(57)【要約】【課題】ステータとロータとの間の異常の有無を検査するモータ検査装置、及び検査装置を備えたモータを提供する。【解決手段】モータ検査装置４０は、ステータとロータとの間に挿入されるフレキシブル基板３２と、フレキシブル基板３２に設けられ、ステータとロータとの間の磁場を検出する複数のセンサ３３と、複数のセンサ３３の検出結果をステータとロータとの間における理想的な磁場データであるマスターデータ３７と比較し、モータが設計上の性能を発揮するか否かを判断するコンピュータ３４と、コンピュータ３４による判断結果を報知するディスプレイ３８と、を備える。【選択図】図２
2015027201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータとロータとの間に挿入される挿入部と、
前記挿入部に設けられ、前記ステータと前記ロータとの間の磁場を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサの検出結果を前記ステータと前記ロータとの間における理想的な磁場データであるマスターデータとを比較し、モータが設計上の性能を発揮するか否かを判断する制御部と、
前記制御部による判断結果を報知する報知部と、を備えるモータ検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ検査装置において、
前記挿入部は、円筒状に曲げられたフレキシブル基板であって、
前記フレキシブル基板は、前記複数のセンサの配線が集約された接続部を備え、当該接続部を介して前記制御部と接続されるモータ検査装置。
【請求項３】
ステータとロータとの間に挿入される挿入部と、
前記挿入部に設けられ、前記ステータと前記ロータとの間の磁場を検出する複数のセンサと、を備え、
前記センサは、前記ステータと前記ロータとの間における理想的な磁場データであるマスターデータと、前記センサの検出結果と、を比較してモータが設計上の性能を発揮するか否かを判断する外部の制御部に接続されるモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ検査装置、及びモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁石と磁石との間に設けられたエアギャップの磁場を検出する磁場検出装置が知られている。特許文献１の磁場検出装置は、磁気回路に電流が流されることにより磁石として機能する鉄心同士の間に設けられたエアギャップに巻き線からなるプローブを挿入し、当該プローブに流れる電流に基づいて磁場の向きや強度を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６４−１６９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の磁場検出装置は、箇所毎に磁場の向きや強度を検出することができるが、複数箇所の磁場の向きや強度を同時に検出するには、その数だけプローブが必要となる。このため、モータのように、ステータとロータとの間のエアギャップが小さい場合には、複数のプローブをエアギャップに挿入することが難しい。従って、特許文献１の磁場検出装置では、モータにおけるステータとロータとの間の磁場の検出を通じて、これら両者の間の異常の有無を検査することが難しい。
【０００５】
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステータとロータとの間の異常の有無を検査するモータ検査装置、及び検査装置を備えたモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、モータ検査装置は、ステータとロータとの間に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記ステータと前記ロータとの間の磁場を検出する複数のセンサと、前記複数のセンサの検出結果を前記ステータと前記ロータとの間における理想的な磁場データであるマスターデータとを比較し、モータが設計上の性能を発揮するか否かを判断する制御部と、前記制御部による判断結果を報知する報知部と、を備えることを要旨とする。
【０００７】
この構成によれば、検査者は、報知部から報知される判断結果を通じてステータとロータとの間における異常の有無を判断することができる。また、異常がある場合には、ステータとロータとの間のどの位置で異常が発生しているかを判断することができる。
【０００８】
上記構成において、前記挿入部は、円筒状に曲げられたフレキシブル基板であって、前記フレキシブル基板は、前記複数のセンサの配線が集約された接続部を備え、当該接続部を介して前記制御部と接続されることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、複数のセンサはフレキシブル基板に、フレキシブル基板は制御部に、それぞれ接続されている。このため、複数のセンサはそれぞれ制御部に接続する必要がないので、配線の数が抑制される。
【００１０】
モータは、ステータとロータとの間に挿入される挿入部と、前記挿入部に設けられ、前記ステータと前記ロータとの間の磁場を検出する複数のセンサと、を備え、前記センサは、前記ステータと前記ロータとの間における理想的な磁場データであるマスターデータと、前記センサの検出結果と、を比較してモータが設計上の性能を発揮するか否かを判断する外部の制御部に接続されることを要旨とする。
【００１１】
この構成によれば、ユーザは、モータの使用中においても、ステータとロータとの間における異常の有無を検査することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のモータ検査装置、及びモータによれば、ステータとロータとの間の異常の有無を検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）はモータの断面図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図。
【図２】モータ検査装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】円筒に変形した状態のフレキシブル基板を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、モータの一実施形態について説明する。
＜モータの構成＞
図１（ａ）に示すように、モータ１は、円筒状のケース２内に収容されるステータ３と、ステータ３の径方向内側において回転可能に支持されるロータ４とを備えている。
【００１５】
ステータ３は、ケース２の内周面に固定される円筒部１１と、円筒部１１から径方向内側に向かって放射状に延びる１２個のティース１２と、を備えている。各ティース１２には、それぞれコイル１５が巻回されている。なお、ティース１２及びコイル１５からステータコア１３が構成されている。
【００１６】
ロータ４は、回転軸２１と、回転軸２１の外周面に固定される円筒状のロータコア２２とを備えている。ロータコア２２は、回転軸２１の外周面に固定される円筒状の内周コア２５と、内周コア２５の外周面に固定される円筒状の外周コア２６と、により構成されている。外周コア２６の内周面には、等間隔に１２個の切欠２７が凹設されている。図１（ｂ）に示すように、切欠２７によって内周コア２５と外周コア２６との間に設けられる１２個の空間部には、それぞれ永久磁石２４が収容されている。この永久磁石２４は、内周コア２５の外周面に固定されている。なお、１２個の永久磁石２４は、周方向に異なる極性が交互に並ぶように配置されている。
【００１７】
モータ１は、各コイル１５に駆動電力が供給されると、当該各コイル１５の周囲に形成される磁界と各永久磁石２４が生成する磁界との間に生じる磁気的な吸引力及び反発力によりロータ４、ひいては回転軸２１を回転させる。
【００１８】
なお、図１（ｂ）に示すように、ステータ３とロータ４との間のエアギャップ５には、検出部３１が挿入されている。
図２に示すように、検出部３１は、挿入部に相当する長方形のフレキシブル基板３２と、フレキシブル基板３２の表面に取り付けられる３６個のセンサ３３とを備えている。
【００１９】
フレキシブル基板３２の短辺の長さはステータ３の回転軸２１方向の長さに、長辺の長さはステータ３の内周長に、それぞれ等しく設定されている。また、フレキシブル基板３２はシート状であって、その厚みはエアギャップ５よりも薄く設定されている。このため、形状を自由に変更できるフレキシブル基板３２は、図３に示すように、短辺同士が合わさるように円筒状に変形させられる。そして、円筒状に変形させたフレキシブル基板３２は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、ステータ３とロータ４との間のエアギャップ５に挿入され、ステータ３の内周面に貼り付けられる。
【００２０】
センサ３３は、磁場の向き及び強度に応じた電圧を出力する。図２に示すように、３６個のセンサ３３は、フレキシブル基板３２の短辺に沿って３個が、長辺に沿って１２個が、それぞれ等間隔に設けられている。
【００２１】
なお、フレキシブル基板３２は、各センサ３３の配線が集約された接続部３９を備えている。フレキシブル基板３２は、この接続部３９を介してコンピュータ３４に接続されている。これにより、各センサ３３が出力する電圧は、コンピュータ３４に送られる。
【００２２】
コンピュータ３４は、判断部３５、及びメモリ３６を備えている。メモリ３６には、設計上の性能を発揮する場合におけるモータ１の回転角度と各センサ３３の電圧値とを対応させた理想的な磁場データであるマスターデータ３７が記憶されている。
【００２３】
判断部３５は、マスターデータ３７と、各センサ３３が出力する電圧値との比較を通じて、モータ１が設計上の性能を発揮するか否かを判断する。そして、判断部３５は、モータ１が設計上の性能を発揮することができると判断した場合には、その旨示す第１の報知信号を、モータ１が設計上の性能を発揮することができないと判断した場合には、その旨示す第２の報知信号を生成する。
【００２４】
コンピュータ３４は、ディスプレイ３８と接続されている。コンピュータ３４は、判断部３５により生成された第１又は第２報知信号をディスプレイ３８に送る。ディスプレイ３８は、第１の報知信号を受信するとモータ１が設計上の性能を発揮することができる旨示す画像を、第２の報知信号を受信するとモータ１が設計上の性能を発揮することができない旨示す画像を、それぞれ表示する。
【００２５】
なお、コンピュータ３４が制御部に、ディスプレイ３８が報知部に、それぞれ相当する。また、検出部３１、コンピュータ３４、及びディスプレイ３８がモータ検査装置４０を構成する。
【００２６】
＜モータ検査装置の作用＞
次に、モータ検査装置４０の作用について説明する。
図２に示すように、３６個のセンサ３３は、フレキシブル基板３２の短辺に沿って３個が、長辺に沿って１２個が、それぞれ等間隔に設けられている。このため、フレキシブル基板３２がエアギャップ５に挿入されることにより、センサ３３は、ステータ３とロータ４との間において、回転軸２１の周方向において３０°毎に回転軸２１の軸方向に３個ずつ並んで位置する。従って、３６個のセンサ３３は、３６の異なる位置における磁場の向き及び強度に応じた電圧を同時に生成する。すなわち、判断部３５は、３６の異なる位置に設けられた各センサ３３が生成する電圧に基づき、モータ１が設計上の性能を発揮するか否かを判断することができる。
【００２７】
以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）フレキシブル基板３２の短辺に沿って３個の、長辺に沿って１２個の、合計３６個のセンサ３３を、それぞれ等間隔に同フレキシブル基板３２に設けた。これにより、判断部３５は、３６個の異なる位置に設けられた各センサ３３が生成する電圧に基づき、モータ１が設計上の性能を発揮するか否かを判断することができる。また、このモータ検査装置４０によれば、回転軸２１の回転速度やトルク等を検査しなくてもモータ１が設計上の性能を発揮するか否かを判断することができる。
【００２８】
（２）フレキシブル基板３２に各センサ３３の配線が集約された接続部３９を設けた。フレキシブル基板３２は、この接続部３９を介してコンピュータ３４に接続されている。これにより、各センサ３３は、コンピュータ３４に直接接続する必要がないので、配線の数が抑制される。
【００２９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、モータ１は、検出部３１を備えていてもよい。すなわち、この場合、モータ１は、ステータ３とロータ４との間に検出部３１が挿入された状態で出荷される。このモータ１は、検出部３１とモータ１の制御装置とが電気的に接続された状態で使用される。制御装置は、判断部３５、及びメモリ３６を備える。制御装置は、検出部３１を通じてモータ１が設計上の性能を発揮するか否かを監視する。そして、制御装置は、モータ１が設計上の性能を発揮しなくなった場合には、モータ１の使用を停止する。このように、フェールセーフ処理を行うこともできる。また、制御装置を、人間の感覚に訴える報知部と接続すれば、フェールセーフ処理した旨を報知部を通じて報知することもできる。このように、モータ１を常時監視した状態で使用することができる。
【００３０】
・上記実施形態において、フレキシブル基板３２は、エアギャップ５に挿入できる円筒状であれば、自由に変形できるフレキシブルでなくてもよい。また、複数のセンサを備える基板を複数設け、これら複数の基板を環状に配置してもよい。
【００３１】
・上記実施形態において、フレキシブル基板３２は、基板でなくてもよい。センサ３３を貼り付けることができ、且つセンサ３３が磁場の向き及び強度に応じて生成する電圧をコンピュータ３４に送るように配線することができるフレキシブル素材であればよい。
【００３２】
・上記実施形態において、センサ３３の数は、ロータコア２２の数、ステータコア１３の数、及びロータコア２２やステータコア１３の回転軸２１方向の長さ等に応じて適宜変更してよい。
【００３３】
・上記実施形態において、報知部としてディスプレイ３８を採用したが、音声など人間の感覚に訴えることができるものであればよい。
・上記実施形態において、モータ１は、ステータ３の径方向内側にロータ４が配置されるインナロータ型モータであったが、ステータ３の径方向外側にロータ４が配置されるアウタロータ型モータであってもよい。
【００３４】
・上記実施形態において、モータ１は、ステータ３の径方向内側にロータ４が配置されるラジアル式モータであったが、ステータとロータとが平行の位置関係にあるアキシャル式モータであってもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…モータ、３…ステータ、４…ロータ、５…エアギャップ、３１…検出部、３２…フレキシブル基板（挿入部）、３３…センサ、３４…コンピュータ、３５…判断部、３７…マスターデータ、３８…ディスプレイ、３９…接続部、４０…モータ検査装置。
【図１】
2015027201.tif 000003
【図２】
2015027201.tif 000004
【図３】
2015027201.tif 000005