JPH0332396A - ステッピングモータ駆動装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業−Ｌの利用分野〉 本発明は、例えば、医療分野で利用される輸液注入ポン
プのステッピングモータなどの駆動に好適なステッピン
グモータ駆動装置に関する。

〈従来の技術〉 一般に、輸液注入ポンプは、−ヒ流側の輸液バッグから
の輸液を輸液デユープを介してＦ院則の注射針に圧送す
るためのものであり、該ポンプを駆動するステッピング
モータの回転軸に偏心カムを取すイ」（シ、この偏心カ
ムの外周部に、輸液チューブを押圧して輸液を圧送する
フィンガを上下方向に複数取り付１３て構成される。

第３図は、このような従来の輸液注入ポンプの構成を示
すブロック図であり、同図において、ｌは図示しない輸
液バッグど注射針との間の輸液チューブを押圧して輸液
を圧送するためのポンプヘッド部、２はポンプヘッド部
Ｉを駆動づ゛る４相のステッピングモータ、３ｏはこの
ステッピングモータ２に駆動パルスを出力するどともに
、各部を制御する制御部であり、マイクロコンピュータ
によって構成されている。４は圧送される輸液量の調整
などのために操作されるキー人力部、５は輸液圧力など
を表示する表示部、６は輸液圧力が異常である場合など
に警報を発する警報器、７は各部に電源を供給する電源
部である。

第４図は、制御部３゜からステッピングモータ２の各相
の励磁コイルに与えられる駆動パルスの波形図であり、
ステッピングモータ２の各相の励磁コイルが、前記駆動
パルスで順次励磁されることによってステッピングモー
タ２か回転することになる。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、このような輸液圧入ポンプでは、ステッピン
グモータ２の回転数が一定に維持されることにより、所
要量の輸液の圧送が行われることになるが、例えば、輸
液チコーブの硬度などによっては、負荷に対してステッ
ピングモータ２のトルクに余裕がある場合があり、従来
例の輸液注入ポンプでは、かかる場合に、必要以上にス
テッピングモータ２に駆動電流を流していることになり
、哨費電力が大きくなるという問題がある。

本発明は、上述の点に鑑みて為されたものであって、所
要の回転数を維持しながらステッピングモータの消費電
流を低減することを「】的とする。

く課題を解決するための手段〉 本発明では、−上述の目的を達成するために、ステッピ
ングモータと、このステッピングモータを駆動するため
の駆動パルスを出力する駆動パルス出力回路とを備える
ステッピングモータ駆動装置において、Ｍ７７記駆動パ
ルスよりも周波数が高く、かつ、その周ｔＩ！数におい
てデユーティ比を変えられるようなパルスを発生ずるパ
ルス発生回路と、前記駆動パルスおよび前記パルス発生
回路からのパルスが与えられ、該駆動パルスの励磁期間
に亘って前記パルス発生回路からのパルスを出力するゲ
ート回路とを設け、前記ゲート回路の出力パルスによっ
て前記ステッピングモータを駆動するようにしている。

〈作用〉 上記構成によれば、ステッピングモータを駆動するため
の従来の駆動パルスと、この駆動パルスよりも周波数が
高く、かつ、その周波数においてデユーティ比を変えら
れるようなパルスとをゲート回路に人力し、前記駆動パ
ルスの励磁期間に亘ってゲート回路から出力される周波
数の高い前記パルスによってステッピングモータを駆動
６−るようにしているので、高い周波数のパルスがＯに
なっている時間は、モータのフィルが励磁されないノこ
め、消費電流を少なくすることができるため駆動パルス
に対応した回転数を維持しながらステッピングモータの
駆動電流を低減できることになる。

〈実施例〉 以下、図面によって本発明の実施例について、詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例のステッピングモータ駆動
装置を備える輸液注入ポンプのブロック図であり、第３
図の従来例に対応する部分には、同一の参照符をイｊ４
〜。

この第１図において、ｌは図示しない輸液バッグと注射
針との間の輸液チューブを押圧して輸液を圧送するため
のポンプヘッド部、２はポンプヘラト部１を駆動する４
相のステッピングモータ、３はこのステッピングモータ
２を駆動するための従来と同様の駆動パルスを出力する
とともに、各部を制御する制御部であり、マイクロコン
ビコータによって構成されている。４は圧送される輸液
量の調整などのために操作されるキー人力部、５は輸液
圧力などを表示ケる表示部、６は輸液圧力が異常である
場合などに警報を発する警報器、７は各部に電源を供給
する電源部である。

以上の構成は、第３図の従来例と基本的に同様である。

この実施例では、ステッピングモータ２の駆動電流を低
減するために、ｌｉす飾部３から出力される従来の駆動
パルスよりも周波数が高く、かつ、その周波数において
デユーティ比を変えられるようなパルスを発生ずるパル
ス発生回路８と、駆動パルスおよびパルス発生回路８か
らの周波数の高いパルスに基づいて、駆動パルスの励磁
期間に亘ってパルス発生回路８からの周波数の高いパル
スを出力するゲー）・回路９とを設ｒ′Ｊており、この
ゲート回路９の出力パルスによってステッピングモータ
２を駆動するようにしている。

ゲート回路９は、ステッピングモータ２の各相の励磁コ
イルに個別的に対応する４つのアントゲ−１−９ａ〜９
ｄから構成されており、各アンドゲート９ａ〜９ｄの各
一方の入力には、パルス発生回路８からの周波数の高い
パルスが共通に与えられるとともに、各他方の入力には
、制御部３からの各駆動パルスがそれぞれ与えられる。

第２図は、第１図の各部の信号波形図であり、同図（Ａ
）〜（Ｄ）は駆動パルス出力回路としての制御部３から
出力される従来と同様の駆動パルス、同図（Ｅ）はパル
ス発生回路８から出力される周波数が高く、かつ、その
周波数においてデユーティ比を変えられるようなパルス
、同図（Ｆ’）〜（１）はゲート回路９の各アントゲー
ト９ａ〜９ｄから出力される出力パルスである。　この
実施例では、第２図（Ａ）〜（Ｄ）に示される各駆動パ
ルスの励磁期間、すなわち、ハイレベルの期間に亘って
各アンドゲート９ａ〜９ｄからそれぞれ出力される第２
図（Ｆ）〜（１）に示される周波数の高いパルスによっ
てステッピングモータ２が駆動される。

したがって、この実施例では、従来の励磁期間が、周波
数の高いパルスに１−、って励磁／非励磁を繰り返すこ
とになり、その分だけ消費電流を低減できることになる
。

すなわち、負荷に対してステッピングモータ２のトルク
に余裕がある場合には、従来と同じ回転数を維持しなが
ら消費電流を低減できることになる。

なお、この実施例では、ステッピングモータ２のトルク
に余裕がない場合には、単一人力部４を操作して制御部
３からパルス発生回路８に制御信号を与え、これによっ
て、パルス発生回路８からは、常にハイレベルの信号を
出力できるようになっており、この場合には、従来例と
同様に、制御部３からの駆動パルスによってステッピン
グモータ２が駆動されることになる。

上述の実施例では、パルス発生回路８から出力されるパ
ルスの周波数は、１種類であったけれども、本発明の他
の実施例として、パルス発生回路８から出力されるパル
スの周波数を制御できるようにしてステッピングモータ
２の駆動電流をさらに細かく制御できるようにしてもよ
い。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によれば、ステッピングモータを駆
動するための従来の駆動パルスと、この駆動パルスより
も周波数が高く、かつ、その周波数においてデユーティ
比を変えられる上うなパルスとをゲート回路に入力し、
前記駆動パルスの励磁期間に亘ってゲート回路から出力
される合成されたパルスによってステッピングモータを
駆動するようにしているので、駆動パルスに対応した回
転数を維持しながらステッピングモータの駆動電流を低
減できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の各部の信号波形図、第３図は従来例のブロック図、
第４図は駆動パルスの波形図である。 ２・ステッピングモータ、３，３゜・制御部（駆動パル
ス出力回路）、８・パルス発生回路、９ゲ一ト回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステッピングモータと、このステッピングモータ
   を駆動するための駆動パルスを出力する駆動パルス出力
   回路とを備えるステッピングモータ駆動装置において、 前記駆動パルスよりも周波数が高く、かつ、その周波数
   においてデューティ比を変えられるようなパルスを発生
   するパルス発生回路と、 前記駆動パルスおよび前記パルス発生回路からのパルス
   が与えられ、該駆動パルスの励磁期間に亘って前記パル
   ス発生回路からのパルスを出力するゲート回路とを設け
   、 前記ゲート回路の出力パルスによって前記ステッピング
   モータを駆動することを特徴とするステッピングモータ
   駆動装置。