(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体であるモータの回転軸に取り付けられるプーリと、一端部が前記プーリに巻回可能に取り付けられて他端部が鉛直方向に垂下された主ワイヤと、この主ワイヤの前記他端部に吊持された第１の錘と、この第１の錘よりも重く該第１の錘の下方に配置された第２の錘と、これら第１および第２の錘を連結する連結ワイヤと、前記第２の錘を支持することで前記連結ワイヤの張力を除去可能な支持部材と、前記モータに対する駆動電圧の無印加時に前記第１の錘が自重で第１の高さ位置まで下降したか否かを検出するための第１のセンサと、前記モータに対し所定の駆動電圧を印加した時に前記第１の錘もしくは前記第２の錘が第２の高さ位置まで引き上げられたか否かを検出するための第２のセンサとを備え、
前記第１の錘の重量を前記モータの電圧無印加時のトルクの許容上限値に相当する大きさに設定し、かつ、前記第１および第２の錘の重量の総和を前記モータに前記所定の駆動電圧を印加したときのトルクの許容下限値に相当する大きさに設定したことを特徴とするモータのトルク検査装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記第１の錘が第３の高さ位置まで引き上げられたか否かを検出するための第３のセンサを備え、この第３の高さ位置まで前記第１の錘が引き上げられた時点で、前記連結ワイヤの弛みが略解消されると共に、前記主ワイヤが前記プーリに１回転以上巻回されるように構成したことを特徴とするモータのトルク検査装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記第１の錘が第４の高さ位置まで引き上げられたか否かを検出するための第４のセンサを備え、この第４の高さ位置まで前記第１の錘が引き上げられると前記駆動電圧の供給を停止するように構成したことを特徴とするモータのトルク検査装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの記載において、前記第１の錘が、箱状体と、この箱状体に搭載される複数の軽量錘とからなることを特徴とするモータのトルク検査装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの記載において、前記第２の錘が箱状に形成してあると共に、この箱状の錘に搭載可能な複数の軽量錘を備えていることを特徴とするモータのトルク検査装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの記載において、前記主ワイヤを選択的に固定可能なワイヤロック手段を備えたことを特徴とするモータのトルク検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータのトルク検査装置に係り、特に、被検出体であるモータの電圧無印加状態でのトルクと所定電圧印加状態でのトルクを共に検査する作業現場で用いて好適なトルク検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、同種のモータであっても発生するトルクには若干のばらつきがあるので、モータを組み込む製品の組立現場などにおいては、事前に個々のモータのトルクを検査して、製品の性能に悪影響を及ぼす恐れのあるモータは使用しないようにしている。例えば、モータに駆動電圧を印加していない無印加状態であっても、その回転軸を回転させるためには摺動抵抗に抗する力が必要であり、この摺動抵抗が大きすぎると電圧無印加時の製品の性能が損なわれてしまうので、予め、組み込もうとするモータの電圧無印加時のトルク（無負荷トルク）が許容値以下に抑えられているかどうかを検査することが多い。また、製品の最大出力を保証するためには、モータに所定の最大駆動電圧を印加したときのトルク（最大設定トルク）が所望の値に達しているかどうかを検査する必要がある。
【０００３】
このようなモータのトルク検査を行うにあたって、従来は、例えば無負荷トルク検査装置と最大設定トルク検査装置とを並設しておくことにより、個々のモータの無負荷トルクと最大設定トルクを連続的に測定していた。無負荷トルク検査装置としては、所定重量の軽い錘をワイヤやプーリを介してモータの回転軸に連結するという構成のものが知られており、この錘の重量で電圧無印加時のモータの回転軸が回転すれば、無負荷トルクが許容される上限値以下の小さな値であると判定される。また、最大設定トルク検査装置としては、所定重量のやや重い錘をワイヤやプーリを介してモータの回転軸に連結するという構成のものが知られており、モータに最大駆動電圧を印加したときにこの錘を引き上げることができれば、最大設定トルクが許容される下限値以上の大きな値であると判定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
個々のモータの無負荷トルクおよび最大設定トルクの合否を判定するために行われる従来のトルク検査方法では、上述したように無負荷トルク検査装置と最大設定トルク検査装置という２台の装置が必要なので、これら２台の装置が並設してあったとしても、被検出体であるモータを一方の装置にセットして一方の検査を終了させた後、このモータを他方の装置にセットして他方の検査を行わねばならず、それゆえ、検査時間が長引いてしまうという問題があった。また、２台の検査装置を並設すると、全体としてかなり大型の装置になってしまうので、広い据付スペースが必要になるという不具合もあった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、１台の装置でモータの無負荷トルクと最大設定トルクの合否を短時間に効率よく判定できる、モータのトルク検査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上述した目的は、被検出体であるモータの回転軸に取り付けられるプーリと、一端部が前記プーリに巻回可能に取り付けられて他端部が鉛直方向に垂下された主ワイヤと、この主ワイヤの前記他端部に吊持された第１の錘と、この第１の錘よりも重く該第１の錘の下方に配置された第２の錘と、これら第１および第２の錘を連結する連結ワイヤと、前記第２の錘を支持することで前記連結ワイヤの張力を除去可能な支持部材と、前記モータに対する駆動電圧の無印加時に前記第１の錘が自重で第１の高さ位置まで下降したか否かを検出するための第１のセンサと、前記モータに対し所定の駆動電圧を印加した時に前記第１の錘もしくは前記第２の錘が第２の高さ位置まで引き上げられたか否かを検出するための第２のセンサとを備え、前記第１の錘の重量を前記モータの電圧無印加時のトルクの許容上限値に相当する大きさに設定し、かつ、前記第１および第２の錘の重量の総和を前記モータに前記所定の駆動電圧を印加したときのトルクの許容下限値に相当する大きさに設定することによって達成される。
【０００７】
このように構成されるトルク検査装置は、支持部材で第２の錘を支持して連結ワイヤの張力を除去した状態で、プーリを取り付けたモータに電圧を印加してその回転軸を回転駆動させると、主ワイヤがプーリに巻回されていくのに伴い、第１の錘が引き上げられていき、第１の錘がある程度引き上げられると連結ワイヤの弛みが解消される。そして、モータに所定の最大駆動電圧を印加したときに、この連結ワイヤを介して第２の錘が引き上げられたか否かを第２のセンサによって検出することができるので、この検出信号の有無によって個々のモータの最大設定トルクの合否が判定できる。また、こうして最大設定トルクの検査を行った後、モータへの電圧供給を停止して第１および第２の錘を下降させていくと、第２の錘が支持部材に到達して連結ワイヤの張力が除去された時点で、事実上、第１の錘の重量のみがモータの回転軸を回転させる力となるため、第１の錘が自重で下降したか否かを第１のセンサによって検出することができ、この検出信号の有無によって個々のモータの無負荷トルクの合否が判定できる。これにより、簡単な構成の検査装置を１台用意するだけで、モータの最大設定トルクの合否と無負荷トルクの合否を短時間に効率よく判定することが可能となる。
【０００８】
また、上述したトルク検査装置が、引き上げ試験を行う際に前記第１の錘が第３の高さ位置まで引き上げられたか否かを検出するための第３のセンサを備え、この第３の高さ位置まで前記第１の錘が引き上げられた時点で、前記連結ワイヤの弛みが略解消されていると共に、前記主ワイヤが前記プーリに１回転以上巻回されているようにすれば、第１の錘が第３の高さ位置へ到達するまではモータのトルクを抑えておき、第１の錘が第３の高さ位置に到達した時点でモータに最大駆動電圧を印加してトルクを高めるという検査方法が採用できる。これにより、連結ワイヤの弛みが一気に解消された場合に懸念される第１の錘や第２の錘のぶれを防止できると共に、主ワイヤとプーリとの接続部に無理な力が加わることもなくなるので、信頼性が向上する。
【０００９】
さらにまた、上述したトルク検査装置が、引き上げ試験を行う際に前記第１の錘が第４の高さ位置まで引き上げられたか否かを検出するための第４のセンサを備え、この第４の高さ位置まで前記第１の錘が引き上げられると前記駆動電圧の供給を停止するようにしておけば、第１の錘の過度な上昇（オーバーラン）を防止することができるので、引き上げ試験時に第１の錘が衝突事故を起こす心配がなくなる。
【００１０】
また、上述したいずれかの構成において、前記第１の錘が、箱状体と、この箱状体に搭載される複数の軽量錘とからなれば、下降試験時に、自重で第１の高さ位置まで下降した第１の錘から該軽量錘を適宜取り除くことにより、第１の高さ位置から浮いてしまうときの第１の錘の重量を知ることができるので、無負荷トルクの合否判定だけでなく無負荷トルクの値そのものを計測することが可能となる。
【００１１】
同様に、前記第２の錘が箱状に形成してあると共に、この箱状の錘に搭載可能な複数の軽量錘を備えていれば、引き上げ試験時に第２の高さ位置まで引き上げられた第２の錘に対して該軽量錘を適宜追加することにより、最大駆動電圧を印加しても第２の高さ位置まで到達できなくなるときの該軽量錘の追加重量を知ることができるので、最大設定トルクの合否判定だけでなく最大設定トルクの値そのものを計測することが可能となる。
【００１２】
さらに、上述したトルク検査装置が、前記主ワイヤを選択的に固定可能なワイヤロック手段を備えていれば、モータの回転軸にプーリを着脱する際に、ワイヤロック手段を動作させて主ワイヤの動きを押さえ付けることにより、主ワイヤが途中の径路から外れるのを防止することができ、着脱作業も簡単に行うことが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を図面を参照して説明すると、図１は本発明の一実施形態例に係る検査装置の検査開始前の初期状態を示す説明図、図２は該検査装置でモータの最大設定トルクの合否の判定している様子を示す説明図、図３は該検査装置でモータの無負荷トルクの合否を判定している様子を示す説明図、図４は他の実施形態例に係る検査装置の第１の錘と第２の錘を示す説明図、図５はさらに他の実施形態例に係る検査装置の要部を示す説明図である。
【００１４】
図１〜図３に示すトルク検査装置は、被検出体であるモータ２０を固定するためのワーク固定台１と、モータ２０の回転軸２１に取り付けられるプーリ２と、このプーリ２を係止して回転軸２１を回転不能状態に設定できるロック手段３と、一端部がプーリ２に巻回可能に取り付けられて他端部が鉛直方向に垂下された主ワイヤ４と、この主ワイヤ４の移動方向を滑らかに変更させるためのベアリング５と、主ワイヤ４の垂下部分に吊持された第１の錘６と、この第１の錘６が搭載される受け部材７と、第１の錘６よりも重くて第１の錘６の下方に配置された第２の錘８と、これら第１および第２の錘６，８を連結している連結ワイヤ９と、第２の錘８が搭載される支持台１０と、第１〜第４のセンサ１１〜１４と、主ワイヤ４を選択的に固定可能なワイヤロック手段１５およびワイヤ固定台１６とによって概略構成されている。
【００１５】
ワーク固定台１には被検出体であるモータ２０を収納するための収納部１ａが設けられており、複数本のボルト１ｂを用いてモータ２０を締結固定するようになっている。ロック手段３はプーリ２と係脱可能であり、モータ２０の回転軸２１を回転させたくないとき、ロック手段３をプーリ２に係止させることにより、回転軸２１を回転不能な状態に設定することができる。ワイヤロック手段１５はワイヤ固定台１６と協働して主ワイヤ４を固定するものであり、モータ２０のトルク検査時において、ワイヤロック手段１５はワイヤ固定台１６から十分に離反しており、主ワイヤ４は各ベアリング５に案内されて移動可能となっている。これに対し、モータ２０の回転軸２１にプーリ２を取り付けたり取り外す着脱時において、ワイヤロック手段１５を下方向に駆動することにより、主ワイヤ４はワイヤロック手段１５とワイヤ固定台１６間に挟み込まれてロック状態となる。
【００１６】
第１の錘６は例えばアルミニウム製の分銅で、その重量はモータ２０の無負荷トルクの許容上限値に相当する大きさに設定してある。また、第２の錘８は例えば第１の錘６の５倍程度の重量を有するステンレス製の分銅で、これら第１および第２の錘６，８の重量の総和はモータ２０の最大設定トルクの許容下限値に相当する大きさに設定してある。なお、検査を開始する前の初期状態は、図１に示すように、第１の錘６が受け部材７上に搭載され、かつ第２の錘８が支持台１０上に搭載されて、連結ワイヤ９が弛んだ状態になっている。
【００１７】
第１のセンサ１１は、モータ２０に駆動電圧を印加していない状態で第１の錘６が自重で高さ位置Ａまで下降したか否かを検出するための光センサで、モータ２０の無負荷トルク検査時に使用される。第２のセンサ１２は、モータに所定の最大駆動電圧を印加した状態で第２の錘８の底面が高さ位置Ｂまで引き上げられたか否かを検出するための光センサで、モータ２０の最大設定トルク検査時に使用される。第３のセンサ１３は、第１の錘６が高さ位置Ｃまで引き上げられたか否かを検出するための光センサで、モータ２０の最大設定トルク検査時に使用され、この高さ位置Ｃまで第１の錘６が引き上げられると、連結ワイヤ９の弛みはほぼ解消された状態になっている。第４のセンサ１４は、第１の錘６が高さ位置Ｄまで引き上げられたか否かを検出するオーバーラン防止用光センサで、この高さ位置Ｄまで第１の錘６が引き上げられると、モータ２０への電圧供給は自動停止されるようになっている。
【００１８】
このように構成されるトルク検査装置では、被検出体であるモータ２０をワーク固定台１に固定し、その回転軸２１にプーリ２を取り付けた後、まず、モータ２０に最大駆動電圧を印加して最大設定トルクの検査を行い、続けて、モータ２０への電圧供給を停止して無負荷トルクの検査が行えるようになっている。
【００１９】
詳しく説明すると、まず図１の状態で、モータ２０に最大駆動電圧よりも小さい電圧を印加し、回転軸２１に回転駆動されるプーリ２に主ワイヤ４を巻回させていく。すると、第１の錘６が主ワイヤ４に引き上げられていき、図２（ａ）に示すように、第１の錘６が高さ位置Ｃに到達した時点で、連結ワイヤ９の弛みはほぼ解消され、かつ主ワイヤ４はプーリ２に１回転以上巻回された状態となる。また、第１の錘６が高さ位置Ｃに到達すると、第３のセンサ１３の光が遮断されて検出信号が出力されるので、この信号に基づいてモータ２０に所定の最大駆動電圧を印加することにより、主ワイヤ４が第１の錘６をさらに上向きに引っ張り、それに伴い連結ワイヤ９が第２の錘８を上向きに引っ張る。したがって、被検出体であるモータ２０の最大設定トルクが許容される下限値よりも大きければ、第１および第２の錘６，８は上昇し、図２（ｂ）に示すように、第２のセンサ１２の光が遮断解除されて検出信号が出力されることとなる。そして、第２のセンサ１２から検出信号が出力されれば、モータ２０の最大設定トルクに不足はないという判定が下され、その検出信号が出力されなければ、モータ２０は最大設定トルクが不足した不良品という判定が下される。
【００２０】
なお、かかる第２の錘８の引き上げ試験において、本実施形態例では第２の錘８の上昇を直接検知する高さ位置Ｂに第２のセンサ１２を配置しているが、高さ位置Ｃの上方の所定位置に配置したセンサで第１の錘６の上昇を検知するようにしてもよい。また、本実施形態例では、第１の錘６が高さ位置Ｄまで引き上げられると、モータ２０への電圧供給が自動的に停止されるので、第１の錘６の過度な上昇（オーバーラン）を防止することができ、引き上げ試験時に第１の錘６が衝突事故を起こす心配がない。
【００２１】
次に、こうして最大設定トルクの合否判定を行った後、モータ２０への電圧供給を停止すると、第１および第２の錘６，８は自重で下降していくので、まず第２の錘８が支持台１０上に到達して連結ワイヤ９の張力が除去され、その後は第１の錘６の重量のみがモータ２０の回転軸２１を回転させる力となる。したがって、被検出体であるモータ２０の無負荷トルクが許容される上限値よりも小さければ、第１の錘６は受け部材７上まで下降し、図３に示すように、第１のセンサ１１の光が遮断されて検出信号が出力されることとなる。そして、第１のセンサ１１から検出信号が出力されれば、モータ２０の無負荷トルクは十分に小さいという判定が下され、その検出信号が出力されなければ、モータ２０は無負荷トルクが大きすぎる不良品という判定が下される。
【００２２】
上述したように、本実施形態例によれば、簡単な構成の検査装置を１台用意するだけで、モータ２０の最大設定トルクの合否と無負荷トルクの合否とを連続して効率よく判定することができるので、トルク検査に要する作業時間を大幅に短縮することができる。また、検査装置を２台並設する場合に比べて、据付スペースも狭くて済む。さらに、モータ２０の回転軸２１にプーリ２を着脱する際に、ワイヤロック手段１５を動作させて主ワイヤ４の動きを押さえ付けておけば、主ワイヤ４がベアリング５などの途中の径路から外れるのを防止できるので、その着脱作業を簡単かつ確実に行うことが可能となる。
【００２３】
さらにまた、本実施形態例では、最大設定トルクの検査を行う際に、高さ位置Ｃに配置した第３のセンサ１３によって、連結ワイヤ９の弛みがほぼ解消され、かつ主ワイヤ４がプーリ２に１回転以上巻回されたことを検知できるので、第１の錘６が高さ位置Ｃへ到達するまではモータ２０のトルクを抑えておき、第１の錘６が高さ位置Ｃに到達した時点でモータ２０に最大駆動電圧を印加してトルクを高めるという手法を採用している。したがって、連結ワイヤ９の弛みが一気に解消された場合に懸念される第１の錘６や第２の錘８のぶれを防止できると共に、主ワイヤ４とプーリ２との接続部に無理な力が加わることもなく、高い信頼性が確保できる。
【００２４】
また、図４に示すような重量可変の錘を用いれば、モータ２０の最大設定トルクおよび無負荷トルクの合否判定だけでなく、そのトルク値まで計測することができる。すなわち、図４（ｂ）に示すように、第２の錘８を箱状に形成し、この箱状の第２の錘８に搭載可能な複数の軽量錘１７を用意しておけば、最大設定トルクの検査時に高さ位置Ｂまで引き上げられた第２の錘８に対して軽量錘１７を適宜追加することにより、最大駆動電圧を印加しても高さ位置Ｂまで到達できなくなるときの軽量錘１７の追加重量を知ることができるので、最大設定トルクの合否判定だけでなく最大設定トルクの値そのものを計測する可能となる。また、図４（ａ）に示すように、第１の錘６が、箱状体６ａと、この箱状体６ａに搭載される複数の軽量錘６ｂとからなれば、無負荷トルクの検査時に、自重で高さ位置Ａまで下降した第１の錘６から軽量錘６ｂを適宜取り除くことにより、高さ位置Ａから浮いてしまうときの第１の錘６の重量を知ることができるので、無負荷トルクの合否判定だけでなく無負荷トルクの値そのものを計測することが可能となる。
【００２５】
また、上述した実施形態例では、モータ２０の回転軸２１にプーリ２を直接取り付けて検査する場合について説明したが、本発明のトルク検査装置は、回転軸２１に予め適宜部材を取り付けたモータ２０にも適用することができる。すなわち、図５に示すように、回転軸２１に歯車２２が取り付けられたモータ２０の場合、プーリ２に歯車２２と同形状の凹部を形成しておき、この凹部に歯車２２を挿入することにより、モータ２０の回転軸２１に歯車２２を介してプーリ２を取り付ければよい。その際、プーリ２に一対の係止部材２３を回転可能に設け、これら係止部材２３を図示せぬスプリング等で矢印方向へ付勢するように構成しておけば、係止部材２３が歯車２２の下面に係止することにより、モータ２０側の歯車２２からプーリ２が抜けるのを確実にロックでき、プーリ２の着脱時に係止部材２３をスプリング等のばね力に抗して矢印と反対方向へ回動することにより、そのロック状態を解除することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２７】
被検出体であるモータに所定の最大駆動電圧を印加したときに、下方の錘が引き上げられたか否かをセンサで検出することにより、該モータの最大設定トルクの合否を判定でき、続いて、該モータへの電圧供給を停止して上下の錘を下降させ、連結ワイヤの張力を除去した後に上方の錘が自重で下降したか否かをセンサで検出することにより、該モータの無負荷トルクの合否を判定できる。これにより、簡単な構成の検査装置を１台用意するだけで、モータの最大設定トルクの合否と無負荷トルクの合否を短時間に効率よく判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例に係る検査装置の検査開始前の初期状態を示す説明図である。
【図２】該検査装置でモータの最大設定トルクの合否の判定している様子を示す説明図である。
【図３】該検査装置でモータの無負荷トルクの合否を判定している様子を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態例に係る検査装置の第１の錘と第２の錘を示す説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態例に係る検査装置の要部を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ワーク固定台
２  プーリ
３  ロック手段
４  主ワイヤ
５  ベアリング
６  第１の錘
６ａ  箱状体
６ｂ  軽量錘
７  受け部材
８  第２の錘
９  連結ワイヤ
１０  支持台
１１  第１のセンサ
１２  第２のセンサ
１３  第３のセンサ
１４  第４のセンサ
１５  ワイヤロック手段
１６  ワイヤ固定台
１７  軽量錘
２０  モータ
２１  回転軸
【図１】
0003759437.tif 000002
【図２】
0003759437.tif 000003
【図３】
0003759437.tif 000004
【図４】
0003759437.tif 000005
【図５】
0003759437.tif 000006