(57)【要約】【課題】  コイル表面の絶縁層に発生した傷位置を検出することができるコイルの傷検出方法を提供する。【解決手段】  容器１内に絶縁被覆されたコイル４と電極５とを配置し、そのコイル４と電極５との間に電圧を印加すると共に容器１内に導電性を備えた溶液２を除々に満たして行ったときに、該コイル４と電極５間の抵抗値が変化したときの溶液２の液面高さを検出する。その後、コイル４を斜めに傾け液面２ａに対して傾斜させると共に軸芯Ｃを中心としてステータコア３を回転させ、コイル４と電極５間の抵抗値変化を再度検出する。容器１内に溶液２を満たして行ったときにコイル４と電極５間に抵抗値変化が見られた場合、そのときの溶液２の液面高さを検出することでコイル４の高さ方向での傷位置が判る。次に、液面２ａに対して傾斜させたステータコア３を回転させることで、複数あるコイル４のうち傷が形成されたコイル４を特定することができる。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に絶縁被覆されたコイルと電極とを配置し、該コイルと該電極との間に電圧を印加すると共に該容器内に導電性を備えた溶液を除々に満たして行ったときに、該コイルと該電極間の抵抗値が変化したときの前記溶液の液面高さを検出した後、
前記コイルと前記溶液の液面との姿勢を相対的に傾け、該コイルと該電極間の抵抗値変化を再度検出する
ことを特徴とするコイルの傷検出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコイルの傷検出方法であって、
前記コイルと前記溶液の液面との姿勢を相対的に傾けた後、該コイルを回転させる
ことを特徴とするコイルの傷検出方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のコイルの傷検出方法であって、
前記抵抗値が変化したときの前記溶液の液面高さを、前記コイル表面の絶縁層に形成された傷位置と判断する
ことを特徴とするコイルの傷検出方法。
【請求項４】
容器内に除々に満たされる導電性を備えた溶液と、
前記溶液中に浸され、絶縁被覆されたコイルとの間に電圧が印加される電極と、
前記コイルと前記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記コイルと前記電極間の抵抗値変化を検出する抵抗値変化検出手段と、
前記容器内に満たされる溶液の液面高さを検出する液面高さ検出手段と、
前記コイルを前記溶液の液面に対して傾ける姿勢変化手段と、
前記コイルを回転させる回転手段とを備えた
ことを特徴とするコイルの傷検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルに発生した傷を検出するコイルの傷検出方法およびコイルの傷検出装置に関し、詳細には、傷の大きさおよび位置を検出することのできるコイルの傷検出方法およびコイルの傷検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、モータなどに使用されているコイルに傷があると、絶縁劣化や短絡を起こす原因となることから、コイルをモータなどの製品に組み込む前に、事前に傷が発生しているか否かを検出しておくことが望ましい。
【０００３】
コイル表面の絶縁層に発生した傷（絶縁被膜の剥離）を検出する方法の一つとして、例えば、絶縁被覆されたコイルと電極とを導電性を備えた溶液中に浸し、その溶液中のコイルと電極との間に電圧を印加して該コイルと電極との間に流れる電流値を計測し、その計測した電流値の大きさに応じてコイルの傷の大きさを判定する方法が開示されている（例えば、特許文献１など参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５６３５１号公報（第３頁および第４頁、第１図〜第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の方法では、コイル表面の絶縁層に発生した傷の大きさは検出できるが、コイルのどの位置に傷が発生しているかは判別することができない。
【０００５】
コイルのどの位置に傷が付いているのかが判れば、モータ組立工程においてどの工程に傷付き防止対策を打てば良いか判断できるので、傷位置を正確に特定したいという要望がある。
【０００６】
そこで、本発明は、コイル表面の絶縁層に発生した傷位置を検出することができるコイルの傷検出方法およびコイルの傷検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のコイルの傷検出方法は、上記した課題を解決することを目的として、容器内に絶縁被覆されたコイルと電極とを配置し、該コイルと電極との間に電圧を印加すると共に容器内に導電性を備えた溶液を除々に満たして行ったときに、コイルと電極間の抵抗値が変化したときの溶液の液面高さを検出する。その後、コイルと溶液の液面との姿勢を相対的に傾け、コイルと電極間の抵抗値変化を再度検出する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、コイル表面の絶縁層に傷があった場合、容器内に導電性を備えた溶液を除々に満たして行くと、コイルと電極との間に電流が流れ、これらコイルと電極間の抵抗値が変化するので、その時の溶液の液面高さを検出することで当該コイルに付いた傷の高さ位置を検出することができる。そして、本発明によれば、コイルと電極間の抵抗値変化後に、コイルと溶液の液面との姿勢を相対的に傾けて該コイルと電極間の抵抗値変化を再度検出したときに、抵抗値変化が検出された場合、溶液に浸されていないコイル部分に傷があることが判別でき、その傷位置を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、モータのステータコアに巻回されたコイルの表面を覆う絶縁被膜の剥離部分（以下、これを単にコイル傷という）を検出する方法及び装置に、本発明を適用したものである。
【００１０】
［コイルの傷検出装置］
先ず、コイル傷を検出するコイルの傷検出装置について説明する。図１は、本実施の形態のコイルの傷検出装置の全体構成図、図２は、ステータコアの斜視図、図３（ａ）はステータコアの平面図、図３（ｂ）はステータコアの断面図である。
【００１１】
コイルの傷検出装置は、図１に示すように、容器１と、この容器１内に除々に満たされる導電性を備えた溶液２と、溶液２中に浸されるステータコア３と、このステータコア３に巻回され絶縁被覆されたコイル４との間に電圧が印加される電極５と、コイル４と電極５との間に電圧を印加する電圧印加手段である電源部６と、コイル４と電極５間の抵抗値変化を検出する抵抗値変化検出手段である抵抗計７と、電源部６のオン・オフを切り替えるスイッチ８と、容器１内に満たされる溶液２の液面高さを検出する液面高さ検出手段であるフロート９及び液レベルセンサ１０と、コイル４を溶液２の液面２ａに対して傾ける姿勢変化手段と、コイル傷の位置を判定する判定部１１とを有している。
【００１２】
容器１は、図１に示すように、少なくともステータコア３、電極５およびフロート９などを内部に収納させるに足る大きさのケースとされている。この容器１には、コイル４を腐食させないフッ素系不活性液体に、導電性を備えたアルコール系溶液であるイソプロピルアルコールを混合してなる溶液２が導入される。
【００１３】
ステータコア３は、図２および図３に示すように、円環形状をなす鋼板を複数枚積層することによって円筒状とされ、その内面に形成したコイル収納部に、環状に巻回したコイル４を収納させている。本実施の形態では、相対向する１８０度の位置にコイル４を複数設けている。これらコイル４の端部は、ステータコア３の軸方向両端部からそれぞれ突出している。
【００１４】
電極５は、図１に示すように、逆Ｌ字状として形成されており、容器１内に収容されている。この電極５には、コイル４との接触部分に当該コイル４との絶縁性を確保するための絶縁シート１２が設けられている。電源部６は、コイル４と電極５との間に所定の電圧を印加する直流電源であり、スイッチ８のオン・オフにより前記コイル４と電極５間に電圧を印加させる。抵抗計７は、コイル４と電極５間の抵抗値を計測する。
【００１５】
フロート９は、容器１内に設けられた支柱１３に沿って上下動可能に取り付けられており、溶液２の液面２ａに浮かんで容器１内に導入された溶液２の液面高さに応じて上下するようになっている。液レベルセンサ１０は、溶液２の量に応じて上下動するフロート９の位置により、該溶液２の液面高さを検出するようになっている。溶液２の液面高さとは、容器１の底面１ａから液面２ａまでの垂直距離である。
【００１６】
姿勢変化手段は、その具体例を後述するので、ここでは簡単に説明するものとする。この姿勢変化手段は、ステータコア３を図６に示すように斜めに傾けると共に、該ステータコア３を図７で示すように矢印方向に回転させる機構とされている。
【００１７】
判定部１１は、抵抗計７で検出された抵抗値と、液レベルセンサ１０で検出された溶液２の高さとからコイル４に形成されたコイル傷の位置を判定する。
【００１８】
［コイルの傷検出方法］
次に、本発明を適用したコイルの傷検出方法について説明する。先ず、容器１内に電極５とフロート９を配置させる。次に、電極５に形成された絶縁シート１２上にステータコア３を載せる。なお、容器１の底面１ａからステータコア３を載置させる絶縁シート１２上面までの高さは、予め何ミリメートルであるかを測定しておく。
【００１９】
次いで、コイル４と電極５との間に、前記電源部６によって所定の電圧を印加する。そして、容器１内に導電性を有した溶液２を除々に満たして行く。容器１内に溶液２が除々に満たされて行くことにより、フロート９は、支柱１３に沿って上昇する。
【００２０】
そして、図５に示すように、コイル傷１４が形成された位置に溶液２が達すると、導電性を有した溶液２を介してコイル４と電極５との間に電流が流れる。その結果、図８に示すように、コイル４と電極５間の抵抗値（絶縁抵抗値）が変化（抵抗値が小さくなる）し、その抵抗値変化が前記抵抗計７に表れる。暫くすると、抵抗値は、減少して一定の値を保持する。コイル傷１４が形成された位置に溶液２が達してから（実際は達する直前から）暫く抵抗値が変動する（図８中Ａ部分）のは、前記コイル４がコイル線材を環状に巻回することによって形成されていることから、毛細管現象によって溶液２がコイル線材を伝って浸透するためである。
【００２１】
また、このとき抵抗計７に得られた抵抗値の大きさからコイル４に形成されたコイル傷１４の大きさを特定することができる。この作業をする前に、予めコイル傷１４の大きさと、そのときの抵抗値の大きさを前もって調べて置くことで、これらの相関関係から得られた抵抗値の大きさに応じたコイル傷１４の大きさを検知できる。
【００２２】
そして、前記抵抗計７に抵抗値変化が生じた時点で、前記容器１への溶液２の導入を停止させる。次に、抵抗値が安定したときの前記溶液２の液面２ａの高さ位置を、前記したフロート９からの出力による液レベルセンサ１０にて検出する。判定部１１は、この液レベルセンサ１０にて検出した液面２ａの高さと、抵抗値との二つのパラメータからコイル傷１４の位置を判定する。例えば、本実施の形態では、判定部１１は、抵抗値がほぼ一定となり始める位置（図８のＢ点）を、コイル傷１４が発生した位置と判断する。コイル傷１４の発生位置は、図８のＢ点における液面２ａ高さから容器１の底面１ａより絶縁シート１２までの高さを引いた高さとして求められる。
【００２３】
そして次に、ステータコア３を、図６に示すように、一方のコイル４のコイル端部を絶縁シート１２上に載置させると共に他方のコイル４のコイル端部を絶縁シート１２から持ち上げるようにして斜めに傾ける。このように、ステータコア３を傾けた状態でコイル４と電極５間の抵抗値変化を再度検出する。ここでは、ステータコア３にコイル４が２つ設けられた場合を例にとって説明する。
【００２４】
前記した図５に示す工程では、ステータコア３の高さ方向におけるコイル４に付いたコイル傷１４の高さ位置は検出することはできるものの、２つあるコイル４のうちどちらのコイル４に傷が入っているかはこの工程では判別できない。つまり、前記工程だけでは、コイル４に付いたコイル傷１４が、図３（ａ）で示すように、右側のコイル４に付いているのか、左側のコイル４に付いているのかが不明である。図３（ａ）では、右側のコイル４と左側のコイル４にコイル傷１４が付いていることを黒丸印として表示している。
【００２５】
しかしながら、本発明のように、ステータコア３を傾けることにより、２つのコイル４のうちどちらのコイル４に傷が付いているのかが判る。ステータコア３を傾けて抵抗値変化があった場合、液面２ａ上に飛び出た部分のコイル４にコイル傷１４があることが判る。ステータコア３を傾けても抵抗値変化が無かった場合は、液面２ａ下に浸されているコイル４にコイル傷１４があることが判る。
【００２６】
ステータコア３にコイル４が３つ以上設けられている場合には、ステータコア３を傾けただけでは複数あるコイル４のうち、どのコイル４にコイル傷１４があるか判断できない。そこで、図７に示すように、ステータコア３の軸芯Ｃを中心として、このステータコア３を回転させる。すると、コイル傷１４は、ステータコア３の回転によって必ず液面２ａより上方の位置と、液面２ａの下方の位置に設けられることになる。つまり、コイル傷１４は、回転することによって、図６および図７の斜線で表される位置に必ず設けられることかあ、液面２ａの上方位置と下方位置に設けられる。したがって、コイル４と電極５間に抵抗値変化が生じた場合は、液面２ａの上方にあるコイル４にコイル傷１４があることが判る。複数のコイル４がステータコア３に設けられている場合には、抵抗値変化を検出したときのステータコア３の回転位置からコイル傷１４が発生しているコイル４を特定することができる。
【００２７】
［コイルの傷検出装置の具体例］
前述の実施の形態では、概念的な装置構成として説明したが、ここでは、より具体的な装置構成の一例を、図９を参照して説明する。図９は、コイルの傷検出装置の具体的構成例を示す全体図である。
【００２８】
この実施の形態におけるコイルの傷検出装置は、溶液２を満たす容器１内の底部に、溶液２のドレイン性を向上させるための傾斜部１５を設けている。また、この容器１の底部には、溶液２を満たしたタンク１６へと容器１内の溶液２を戻す配管１７が接続されている。この配管１７の途中には、溶液２に含まれる不純物を濾過するためのフィルター１８が設けられている。
【００２９】
そして、このタンク１６には、当該タンク１６内の溶液２を汲み上げて容器１へと供給するための汲み上げポンプ１９が配置されている。汲み上げポンプ１９には、タンク１６内の溶液２を容器１に導くための溶液導入配管２０が接続されている。この溶液導入配管２０の先端には、容器１内に導入する溶液２の流量を計測する流量計２１が設けられている。このため、容器１内の溶液２の流量を前記流量計２１によって計測することにより、当該容器１内の溶液２の高さを知ることができる。
【００３０】
そして、このコイルの傷検出装置では、コイル４を液面２ａに対して傾ける姿勢変化手段とコイル４を回転させる回転手段とを有したハンドリング機構部２２を有している。ハンドリング機構部２２は、タンク１６を載置させた基台２３上に直立して設けられた支柱２４に対して昇降動自在な昇降部材２５を有している。昇降部材２５は、図９中矢印で示すように、支柱２４に対して出没自在とされている。
【００３１】
そして、この昇降部材２５には、容器１の上方へと延びるように第１のアーム２６が取り付けられている。第１のアーム２６の先端には、図示を省略するアクチュエータによって回転自在とされる第２のアーム２７が取り付けられている。この第２のアーム２７の先端には、コイル４を設けたステータコア３をクランプして保持させる３つのアームからなるクランプアーム２８が取り付けられている。
【００３２】
これらクランプアーム２８は、図示を省略するアクチュエータによって互いに接近離反可能なように可動自在とされている。また、各クランプアーム２８には、ステータコア３の中央開口部内の内壁３ａに密着して当該ステータコア３をクランプするためのクランパー２９が２つ設けられている。これらクランプアーム２８は、ステータコア３の中央孔部において開いたり閉じたりすることにより、そのクランパー２９をステータコア３の内面３ａに密着または非接触とさせて当該ステータコア３をクランプおよびアンクランプさせる。
【００３３】
前記第１のアーム２６と第２のアーム２７は、ステータコア３を液面２ａに対して斜めに傾斜させ、また、軸芯Ｃを中心としてステータコア３を回転可能にする。これにより、ステータコア３は、図６の傾斜状態となると共に図７の回転状態となる。また、ステータコア３は、昇降部材２５の上下動により容器１の内外へと搬出入される。
【００３４】
このように構成されたコイルの傷検出装置によれば、前述した実施の形態のコイルの傷検出装置と同様、ステータコア３に設けられたコイル４の傷位置を特定することができる。特定されたコイル４の傷位置より、モータ組立工程においてどの工程でコイル４に傷が付いたのかが判断できるため、傷付き対策を立てることができる。これにより、製造されるモータの歩留まりを高めることが可能となる。
【００３５】
図１０および図１１は、ステータコア３を傾斜させると共に軸芯Ｃ方向に回転させる姿勢変化手段および回転手段の他の例を示す図である。
【００３６】
姿勢変化手段は、固定テーブル３０と、この固定テーブル３０の一側縁を支点として図１０中矢印Ｄで示すように、当該固定テーブル３０に対して傾斜可動自在とされた可動テーブル３１と、この可動テーブル３１を可動させるアクチュエータである駆動モータ３２とから構成されている。可動テーブル３１は、駆動モータ３２によって固定テーブル３０に対して斜めに傾斜され、その上に配置されたステータコア３の姿勢を可変させる。
【００３７】
回転手段は、可動テーブル３１に回転自在に取り付けられた回転テーブル３３と、図示を省略するアクチュエータとから構成されている。回転テーブル３３には、ステータコア３を位置決め保持させるリング形状の台座３４を固定させるための固定ピン３５が設けられている。固定ピン３５は、回転テーブル３３の外周縁に複数設けられている。
【００３８】
台座３４は、ステータコア３の下端部より突出するコイル４のコイル端部との接触を防止する貫通孔３７と、ステータコア３の下端外周縁部を嵌合させる凹部３６とを有したリング部材として形成されている。
【００３９】
図１０および図１１に示した姿勢変化手段と回転手段を利用すれば、ステータコア３を液面２ａに対して斜めに傾斜させることができると共に、軸芯Ｃを中心としてステータコア３を回転させることができる。
【００４０】
［本実施の形態の効果］
本実施の形態によれば、コイル４と電極５間の抵抗値が変化したときの溶液２の液面高さを検出することによって、コイル４に形成されたコイル傷１４の高さ位置を特定することができる。そして、次の工程で、コイル４を液面２ａに対して斜めに傾け、コイル４と電極５間の抵抗値変化を再度検出すれば、抵抗値変化があったことにより、何れか２つのコイル４のうちどちらかのコイル４に傷があることが判る。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、コイル４を液面２ａに対して傾けた後、コイル４を回転させることにより、その回転位置に応じて検出されるコイル４と電極５間の抵抗値変化によって、３つ以上あるコイル４のうち何れかのコイル４に傷が付いているかを検出することができる。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、抵抗値が変化したときの溶液２の高さを、コイル表面の絶縁層に形成された傷位置としているので、液面２ａの高さを検出するだけで簡単にコイル４に形成されたコイル傷１４の高さ位置を検出することができる。
【００４３】
［その他の実施の形態］
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００４４】
上述した実施の形態では、コイル４を設けたステータコア３を液面２ａに対して傾斜させたが、逆に、容器１を傾けてステータコア３を液面２ａに対し傾斜させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施の形態のコイルの傷検出装置の全体構成図である。
【図２】ステータコアの斜視図である。
【図３】（ａ）は、ステータコアの平面図、（ｂ）はステータコアの断面図である。
【図４】本発明方法の工程を順次示す工程図であり、容器に溶液を順次満たして行く過程を示す図である。
【図５】本発明方法の工程を順次示す工程図であり、コイル傷の位置まで溶液が満たされた状態を示す図である。
【図６】本発明方法の工程を順次示す工程図であり、ステータコアを液面に対して傾けた状態を示す図である。
【図７】本発明方法の工程を順次示す工程図であり、軸芯を中心としてステータコアを回転させた状態を示す図である。
【図８】絶縁抵抗値と液面高さとの関係を示す図である。
【図９】コイルの傷検出装置の具体的構成例を示す全体図である。
【図１０】ステータコアを傾斜させると共に軸芯方向に回転させる姿勢変化手段および回転手段の他の例を一部破断して示す正面図である。
【図１１】ステータコアを傾斜させると共に軸芯方向に回転させる姿勢変化手段および回転手段の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…容器
２…溶液
３…ステータコア
４…コイル
５…電極
６…電源部
７…抵抗計（抵抗値変化検出手段）
９…フロート（液面高さ検出手段）
１０…液レベルセンサ（液面高さ検出手段）
２２…ハンドリング機構部（姿勢変化手段）
２５…昇降部材
３１…可動テーブル（姿勢変化手段）
３２…駆動モータ（姿勢変化手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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