JPS58123362A - ステツプモ−タの回転振動防止ダンパ− - Google Patents
ステツプモ−タの回転振動防止ダンパ−Info
- Publication number
- JPS58123362A JPS58123362A JP364982A JP364982A JPS58123362A JP S58123362 A JPS58123362 A JP S58123362A JP 364982 A JP364982 A JP 364982A JP 364982 A JP364982 A JP 364982A JP S58123362 A JPS58123362 A JP S58123362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- case
- step motor
- vibration
- wheel
- shaft
- 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.)
- Granted
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/22—Damping units
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (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】
本発明は磁気ディスク記憶装置、その他、ステップモー
タを位置決め機構の駆動源として使用する装置における
ステップモータの回転振動防止ダンパーに関するもので
ある。
タを位置決め機構の駆動源として使用する装置における
ステップモータの回転振動防止ダンパーに関するもので
ある。
ステップモータを位置決め駆動源として使用する場合、
決められた位置に、いかに早く、しかも正確に停止させ
ることができるかが、重要な問題となる。壕だ運転時に
おいては、入力パルスに追従、１７、撮動が少々く、な
めらかに回転していることが重要である。これらはステ
ップモータの駆動回路、負荷の大きさ、種類により異な
っており、実際の位置決め機構等の負荷に接続して実験
的に最適なステップモータを選択したり、駆動回路を調
整しているのが実情である。
決められた位置に、いかに早く、しかも正確に停止させ
ることができるかが、重要な問題となる。壕だ運転時に
おいては、入力パルスに追従、１７、撮動が少々く、な
めらかに回転していることが重要である。これらはステ
ップモータの駆動回路、負荷の大きさ、種類により異な
っており、実際の位置決め機構等の負荷に接続して実験
的に最適なステップモータを選択したり、駆動回路を調
整しているのが実情である。
第１図はステップモータの１ステツプ応答特性を示した
ものである。すなわち、ステップモータに１パルスだけ
信号を入れた場合、回転子はある時間で所定のステップ
角θだけ進み、さらに回転子の慣性により、ある角度Δ
θオーバシュートして再度逆方向に引き戻される動作を
続け、最終的に目的の角度に停止する。このように回転
子が起動してから一定角度になるまでの特性を１ステツ
プ応答特性と称し、回転子が最初にオーバシュートして
から完全に制止するまでの時間を制動時間と称している
。
ものである。すなわち、ステップモータに１パルスだけ
信号を入れた場合、回転子はある時間で所定のステップ
角θだけ進み、さらに回転子の慣性により、ある角度Δ
θオーバシュートして再度逆方向に引き戻される動作を
続け、最終的に目的の角度に停止する。このように回転
子が起動してから一定角度になるまでの特性を１ステツ
プ応答特性と称し、回転子が最初にオーバシュートして
から完全に制止するまでの時間を制動時間と称している
。
ところで、上記制動時間を短縮し、位置決めを早くする
方法は、大きく分類すると次の２つに別けることができ
る。第１はステップモータの駆動回路を調整する方法で
あり、第２はステップモー夕の回転子の運動を外力を加
えて機械的に制動する方法である。本発明は後者に属す
るので、これについて従来技術を説明する。
方法は、大きく分類すると次の２つに別けることができ
る。第１はステップモータの駆動回路を調整する方法で
あり、第２はステップモー夕の回転子の運動を外力を加
えて機械的に制動する方法である。本発明は後者に属す
るので、これについて従来技術を説明する。
第２図はステップモータの回転子の運動を機械的に制動
する従来技術の一例で、一般にマグネティックダンパー
と称せられているものである。第２図おいて、ステップ
モータｌのシャフト２に強虫性体材料で製作されたホル
ダー３が固定されており、シャフト２と一体となって可
動する。このホルダー８に、永久磁石のイナーシャピー
ス４が該ホルダー８に対１７回転自在に取り付けられて
いる。イナーシャピース４に、その磁力によりホルダー
８に密着されており、両者の摩擦力により保持されてい
る。イナーシャピース４のホルダー３との当り面には耐
摩耗性の良好な材料で制作された摩擦板５が接着されて
おり、イナーシャピース４とホルダー８の間のすべりは
該摩擦板５を介してなされるようになっている。さらに
、シャフト２の先端には位置決め機構等の負荷６が取り
付けられる。本マグネティックダンパーの作用は、ステ
ップモーターの回転子７が停止時に振動を起すと、イナ
ーシャピース４がそれ自身の持っている慣性により静止
しようとして、ホルダー３とイナーシャピース４の間で
相対すべりを起し、振動のエネルギーを摩擦エネルギー
に変換し、消費して振動を吸収するものである。
する従来技術の一例で、一般にマグネティックダンパー
と称せられているものである。第２図おいて、ステップ
モータｌのシャフト２に強虫性体材料で製作されたホル
ダー３が固定されており、シャフト２と一体となって可
動する。このホルダー８に、永久磁石のイナーシャピー
ス４が該ホルダー８に対１７回転自在に取り付けられて
いる。イナーシャピース４に、その磁力によりホルダー
８に密着されており、両者の摩擦力により保持されてい
る。イナーシャピース４のホルダー３との当り面には耐
摩耗性の良好な材料で制作された摩擦板５が接着されて
おり、イナーシャピース４とホルダー８の間のすべりは
該摩擦板５を介してなされるようになっている。さらに
、シャフト２の先端には位置決め機構等の負荷６が取り
付けられる。本マグネティックダンパーの作用は、ステ
ップモーターの回転子７が停止時に振動を起すと、イナ
ーシャピース４がそれ自身の持っている慣性により静止
しようとして、ホルダー３とイナーシャピース４の間で
相対すべりを起し、振動のエネルギーを摩擦エネルギー
に変換し、消費して振動を吸収するものである。
第２図の構成をとるステップモータの１ステツプ応答特
性は第８図のようになり、第１図の場合に比べて制動時
間は短縮されるが、次のような欠点がある。
性は第８図のようになり、第１図の場合に比べて制動時
間は短縮されるが、次のような欠点がある。
１ 回転子７の振動振幅が大きいときはイナーシャピー
スとホルダーの間の相対すべりが起り、制動作用が正常
に達成されるが、振動振幅が小さいと、イナーシャピー
スとホルダーが一体となって運動してしまい、振動の減
衰作用が悪くなる。この現象は第８図の振動振幅が小さ
くなった部分で現われている。
スとホルダーの間の相対すべりが起り、制動作用が正常
に達成されるが、振動振幅が小さいと、イナーシャピー
スとホルダーが一体となって運動してしまい、振動の減
衰作用が悪くなる。この現象は第８図の振動振幅が小さ
くなった部分で現われている。
４、：）
２ イナーシャピースとホルダーの間で相対すべりがあ
るので摩耗粉が発生し、塵埃を嫌う装置には塔載できな
い。
るので摩耗粉が発生し、塵埃を嫌う装置には塔載できな
い。
Ｉ！４図はステップモータの制動時間を短縮する他の従
来技術である。第４図の場合、ステップモータｌのシャ
フト２に摩擦板８がバネ９により押し付けられている。
来技術である。第４図の場合、ステップモータｌのシャ
フト２に摩擦板８がバネ９により押し付けられている。
バネ９の他端は固定部に固定されている。すなわち、こ
れはステップモータｌの回転子７の撮動を摩擦板８とシ
ャフト２の間の琴擦により吸収し、制動するものである
。
れはステップモータｌの回転子７の撮動を摩擦板８とシ
ャフト２の間の琴擦により吸収し、制動するものである
。
第４図の場合の１ステツプ応答特性は第５図のようにな
り、制動時間はやはり短縮されるが、次のような欠点が
ある。
り、制動時間はやはり短縮されるが、次のような欠点が
ある。
１ ステップモータの回転中も摩擦力が常に働き、シャ
フトと摩擦板との間にすべりが発生しているだめ、ステ
ップモータの回転エネルギーが無駄に消費されて効率が
悪い。
フトと摩擦板との間にすべりが発生しているだめ、ステ
ップモータの回転エネルギーが無駄に消費されて効率が
悪い。
２ 摩耗粉が多量に発生するため、摩擦板の寿命が短か
く、また、塵埃を嫌う装置には塔載できない。
く、また、塵埃を嫌う装置には塔載できない。
３ 摩擦力が常に作用しているだめ、ステップモータの
角書位置決め精度が悪くなる。これは第５図に示す如く
、振動振幅が小さくなって所定の位置に位置決めしよう
とする回転子に働く磁力が小さくなると、常に働いてい
る摩擦板の摩擦力に打ち勝つことができず、角度位置ず
れを起したまま停止してしまう現象として現われる。
角書位置決め精度が悪くなる。これは第５図に示す如く
、振動振幅が小さくなって所定の位置に位置決めしよう
とする回転子に働く磁力が小さくなると、常に働いてい
る摩擦板の摩擦力に打ち勝つことができず、角度位置ず
れを起したまま停止してしまう現象として現われる。
本発明の目的は、ステップモータを位置決め機構の駆動
源として使用する装置において、ステップモータの制動
時間を短縮し、かつステップモータ自身の持っている角
度位置決め精度を損うことなく、正確な位置決めを行い
、かつステップモータ回転時においては振動の少ないな
めらかな回転を得る振動防止ダンパーを提供することで
ある。
源として使用する装置において、ステップモータの制動
時間を短縮し、かつステップモータ自身の持っている角
度位置決め精度を損うことなく、正確な位置決めを行い
、かつステップモータ回転時においては振動の少ないな
めらかな回転を得る振動防止ダンパーを提供することで
ある。
しかして、本発明はオイル等の粘性を利用することによ
りステップモータの制動時間の短縮を図るものである。
りステップモータの制動時間の短縮を図るものである。
まだ、本発明によれば摩擦力が作用しないため、ステッ
プモータの角度位置決め精度を損うことなく正確な位置
決めが可能であり、さらにステップモータ回転中の振動
もオイルの粘性１：より少なくすることができるため、
滑らかな回転を得ることができる。
プモータの角度位置決め精度を損うことなく正確な位置
決めが可能であり、さらにステップモータ回転中の振動
もオイルの粘性１：より少なくすることができるため、
滑らかな回転を得ることができる。
第６図は本発明の一実施例である。第６図において、■
はステップモータであり、そのシャフト２にはケース１
０がケースシャフト１０′を介して固定され、シャフト
２とケース１０１１一体となって可動する。ケース１０
の中にはイナーシャピース回転輪）１１が納められ、ケ
ースシャフト１０′とイナーシャピース１１は一定の隙
間で嵌合されているため、イナーシャピース１１ハケー
ス１０の中で回転自在となっている。このイナーシャピ
ース１１とケース１０の隙間にはオイル１２が満されて
おり、イナーシャピース１１とケースｌＯの間に相対運
動が起ると、オイル１２の粘性のだめに両者間（′″−
粘性力が作用するようになっている。ケース１０自身の
質量、および回転慣性モーメントはできるかぎり小さく
し、ステップモータｌの負担を軽くする必要上、アルミ
ニウム、合成樹脂等を用いるかまたはステンレス、鉄材
等０薄肉板を形成して製作する糸要がある・またイナー
シャピース１１の回転慣性モーメン）Ｕ、ステップモー
タ１の回転慣性モーメントおよびシャフト２の先端に取
り付けられる負荷６の回転清算により決定される。また
イナーシャピース１１の回転慣性モーメントは大きい程
制動時間が短縮され、効果は大きいが、必要以上に大き
いとステップモーターに負荷がかかりすぎ、ステップモ
ーターは高速に位置決めできなくなるので、最適の慣性
を選ぶ必要がある。イナーシャピース１１とケース１０
の隙間は、封入されるオイル１２の粘性およびイナー７
ヤピース１１、ステップモータシャフト２、負荷６の慣
性モーメントの大小により、実験的あるいは計算により
決定される。
はステップモータであり、そのシャフト２にはケース１
０がケースシャフト１０′を介して固定され、シャフト
２とケース１０１１一体となって可動する。ケース１０
の中にはイナーシャピース回転輪）１１が納められ、ケ
ースシャフト１０′とイナーシャピース１１は一定の隙
間で嵌合されているため、イナーシャピース１１ハケー
ス１０の中で回転自在となっている。このイナーシャピ
ース１１とケース１０の隙間にはオイル１２が満されて
おり、イナーシャピース１１とケースｌＯの間に相対運
動が起ると、オイル１２の粘性のだめに両者間（′″−
粘性力が作用するようになっている。ケース１０自身の
質量、および回転慣性モーメントはできるかぎり小さく
し、ステップモータｌの負担を軽くする必要上、アルミ
ニウム、合成樹脂等を用いるかまたはステンレス、鉄材
等０薄肉板を形成して製作する糸要がある・またイナー
シャピース１１の回転慣性モーメン）Ｕ、ステップモー
タ１の回転慣性モーメントおよびシャフト２の先端に取
り付けられる負荷６の回転清算により決定される。また
イナーシャピース１１の回転慣性モーメントは大きい程
制動時間が短縮され、効果は大きいが、必要以上に大き
いとステップモーターに負荷がかかりすぎ、ステップモ
ーターは高速に位置決めできなくなるので、最適の慣性
を選ぶ必要がある。イナーシャピース１１とケース１０
の隙間は、封入されるオイル１２の粘性およびイナー７
ヤピース１１、ステップモータシャフト２、負荷６の慣
性モーメントの大小により、実験的あるいは計算により
決定される。
第６図の動作は矢の通りである。ステップモーターの回
転子７が停止時に振動を起すと、モータシャフト２に固
定されたケース１０が振動を起し、その中に納められた
イナーシャピースＩＩＵそれ自身の持っている慣性によ
り静止しようとするため、ケース１０との間に相対すべ
りを起す。このときイ′１ ナーシャピース１１とケース１ｏの間に封入されたオイ
ル１２の粘性のため粘性抵抗力を生じ、振動のエネルギ
ーは粘性力により熱エネルギーとなって消費され、振動
を吸収する。
転子７が停止時に振動を起すと、モータシャフト２に固
定されたケース１０が振動を起し、その中に納められた
イナーシャピースＩＩＵそれ自身の持っている慣性によ
り静止しようとするため、ケース１０との間に相対すべ
りを起す。このときイ′１ ナーシャピース１１とケース１ｏの間に封入されたオイ
ル１２の粘性のため粘性抵抗力を生じ、振動のエネルギ
ーは粘性力により熱エネルギーとなって消費され、振動
を吸収する。
第６図の場合のステップモータの１ステツプ応答特性は
第７図のようになり、制動時間の短縮がもたらされるこ
とを示している。
第７図のようになり、制動時間の短縮がもたらされるこ
とを示している。
第８図はステップモータの回転中における振動特性で、
αは本発明による振動防止ダンパーを取り付けない場合
のステップモータの速度波形を示し、ｂ（４本発明によ
る場合のステップモータの速明波形を示す。すなわち、
本発明による撮動防止ダンパーを取り付けない場合、ス
テップモータの速度波形ａはみだれ、ステップモータは
機動を起こしながら回転するが、本発明による振動防止
ダンパーを取り付けた場合は、ステップモータの速度波
形すのみだれは減少し、ステップモータは清ら九に回転
する。
αは本発明による振動防止ダンパーを取り付けない場合
のステップモータの速度波形を示し、ｂ（４本発明によ
る場合のステップモータの速明波形を示す。すなわち、
本発明による撮動防止ダンパーを取り付けない場合、ス
テップモータの速度波形ａはみだれ、ステップモータは
機動を起こしながら回転するが、本発明による振動防止
ダンパーを取り付けた場合は、ステップモータの速度波
形すのみだれは減少し、ステップモータは清ら九に回転
する。
以上の説明から明らかな如く、本発明においては、ステ
ップモータを位置決め機構の駆動源として使用する装置
において、その制動時間を短縮することができ、しかも
、従来の機械的摩擦力でなくオイル（一般には粘性液体
）の粘性力を利用しているため、微少振動の減衰特性も
非常に良好であり、また摩耗粉が発生することなく、ス
テップモータの角変位置決め精妾を損うことなく、その
性能を充分に引き出すことができる。
ップモータを位置決め機構の駆動源として使用する装置
において、その制動時間を短縮することができ、しかも
、従来の機械的摩擦力でなくオイル（一般には粘性液体
）の粘性力を利用しているため、微少振動の減衰特性も
非常に良好であり、また摩耗粉が発生することなく、ス
テップモータの角変位置決め精妾を損うことなく、その
性能を充分に引き出すことができる。
第１図は通常のステップモータの１ステツプ応答特性を
示す図、第２図は従来の回転振動防止ダンパー付ステッ
プモータの一例の断面図、第３図は第２図による場合の
１ステツプ応答特性を示す図、第４図は従来の回転振動
防止ダンパー付ステップモータの他の例の断面図、第５
図は第４図による場合の１ステツプ応答特性を示す図、
第６図は本発明の一実施例の断面図、第７図は第６図に
よる場合の１ステツプ応答特性を示す図、第８図は本発
明による回転振動防止ダンパーを用いた場合と用いない
場合のステップモータの速度波形を比較するだめの図で
ある。 ■・・°ステップモータ、２−゛°ステップモータシャ
フト、６・・・負荷、７・・・回転子、１０°°°ケー
ス、ｌＯ′・・・ケースシャフト、１１・・°イナーシ
ャピース、１２・・・オイル。 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 埼ｍ
示す図、第２図は従来の回転振動防止ダンパー付ステッ
プモータの一例の断面図、第３図は第２図による場合の
１ステツプ応答特性を示す図、第４図は従来の回転振動
防止ダンパー付ステップモータの他の例の断面図、第５
図は第４図による場合の１ステツプ応答特性を示す図、
第６図は本発明の一実施例の断面図、第７図は第６図に
よる場合の１ステツプ応答特性を示す図、第８図は本発
明による回転振動防止ダンパーを用いた場合と用いない
場合のステップモータの速度波形を比較するだめの図で
ある。 ■・・°ステップモータ、２−゛°ステップモータシャ
フト、６・・・負荷、７・・・回転子、１０°°°ケー
ス、ｌＯ′・・・ケースシャフト、１１・・°イナーシ
ャピース、１２・・・オイル。 第１図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 埼ｍ
Claims (1)
- ｌ ステップモータの回転シャフトあるるは該シャフト
と一体的回転する部材に中空ケースを取り付け、該ケー
スの中に該ケースに対して回転自在な回転輪を収納する
と共に、該回転輪とケースの間を粘性液体で満してなる
ステップモータの回転振動防止ダンパー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP364982A JPS58123362A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | ステツプモ−タの回転振動防止ダンパ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP364982A JPS58123362A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | ステツプモ−タの回転振動防止ダンパ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123362A true JPS58123362A (ja) | 1983-07-22 |
| JPH0136343B2 JPH0136343B2 (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=11563320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP364982A Granted JPS58123362A (ja) | 1982-01-13 | 1982-01-13 | ステツプモ−タの回転振動防止ダンパ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58123362A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6437380U (ja) * | 1987-08-27 | 1989-03-07 | ||
| US4825983A (en) * | 1987-03-14 | 1989-05-02 | Motoyasu Nakanishi | Inertia damper |
| WO2017088574A1 (zh) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 上海鸣志电器股份有限公司 | 一种减少振动的步进电机 |
-
1982
- 1982-01-13 JP JP364982A patent/JPS58123362A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4825983A (en) * | 1987-03-14 | 1989-05-02 | Motoyasu Nakanishi | Inertia damper |
| JPS6437380U (ja) * | 1987-08-27 | 1989-03-07 | ||
| WO2017088574A1 (zh) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 上海鸣志电器股份有限公司 | 一种减少振动的步进电机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0136343B2 (ja) | 1989-07-31 |
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