(57)【要約】【課題】ロータ回転時に光ファイバが遠心力を受けても、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、測温精度の向上を図る電動モータの温度計測装置を提供する。【解決手段】光ファイバ２２は、永久磁石の表面または永久磁石収容孔部の内壁に接着剤３３により固定され、測温部のうちロータ径方向の外縁部に位置する外縁測温部２３と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが、当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが外縁測温部２３から離間するに応じてロータ径方向のロータ回転軸側に変位していく位置関係をもって配索されたことを特徴とする。【選択図】図６
2018017645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置であって、
上記光ファイバは、上記永久磁石の表面または上記永久磁石収容孔部の内壁に接着剤により固定され、
上記測温部のうちロータ径方向の外縁部に位置する外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部が、当該非ファイバブラッググレーティング部が上記外縁測温部から離間するに応じてロータ径方向のロータ回転軸側に変位していく位置関係をもって配索された
ことを特徴とする電動モータの温度計測装置。
【請求項２】
上記光ファイバの上記外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部の上記外縁測温部に近い部分が、連続して直線状部分をなすことを特徴とする
請求項１に記載の電動モータの温度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動すると、巻線抵抗による銅損、コアに発生するヒステリシス損、永久磁石中に発生する渦電流損（ヒステリシス損と渦電流損とを合わせたものを鉄損という）等により熱が発生し、電動モータ各部の温度が上昇する。  
電動モータの温度計測、特にロータの温度計測を行なう場合、ロータ（回転子）はステータ（固定子）内において高速回転しているので、一般的にはロータの温度計測を行なうことが困難であった。
【０００３】
そこで、本発明者等は、ステータ内で高速回転するロータの温度計測を可能とする電動モータの温度計測装置（特許文献１参照）を既に発明した。  
すなわち、ステータと、ロータと、このロータに連結された回転軸とを有する電動モータにおけるロータの温度を計測する装置において、電動モータの回転軸の内部を経由してロータの温度計測点（測温部）まで配設された光ファイバと、光ファイバに光を入射させる光源と、光ファイバからの出射光を検出する光検出器と、回転軸に設けられ、光ファイバと光源および光検出器とを光学接続する光学式回転ジョイントとを有し、光ファイバは、入射光のうち特定の波長成分のみを反射するＦＢＧ（ファイバブラッググレーティング）センサを備え、光ファイバにおけるＦＢＧセンサを含む部分は、回転軸と平行に延び、かつロータの温度計測点に対して回転軸側から接触可能に配置されたものである。
【０００４】
本発明者等が既に発明した特許文献１に記載の従来構造においては、ステータ内で高速回転するロータの温度を高精度に計測することができるという利点があるが、次の観点で改善の余地があった。
【０００５】
つまり、光ファイバのＦＢＧセンサを含む部分は、ロータ内に埋設された永久磁石（マグネット）の外表面または永久磁石収容孔部（磁束の逃げを防止するための孔部であるフラックスバリア）内面に固定しないと、ロータ回転時に当該光ファイバが振動して、図９に示すような高調波ノイズが発生し、温度計測値が大幅に変動する。
【０００６】
そこで、光ファイバを接着剤で固定する必要があるが、光ファイバに対して質量が大きい接着剤の重さで、当該接着剤にかかる遠心力に起因して、光ファイバに作用するストレス（ｓｔｒｅｓｓ、応力）が大となる。本発明者等は諸種の実験を繰返した結果、ファイバブラッググレーティング部としてのＦＢＧセンサが引張りストレスを受けた場合には、測温性能が著しく悪化するという事象を知見するに至った。
【０００７】
以下、この点について詳述する。  
ＦＢＧセンサの波長が変化することを近似的に示すと、次の［数１］のようになる。
【０００８】
【数１】
2018017645.tif 000003
上記［数１］は、いわゆるＦＢＧセンサ出力が歪みεと温度変化ΔＴとの両方の影響を受けることを示している。
【０００９】
図６（ｂ）に示すように、ＦＢＧセンサ７１（測温部としてのファイバブラッググレーティング部）を備えた光ファイバ７２を、例えば、永久磁石のロータ径方向外縁部の面と平行になるように直線的に配索し、図９で示した高調波ノイズの影響を防止するため上述の光ファイバ７２を接着剤７３で永久磁石の外面に固定すると、図６（ｂ）に示すように、ロータ回転時に発生する遠心力により、光ファイバ７２を同図の仮想線方向へ変形させようとする力が作用し、これによりＦＢＧセンサ７１に対して引張り力が付勢されることになる。
【００１０】
図８はＦＢＧセンサ７１を治具で固定し、光ファイバ７２に対して引張り力を加えた場合の定温条件下における温度計測値を実測した結果を示しており、引張り力と温度計測値とは線形変化（比例変化）することを示している。
【００１１】
図６（ｂ）で示したように、ＦＢＧセンサ７１に遠心力に起因して引張り力が付勢されると、図８の温度計測値が変動し、［数１］の歪みεと温度変化ΔＴとの両方に影響を受けることになるので、この点において改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１６−６５７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、この発明は、ロータ回転時に光ファイバが遠心力を受けても、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、測温精度の向上を図ることができる電動モータの温度計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明による電動モータの温度計測装置は、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置であって、上記光ファイバは、上記永久磁石の表面または上記永久磁石収容孔部の内壁に接着剤により固定され、上記測温部のうちロータ径方向の外縁部に位置する外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部が、当該非ファイバブラッググレーティング部が上記外縁測温部から離間するに応じてロータ径方向のロータ回転軸側に変位していく位置関係をもって配索されたものである。
【００１５】
上述の接着剤としては、耐熱性接着剤としてのシリコン系樹脂製のものが好ましい。  
また、上述のファイバブラッググレーティング部は、ファイバ上に複数のブラッグ錯乱光型の光回折格子を設置したもので、光回折格子の間隔が温度によって変化し、反射光の波長がずれるものであって、これを検出することで温度計測が可能となる。
【００１６】
上記構成によれば、上述の配索構造により、接着固定された光ファイバがロータ回転時に遠心力を受けると、外縁測温部側の非ファイバブラッググレーティング部には、当該非ファイバブラッググレーティング部を永久磁石の表面に対して平行となる直線状方向に変形させようとする力が作用するので、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、当該外縁測温部による測温精度の向上を図ることができる。  
また、光ファイバを、永久磁石の表面または永久磁石収容孔部の内壁に接着固定したので、ロータ回転時の光ファイバの振動を防止して、高調波ノイズの発生を防ぐことができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記光ファイバの上記外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部の上記外縁測温部に近い部分が、連続して直線状部分をなすことを特徴とするものである。
【００１８】
上記構成によれば、上述の非ファイバブラッググレーティング部の直線状部分が、それよりロータ径方向内側の光ファイバに発生する遠心力に起因する光ファイバ長手方向の応力（圧縮方向の力）の、外縁測温部への伝達を遮断または軽減するため、測温精度が一層向上する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ロータ回転時に光ファイバが遠心力を受けても、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、測温精度の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の温度計測装置を備えた電動モータの内部構造を示す断面図
【図２】電動モータの温度計測装置のシステム構成を示す概略図
【図３】ロータの断面図
【図４】（ａ）は図３の要部拡大断面図、（ｂ）は図４（ａ）の部分拡大断面図
【図５】永久磁石に対する光ファイバの配索構造を示す概略斜視図
【図６】（ａ）は本実施例のＦＢＧセンサに対して引張り力が付勢されない状態を示す部分拡大図、（ｂ）は比較例のＦＢＧセンサに対する引張り力の付勢を示す部分拡大図
【図７】永久磁石のアウトサイドに位置するＦＢＧセンサと、インサイドに位置するＦＢＧセンサとの温度計測値の差異を示す特性図
【図８】ＦＢＧセンサに対する引張り力と温度計測値との線形変化を示す特性図
【図９】光ファイバを樹脂固定しない時に発生する高調波ノイズの説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ロータ回転時に光ファイバが遠心力を受けても、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、測温精度の向上を図るという目的を、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置において、上記光ファイバは、上記永久磁石の表面または上記永久磁石収容孔部の内壁に接着剤により固定され、上記測温部のうちロータ径方向の外縁部に位置する外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部が、当該非ファイバブラッググレーティング部が上記外縁測温部から離間するに応じてロータ径方向のロータ回転軸側に変位していく位置関係をもって配索されるという構成にて実現した。
【実施例】
【００２２】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。  
図面は電動モータの温度計測装置を示し、図１は当該温度計測装置を備えた電動モータの内部構造を示す断面図、図２は電動モータの温度計測装置のシステム構成を示す概略図である。
【００２３】
図１において、この実施例の電動モータ１は、永久磁石埋込型の三相交流同期モータであり、コイル２（電機子巻線）を備えたステータ３（固定子）と、界磁用永久磁石４（以下単に永久磁石と略記する）を備えたロータ５（固定子）と、これらのステータ３およびロータ５を収容するモータハウジング６とを有している。モータハウジング６は、円筒部６ａと、出力軸側ブラケット部６ｂと、反出力軸側ブラケット部６ｃとを備えている。
【００２４】
固定子としてのステータ３は、円環状の鋼板を積層することにより、円筒状に形成されたステータコア７を備えている。このステータコア７の内周から径方向内側に突出するように、複数のティース部８が周方向に等間隔に形成されており、各ティース部８にＵ相、Ｖ相またはＷ相の何れかのコイル２が巻回されている。各コイル２には、動力線（図示せず）を介して三相パワーケーブル９が接続されている。
【００２５】
回転子としてのロータ５は、円板状の鋼板を積層することにより、円柱状に形成されたロータコア１０を備えている。このロータコア１０の中心部には出力軸１１および回転軸１２が挿通されている。これらの出力軸１１および回転軸１２は、それぞれロータコア１０の両端から軸線方向に突出し、モータハウジング６の各ブラケット部６ｂ，６ｃ中央部に設けられた軸受１３，１３によって回転自在に支持される。ロータコア１０と出力軸１１および回転軸１２とは互いに固定されており、一体に回転する。また、ロータコア１０には、軸線方向に延びる複数の永久磁石収容孔部１４（磁束の逃げを防止するためのフラックスバリアを兼ねる）が周方向に配列されており、これらの各永久磁石収容孔部１４に永久磁石４が埋め込まれている。
【００２６】
電動モータ１の駆動時には、三相パワーケーブル９からステータ３のコイル２に交流電流が供給されることにより、回転磁界が発生し、ロータ５の永久磁石４が回転磁界に吸引されることにより、ロータ５が回転し、出力軸１１から回転駆動力として出力される。  
なお、図１において、１５は断熱用フランジ、１６は光ファイバ増設用延長シャフトである。
【００２７】
次に、図２，図５を参照して、電動モータ１の温度計測装置のシステム構成について説明する。なお、図２においては、図１で示したモータハウジング６、三相パワーケーブル９、軸受１３等の図示を省略している。また、図５は永久磁石に対する光ファイバの配索構造を示す概略斜視図である。
【００２８】
図２，図５に示すように、温度計測装置２０は、ファイバ長手方向に離間した複数のファイバブラッググレーティング（Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）部（以下、単にＦＢＧセンサと称する）２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈ（図５参照）を有する光ファイバ２２を備えている。
【００２９】
図５に図示の便宜上、黒丸で示した部分がＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈであり、このうち永久磁石４に接するＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈが測温部２３〜２８となる。つまり、ＦＢＧセンサ２１Ｃ，２１Ｄ以外の各部が測温部２３〜２８となる。
【００３０】
ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈは、光ファイバコアの軸線方向に沿って屈折率が周期的に変化するように回折格子を形成したものであり、このＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈに光が入射すると、その入射光のうち、回折格子の間隔および光ファイバコアの屈折率に応じた特定の波長（ブラッグ波長）成分のみが回折格子により反射され、その他の波長成分は透過される。
【００３１】
ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈの温度が変化することによって、回折格子の間隔および光ファイバコアの屈折率が変化すると、それに応じてブラッグ波長が変化し、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈの回折格子により反射される光の波長が変化するので、その波長変化を検出することによって回折格子部分の温度を計測することができる。
【００３２】
このＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２は、電動モータ１の回転軸１２の内部を経由してロータ５の測温部２３〜２８まで配設されている。この実施例における測温部２３〜２８は、永久磁石４のロータ径方向内外両縁部の表面に設定されている。
【００３３】
ここで、図５に示すように、上述の光ファイバ２２に設けられた同光ファイバ２２の長手方向に存在するＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈ相互の離間距離は、ロータ５の軸長よりも大きいので、複数の測温部２３〜２８が永久磁石４の所望位置に配置されるよう、光ファイバ２２を永久磁石４の矩形状平面に沿って複数のループを描くよう配索している。この実施例では、図５に示すように光ファイバ２２を永久磁石４の周面部に対して、３周回構造に配索している。
【００３４】
また、図２に示すように、温度計測装置２０は、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２に光を入射させる光源２９と、光ファイバ２２からの出射光を検出する光検出器３０とを備えている。これらの光源２９および光検出器３０は電動モータ１の外部に設けられているので、電動モータ１の運転状態に関わらず静止している。一方、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２は、電動モータ１の回転軸１２およびロータ５に取付けられているので、電動モータ１の駆動時には回転軸１２およびロータ５と共に回転する。
【００３５】
そこで、静止状態の光源２９および光検出器３０と、回転状態の光ファイバ２２とを光学的に接続するために、回転軸１２の端部に光学式回転ジョイント３１が設けられている。  
この光学式回転ジョイント３１における電動モータ１の回転軸１２側には、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２の端部２２ａが接続されている。また、光学式回転ジョイント３１における電動モータ１の外部側には、光源２９および光検出器３０に接続された外部接続用光ファイバ３２が接続されている。これにより、電動モータ１の駆動時においても、光源２９および光検出器３６とＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２とが光学的に接続される。  
なお、図１，図２，図５において矢印Ｘ１は出力軸１１の先端方向を示し、矢印Ｘ２はロータ５の回転軸１２方向を示す。また、図５において光ファイバ２２は図示の便宜上、その中心線のみを示している。
【００３６】
次に、図３，図４を参照して永久磁石４の配設構造および光ファイバ２２の配索構造について説明する。図３はロータの断面図、図４は図３の要部拡大断面図である。
【００３７】
図３に示すように、ロータコア１０の外周部には、略長方形の断面形状をもつ永久磁石収容孔部１４が周方向に配列されている。この実施例では、ロータコア１０の径方向外側に向かって開いたＶ字形を形成するように配置された２つの永久磁石収容孔部１４，１４を１組として、合計８組（８極）の永久磁石収容孔部１４…が周方向に等間隔に配列されている。
【００３８】
図３，図４に示すように、これらの各永久磁石収容孔部１４は、永久磁石４のロータ径方向外縁部に位置する光ファイバ挿通孔１４ａ（以下、アウタサイド挿通孔と称す）と、永久磁石４のロータ径方向内縁部に位置する光ファイバ挿通孔１４ｂ（以下、インサイド挿通孔と称す）とを有し、これら各挿通孔１４ａ，１４ｂを含む永久磁石収容孔部１４がロータ５の全幅長にわたってロータ回転軸方向に貫通形成されている。  
そして、上述の各永久磁石収容孔部１４に、当該永久磁石収容孔部１４よりも僅かに小さい長方形の断面形状をもつ永久磁石４が挿入固定されている。
【００３９】
また、図４，図５に示すように、上述の光ファイバ２２を、ロータ５の軸方向一端から永久磁石収容孔部１４内に引込み、該光ファイバ２２がアウタサイド挿通孔１４ａ、ロータ５の軸方向他端外部、インサイド挿通孔１４ｂ、ロータ５の軸方向一端外部を通ると共に、複数の測温部２３〜２８が永久磁石４外部の所望位置に配置されるよう永久磁石４の矩形状平面に沿って複数のループを描くよう配索されている。
【００４０】
つまり、離間した複数のＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを有する光ファイバ２２が、ロータ５内部でロータ５の回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部１４内に配索されており、測温部２３〜２８が接する箇所の温度が光情報として取得されるよう構成したものである。
【００４１】
図４に示すように、ロータ５内における光ファイバ２２は、ＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈが位置する箇所を除いて、永久磁石４の表面または永久磁石収容孔部１４の内壁（この実施例では、永久磁石４の表面）に接着剤３３により固定されており、光ファイバ２２が振動することに起因して、高調波ノイズが発生するのを防止すべく構成している。  
ここで、上述の光ファイバ２２がロータ５の外部に一旦導出された渡り部２２ｂ，２２ｃ（図５参照）は、ロータ５回転時に風圧を受けないようにロータ５の端部外壁面に折曲げて接着固定されている。  
また、上述の接着剤３３としては、耐熱性接着剤としてのシリコン系樹脂製のものが好ましい。
【００４２】
図５で示した測温部２３〜２８のうち測温部２３，２４は、ロータ５の径方向の外縁部に位置する外縁測温部であり、また測温部２３〜２８のうち測温部２５〜２８は、ロータ５の径方向の内縁部に位置する内縁測温部である。なお、図５において、ＣＬは出力軸１１、回転軸１２の中心線である。
【００４３】
図６（ａ）は外縁測温部２３（または、２４）の周辺構造を抽出して示す拡大図であって、外縁測温部２３と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄ（つまり、光ファイバ２２のうちのＦＢＧセンサが位置していない部分）が、当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが外縁測温部２３から離間するに応じてロータ５の径方向のロータ回転軸側に変位している位置関係をもって配索されている。換言すれば、図６（ａ）に示すように、外縁測温部２３がその両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄ，２２ｄ相互間の頂部に位置するよう配索されている。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、接着固定された光ファイバ２２がロータ５の回転時に遠心力を受けると、非ファイバブラッググレーティング部２２ｄには、同図に仮想線で示すように当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄを永久磁石４の表面に対して平行となる直線状方向に変形させようとする力（圧縮力）が作用して、外縁測温部２３に引張り力（図６（ｂ）参照）が作用するのを抑制すべく構成したものである。
【００４５】
さらに、図６（ａ）に示すように、上述の光ファイバ２２の外縁測温部２３と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄ，２２ｄの上記外縁測温部２３に近い部分（つまり近傍部２２ｅ，２２ｅ）とが、光ファイバ２２の長手方向に連続して直線状部分２２ｆをなすように構成しており、これにより、非ファイバブラッググレーティング部２２ｄの直線状部分２２ｆ（つまり近傍部２２ｅ）が、それよりもロータ径方向内側の光ファイバ２２に発生する遠心力に起因するところの光ファイバ２２の長手方向の応力（圧縮方向の力）の、外縁測温部２３への伝達を遮断または軽減するよう構成したものである。
【００４６】
加えて、図６（ａ）に示すように、接着剤３３は測温部２３〜２８を構成するＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈに接着しないように設けられており、特に、外縁測温部２３，２４に対しては、これら測温部２３，２４および近傍部２２ｅから離間するように設けられている。なお、この実施例では、図６（ａ）に示すように、ＦＢＧセンサ２１Ａの端部と接着剤３３の端部との間は、ＦＢＧセンサ２１Ａの長さの２倍以上に設定している。
【００４７】
図７は永久磁石４のアウタサイドに位置するＦＢＧセンサ（外縁測温部２３参照）と、インサイドに位置するＦＢＧセンサ（内縁測温部２６参照）との温度計測値の差異を示す特性図であり、横軸に時間をとり、左縦軸に回転数をとり、右縦軸に温度計測値をとっている。
【００４８】
図７において特性（ａ）は回転数の変化を示しており、特性（ｂ）は外縁測温部２３による温度計測値を示しており、特性（ｃ）は内縁測温部２６による温度計測値を示している。また、図７はロータ５の回転数を順次上げながら（回転数が高くなる程、遠心力が大となる）、定温条件下にて各測温部２３，２６による温度計測値を実測した結果を示すものである。
【００４９】
図７に示すように、特性（ｃ）で示す内縁測温部２６は、回転数に連動して温度計測値が変化しており、引張り力の影響を受けていることが判明し、特性（ｂ）で示す外縁測温部２３は引張り力の影響を殆ど受けていないことが判明した。
【００５０】
このように、上記実施例の電動モータの温度計測装置は、測温部２３〜２８として離間した複数のファイバブラッググレーティング部（ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈ参照）を有する光ファイバ２２が、ロータ５内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部１４内に配索されて、上記測温部２３〜２８が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置であって、上記光ファイバ２２は、上記永久磁石４の表面または上記永久磁石収容孔部１４の内壁に接着剤３３により固定され、上記測温部２３〜２８のうちロータ径方向の外縁部に位置する外縁測温部２３，２４と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが、当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが上記外縁測温部２３，２４から離間するに応じてロータ径方向のロータ回転軸側に変位していく位置関係をもって配索されたものである（図４，図５，図６参照）。
【００５１】
この構成によれば、上述の配索構造により、接着固定された光ファイバ２２がロータ５の回転時に遠心力を受けると、外縁測温部側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄには、当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄを永久磁石４の表面に対して平行となる直線状方向（図６（ａ）の仮想線方向）に変形させようとする力が作用するので、ファイバブラッググレーティング部（ＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ）を構成する外縁測温部２３，２４に引張り力が作用することを抑制し、当該外縁測温部２３，２４による測温精度の向上を図ることができる。  
また、光ファイバ２２を、永久磁石４の表面または永久磁石収容孔部１４の内壁に接着固定したので、ロータ回転時の光ファイバ２２の振動を防止して、高調波ノイズの発生を防ぐことができる。
【００５２】
この発明の一実施形態においては、上記光ファイバ２２の上記外縁測温部２３，２４と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄの上記外縁測温部２３，２４に近い部分（近傍部２２ｅ）が、連続して直線状部分２２ｆをなくすことを特徴とするものである（図６参照）。
【００５３】
この構成によれば、上述の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄの直線状部分２２ｆつまり近傍部２２ｅが、それよりロータ径方向内側の光ファイバ２２に発生する遠心力に起因する光ファイバ長手方向の応力（圧縮方向の力）の、外縁測温部２３，２４への伝達を遮断または軽減するため、測温精度が一層向上する。
【００５４】
また、実施例で開示したように、光ファイバ２２の取り回しの都合上、光ファイバ２２がロータ５の外部に一旦導出された渡り部２２ｂ，２２ｃ（図５参照）を、ロータ５の端部外壁面に折曲げて接着固定すると、当該渡り部２２ｂ，２２ｃがロータ回転時に風圧を受けないため、当該風圧に起因する高調波ノイズの発生を防止することができる。
【００５５】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のファイバブラッググレーティング部は、実施例のＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈに対応し、
以下同様に、
非ファイバブラッググレーティング部の外縁測温部に近い部分は、近傍部２２ｅに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、上記実施例においては、光ファイバ２２の配索に際して、該光ファイバ２２をまずインサイド挿通孔１４ｂから引込んだ後にループ状に配索したが、これに代えて、光ファイバ２２をまずアウタサイド挿通孔１４ａから引込んだ後にループ状に配索する構造を採用してもよく、電動モータは三相交流同期モータに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上説明したように、本発明は、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置について有用である。
【符号の説明】
【００５８】
４…永久磁石
５…ロータ
１４…永久磁石収容孔部
２１Ａ〜２１Ｈ…ＦＢＧセンサ（ファイバブラッググレーティング部）
２２…光ファイバ
２２ｄ…非ファイバブラッググレーティング部
２２ｅ…近傍部（外縁測温部に近い部分）
２２ｆ…直線状部分
２３〜２８…測温部
３３…接着剤
【図１】
2018017645.tif 000004
【図２】
2018017645.tif 000005
【図３】
2018017645.tif 000006
【図４】
2018017645.tif 000007
【図５】
2018017645.tif 000008
【図６】
2018017645.tif 000009
【図７】
2018017645.tif 000010
【図８】
2018017645.tif 000011
【図９】
2018017645.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月14日(2017.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置であって、
上記光ファイバは、
上記永久磁石収容孔部の内部において、ロータ径方向における上記永久磁石の表面に対して、上記ロータ回転軸方向に沿って巻き回されて配索されるとともに、上記永久磁石の表面または上記永久磁石収容孔部の内壁に接着剤により固定され、
上記測温部のうちロータ径方向の外縁部に位置する測温部を外縁測温部とし、該外縁測温部の両側を非ファイバブラッググレーティング部として、
当該非ファイバブラッググレーティング部が、
上記外縁測温部に対してロータ回転軸方向へ離間するほど、ロータ径方向のロータ回転軸側に位置するとともに、上記外縁測温部からロータ回転軸方向に離間した部分が上記接着剤を介して固定された
ことを特徴とする電動モータの温度計測装置。
【請求項２】
上記光ファイバの上記外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部の上記外縁測温部に近い部分が、連続して直線状部分をなすことを特徴とする
請求項１に記載の電動モータの温度計測装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動すると、巻線抵抗による銅損、コアに発生するヒステリシス損、永久磁石中に発生する渦電流損（ヒステリシス損と渦電流損とを合わせたものを鉄損という）等により熱が発生し、電動モータ各部の温度が上昇する。  
電動モータの温度計測、特にロータの温度計測を行なう場合、ロータ（回転子）はステータ（固定子）内において高速回転しているので、一般的にはロータの温度計測を行なうことが困難であった。
【０００３】
そこで、本発明者等は、ステータ内で高速回転するロータの温度計測を可能とする電動モータの温度計測装置（特許文献１参照）を既に発明した。  
すなわち、ステータと、ロータと、このロータに連結された回転軸とを有する電動モータにおけるロータの温度を計測する装置において、電動モータの回転軸の内部を経由してロータの温度計測点（測温部）まで配設された光ファイバと、光ファイバに光を入射させる光源と、光ファイバからの出射光を検出する光検出器と、回転軸に設けられ、光ファイバと光源および光検出器とを光学接続する光学式回転ジョイントとを有し、光ファイバは、入射光のうち特定の波長成分のみを反射するＦＢＧ（ファイバブラッググレーティング）センサを備え、光ファイバにおけるＦＢＧセンサを含む部分は、回転軸と平行に延び、かつロータの温度計測点に対して回転軸側から接触可能に配置されたものである。
【０００４】
本発明者等が既に発明した特許文献１に記載の従来構造においては、ステータ内で高速回転するロータの温度を高精度に計測することができるという利点があるが、次の観点で改善の余地があった。
【０００５】
つまり、光ファイバのＦＢＧセンサを含む部分は、ロータ内に埋設された永久磁石（マグネット）の外表面または永久磁石収容孔部（磁束の逃げを防止するための孔部であるフラックスバリア）内面に固定しないと、ロータ回転時に当該光ファイバが振動して、図９に示すような高調波ノイズが発生し、温度計測値が大幅に変動する。
【０００６】
そこで、光ファイバを接着剤で固定する必要があるが、光ファイバに対して質量が大きい接着剤の重さで、当該接着剤にかかる遠心力に起因して、光ファイバに作用するストレス（ｓｔｒｅｓｓ、応力）が大となる。本発明者等は諸種の実験を繰返した結果、ファイバブラッググレーティング部としてのＦＢＧセンサが引張りストレスを受けた場合には、測温性能が著しく悪化するという事象を知見するに至った。
【０００７】
以下、この点について詳述する。  
ＦＢＧセンサの波長が変化することを近似的に示すと、次の［数１］のようになる。
【０００８】
【数１】
2018017645.tif 000013
上記［数１］は、いわゆるＦＢＧセンサ出力が歪みεと温度変化ΔＴとの両方の影響を受けることを示している。
【０００９】
図６（ｂ）に示すように、ＦＢＧセンサ７１（測温部としてのファイバブラッググレーティング部）を備えた光ファイバ７２を、例えば、永久磁石のロータ径方向外縁部の面と平行になるように直線的に配索し、図９で示した高調波ノイズの影響を防止するため上述の光ファイバ７２を接着剤７３で永久磁石の外面に固定すると、図６（ｂ）に示すように、ロータ回転時に発生する遠心力により、光ファイバ７２を同図の仮想線方向へ変形させようとする力が作用し、これによりＦＢＧセンサ７１に対して引張り力が付勢されることになる。
【００１０】
図８はＦＢＧセンサ７１を治具で固定し、光ファイバ７２に対して引張り力を加えた場合の定温条件下における温度計測値を実測した結果を示しており、引張り力と温度計測値とは線形変化（比例変化）することを示している。
【００１１】
図６（ｂ）で示したように、ＦＢＧセンサ７１に遠心力に起因して引張り力が付勢されると、図８の温度計測値が変動し、［数１］の歪みεと温度変化ΔＴとの両方に影響を受けることになるので、この点において改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１６−６５７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、この発明は、ロータ回転時に光ファイバが遠心力を受けても、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、測温精度の向上を図ることができる電動モータの温度計測装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明による電動モータの温度計測装置は、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置であって、上記光ファイバは、上記永久磁石収容孔部の内部において、ロータ径方向における上記永久磁石の表面に対して、上記ロータ回転軸方向に沿って巻き回されて配索されるとともに、上記永久磁石の表面または上記永久磁石収容孔部の内壁に接着剤により固定され、上記測温部のうちロータ径方向の外縁部に位置する測温部を外縁測温部とし、該外縁測温部の両側を非ファイバブラッググレーティング部として、当該非ファイバブラッググレーティング部が、上記外縁測温部に対してロータ回転軸方向へ離間するほど、ロータ径方向のロータ回転軸側に位置するとともに、上記外縁測温部からロータ回転軸方向に離間した部分が上記接着剤を介して固定されたものである。
【００１５】
上述の接着剤としては、耐熱性接着剤としてのシリコン系樹脂製のものが好ましい。  
また、上述のファイバブラッググレーティング部は、ファイバ上に複数のブラッグ錯乱光型の光回折格子を設置したもので、光回折格子の間隔が温度によって変化し、反射光の波長がずれるものであって、これを検出することで温度計測が可能となる。
【００１６】
上記構成によれば、上述の配索構造により、接着固定された光ファイバがロータ回転時に遠心力を受けると、外縁測温部側の非ファイバブラッググレーティング部には、当該非ファイバブラッググレーティング部を永久磁石の表面に対して平行となる直線状方向に変形させようとする力が作用するので、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、当該外縁測温部による測温精度の向上を図ることができる。  
また、光ファイバを、永久磁石の表面または永久磁石収容孔部の内壁に接着固定したので、ロータ回転時の光ファイバの振動を防止して、高調波ノイズの発生を防ぐことができる。
【００１７】
この発明の一実施態様においては、上記光ファイバの上記外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部の上記外縁測温部に近い部分が、連続して直線状部分をなすことを特徴とするものである。
【００１８】
上記構成によれば、上述の非ファイバブラッググレーティング部の直線状部分が、それよりロータ径方向内側の光ファイバに発生する遠心力に起因する光ファイバ長手方向の応力（圧縮方向の力）の、外縁測温部への伝達を遮断または軽減するため、測温精度が一層向上する。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ロータ回転時に光ファイバが遠心力を受けても、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、測温精度の向上を図ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の温度計測装置を備えた電動モータの内部構造を示す断面図
【図２】電動モータの温度計測装置のシステム構成を示す概略図
【図３】ロータの断面図
【図４】（ａ）は図３の要部拡大断面図、（ｂ）は図４（ａ）の部分拡大断面図
【図５】永久磁石に対する光ファイバの配索構造を示す概略斜視図
【図６】（ａ）は本実施例のＦＢＧセンサに対して引張り力が付勢されない状態を示す部分拡大図、（ｂ）は比較例のＦＢＧセンサに対する引張り力の付勢を示す部分拡大図
【図７】永久磁石のアウトサイドに位置するＦＢＧセンサと、インサイドに位置するＦＢＧセンサとの温度計測値の差異を示す特性図
【図８】ＦＢＧセンサに対する引張り力と温度計測値との線形変化を示す特性図
【図９】光ファイバを樹脂固定しない時に発生する高調波ノイズの説明図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
ロータ回転時に光ファイバが遠心力を受けても、ファイバブラッググレーティング部を構成する外縁測温部に引張り力が作用することを抑制し、測温精度の向上を図るという目的を、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置において、上記光ファイバは、上記永久磁石の表面または上記永久磁石収容孔部の内壁に接着剤により固定され、上記測温部のうちロータ径方向の外縁部に位置する外縁測温部と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部が、当該非ファイバブラッググレーティング部が上記外縁測温部から離間するに応じてロータ径方向のロータ回転軸側に変位していく位置関係をもって配索されるという構成にて実現した。
【実施例】
【００２２】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。  
図面は電動モータの温度計測装置を示し、図１は当該温度計測装置を備えた電動モータの内部構造を示す断面図、図２は電動モータの温度計測装置のシステム構成を示す概略図である。
【００２３】
図１において、この実施例の電動モータ１は、永久磁石埋込型の三相交流同期モータであり、コイル２（電機子巻線）を備えたステータ３（固定子）と、界磁用永久磁石４（以下単に永久磁石と略記する）を備えたロータ５（固定子）と、これらのステータ３およびロータ５を収容するモータハウジング６とを有している。モータハウジング６は、円筒部６ａと、出力軸側ブラケット部６ｂと、反出力軸側ブラケット部６ｃとを備えている。
【００２４】
固定子としてのステータ３は、円環状の鋼板を積層することにより、円筒状に形成されたステータコア７を備えている。このステータコア７の内周から径方向内側に突出するように、複数のティース部８が周方向に等間隔に形成されており、各ティース部８にＵ相、Ｖ相またはＷ相の何れかのコイル２が巻回されている。各コイル２には、動力線（図示せず）を介して三相パワーケーブル９が接続されている。
【００２５】
回転子としてのロータ５は、円板状の鋼板を積層することにより、円柱状に形成されたロータコア１０を備えている。このロータコア１０の中心部には出力軸１１および回転軸１２が挿通されている。これらの出力軸１１および回転軸１２は、それぞれロータコア１０の両端から軸線方向に突出し、モータハウジング６の各ブラケット部６ｂ，６ｃ中央部に設けられた軸受１３，１３によって回転自在に支持される。ロータコア１０と出力軸１１および回転軸１２とは互いに固定されており、一体に回転する。また、ロータコア１０には、軸線方向に延びる複数の永久磁石収容孔部１４（磁束の逃げを防止するためのフラックスバリアを兼ねる）が周方向に配列されており、これらの各永久磁石収容孔部１４に永久磁石４が埋め込まれている。
【００２６】
電動モータ１の駆動時には、三相パワーケーブル９からステータ３のコイル２に交流電流が供給されることにより、回転磁界が発生し、ロータ５の永久磁石４が回転磁界に吸引されることにより、ロータ５が回転し、出力軸１１から回転駆動力として出力される。  
なお、図１において、１５は断熱用フランジ、１６は光ファイバ増設用延長シャフトである。
【００２７】
次に、図２，図５を参照して、電動モータ１の温度計測装置のシステム構成について説明する。なお、図２においては、図１で示したモータハウジング６、三相パワーケーブル９、軸受１３等の図示を省略している。また、図５は永久磁石に対する光ファイバの配索構造を示す概略斜視図である。
【００２８】
図２，図５に示すように、温度計測装置２０は、ファイバ長手方向に離間した複数のファイバブラッググレーティング（Ｆｉｂｅｒ  Ｂｒａｇｇ  Ｇｒａｔｉｎｇ）部（以下、単にＦＢＧセンサと称する）２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ，２１Ｈ（図５参照）を有する光ファイバ２２を備えている。
【００２９】
図５に図示の便宜上、黒丸で示した部分がＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈであり、このうち永久磁石４に接するＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈが測温部２３〜２８となる。つまり、ＦＢＧセンサ２１Ｃ，２１Ｄ以外の各部が測温部２３〜２８となる。
【００３０】
ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈは、光ファイバコアの軸線方向に沿って屈折率が周期的に変化するように回折格子を形成したものであり、このＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈに光が入射すると、その入射光のうち、回折格子の間隔および光ファイバコアの屈折率に応じた特定の波長（ブラッグ波長）成分のみが回折格子により反射され、その他の波長成分は透過される。
【００３１】
ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈの温度が変化することによって、回折格子の間隔および光ファイバコアの屈折率が変化すると、それに応じてブラッグ波長が変化し、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈの回折格子により反射される光の波長が変化するので、その波長変化を検出することによって回折格子部分の温度を計測することができる。
【００３２】
このＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２は、電動モータ１の回転軸１２の内部を経由してロータ５の測温部２３〜２８まで配設されている。この実施例における測温部２３〜２８は、永久磁石４のロータ径方向内外両縁部の表面に設定されている。
【００３３】
ここで、図５に示すように、上述の光ファイバ２２に設けられた同光ファイバ２２の長手方向に存在するＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈ相互の離間距離は、ロータ５の軸長よりも大きいので、複数の測温部２３〜２８が永久磁石４の所望位置に配置されるよう、光ファイバ２２を永久磁石４の矩形状平面に沿って複数のループを描くよう配索している。この実施例では、図５に示すように光ファイバ２２を永久磁石４の周面部に対して、３周回構造に配索している。
【００３４】
また、図２に示すように、温度計測装置２０は、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２に光を入射させる光源２９と、光ファイバ２２からの出射光を検出する光検出器３０とを備えている。これらの光源２９および光検出器３０は電動モータ１の外部に設けられているので、電動モータ１の運転状態に関わらず静止している。一方、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２は、電動モータ１の回転軸１２およびロータ５に取付けられているので、電動モータ１の駆動時には回転軸１２およびロータ５と共に回転する。
【００３５】
そこで、静止状態の光源２９および光検出器３０と、回転状態の光ファイバ２２とを光学的に接続するために、回転軸１２の端部に光学式回転ジョイント３１が設けられている。  
この光学式回転ジョイント３１における電動モータ１の回転軸１２側には、ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２の端部２２ａが接続されている。また、光学式回転ジョイント３１における電動モータ１の外部側には、光源２９および光検出器３０に接続された外部接続用光ファイバ３２が接続されている。これにより、電動モータ１の駆動時においても、光源２９および光検出器３６とＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを備えた光ファイバ２２とが光学的に接続される。  
なお、図１，図２，図５において矢印Ｘ１は出力軸１１の先端方向を示し、矢印Ｘ２はロータ５の回転軸１２方向を示す。また、図５において光ファイバ２２は図示の便宜上、その中心線のみを示している。
【００３６】
次に、図３，図４を参照して永久磁石４の配設構造および光ファイバ２２の配索構造について説明する。図３はロータの断面図、図４は図３の要部拡大断面図である。
【００３７】
図３に示すように、ロータコア１０の外周部には、略長方形の断面形状をもつ永久磁石収容孔部１４が周方向に配列されている。この実施例では、ロータコア１０の径方向外側に向かって開いたＶ字形を形成するように配置された２つの永久磁石収容孔部１４，１４を１組として、合計８組（８極）の永久磁石収容孔部１４…が周方向に等間隔に配列されている。
【００３８】
図３，図４に示すように、これらの各永久磁石収容孔部１４は、永久磁石４のロータ径方向外縁部に位置する光ファイバ挿通孔１４ａ（以下、アウタサイド挿通孔と称す）と、永久磁石４のロータ径方向内縁部に位置する光ファイバ挿通孔１４ｂ（以下、インサイド挿通孔と称す）とを有し、これら各挿通孔１４ａ，１４ｂを含む永久磁石収容孔部１４がロータ５の全幅長にわたってロータ回転軸方向に貫通形成されている。  
そして、上述の各永久磁石収容孔部１４に、当該永久磁石収容孔部１４よりも僅かに小さい長方形の断面形状をもつ永久磁石４が挿入固定されている。
【００３９】
また、図４，図５に示すように、上述の光ファイバ２２を、ロータ５の軸方向一端から永久磁石収容孔部１４内に引込み、該光ファイバ２２がアウタサイド挿通孔１４ａ、ロータ５の軸方向他端外部、インサイド挿通孔１４ｂ、ロータ５の軸方向一端外部を通ると共に、複数の測温部２３〜２８が永久磁石４外部の所望位置に配置されるよう永久磁石４の矩形状平面に沿って複数のループを描くよう配索されている。
【００４０】
つまり、離間した複数のＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈを有する光ファイバ２２が、ロータ５内部でロータ５の回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部１４内に配索されており、測温部２３〜２８が接する箇所の温度が光情報として取得されるよう構成したものである。
【００４１】
図４に示すように、ロータ５内における光ファイバ２２は、ＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈが位置する箇所を除いて、永久磁石４の表面または永久磁石収容孔部１４の内壁（この実施例では、永久磁石４の表面）に接着剤３３により固定されており、光ファイバ２２が振動することに起因して、高調波ノイズが発生するのを防止すべく構成している。  
ここで、上述の光ファイバ２２がロータ５の外部に一旦導出された渡り部２２ｂ，２２ｃ（図５参照）は、ロータ５回転時に風圧を受けないようにロータ５の端部外壁面に折曲げて接着固定されている。  
また、上述の接着剤３３としては、耐熱性接着剤としてのシリコン系樹脂製のものが好ましい。
【００４２】
図５で示した測温部２３〜２８のうち測温部２３，２４は、ロータ５の径方向の外縁部に位置する外縁測温部であり、また測温部２３〜２８のうち測温部２５〜２８は、ロータ５の径方向の内縁部に位置する内縁測温部である。なお、図５において、ＣＬは出力軸１１、回転軸１２の中心線である。
【００４３】
図６（ａ）は外縁測温部２３（または、２４）の周辺構造を抽出して示す拡大図であって、外縁測温部２３と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄ（つまり、光ファイバ２２のうちのＦＢＧセンサが位置していない部分）が、当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが外縁測温部２３から離間するに応じてロータ５の径方向のロータ回転軸側に変位している位置関係をもって配索されている。換言すれば、図６（ａ）に示すように、外縁測温部２３がその両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄ，２２ｄ相互間の頂部に位置するよう配索されている。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、接着固定された光ファイバ２２がロータ５の回転時に遠心力を受けると、非ファイバブラッググレーティング部２２ｄには、同図に仮想線で示すように当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄを永久磁石４の表面に対して平行となる直線状方向に変形させようとする力（圧縮力）が作用して、外縁測温部２３に引張り力（図６（ｂ）参照）が作用するのを抑制すべく構成したものである。
【００４５】
さらに、図６（ａ）に示すように、上述の光ファイバ２２の外縁測温部２３と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄ，２２ｄの上記外縁測温部２３に近い部分（つまり近傍部２２ｅ，２２ｅ）とが、光ファイバ２２の長手方向に連続して直線状部分２２ｆをなすように構成しており、これにより、非ファイバブラッググレーティング部２２ｄの直線状部分２２ｆ（つまり近傍部２２ｅ）が、それよりもロータ径方向内側の光ファイバ２２に発生する遠心力に起因するところの光ファイバ２２の長手方向の応力（圧縮方向の力）の、外縁測温部２３への伝達を遮断または軽減するよう構成したものである。
【００４６】
加えて、図６（ａ）に示すように、接着剤３３は測温部２３〜２８を構成するＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｅ〜２１Ｈに接着しないように設けられており、特に、外縁測温部２３，２４に対しては、これら測温部２３，２４および近傍部２２ｅから離間するように設けられている。なお、この実施例では、図６（ａ）に示すように、ＦＢＧセンサ２１Ａの端部と接着剤３３の端部との間は、ＦＢＧセンサ２１Ａの長さの２倍以上に設定している。
【００４７】
図７は永久磁石４のアウタサイドに位置するＦＢＧセンサ（外縁測温部２３参照）と、インサイドに位置するＦＢＧセンサ（内縁測温部２６参照）との温度計測値の差異を示す特性図であり、横軸に時間をとり、左縦軸に回転数をとり、右縦軸に温度計測値をとっている。
【００４８】
図７において特性（ａ）は回転数の変化を示しており、特性（ｂ）は外縁測温部２３による温度計測値を示しており、特性（ｃ）は内縁測温部２６による温度計測値を示している。また、図７はロータ５の回転数を順次上げながら（回転数が高くなる程、遠心力が大となる）、定温条件下にて各測温部２３，２６による温度計測値を実測した結果を示すものである。
【００４９】
図７に示すように、特性（ｃ）で示す内縁測温部２６は、回転数に連動して温度計測値が変化しており、引張り力の影響を受けていることが判明し、特性（ｂ）で示す外縁測温部２３は引張り力の影響を殆ど受けていないことが判明した。
【００５０】
このように、上記実施例の電動モータの温度計測装置は、測温部２３〜２８として離間した複数のファイバブラッググレーティング部（ＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈ参照）を有する光ファイバ２２が、ロータ５内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部１４内に配索されて、上記測温部２３〜２８が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置であって、上記光ファイバ２２は、上記永久磁石４の表面または上記永久磁石収容孔部１４の内壁に接着剤３３により固定され、上記測温部２３〜２８のうちロータ径方向の外縁部に位置する外縁測温部２３，２４と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが、当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄが上記外縁測温部２３，２４から離間するに応じてロータ径方向のロータ回転軸側に変位していく位置関係をもって配索されたものである（図４，図５，図６参照）。
【００５１】
この構成によれば、上述の配索構造により、接着固定された光ファイバ２２がロータ５の回転時に遠心力を受けると、外縁測温部側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄには、当該非ファイバブラッググレーティング部２２ｄを永久磁石４の表面に対して平行となる直線状方向（図６（ａ）の仮想線方向）に変形させようとする力が作用するので、ファイバブラッググレーティング部（ＦＢＧセンサ２１Ａ，２１Ｂ）を構成する外縁測温部２３，２４に引張り力が作用することを抑制し、当該外縁測温部２３，２４による測温精度の向上を図ることができる。  
また、光ファイバ２２を、永久磁石４の表面または永久磁石収容孔部１４の内壁に接着固定したので、ロータ回転時の光ファイバ２２の振動を防止して、高調波ノイズの発生を防ぐことができる。
【００５２】
この発明の一実施形態においては、上記光ファイバ２２の上記外縁測温部２３，２４と、その両側の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄの上記外縁測温部２３，２４に近い部分（近傍部２２ｅ）が、連続して直線状部分２２ｆをなすことを特徴とするものである（図６参照）。
【００５３】
この構成によれば、上述の非ファイバブラッググレーティング部２２ｄの直線状部分２２ｆつまり近傍部２２ｅが、それよりロータ径方向内側の光ファイバ２２に発生する遠心力に起因する光ファイバ長手方向の応力（圧縮方向の力）の、外縁測温部２３，２４への伝達を遮断または軽減するため、測温精度が一層向上する。
【００５４】
また、実施例で開示したように、光ファイバ２２の取り回しの都合上、光ファイバ２２がロータ５の外部に一旦導出された渡り部２２ｂ，２２ｃ（図５参照）を、ロータ５の端部外壁面に折曲げて接着固定すると、当該渡り部２２ｂ，２２ｃがロータ回転時に風圧を受けないため、当該風圧に起因する高調波ノイズの発生を防止することができる。
【００５５】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のファイバブラッググレーティング部は、実施例のＦＢＧセンサ２１Ａ〜２１Ｈに対応し、
以下同様に、
非ファイバブラッググレーティング部の外縁測温部に近い部分は、近傍部２２ｅに対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００５６】
例えば、上記実施例においては、光ファイバ２２の配索に際して、該光ファイバ２２をまずインサイド挿通孔１４ｂから引込んだ後にループ状に配索したが、これに代えて、光ファイバ２２をまずアウタサイド挿通孔１４ａから引込んだ後にループ状に配索する構造を採用してもよく、電動モータは三相交流同期モータに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
以上説明したように、本発明は、測温部として離間した複数のファイバブラッググレーティング部を有する光ファイバが、ロータ内部でロータ回転軸方向に延びる永久磁石収容孔部内に配索されて、上記測温部が接する箇所の温度が光情報として取得される電動モータの温度計測装置について有用である。
【符号の説明】
【００５８】
４…永久磁石
５…ロータ
１４…永久磁石収容孔部
２１Ａ〜２１Ｈ…ＦＢＧセンサ（ファイバブラッググレーティング部）
２２…光ファイバ
２２ｄ…非ファイバブラッググレーティング部
２２ｅ…近傍部（外縁測温部に近い部分）
２２ｆ…直線状部分
２３〜２８…測温部
３３…接着剤