(57)【要約】【課題】  測定トルク時の外力の影響を最小化することにより、高精度のトルク測定を実現すること。【解決手段】  トルク測定装置１０は、モータ２８の第１モータ部分４４を回転可能に保持する保持板４２と、第２モータ部分３２を回転不能に保持する保持装置１８とを備えており、第１モータ部分４４が第２モータ部分３２に対して相対的に回転し得るようになっている。保持板４２は、平滑面上でモータ２８の第２モータ部分３２を支持している。保持装置１８を介してモータ２８に外力が加えられたとき、モータ２８が保持板４２の平滑面に沿って変位し、トルク測定に影響を及ぼす外力が最小化される位置に位置決めされる。これにより、当該外力がトルク測定に及ぼす影響を最小化し、より高い精度でトルク測定を行うことができる。【選択図】        図１
2004325447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に回転可能な第１モータ部分と第２モータ部分とを備えたモータのトルクを測定するためのトルク測定装置であって、
前記第１モータ部分を回転可能に保持する保持板と、前記第２モータ部分を回転不能に保持する保持装置とを備え、前記第１モータ部分の前記第２モータ部分に対する相対的な回転運動を可能にし、
前記保持板は、前記保持装置から前記モータに外力が加えられたときに、前記モータが前記保持装置に対して相対的に、トルク測定に影響を及ぼす外力が最小化される位置に位置決めされるように構成されていることを特徴とするモータのトルク測定装置。
【請求項２】
前記保持板は、前記保持板上で前記モータが変位し得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項３】
前記保持板は、前記第１モータ部分を保持する側に、平滑面を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項４】
前記保持板は、前記モータに対して作用する回転軸方向の外力を低減し得るよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項５】
前記保持板は、弾性的に支持されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項６】
前記保持板の変位方向は、重力方向に対して略平行であることを特徴とする請求項４又は５に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項７】
前記保持板は、空気軸受により支持されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項８】
前記保持板は、毎分２０回転以下の回転速度で駆動されることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項９】
前記保持板は、ベルト伝動装置を介して駆動されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１０】
前記保持板を含む保持ユニットは、空気軸受によって支持されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１１】
前記保持装置は、トルクセンサを備えていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１２】
前記トルクセンサに対し、前記第２モータ部分が磁気的に固定されることを特徴とする請求項１１に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１３】
前記保持装置は、カルダン継手を備えていることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１４】
前記第１モータ部分は、前記モータのステータであることを特徴とする請求項１乃至１３の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１５】
前記第２モータ部分は、前記モータのロータであることを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１６】
前記保持装置は、高さ方向に変位可能であることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１７】
トルクセンサの測定結果に基づき、前記モータの軸受摩擦トルク及びコギングトルクの少なくとも一方を検出することができる評価装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載のモータのトルク測定装置。
【請求項１８】
相対的に回転可能な第１モータ部分及び第２モータ部分を備えたモータのトルクを測定するためのトルク測定方法であって、
前記第１モータ部分を回転させ、前記第２モータ部分を回転不能に保持しつつ、前記第２モータ部分に作用するトルクを測定し、且つ、
前記第１モータ部分を、前記モータに外力が加えられたときに、トルク測定に影響を及ぼす外力が最小化される位置に位置決めされるように可動状態で保持すること
を特徴とするモータのトルク測定方法。
【請求項１９】
前記第１モータ部分を、前記モータの回転軸心方向に対して略平行な方向に変位可能に保持することを特徴とする請求項１８に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２０】
前記第１モータ部分を、前記モータの回転軸心方向に対して交差する方向に変位可能に保持することを特徴とする請求項１８又は１９に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２１】
前記第２モータ部分を、カルダン継手を介してトルクセンサに結合することを特徴とする請求項１８乃至２０の何れか１項に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２２】
前記第２モータ部分を、磁気的に保持することを特徴とする請求項１８乃至２１の何れか１項に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２３】
前記第１モータ部分を、空気軸受によって軸支しつつ回転駆動することを特徴とする請求項１８乃至２２の何れか１項に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２４】
前記第１モータ部分を、低回転速度で駆動することを特徴とする請求項１８乃至２３の何れか１項に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２５】
前記第１モータ部分を、毎分２０回転以下の回転速度で駆動することを特徴とする請求項２４に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２６】
前記第１モータ部分がステータであり、前記第２モータ部分がロータであることを特徴とする請求項１８乃至２５の何れか１項に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２７】
前記モータの軸受摩擦トルク及びコギングトルクの少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項１８乃至２６の何れか１項に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２８】
測定結果を、第１調波に関して修正することを特徴とする請求項２７に記載のモータのトルク測定方法。
【請求項２９】
安定した測定結果が得られたときに、測定結果の評価を行うことを特徴とする請求項２７又は２８に記載のモータのトルク測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的に回転可能な第１モータ部分及び第２モータ部分を備えたモータのトルクを測定するためのトルク測定装置及び測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの第１モータ部分及び第２モータ部分としては、ステータ及びロータの組み合わせが対象になる。モータの軸受摩擦トルク及びコギングトルクは、モータの代表的な特性であり、トルク測定装置を介して検知されるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１０９５６５号公報（第４−５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、例えばハードディスク駆動用モータのような小型モータは、軽量で幾何学的寸法が小さく、駆動力も小さい。このような小型モータの特性を正確に把握するためには、トルクをより高い精度で測定しなければならない。
【０００５】
本発明の課題は、トルクをより高い精度で測定することができるモータのトルク測定装置及び測定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するための、本発明は、相対的に回転可能な第１モータ部分と第２モータ部分とを備えたモータのトルクを測定するためのトルク測定装置であって、前記第１モータ部分を回転可能に保持する保持板と、前記第２モータ部分を回転不能に保持する保持装置とを備え、前記第１モータ部分の前記第２モータ部分に対する相対的な回転運動を可能にし、前記保持板は、前記保持装置から前記モータに外力が加えられたときに、前記モータが前記保持装置に対して相対的に、トルク測定に影響を及ぼす外力が最小化される位置に位置決めされるように構成されている。
【０００７】
モータのトルクを測定するためには、モータをしっかりと固定（拘束）しなければならないが、モータを固定することによりモータに外力が作用し、その影響がトルク測定結果に及ぶことになる。すなわち、測定されるトルクは、軸受摩擦トルクやコギングトルク（内部トルクとする）と、外力により生じるトルク（外部トルクとする）とが合成されたものとなる。しかしながら、モータの特性に関係するのは内部トルクのみである。特に、小型モータでは、駆動力が小さいため内部トルクが小さく、それだけ外部トルクの影響が大きくなる。本発明に係るモータのトルク測定装置によれば、トルク測定に及ぼす外力の影響を最小化することができ、その結果、トルク測定結果における外部トルクを最小化することができる。
【０００８】
すなわち、本発明では、モータに保持装置を介して外力が加えられたときに、モータが保持装置に対して相対的に、トルク測定に影響する外力が最小化される位置に位置決めされるよう、保持板が構成されている。このように構成することにより、モータが保持装置に対して改めて位置決めされ、トルク測定に対する外力の影響が最小化される。モータの位置決めは自動的に行われる。このようにして、モータを固定（拘束）することによって加えられる荷重が取り除かれ、あるいは最小化される。さらにモータを固定する際の傾きによって生ずる荷重、特に横荷重が取り除かれ、あるいは補償される。
【０００９】
従って、本発明に係るモータのトルク測定装置により、モータの内部トルクについて高い精度で測定を行うことができ、しかも測定を自動化することができる。本発明に係るモータのトルク測定装置によれば、異なる複数のモータについて同一条件で測定を行い、測定結果を比較することも可能になる。
【００１０】
特に、保持板は、モータが該保持板上で変位し得るように構成される。これにより、例えば保持装置がモータを固定する際にモータが傾斜して生ずる横荷重の発生を回避することができる。
【００１１】
このことは、保持板が、第１モータ部分を保持する側に平滑面を備えることによって容易に実現可能である。保持板上では、第１モータ部分に回転を伝達するために、摩擦によりトルクが第１モータ部分に伝達される。しかしながら、この保持板上で、横荷重を最小化するように第１モータ部分が位置決めされるような平滑面を同時に実現することもできる。
【００１２】
特に、保持板は、モータに作用する回転軸方向の力を低減できるよう構成されることが好ましい。モータは、トルクの測定を可能にするために保持装置と保持板との間で確実に固定され、それゆえ、トルク測定に影響を与える荷重が生じうる。本発明によれば、保持板によりそのような荷重を抑制し、モータに作用する軸方向の外力を最小化することができ、従って、トルク測定結果における内部トルク以外の成分を最小化することができる。
【００１３】
保持板を弾性的に支持することによって、保持板を移動可能とする構造を簡単に実現することができる。このような弾性装置を用いることで、保持装置によりモータに軸方向の力が加えられたときには、その軸方向の力の除去あるいは少なくとも最小化による調整が可能になる。
【００１４】
特に、保持板の変位方向は、重力方向にほぼ平行とすることが好ましい。
【００１５】
保持板は、空気軸受により支持するのが特に好ましい。これにより、振動の無い保持板の回転動作を実現することができる。特に、トルク測定に影響を及ぼしうる、保持板を介してモータに作用する外力を最小化することができる。
【００１６】
保持板の回転速度は、好ましくは毎分２０回転以下であり、より好ましくは毎分１０回転以下であり、さらに好ましくは毎分３〜６回転である。このように比較的低い回転速度で保持板を回転させることにより、コギングトルクを特に高い精度で測定することができる。
【００１７】
このような比較的低い回転速度を実現するために、保持板を、ベルト伝動装置を介して駆動することが好ましい。従来型の直流モータでも、ベルト伝道装置を介して駆動すれば、保持板を所望の回転速度で駆動することができる。
【００１８】
特に、振動を最小化するために、保持板を含む、第１モータ部分用の保持ユニットを空気軸受によって支持することが好ましい。
【００１９】
また特に、ベルト伝動装置は、保持板（又は、保持板が取付けられているもの）を、空気軸受を介して駆動することが好ましい。この場合、空気軸受の回転部が回転駆動され、その回転部は保持板に対して相対回転不能に連結される。
【００２０】
保持装置には、第１モータ部分の回転を介して加えられるトルクを測定するために、トルクセンサを設けることが好ましい。このトルクセンサは、第２モータ部分に回転不能に連結される。
【００２１】
第２モータ部分を保持装置に対して回転不能に取り付けるため、カップリングが設けられる。第２モータ部分をトルクセンサに磁気的に結合することにより、第２モータ部分を保持装置に対して簡単な方法で取り付けることができる。そのため、例えば永久磁石が設けられる。
【００２２】
保持装置は、カルダン継手（自在継手）を備えていることが特に好ましい。カルダン継手は回動軸（ピボット軸）を有しており、保持装置がモータを固定（拘束）する際のモータの傾斜を減少させることができる。この場合、カルダン継手の回動軸は、モータの回転軸に対して横向き、特に直交していることが好ましい。
【００２３】
また、ロータを保持装置により回転不能に保持し、ステータをロータに対して相対的に回転可能に保持することが好ましい。この場合、第１モータ部分はモータのステータであり、第２モータ部分はモータのロータである。
【００２４】
さらに、保持装置は、高さ方向に変位可能であることが好ましい。このように構成することによって、モータの固定及びその固定解除を容易に行うことができる。この高さ方向変位は、例えば空気圧装置により行うことができる。
【００２５】
さらに、トルクセンサの測定結果に基づいて、モータの軸受摩擦トルク及びコギングトルクの少なくとも一方を検出することができる評価装置を設けることが好ましい。この評価装置は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）により実現される。このようにすれば、測定結果を利用しやすい形で直接表示し、また検証のために印刷することができる。また、測定結果の蓄積も容易に行うことができる。
【００２６】
冒頭に述べた課題を解決するため、本発明に係るモータのトルク測定方法は、互いに相対的に回転し得る第１モータ部分及び第２モータ部分を備えたモータのトルクを測定する方法であって、前記第１モータ部分を回転させ、前記第２モータ部分を回転不能に保持し、前記第２モータ部分に作用するトルクを測定し、前記モータに外力が作用したときに、前記第１モータ部分をトルク測定に影響を及ぼす外力が最小化される位置に位置決めできるように可動状態で保持することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係るモータのトルク測定方法は、本発明に係るモータのトルク測定装置に関連して既に説明した種々の利点を有している。
【００２８】
他の好ましい実施形態についても、本発明に係るモータのトルク測定装置に関連して既に説明している。
【００２９】
特に、第１モータ部分を、モータの回転軸心方向に対して平行な方向に変位可能に保持することが好ましい。こうすることにより、モータを固定する際に加えられる力を補償することができる。
【００３０】
さらに、第１モータ部分を、モータの回転軸心方向に対して交差する方向に変位可能に保持することが好ましい。これにより、モータが傾斜する方向に力を受けたことにより生じる力、特に横方向の力を取り除くことができる。
【００３１】
また、特に、モータの軸受摩擦トルク及びコギングトルクの少なくとも一方を検出することができ、これに基づいてモータの特性に関する情報を直接に得ることができる。
【００３２】
測定結果については、特に、第１調波について補正を行うことができる。第１調波とは、モータの偏心等に起因して生じ、１回転につき１周期する振動成分をいう。第１調波について補正を行うことにより、軸受摩擦トルク及びコギングトルクに直接対応するトルクを測定することができる。
【００３３】
さらに、測定結果の評価は、安定した測定結果が得られるようになったときに、すなわちモータが安定した運転状態に入ったときに行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、測定トルク時の外力の影響を最小化することにより、高い精度のトルク測定を行うことが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施の形態に係るモータのトルク測定装置（以下、単にトルク測定装置とする。）１０を示す縦断面図である。図２は、トルク測定装置１０を示す平面図である。図３は、図１において破線Ａで囲まれた部分を拡大して示す図である。
【００３７】
図１に示すように、トルク測定装置１０は、支持脚１４を介して基台（図示せず）の上に設けられた支持板１２を備えている。基台はできるだけ振動の無いような環境に設けられる。支持板１２は、支持脚１４を介して支持されており、可能な限り振動がトルク測定に影響しないように構成されている。
【００３８】
支持板１２には、支柱１６が立設されており、この支柱１６には保持装置１８が支持されている。支柱１６は、支持板１２から高さ方向に延在している。支持板１２が基台の上に水平に設置された状態では、支柱１６の延在方向は重力方向に対してほぼ平行になる。保持装置１８は、支柱１６に対して高さ方向に変位可能に取り付けられている。保持装置１８の高さ方向の変位は、例えば空気圧駆動により実現される。
【００３９】
保持装置１８は、互いに直交する回動軸心２２，２４を有するカルダン継手（自在継手）２０を備えている。回動軸心２２，２４は、いずれも、高さ方向に対して直交している。カルダン継手２０は、高さ方向に見て、両回動軸心２２，２４の交点が支持板１２の中心部分の上方に位置するように保持装置１８に配置されている。
【００４０】
カルダン継手２０には、支持板１２に対向するようにカップリング２６が取り付けられている。このカップリング２６を介して、供試体（測定対象）としてのモータ２８が、保持装置１８に取り付けられる。カップリング２６は、例えば永久磁石３０を有している。この永久磁石３０の作用により、図３に示す第２モータ部分３２（ここではモータ２８のロータ）が、カップリング２６を介して保持装置１８に回転不能に固定される。
【００４１】
保持装置１８によりモータ２８に作用する荷重を調整するために、カップリング２６は、一又は複数のウエートリング３６を装着可能なウエート把持部３４を備えている。ウエートリング３６の重量は、後述するバネのバネ定数に応じて調整される。
【００４２】
保持装置１８には、図３に示す第２モータ部分３２（ここではモータ２８のロータ）に作用するトルクを検知するトルクセンサ３８が設けられている。トルクセンサ３８による測定結果は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）等からなる評価装置に出力される。
【００４３】
モータ２８は、支持板１２上で、回転自在に駆動される保持ユニット４０に取り付けられている。この保持ユニット４０は、モータ２８の第１モータ部分４４（図３）を載置する保持板４２を有している。ここでは、第１モータ部分４４は、モータ２８のステータである。第２モータ部分３２及び第１モータ部分４４（ロータ及びステータ）は、図３に示す回転軸心４６（モータ２８の回転軸心）を中心として互いに相対的に回転可能である。モータ２８は、測定装置１０内において、その回転軸心４６が高さ方向に対してほぼ平行になるように配置される。カルダン継手２０の回動軸心２２，２４の交点は、モータ２８の回転軸心４６の延長線上にある。
【００４４】
保持板４２は回転駆動され、その結果、第１モータ部分４４は保持板４２を介して回転させられる。このとき、トルクは、保持板４２から第１モータ部分４４に摩擦を介して伝達される。保持板４２の回転軸心４８は、モータ２８の回転軸心４６とほぼ一致している。
【００４５】
保持板４２は、固定配置された空気軸受５２上に設けられている。この空気軸受５２の回転部５４は、保持板４２に対して相対的に回転不能に連結されている。
【００４６】
空気軸受５２の回転部５４は、直流モータ５６の動力により、回転軸心４８を中心として回転するようになっている。また、直流モータ５６のトルクを回転部５４に伝達するため、図２に示すベルト伝動装置５８が設けられている。回転部５４は、低回転速度で駆動される。特に、回転部５４の回転速度は、好ましくは毎分２０回転以下であり、より好ましくは毎分３〜６回転である。なお、回転部５４の回転角度は、図２に示す回転角度センサ７６（エンコーダ）により検知される。
【００４７】
図３に示すように、保持板４２は平滑面６０を備えている。第１モータ部分４４（ここではモータ２８のステータ）は、平滑面６０上に置かれている。モータ２８に横方向の力（すなわち、回転軸心４６に対して交差する方向の力）が作用すると、モータ２８は平滑面６０に沿って移動し、モータ２８に作用する横方向の力が最小化されるような位置に位置する。平滑面６０を設けたことにより、保持板４２に対するモータ２８の変位が可能となる。
【００４８】
保持板４２は、バネ６２（ここでは圧縮バネ）によって弾性的に支持されている。バネ６２は、ここでは回転部５４（図１）に設けられている。これにより、保持板４２は、回転軸心４８の方向と同じバネ６２の変位方向に移動可能に支持される。
【００４９】
保持板４２の上方（図１に示すカップリング２６側）への変位は、例えばリング状に形成される規制フランジ６４（図３）により規制される。一方、保持板４２の下方への変位は規制されていないが、バネ６２の弾性力に抗することになる。
【００５０】
次に、本実施の形態に係るトルク測定装置の作用、及びこのトルク測定装置を用いたトルク測定方法について説明する。
【００５１】
まず、供試体（測定対象）としてのモータ２８を、保持板４２上に載置する。次に、このモータ２８の上方において、保持装置１８が高さ方向に変位し、カップリング２６により第２モータ部分３２（ここではモータ２８のロータ）と保持装置１８とが回転不能に結合する。このとき、保持装置１８の中心軸１８ａ（カルダン継手２０の回動軸心２２，２４の交点を通る）は、モータ２８の回転軸心４６に対して略同軸となる。
【００５２】
保持装置１８との結合により、モータ２８に荷重が加えられる。この荷重は、ウエートリング３６により調節可能であり、バネ６２のバネ定数に応じて調整される。
【００５３】
保持装置１８により加重が加えられるため、保持板４２は支持板１２側（下方）に変位し、保持装置１８による荷重とバネ６２の弾性力とのバランスがとれる位置で停止する。
【００５４】
回転部５４は、低回転速度にセットされる。好ましい代表的な回転速度は、例えば毎分３回転〜毎分６回転である。回転部５４の回転により、第１モータ部分４４（モータ２８のステータ）の回転動作が開始される。一方、第２モータ部分３２は、保持装置１８のカップリング２６により回転不能に保持されている。従って、保持板４２の回転により、第１モータ部分４４が第２モータ部分３２に対して相対的に回転することになる。このときに作用するトルクを、トルクセンサ３８によって測定する。
【００５５】
保持装置１８との結合によりモータ２８に荷重が加わるため、原則として、測定結果にその荷重の影響が現れることになる。しかしながら、本実施の形態では、保持板４２の可動性及びバネ６２の作用により、モータ２８に加えられる高さ方向の力を抑制することができ、従って荷重の影響を最小化することができる。
【００５６】
また、モータ２８を保持板４２上に位置決めする場合、通常は、モータ２８の回転軸心４６と保持装置１８の中心軸とが互いに同軸になる保証はない。これらが同軸でない場合には、保持板４２の回転時に、保持装置１８がモータ２８を固定（拘束）していることに起因して生じる横方向の荷重がモータ２８に加わることとなり、原則として、横荷重の影響が測定結果に現れる。しかしながら、本実施の形態では、保持板４２が平滑面６０を有しているため、モータ２８自体が保持板４２に対して改めて位置決めされ、その結果、上記の横方向荷重は最小化される。
【００５７】
本発明によるカルダン継手２０は、第２モータ部分３２を保持装置１８のカップリング２６により固定する際に生じ得るモータ２８の回転軸心４６とトルクセンサ３８の長手方向軸とのずれを補正する機能を有する。
【００５８】
このように、本実施の形態に係るトルク測定装置及びトルク測定方法によれば、保持装置１８がモータ２８を固定することに起因して生ずる力を最小化し、その結果、この力がトルク測定に及ぼす影響を最小化することができる。
【００５９】
また、本実施の形態によれば、例えば流体軸受を備えたハードディスク駆動用モータのような軽量で且つ駆動力が小さい小型モータであっても、高い精度でトルク測定を行うことができる。
【００６０】
また、測定を自動化することも可能である。さらに、複数の異なるモータにつき、同一の測定条件を作り出すことができる。
【００６１】
測定結果の評価は、安定した測定結果が得られるようになったときに、すなわちモータ２８が安定した運転状態に入ったときに行うことが好ましい。
【００６２】
上述したＰＣ等の評価装置を用いることにより、モータ２８の軸受摩擦トルク、及びモータ２８のコギングトルクを測定することができる。コギングトルクとは、第１モータ部分４４と第２モータ部分３２との磁気的な相互作用によるものであり、第１モータ部分４４と第２モータ部分３２との隙間（ステータとロータとの隙間）における磁界の変化に起因して生ずるものである。
【００６３】
図４は、トルク（Ｔ）の測定結果を時間（ｔ）の関数として示すグラフである。ここでは、第１調波については既に修正されている。第１調波とは、モータ２８の偏心に起因して生ずるものであり、モータ２８の１回転につき１周期する振動成分をいう。この偏心の代表的な値は、ハードディスク駆動用モータの場合には、マイクロメータのオーダーである。
【００６４】
図４のグラフにおいて、周期的な特性線６６は、平均値６８を挟んで上下に変化している。平均値６８は、モータ２８の軸受摩擦トルクの測定値を表す。ハードディスク駆動用モータにおいて、この軸受摩擦トルクの代表的な値は１００μＮｍのオーダーである。
【００６５】
特性線６６の最小値７２と最大値７４との間隔７０は、コギングトルクを表している。この間隔７０は、最小磁極間隔及び最大磁極間隔でのトルク差に相当する。このトルク差が大きいほど、モータの回転状態が不安定であることになる。そのため、コギングトルクの測定は、モータ２８の特性を決定する上で重要な意味を持つものである。
【００６６】
なお、評価装置には、図２に示された回転角度センサ７６から回転部５４の回転角度の測定値についての情報が入力されるため、回転角度又は時間の関数としてトルクを検知することができる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態では、第１モータ部分４４をステータとし、第２モータ部分３２をロータとしたが、逆の組み合わせであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るモータのトルク測定装置を示す縦断面図である。
【図２】図１に示したトルク測定装置を示す平面図である。
【図３】図１に示したトルク測定装置における破線Ａで示した部分を拡大して示す図である。
【図４】本実施の形態におけるトルク測定結果の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１０  トルク測定装置
１２  支持板
１４  支持脚
１６  支柱
１８  保持装置
２０  カルダン継手
２２，２４  回動軸心
２６  カップリング
２８  モータ
３０  永久磁石
３２  第２モータ部分
３４  ウエート把持部
３６  ウエートリング
３８  トルクセンサ
４０  保持ユニット
４２  保持板
４４  第１モータ部分
４６，４８  回転軸心
５２  空気軸受
５４  回転部
５６  直流モータ
５８  ベルト伝動装置
６０  平滑面
６２  バネ
６４  規制フランジ
６６  特性線
６８  平均値
７０  間隔
７２  最小値
７４  最大値
７６  回転角度センサ
【図１】
2004325447.tif 000003
【図２】
2004325447.tif 000004
【図３】
2004325447.tif 000005
【図４】
2004325447.tif 000006