■サーボの動作原理

図1　制御信号のパルス

　ラジコンの受信機からRCサーボの制御信号線へは，一般に上の図に示したようなパルスが出力されています。このパルス幅は送信機のスティックの角度に比例して変化するようになっており，RCサーボの駆動軸（サーボホーンを取り付ける軸）はこのパルス幅に対応した角度になるまで回転するしくみなっています。
　サーボの内部では駆動軸にポテンショメータ（可変抵抗）が取り付けられており、ポテンショメータの角度に対応した幅のパルスが発生するようになっています。
　受信機から出力されたパルス幅とサーボ内部のパルス幅と異なっている場合，RCサーボ内部のモータが動作し同じ二つのパルス幅が同じくなまで駆動軸が回転します。このような方式にすることでサーボの駆動軸角度が外力によって変化した場合でも，サーボの駆動力の範囲内で元の角度に戻ろうとする力を発生させることができます。

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◆サーボを動作させる方法

　RCサーボ動作させるには受信機から出力されている信号をRCサーボに与えればよいことになります。

電源

　RCサーボの電源はおおよそ+ 4.8 〜 6 V の範囲のものが多く，この範囲内で供給する必要がありますが、特に安定化する必要は無いと思います但し、サーボ内のモーターを動かすのに十分な電流を供給できないとサーボの仕様上の最大トルクが出せないことがあるので，ある程度電源容量に余裕をもたせておく必要があります（高トルクのサーボ程電流を必要とするので注意）。なお仕様電源電圧の範囲内でしたら電圧が高い方がトルクが高くなりレスポンスも良くなります．

制御信号

　制御信号のパルスの周期は10〜20[msec]が一般的で，メーカーによって多少異なるようです．この周期はサーボ内のモーターの駆動周期を決めるもので，多少周期が違っていても直接サーボの駆動軸角度には影響しません．むしろ周期が短いほどトルクは高くなりレスポンスも良くなります．但し，あまり短い周期のパルスを入力するとRCサーボ内部の回路が信号に追従できなくなるので，限界があります．

　サーボの駆動軸角度は制御パルスの幅が約0.7 [msec]で右端、約1.7 [msec]で左端になるなるものが多く、この制御パルスの幅とサーボホーンの角度は一対一で対応しています。ただし、実際の左右の最大角度と制御パルスの幅の関係はサーボのメーカーや種類の違いにより多少異なるので，直接パルスの幅と角度の関係を確認したほうが良いと思います。

追加情報（2001.4.26更新） 制御信号のパルス幅は，サーボによって異なるとばかり思っていましたが、「トランジスタ技術　2000年2月号」より主要なメーカのサーボは大体同じパルス幅ということが分かりました（下表参照）。 但し、ホーンの回転角範囲をサーボの仕様より大きく取りたいとき（±60°→90°）は、パルス幅を可変させて調べてみてください．この際，急激にパルス幅を可変させるなどしてRCサーボの回転角度が構造上の可動範囲を超えた（±90°以上回転させた）場合，サーボ内部のギヤが破損することがあります．もちろん，使用中に可動範囲を超えるパルスを与えた時も一緒です．十分に注意して測定（使用）してください．

表3　主要メーカ製RCサーボの制御信号パルス幅
（CQ出版社 トランジスタ技術 2000年2月号 p.187から引用）

メーカ	ニュートラル	可変範囲	備考
双葉電子工業（株） （Futaba）	1520 [μsec]	±500 [μsec]	旧製品は1310±500 [μsec]
三和電子機器（株） （SANWA）	1500 [μsec]	±600 [μsec]	−
日本遠隔制御（株） （JR）	1500 [μsec]	±500 [μsec]	−
近藤科学（株） （KO PROPO）	1520 [μsec]	±500 [μsec]	−

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