(57)【要約】【課題】微量の風量でも冷却ファンの逆取り付けや結線間違えを確実に検査可能な冷却ファンの動作状態検査装置を提供する。【解決手段】冷却ファン１１に対向するように製品ケース１に形成された送風口１ａの周囲を囲むように一端面を該製品ケースに当接された風洞２と、風洞内に重力方向に垂れ下がった状態で一端が固定された金属箔２２と、金属箔２２の状態を検出するように該金属箔と対向して設けられた第１の非接触センサ２３とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象製品に実装された冷却ファンの動作状態検査装置であって、
前記冷却ファンに対向するように製品ケースに形成された送風口の周囲を囲むように端面を該製品ケースに当接された風洞と、
前記風洞内に重力方向に垂れ下がった状態で一端が固定された金属箔と、
前記金属箔の状態を検出するように該金属箔と対向して設けられた第１の非接触センサとを備えたことを特徴とする冷却ファンの動作状態検査装置。
【請求項２】
前記風洞と前記金属箔の間隙を通して該金属箔に接触することなく、前記冷却ファンの回転数を検出する第２の非接触センサを備えたことを特徴とする請求項１に記載の冷却ファンの動作状態検査装置。
【請求項３】
前記第１の非接触センサの出力と前記第２の非接触センサの出力とにより判定された結果を表示器に供給して表示する制御装置を備えたことを特徴とする請求項２記載の冷却ファンの動作状態検査装置。
【請求項４】
前記第１の非接触センサは、
前記金属箔の接近を検出する誘導型近接センサであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の冷却ファンの動作状態検査装置。
【請求項５】
前記第２の非接触センサは、
前記間隙を介して光を冷却ファンに照射し、その冷却ファンからの反射光を用いて該冷却ファンの回転数を検出する光学センサであることを特徴とする請求項２または請求項３記載の冷却ファンの動作状態検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載オーディオ装置等の電子機器に実装される冷却ファンの動作状態検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車載オーディオ装置をはじめ、パソコン等の電子機器には冷却ファンが実装されており、部品を適度に冷却することにより機器の故障軽減に貢献している。
冷却ファンは、正常回転していれば特に問題は発生しないが、逆取り付けや結線ミス等により逆回転した場合、機器内部に熱がこもって逆に部品のライフサイクルが短縮し、フリーズ等による機器の誤動作あるいは故障にも直結する。この問題は、取り付け場所を選ばない汎用品として市場に出回っている冷却ファンにおいて特に顕著である。
【０００３】
上記した冷却ファンの回転方向は、ロータリエンコーダを用い、２つのセンサで円板のスリットを検出してその出力波形の位相差により回転方向を検出するのが最も一般的な方法であり、極端な場合、直接手をかざすことで回転方向を確かめることも行なっていた。
また、冷却ファンの回転方向を検出する技術が従来から多数特許出願されおり、例えば、冷却ファンが起こす気流で開閉板を動作させ、流路を切り換えることで笛を鳴らし、逆回転を検知するファンフイルタユニットの逆回転検知装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１０１０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した背景技術によれば、回転体にスリット付きの円盤が必要であり、また、レーザ発信型センサが２個必要であり、更に位相差を検出するための高速で比較的高価な測定機器が必要になる。
また、特許文献１に開示された技術によれば、紙切れがなびく程度の微風しか発生しない冷却ファンの場合、開閉板を動作させて風の流路を変えることはできない。仮に、微風によっても動作可能な軽量の開閉板があったとしても、その場合、回転数を測定することは考慮されていない。
【０００６】
この発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、微量の風量の冷却ファンであっても、その逆取り付けや結線間違え等および回転数を検査可能な、冷却ファンの動作状態検査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】
この発明に係る冷却ファンの動作状態検査装置は、冷却ファンに対向するように製品ケースに形成された送風口の周囲を囲むように端面を該製品ケースに当接された風洞と、風洞内に重力方向に垂れ下がった状態で一端が固定された金属箔と、金属箔の状態を検出するように該金属箔と対向して設けられた第１の非接触センサとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の冷却ファンの動作状態検査装置によれば、微量の風量でも冷却ファンの逆取り付けや結線間違えを確実に検査することができ、これ等に起因する品質問題を適確に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る冷却ファンの動作状態検査装置の斜視図である。図１に示すように、この発明の実施の形態に係る冷却ファンの動作状態検出装置は、冷却ファン１１に対向するように製品ケース１に形成された送風口１ａの周囲を囲むように一端面を該製品ケースに当接された風洞（パイプ）２と、制御装置３と、表示器４とにより構成されている。
【００１０】
パイプ２は、冷却ファン１１から排出される微風を外乱の影響なく内部を通過させるために、少なくとも冷却ファン１１が有する径、つまり送風口１ａよりは大きな径を有する。また、パイプ２の内部には、重力方向に垂れ下がった状態で一端が固定された、微風にもなびく、例えば、厚さ０．０１ｍｍの極薄の金属箔２２が設けられている。この金属箔２２の近傍には、冷却ファン１１の動作状態を検出する第１の非接触センサとしての近接センサ２３が設置されている。また、パイプ２０の他端側の吸排出口２１ａには第２の非接触センサとしての光学式センサ２４が設置されている。
【００１１】
なお、ここでは、微風でも動作が可能であり、ある程度強度が必要であることから動作状態の検出に極薄の金属箔を使用しているが、材料の特性によっては、金属板、あるいは非金属板で代替してもよい。
【００１２】
ここで、近接センサ２３は、検出対象である金属箔２２に接触することなく検出するものであり、金属箔２２の移動情報や存在情報を電気信号に置換して制御装置３に供給する。この電気信号に置換するための方式には、電磁誘導により金属箔２２に発生する渦電流を利用するもの、あるいは金属箔２２の接近による静電容量の変化を捉える誘導型方式がある。
また、光学式センサ２４は、レーザ光の照射に基づきドップラ効果により得られる周波差を利用して速度を計測することとする。このため、第２の非接触センサは、光学式センサ２４の代替として超音波センサを用いてもよい。
【００１３】
図２は、この発明の実施の形態１に係る冷却ファンの動作状態検査装置を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。図２に示すように、冷却ファン１１が正動作状態している場合、金属箔２２は、パイプ２内で吸排出口２１ａに向かって発生する微風により、近接センサ２３に近づく方向に移動するため（図２（ａ）の実線表示）、近接センサ２３がＯＮする。
【００１４】
一方、冷却ファン１１が停止、もしくは逆動作状態している場合、金属箔２２は、自身の重力で垂直方向に垂れ下がるため（図２（ａ）の破線表示）、近接センサ２３はＯＦＦしている。この近接センサ２３は、上記により生成されるＯＮ／ＯＦＦ信号を、逐次、後述するマイコン（ＣＰＵ）内蔵の制御装置３へ出力している。
【００１５】
また、図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、光学式センサ２４は、パイプ２と金属箔２２の形状の違い（パイプ２０は円形、金属箔２２は四角形）により両者間に生じる間隙を通して、内蔵の発光器で動作状態中の冷却ファン１１めがけてレーザ光を照射し、その冷却ファン１１からの反射光を受光器で受信することにより得られる電気信号を制御装置３に供給する。
【００１６】
ここで、冷却ファンの動作状態検査装置の実装構造について簡単に説明する。
図２（ａ）に示されるように、パイプ２は、基台４０に、支持部材４１、４２を介して支持される。このとき、支持部材の高さは、円筒状のパイプ２の吸排出口２１ｂを、製品ケース１に実装された冷却ファン１１の高さ位置と合致させ、パイプ２の吸排出口２１ｂを製品ケース１に当接したときに、製品ケース１の送風口１ａの周囲が吸排出口２１ｂによって覆われるような位置関係とする。
【００１７】
また、バイプ２にはブラケット４３が設けられており、このブラケット４３を貫通してパイプ２の周面に穴２が形成されており、この穴２ａから一端側をパイプ内に挿入し重力方向に垂れ下げた金属箔２２の他端側が、上記穴２ａを覆うようにホルダ４４に取り付けたブラケット４３に固定されている。近接センサ２３は、ホルダ４４に固定され、また、光学式センサ２４は、パイプ２の吸排出口２１ａ近傍に取り付けられたホルダ４４に固定されている。
【００１８】
図３は、制御装置３による冷却ファンの動作状態と回転数の検出処理の流れを示すフローチャートである。以下、図３のフローチャートを参照しながら、制御装置３による冷却ファンの動作状態と回転数の検出処理の流れについて説明する。
【００１９】
制御装置３は、光学式センサ２４により光電変換され出力された電気信号を（ステップＳＴ３１“ＹＥＳ”）、不図示の入力ポートを介して取得し、Ａ／Ｄコンバータによりデジタル信号に変換して波長解析を行い、周知の演算式により冷却ファン１１の回転数を検出する（ステップＳＴ３２）。回転数の検出結果は、不図示の作業用メモリに記録される。
続いて、制御装置３は、近接センサ２３によるＯＮ／ＯＦＦ出力の有無を判定し（ステップＳＴ３３）、近接センサ２３による金属箔２２の接近があった場合（ステップＳＴ３３“ＹＥＳ”）、更に、光学式センサ２４による回転数検出の有無を判定する（ステップＳＴ３４）。
【００２０】
ここで、回転数が検出されていた場合（ステップＳＴ３４“ＹＥＳ”）、制御装置３は、内蔵の出力ポートを介して接続される表示器４（ここでは緑色ＬＥＤ：Light Emitted Diode）を点灯して冷却ファン１１が正常回転していることを検査者に報知する（ステップＳＴ３５）。
一方近接センサ２３の出力がＯＦＦであった場合（ステップＳＴ３３“ＮＯ”）、制御装置３は、更に、冷却ファン１１が停止していることによる近接センサ２３のＯＦＦか否かを判定するために光学式センサ２４による回転数検出の有無を判定する（ステップＳＴ３６）。
【００２１】
ここで、回転数が検出されていなかった場合、制御装置３は、冷却ファン１１が停止しているものと判定して上記した一連の処理を終了する。一方、回転数が検出されている場合（ステップＳＴ３６“ＹＥＳ”）、制御装置３は、表示器４（ここでは赤色ＬＥＤ）を点灯して検査者に冷却ファン１１の逆動作状態による注意喚起を行なう（ステップＳＴ３７）。
【００２２】
すなわち、制御装置３は、周波数解析を行ない、回転数を検出する他に、外乱により発生する近接センサ２３のチャタリングによる誤検知を防止している。例えば、周囲に風が発生しおり、金属箔２２がなびいて近接センサ２３が反応しても制御装置３による回転数検出結果と組み合わせて判定することで対応が可能である。
【００２３】
なお、上記した実施の形態１の説明では、制御装置３を使用して上記の制御を行なうこととしたが、制御装置３によらず、一般の検査に用いられる機器制御用のシーケンサで代替することにより動作状態検査装置を安価に構成することができる。
また、実施の形態１では、図１、図２（ｂ）から明らかなように、パイプ２を水平線に対し所定のオフセットをもって製品ケース１の送風口１ａを囲むように配設している。これは、パイプ内で外乱となる気流を回避するための措置である。
【００２４】
以上説明のようにこの発明の実施の形態１に係る冷却ファンの動作状態検査装置によれば、検査対象製品に何ら部品を実装することなく冷却ファンの動作状態検査が可能になる。また、極薄の金属箔を用いることで安価な近接センサで送風の検知が可能であり、微量の風でも冷却ファンの逆取り付けや結線間違えについての検査が可能になる。
また、風洞により外乱となる気流の混入を防ぎ、誤検出を防止できる。光が通るだけの経路を  確保するだけで回転数の検出が可能になるため、全体的にコンパクト化され、製造設備への組み込みが容易である。
【００２５】
また、光学式センサ２４による反射光を受光して周波数解析を行なうソフトウェアに、近接センサ２３のＯＮ／ＯＦＦ、および光学式センサ２４による回転数検出の有無を組み合わせて冷却ファン１１の正動作状態／逆動作状態を判定することにより、近接センサ２３の読み取りのチャタリング防止が可能である。なお、上記した周波数解析を行なうソフトと、冷却ファン１１の正動作状態／逆動作状態を判定するソフトとは独立して実装されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１に係る冷却ファンの動作状態検査装置の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る冷却ファンの動作状態検査装置を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る冷却ファンの動作状態検査装置の冷却ファンの動作状態と回転数の検出処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１  検査対象製品（製品ケース）、１ａ  送風口、２  風洞（パイプ）、３  制御装置、４  表示器、１１  冷却ファン、２１ａ，２１ｂ  吸排出口、２２  金属箔、２３  近接センサ（第１の非接触センサ）、２４  光学式センサ（第２の非接触センサ）、４０  基台、４１，４２  支持部材、４３  ブラケット，４４  ホルダ。
【図１】
2009267147.tif 000003
【図２】
2009267147.tif 000004
【図３】
2009267147.tif 000005