JPS62191725A - 振動検出方法 - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は、ステップモータ等のモータを駆動源とする
機器の振動検出装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点コ 一般にステップモータは、入力信号の電気パルスをこれ
に対応する回転変位に変換する装置であって、その概略
構造と作動原理を第３図および第４図（ａ）、（ｂ）に
基づいて説明する。即ち、第３図においで１はロータで
あり、このロータ１には永久磁石が設けられている。一
方、ステータ６にはコイル２が巻かれた複数の磁極が設
けられており、コイル２はφの位相差をもってＡ、８２
相に巻かれたものが、周方向へ複数組（但し第３図では
２組のみ示す）設けられている。

そして、該ステップモータＭは、第４図（ａ）に示すよ
うにＡ相への１パルスの信号入力からＢ相への１パルス
の信号入力へと転流すると、第３図に示すモータ自身の
構造で定まる一定角度φだけロータ１が回転運動を行な
う。ロータ１を回転させたときの回転角の時刻歴は例え
ば第４図（ａ）に示すような各相間での１パルス毎の励
磁電流の切換に応じて第４図（ｂ）に示す如く一定時間
毎に回転角が増加するように階段状となる。このため、
ロータ１の回転速度変動が大きく、該ロータ１の振動が
機器のフレーム等へ伝播して騒音発生の原因となること
がある。そしてこの場合、ロータ１における回転方向の
前後振動の周波数はステップモータＭを駆動する際の励
磁周波数だけではなく、多数のスペクトルをも含むこと
となる。例えば２相励磁の場合と、１−２相励磁の場合
のステップモータステータの振動スペクトルはそれぞれ
第５図（ａ）、（ｂ）に示すように励磁周波数ｆ２、ｆ
＋　２の他に多数のスペクトルを含む複雑なものとなる
。更に、ステップモータＭを駆動源とする機器に軸受等
ガタを含む場合は、騒音を構成する周波数成分は更に複
雑なものとなり、機器の各部で共振し、どの部位からＩ
Ｊ音が発生しているかの見当をつけるのが容易ではない
。

［発明の目的］ この発明は上記問題に鑑みなされたもので、その目的と
する処は、ステップモータ等、モータを駆動源とする機
器の振動騒音対策を容易化することができる振動検出装
置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成すべく本発明は、機器の駆動源として設
けられたモータと、このモータの少なくとも１相のみに
交番電流を通電する加振°装置とで構成した。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、モータの少
なくとも１相に交番電流を通電してこれを正弦波的に加
振するようにしたため、振動の発生箇所を周波数をパラ
メータとして選択して発生させ特定することができる。

このため、機器各部へ伝播され騒音として発生する振８
箇所が実運転時に比較して選択的となり、発見が容易と
なって振動騒音対策上極めて有利となる。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明の実施例に係る振動検出装置の構成を示
すブロック図であり、該５ｆＩ３検出装置は第２図（ａ
）に示す正弦波電流を発振する正弦波発振器３９周波数
カウンタ４及び電力増幅器５からなる加振装置７を備え
ている。

そして、加振装置７は図示の如くステップモータＭのス
テータコイル２の１相のみに接続されており、前記加振
装置７の接続、離脱は、コネクタＣによって行なうこと
ができる。振動検出時、ステップモータＭはこれによっ
て駆動される機器、例えば複写装置のプラテン８に連結
したままとする。すなわち、ステップモータＭは複写装
置の図示しないフレームに固定され、ロータ１はタイミ
ングギヤ９．１０、タイミングベルト１１を介してプラ
テン８に連動連結されている。複写装置の図示しないモ
ータ駆動回路はステップモータＭと切り離しておく。こ
の切り離しは例えば切換スイッチで構成できる。

以上において、正弦波発振器３から電力増幅器５を経て
ステップモータＭのステータコイル２の少なくとも１相
に交番電流として第２図（ａ）に示すごとき正弦波電流
を通電すると、ロータ１は連続的に回転せず、第２図（
ｂ）に示すように、回転角Ｏを基準に、ロータ１の回転
角を時刻と共に正弦波的に増減するためロータ１に回転
方向の往復振動を生ずる。そして、この振動はタイミン
グギ１７９゜１０、タイミングベルト１１を介して複写
装置の各部へ伝播する。ところｒ、複雑な門構をもつ機
器の振動応答は一般に周波数の関数であり、しかも局所
的であるが、実運転時のステップモータによる加振力は
多くの周波数成分を含むため、機器の振動発生箇所が多
くなる。本発明の実施例のように正弦波電流をステップ
モータＭに通電することにより、加振力の周波数も単一
となり、機器の振動発生箇所が限定され、発生箇所の発
見が容易となる。すなわち、正弦波電流の周波数をパラ
メータとして変化させることで振動の発生箇所を特定す
ることができる。　例えば実運転時に別途用意した振動
測定装置で問題となってるいくつかの振動周波数を検出
しておく。この場合、複数の周波数による振動が装置全
体で起っているめ、どこの箇所から問題となる振動が起
っているのかは確認できない。そこで、正弦波発振器３
の周波数を周波数カウンタ４の表示によりステップモー
タＭの励磁周波数又は騒音として問題どなっている検出
周波数に予め調整しておく。そして上記のように正弦波
的な振動を起こせば、予め正弦波発１辰器３で調整した
周波数の振動のみが装置のいずれかの箇所で起り、これ
を容易に確認するとこがきる。

ついで、この確認を予め検出した周波数毎に行なえば、
問題となる周波数の振動箇所が全て容易に確認ができる
。また、ステップモータＭの支持部分はそのままにして
タイミングベルト１１を取外した状態にてこの本振動検
出装置を用いれば、ステップモータＭのロータ１の回転
に伴う反力がステータに加わり、ステップモータＭの支
持部を介して伝播される状態が再現できるため、支持の
良否の判断が容易となる。　なお、この発明は上記一実
施例に限定されない。例えば、正弦波発振器３に目盛等
が付いていれば、周波数カウンタ４は省略できる。正弦
波発振器３の容量が大きれけば増幅器５は省略できる。

またモータとしてはＤＣモータ等にも適用できる。ざら
に加振装置による交番電流の通電はステップモータＭの
２相以上に行なうよう構成でき、交番電流は正弦波電流
以外にすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る振動検出装置の構成を
示すブロック図、第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施
例によりステップモータを加振したときの電流波形とロ
ータの回転角を説明した図、第３図はステップモータの
作動原理を説明するためにステップモータの構造を模式
的に示す図、第４図（ａ）、（ｂ）はステップモータの
作動原理を説明するために各相に流れる電流波形とロー
タの回転角を示す図、第５図（ａ）、（ｂ）はステップ
モータを通常の駆動回路で回転させたとぎのステータの
回転方向振動加速度スペクトルを示す図である。 ７・・・加振装置　　Ｍ・・・ステップモータ（モータ
）：８．１１．王巨１“ １・・・家臣装置 Ｍ・・・ステップモータ（モータ） 第１図 第２図（ａ）　　　　　第２図（ｂ） 第３図 第４図（ａ）　　　　　　　第４図（ｂ）２相励磁 １　　　ｆ２　　２　　　　　３ 周波数（ＫＨｚ） ステータ・ 第５図（ａ） １・２相励磁 １ｆｔｚ２　　　　　３ 周波数（にＨｚ） 回転方向振動加速度 第５図（ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）機器の駆動源として設けられたモータと、このモ
   ータの少なくとも１相に交番電流を通電する加振装置と
   で構成したことを特徴とする振動検出装置。
2. （２）前記交番電流は正弦波電流であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の振動検出装置。