JP3189125B2 - ステッピングモータの励磁駆動方式 - Google Patents
ステッピングモータの励磁駆動方式Info
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- JP3189125B2 JP3189125B2 JP26134491A JP26134491A JP3189125B2 JP 3189125 B2 JP3189125 B2 JP 3189125B2 JP 26134491 A JP26134491 A JP 26134491A JP 26134491 A JP26134491 A JP 26134491A JP 3189125 B2 JP3189125 B2 JP 3189125B2
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- Japan
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- excitation
- stepping motor
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- Control Of Stepping Motors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、バグパイプ自動演奏装
置等の駆動源として使用されるステッピングモータの励
磁駆動方式の改良に関する。
置等の駆動源として使用されるステッピングモータの励
磁駆動方式の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】バグパイプ自動演奏装置において、バグ
パイプを開孔又は閉孔させるための指部材の駆動源とし
て従来は可動線輪式アクチュエータが使用されていた。
しかし、このアクチュエータにはコイル断線等故障が多
く実際に演奏させる上では信頼性に欠けていた。
パイプを開孔又は閉孔させるための指部材の駆動源とし
て従来は可動線輪式アクチュエータが使用されていた。
しかし、このアクチュエータにはコイル断線等故障が多
く実際に演奏させる上では信頼性に欠けていた。
【０００３】そこで、例えば、ステップ角１．８［de
g］の市販のステッピングモータを使用して１−２相励
磁５ステップでバグパイプの指孔の開閉を行なうステッ
ピングモータ式アクチュエータが開発されている。この
アクチュエータの性能自体は応答時間７．６０［ｍ se
c］、指先押え力１１３［gf］を実現しており、バグパ
イプ自動演奏装置のアクチュエータの必要仕様を十分満
たしている。
g］の市販のステッピングモータを使用して１−２相励
磁５ステップでバグパイプの指孔の開閉を行なうステッ
ピングモータ式アクチュエータが開発されている。この
アクチュエータの性能自体は応答時間７．６０［ｍ se
c］、指先押え力１１３［gf］を実現しており、バグパ
イプ自動演奏装置のアクチュエータの必要仕様を十分満
たしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これも実際に
演奏装置のアクチュエータとして使用するにあたって
は、指押え力を得るための調整や、初期位置設定を必要
とすることなどメンテナンス性の悪さから実際に演奏さ
せるのは難しい面がある。また、初期位置設定装置を必
要とすることや、ステッピングモータの駆動回路が大変
複雑であり、部品点数から考えても高信頼性とは言い難
い。
演奏装置のアクチュエータとして使用するにあたって
は、指押え力を得るための調整や、初期位置設定を必要
とすることなどメンテナンス性の悪さから実際に演奏さ
せるのは難しい面がある。また、初期位置設定装置を必
要とすることや、ステッピングモータの駆動回路が大変
複雑であり、部品点数から考えても高信頼性とは言い難
い。
【０００５】本発明の目的はアクチュエータ及び駆動回
路の単純化を図ることによって低コスト、高信頼性でメ
ンテナンス性に優れた自動演奏装置等に好適なステッピ
ングモータの励磁駆動方式を提供することにある。
路の単純化を図ることによって低コスト、高信頼性でメ
ンテナンス性に優れた自動演奏装置等に好適なステッピ
ングモータの励磁駆動方式を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、ステッピングモータのＡ相励磁の時の安
定点に対応する第１の角度位置と、Ｂ相励磁の時の安定
点に対応する第２の角度位置と、の間をＡ相、Ｂ相の励
磁切換えにより所定部材を往復回動させると共に第２の
角度位置では上記部材を機械的に停止させる装置におい
て、Ａ相からＢ相への励磁の切換えと同時に、Ａ相から
Ｂ相への回動方向の先の安定点を得るための−Ａ相を励
磁させることで、第１の角度位置から第２の角度位置に
前記部材を回動させ、この回動が終了するとＢ相の励磁
を停止させ、前記−Ａ相の励磁により上記部材に第２の
角度位置において所定のトルクを与えることを特徴とす
る。
め、本発明は、ステッピングモータのＡ相励磁の時の安
定点に対応する第１の角度位置と、Ｂ相励磁の時の安定
点に対応する第２の角度位置と、の間をＡ相、Ｂ相の励
磁切換えにより所定部材を往復回動させると共に第２の
角度位置では上記部材を機械的に停止させる装置におい
て、Ａ相からＢ相への励磁の切換えと同時に、Ａ相から
Ｂ相への回動方向の先の安定点を得るための−Ａ相を励
磁させることで、第１の角度位置から第２の角度位置に
前記部材を回動させ、この回動が終了するとＢ相の励磁
を停止させ、前記−Ａ相の励磁により上記部材に第２の
角度位置において所定のトルクを与えることを特徴とす
る。
【０００７】
【作用】前記装置において、ステッピングモータのＡ相
を励磁すると、前記部材は第１の角度位置にあり、Ａ相
からＢ相及び−Ａ相に励磁を切換えると、第２の角度位
置まで回動し機械的に停止する。この時、Ｂ相の励磁を
停止し、−Ａ相を励磁するので、上記部材には所定のト
ルクが作用し第２の角度位置に押圧される。−Ａ相の励
磁を停止し、Ａ相を励磁すれば、上記部材は第１の角度
位置に戻る。
を励磁すると、前記部材は第１の角度位置にあり、Ａ相
からＢ相及び−Ａ相に励磁を切換えると、第２の角度位
置まで回動し機械的に停止する。この時、Ｂ相の励磁を
停止し、−Ａ相を励磁するので、上記部材には所定のト
ルクが作用し第２の角度位置に押圧される。−Ａ相の励
磁を停止し、Ａ相を励磁すれば、上記部材は第１の角度
位置に戻る。
【０００８】上記部材を、バグパイプ自動演奏装置のア
クチュエータの指部材とし、上記第２の角度位置にバグ
パイプを配置すれば、ステッピングモータの１ステップ
駆動だけでバグパイプの開孔、閉孔を行ない、閉孔状態
で必要な押圧力が得られるので、指孔からの空気漏れは
ない。またＡ相励磁で指部材は開孔状態の第１の角度位
置にくるので、初期位置設定装置は不要である。
クチュエータの指部材とし、上記第２の角度位置にバグ
パイプを配置すれば、ステッピングモータの１ステップ
駆動だけでバグパイプの開孔、閉孔を行ない、閉孔状態
で必要な押圧力が得られるので、指孔からの空気漏れは
ない。またＡ相励磁で指部材は開孔状態の第１の角度位
置にくるので、初期位置設定装置は不要である。
【０００９】
【実施例】以下、図面に示す本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例の駆動回路、図２は本発明
に使用されるステッピングモータの内部結線図、図３は
該回路による励磁方法のタイムチャートである。
る。図１は本発明の一実施例の駆動回路、図２は本発明
に使用されるステッピングモータの内部結線図、図３は
該回路による励磁方法のタイムチャートである。
【００１０】図１及び図２において、１は入力信号端
子、２〜４はインバータ回路、５はワンショットマルチ
バイブレータ、６〜８は駆動トランジスタ、９〜１１は
ステッピングモータの夫々Ａ相、Ｂ相及び−Ａ相の駆動
コイル、１２はステッピングモータのロータ、１３〜１
５はダイオード、１６〜１８はツェナーダイオードであ
る。
子、２〜４はインバータ回路、５はワンショットマルチ
バイブレータ、６〜８は駆動トランジスタ、９〜１１は
ステッピングモータの夫々Ａ相、Ｂ相及び−Ａ相の駆動
コイル、１２はステッピングモータのロータ、１３〜１
５はダイオード、１６〜１８はツェナーダイオードであ
る。
【００１１】ステッピングモータは周知の如く各相のコ
イルを順次励磁してロータを回転させ、一般には位置決
め制御などに使用されるが、本発明では、一部の相のコ
イルだけ励磁して、所定部材、例えば、前記バグパイプ
自動演奏装置のアクチュエータの指部材等を往復運動さ
せ、その１つの角度位置では上記部材の押圧力（トル
ク）を作用させるようにしている。
イルを順次励磁してロータを回転させ、一般には位置決
め制御などに使用されるが、本発明では、一部の相のコ
イルだけ励磁して、所定部材、例えば、前記バグパイプ
自動演奏装置のアクチュエータの指部材等を往復運動さ
せ、その１つの角度位置では上記部材の押圧力（トル
ク）を作用させるようにしている。
【００１２】即ち、ステッピングモータを駆動源とする
バグパイプ自動演奏装置において、ステッピングモータ
の単純な１相励磁又は１−２相励磁で指部材を駆動して
バグパイプを開閉させた場合、指先変位と孔に対する押
え力の仕様を同時に満たすことは難しいことが実験の結
果よりわかったので、例えば、Ａ相励磁の時の安定点に
対応する第１の角度位置をバグパイプの閉孔状態の位
置、Ｂ相励磁の時の安定点に対応する第２の角度位置を
閉孔状態の位置とし、Ａ相からＢ相に励磁を切換えて指
部材を回動させて閉孔する時に、回動方向の更に先の安
定点を得るための−Ａ相を励磁することにより指部材に
トルクを作用させて必要な押圧力を得る。但し、Ｂ相は
閉孔の瞬間には必要であるが、そのままでは−Ａ相との
２相励磁になりステッピングモータに流れる電流が２倍
になり、発熱が大きくなるので、閉孔動作が終ると、Ｂ
相の励磁を停止する。
バグパイプ自動演奏装置において、ステッピングモータ
の単純な１相励磁又は１−２相励磁で指部材を駆動して
バグパイプを開閉させた場合、指先変位と孔に対する押
え力の仕様を同時に満たすことは難しいことが実験の結
果よりわかったので、例えば、Ａ相励磁の時の安定点に
対応する第１の角度位置をバグパイプの閉孔状態の位
置、Ｂ相励磁の時の安定点に対応する第２の角度位置を
閉孔状態の位置とし、Ａ相からＢ相に励磁を切換えて指
部材を回動させて閉孔する時に、回動方向の更に先の安
定点を得るための−Ａ相を励磁することにより指部材に
トルクを作用させて必要な押圧力を得る。但し、Ｂ相は
閉孔の瞬間には必要であるが、そのままでは−Ａ相との
２相励磁になりステッピングモータに流れる電流が２倍
になり、発熱が大きくなるので、閉孔動作が終ると、Ｂ
相の励磁を停止する。
【００１３】上述したようなステッピングモータの励磁
駆動方法を実行するため、図１のステッピングモータ駆
動回路において、入力端子１には、コンピュータからの
図３（ａ）に示すバグパイプの演奏用のディジタル駆動
信号ａ（例えば、開孔状態＝“Ｌ”レベル、閉孔状態＝
“Ｈ”レベル）が与えられる。
駆動方法を実行するため、図１のステッピングモータ駆
動回路において、入力端子１には、コンピュータからの
図３（ａ）に示すバグパイプの演奏用のディジタル駆動
信号ａ（例えば、開孔状態＝“Ｌ”レベル、閉孔状態＝
“Ｈ”レベル）が与えられる。
【００１４】上記信号ａはインバータ２により図３
（ｂ）に示す信号ｂとなり、この信号ｂによりトランジ
スタ６が駆動され、ステッピングモータのＡ相コイル９
の励磁のオンオフが行なわれる。また同時に信号ａはＢ
相及び−Ａ相にも送られる。即ち、信号ａはインバータ
３，４により図３（ｄ）に示す信号ｄとなり、この信号
ｄによりトランジスタ８が駆動され、ステッピングモー
タの−Ａ相コイル１１の励磁のオンオフが行なわれる。
（ｂ）に示す信号ｂとなり、この信号ｂによりトランジ
スタ６が駆動され、ステッピングモータのＡ相コイル９
の励磁のオンオフが行なわれる。また同時に信号ａはＢ
相及び−Ａ相にも送られる。即ち、信号ａはインバータ
３，４により図３（ｄ）に示す信号ｄとなり、この信号
ｄによりトランジスタ８が駆動され、ステッピングモー
タの−Ａ相コイル１１の励磁のオンオフが行なわれる。
【００１５】更に上記信号ｄはワンショットマルチバイ
ブレータ５に与えられ、図３（ｃ）に示す出力信号ｃに
よりトランジスタ７が駆動され、ステッピングモータの
Ｂ相コイル１０の励磁のオンオフが行なわれる。Ｂ相の
励磁時間は、ワンショットマルチバイブレータ５に接続
された抵抗Ｒ1，Ｒ2とコンデンサＣ1の値による時定数
によって決まり、閉孔開始時から一定時間だけとなる。
ブレータ５に与えられ、図３（ｃ）に示す出力信号ｃに
よりトランジスタ７が駆動され、ステッピングモータの
Ｂ相コイル１０の励磁のオンオフが行なわれる。Ｂ相の
励磁時間は、ワンショットマルチバイブレータ５に接続
された抵抗Ｒ1，Ｒ2とコンデンサＣ1の値による時定数
によって決まり、閉孔開始時から一定時間だけとなる。
【００１６】図３から明らかなようにＡ相と、Ｂ相、−
Ａ相との励磁の関係は逆となっており、Ａ相励磁の安定
点に前記指部材があればバグパイプは開孔状態で、Ｂ相
及び−Ａ相に励磁が切換わると、上記指部材はＢ相励磁
の安定点に回動して閉孔状態となり、この状態で−Ａ相
励磁の安定点方向へのトルクによる押圧力が加わる。Ｂ
相の励磁は閉孔時から一定時間だけである。なお、各相
のダイオード及びツェナーダイオードは励磁切換時（電
流切換時）の逆起電力によるサージ電圧を抑制するため
に使用されている。
Ａ相との励磁の関係は逆となっており、Ａ相励磁の安定
点に前記指部材があればバグパイプは開孔状態で、Ｂ相
及び−Ａ相に励磁が切換わると、上記指部材はＢ相励磁
の安定点に回動して閉孔状態となり、この状態で−Ａ相
励磁の安定点方向へのトルクによる押圧力が加わる。Ｂ
相の励磁は閉孔時から一定時間だけである。なお、各相
のダイオード及びツェナーダイオードは励磁切換時（電
流切換時）の逆起電力によるサージ電圧を抑制するため
に使用されている。
【００１７】図４（ａ），（ｂ）はステッピングモータ
駆動式のバグパイプ自動演奏装置を示すもので、２０は
バグパイプ、２１はバグパイプ支持台、２２〜２９はス
テッピングモータ、３０〜３７は指部材、３８〜４５は
ベルトである。
駆動式のバグパイプ自動演奏装置を示すもので、２０は
バグパイプ、２１はバグパイプ支持台、２２〜２９はス
テッピングモータ、３０〜３７は指部材、３８〜４５は
ベルトである。
【００１８】バグパイプ２０は、図５に示すように、N
o.０〜No.７の８つの指孔が設けてあり、各指孔を、ス
テッピングモータ２２〜２９によりベルト３８〜４５を
介して駆動される指部材３０〜３７が開閉して演奏す
る。各ステッピングモータは図１に示す構成の駆動回路
により励磁駆動される。
o.０〜No.７の８つの指孔が設けてあり、各指孔を、ス
テッピングモータ２２〜２９によりベルト３８〜４５を
介して駆動される指部材３０〜３７が開閉して演奏す
る。各ステッピングモータは図１に示す構成の駆動回路
により励磁駆動される。
【００１９】なお、本発明の方式はバグパイプ自動演奏
装置だけでなく、ステッピングモータによる往復動を利
用する全ての装置に適用可能である。
装置だけでなく、ステッピングモータによる往復動を利
用する全ての装置に適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
テッピングモータを用いて所定部材を往復動させ所望で
該部材にトルクを作用させるアクチュエータを低コスト
で、しかも高信頼性かつ比較的簡単な構成を以って実現
することができる。
テッピングモータを用いて所定部材を往復動させ所望で
該部材にトルクを作用させるアクチュエータを低コスト
で、しかも高信頼性かつ比較的簡単な構成を以って実現
することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。
【図２】上記実施例に使用されるステッピングモータの
結線図である。
結線図である。
【図３】図１の回路の動作説明用のタイムチャートであ
る。
る。
【図４】バグパイプ自動演奏装置を示す平面図及び正面
図である。
図である。
【図５】バグパイプを示す平面図である。
１ 入力信号端子 ２〜４ インバータ回路 ５ ワンショットマルチバイブレータ ６〜８ トランジスタ ９〜１１ ステッピングモータのＡ相、Ｂ相、−Ａ相の
駆動コイル
駆動コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−255097（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−74197（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−51396（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 8/00 G10F 1/12
Claims (2)
- 【請求項１】 ステッピングモータのＡ相励磁の時の安
定点に対応する第１の角度位置と、Ｂ相励磁の時の安定
点に対応する第２の角度位置と、の間をＡ相、Ｂ相の励
磁切換えにより所定部材を往復回動させると共に第２の
角度位置では上記部材を機械的に停止させる装置におい
て、Ａ相からＢ相への励磁の切換えと同時に、Ａ相から
Ｂ相への回動方向の先の安定点を得るための−Ａ相を励
磁させることで、第１の角度位置から第２の角度位置に
前記部材を回動させ、この回動が終了するとＢ相の励磁
を停止させ、前記−Ａ相の励磁により上記部材に第２の
角度位置において所定のトルクを与えることを特徴とす
るステッピングモータの励磁駆動方式。 - 【請求項２】 前記装置がバグパイプの自動演奏装置で
あり、前記部材がバグパイプの指部材で、前記第１の角
度位置がバグパイプの開孔位置、第２の角度位置が閉孔
位置であることを特徴とする請求項１に記載のステッピ
ングモータの励磁駆動方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26134491A JP3189125B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | ステッピングモータの励磁駆動方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26134491A JP3189125B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | ステッピングモータの励磁駆動方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0576200A JPH0576200A (ja) | 1993-03-26 |
| JP3189125B2 true JP3189125B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=17360533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26134491A Expired - Fee Related JP3189125B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | ステッピングモータの励磁駆動方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189125B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8345905B2 (en) | 2009-03-10 | 2013-01-01 | Panasonic Corporation | Hearing aid |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP26134491A patent/JP3189125B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576200A (ja) | 1993-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |