JPH03145977A - 回転機 - Google Patents
回転機Info
- Publication number
- JPH03145977A JPH03145977A JP1282667A JP28266789A JPH03145977A JP H03145977 A JPH03145977 A JP H03145977A JP 1282667 A JP1282667 A JP 1282667A JP 28266789 A JP28266789 A JP 28266789A JP H03145977 A JPH03145977 A JP H03145977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- unit
- fine movement
- rotating machine
- group
- 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
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明は、産業機械や工作機械等の機械１１！！ＩＪＩ
に用いる回転機に関する。
に用いる回転機に関する。
（従来の技術）
圧電素子等からなる微動アクチュエータを用いた回転機
は、小型で高トルクを出力し、かつ高精度な回転駆動を
行なうなどの理由により数多く開発されている。
は、小型で高トルクを出力し、かつ高精度な回転駆動を
行なうなどの理由により数多く開発されている。
第４図は従来の回転機の一例を示す軸方向断面図、第５
図はその八−＾断面図であり、回転子１は固定子２及び
ハウジング３に装着されたベアリング４．５に軸支され
ている。固定子２の内周面は凹凸状に形成されており、
凹部底面には棒状の支柱６の一端面が固着され、支柱６
の他端面には棒状の圧電素子等からなる微動アクチュエ
ータ７の一端面が固着されている。そして、微動アクチ
ュエータ７が仲状態のときは微動アクチュエータ７の他
端面が回転子ｌの外周面に圧接され、微動アクチュエー
タ７が相状態のときは微動アクチュエータ７の他端面が
回転子１の外周面から分離されるようになっている。ま
た、凸部側面には棒状の圧電素子等から成る微動アクチ
ュエータ８の−端面が固着され、微動アクチュエータ８
の他端面が支柱６の側面に固着されている。従って、微
動アクチュエータ８の伸縮により支柱６及び微動アクチ
ュエータ７は支柱６と凹部底面との固着点を支点として
揺動されるようになっている。このような構成の回転駆
動手段がこの例では回転子１の回転方向に６等配され、
１つ置きに３個の回転駆動手段でなるＡグループ及びＢ
グループがそれぞれ同一制御されるようになっている。
図はその八−＾断面図であり、回転子１は固定子２及び
ハウジング３に装着されたベアリング４．５に軸支され
ている。固定子２の内周面は凹凸状に形成されており、
凹部底面には棒状の支柱６の一端面が固着され、支柱６
の他端面には棒状の圧電素子等からなる微動アクチュエ
ータ７の一端面が固着されている。そして、微動アクチ
ュエータ７が仲状態のときは微動アクチュエータ７の他
端面が回転子ｌの外周面に圧接され、微動アクチュエー
タ７が相状態のときは微動アクチュエータ７の他端面が
回転子１の外周面から分離されるようになっている。ま
た、凸部側面には棒状の圧電素子等から成る微動アクチ
ュエータ８の−端面が固着され、微動アクチュエータ８
の他端面が支柱６の側面に固着されている。従って、微
動アクチュエータ８の伸縮により支柱６及び微動アクチ
ュエータ７は支柱６と凹部底面との固着点を支点として
揺動されるようになっている。このような構成の回転駆
動手段がこの例では回転子１の回転方向に６等配され、
１つ置きに３個の回転駆動手段でなるＡグループ及びＢ
グループがそれぞれ同一制御されるようになっている。
第６図は上述した回転機の制御回路の一例を示すブロッ
ク図であり、アクチュエータコントローラｌＯは回転機
コントローラ９からの回転速度指令ｖＡに従ってＡプル
ーブの微動アクチュエータ７．８を駆動するドライバ＾
３．＾２及びＢグループの微動アクチュエータ７．８を
駆動するドライバ０□Ｂ、に制御指令を送出する。ドラ
イバ＾１又は［１１の伸び指令によりＡグループ又はＢ
グループの微動アクチュエータ７が伸びて回転子１に圧
接し、ドライバ＾、又はＢ２の伸び指令によりＡグルー
プ又はＢグループの微動アクチュエータ８が伸びて支柱
６を押して回転子１を回転駆動する０次に、ドライバ＾
１又Ｂ、の縮み指令によりＡグループ又はＢグループの
微動アクチュエータ７が縮んで回転子１から分離し、ド
ライバＡ２又はＢ２の縮み指令によりＡグループ又はＢ
グループの微動アクチュエータ８が縮んで支社６を元の
状態に戻す、これら一連の動作をＡグループ、Ｂグルー
プ交互に連続させて行なうことにより回転子１は連続回
転ず木。
ク図であり、アクチュエータコントローラｌＯは回転機
コントローラ９からの回転速度指令ｖＡに従ってＡプル
ーブの微動アクチュエータ７．８を駆動するドライバ＾
３．＾２及びＢグループの微動アクチュエータ７．８を
駆動するドライバ０□Ｂ、に制御指令を送出する。ドラ
イバ＾１又は［１１の伸び指令によりＡグループ又はＢ
グループの微動アクチュエータ７が伸びて回転子１に圧
接し、ドライバ＾、又はＢ２の伸び指令によりＡグルー
プ又はＢグループの微動アクチュエータ８が伸びて支柱
６を押して回転子１を回転駆動する０次に、ドライバ＾
１又Ｂ、の縮み指令によりＡグループ又はＢグループの
微動アクチュエータ７が縮んで回転子１から分離し、ド
ライバＡ２又はＢ２の縮み指令によりＡグループ又はＢ
グループの微動アクチュエータ８が縮んで支社６を元の
状態に戻す、これら一連の動作をＡグループ、Ｂグルー
プ交互に連続させて行なうことにより回転子１は連続回
転ず木。
（発明が解決しようとする課題）
例えば工作機械の送り軸の駆動に用いる回転機は、早送
り時には高トルクは必要とされないが、高速回転が必要
とされ、加工時には高速回転は必要とされないが、高ト
ルクが要求される。上述した従来の回転機においては回
転速度及び出力トルクは微動アクチ゛ユニータフにより
回転駆動される回転子部分の回転子径（第４図示Ｄ）に
よって決まる。即ち、＠動アクチュエータフの駆動力及
び駆動速度が同じ場合、回転速度は回転子径りに反比例
し、出力トルクは回転子径りに比例するため、回転速度
を高速にするため（回転子径りを小さくすると出力トル
クが低くなり、出力トルクを高くするために回転子径り
を大きくすると回転速度が低速になる事から、高速回転
と高トルクが必要な場合、回転子径を小さくしてＡグル
ープ及びＢグループの回転駆動手段で成るユニットを回
転子の回転軸方向に多数並設する必要があり、回転機と
して大きくなると共に部品点数も増加してコスト高とな
る欠点があった０例えば第３図Ｃおいて、Ｎ２なる回転
速度となる様回転子径りを決めると、Ｔ３なる出力トル
クを出す為にはユニットを回転子の回転軸方向に３個並
設する必要がある。
り時には高トルクは必要とされないが、高速回転が必要
とされ、加工時には高速回転は必要とされないが、高ト
ルクが要求される。上述した従来の回転機においては回
転速度及び出力トルクは微動アクチ゛ユニータフにより
回転駆動される回転子部分の回転子径（第４図示Ｄ）に
よって決まる。即ち、＠動アクチュエータフの駆動力及
び駆動速度が同じ場合、回転速度は回転子径りに反比例
し、出力トルクは回転子径りに比例するため、回転速度
を高速にするため（回転子径りを小さくすると出力トル
クが低くなり、出力トルクを高くするために回転子径り
を大きくすると回転速度が低速になる事から、高速回転
と高トルクが必要な場合、回転子径を小さくしてＡグル
ープ及びＢグループの回転駆動手段で成るユニットを回
転子の回転軸方向に多数並設する必要があり、回転機と
して大きくなると共に部品点数も増加してコスト高とな
る欠点があった０例えば第３図Ｃおいて、Ｎ２なる回転
速度となる様回転子径りを決めると、Ｔ３なる出力トル
クを出す為にはユニットを回転子の回転軸方向に３個並
設する必要がある。
本発明は上述したような事情から成されたものであり、
本発明の目的は、小型かつ安価であって高速回転と高ト
ルクを出力することができる回転機を提供１°ることに
ある。
本発明の目的は、小型かつ安価であって高速回転と高ト
ルクを出力することができる回転機を提供１°ることに
ある。
（課題を解決１゛るための手段）
本発明は、微動アクチュエータを用いた複数の回転駆動
手段で成るユニットが回転子を回転駆動する回転機に関
するものであり、本発明の上記目的は、前記ユニットを
前記回転子の回転軸方向に複数個並設し、前記複数個の
ユニットにより回転駆動される各回転子部分の回転子径
のうち全部を異径、又は一部をｊｉｌ、ｊ径とすること
によって達成される。
手段で成るユニットが回転子を回転駆動する回転機に関
するものであり、本発明の上記目的は、前記ユニットを
前記回転子の回転軸方向に複数個並設し、前記複数個の
ユニットにより回転駆動される各回転子部分の回転子径
のうち全部を異径、又は一部をｊｉｌ、ｊ径とすること
によって達成される。
（作用）
本発明の回転機は、回転子の最小径にあるユニットのみ
による回転駆動により高速回転させ、複数個のユニット
Ｃよる回転駆動により高トルクを出力させるようにして
いる。
による回転駆動により高速回転させ、複数個のユニット
Ｃよる回転駆動により高トルクを出力させるようにして
いる。
（実施例）
第１図は本発明の回転機の一例を第４図に対応させて示
す軸方向断面図であり、同一構成箇所は同符号を付して
説明を省略する。この回転機は、従来例で説明したＡグ
ループ及びＢグループの回転駆動手段で成るユニットが
２個並設されており、第１ユニツトの＠動アクヂュエー
タ７１により回転駆動される回転子部分の回転子径ＤＩ
は第２ユニツトの微動アクチュエータ７２により回転駆
動される回転子部分の回転子径０２より大径となってい
る。
す軸方向断面図であり、同一構成箇所は同符号を付して
説明を省略する。この回転機は、従来例で説明したＡグ
ループ及びＢグループの回転駆動手段で成るユニットが
２個並設されており、第１ユニツトの＠動アクヂュエー
タ７１により回転駆動される回転子部分の回転子径ＤＩ
は第２ユニツトの微動アクチュエータ７２により回転駆
動される回転子部分の回転子径０２より大径となってい
る。
第２図は上述した回転機の制御回路の一例を第６図に対
応させて示すブロック図であり、アクチュエータコント
ローラ１０’ は回転機コントローラ９からの回転速度
指令ｖＡに従って、第１ユニツトのＡグループ又はＢグ
ループの微動アクチュ二一夕７１．８１を駆動するドラ
イバｌ＾１１＾２又はＩｎ、、Ｉｎ２と、第２ユニツト
のＡグループ又はＢグループの微動アクチュエータ７２
．８２を駆動するドライバ２＾、２八、又は２Ｂ＋ 、
２Ｊに制御指令を送出する。ここで、第１ユニツト、第
２ユニツトの微動アクチュエータ？１，７２，８１．８
２が回転子１１を回転駆動した場合の回転速度と出力ト
ルクの関係を第３図に示す、第１ユニツトの微動アクチ
ュエータ７１．８１が回転子１１を回転駆動した場合の
最高回転速度はＮｌ＋最高出力トルクはＴ、となり、第
２ユニツトの微動アクチュエータ７２．８２が回転子１
１を回転駆動した場合の最高回転速度はＮ２．最高出力
トルクはＴ、となる アクチュエータコントローラ１０°は、回転機コントロ
ーラ９からの回転速度指令ｖＡがＮ１より小さし）とき
には、ドライバｌ＾１，１八２，２＾１．２＾２又は１
Ｂ、。
応させて示すブロック図であり、アクチュエータコント
ローラ１０’ は回転機コントローラ９からの回転速度
指令ｖＡに従って、第１ユニツトのＡグループ又はＢグ
ループの微動アクチュ二一夕７１．８１を駆動するドラ
イバｌ＾１１＾２又はＩｎ、、Ｉｎ２と、第２ユニツト
のＡグループ又はＢグループの微動アクチュエータ７２
．８２を駆動するドライバ２＾、２八、又は２Ｂ＋ 、
２Ｊに制御指令を送出する。ここで、第１ユニツト、第
２ユニツトの微動アクチュエータ？１，７２，８１．８
２が回転子１１を回転駆動した場合の回転速度と出力ト
ルクの関係を第３図に示す、第１ユニツトの微動アクチ
ュエータ７１．８１が回転子１１を回転駆動した場合の
最高回転速度はＮｌ＋最高出力トルクはＴ、となり、第
２ユニツトの微動アクチュエータ７２．８２が回転子１
１を回転駆動した場合の最高回転速度はＮ２．最高出力
トルクはＴ、となる アクチュエータコントローラ１０°は、回転機コントロ
ーラ９からの回転速度指令ｖＡがＮ１より小さし）とき
には、ドライバｌ＾１，１八２，２＾１．２＾２又は１
Ｂ、。
１［１，，２８ヨ２０２に制御指令を送出する。ドライ
バｌ＾３，２八−又は１０．．２［１，の伸び指令によ
り第１ユニツト、第２ユニツトの各Ａグループ又は各Ｂ
グループの微動アクチュエータ７１．７２が伸びて回転
子１１に圧接し、ドライバｌ＾７，２＾、又はｌＢ２．
２１ｈの伸び指令により第１ユニツト、第２ユニツトの
各Ａグループ又は各Ｂグループの微動アクチュエータ８
１．８２が伸びて支柱６１．６２を押して回転子１１を
回転駆動する０次に、ドライバｌ＾＋、２八を又はＩｌ
ｌ、。
バｌ＾３，２八−又は１０．．２［１，の伸び指令によ
り第１ユニツト、第２ユニツトの各Ａグループ又は各Ｂ
グループの微動アクチュエータ７１．７２が伸びて回転
子１１に圧接し、ドライバｌ＾７，２＾、又はｌＢ２．
２１ｈの伸び指令により第１ユニツト、第２ユニツトの
各Ａグループ又は各Ｂグループの微動アクチュエータ８
１．８２が伸びて支柱６１．６２を押して回転子１１を
回転駆動する０次に、ドライバｌ＾＋、２八を又はＩｌ
ｌ、。
２［１１の縮み指令により第１ユニツト、第２ユニツト
の各Ａグループ又は各Ｂグループの微動アクチュエータ
７１．７２が縮んで回転子１１から分離し、ドライバＩ
Ａ２．２八２又は１［１，，２Ｂ、の縮み指令により第
１ユニツト、第１ユニツトの各Ａグループ又は各Ｂグル
ープの微動アクチュエータ８１．８２が縮んで支柱６１
．６２を元の状態に戻す、これら一連の動作を第１ユニ
ツト、第２ユニツトの各Ａグループ。
の各Ａグループ又は各Ｂグループの微動アクチュエータ
７１．７２が縮んで回転子１１から分離し、ドライバＩ
Ａ２．２八２又は１［１，，２Ｂ、の縮み指令により第
１ユニツト、第１ユニツトの各Ａグループ又は各Ｂグル
ープの微動アクチュエータ８１．８２が縮んで支柱６１
．６２を元の状態に戻す、これら一連の動作を第１ユニ
ツト、第２ユニツトの各Ａグループ。
各Ｂグループ交互に連続させて行なうことにより回転子
１１は連続回転し、そのときの最高出力トルクはＴ、と
Ｔ、とを加算したＴ、となる。
１１は連続回転し、そのときの最高出力トルクはＴ、と
Ｔ、とを加算したＴ、となる。
一方、アクチュエータコントローラｌＯ°は、回転機コ
ントローラ９からの回転速度指令ｖＡがＮ１より大きい
とき（但し、Ｎ２以下とする）には、第１ユニツトのド
ライバｌ＾１．１＾２．ＩＢＩ、ＩＢ２への制御指令の
送出を停止し、ドライバ２＾１．２＾ｚ、２Ｂ＋、２［
１ｔに制御指令を送出して第２ユニツトのみの上述した
動作により出力トルクＴ、で回転速度Ｎ、まで回転子１
１を回転駆動する。
ントローラ９からの回転速度指令ｖＡがＮ１より大きい
とき（但し、Ｎ２以下とする）には、第１ユニツトのド
ライバｌ＾１．１＾２．ＩＢＩ、ＩＢ２への制御指令の
送出を停止し、ドライバ２＾１．２＾ｚ、２Ｂ＋、２［
１ｔに制御指令を送出して第２ユニツトのみの上述した
動作により出力トルクＴ、で回転速度Ｎ、まで回転子１
１を回転駆動する。
なお、上述した実施例においては２個のユニットにより
回転駆動される各回転子部分の回転子径が異径である回
転機について説明したが、回転機として要求される性能
によっては２個以上のユニットにより回転駆動される各
回転子部分の回転子径のうち全部が異径、又は一部が異
径である回転機としてもよい、また、実施例における回
転子と固定子とが逆の関係にあるような回転機にも本発
明が適用可能である。
回転駆動される各回転子部分の回転子径が異径である回
転機について説明したが、回転機として要求される性能
によっては２個以上のユニットにより回転駆動される各
回転子部分の回転子径のうち全部が異径、又は一部が異
径である回転機としてもよい、また、実施例における回
転子と固定子とが逆の関係にあるような回転機にも本発
明が適用可能である。
（発明の効果）
以上のように本発明によれば、小型かつ安価であって高
速回転と高トルクの出力に対応できる助転機を提供する
ことができ、適用される装置のコンパクト化やコストダ
ウンを図ることができる。
速回転と高トルクの出力に対応できる助転機を提供する
ことができ、適用される装置のコンパクト化やコストダ
ウンを図ることができる。
第１図は本発明の回転機の一例を示す軸方向断面図、第
２図はその制御回路の一例を示すブロック図、第３図は
本発明の回転機の回転速度と出力トルクの関係を示す図
、第４図及び第５図は従来の回転機の一例を示す軸方向
断面図及びその八−＾断面図、第６図はその制御回路の
一例を示すブロック図である。 １．１１・・・回転子、２・・・固定子、３・・・ハウ
ジング、４．５・・・ベアリング、６，６１．ｌｉ２・
・・支柱、？、８，７１，７２゜８１．８２・・・微動
アクチュエータ、９・・・回転器コントローラ、１０．
１０’・・・アクチュエータコントローラ、へ＋、／ｈ
、ＩＡＩ、ｌＡ２．２八＋、２／ｈ、［ｌ＋、［１２，
ＩＢ＋、ＩＤｔ、２［１＋。 ２［１２・・・ドライバ。 ６１ 躬 ／ 臼 躬 第 図 −１ 躬 図
２図はその制御回路の一例を示すブロック図、第３図は
本発明の回転機の回転速度と出力トルクの関係を示す図
、第４図及び第５図は従来の回転機の一例を示す軸方向
断面図及びその八−＾断面図、第６図はその制御回路の
一例を示すブロック図である。 １．１１・・・回転子、２・・・固定子、３・・・ハウ
ジング、４．５・・・ベアリング、６，６１．ｌｉ２・
・・支柱、？、８，７１，７２゜８１．８２・・・微動
アクチュエータ、９・・・回転器コントローラ、１０．
１０’・・・アクチュエータコントローラ、へ＋、／ｈ
、ＩＡＩ、ｌＡ２．２八＋、２／ｈ、［ｌ＋、［１２，
ＩＢ＋、ＩＤｔ、２［１＋。 ２［１２・・・ドライバ。 ６１ 躬 ／ 臼 躬 第 図 −１ 躬 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、微動アクチュエータを用いた複数の回転駆動手段で
成るユニットが回転子を回転駆動する回転機において、
前記ユニットを前記回転子の回転軸方向に複数個並設し
、前記複数個のユニットにより回転駆動される各回転子
部分の回転子径のうち全部が異径、又は一部が異径であ
ることを特徴とする回転機 ２、前記複数個のユニットが前記回転子の回転速度指令
に応じてそれぞれ制御される請求項１に記載の回転機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282667A JPH03145977A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 回転機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282667A JPH03145977A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 回転機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145977A true JPH03145977A (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=17655488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1282667A Pending JPH03145977A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 回転機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03145977A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078847B2 (en) | 1998-12-21 | 2006-07-18 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuator, timepiece, and portable device |
| JP2014506777A (ja) * | 2011-02-24 | 2014-03-17 | セラムテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高ダイナミクスの力生成のための、サブモジュールと駆動制御保護モジュールとを備えたフォースモジュール |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1282667A patent/JPH03145977A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7078847B2 (en) | 1998-12-21 | 2006-07-18 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuator, timepiece, and portable device |
| US7253552B2 (en) | 1998-12-21 | 2007-08-07 | Seiko Epson Corporation | Piezoelectric actuator, timepiece, and portable device |
| JP2014506777A (ja) * | 2011-02-24 | 2014-03-17 | セラムテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 高ダイナミクスの力生成のための、サブモジュールと駆動制御保護モジュールとを備えたフォースモジュール |
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