部３４１ａを介して接続されている第２端部２２１は、−Ｘ方向に移動する。これにより、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴＵ１−１が、回転子ＳＦに接して、伝達部ＢＴＵ１−１と、回転子ＳＦとの間において摩擦力が生じる状態にされる。
また、初期駆動期間Ｓ２は、伝達過渡期間Ｓ１の後に、伝達部ＢＴが、主として回転子ＳＦの駆動トルクを受け渡す動作（初期駆動動作）を行う期間である。なお、初期駆動期間Ｓ２は、駆動トルクの受け渡し動作のみが行われる期間、又は駆動トルクの受け渡し動作及び回転子ＳＦを回転させる動作が行われる期間である。なお、回転子ＳＦの駆動トルクは、加速トルクと負荷トルクとの総和で表すことができる。
ここで、少なくとも初期駆動期間Ｓ２を含む駆動期間において、例えばＵ相の伝達部ＢＴＵ（例、ＢＴＵ１−１、ＢＴＵ２−１、など）から、Ｖ相の伝達部ＢＴＶ（例、ＢＴＶ１−１、ＢＴＶ２−１、など）に、回転子ＳＦの駆動トルクを受け渡す場合において、駆動トルク受け渡しの動作の概念について説明する。つまり、制御部ＣＯＮＴが、初期駆動期間Ｓ２において、駆動部３２を用いて伝達部ＢＴＵ及び伝達部ＢＴＶの少なくとも２つの伝達部ＢＴを同時に移動させつつ、伝達部ＢＴＵから伝達部ＢＴＶに駆動トルクを受け渡す動作の概念について説明する。例えば、Ｖ相の伝達部ＢＴＶに受け渡す駆動トルクは、以下のように、Ｕ相の駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と、Ｖ相の駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１との間の相対距離Ｌによって表すことができる。つまり、第１の伝達部（例、ＢＴＵ１−１）から第２の伝達部（例、ＢＴＶ１−１）に受け渡す駆動トルクは、第１の駆動素子（例、３２Ｕ１Ｂ−１）と第２の駆動素子（例、３２Ｖ１Ｂ−１）との間の相対距離Ｌによって表すことができる。
ここで、少なくとも初期駆動期間Ｓ２を含む駆動期間において、例えばＵ相の伝達部ＢＴＵ（例、ＢＴＵ１−１、ＢＴＵ２−１、など）から、Ｖ相の伝達部ＢＴＶ（例、ＢＴＶ１−１、ＢＴＶ２−１、など）に、回転子ＳＦの駆動トルクを受け渡す場合において、駆動トルク受け渡しの動作の概念について説明する。つまり、制御部ＣＯＮＴが、初期駆動期間Ｓ２において、駆動部３２を用いて伝達部ＢＴＵ及び伝達部ＢＴＶの少なくとも２つの伝達部ＢＴを同時に移動させつつ、伝達部ＢＴＵから伝達部ＢＴＶに駆動トルクを受け渡す動作の概念について説明する。例えば、Ｖ相の伝達部ＢＴＶに受け渡す駆動トルクは、以下のように、Ｕ相の駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と、Ｖ相の駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１との間の相対距離Ｌによって表すことができる。つまり、第１の伝達部（例、ＢＴＵ１−１）から第２の伝達部（例、ＢＴＶ１−１）に受け渡す駆動トルクは、第１の駆動素子（例、３２Ｕ１Ｂ−１）と第２の駆動素子（例、３２Ｖ１Ｂ−１）との間の相対距離Ｌによって表すことができる。
図７及び図８は、この駆動トルク受け渡しの動作の概念を示す図である。図７は駆動トルクの受け渡し開始時の状態を表しており、図８は駆動トルクの受け渡し完了時の状態を表している。
図７及び図８において、バネＳＰ１は、駆動ユニットＡＣＵ（ＡＣＵ１−１）及び伝達部ＢＴＵ（ＢＴＵ１−１）を含む駆動力伝達系を構成する部材の剛性（以下、「総合剛性」と表現する）に応じた部材のたわみを模式的にバネによって表している。同様に、バネＳＰ２は、駆動ユニットＡＣＶ（ＡＣＶ１−１）及び伝達部ＢＴＶ（ＢＴＶ１−１）を含む駆動力伝達系を構成する部材の総合剛性に応じた部材のたわみを模式的にバネによって表している。
また、伝達部ＢＴＵ及び伝達部ＢＴＶはそれぞれ回転子ＳＦに巻き掛けられている。伝達部ＢＴＵは、バネＳＰ１を介してＵ相の駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と接続されている。同様に、伝達部ＢＴＶは、バネＳＰ２を介してＶ相の駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１と接続されている。回転子ＳＦには負荷ＬＤが与えられている。駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１及び駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１は、回転子ＳＦを、負荷ＬＤによって生じる負荷トルクの方向と逆の方向に回転させている。ここで、相対距離Ｌは、バネＳＰ１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１が接している面と、バネＳＰ２及び駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１が接している面との距離である。
図７及び図８において、バネＳＰ１は、駆動ユニットＡＣＵ（ＡＣＵ１−１）及び伝達部ＢＴＵ（ＢＴＵ１−１）を含む駆動力伝達系を構成する部材の剛性（以下、「総合剛性」と表現する）に応じた部材のたわみを模式的にバネによって表している。同様に、バネＳＰ２は、駆動ユニットＡＣＶ（ＡＣＶ１−１）及び伝達部ＢＴＶ（ＢＴＶ１−１）を含む駆動力伝達系を構成する部材の総合剛性に応じた部材のたわみを模式的にバネによって表している。
また、伝達部ＢＴＵ及び伝達部ＢＴＶはそれぞれ回転子ＳＦに巻き掛けられている。伝達部ＢＴＵは、バネＳＰ１を介してＵ相の駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と接続されている。同様に、伝達部ＢＴＶは、バネＳＰ２を介してＶ相の駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１と接続されている。回転子ＳＦには負荷ＬＤが与えられている。駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１及び駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１は、回転子ＳＦを、負荷ＬＤによって生じる負荷トルクの方向と逆の方向に回転させている。ここで、相対距離Ｌは、バネＳＰ１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１が接している面と、バネＳＰ２及び駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１が接している面との距離である。
この相対距離Ｌは、例えば、バネＳＰ１の長さとバネＳＰ２の長さとが同じ場合、相対距離Ｌ＝０である。この場合は、バネＳＰ１及びバネＳＰ２が均等に回転子ＳＦの駆動トルクを保持していることを示す。また、相対距離Ｌは、バネＳＰ１の長さがバネＳＰ２の長さよりも短い場合、相対距離Ｌ＞０である。この場合は、バネＳＰ１が保持している駆動トルクが、バネＳＰ２が保持している駆動トルクよりも大きいことを示す。同様に、相対距離Ｌは、バネＳＰ１の長さがバネＳＰ２の長さよりも長い場合、相対距離Ｌ＜０である。この場合は、バネＳＰ１が保持している駆動トルクが、バネＳＰ２が保持している駆動トルクよりも小さいことを示す。
このように相対距離Ｌを用いて受け渡す駆動トルクを表すことができる。伝達部ＢＴＶが回転子ＳＦに接触したとき、相対距離はＬ1（Ｌ1＞０）である（図７）。また、駆動トルクの受け渡しが行われて、伝達部ＢＴＵと伝達部ＢＴＶとが均等に回転子ＳＦの駆動トルクを保持しているとき、相対距離はＬ0（Ｌ0＝０）である（図８）。なお、例えば、上記の伝達部ＢＴＵから伝達部ＢＴＶに受け渡すための駆動トルクの補正量（駆動トルク受け渡し補正量）を算出する場合には、制御部ＣＯＮＴは、上記コントローラなどから取得した目標駆動トルクとトルクセンサや角速度センサなどによって検出された駆動トルク及び角速度とに基づいて、駆動トルク補正値（駆動トルク受け渡し補正量）を算出する。
このように相対距離Ｌを用いて受け渡す駆動トルクを表すことができる。伝達部ＢＴＶが回転子ＳＦに接触したとき、相対距離はＬ1（Ｌ1＞０）である（図７）。また、駆動トルクの受け渡しが行われて、伝達部ＢＴＵと伝達部ＢＴＶとが均等に回転子ＳＦの駆動トルクを保持しているとき、相対距離はＬ0（Ｌ0＝０）である（図８）。なお、例えば、上記の伝達部ＢＴＵから伝達部ＢＴＶに受け渡すための駆動トルクの補正量（駆動トルク受け渡し補正量）を算出する場合には、制御部ＣＯＮＴは、上記コントローラなどから取得した目標駆動トルクとトルクセンサや角速度センサなどによって検出された駆動トルク及び角速度とに基づいて、駆動トルク補正値（駆動トルク受け渡し補正量）を算出する。
次に、駆動ユニットＡＣＵ１−１が初期駆動動作を行う場合を説明する。
図９は、駆動ユニットＡＣＵ１−１が初期駆動動作を行っている状態を示している。
初期駆動期間Ｓ２において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、＋Ｘ方向に伸びるように駆動される。駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、＋Ｘ方向に縮むように駆動される。このとき、第１端部２１１と第２端部２２１との間の距離を保つように駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが駆動される。これにより、第１端部２１１と、第２端部２２１とは、＋Ｘ方向に移動する。このようにして、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴＵ１−１が回転子ＳＦに対して回転力を伝達した状態にされて、回転子ＳＦを回転させる。なお、この初期駆動期間Ｓ２において、上記した回転子ＳＦの駆動トルクを受け渡す動作（初期駆動動作）が行われる。一例として、この初期駆動期間Ｓ２において、第２の伝達部ＢＴＶ（例、ＢＴＶ１−１）は、第１の伝達部ＢＴＵ（例、ＢＴＵ１−１）から保持させられる駆動トルクに応じて、制御部ＣＯＮＴによって第１の伝達部ＢＴＵに対する相対速度を変えて移動させられる。したがって、制御部ＣＯＮＴは、初期駆動期間Ｓ２（又は初期駆動動作）において駆動素子３２（例、３２Ｖ１Ｂ−１及び３２Ｖ１Ｂ−２）を駆動（例、伸縮）させる速度（第１の駆動速度）を、主駆動期間Ｓ３（又は主駆動動作）において駆動素子３２（例、３２Ｖ１Ｂ−１及び３２Ｖ１Ｂ−２）を駆動（例、伸縮）させる速度（第２の駆動速度）よりも速くするように制御する。
図９は、駆動ユニットＡＣＵ１−１が初期駆動動作を行っている状態を示している。
初期駆動期間Ｓ２において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、＋Ｘ方向に伸びるように駆動される。駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、＋Ｘ方向に縮むように駆動される。このとき、第１端部２１１と第２端部２２１との間の距離を保つように駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが駆動される。これにより、第１端部２１１と、第２端部２２１とは、＋Ｘ方向に移動する。このようにして、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴＵ１−１が回転子ＳＦに対して回転力を伝達した状態にされて、回転子ＳＦを回転させる。なお、この初期駆動期間Ｓ２において、上記した回転子ＳＦの駆動トルクを受け渡す動作（初期駆動動作）が行われる。一例として、この初期駆動期間Ｓ２において、第２の伝達部ＢＴＶ（例、ＢＴＶ１−１）は、第１の伝達部ＢＴＵ（例、ＢＴＵ１−１）から保持させられる駆動トルクに応じて、制御部ＣＯＮＴによって第１の伝達部ＢＴＵに対する相対速度を変えて移動させられる。したがって、制御部ＣＯＮＴは、初期駆動期間Ｓ２（又は初期駆動動作）において駆動素子３２（例、３２Ｖ１Ｂ−１及び３２Ｖ１Ｂ−２）を駆動（例、伸縮）させる速度（第１の駆動速度）を、主駆動期間Ｓ３（又は主駆動動作）において駆動素子３２（例、３２Ｖ１Ｂ−１及び３２Ｖ１Ｂ−２）を駆動（例、伸縮）させる速度（第２の駆動速度）よりも速くするように制御する。
次に、主駆動期間Ｓ３は、初期駆動期間Ｓ２の後に、伝達部ＢＴが、回転子ＳＦに対して回転力を伝達した状態にされて、伝達部ＢＴが、回転子ＳＦを回転させる動作（主駆動動作）を行う期間である。以下、駆動ユニットＡＣＵ１−１が主駆動動作を行う場合を説明する。
主駆動動作において、初期駆動動作と同様に、第１端部２１１と第２端部２２１との間の距離を保つように駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが駆動される。
これら、初期駆動動作及び主駆動動作により、伝達部ＢＴＵ１−１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生し、伝達部ＢＴＵ１−１の移動によって回転子ＳＦに回転力が伝達される状態（回転力伝達状態）になり、伝達部ＢＴＵ１−１が移動する。このように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動期間として、初期駆動期間Ｓ２と、主駆動期間Ｓ３とが設けられている。これにより、初期駆動期間Ｓ２は、主駆動期間Ｓ３と異なる角速度または駆動トルクによって、回転子ＳＦを回転させるように、駆動条件を設定することができる。
主駆動動作において、初期駆動動作と同様に、第１端部２１１と第２端部２２１との間の距離を保つように駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１とが駆動される。
これら、初期駆動動作及び主駆動動作により、伝達部ＢＴＵ１−１と回転子ＳＦとの間に摩擦力が発生し、伝達部ＢＴＵ１−１の移動によって回転子ＳＦに回転力が伝達される状態（回転力伝達状態）になり、伝達部ＢＴＵ１−１が移動する。このように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動期間として、初期駆動期間Ｓ２と、主駆動期間Ｓ３とが設けられている。これにより、初期駆動期間Ｓ２は、主駆動期間Ｓ３と異なる角速度または駆動トルクによって、回転子ＳＦを回転させるように、駆動条件を設定することができる。
次に、復帰期間Ｓ４は、伝達部ＢＴが、回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態にされて、駆動開始位置に戻される動作（復帰動作）を行う期間である。以下、駆動ユニットＡＣＵ１−１が復帰動作を行う場合を説明する。
図１０は、駆動ユニットＡＣＵ１−１が復帰動作を行っている状態を示している。
復帰期間Ｓ４において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、−Ｘ方向に縮むように駆動される。これにより、第１端部２１１は、−Ｘ方向に移動される。このようにして、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴＵ１−１が回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態にされて、駆動開始位置に戻される。駆動ユニットＡＣＵ１−１は、復帰期間Ｓ４における復帰動作によって、それまで伝達部ＢＴＵ１−１に付加されていた有効張力が解除されて、伝達部ＢＴＵ１−１から回転子ＳＦに回転力が伝達されない状態（回転力非伝達状態）にされる。
なお、復帰期間Ｓ４には、伝達部ＢＴが、駆動開始位置に戻された後、回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態も含まれる。
図１０は、駆動ユニットＡＣＵ１−１が復帰動作を行っている状態を示している。
復帰期間Ｓ４において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１は、−Ｘ方向に縮むように駆動される。これにより、第１端部２１１は、−Ｘ方向に移動される。このようにして、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、伝達部ＢＴＵ１−１が回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態にされて、駆動開始位置に戻される。駆動ユニットＡＣＵ１−１は、復帰期間Ｓ４における復帰動作によって、それまで伝達部ＢＴＵ１−１に付加されていた有効張力が解除されて、伝達部ＢＴＵ１−１から回転子ＳＦに回転力が伝達されない状態（回転力非伝達状態）にされる。
なお、復帰期間Ｓ４には、伝達部ＢＴが、駆動開始位置に戻された後、回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態も含まれる。
次に、停止期間Ｓ５は、伝達部ＢＴが、駆動開始位置にあり、回転子ＳＦに対して回転力を伝達していない状態にされている期間である。
停止期間Ｓ５において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、駆動されておらず、駆動開始位置にある。
なお、制御シーケンスによっては、停止期間Ｓ５は設定されなくてもよい。また、制御シーケンスによっては、停止期間Ｓ５は、所要時間を０として設定されてもよい。
停止期間Ｓ５において、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１及び駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１は、駆動されておらず、駆動開始位置にある。
なお、制御シーケンスによっては、停止期間Ｓ５は設定されなくてもよい。また、制御シーケンスによっては、停止期間Ｓ５は、所要時間を０として設定されてもよい。
このようにして、制御部ＣＯＮＴは、出力する電圧波形によって各駆動ユニットＡＣが有する駆動素子３２を伸縮させて、伝達部ＢＴを移動させ、回転子ＳＦを回転させる。
次に、制御シーケンスに設定されている制御区間について説明する。
図１１は、Ｕ相の駆動ユニットＡＣ、Ｖ相の駆動ユニットＡＣ及びＷ相の駆動ユニットＡＣについての、制御シーケンスの一例を示している。
制御シーケンスは、複数の制御区間が設けられ、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相ごとに、伝達過渡期間Ｓ１、初期駆動期間Ｓ２、主駆動期間Ｓ３、復帰期間Ｓ４、伝達過渡期間Ｓ１の順に設定されている。本実施形態においては、停止期間Ｓ５を設定していない。本実施形態において、制御シーケンスは、第１の制御区間から第６の制御区間が設けられている。また、制御シーケンスは、Ｕ相の駆動ユニットＡＣ、Ｖ相の駆動ユニットＡＣ及びＷ相の駆動ユニットＡＣのうちの、いずれか１相の駆動ユニットＡＣを伝達過渡期間Ｓ１として、他の２相を主駆動期間Ｓ３とするように設定される。また、制御シーケンスは、３相のうちの１相の駆動ユニットＡＣを初期駆動期間Ｓ２とし、残りの２相のうちの１相の駆動ユニットＡＣを復帰期間Ｓ４とし、残りの１相の駆動ユニットＡＣを主駆動期間Ｓ３とするように設定されている。
図１１は、Ｕ相の駆動ユニットＡＣ、Ｖ相の駆動ユニットＡＣ及びＷ相の駆動ユニットＡＣについての、制御シーケンスの一例を示している。
制御シーケンスは、複数の制御区間が設けられ、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相ごとに、伝達過渡期間Ｓ１、初期駆動期間Ｓ２、主駆動期間Ｓ３、復帰期間Ｓ４、伝達過渡期間Ｓ１の順に設定されている。本実施形態においては、停止期間Ｓ５を設定していない。本実施形態において、制御シーケンスは、第１の制御区間から第６の制御区間が設けられている。また、制御シーケンスは、Ｕ相の駆動ユニットＡＣ、Ｖ相の駆動ユニットＡＣ及びＷ相の駆動ユニットＡＣのうちの、いずれか１相の駆動ユニットＡＣを伝達過渡期間Ｓ１として、他の２相を主駆動期間Ｓ３とするように設定される。また、制御シーケンスは、３相のうちの１相の駆動ユニットＡＣを初期駆動期間Ｓ２とし、残りの２相のうちの１相の駆動ユニットＡＣを復帰期間Ｓ４とし、残りの１相の駆動ユニットＡＣを主駆動期間Ｓ３とするように設定されている。
図１１に示すように、Ｕ相の駆動ユニットＡＣの制御シーケンスは、第１の制御区間を伝達過渡期間Ｓ１、第２の制御区間を初期駆動期間Ｓ２、第３の制御区間から第５の制御区間を主駆動期間Ｓ３、第６の制御区間を復帰期間Ｓ４にして、それぞれ設定されている。
また、Ｖ相の駆動ユニットＡＣの制御シーケンスは、Ｕ相と同じ第１の制御区間を主駆動期間Ｓ３、第２の制御区間を復帰期間Ｓ４、第３の制御区間を伝達過渡期間Ｓ１、第４の制御区間を初期駆動期間Ｓ２、第５の制御区間から第６の制御区間及び第１の制御区間を主駆動期間Ｓ３にして、それぞれ設定されている。
また、Ｗ相の駆動ユニットＡＣの制御シーケンスは、Ｕ相と同じ第１の制御区間から第３の制御区間を主駆動期間Ｓ３、第４の制御区間を復帰期間Ｓ４、第５の制御区間を伝達過渡期間Ｓ１、第６の制御区間を初期駆動期間Ｓ２にして、それぞれ設定されている。
また、Ｖ相の駆動ユニットＡＣの制御シーケンスは、Ｕ相と同じ第１の制御区間を主駆動期間Ｓ３、第２の制御区間を復帰期間Ｓ４、第３の制御区間を伝達過渡期間Ｓ１、第４の制御区間を初期駆動期間Ｓ２、第５の制御区間から第６の制御区間及び第１の制御区間を主駆動期間Ｓ３にして、それぞれ設定されている。
また、Ｗ相の駆動ユニットＡＣの制御シーケンスは、Ｕ相と同じ第１の制御区間から第３の制御区間を主駆動期間Ｓ３、第４の制御区間を復帰期間Ｓ４、第５の制御区間を伝達過渡期間Ｓ１、第６の制御区間を初期駆動期間Ｓ２にして、それぞれ設定されている。
また、制御シーケンスは、Ｕ相の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）の所要時間の逆数と、Ｕ相の駆動ユニットＡＣの伝達部ＢＴが初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３に移動する距離との積と、回転子ＳＦが回転する角速度とが関連付けて設定されている。
また、図１１に示すように、制御シーケンスは、伝達過渡期間Ｓ１と、初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）と、復帰期間Ｓ４とからなる期間の数と、初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３の制御区間数（期間数）との比が（２Ｎ：２Ｎ−２）なる関係を有するように設定されている。ここで、Ｎは少なくとも３以上の整数であり、本実施形態においては、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に対応させた数として（Ｎ＝３）である。つまり、本実施形態において、（２Ｎ：２Ｎ−２）は、（３：２）である。
また、制御シーケンスは、Ｕ相の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）とＶ相の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３とが重なる期間の期間数と、初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３の制御区間数（期間数）との比が（（Ｎ−２）：（Ｎ−１））となる関係を有するように、伝達過渡動作と駆動動作と復帰動作とが設定されている。ここで、Ｎは少なくとも３以上の整数であり、本実施形態においては、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に対応させて（Ｎ＝３）である。つまり、本実施形態において、（（Ｎ−２）：（Ｎ−１））は、（１：２）である。
また、制御シーケンスは、Ｕ相の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）とＶ相の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３とが重なる期間の期間数と、初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３の制御区間数（期間数）との比が（（Ｎ−２）：（Ｎ−１））となる関係を有するように、伝達過渡動作と駆動動作と復帰動作とが設定されている。ここで、Ｎは少なくとも３以上の整数であり、本実施形態においては、Ｕ相、Ｖ相及びＷ相に対応させて（Ｎ＝３）である。つまり、本実施形態において、（（Ｎ−２）：（Ｎ−１））は、（１：２）である。
また、制御シーケンスは、いずれか１相の伝達部ＢＴが回転子ＳＦから離れる復帰期間Ｓ４である場合には、他の２相のうちいずれか１相が初期駆動期間Ｓ２になる。したがって、駆動ユニットＡＣの個数が３以上の場合、制御シーケンスは、所定の同じ制御区間において、初期駆動期間Ｓ２と復帰期間Ｓ４とを有する。初期駆動期間Ｓ２において、伝達部ＢＴは、回転子ＳＦを保持したまま回転子ＳＦを回転させる。この場合に、制御シーケンスは、伝達部ＢＴが、初期駆動期間Ｓ２において、主駆動期間Ｓ３とは異なる角速度または駆動トルクによって、回転子ＳＦを回転させるように、駆動条件が設定されている。
また、制御シーケンスは、いずれの制御区間においても、少なくとも１相の駆動ユニットＡＣが主駆動期間Ｓ３になるように設定されている。また、制御シーケンスは、いずれか１相の駆動ユニットＡＣが伝達過渡期間Ｓ１である場合には、他の２相の駆動ユニットＡＣが主駆動期間Ｓ３になる。主駆動期間Ｓ３において、伝達部ＢＴは、回転子ＳＦを保持したまま回転子ＳＦを回転させる。また、制御シーケンスは、複数の制御区間（例、第１〜第７の制御区間など）のうち少なくとも２つの期間（例、第１の制御区間と第２の制御区間、第２の制御区間と第３の制御区間、など）において、Ｎ個の駆動ユニットＡＣのうちＮ−１個以下の駆動ユニットＡＣにおける各々の駆動期間（初期駆動期間Ｓ２、主駆動期間Ｓ３）の少なくとも一部が互いに重なるように設定されている。例えば、制御シーケンスは、第１の制御区間において、Ｖ相の駆動ユニットＡＣにおける主駆動期間Ｓ３の少なくとも一部とＷ相の駆動ユニットＡＣにおける主駆動期間Ｓ３の少なくとも一部とが互いに重なるように設定されている。更に、制御シーケンスは、第２の制御区間において、Ｕ相の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２の少なくとも一部とＷ相の駆動ユニットＡＣにおける主駆動期間Ｓ３の少なくとも一部とが互いに重なるように設定されている。したがって、制御部ＣＯＮＴは、複数の制御区間のうち少なくとも２つの期間において、一定の個数の伝達部ＢＴを回転子ＳＦに対して回転力伝達状態にして該一定の個数の伝達部ＢＴを移動させる駆動動作を駆動ユニットＡＣに行わせる。例えば、制御部ＣＯＮＴは、第１の制御区間において、Ｖ相の駆動ユニットＡＣにおける伝達部ＢＴＶとＷ相の駆動ユニットＡＣにおける伝達部ＢＴＷとの２個（Ｎ−１個以下）の伝達部ＢＴを回転子ＳＦに対して回転力伝達状態にして伝達部ＢＴＶ及び伝達部ＢＴＷを移動させる駆動動作を行わせる。更に、制御部ＣＯＮＴは、第２の制御区間において、第１の制御区間と同じ一定の個数である２個（Ｎ−１個以下）の伝達部ＢＴ（Ｕ相の駆動ユニットＡＣにおける伝達部ＢＴＵとＷ相の駆動ユニットＡＣにおける伝達部ＢＴＷ）を回転子ＳＦに対して回転力伝達状態にして伝達部ＢＴＵ及び伝達部ＢＴＷを移動させる駆動動作を行わせる。これらによって、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、複数の制御区間において、常に一定の個数（Ｎ−１個以下）の伝達部ＢＴを用いて回転子ＳＦを回転させることができるため、回転子ＳＦの間欠的な回転を低減でき、回転子ＳＦを円滑に回転させることが可能である。
［制御部ＣＯＮＴの動作］
制御部ＣＯＮＴは、上述したように予め設定され、記憶部５２に予め記憶されている各駆動ユニットＡＣの制御シーケンスに基づいて、駆動ユニットＡＣを駆動する。以下、制御部ＣＯＮＴの動作について説明する。
制御部ＣＯＮＴは、上述したように予め設定され、記憶部５２に予め記憶されている各駆動ユニットＡＣの制御シーケンスに基づいて、駆動ユニットＡＣを駆動する。以下、制御部ＣＯＮＴの動作について説明する。
図１２は、制御部ＣＯＮＴの動作の一例を示すフローチャートである。
まず、選択部５１は、記憶部５２に記憶されている制御シーケンスを読み出し、読み出した制御シーケンスに含まれる駆動素子３２の複数の駆動条件のうちから、上位装置から入力された目標値に基づいて、いずれかの駆動条件を選択する（ステップＳ１０１）。本実施例においては、例えば上位装置から目標値として、回転子ＳＦの角速度が選択部５１に入力される。選択部５１は、複数の駆動条件のうちから、入力された角速度に関連付けられた駆動条件を各駆動素子３２の駆動条件として選択する。これにより、各駆動素子３２の駆動電圧及び駆動時間が選択される。
まず、選択部５１は、記憶部５２に記憶されている制御シーケンスを読み出し、読み出した制御シーケンスに含まれる駆動素子３２の複数の駆動条件のうちから、上位装置から入力された目標値に基づいて、いずれかの駆動条件を選択する（ステップＳ１０１）。本実施例においては、例えば上位装置から目標値として、回転子ＳＦの角速度が選択部５１に入力される。選択部５１は、複数の駆動条件のうちから、入力された角速度に関連付けられた駆動条件を各駆動素子３２の駆動条件として選択する。これにより、各駆動素子３２の駆動電圧及び駆動時間が選択される。
次に、選択部５１は、読み出した制御シーケンスに含まれる各駆動素子３２の駆動時間に基づいて、次に駆動条件を選択するまでの時間を算出し、算出した時間を記憶部５２に記憶させる（ステップＳ１０２）。
次に、波形生成部５３は、ステップＳ１０１において読み出された制御シーケンスに含まれる、各駆動素子３２の駆動条件に基づいて、各駆動素子３２に対応する電圧波形をそれぞれ生成する（ステップＳ１０３）。本実施形態においては、波形生成部５３は、２４個の駆動素子３２に対応する電圧波形を、それぞれ生成する。
次に、出力回路５５−１〜５５−２４は、生成された電圧波形を増幅して、増幅した電圧波形（駆動信号）を対応する駆動素子３２に出力する（ステップＳ１０４）。
次に、選択部５１は、ステップＳ１０２において記憶させた時間を読み出し、読み出した時間に基づいて、駆動時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。選択部５１は、駆動時間が経過している場合は、ステップＳ１０６に手順を進める（ステップＳ１０５−Ｙ）。選択部５１は、駆動時間が経過していない場合は、駆動素子３２の駆動を継続するためステップＳ１０３に手順を戻す（ステップＳ１０５−Ｎ）。
次に、選択部５１は、上位装置から目標値を取得し、ステップＳ１０１において上位装置から入力された目標値が変化しているか否かを判定する（ステップＳ１０６）。選択部５１は、目標値が変化している場合には、変化した目標値に基づいて駆動条件を選択するため、ステップＳ１０１に手順を戻す（ステップＳ１０６−Ｙ）。目標値が変化していない場合には、選択部５１は、次の制御区間の制御を行うため、ステップＳ１０２に手順を戻す（ステップＳ１０６−Ｎ）。
このようにして、制御部ＣＯＮＴは、記憶部５２に予め記憶されている制御シーケンスに基づいて、駆動ユニットＡＣが有する駆動素子３２を繰り返し駆動することによって、回転子ＳＦの回転を制御する。
［保持部ＨＳに生じる摩擦力を低減する構成］
以上説明したように、各駆動ユニットＡＣは、例えば伝達部ＢＴの張力Ｔによって回転子ＳＦを締め付けた状態にして、伝達部ＢＴを移動させることにより、回転子ＳＦに回転力を与えて、回転子ＳＦを回転させる。この伝達部ＢＴの張力Ｔは、力の成分として、θＺ方向、つまり回転子ＳＦの円周方向に生じる力ＦＣと、回転子ＳＦの軸線に交差する方向、つまりＸ軸方向に生じる力ＦＸと、Ｙ軸方向に生じる力ＦＹとを有する。これらの力は、例えば、伝達部ＢＴを駆動する駆動素子３２の伸縮、つまりＸ軸方向及びＹ軸方向の動きをθＺ方向の動きに変換して伝達部ＢＴを駆動することにより発生する。本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、以下に説明するように、これらの力ＦＸ及び力ＦＹを低減することで、回転子ＳＦと保持部ＨＳと間に生じる摩擦力を低減させる。
以上説明したように、各駆動ユニットＡＣは、例えば伝達部ＢＴの張力Ｔによって回転子ＳＦを締め付けた状態にして、伝達部ＢＴを移動させることにより、回転子ＳＦに回転力を与えて、回転子ＳＦを回転させる。この伝達部ＢＴの張力Ｔは、力の成分として、θＺ方向、つまり回転子ＳＦの円周方向に生じる力ＦＣと、回転子ＳＦの軸線に交差する方向、つまりＸ軸方向に生じる力ＦＸと、Ｙ軸方向に生じる力ＦＹとを有する。これらの力は、例えば、伝達部ＢＴを駆動する駆動素子３２の伸縮、つまりＸ軸方向及びＹ軸方向の動きをθＺ方向の動きに変換して伝達部ＢＴを駆動することにより発生する。本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、以下に説明するように、これらの力ＦＸ及び力ＦＹを低減することで、回転子ＳＦと保持部ＨＳと間に生じる摩擦力を低減させる。
上述した図１に示すように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの軸線の方向、つまりＺ軸方向に、駆動ユニットＡＣＵ１−１と、駆動ユニットＡＣＵ２−１とが互いに隣り合わせに、１対の駆動ユニットＡＣとして配置されている。図２（ａ）及び図３（ａ）において示したように、駆動ユニットＡＣＵ１−１と駆動ユニットＡＣＵ２−１とは、それぞれの駆動ユニットＡＣが有する駆動素子３２が、互いに回転子ＳＦをθＺ方向に１８０度回転させた位置に配置されている。
図１３は、１対の駆動ユニットＡＣが生じさせるＸ軸方向の力ＦＸと、Ｙ軸方向の力ＦＹを示している。例えば、図１３において、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、Ｘ軸方向の力ＦＸ１と、Ｙ軸方向の力ＦＹ１とを生じさせている。また、駆動ユニットＡＣＵ２−１は、Ｘ軸方向の力ＦＸ２と、Ｙ軸方向の力ＦＹ２とを生じさせている。このとき、上述したように、駆動ユニットＡＣＵ１−１と駆動ユニットＡＣＵ２−１とは、制御シーケンスに基づいて同じ動作をする。このため、力ＦＸ１と力ＦＸ２とは、駆動ユニットＡＣＵ１−１と駆動ユニットＡＣＵ２−１との動作によって相殺される。同様に、力ＦＹ１と力ＦＹ２とは、駆動ユニットＡＣＵ１−１と駆動ユニットＡＣＵ２−１との動作によって相殺される。例えば、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣＵ１−１と、駆動ユニットＡＣＵ２−１とが互いに回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じる力を低減させるように、それぞれ配置されている。したがって、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣの駆動動作によって回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じる力を低減させるように配置された一対の駆動ユニットＡＣＵを備える。
図１３は、１対の駆動ユニットＡＣが生じさせるＸ軸方向の力ＦＸと、Ｙ軸方向の力ＦＹを示している。例えば、図１３において、駆動ユニットＡＣＵ１−１は、Ｘ軸方向の力ＦＸ１と、Ｙ軸方向の力ＦＹ１とを生じさせている。また、駆動ユニットＡＣＵ２−１は、Ｘ軸方向の力ＦＸ２と、Ｙ軸方向の力ＦＹ２とを生じさせている。このとき、上述したように、駆動ユニットＡＣＵ１−１と駆動ユニットＡＣＵ２−１とは、制御シーケンスに基づいて同じ動作をする。このため、力ＦＸ１と力ＦＸ２とは、駆動ユニットＡＣＵ１−１と駆動ユニットＡＣＵ２−１との動作によって相殺される。同様に、力ＦＹ１と力ＦＹ２とは、駆動ユニットＡＣＵ１−１と駆動ユニットＡＣＵ２−１との動作によって相殺される。例えば、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣＵ１−１と、駆動ユニットＡＣＵ２−１とが互いに回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じる力を低減させるように、それぞれ配置されている。したがって、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣの駆動動作によって回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じる力を低減させるように配置された一対の駆動ユニットＡＣＵを備える。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣＵ１−１及び駆動ユニットＡＣＵ２−１の組と、駆動ユニットＡＣＵ１−２及び駆動ユニットＡＣＵ２−２の組とが、回転子ＳＦの軸線上にある、２つの保持部ＨＳの中点位置を基準として、互いに対称に配置されている。つまり、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの軸線の所定位置として２つの保持部ＨＳの中点位置を基準として互いに対称に配置された１対の駆動ユニットＡＣを備えている。このとき、上述したように、駆動ユニットＡＣＵ１−１及び駆動ユニットＡＣＵ２−１の組と、駆動ユニットＡＣＵ１−２及び駆動ユニットＡＣＵ２−２の組とは、制御シーケンスに基づいて同じ動作をする。つまり、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣが、回転子ＳＦの軸線に交差する方向、つまりθＸ方向及びθＹ方向に生じるモーメントを低減させるようにそれぞれ配置されている。
このようにして、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣを、上述した図１のように配置することで、回転子ＳＦと保持部ＨＳと間に生じる摩擦力を低減させる。したがって、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣの駆動動作によって回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じる力を低減させるように配置された一対の駆動ユニットＡＣＵを備える。
このようにして、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣを、上述した図１のように配置することで、回転子ＳＦと保持部ＨＳと間に生じる摩擦力を低減させる。したがって、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、駆動ユニットＡＣの駆動動作によって回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じる力を低減させるように配置された一対の駆動ユニットＡＣＵを備える。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの少なくとも一部に掛けられる伝達部ＢＴと、伝達部ＢＴを移動させる駆動素子３２とを有する、少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個、例えば少なくともＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３個の駆動ユニットＡＣとを備えている。また、モータ装置ＭＴＲは、駆動動作と、復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、駆動素子３２を制御する制御部ＣＯＮＴとを備えている。ここで、駆動動作とは、駆動期間において回転子ＳＦと伝達部ＢＴとの間を回転力伝達状態にして伝達部ＢＴを移動させる動作である。また復帰動作とは、復帰期間Ｓ４において回転子ＳＦと伝達部ＢＴとの間を回転力非伝達状態にして伝達部ＢＴを所定の位置に戻す動作である。また、駆動動作は、少なくとも初期駆動期間Ｓ２における初期駆動動作及び主駆動期間Ｓ３における主駆動動作を含んでいる。制御シーケンスは、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣのうち、Ｕ相の（第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは整数））の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動動作の開始タイミングと、Ｖ相（第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ、ｊはｉと異なる整数））の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動動作の開始タイミングとが、互いに異なるタイミングに設定されている。なお、ここで駆動期間は、初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３を含む期間である。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴによって高いトルクを回転子ＳＦに発生させることができるため、回転子ＳＦに減速機を取り付ける必要がない。したがって、モータ装置ＭＴＲは、減速機のバックラッシュによる回転子ＳＦの制御精度の低下を防ぐことができる。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴが、回転子ＳＦを保持したまま回転子ＳＦを回転させる駆動期間として初期駆動期間Ｓ２と主駆動期間Ｓ３とを有している。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、初期駆動期間Ｓ２において、主駆動期間Ｓ３とは異なる角速度または駆動トルクによって、回転子ＳＦを回転させるように、制御シーケンスを設定することができる。これによって、モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの駆動トルクを伝達部ＢＴに円滑に受け渡すことが可能になるため、回転子ＳＦを安定して回転させることができる。また、初期駆動動作の開始タイミングをＵ相の駆動ユニットＡＣと、Ｖ相の駆動ユニットＡＣと、Ｗ相の駆動ユニットＡＣとにおいて、互いに異なるタイミングに設定することにより、モータ装置ＭＴＲは、途切れなく安定した駆動動作を行うことができる。つまり、モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの回転力の変動を低減させて、回転子ＳＦを回転させることができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御シーケンスは、Ｕ相（第ｉ）の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動動作の開始タイミングと、Ｖ相（第ｊ）の駆動ユニットＡＣにおける復帰動作の開始タイミングとが、対応するように設定されている。
これにより、上述したように、伝達部ＢＴは、初期駆動期間Ｓ２において、主駆動期間Ｓ３とは異なる角速度または駆動トルクによって、回転子ＳＦを円滑に回転させるように、制御シーケンスを設定することができる。このため、モータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴが回転子ＳＦから離れる復帰期間Ｓ４において、回転子ＳＦの回転を妨げる摩擦力が、回転子ＳＦと伝達部ＢＴとの間に発生しても、その摩擦力に抗して回転子ＳＦを回転させるように、角速度または駆動トルクを設定することができる。つまり、モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの回転力の変動を低減させて、回転子ＳＦを回転させることができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
これにより、上述したように、伝達部ＢＴは、初期駆動期間Ｓ２において、主駆動期間Ｓ３とは異なる角速度または駆動トルクによって、回転子ＳＦを円滑に回転させるように、制御シーケンスを設定することができる。このため、モータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴが回転子ＳＦから離れる復帰期間Ｓ４において、回転子ＳＦの回転を妨げる摩擦力が、回転子ＳＦと伝達部ＢＴとの間に発生しても、その摩擦力に抗して回転子ＳＦを回転させるように、角速度または駆動トルクを設定することができる。つまり、モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの回転力の変動を低減させて、回転子ＳＦを回転させることができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御シーケンスは、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣのうちＷ相（第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ、ｋはｉおよびｊと異なる整数））の駆動ユニットＡＣにおける主駆動動作において、Ｕ相（第ｉ）の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動動作を行うように設定されている。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、Ｗ相の主駆動動作によって回転子ＳＦを目標とする角速度に制御するとともに、Ｕ相に主駆動動作とは異なる角速度または駆動トルクによって初期駆動動作を行わせることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、主駆動動作によって回転子ＳＦを回転させつつ、初期駆動動作によって回転子ＳＦの回転力の変動を低減させることができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、Ｗ相の主駆動動作によって回転子ＳＦを目標とする角速度に制御するとともに、Ｕ相に主駆動動作とは異なる角速度または駆動トルクによって初期駆動動作を行わせることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、主駆動動作によって回転子ＳＦを回転させつつ、初期駆動動作によって回転子ＳＦの回転力の変動を低減させることができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御シーケンスは、Ｗ相（第ｋ）の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動動作の開始タイミングをＵ相（第ｉ）の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動動作の開始タイミング及びＶ相（第ｊ）の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動動作の開始タイミングと異なるように設定されている。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、Ｕ相、Ｖ相又はＷ相のいずれの駆動ユニットＡＣにも、回転子ＳＦの回転力の変動を低減させる初期駆動動作を行わせることができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、Ｕ相、Ｖ相又はＷ相のいずれの駆動ユニットＡＣにも、回転子ＳＦの回転力の変動を低減させる初期駆動動作を行わせることができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御シーケンスは、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣに対して、初期駆動動作、主駆動動作、及び復帰動作の順序で動作を行うように設定されている。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、Ｕ相、Ｖ相又はＷ相のすべての相の駆動ユニットＡＣが、順序にしたがって途切れなく回転子ＳＦに回転力を伝えることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、Ｕ相、Ｖ相又はＷ相のすべての相の駆動ユニットＡＣが、順序にしたがって途切れなく回転子ＳＦに回転力を伝えることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御部ＣＯＮＴは、制御シーケンスに含まれる、回転力非伝達状態から回転力伝達状態に移行させる伝達過渡動作を、駆動素子３２に行わせ、制御シーケンスは、少なくとも伝達過渡動作、駆動動作、及び復帰動作を動作サイクルとし、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣにおける各々の動作サイクルが互いに時間的にずらして設定されている。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴが回転子ＳＦに接しはじめる過渡状態において、上述した伝達過渡動作を行わせることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴと回転子ＳＦとの間に生じる摩擦力の変化による回転子ＳＦの角速度及び回転力の変化を低減させることができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴが回転子ＳＦに接しはじめる過渡状態において、上述した伝達過渡動作を行わせることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴと回転子ＳＦとの間に生じる摩擦力の変化による回転子ＳＦの角速度及び回転力の変化を低減させることができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御シーケンスは、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣのうち２個（Ｎ−１個）の駆動ユニットＡＣにおいて駆動動作の少なくとも一部が互いに重なるように設定されている。したがって、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、少なくとも駆動期間における伝達部ＢＴ（駆動ユニットＡＣ）の個数を常に一定にすることができるため、回転子ＳＦが間欠運動することなく、回転子ＳＦを円滑に回転させることができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転力を途切れなく回転子ＳＦに伝えることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴと回転子ＳＦとの間に生じる摩擦力の変化による回転子ＳＦの角速度及び回転力の変化を低減させることができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転力を途切れなく回転子ＳＦに伝えることができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴと回転子ＳＦとの間に生じる摩擦力の変化による回転子ＳＦの角速度及び回転力の変化を低減させることができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御部ＣＯＮＴは、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣのうち一方の伝達部ＢＴが保持する駆動トルクの少なくとも一部を少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣのうち他方の伝達部ＢＴに保持させるように、初期駆動動作を少なくとも他方の駆動素子３２に行わせる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、複数の伝達部ＢＴ間において、例えば復帰動作を行う伝達部ＢＴから初期駆動動作を行う伝達部ＢＴに、伝達部ＢＴが保持する回転力を受け渡すことができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、途切れなく回転子ＳＦに回転力を伝えることができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、複数の伝達部ＢＴ間において、例えば復帰動作を行う伝達部ＢＴから初期駆動動作を行う伝達部ＢＴに、伝達部ＢＴが保持する回転力を受け渡すことができる。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、途切れなく回転子ＳＦに回転力を伝えることができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、各駆動ユニットＡＣを、初期駆動動作、主駆動動作、及び復帰動作の順序によって、少なくともいずれかの駆動ユニットＡＣが主駆動動作を行うように動作させる。
これにより、モータ装置ＭＴＲは、途切れなく駆動動作を行うことができる。つまり、モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの角速度及び回転力の変化を低減させることができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
これにより、モータ装置ＭＴＲは、途切れなく駆動動作を行うことができる。つまり、モータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦの角速度及び回転力の変化を低減させることができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御部ＣＯＮＴは、制御シーケンスに含まれる、回転力非伝達状態から回転力伝達状態に移行させる伝達過渡動作を、駆動素子３２に行わせることを含んでいる。また、制御シーケンスは、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣにおける少なくとも伝達過渡動作の伝達過渡期間Ｓ１、初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）、及び復帰期間Ｓ４を含む区間を制御区間とし、制御区間の期間数と制御区間における初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）の期間数との比が６：４（２Ｎ：（２Ｎ−２））となる関係を有するように、伝達過渡動作と駆動動作と復帰動作とが設定されている。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、上述した停止期間Ｓ５を設けずに伝達部ＢＴが動作し続けて回転子ＳＦを回転させることができるため、効率よく回転子ＳＦに回転力を伝えることができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、上述した停止期間Ｓ５を設けずに伝達部ＢＴが動作し続けて回転子ＳＦを回転させることができるため、効率よく回転子ＳＦに回転力を伝えることができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御部ＣＯＮＴは、制御シーケンスに含まれる、回転力非伝達状態から回転力伝達状態に移行させる伝達過渡動作を、駆動素子３２に行わせることを含んでいる。また、制御シーケンスは、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣにおける少なくとも伝達過渡動作の伝達過渡期間Ｓ１、初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）、及び復帰期間Ｓ４を含む区間を制御区間とし、第ｉの駆動ユニットＡＣにおける駆動期間と第ｊの駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）とが重なる期間の期間数と、制御区間における初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）の期間数との比が１：２（（Ｎ−２）：（Ｎ−１））となる関係を有するように、伝達過渡動作と駆動動作と復帰動作とが設定されている。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴが回転子ＳＦに回転力を伝えることができる初期駆動動作及び主駆動動作を行う時間が、回転力を伝えることができない伝達過渡動作及び復帰動作を行う時間よりも長くなるように、制御シーケンスを設定している。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、効率よく回転子ＳＦに回転力を伝えることができる。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、伝達部ＢＴが回転子ＳＦに回転力を伝えることができる初期駆動動作及び主駆動動作を行う時間が、回転力を伝えることができない伝達過渡動作及び復帰動作を行う時間よりも長くなるように、制御シーケンスを設定している。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、効率よく回転子ＳＦに回転力を伝えることができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御シーケンスは、Ｕ相（第ｉ）の駆動ユニットＡＣにおける初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）の所要時間の逆数とＵ相（第ｉ）の駆動ユニットＡＣの伝達部ＢＴが初期駆動期間Ｓ２及び主駆動期間Ｓ３（駆動期間）に移動する距離との積と、回転子ＳＦが回転する角速度とが関連付けて設定されている。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、上述したように、回転子ＳＦの制御目標値として角速度が与えられた場合に、各駆動素子３２の駆動電圧及び駆動時間に基づいて制御すればよく、回転子ＳＦの角速度を取得することなく、回転子ＳＦの角速度を制御することができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、例えば角速度センサなどが不要となり、簡易に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、複数の駆動ユニットＡＣは、駆動ユニットＡＣの駆動動作により回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じる力を低減させるようにそれぞれ配置されている。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、複数の駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦの軸線の方向に配列されているとともに、軸線の方向に互いに隣り合った駆動ユニットＡＣ同士の間で力の方向が反対方向を向くようにそれぞれ配置されている。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、上述したように、回転子ＳＦをＸ軸方向及びＹ軸方向に動かす力ＦＸ及び力ＦＹを駆動ユニットＡＣ間において相殺することができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦと保持部ＨＳとの間に生じる摩擦力を低減させることができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、複数の駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦの軸線を中心として等角度ずつずらしてそれぞれ配置されている。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、複数の駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦの軸線の方向視において、角度を１２０（３６０／Ｎ）度ずつずらしてそれぞれ配置されている。このため、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、上述したように、回転子ＳＦをＸ軸方向及びＹ軸方向に動かす力ＦＸ及び力ＦＹを駆動ユニットＡＣ間において、θＺ方向において均等に相殺することができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦと保持部ＨＳとの間に生じる摩擦力を低減することができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、複数の駆動ユニットＡＣは、駆動ユニットＡＣの駆動動作により回転子ＳＦの軸線に交差する方向に生じるモーメントを低減させるようにそれぞれ配置されている。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、複数の駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦの軸線の方向の所定位置を基準として軸線の方向に対称となるようにそれぞれ配置されている。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、複数の駆動ユニットＡＣは、回転子ＳＦの軸線の所定位置を基準として互いに対称に配置された１対の駆動ユニットＡＣを備える。また、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、回転子ＳＦは、第１支持位置および第２支持位置を含む複数の支持位置で支持されており、所定位置は、第１支持位置と第２支持位置との中点位置である。
これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、上述したように、回転子ＳＦのＸ軸方向及びＹ軸方向に発生するモーメントを相殺することができる。これにより、本実施形態のモータ装置ＭＴＲは、回転子ＳＦと保持部ＨＳとの間に生じる摩擦力を低減することができ、高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
以上、第１の実施形態のモータ装置ＭＴＲについて説明したが、駆動ユニットＡＣは、少なくとも３個を備えていればよく、また例示した１２個より多くてもよい。この場合、モータ装置ＭＴＲに要求される回転子ＳＦのトルクや、設置場所などの制約によって、モータ装置ＭＴＲの構成を変えることができる。
なお、制御部ＣＯＮＴは、上位装置から入力された目標値に基づいて、予め記憶されている駆動条件を選択して駆動ユニットＡＣを駆動しているが、これに限られない。例えば、図１４に示すように、制御部ＣＯＮＴは、制御シーケンス生成部５６を備え、上位装置から入力された目標値に基づいて、制御シーケンスを実時間処理によって生成してもよい。また、制御シーケンス生成部５６は、少なくとも伝達過渡動作、駆動動作、及び復帰動作を動作サイクルとし、少なくとも３個（Ｎ個）の駆動ユニットＡＣにおける各々の動作サイクルを互いに時間的に調整した駆動条件を含むように、制御シーケンスを生成してもよい。
この場合、回転子ＳＦの制御の目標値に応じて制御シーケンスを生成することができるため、さらに高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
この場合、回転子ＳＦの制御の目標値に応じて制御シーケンスを生成することができるため、さらに高精度に回転子ＳＦを制御することができる。
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
第１の実施形態において説明したように、出力回路６５−１に接続されている駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１との各駆動素子３２は、制御シーケンスによって同じ動作をする。本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、同じ動作をする駆動素子３２を１つの出力回路６５によって駆動することができる。
図１５は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。なお、第１の実施形態と同じ構成及び動作については説明を省略する。
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。
第１の実施形態において説明したように、出力回路６５−１に接続されている駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１との各駆動素子３２は、制御シーケンスによって同じ動作をする。本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、同じ動作をする駆動素子３２を１つの出力回路６５によって駆動することができる。
図１５は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。なお、第１の実施形態と同じ構成及び動作については説明を省略する。
制御部ＣＯＮＴ２は、出力部６４を有している。
出力部６４は、各駆動素子３２に接続される出力回路６５として、出力回路６５−１〜６５−１２を有している。
出力回路６５−１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１とに接続されている。出力回路６５−２は、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１とに接続されている。出力回路６５−３は、駆動素子３２Ｖ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−１とに接続されている。出力回路６５−４は、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１とに接続されている。出力回路６５−５は、駆動素子３２Ｗ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ａ−１とに接続されている。出力回路６５−６は、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１とに接続されている。
また、出力回路６５−７は、駆動素子３２Ｗ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ａ−２とに接続されている。出力回路６５−８は、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路６５−９は、駆動素子３２Ｖ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−２とに接続されている。出力回路６５−１０は、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路６５−１１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路６５−１２は、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−２とに接続されている。
つまり、各出力回路６５は、２つの駆動素子３２にそれぞれ接続されている。
出力部６４は、各駆動素子３２に接続される出力回路６５として、出力回路６５−１〜６５−１２を有している。
出力回路６５−１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１とに接続されている。出力回路６５−２は、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１とに接続されている。出力回路６５−３は、駆動素子３２Ｖ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−１とに接続されている。出力回路６５−４は、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１とに接続されている。出力回路６５−５は、駆動素子３２Ｗ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ａ−１とに接続されている。出力回路６５−６は、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１とに接続されている。
また、出力回路６５−７は、駆動素子３２Ｗ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ａ−２とに接続されている。出力回路６５−８は、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路６５−９は、駆動素子３２Ｖ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−２とに接続されている。出力回路６５−１０は、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路６５−１１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路６５−１２は、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−２とに接続されている。
つまり、各出力回路６５は、２つの駆動素子３２にそれぞれ接続されている。
以上説明したように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御部ＣＯＮＴは、駆動素子３２を駆動させる電圧波形（駆動信号）を出力する複数の出力回路６５であって、初期駆動動作の開始タイミングに対応した数の出力回路６５を有している。
これにより、出力部６４が有する出力回路６５は、第１の実施形態における出力回路５５に比べて、回路数を減らすことができる。したがって、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、第１の実施形態における制御部ＣＯＮＴと同様に回転子ＳＦを高精度に制御しながら、制御部ＣＯＮＴに比べて小型にすることができる。
これにより、出力部６４が有する出力回路６５は、第１の実施形態における出力回路５５に比べて、回路数を減らすことができる。したがって、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、第１の実施形態における制御部ＣＯＮＴと同様に回転子ＳＦを高精度に制御しながら、制御部ＣＯＮＴに比べて小型にすることができる。
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
第１の実施形態において説明したように、出力回路６５−１に接続されている駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−２との各駆動素子３２は、制御シーケンスによって同じ動作をする。本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、同じ動作をする駆動素子３２を１つの出力回路６５によって駆動することができる。
図１６は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。なお、第１の実施形態と同じ構成及び動作については説明を省略する。
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
第１の実施形態において説明したように、出力回路６５−１に接続されている駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−２との各駆動素子３２は、制御シーケンスによって同じ動作をする。本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、同じ動作をする駆動素子３２を１つの出力回路６５によって駆動することができる。
図１６は、本実施形態に係るモータ装置ＭＴＲの一例を示す概略構成図である。なお、第１の実施形態と同じ構成及び動作については説明を省略する。
制御部ＣＯＮＴ３は、出力部７４を有している。
出力部７４は、各駆動素子３２に接続される出力回路７５として、出力回路７５−１〜７５−６を有している。
出力回路７５−１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−２とに接続されている。出力回路７５−２は、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路７５−３は、駆動素子３２Ｖ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｖ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−２とに接続されている。
また、出力回路７５−４は、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１と、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路７５−５は、駆動素子３２Ｗ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｗ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路７５−６は、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１と、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−２とに接続されている。
つまり、各出力回路７５は、４つの駆動素子３２にそれぞれ接続されている。
出力部７４は、各駆動素子３２に接続される出力回路７５として、出力回路７５−１〜７５−６を有している。
出力回路７５−１は、駆動素子３２Ｕ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ａ−２とに接続されている。出力回路７５−２は、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−１と、駆動素子３２Ｕ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｕ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路７５−３は、駆動素子３２Ｖ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｖ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ａ−２とに接続されている。
また、出力回路７５−４は、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−１と、駆動素子３２Ｖ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｖ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路７５−５は、駆動素子３２Ｗ１Ａ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ａ−１と、駆動素子３２Ｗ１Ａ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−２とに接続されている。出力回路７５−６は、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−１と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−１と、駆動素子３２Ｗ１Ｂ−２と、駆動素子３２Ｗ２Ｂ−２とに接続されている。
つまり、各出力回路７５は、４つの駆動素子３２にそれぞれ接続されている。
以上説明したように、本実施形態のモータ装置ＭＴＲにおいて、制御部ＣＯＮＴ３は、駆動素子３２を駆動させる電圧波形（駆動信号）を出力する複数の出力回路７５であって、初期駆動動作の開始タイミングに対応した数の出力回路７５を有している。
これにより、出力部７４が有する出力回路７５は、第１の実施形態における出力回路５５及び第２の実施形態における出力回路６５に比べて、回路数を減らすことができる。したがって、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、第１の実施形態における制御部ＣＯＮＴと同様に回転子ＳＦを高精度に制御しながら、制御部ＣＯＮＴ及び制御部ＣＯＮＴ２に比べて小型にすることができる。
これにより、出力部７４が有する出力回路７５は、第１の実施形態における出力回路５５及び第２の実施形態における出力回路６５に比べて、回路数を減らすことができる。したがって、本実施形態におけるモータ装置ＭＴＲは、第１の実施形態における制御部ＣＯＮＴと同様に回転子ＳＦを高精度に制御しながら、制御部ＣＯＮＴ及び制御部ＣＯＮＴ２に比べて小型にすることができる。
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態として、上記のモータ装置ＭＴＲを備えるロボット装置ＲＢＴへの適用例を説明する。
図１７は、モータ装置ＭＴＲを例えばロボットアームＡＲＭに適用させた構成を示す図である。本実施形態のロボット装置ＲＢＴは、第１の実施形態において説明したモータ装置ＭＴＲを備える。
次に、本発明の第４の実施形態として、上記のモータ装置ＭＴＲを備えるロボット装置ＲＢＴへの適用例を説明する。
図１７は、モータ装置ＭＴＲを例えばロボットアームＡＲＭに適用させた構成を示す図である。本実施形態のロボット装置ＲＢＴは、第１の実施形態において説明したモータ装置ＭＴＲを備える。
図１７に示すように、モータ装置ＭＴＲがカップリングＣＰＬを介してロボットアームＡＲＭに接続されている。上記実施形態のモータ装置ＭＴＲは、上述した制御シーケンスによって駆動ユニットＡＣを制御するため、ロボットアームＡＲＭを高精度に駆動させることができる。また、上記実施形態のモータ装置ＭＴＲは、ロボットの関節部分や工作機械の駆動ユニットＡＣなどにも応用することができる。これによって、モータ装置ＭＴＲは、ロボット装置ＲＢＴを高精度に制御することができる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態では、駆動素子３２は例えばピエゾ素子などのような電気機械変換素子を有する構成を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば駆動素子３２がピエゾ素子に代えて磁歪素子、電磁石、ＶＣＭ（ボイスコイルモータ）など、他のアクチュエータを用いる構成であっても構わない。例えば磁歪素子を用いた場合、推力を高くすることができる。電磁石を用いた場合は、高推力、長ストロークの駆動が可能である。ＶＣＭを用いた場合、長ストロークの駆動が可能であり、トルク制御が容易となる。
なお、図１８に示すように、出力部８４は、制御部ＣＯＮＴ４とは異なるユニットであり、制御部ＣＯＮＴ４と出力部８４とを通信線によって接続する構成としてもよい。出力部８４は、例えば、増幅回路を備えているため、発熱量が大きくなることがある。制御部ＣＯＮＴ４とは別ユニットである出力部８４は、例えば、放熱しやすい場所に設置にすることができる。
なお、図１における制御部ＣＯＮＴ、又はこの制御部ＣＯＮＴが備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。
なお、図１５における制御部ＣＯＮＴ２、図１６における制御部ＣＯＮＴ３及び図１８における制御部ＣＯＮＴ４においても同様である。
なお、図１５における制御部ＣＯＮＴ２、図１６における制御部ＣＯＮＴ３及び図１８における制御部ＣＯＮＴ４においても同様である。
なお、この制御部ＣＯＮＴ、又はこの制御部ＣＯＮＴが備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、この制御部ＣＯＮＴ、又はこの制御部ＣＯＮＴが備える各部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、制御部ＣＯＮＴ、又はこの制御部ＣＯＮＴが備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
なお、図１５における制御部ＣＯＮＴ２、図１６における制御部ＣＯＮＴ３及び図１８における制御部ＣＯＮＴ４においても同様である。
なお、図１５における制御部ＣＯＮＴ２、図１６における制御部ＣＯＮＴ３及び図１８における制御部ＣＯＮＴ４においても同様である。
また、図１における制御部ＣＯＮＴ、又はこの制御部ＣＯＮＴが備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御部ＣＯＮＴ、又はこの制御部ＣＯＮＴが備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
なお、図１５における制御部ＣＯＮＴ２、図１６における制御部ＣＯＮＴ３及び図１８における制御部ＣＯＮＴ４においても同様である。
なお、図１５における制御部ＣＯＮＴ２、図１６における制御部ＣＯＮＴ３及び図１８における制御部ＣＯＮＴ４においても同様である。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
ＭＴＲ…モータ装置、ＡＣ…駆動ユニット、ＢＴ…伝達部、ＣＯＮＴ…制御部、ＣＯＮＴ２…制御部、ＣＯＮＴ３…制御部、ＨＳ…保持部（第１支持位置、第２支持位置）、ＲＢＴ…ロボット装置、ＳＦ…回転子、３２…駆動素子（駆動部）、６５…出力回路
Claims (25)
- 回転子の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部を移動させる駆動部とを有する、少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個の駆動ユニットと、
駆動期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力伝達状態にして前記伝達部を移動させる駆動動作と、復帰期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力非伝達状態にして前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、前記駆動部を制御する制御部と
を備え、
前記駆動動作は、少なくとも初期駆動期間における初期駆動動作及び主駆動期間における主駆動動作を含み、
前記制御シーケンスは、
前記少なくともＮ個の駆動ユニットのうち、第ｉ（１≦ｉ≦Ｎ、ｉは整数）の駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミングと、第ｊ（１≦ｊ≦Ｎ、ｊはｉと異なる整数）の駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミングとが、互いに異なるタイミングに設定されている
ことを特徴とするモータ装置。 - 前記制御シーケンスは、
前記第ｉの駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミングと、前記第ｊの駆動ユニットにおける前記復帰動作の開始タイミングとが、対応するように設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。 - 前記制御シーケンスは、
前記少なくともＮ個の駆動ユニットのうち第ｋ（１≦ｋ≦Ｎ、ｋはｉおよびｊと異なる整数）の駆動ユニットにおける前記駆動動作において、前記第ｉの駆動ユニットにおける前記初期駆動動作を行うように設定されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ装置。 - 前記制御シーケンスは、前記第ｋの駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミングを前記第ｉの駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミング及び前記第ｊの駆動ユニットにおける前記初期駆動動作の開始タイミングと異なるように設定されている
ことを特徴とする請求項３に記載のモータ装置。 - 前記制御シーケンスは、前記少なくともＮ個の駆動ユニットに対して、前記初期駆動動作、前記主駆動動作、及び前記復帰動作の順序で動作を行うように設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記制御部は、前記制御シーケンスに含まれる、前記回転力非伝達状態から前記回転力伝達状態に移行させる伝達過渡動作を、前記駆動部に行わせ、
前記制御シーケンスは、少なくとも前記伝達過渡動作、前記駆動動作、及び前記復帰動作を動作サイクルとし、前記少なくともＮ個の駆動ユニットにおける各々の前記動作サイクルが互いに時間的にずらして設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記制御シーケンスは、前記少なくともＮ個の駆動ユニットのうちＮ−１個の駆動ユニットにおいて前記駆動動作の少なくとも一部が互いに重なるように設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記制御部は、前記少なくともＮ個の駆動ユニットのうち一方の前記伝達部が保持する駆動トルクの少なくとも一部を前記少なくともＮ個の駆動ユニットのうち他方の前記伝達部に保持させるように、前記初期駆動動作を少なくとも前記他方の前記駆動部に行わせる
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記制御部は、前記制御シーケンスに含まれる、前記回転力非伝達状態から前記回転力伝達状態に移行させる伝達過渡動作を、前記駆動部に行わせ、
前記制御シーケンスは、
前記少なくともＮ個の駆動ユニットにおける少なくとも前記伝達過渡動作の伝達過渡期間、前記駆動期間、及び前記復帰期間を含む区間を制御区間とし、前記制御区間の期間数と前記制御区間における前記駆動期間の期間数との比が２Ｎ：（２Ｎ−２）となる関係を有するように、前記伝達過渡動作と前記駆動動作と前記復帰動作とが設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記制御部は、前記制御シーケンスに含まれる、前記回転力非伝達状態から前記回転力伝達状態に移行させる伝達過渡動作を、前記駆動部に行わせ、
前記制御シーケンスは、
前記少なくともＮ個の駆動ユニットにおける少なくとも前記伝達過渡動作の伝達過渡期間、前記駆動期間、及び前記復帰期間を含む区間を制御区間とし、前記第ｉの駆動ユニットにおける前記駆動期間と前記第ｊの駆動ユニットにおける前記駆動期間とが重なる期間の期間数と、前記制御区間における前記駆動期間の期間数との比が（Ｎ−２）：（Ｎ−１）となる関係を有するように、前記伝達過渡動作と前記駆動動作と前記復帰動作とが設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記制御シーケンスは、
前記第ｉの駆動ユニットにおける前記駆動期間の所要時間の逆数と前記第ｉの駆動ユニットの前記伝達部が前記駆動期間に移動する距離との積と、前記回転子が回転する角速度とが関連付けて設定されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載のモータ装置。 - 複数の前記駆動ユニットは、
前記駆動ユニットの駆動動作により前記回転子の軸線に交差する方向に生じる力を低減させるようにそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記複数の駆動ユニットは、
前記回転子の軸線の方向に配列されているとともに、前記軸線の方向に互いに隣り合った前記駆動ユニット同士の間で前記力の方向が反対方向を向くようにそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１２に記載のモータ装置。 - 複数の前記駆動ユニットは、
前記回転子の軸線を中心として等角度ずつずらしてそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 複数の前記駆動ユニットは、前記回転子の軸線の方向視において、角度を３６０／前記Ｎ度ずつずらしてそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 複数の前記駆動ユニットは、
前記駆動ユニットの駆動動作により前記回転子の軸線に交差する方向に生じるモーメントを低減させるようにそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記複数の駆動ユニットは、
前記回転子の軸線の方向の所定位置を基準として前記軸線の方向に対称となるようにそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１６に記載のモータ装置。 - 複数の前記駆動ユニットは、前記回転子の軸線の所定位置を基準として互いに対称に配置された１対の前記駆動ユニットを備える
ことを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 前記回転子は、
第１支持位置および第２支持位置を含む複数の支持位置で支持されており、
前記所定位置は、
前記第１支持位置と前記第２支持位置との中点位置である
ことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載のモータ装置。 - 前記制御部は、
前記駆動部を駆動させる駆動信号を出力する複数の出力回路であって、前記初期駆動動作の開始タイミングに対応した数の前記出力回路を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 回転子の少なくとも一部に掛けられる伝達部と、前記伝達部を移動させる駆動部とを有する、少なくともＮ（Ｎは３以上の整数）個の駆動ユニットと、
複数の制御区間のうち駆動期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力伝達状態にして前記伝達部を移動させる駆動動作と、前記複数の制御区間のうち復帰期間において前記回転子と前記伝達部との間を回転力非伝達状態にして前記伝達部を所定の位置に戻す復帰動作と、を含む制御シーケンスに基づいて、前記駆動部を制御する制御部と
を備え、
前記制御シーケンスは、前記複数の制御区間のうち少なくとも２つの期間において、前記Ｎ個のうちＮ−１個以下の前記駆動ユニットにおける各々の前記駆動期間の少なくとも一部が互いに重なるように設定されている
ことを特徴とするモータ装置。 - 前記制御部は、前記複数の制御区間のうち少なくとも２つの期間において、一定の個数の前記伝達部を前記回転子に対して前記回転力伝達状態にして前記一定の個数の前記伝達部を移動させる前記駆動動作を前記駆動ユニットに行わせる
ことを特徴とする請求項２１に記載のモータ装置。 - 前記駆動期間は、少なくとも初期駆動期間及び主駆動期間を含み、
前記制御部は、前記初期駆動期間において、前記回転子を回転させつつ、前記伝達部とは異なる第２の伝達部と前記伝達部とに対して前記回転子に生じた駆動トルクの少なくとも一部を受け渡しさせる受け渡し動作を前記駆動部に行わせる
ことを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載のモータ装置。 - 前記駆動ユニットの駆動動作によって前記回転子の軸線に交差する方向に生じる力を低減させるように配置された一対の前記駆動ユニットを備える
ことを特徴とする請求項２１から請求項２３のいずれか一項に記載のモータ装置。 - 請求項１から請求項２４のいずれか一項に記載のモータ装置を備えることを特徴とするロボット装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011207750A JP2013070529A (ja) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | モータ装置、及びロボット装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011207750A JP2013070529A (ja) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | モータ装置、及びロボット装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013070529A true JP2013070529A (ja) | 2013-04-18 |
Family
ID=48475583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011207750A Withdrawn JP2013070529A (ja) | 2011-09-22 | 2011-09-22 | モータ装置、及びロボット装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013070529A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106899227A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-27 | 东北林业大学 | 一种增强型的智能驱动电动机 |
| JP7394492B2 (ja) | 2018-12-14 | 2023-12-08 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 弁制御装置、駆動制御装置及び流体制御装置 |
-
2011
- 2011-09-22 JP JP2011207750A patent/JP2013070529A/ja not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| CN106899227A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-27 | 东北林业大学 | 一种增强型的智能驱动电动机 |
| JP7394492B2 (ja) | 2018-12-14 | 2023-12-08 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 弁制御装置、駆動制御装置及び流体制御装置 |
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