JPH0235083Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、パルスモータやリニアパルスモータ
等の間欠駆動を行うモータに発生する振動を抑制
する制振装置に関する。

〔従来の技術〕

パルスモータやリニアパルスモータは、開ルー
プ制御で位置決めできることから、OA端末機器
内の各種駆動機構等に広く用いられている。これ
らのモータは、１回のパルス入力毎に所定の角度
（ステツプ角）だけステツプ運動を行うため、回
転は振動的になる。また、これらのモータの動作
は、モータのトルク発生原理上から、一種のバネ
動作と見なすことができ、ステツプ状の脈動トル
クにより加振されることで上記振動が増幅され
て、さらに、大きい振動が生じる。従つて、パル
スモータの用途如何では上記振動が非常に問題と
なり、振動を抑制することが要望されている。従
来、この振動を抑制する方法としては、モータ駆
動パルスのタイミング制御を行う電子的方法、モ
ータのシヤフトに摩擦負荷を取付けるか、あるい
は、摩擦負荷と慣性負荷を取付ける機械的方法等
が知られている。

第８図は上述した機械的方法の内、摩擦負荷と
慣性負荷とを併用した制振装置７の従来構成を示
す断面図である。この図において、符号１はパル
スモータ、２はシヤフトである。シヤフト２に
は、取付部３ａを有する軟鋼円板３がねじ４によ
つて取付けられ、また、軟鋼円板３には環状の摩
擦板５が接着固定されている。この摩擦板５の他
方の面には環状の慣性部材６が当接して配設され
ており、同部材６は永久磁石６ａとバツクプレー
ト６ｂとから構成されている。このバツクプレー
ト６ｂは永久磁石６ａおよび軟鋼円板３との間に
磁路φ，φを形成すると共に、回転速度を平均化
するフライホイルの役目を果たすものである。そ
して、これらの軟鋼円板３、摩擦板５および慣性
部材６が制振装置７を構成している。

このような構成において、パルスモータ１を駆
動すると、同モータ１の加速度が小さい場合は、
永久磁石６ａの磁力により、慣性部材６と軟鋼円
板３とが一体となつて回転する。一方、パルスモ
ータ１に水きな加速度が加わつた場合（加速時ま
たは停止時）は、慣性部材６は同部材６の慣性力
のためにシヤフト２の回転から取り残され、すべ
りを生じる。このすべりの発生により、余分な運
動エネルギが熱エネルギに変換される結果、パル
スモータ１の回転速度ムラおよび停止時の振動が
抑制される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来の制振装置において、
十分な振動抑制の効果を得るためには、慣性部材
６に大きなすべりを発生させて熱損失を生じさせ
る必要があり、このため、バツクプレート６ｂの
形状を大きくすると共に、同プレート６ｂの形状
に見合つた吸引力を有する永久磁石６ａが必要と
なる。この結果、制振装置７の形状が大きくなる
と共に重量が増加し、パルスモータ１の加速特性
が悪化する問題が生じる。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、少
型かつ軽量で、しかも大きな振動抑制効果を得る
ことができる制振装置を提供することを目的とす
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、パルスモータの可動体に取付固定さ
れた第１の永久磁石と、磁極配置を反対にして前
記第１の永久磁石に対向配置された第２の永久磁
石とを設け、前記第２の永久磁石の固有振動数を
前記第２の永久磁石を除外した前記パルスモータ
の可動体の固有振動数に略等しくしたことを特徴
とするものである。

〔作用〕

本考案によれば、第２の永久磁石の固有振動数
を前記第２の永久磁石を除外したパルスモータの
可動体の固有振動数を略等しくしたので、パルス
モータの可動体の振動と２の永久磁石の振動とが
ちようど打消し合うように作用し、これにより、
可動体の振動が急速に減衰する。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の各実施例による
制振装置について説明する。

第１図イは本考案の第１実施例の構成を示す断
面図である。この図において、パルスモータのシ
ヤフト２には、取付部１３ｂを有する略円板状の
バツクプレート１３が嵌合され、ねじ１４によつ
て取付固定されている。このバツクプレート１３
の垂直平板部１３ａには、環状の永久磁石１０が
取付固定されており、この永久磁石１０は第１図
ロに示すように２極着磁されている。また、この
永久磁石１０の他方の面には、四フツ化エチレン
樹脂等のすべりのよい材質からなるスペーサ１５
が取付けられており、このスペーサ１５の他方の
面に当接して、永久磁石１０と同形の慣性部材１
６が配置されている。この慣性部材１６は、第１
図ハに示すように２極着磁された環状の永久磁石
１２と、この永久磁石１２に接着固定された、永
久磁石１２と同形のバツクプレート１７とから構
成されている。

次に、上記第１実施例の作用を第２図、第３図
を参照して説明する。第２図は永久磁石１０，１
２の正規の対向位置（永久磁石１０のＳ極と永久
磁石１２のＮ極とが対向する位置）からの各磁石
１０，１２の相対的な回転角θと、上記各磁石１
０，１２の間に働くトルクＴとの関係を示す図で
ある。この図において、回転角θが０、すなわち
永久磁石１０，１２が正規の対向位置にある時
は、トルクＴは０、回転角θが90゜の時は、トル
クＴが最大となる。

さて、パルスモータの加速度が小さい時は、永
久磁石１０と１２とは正規の対向位置で対向（回
転角θ＝０）しているためトルクＴは０であり、
両者は一体となつて回転する。一方、ある程度以
上、加速が大きくなると、慣性部材１６が同部材
１６の慣性力のためにシヤフト２の回転から取残
されるため、永久磁石１０と１２の位置関係にズ
レが生じ、第２図に示すように回転角θに応じた
トルクＴが各磁石１０，１２の間に発生する。そ
して、このトルクが求心力として作用し、磁石１
２が正規の対向位置へ復帰しようとする。その動
作は以下の様になる。すなわち、慣性部材１６
は、Ｔ／θで決まるバネ定数Ｋと慣性部材１６のイ ナーシヤＪで決まる固有振動数 f₁＝（１／2π）√ で振動する。

一方、慣性部材１６を除外したパルスモータの
ロータも上記式と全く同じ関係で成立する固有振
動数、すなわち、同モータのトルク定数およびロ
ータのイナーシヤで決まる固有振動数f₂を有して
おり、この振動数f₂によつてロータが振動する。
従つて、ロータの固有振動数f₂と慣性部材１６の
ロータの固有振動数f₁を合致させてやれば、パル
スモータの振動を急速に減衰させることができ
る。この様子の概念図を第３図に示す。この図に
おいて、符号l₁は慣性部材１６を除外したパルス
モータのロータの変位を示す曲線、l₂は慣性部材
１６の変位を示す曲線、l₃はロータの停止位置を
示す直線である。上記、慣性部材１６を除外した
パルスモータのロータと慣性部材１６とは、停止
位置l₃を中心としてその各固有振動数f₂，f₁が略
等しく、かつ位相が相反する振動を行う。これに
より、同モータのロータの振動は、慣性部材１６
の振動によつて打消され、同ロータが急速に停止
する。

しかして、上記第１実施例によれば、小型かつ
軽量な制振装置１１によつて大きな振動抑制効果
を得ることができる。

なお、上記第１実施例では、駆動側の永久磁石
１０、慣性部材側の永久磁石１２を各々２極着磁
としたが、これに限られるものではなく、各磁石
１１，１２を各々第４図イ，ロに示すように多極
着磁としてもよい。これにより、慣性部材のバネ
定数を向上させることができる。また、永久磁石
１０，１２の断面形状を第５図に示すように各磁
石１０，１２の対向側の外周部を円弧状に形成し
てもよい。これにより、慣性部材の動きを更にス
ムースにすることができる。また、スペーサ１５
は必ずしも必要でないが、このスペーサ１５がな
いと、永久磁石１０と永久磁石１２との間の磁気
吸引力が強くなりすぎるので、設けた方が好まし
い。

次に、第６図、第７図は各々本考案の第２実施
例による制振装置３０の構成を示す斜視図および
制振装置３０を適用したリニアパルスモータ３１
の構成を示す側面図である。これらの図におい
て、符号３２は取付板であり、この取付板３２の
下面には永久磁石３３が接着固定されている。ま
た、３４は永久磁石３３と同形の制動部材であ
り、永久磁石３５と該磁石３５に接着固定された
バツクプレート３６とから構成されている。この
制動部材３４および制動部材３４を除外したスラ
イダ３８の各固有振動数を予め等しく設定してお
けば、制動部材３４は、磁気吸引力による永久磁
石３３に接合される。従つて、スライダ３８の加
速度が小さい時は、永久磁石３３と３４とが一体
になつている。しかして、上記の取付板３２、永
久磁石３３および制動部材３４が制振装置３０を
構成している。

このような構成において、上述した第１実施例
と同様に、スライダ３８の振動が制動部材３４の
振動によつて打消される。すなわち、この第２実
施例においても第１実施例と同様の効果を得るこ
とができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案によれば、パルスモ
ータの可動体に取付固定された第１の永久磁石
と、磁極配置を反対にして前記第１の永久磁石に
対向配置された第２の永久磁石とを設け、前記第
２の永久磁石の固有振動数を前記第２の永久磁石
を除外した前記パルスモータの可動体の固有振動
数に略等しくする構成としたので、以下の効果を
奏することができる。

小型かつ軽量で、しかも大きな振動抑制効果
を得ることができる。

小型かつ軽量であるためパルスモータの特性
に及ぼす影響を最小限におさえることができ
る。

永久磁石のみでバネが構成できるので制振装
置の構造を簡単にすることができる。

単ステツプ送りを行う時、パルスモータの振
動制定時間が短縮されるため、プリンタ等に使
用した場合、印字品質の改善を図ることができ
る。

パルスモータを一定周波数で駆動する時、モ
ータの回転速度ムラが小さくなるため、スキヤ
ナ等に使用した場合、信頼性の高い読みとりが
可能となる。

パルスモータの振動が抑制される結果、外部
へ伝わる振動が低下し、低騒音を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図イは本考案の第１実施例の構成を示す側
面図、第１図ロ，ハは各々第１図イに示す永久磁
石１０および１２の構成を示す正面図、第２図、
第３図は第１実施例による制振装置１１の動作を
説明するための図、第４図イ，ロは各々第１図
ロ，ハに示す永久磁石１０および１２を多極着磁
とした時の構成を示す正面図、第５図は第１図イ
に示す永久磁石１０および１２の他の実施例を示
す側面図、第６図、第７図は各々本考案の第２実
施例の構成を示す斜視図および側面図、第８図は
従来の制振装置７の構成を示す側面図である。 ２……シヤフト、１０，１２，３３，３５……
永久磁石、１１，３０……制振装置、１４，３７
……ねじ、１３，１７，３６……バツクプレー
ト、１６，３４……慣性部材、３２……取付板、
３８……スライダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パルスモータの可動体に取付固定された第１の
   永久磁石と、磁極配置を反対にして前記第１の永
   久磁石に対向配置された第２の永久磁石とを設
   け、前記第２の永久磁石の固有振動数を前記第２
   の永久磁石を除外した前記パルスモータの可動体
   の固有振動数に略等しくしたことを特徴とする制
   振装置。