JP2018029442A - 電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】内部空間の圧力を検出可能な圧力センサを有することで、気密試験における作業工程数を低減可能な電動機を提供すること。【解決手段】外部空間に対して密閉された内部空間５を有するモータ１であって、内部空間５を構成する第１空間５ａと、第１空間５ａに収容配置され巻き線を有するステータ部１１と、第１空間５ａに全部または一部が収容配置され出力軸を有するロータ部１３と、を備える本体部２と、内部空間５を構成すると共に第１空間５ａと連通する第２空間５ｂを有する検出部３と、内部空間５に配置され内部空間５の圧力を検出可能な圧力センサ６と、圧力センサ６により検出された圧力の情報をモータ１外に出力する出力部７と、を備えるモータ１である。【選択図】図２

Description

本発明は、電動機に関する。

従来、工作機械、産業機器や産業用ロボットの電動機（例えば、モータ）には、高い耐油性や防水性が求められている。言い換えると、電動機には高い気密性が求められている。

電動機における気密性を確認する気密試験方法としては、電動機内に正圧または負圧をかけた後に内圧の変化を確認して、外部への気体漏洩または流入の有無を確認する方法が知られている。このような気密試験に対応するために改良された電動機として、例えば、気密試験用の孔を有するモータが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−５１７５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明においては、気密試験用の孔を塞ぐための部品や、孔を塞ぐという作業工程が必要になっている。更には、気密試験においては、気体の漏れを検出するための装置やセンサの類を直接的または治具等を介して間接的に電動機に接続するとい作業工程も必要である。このように、気密試験を実施するためには多くの部品や作業工数が必要となっていた。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内部空間の圧力を検出可能な圧力センサを有することで、気密試験における作業工程数を低減可能な電動機を提供することにある。

（１）上記目的を達成するため本発明は、外部空間に対して密閉された内部空間（例えば、後述の内部空間５）を有する電動機（例えば、後述のモータ１）であって、前記内部空間を構成する第１空間（例えば、後述の第１空間５ａ）と、前記第１空間に収容配置され巻き線を有するステータ部（例えば、後述のステータ部１１）と、前記第１空間に全部または一部が収容配置され出力軸を（例えば、後述の出力軸１３ａ）有するロータ部（例えば、後述のロータ部１３）と、を備える本体部（例えば、後述の本体部２）と、前記内部空間を構成すると共に前記第１空間と連通する第２空間（例えば、後述の第２空間５ｂ）を有する検出部（例えば、後述の検出部３）と、前記内部空間に配置され前記内部空間の圧力を検出可能な圧力センサ（例えば、後述の圧力センサ６）と、前記圧力センサにより検出された圧力の情報を該電動機外に出力する出力部（例えば、後述の出力部７）と、を備える電動機を提供する。

（２）前記圧力センサは、前記第１空間内に配置されてよい。

（３）前記圧力センサは、前記ステータ部の内部に配置されてよい。

（４）前記圧力センサは、前記第２空間内に配置されてよい。

（５）前記内部空間における圧力である内圧は、外部空間における圧力である外圧よりも高くてよい。

（６）また本発明は、上述の（１）から（４）いずれかの電動機における気密試験方法であって、前記内部空間における圧力である内圧を大気圧と異なる圧力に調整する圧力調整工程と、前記圧力調整工程において前記内圧が大気圧と異なる圧力に調整されてから一定時間経過後、前記出力部により出力された前記圧力センサにより検出された圧力の情報を確認する圧力確認工程と、を含む気密試験方法を提供する。

本発明によれば、内部空間の圧力を検出可能な圧力センサを有することで、気密試験における作業工程数を低減可能な電動機を提供できる。

第１実施形態のモータにおける外観斜視図である。 第１実施形態のモータにおける側面図である。 第１実施形態のモータにおける組立工程および気密試験工程を説明する模式図である。 第２実施形態のモータにおける側面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、第２実施形態の説明においては、第１実施形態と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

［第１実施形態］
まず、図１および図２により、第１実施形態のモータ１（電動機）の構成について説明する。図１は、第１実施形態のモータにおける外観斜視図である。図２は、第１実施形態のモータにおける側面図である。

図１および図２に示すように、モータ１は、本体部２と、検出部３と、本体部２と検出部３にわたって形成される内部空間５と、内部空間５に配置される圧力センサ６と、圧力センサ６により検出された圧力の情報を該電動機外に出力する出力部７と、を備える。
ここで、内部空間５は、外部空間に対して密閉された内部空間である。また、内部空間５は、本体部２側に形成される第１空間５ａと、検出部３側に形成される第２空間５ｂとを有して構成される。

本体部２は、内部空間５を構成する第１空間５ａと、第１空間５ａに収容配置され巻き線を有するステータ部１１と、第１空間５ａに全部または一部が収容配置され出力軸１３ａを有するロータ部１３と、を備える。また、本体部２は、モータ１を駆動させるための電力が入力される電源端子部１８を有する。また、本体部２は、オイルシール４０等により、密閉されている。

検出部３は、本実施形態において、本体部２に連続して配置される。検出部３は、内部空間５を構成すると共に第１空間５ａと連通する第２空間５ｂを有する。また、検出部３は、第２空間５ｂに収容配置されロータ部１３の回転を検出する回転検出機構（不図示）と、外部に露出して配置され回転検出機構により検出された情報を出力可能な情報出力端子部３５を、を有する。

内部空間５は、上述の通り、外部空間に対して密閉された内部空間である。また、内部空間５は、本体部２側に形成される第１空間５ａと、検出部３側に形成される第２空間５ｂとを有して構成される。ここで、本実施形態のモータ１は、組み立て後に行われる気密試験のため、内部空間５の圧力が気密試験時における外部の圧力（例えば、大気圧）と異なるように調整されている。本実施形態においては、内部空間５における圧力である内圧は、外部空間における圧力である外圧よりも高くなるように調整されている。これにより、モータ１は、例えば、組み立て時において内部空間に液体等の異物が侵入することを抑制できる。

圧力センサ６は、内部空間５に配置される。本実施形態において、圧力センサ６は、本体部２における第１空間５ａに配置される。詳細には、圧力センサ６は、ロータ部１３内に配置される。

圧力センサ６は、内部空間５の圧力（内圧）を検出可能なセンサである。圧力センサ６は、内部空間５の圧力を連続的または所定間隔で検出可能である。また、圧力センサ６は、検出した圧力の情報を後述する出力部７を介してモータ１の外部に出力可能に構成される。本実施形態において、圧力センサ６は、検出した圧力の情報を電気信号として、出力部７を介してモータ１の外部に出力可能に構成される。

出力部７は、圧力センサ６により検出された圧力の情報をモータ１外に出力可能に構成される。出力部７は、本実施形態において、圧力センサ６により検出された圧力の情報である電気信号をモータ１の外部に出力可能に構成される。

出力部７は、信号線７ａと、出力端子７ｂとを有して構成される。
信号線７ａは、第１空間５ａから第２空間５ｂにわたって配置される。信号線７ａは、圧力センサ６からの電気信号を出力端子７ｂに送信可能に構成される。
出力端子７ｂは、外部に露出して配置される。本実施形態においては、出力端子７ｂは、情報出力端子部３５の一部を構成するように配置される。出力端子７ｂは、気密試験の際に、後述する気密試験装置に接続される。出力端子７ｂは、気密試験において利用される出力端子である。出力端子７ｂから出力された圧力の情報は、後述の気密試験装置５０に入力される。気密試験装置５０は、出力端子７ｂから出力された圧力の情報（電気信号）に基づいて、内圧変化の有無を検出する。

続けて、図３により、モータにおける組立工程および気密工程について説明する。図３は、第１実施形態のモータにおける組立工程および気密試験工程を説明する模式図である。

まず、ステップＳＴ１０において、モータ１は、大気圧よりも高圧の組立空間１００で組み立てられる。
具体的には、ステップＳＴ１１において、モータ１は、大気圧よりも高圧の組立空間１００で、本体部２と検出部３が連結される。ここで、組み立て時において、本体部２の第１空間５ａは、第１開口５ｃを通じて内圧が組立空間１００の圧力と同じ圧力になっている。また、同様に、検出部３の第２空間５ｂは、第２開口５ｄを通じて内圧が組立空間１００の圧力と同じ圧力になっている。

そして、ステップＳＴ１２において、モータ１は、大気圧よりも高圧である組み立て空間１００において組み立て完了となる。上述の通り、モータ１は、ステップＳＴ１１において、第１空間５ａおよび第２空間５ｂが大気圧よりも高圧である状態で組み立てられているので、内部空間５の内圧は、大気圧よりも高圧になるよう調整されている。
本実施形態において、ステップＳＴ１２は、製造工程の一部であると共に、内部空間５における圧力である内圧を大気圧と異なる圧力に調整する圧力調整工程である。

続けて、ステップＳＴ２０において、モータ１に対する気密試験が行われる。具体的には、まず、モータ１の組み立て完了から一定時間経過後、出力端子７ｂ（出力部７）には、気密試験装置５０における圧力情報入力端子５１が接続される。気密試験装置５０は、圧力情報入力端子５１を介して取得した情報に基づいて、測定時の圧力を表示部５３に表示させる。
ステップＳＴ２０は、上述のステップＳＴ１２（圧力調整工程）において内圧が大気圧と異なる圧力に調整されてから一定時間経過後、出力部７により出力された圧力センサ６により検出された圧力の情報を確認する圧力確認工程である。

また、気密試験装置５０は、気密試験判定部（不図示）により、気密試験の合否を判定するように構成されてもよい。例えば、気密試験装置５０は、測定時の圧力が所定値以上である場合には合格と判定し、所定値未満である場合には失格と判定するように構成されてもよい。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態によれば、内部空間の圧力を検出可能な圧力センサ６を有することで、気密試験における作業工程数を低減可能なモータ１（電動機）を提供することができる。

具体的には、本実施形態におけるモータ１（電動機）は、外部空間に対して密閉された内部空間５を有するように構成される。そして、モータ１は、内部空間５を構成する第１空間５ａと、第１空間５ａに収容配置され巻き線を有するステータ部１１と、第１空間５ａに全部または一部が収容配置され出力軸１３ａを有するロータ部１３と、を備える本体部２と、内部空間５を構成すると共に第１空間５ａと連通する第２空間５ｂを有する検出部３と、内部空間５に配置され内部空間５の圧力を検出可能な圧力センサ６と、圧力センサ６により検出された圧力の情報を該モータ１外に出力する出力部７と、を備えるように構成される。

これにより、モータ１は、内部空間５に配置された圧力センサ６により検出された圧力情報を取得することで内圧変化を把握可能に構成される。また、これにより、モータ１は、気密試験を容易に行うことができるよう構成される。また、これにより、モータ１は、水没機材、治具の部品点数等を減らすことができる。また、モータ１は、気密試験における作業工程および作業負荷を軽減可能に構成される。

また、本実施形態における出力端子７ｂは、検出部３における情報出力端子部３５の一部を構成するように配置される。これにより、モータ１は、気密試験を通常の電気試験と同時に行うことが可能に構成される。また、これにより、モータ１は、気密試験における作業工程および作業負荷をより軽減可能に構成される。

また、本実施形態における圧力センサ６は、本体部２側の第１空間５ａ内に配置される。これにより、モータ１は、高い設計の自由度を有すると共に、気密試験における作業工程および作業負荷を軽減可能に構成される。

また、本実施形態における圧力センサ６は、ステータ部１１の内部に配置される。これにより、モータ１は、他の部材の配置に影響を与えることなく、気密試験における作業工程および作業負荷を軽減可能に構成される。

また、本実施形態におけるモータ１は、内部空間５における圧力である内圧が外部空間における圧力である外圧（例えば、大気圧）よりも高くなるように調整されている。これにより、モータ１は、内部空間５の内圧が外部空間の圧力（例えば、大気圧）よりも高圧である状態なので、外部から液体等の異物が侵入することを防止可能に構成される。

また、本実施形態におけるモータ１の気密試験方法は、内部空間５における圧力である内圧を大気圧と異なる圧力に調整する圧力調整工程と、圧力調整工程において内圧が大気圧と異なる圧力に調整されてから一定時間経過後、出力部７により出力された圧力センサ６により検出された圧力の情報を確認する圧力確認工程と、を含む。

これにより、モータ１の気密試験方法は、内部空間の圧力変化を検出することで気密性を確認可能となっている。これにより、モータ１の気密試験方法は、水没機材等を必要することなく、モータ１における気密性を確認することができる。また、モータ１の気密試験は、気密試験における作業工程および作業負荷を軽減可能である。
また、モータ１の気密試験方法は、気密性が低い場合には内部空間５の内圧が変化するように調整しているので、モータ１の気密性が低い場合には確実にこれを把握することが可能となっている。

また、本実施形態におけるモータ１の気密試験方法では、モータ１を内部空間５の内圧が外部空間の圧力（例えば、大気圧）と異なるようして組み立て、一定時間後に内部空間の圧力を測定することで圧力変化を確認して、モータ１の気密性を確認することができる。そのため、モータ１の気密試験方法は、工程の一部を製造工程において実施できるため、モータ１における製造工程全体の工程数を少なくすることができる。

［第２実施形態］
続けて、図４により、第２実施形態のモータにおける構成について説明する。図４は、第２実施形態のモータにおける側面図である。なお、以下、第１実施形態と相違する構成について説明し、第１実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態において、圧力センサ６Ａは、第１空間５ａではなく、第２空間５ｂ内に配置される。
また、本実施形態において、出力部７Ａを構成する信号線７ａは、第２空間５ｂのみに収容配置される。本実施形態において、圧力センサ６Ａおよび出力部Ａは、検出部３側に配置される。そのため、本実施形態におけるモータ１Ａは、組み立て性に優れる。

ここで、第２空間５ｂは第１空間５ａに連通する密閉空間であるので、圧力センサ６Ａは、第１空間５ａに配置されている場合と同様に、内部空間５の内圧を検出可能である。圧力センサ６Ａは、内部空間５における圧力を検出すると共に、出力部７Ａを介して、検出した圧力の情報をモータ１Ａの外部に出力する。

本実施形態によれば、以下の効果が奏される。
本実施形態における圧力センサ６Ａは、第２空間５ｂ内に配置される。これにより、本実施形態における圧力センサ６Ａおよび出力部７Ａ（信号線７ａおよび出力端子７ｂ）は、検出部３側のみに配置される。
これにより、モータ１Ａは、気密試験における作業工程および作業負荷を軽減可能に構成されると共に、組み立て性に優れる。

上述において、第１実施形態および第２実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。本発明の目的を達成できる範囲での変形や改良も当然に本発明に含まれる。
上述の実施形態において、モータは、組み立て後における内部空間の内圧が外部空間の圧力（例えば、大気圧）よりも高くなるように調整されているが、これに限定されず外部空間の圧力と異なる圧力に調整されていればよく、外部空間の圧力よりも低くなるように調整されてもよい。

また、上述の実施形態において、モータは、圧力情報を出力する出力端子が情報出力端子部３５の一部を構成するように配置されているが、これに限定されず、任意の箇所に外部に露出するように配置されていてもよい。

また、上述の実施形態において、モータの気密試験方法は、測定時の圧力が所定値を超える／超えない場合に、合格／失格と判定するように構成されてもよいと説明されているが、これに限定されず、例えば、圧力の増減を算出して判定するようにしてもよい。

１ モータ（電動機）
２ 本体部
３ 検出部
５ 内部空間
５ａ 第１空間
５ｂ 第２空間
６ 圧力センサ
７ 出力部
７ａ 信号線
７ｂ 出力端子
１１ ステータ部
１３ ロータ部
１３ａ 出力軸
３５ 情報出力端子部

Claims (6)

1. 外部空間に対して密閉された内部空間を有する電動機であって、
   前記内部空間を構成する第１空間と、前記第１空間に収容配置され巻き線を有するステータ部と、前記第１空間に全部または一部が収容配置され出力軸を有するロータ部と、を備える本体部と、
   前記内部空間を構成すると共に前記第１空間と連通する第２空間を有する検出部と、
   前記内部空間に配置され前記内部空間の圧力を検出可能な圧力センサと、
   前記圧力センサにより検出された圧力の情報を該電動機外に出力する出力部と、を備える電動機。
2. 前記圧力センサは、前記第１空間内に配置される請求項１に記載の電動機。
3. 前記圧力センサは、前記ステータ部の内部に配置される請求項２に記載の電動機。
4. 前記圧力センサは、前記第２空間内に配置される請求項１に記載の電動機。
5. 前記内部空間における圧力である内圧は、外部空間における圧力である外圧よりも高い請求項１から４のいずれかに記載の電動機。
6. 請求項１から４のいずれかに記載の電動機における気密試験方法であって、
   前記内部空間における圧力である内圧を大気圧と異なる圧力に調整する圧力調整工程と、
   前記圧力調整工程において前記内圧が大気圧と異なる圧力に調整されてから一定時間経過後、前記出力部により出力された前記圧力センサにより検出された圧力の情報を確認する圧力確認工程と、を含む気密試験方法。

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