JP2931563B2 - DC motor diagnostic method and diagnostic jig - Google Patents

DC motor diagnostic method and diagnostic jig

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JP2931563B2
JP2931563B2 JP13688297A JP13688297A JP2931563B2 JP 2931563 B2 JP2931563 B2 JP 2931563B2 JP 13688297 A JP13688297 A JP 13688297A JP 13688297 A JP13688297 A JP 13688297A JP 2931563 B2 JP2931563 B2 JP 2931563B2
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distance
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motor
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電動機につ
き、いわゆるフラッシュオーバーが起きるか否かを診断
するための診断方法及び診断用治具に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diagnostic method and a diagnostic jig for diagnosing whether a so-called flashover occurs in a DC motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】直流電動機は、整流子とブラシとを用い
てコイルを流れる電流の向きを調整して、コイルに働く
偶力によってコイルを回転させることにより、回転軸を
回転させて駆動力を得るものである。
2. Description of the Related Art DC motors use a commutator and a brush to adjust the direction of current flowing through a coil and rotate the coil by a couple acting on the coil, thereby rotating the rotating shaft and increasing the driving force. What you get.

【0003】このような直流電動機として、従来より、
例えば、図9に示した構造のものが知られている。この
直流電動機50は、回転軸51、固定クランパ52、V
マイカ53、整流子54、可動クランパ55、リングバ
ネ56及びバネ押え57を有している。
[0003] As such a DC motor, conventionally,
For example, the structure shown in FIG. 9 is known. The DC motor 50 includes a rotating shaft 51, a fixed clamper 52,
It has a mica 53, a commutator 54, a movable clamper 55, a ring spring 56, and a spring retainer 57.

【0004】固定クランパ52は、回転軸51に支持さ
れ、この回転軸51と共に回転する。固定クランパ52
の上部略中央には、ネジ溝が設けられたネジ穴52aが
設けられている。可動クランパ55は、回転軸51の軸
方向に移動可能に設けられ、固定クランパ52と共に、
Vマイカ53(絶縁材)を介して整流子54を押圧・挟
持可能である。この可動クランパ55は、整流子54を
押圧・挟持する側とは反対側にリングバネ56をはめ込
むための段差部55aを備えている。
The fixed clamper 52 is supported by a rotating shaft 51 and rotates together with the rotating shaft 51. Fixed clamper 52
A screw hole 52a provided with a screw groove is provided substantially at the center of the upper part of the screw hole 52a. The movable clamper 55 is provided so as to be movable in the axial direction of the rotating shaft 51, and together with the fixed clamper 52,
The commutator 54 can be pressed and pinched via the V mica 53 (insulating material). The movable clamper 55 has a stepped portion 55a for fitting the ring spring 56 on the side opposite to the side that presses and clamps the commutator 54.

【0005】整流子54は、固定クランパ52及び可動
クランパ55に面する端面がジグザグ状に形成されてい
る。また、Vマイカ53の形状や、固定クランパ52及
び可動クランパ55のうち整流子54を保持する面の形
状も、それぞれ同様のジグザグ状に形成されている。
The end face of the commutator 54 facing the fixed clamper 52 and the movable clamper 55 is formed in a zigzag shape. Further, the shape of the V mica 53 and the shape of the surface of the fixed clamper 52 and the movable clamper 55 that holds the commutator 54 are also formed in the same zigzag shape.

【0006】バネ鋼製のリングバネ56は、その内周側
にバネ押え57を嵌め込むための段差溝56aを備えて
いる。リングバネ56の段差溝56aの下面と固定クラ
ンパ52との間には隙間sが設けられている。バネ押え
57は、リングバネ56の段差溝56a(つまりリング
バネ56の内周側)を押圧することにより、リングバネ
56を可動クランパ55に押しつけるものである。この
バネ押え57は、固定クランパ52のネジ穴52aに螺
合しており、そのねじ込み量によって可動クランパ55
と固定クランパ52による整流子54の挟持力を調節す
るものである。
The ring spring 56 made of spring steel has a step groove 56a on its inner peripheral side for fitting a spring retainer 57. A gap s is provided between the lower surface of the step groove 56 a of the ring spring 56 and the fixed clamper 52. The spring retainer 57 presses the ring spring 56 against the movable clamper 55 by pressing a step groove 56 a of the ring spring 56 (that is, the inner peripheral side of the ring spring 56). The spring retainer 57 is screwed into the screw hole 52a of the fixed clamper 52, and the movable clamper 55
And the clamping force of the commutator 54 by the fixed clamper 52.

【0007】ところで、バネ押え57をネジ穴52aに
ねじ込んでリングバネ56の内周側を押圧すると、リン
グバネ56の段差溝56aの下面側の隙間sが狭まる。
このため、リングバネ56のうち可動クランパ55に当
接した側とは反対側の面は、回転軸51に対して傾斜す
る。以下、この面を傾斜面56bと称する。
When the spring retainer 57 is screwed into the screw hole 52a to press the inner peripheral side of the ring spring 56, the gap s on the lower surface side of the step groove 56a of the ring spring 56 is narrowed.
Therefore, the surface of the ring spring 56 on the side opposite to the side in contact with the movable clamper 55 is inclined with respect to the rotation shaft 51. Hereinafter, this surface is referred to as an inclined surface 56b.

【0008】上記の直流電動機50は、例えば新幹線の
鉄道車両に用いられているものであり、回転軸51を高
速回転させて使用される。このため、整流子54には外
向きの強い遠心力が働くが、この整流子54が遠心力に
耐えることのできるように、Vマイカ53を介して固定
クランパ52及び可動クランパ55により押圧・挟持し
ているのである。
The DC motor 50 is used, for example, in a railway car of a Shinkansen, and is used by rotating a rotating shaft 51 at a high speed. For this reason, a strong outward centrifugal force acts on the commutator 54. However, the commutator 54 is pressed and pinched by the fixed clamper 52 and the movable clamper 55 via the V mica 53 so that the commutator 54 can withstand the centrifugal force. It is doing.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記直流電
動機50を新幹線の鉄道車両用(特に100系と呼ばれ
るひかり号の車両)としてある程度使用した場合、整流
子54と図示しないブラシとの間に火花が飛んでそれが
円周方向に連なり直流電動機50が焼けてしまう現象
(フラッシュオーバーという)が発生することがあっ
た。
When the DC motor 50 is used to some extent for a Shinkansen railway vehicle (particularly a Hikari train called the 100 series), a spark is generated between the commutator 54 and a brush (not shown). In some cases, a phenomenon (called flashover) occurs in which the DC motor 50 is burned and is connected in the circumferential direction to burn the DC motor 50.

【0010】その原因を調査するに当たり、当初、整流
子54の研削精度あるいは整流子54周辺への異物混入
などを調査し、これらの点を改善すべく対処した。しか
し、フラッシュオーバーの発生は抑えられなかった。こ
のため、このようなフラッシュオーバーの原因を追究
し、その発生を未然に防止できるような診断方法を開発
することが望まれていた。
In investigating the cause, at first, the grinding accuracy of the commutator 54 or the contamination of the periphery of the commutator 54 with foreign matters were investigated, and measures were taken to improve these points. However, the occurrence of flashover was not suppressed. Therefore, it has been desired to investigate the cause of such a flashover and to develop a diagnostic method capable of preventing the occurrence thereof before it occurs.

【0011】また、直流電動機50を定期的に点検する
際には、通常、ラインに直流電動機50を載せて流れ作
業として点検を行うため、上記フラッシュオーバーの診
断についてもライン上で簡易且つ迅速に行うことが要求
されていた。本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、直流電動機におけるフラッシュオーバ
ーの発生を未然に防止できる診断方法及び診断用治具を
提供することにある。また、別の目的は、上記フラッシ
ュオーバーの診断を簡易かつ迅速に行うことができる診
断方法及び診断用治具を提供することにある。
Also, when the DC motor 50 is regularly inspected, the DC motor 50 is usually mounted on the line and the inspection is carried out as a continuous operation. Therefore, the flashover diagnosis can be performed easily and quickly on the line. Was required to do so. The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a diagnostic method and a diagnostic jig capable of preventing occurrence of flashover in a DC motor. Another object of the present invention is to provide a diagnostic method and a diagnostic jig capable of performing the flashover diagnosis easily and quickly.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明者
らは、上記課題を解決するために、フラッシュオーバー
の発生した直流電動機に関し、その原因を追究したとこ
ろ、リングバネの緩みがフラッシュオーバーの原因にな
っていることを見出した。即ち、バネ鋼でできているリ
ングバネが緩むことにより、可動クランパと固定クラン
パとによる整流子の挟持力が緩むため、整流子は回転軸
が高速回転したときその遠心力に耐えきれず膨らむよう
に変形し、その結果整流子とブラシとの間で火花が出て
フラッシュオーバーが発生すると考えられた。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have investigated a DC motor in which flashover has occurred. I found that it was the cause. In other words, since the ring spring made of spring steel is loosened, the clamping force of the commutator by the movable clamper and the fixed clamper is loosened, so that the commutator expands to withstand the centrifugal force when the rotating shaft rotates at high speed. It was thought that it deformed, resulting in a spark between the commutator and the brush and flashover.

【0013】本発明の第1は、直流電動機を診断する方
法に関するものであり、具体的には、回転軸に固定さ
れ、この回転軸と共に回転する固定クランパと、前記回
転軸の軸方向に移動可能に設けられ、前記固定クランパ
と共に絶縁材を介した整流子を押圧・挟持可能な可動ク
ランパと、前記可動クランパのうち前記整流子を押圧・
挟持する側とは反対側に当接したバネ鋼製のリングバネ
と、前記リングバネの内周側を前記可動クランパに向か
って押圧するバネ押えと、を備えた直流電動機を診断す
る方法であって、(1)前記リングバネのうち前記可動
クランパに当接した側とは反対側の面が前記回転軸に対
してなす傾斜角度に関し、前記バネ押えによって所定の
押圧力で前記リングバネの内周側を押圧したときの前記
傾斜角度を予め設定角度として定め、(2)前記直流電
動機を実際に使用した後の前記傾斜角度を測定し、
(3)前記設定角度と前記測定した傾斜角度とを比較す
ることにより、フラッシュオーバーが起きるか否かを判
断することを特徴とする。
A first aspect of the present invention relates to a method of diagnosing a DC motor, and more specifically, a fixed clamper fixed to a rotating shaft and rotating with the rotating shaft, and moving in the axial direction of the rotating shaft. A movable clamper that is provided so as to be able to press and pinch a commutator via an insulating material together with the fixed clamper, and presses and presses the commutator among the movable clampers.
A method of diagnosing a DC motor including a spring spring made of a spring steel in contact with a side opposite to a side to be clamped, and a spring retainer pressing an inner peripheral side of the ring spring toward the movable clamper, (1) With regard to the inclination angle formed by the surface of the ring spring opposite to the side in contact with the movable clamper with respect to the rotation axis, the spring retainer presses the inner peripheral side of the ring spring with a predetermined pressing force. (2) measuring the inclination angle after actually using the DC motor,
(3) By comparing the set angle with the measured inclination angle, it is determined whether or not flashover occurs.

【0014】かかる診断方法では、まず、設定角度を定
める。即ち、バネ押えによって所定の押圧力でリングバ
ネの内周側を押圧する。すると、バネ鋼製のリングバネ
の内周側が外周側よりも可動クランパに接近する。ここ
で、所定の押圧力とは、バネ押えによってリングバネの
内周側を押圧した状態で実際に直流電動機を駆動させた
ときに、整流子が遠心力によって外側に膨らむように変
形しない場合の押圧力をいう。このとき、リングバネの
うち可動クランパに当接した側とは反対側の面が回転軸
に対して傾斜するが、この傾斜角度を設定角度として定
める。
In this diagnostic method, first, a set angle is determined. That is, the spring retainer presses the inner peripheral side of the ring spring with a predetermined pressing force. Then, the inner peripheral side of the spring steel ring spring approaches the movable clamper more than the outer peripheral side. Here, the predetermined pressing force is a pressing force when the commutator is not deformed so as to expand outward due to centrifugal force when the DC motor is actually driven in a state where the inner peripheral side of the ring spring is pressed by the spring retainer. Refers to pressure. At this time, the surface of the ring spring on the side opposite to the side in contact with the movable clamper is inclined with respect to the rotation axis, and this inclination angle is determined as a set angle.

【0015】次いで、直流電動機を実際に使用した後、
例えば定期点検の時などに、前記傾斜角度を測定する。
直流電動機を実際に使用するにつれ、リングバネが緩む
ことがあるが、その原因としては、例えば絶縁材が時間
の経過と共に縮んで整流子と各クランパとの間に隙間が
生じてリングバネが緩むことなどがある。具体的には、
絶縁材がマイカの場合、乾燥不十分なマイカを用いる
と、時間の経過と共にマイカが乾燥して縮小し、上記の
ような隙間が生じてリングバネが緩むことがある。
Next, after actually using the DC motor,
For example, at the time of periodic inspection, the inclination angle is measured.
As the DC motor is actually used, the ring spring may loosen, for example, because the insulating material shrinks over time and a gap is created between the commutator and each clamper, causing the ring spring to loosen. There is. In particular,
In the case where the insulating material is mica, if mica that is insufficiently dried is used, the mica dries and shrinks with the passage of time, and the above-described gap may be generated, and the ring spring may be loosened.

【0016】その後、設定角度と傾斜角度(測定値)と
を比較することにより、フラッシュオーバーが起きるか
否かを判断する。具体的には、傾斜角度(測定値)が設
定角度に対して適正な値であればフラッシュオーバーが
起きるおそれがないと判断し、不適正な値であればフラ
ッシュオーバーが起きるおそれがあると判断する。な
お、このときの適正な値については、適宜実験を行うこ
とにより経験的に定めることが好ましい。
Then, by comparing the set angle with the inclination angle (measured value), it is determined whether or not flashover occurs. Specifically, if the inclination angle (measured value) is an appropriate value with respect to the set angle, it is determined that there is no risk of flashover, and if the value is inappropriate, it is determined that there is a risk of flashover. I do. Note that the appropriate value at this time is preferably determined empirically through appropriate experiments.

【0017】以上の診断方法によれば、フラッシュオー
バーの発生を未然に防止できるため、直流電動機の寿命
が長くなるという効果が得られる。上記診断方法におい
て、前記リングバネのうち前記可動クランパと当接した
側とは反対側の面に対向する基準面を設け、前記リング
バネの同一半径方向上における所定の内周位置と所定の
外周位置を定め、前記内周位置から基準面までの第1距
離と、前記外周位置から基準面までの第2距離を測定
し、前記第1距離と前記第2距離との差を前記傾斜角度
として取り扱うことが好ましい。この場合、所定の内周
位置と所定の外周位置との間隔は一定であるため、傾斜
角度は、第1距離と第2距離との差に比例する。このた
め、第1距離と第2距離との差を傾斜角度として取り扱
うことができる。このような距離の差を求めるのは、一
般に傾斜角度を求めるよりも簡易であるため、好まし
い。
According to the above-described diagnostic method, since the occurrence of flashover can be prevented beforehand, the effect of extending the life of the DC motor can be obtained. In the above-described diagnostic method, a reference surface is provided opposite to a surface of the ring spring opposite to a side in contact with the movable clamper, and a predetermined inner circumferential position and a predetermined outer circumferential position on the same radial direction of the ring spring are determined. Determining a first distance from the inner peripheral position to a reference plane and a second distance from the outer peripheral position to a reference plane, and treating a difference between the first distance and the second distance as the inclination angle. Is preferred. In this case, since the interval between the predetermined inner peripheral position and the predetermined outer peripheral position is constant, the inclination angle is proportional to the difference between the first distance and the second distance. For this reason, the difference between the first distance and the second distance can be treated as the inclination angle. Obtaining such a difference in distance is preferable because it is generally simpler than obtaining an inclination angle.

【0018】また、上記診断方法において、前記第1距
離及び前記第2距離を測定する際、前記基準面に設置さ
れた渦電流変位センサを用いることが好ましい。例え
ば、マイクロメータを用いてリングバネの測定面(可動
クランパに当接した側とは反対側の面、傾斜面ともい
う)に接触させて測定したり、あるいは、レーザーを用
いて測定面に接触させずに測定したりすることも考えら
れるが、通常、リングバネの測定面にはワニスが塗布さ
れており、マイクロメータを用いたときには勿論、レー
ザーを用いたときにも、このワニスの厚みも含んで測定
してしまう。この場合、ワニスの厚みのバラツキが誤差
となってあらわれ、十分な精度が得られないおそれがあ
る。このため、測定前にワニスを除去するという煩雑な
作業が必要となるし、測定後にワニスを再び塗布して乾
燥する作業も必要となる。乾燥には1、2日かかるた
め、このような方法では流れ作業としてライン上で行う
ことはほとんど不可能である。
In the diagnostic method, when measuring the first distance and the second distance, it is preferable to use an eddy current displacement sensor installed on the reference plane. For example, use a micrometer to make contact with the measurement surface of the ring spring (the surface opposite to the side in contact with the movable clamper, also referred to as an inclined surface) for measurement, or use a laser to make contact with the measurement surface. It is also conceivable to measure without, but usually the varnish is applied to the measurement surface of the ring spring, and when using a micrometer, as well as when using a laser, including the thickness of this varnish Measure. In this case, variation in the thickness of the varnish appears as an error, and sufficient accuracy may not be obtained. Therefore, a complicated operation of removing the varnish before the measurement is required, and an operation of applying the varnish again and drying after the measurement is also required. Since drying takes one or two days, it is almost impossible for such a method to be performed on a line as a line work.

【0019】これに対して、渦電流変位センサを用いた
場合には、ワニスが塗布されていてもリングバネまでの
距離を精度良く測定できる。これは、渦電流が金属にの
み発生するためである。このため、ワニスの除去、再塗
布、乾燥といった作業が不要となり、フラッシュオーバ
ーの診断を簡易かつ迅速に行うことができ、流れ作業と
してライン上で行うことができるという効果が得られ
る。
On the other hand, when the eddy current displacement sensor is used, the distance to the ring spring can be accurately measured even when the varnish is applied. This is because the eddy current is generated only in the metal. Therefore, operations such as varnish removal, re-application, and drying become unnecessary, and the effect that flashover diagnosis can be performed easily and quickly can be performed on-line as a continuous operation.

【0020】前記渦電流変位センサは、前記内周位置と
前記外周位置のそれぞれに対向する位置に設けられてい
ることが好ましい。例えば、渦電流変位センサを基準面
上で移動可能とし、前記内周位置と前記外周位置との間
で移動させて距離の測定を行うことも考えられるが、渦
電流変位センサを移動させるときに基準面がずれて誤差
が生じるおそれがあるし、移動作業も煩雑である。これ
に対して、渦電流変位センサを前記内周位置と前記外周
位置のそれぞれに対向する位置に設けてあれば、そのよ
うな不具合が解消されるため、好ましいのである。
Preferably, the eddy current displacement sensor is provided at a position facing each of the inner peripheral position and the outer peripheral position. For example, it is conceivable to make the eddy current displacement sensor movable on the reference plane and move the eddy current displacement sensor between the inner peripheral position and the outer peripheral position to measure the distance. An error may occur due to a shift of the reference plane, and the moving operation is complicated. On the other hand, it is preferable to provide the eddy current displacement sensor at a position opposed to each of the inner peripheral position and the outer peripheral position, since such a problem is solved.

【0021】また、上述のように渦電流変位センサで距
離を測定する場合、前記基準面は、前記回転軸となす角
度が前記設定角度に略一致するように設けられているこ
とが好ましい。これは、渦電流変位センサの測定可能な
範囲が比較的狭い(例えば0〜数mm)であるため、第
1距離と第2距離との差が大きくなるといずれかが測定
不能となるおそれがある。そこで、基準面と回転軸との
なす角度を設定角度と略一致するようにし、第1距離と
第2距離との差が僅かになるようにし、いずれかが測定
不能とならないようにしたのである。
In the case where the distance is measured by the eddy current displacement sensor as described above, it is preferable that the reference plane is provided so that an angle formed with the rotation axis substantially coincides with the set angle. Since the measurable range of the eddy current displacement sensor is relatively narrow (for example, 0 to several mm), if the difference between the first distance and the second distance is large, one of them may not be able to be measured. . Therefore, the angle between the reference plane and the rotation axis is made to substantially match the set angle, the difference between the first distance and the second distance is made small, and one of them is not measured. .

【0022】本発明の第2は、直流電動機の診断用治具
に関するものであり、具体的には、回転軸に固定され、
この回転軸と共に回転する固定クランパと、前記回転軸
の軸方向に移動可能に設けられ、前記固定クランパと共
に絶縁材を介した整流子を押圧・挟持可能な可動クラン
パと、前記可動クランパのうち前記整流子を押圧・挟持
する側とは反対側に当接したリングバネと、前記リング
バネの内周側を前記可動クランパに向かって押圧するバ
ネ押えとを備えた直流電動機を診断するための治具であ
って、前記リングバネのうち前記可動クランパと当接し
た側とは反対側の面に対向する基準面と、前記基準面に
設置され、前記リングバネの同一半径方向上における所
定の内周位置と所定の外周位置のそれぞれにつき、前記
基準面からの距離を測定する渦電流変位センサとを特徴
とする。
The second aspect of the present invention relates to a jig for diagnosing a DC motor, and more specifically, is fixed to a rotating shaft.
A fixed clamper that rotates with the rotating shaft, a movable clamper that is provided so as to be movable in the axial direction of the rotating shaft, and that can press and pinch a commutator via an insulating material together with the fixed clamper; A jig for diagnosing a DC motor having a ring spring that abuts on the side opposite to the side that presses and clamps the commutator, and a spring retainer that presses the inner peripheral side of the ring spring toward the movable clamper. A reference surface opposed to a surface of the ring spring opposite to the side in contact with the movable clamper; and a predetermined inner circumferential position on the reference surface, the predetermined inner circumferential position of the ring spring in the same radial direction. And an eddy current displacement sensor for measuring a distance from the reference plane for each of the outer peripheral positions.

【0023】かかる診断用治具では、基準面から所定の
内周位置までの第1距離と、基準面から所定の外周位置
までの第2距離との差を、傾斜角度として取り扱うこと
になる。かかる診断用治具によれば、上述の診断方法を
実施するために用いることができるので、直流電動機の
フラッシュオーバーの発生を未然に防止でき、直流電動
機の寿命を長くすることができるという効果が得られ
る。
In this diagnostic jig, the difference between the first distance from the reference plane to a predetermined inner peripheral position and the second distance from the reference plane to a predetermined outer peripheral position is treated as an inclination angle. According to such a jig for diagnosis, since it can be used to carry out the above-described diagnosis method, it is possible to prevent the occurrence of flashover of the DC motor beforehand, and it is possible to prolong the life of the DC motor. can get.

【0024】また、渦電流変位センサを備えているた
め、ワニスの除去、再塗布、乾燥といった作業が不要と
なり、フラッシュオーバーの診断を簡易かつ迅速に行う
ことができ、流れ作業としてライン上で行うことができ
るという効果が得られる。このような診断用治具におい
て、渦電流変位センサは、前記内周位置と前記外周位置
のそれぞれに対向する位置に設けられていることが、好
ましい。この理由は、本発明の第1のところで既述し
た。また、上述のように渦電流変位センサで距離を測定
する場合、前記基準面は、前記回転軸となす角度が前記
設定角度に略一致するように設けられていることが好ま
しい。この理由も、本発明の第1のところで既述した。
Further, since the eddy current displacement sensor is provided, operations such as varnish removal, re-application, and drying are not required, so that flashover diagnosis can be performed easily and quickly, and is performed on-line as a flow operation. The effect that it can be obtained is obtained. In such a diagnostic jig, it is preferable that the eddy current displacement sensor is provided at a position facing each of the inner peripheral position and the outer peripheral position. The reason for this has already been described in the first section of the present invention. Further, when the distance is measured by the eddy current displacement sensor as described above, it is preferable that the reference plane is provided so that an angle formed with the rotation axis substantially matches the set angle. The reason for this has already been described in the first section of the present invention.

【0025】また、この診断用治具において、前記回転
軸に所定長さだけ差し込まれた状態で前記回転軸周りに
摺動可能に支持される筒体を備え、前記基準面はこの筒
体に一体的に設けられていることが好ましい。この場
合、筒体を回転軸周りに摺動っせたとき、基準面は回転
軸に対して絶えず同じ姿勢で回転するため、内周位置と
外周位置を含む測定箇所を容易に変更できるうえ、絶え
ず精度よく距離を測定できる。また、複数の測定箇所に
おけるデータに基づいて診断することができるため、診
断の精度が向上する。
Further, in this diagnostic jig, there is provided a cylindrical body which is slidably supported around the rotary shaft while being inserted into the rotary shaft by a predetermined length, and wherein the reference surface is provided on the cylindrical body. It is preferable that they are provided integrally. In this case, when the cylindrical body is slid around the rotation axis, the reference plane constantly rotates in the same posture with respect to the rotation axis, so that measurement points including the inner and outer peripheral positions can be easily changed. The distance can be measured constantly and accurately. In addition, since the diagnosis can be performed based on data at a plurality of measurement points, the accuracy of the diagnosis is improved.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施例を
図面に基づいて説明する。 [第1実施例]第1実施例はマイクロメータを用いて直
流電動機のフラッシュオーバーの発生の有無を診断する
方法及びその診断用治具に関する。図1は本実施例の診
断方法についての説明図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] The first embodiment relates to a method of diagnosing the occurrence of flashover of a DC motor using a micrometer and a jig for the diagnosis. FIG. 1 is an explanatory diagram of a diagnosis method according to the present embodiment.

【0027】まず、従来の技術の欄で説明した図9の直
流電動機50につき、リングバネ56の傾斜面56bの
設定角度θstd を定めた。即ち、図1に示すように、バ
ネ押え57を固定クランパ52のネジ穴52aにねじ込
むことによって、リングバネ56の内周側に設けた段差
溝56aを押圧した。すると、リングバネ56の段差溝
56aの下面側の隙間sが狭まり、回転軸51に対する
リングバネ56の傾斜面56bの傾斜角度θ(図1参
照)が大きくなった。この傾斜角度θは、バネ押え57
のねじ込み量に応じて変化した。そして、バネ押え57
のねじ込み量を適宜変化させつつ、実際に直流電動機5
0を駆動させ、整流子54が遠心力によって外側に膨ら
むように変形しない場合のバネ押え57のねじ込み量を
求め、このときのリングバネ56の傾斜面56bの傾斜
角度θを設定角度θstd とした。
First, the set angle θstd of the inclined surface 56b of the ring spring 56 was determined for the DC motor 50 shown in FIG. That is, as shown in FIG. 1, the spring groove 57 a provided on the inner peripheral side of the ring spring 56 was pressed by screwing the spring retainer 57 into the screw hole 52 a of the fixed clamper 52. Then, the gap s on the lower surface side of the step groove 56a of the ring spring 56 is reduced, and the inclination angle θ (see FIG. 1) of the inclined surface 56b of the ring spring 56 with respect to the rotating shaft 51 is increased. This inclination angle θ is
Changed according to the amount of screwing. And the spring retainer 57
While properly changing the screwing amount of the DC motor 5
When the commutator 54 is not deformed so as to expand outward due to the centrifugal force, the screwing amount of the spring retainer 57 is obtained, and the inclination angle θ of the inclined surface 56b of the ring spring 56 at this time is defined as the set angle θstd.

【0028】ただし、実際には、傾斜角度θを測定する
のではなく、次のような距離の差△dを測定し、これを
傾斜角度θの代わりに用いた。即ち、図1に示すよう
に、リングバネ56の一半径方向上に所定の内周位置P
inと所定の外周位置Pout を定め、リングバネ56に対
向する位置に基準面S1を設けて、この基準面S1と所
定の内周位置Pinとの距離din(本発明の第1距離)、
及び、基準面S1と所定の外周位置Pout との距離dou
t (本発明の第2距離)を測定した。この基準面S1は
回転軸51と略直交するように設けた。内周位置Pinと
外周位置Pout との間隔は一定であるため、距離dinと
距離dout との差△d(=din−dout )は傾斜角度θ
に比例する。このため、この距離の差△dを傾斜角度θ
の代わりに用いることとした。また、前述の設定角度θ
std に対応する距離の差△dを△dstd とした。
However, actually, instead of measuring the inclination angle θ, the following distance difference Δd was measured, and this was used instead of the inclination angle θ. That is, as shown in FIG. 1, a predetermined inner circumferential position P
in and a predetermined outer peripheral position Pout, a reference surface S1 is provided at a position facing the ring spring 56, and a distance din (a first distance of the present invention) between the reference surface S1 and a predetermined inner peripheral position Pin;
And a distance dou between the reference plane S1 and a predetermined outer peripheral position Pout.
t (the second distance of the present invention) was measured. The reference surface S1 is provided so as to be substantially perpendicular to the rotation axis 51. Since the interval between the inner peripheral position Pin and the outer peripheral position Pout is constant, the difference Δd (= din−dout) between the distance din and the distance dout is equal to the inclination angle θ.
Is proportional to For this reason, the difference Δd of this distance
Was used instead of. In addition, the aforementioned set angle θ
The difference △ d of the distance corresponding to std is △ dstd.

【0029】次に、本実施例で用いた診断用治具につい
て説明する。図2は診断用治具の説明図であり、(a)
は正面図、(b)は平面図である。診断用治具10は、
図1及び図2に示すように、直流電動機50の回転軸5
1に差し込み可能な筒体11と、この筒体11の直径方
向に延びる2本1組のレール12、12と、このレール
12、12にスライド可能に取り付けられた直方体状の
移動ブロック13、13と、移動ブロック13、13が
レール12、12から抜けるのを防止する防壁ブロック
14、14を備えている。このうち、移動ブロック13
は、マイクロメータ15を取り付けるためのものであ
る。
Next, the diagnostic jig used in this embodiment will be described. FIG. 2 is an explanatory view of a diagnostic jig, and FIG.
Is a front view, and (b) is a plan view. The diagnostic jig 10
As shown in FIG. 1 and FIG.
1, a pair of rails 12, 12 extending in the diameter direction of the cylinder 11, and rectangular parallelepiped moving blocks 13, 13 slidably mounted on the rails 12, 12. And barrier blocks 14, 14 for preventing the moving blocks 13, 13 from coming off the rails 12, 12. Of these, the moving block 13
Is for mounting the micrometer 15.

【0030】この診断用治具10を用いてフラッシュオ
ーバーの診断を行った。図3は図9におけるA視図(つ
まり直流電動機をリングバネ側からみたときの図)であ
る。図3に示すリングバネ56の傾斜面56b上に、4
つの測定箇所A、A’、B、B’を定めた。リングバネ
56の傾斜面56bには、通常、電気的な絶縁を図るた
めにワニスが塗布されているので、距離を測定する前に
各測定箇所におけるワニスを剥がした。これは、マイク
ロメータ15はスピンドル15aの先端を測定対象に接
触させた状態で距離を測定するため、ワニスを剥がさず
に測定した場合にはワニスの厚みも含んで測定してしま
うが、この場合、ワニスの厚みのバラツキが誤差となっ
て現れて十分な精度が得られないおそれがあるからであ
る。
Using this diagnostic jig 10, a flashover diagnosis was performed. FIG. 3 is a diagram viewed from A in FIG. 9 (that is, a diagram when the DC motor is viewed from the ring spring side). On the inclined surface 56b of the ring spring 56 shown in FIG.
Two measurement points A, A ', B, B' were determined. Since a varnish is usually applied to the inclined surface 56b of the ring spring 56 for electrical insulation, the varnish was removed at each measurement point before measuring the distance. This is because the micrometer 15 measures the distance in a state where the tip of the spindle 15a is in contact with the object to be measured, and when the measurement is performed without removing the varnish, the measurement includes the thickness of the varnish, but in this case, This is because variations in the thickness of the varnish appear as errors and sufficient accuracy may not be obtained.

【0031】続いて、図1に示すように、診断用治具1
0の移動ブロック13にマイクロメータ15を取り付
け、筒体11を直流電動機50の回転軸51に差し込
み、2つのマイクロメータ15、15が測定箇所A、
A’(図3参照)と対向するようにセットした。また、
防壁ブロック14と可動クランパ55の外縁との間に
は、固定用金具16を介在させた。この状態において、
移動ブロック13をレール12に沿ってスライドさせた
ときのマイクロメータ15のスピンドル15aの先端が
描く軌跡が、前述の基準面S1に相当する。なお、図4
は直流電動機50に診断用治具10を取り付けたときの
斜視図である。
Subsequently, as shown in FIG.
Attach the micrometer 15 to the moving block 13 0, insert the tube 11 to the rotary shaft 51 of the DC motor 50, two micrometers 15, 15 measurement points A,
A ′ (see FIG. 3) was set so as to be opposed. Also,
A fixing bracket 16 was interposed between the barrier block 14 and the outer edge of the movable clamper 55. In this state,
The trajectory drawn by the tip of the spindle 15a of the micrometer 15 when the moving block 13 is slid along the rail 12 corresponds to the aforementioned reference plane S1. FIG.
FIG. 3 is a perspective view when the diagnostic jig 10 is attached to the DC motor 50.

【0032】次いで、図1に示すように、一方のマイク
ロメータ15により、測定箇所A(図3参照)において
基準面S1から内周位置Pinまでの距離dinを測定し、
その後移動ブロック13を外周側に移動させ、基準面S
1から外周位置Pout までの距離dout を測定した。ま
た、他方のマイクロメータ15により、測定箇所A’
(図3参照)において基準面S1から内周位置Pinまで
の距離dinを測定し、その後移動ブロック13を外周側
に移動させ、基準面S1から外周位置Pout までの距離
dout を測定した。
Next, as shown in FIG. 1, the distance din from the reference plane S1 to the inner peripheral position Pin is measured at one measurement point A (see FIG. 3) by one micrometer 15,
Thereafter, the moving block 13 is moved to the outer peripheral side, and the reference surface S
The distance dout from 1 to the outer peripheral position Pout was measured. The measurement point A ′ is measured by the other micrometer 15.
Measure the distance din from the reference surface S1 (see FIG. 3) to the inner peripheral position Pin, is then moved to move the block 13 to the outer peripheral side, the distance dout from the reference plane S1 to the peripheral position Pout was measured.

【0033】なお、各マイクロメータ15による距離の
測定は、マイクロメータ15の図示しないネジを回転さ
せてスピンドル15aの先端を測定対象である内周位置
Pin又は外周位置Pout に接触させ、このときの目盛を
読むことにより行った。続いて、診断用治具10の筒体
11を回転軸51に差し込んだ状態で、この診断用治具
10を回転軸51周りに90°回転させ、2つのマイク
ロメータ15、15が測定箇所B、B’(図3参照)と
対向するようにセットした。そして、上記と同様にし
て、各測定箇所B、B’における距離din、dout を測
定した。
The distance is measured by the micrometer 15 by rotating a screw (not shown) of the micrometer 15 to bring the tip of the spindle 15a into contact with the inner peripheral position Pin or the outer peripheral position Pout to be measured. This was done by reading the scale. Subsequently, with the cylinder 11 of the diagnostic jig 10 inserted into the rotary shaft 51, the diagnostic jig 10 is rotated by 90 ° around the rotary shaft 51, and the two micrometers 15 , B ′ (see FIG. 3). Then, in the same manner as above, the distances din and dout at the measurement points B and B 'were measured.

【0034】次いで、4つの測定箇所A、A’、B、
B’のそれぞれにおいて距離の差△dを求め、そのいず
れかの△dが不適正であった場合(例えば、△dstd と
一致しなかった場合、又は△dstd と同等とみなされる
許容範囲を逸脱していた場合)、リングバネ56が緩ん
でいるためフラッシュオーバーが起きるおそれがあると
診断し、バネ押え57を増し締めしてその△dが適正に
なるようにした(例えば、△dstd と一致させる、又は
上記許容範囲に入るようにした)。一方、△dが適正で
あった場合、フラッシュオーバーが起きるおそれはない
と診断した。
Next, the four measurement points A, A ', B,
The distance difference Δd is calculated for each of B ′, and if any of the distances Δd is incorrect (for example, does not match Δdstd or deviates from the allowable range considered to be equivalent to Δdstd) In this case, it is diagnosed that the flashover may occur because the ring spring 56 is loose, and the spring retainer 57 is further tightened so that its Δd becomes appropriate (for example, it is made equal to Δdstd). Or within the above-mentioned allowable range). On the other hand, when Δd was appropriate, it was diagnosed that there was no possibility that flashover would occur.

【0035】その後、ワニスを剥がした箇所に再びワニ
スを塗布し、約2日間乾燥した。この直流電動機50を
再使用したところ、フラッシュオーバーが起きる確率が
低減した。以上の本実施例によれば、次のような効果が
得られた。即ち、リングバネ56の緩み具合を測定する
ことにより、フラッシュオーバーの発生を未然に防止で
き、直流電動機50を長寿命化することができた。
Thereafter, the varnish was applied again to the place where the varnish was peeled off and dried for about 2 days. When this DC motor 50 was reused, the probability of occurrence of flashover was reduced. According to the above embodiment, the following effects were obtained. That is, by measuring the looseness of the ring spring 56, the occurrence of flashover could be prevented beforehand, and the life of the DC motor 50 could be extended.

【0036】また、傾斜角度θを測定する代わりに、リ
ングバネ56の傾斜面56bの距離の差△dを測定した
ため、測定作業が比較的簡便であった。更に、4つの測
定箇所A、A’、B、B’において測定を行い、フラッ
シュオーバーの起きるおそれがあるか否かを診断したた
め、測定箇所が1箇所の場合に比べて、診断の精度が高
かった。
In addition, since the difference Δd in the distance between the inclined surfaces 56b of the ring spring 56 was measured instead of measuring the inclination angle θ, the measuring operation was relatively simple. Further, since measurement was performed at four measurement points A, A ', B, and B' to determine whether or not flashover might occur, the accuracy of the diagnosis was higher than in the case where only one measurement point was provided. Was.

【0037】なお、更に多くの箇所において測定を行う
ことにより診断の精度を更に向上させてもよいが、その
場合にはワニスを剥がす箇所も多くなるため、ワニスを
剥がす作業に要する時間が嵩む。 [第2実施例]第2実施例は渦電流変位センサを用いて
直流電動機のフラッシュオーバーの発生の有無を診断す
る方法及びその診断用治具に関する。図5は本実施例の
診断方法についての説明図、図6は図5の要部拡大図で
ある。
The accuracy of diagnosis may be further improved by performing measurement at more locations, but in that case, the number of locations where the varnish is to be removed increases, and the time required for the operation of removing the varnish increases. [Second Embodiment] The second embodiment relates to a method for diagnosing the occurrence of flashover of a DC motor using an eddy current displacement sensor and a diagnostic jig. FIG. 5 is an explanatory view of the diagnosis method of the present embodiment, and FIG. 6 is an enlarged view of a main part of FIG.

【0038】第2実施例では、図5に示すように、基準
面S2を、回転軸51とのなす角度が設定角度θstd と
なるように、換言すればリングバネ56の傾斜面56b
と略平行となるように設けた。この場合も図6に示すよ
うに、第1実施例と同様、基準面S2から内周位置Pin
までの距離Din(本発明の第1距離)と、基準面S2か
ら外周位置Pout までの距離Dout (本発明の第2距
離)との差△D(=Din−Dout )が、傾斜角度θに比
例する。このため、この距離の差△Dを傾斜角度θの代
わりに用いることとした。また、設定角度θstd に対応
する距離の差△Dを△Dstd とした。
In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the reference surface S2 is formed so that the angle between the reference surface S2 and the rotation shaft 51 becomes the set angle θstd, in other words, the inclined surface 56b of the ring spring 56.
It was provided so as to be substantially parallel to. In this case as well, as shown in FIG. 6, similarly to the first embodiment, the inner peripheral position Pin from the reference plane S2.
The difference ΔD (= Din−Dout) between the distance Din (the first distance of the present invention) and the distance Dout (the second distance of the present invention) from the reference plane S2 to the outer peripheral position Pout is determined by the inclination angle θ. Proportional. Therefore, the difference ΔD in the distance is used instead of the inclination angle θ. The difference ΔD of the distance corresponding to the set angle θstd is set to ΔDstd.

【0039】次に、本実施例で用いた診断用治具につい
て説明する。図7は診断用治具の説明図であり、(a)
は正面図、(b)は底面図である。本実施例で用いた診
断用治具20は、図5及び図7に示すように、直流電動
機50の回転軸51に差し込み可能な筒体21と、この
筒体21の直径方向に延びるアーム22、22と、この
アーム22、22にネジ止めされた略L字状のセンサ支
持部23、23とを備えたものである。
Next, the diagnostic jig used in this embodiment will be described. FIG. 7 is an explanatory view of the diagnostic jig, and (a)
Is a front view, and (b) is a bottom view. As shown in FIGS. 5 and 7, the diagnostic jig 20 used in this embodiment includes a cylindrical body 21 that can be inserted into a rotating shaft 51 of a DC motor 50, and an arm 22 that extends in a diameter direction of the cylindrical body 21. , 22 and substantially L-shaped sensor support portions 23, 23 screwed to the arms 22, 22, respectively.

【0040】筒体21は、周面に滑りどめ用のローレッ
トが設けられており、その上面には回転軸51の上端と
突き当たる蓋21aがネジ止めされている。また、各セ
ンサ支持部23は、リングバネ56の傾斜面56bにお
ける内周位置Pinと外周位置Pout にそれぞれ対向する
位置に渦電流変位センサ24、24(例えば、(株)キ
ーエンス製の商品名EX-500のシリーズ)を支持するため
のものである。このセンサ支持部23の下面(基準面S
2)は、回転軸51となす角度が設定角度θstd と略一
致しており、渦電流変位センサ24、24はこの下面上
に並設されている。
The cylindrical body 21 is provided with a knurl for smooth sliding on the peripheral surface, and a lid 21a which is in contact with the upper end of the rotating shaft 51 is screwed to the upper surface thereof. In addition, each sensor supporting portion 23 is provided at the position facing the inner peripheral position Pin and the outer peripheral position Pout on the inclined surface 56b of the ring spring 56, respectively, at the positions corresponding to the eddy current displacement sensors 24, 24 (for example, EX- trade name manufactured by KEYENCE CORPORATION). 500 series). The lower surface (reference surface S) of this sensor support 23
In 2), the angle formed by the rotating shaft 51 substantially matches the set angle θstd, and the eddy current displacement sensors 24, 24 are arranged side by side on this lower surface.

【0041】つまり、2つの渦電流変位センサ24、2
4の並び方向は、リングバネ56の傾斜面56bの傾斜
方向に略一致している。このように渦電流変位センサ2
4、24の並び方向を傾斜面56bの傾斜方向に略一致
させたのは、一般に渦電流変位センサの測定可能な範囲
が0〜数mmと小さいため、仮に回転軸51と直交する
方向に並べた場合には、いずれか一方の渦電流変位セン
サが測定不能となるおそれがあるからである。
That is, the two eddy current displacement sensors 24, 2
The arrangement direction of 4 substantially coincides with the inclination direction of the inclined surface 56b of the ring spring 56. Thus, the eddy current displacement sensor 2
The reason why the direction of arrangement of the eddy current displacement sensors 4 and 24 is substantially coincident with the direction of inclination of the inclined surface 56b is that the eddy current displacement sensor generally has a small measurable range of 0 to several mm. In such a case, one of the eddy current displacement sensors may not be able to measure.

【0042】この診断用治具20を用いてフラッシュオ
ーバーの診断を行った。図8は本実施例の診断用治具を
直流電動機に取り付けたときの装置構成図である。図8
に示すように、診断用治具20のセンサ支持部23に渦
電流変位センサ24、24を取り付け、筒体21を直流
電動機50の回転軸51に差し込み、蓋21aが回転軸
51の上端に突き当たるようにセットした。そして、各
渦電流変位センサ24を変位計26を介してパソコン2
7に接続した。なお、パソコン27は、内蔵メモリに記
録された処理プログラムに基づいて、各渦電流変位セン
サ24の種々の測定箇所における距離Din、Dout から
その差△Dを求めてそれをディスプレイ上に表示するも
のである。
Using this diagnostic jig 20, a flashover diagnosis was made. FIG. 8 is an apparatus configuration diagram when the diagnostic jig of this embodiment is attached to a DC motor. FIG.
As shown in (1), eddy current displacement sensors 24, 24 are attached to the sensor support portion 23 of the diagnostic jig 20, the cylinder 21 is inserted into the rotating shaft 51 of the DC motor 50, and the lid 21a abuts on the upper end of the rotating shaft 51. Was set as follows. Then, each eddy current displacement sensor 24 is connected to the personal computer 2 via a displacement meter 26.
7 was connected. The personal computer 27 obtains the difference ΔD from the distances Din and Dout at various measurement points of each eddy current displacement sensor 24 based on a processing program recorded in a built-in memory and displays the difference on a display. It is.

【0043】この装置構成において、作業者は、パソコ
ン27のキーボードからその測定箇所における距離Di
n、Dout の測定開始を指令し、ディスプレイ上に△D
を表示させた。続いて、診断用治具20の筒体21を回
転軸51に差し込んだ状態で、作業者は診断用治具20
の筒体21の周面に設けたローレットに指をかけてこの
診断用治具20を回転軸51周りに僅かに(例えば45
°程度)回転させ、その状態でパソコン27のキーボー
ドからその測定箇所における距離Din、Dout の測定開
始を指令し、ディスプレイ上に△Dを表示させた。そし
て、このような測定を繰り返し行い、リングバネ56の
傾斜面56bを全周にわたり複数(例えば8箇所)の測
定箇所で距離の差△Dを求めた。
In this device configuration, the operator can use the keyboard of the personal computer 27 to move the distance Di at the measurement point.
Command the start of measurement of n and Dout, and display △ D
Was displayed. Subsequently, in a state where the cylinder 21 of the diagnostic jig 20 is inserted into the rotation shaft 51, the operator moves the diagnostic jig 20.
A finger is placed on a knurl provided on the peripheral surface of the cylindrical body 21 of the cylinder 21 to slightly move the diagnostic jig 20 around the rotation axis 51 (for example, 45).
In this state, a command to start measuring the distances Din and Dout at the measurement points was issued from the keyboard of the personal computer 27, and ΔD was displayed on the display. Then, such measurement was repeatedly performed, and the difference ΔD of the distance was obtained at a plurality of (for example, eight) measurement points over the entire inclined surface 56 b of the ring spring 56.

【0044】これら複数の測定箇所のうちいずれかにお
いて、△Dが不適正であった場合(例えば、△Dstd と
一致しなかった場合、又は△Dstd と同等とみなされる
許容範囲を逸脱していた場合)、リングバネ56が緩ん
でいるためフラッシュオーバーが起きるおそれがあると
診断し、バネ押え57を増し締めしてその△Dが適正に
なるようにした(例えば、△Dstd と一致させる、又は
上記許容範囲に入るようにした)。一方、△Dが適正で
あった場合、フラッシュオーバーが起きるおそれはない
と診断した。この直流電動機50を再使用したところ、
フラッシュオーバーが起きる確率が著しく低減した。
In any of the plurality of measurement points, when ΔD is inappropriate (for example, when ΔDstd does not match, or when the ΔDstd deviates from the allowable range considered to be equivalent to Dstd). In this case, it is diagnosed that flashover may occur because the ring spring 56 is loose, and the spring retainer 57 is retightened so that its ΔD becomes appropriate (for example, it is matched with ΔDstd, or Within the acceptable range). On the other hand, when ΔD was appropriate, it was diagnosed that there was no possibility that flashover would occur. When this DC motor 50 was reused,
The probability of a flashover occurring has been significantly reduced.

【0045】本実施例によれば、上記第1実施例の効果
に加えて、以下の効果が得られた。即ち、リングバネ5
6の全周にわたって複数の測定箇所において測定を行
い、フラッシュオーバーの起きるおそれがあるか否かを
診断したため、診断の精度が一層向上した。
According to this embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects of the first embodiment. That is, the ring spring 5
Measurement was performed at a plurality of measurement points over the entire circumference of No. 6, and it was diagnosed whether or not a flashover might occur, so that the accuracy of the diagnosis was further improved.

【0046】また、リングバネ56の全周にわたって複
数の測定箇所において測定を行う際、診断用治具20は
回転軸51の上端に蓋21aが突き当たった状態で回転
軸51周りに回転するため、基準面S2は診断用治具2
0を回転させた場合でも絶えず回転軸51に対して一定
の角度(θstd )をなした状態に保たれた。このため、
各測定箇所において常に高い測定精度が実現できた。
When measurement is performed at a plurality of measurement locations over the entire circumference of the ring spring 56, the diagnostic jig 20 rotates around the rotation shaft 51 with the lid 21a abutting on the upper end of the rotation shaft 51. The surface S2 is a diagnostic jig 2
Even when 0 was rotated, it was kept at a constant angle (θstd) with respect to the rotating shaft 51. For this reason,
High measurement accuracy was always achieved at each measurement point.

【0047】また、第1実施例のように接触型の距離測
定器であるマイクロメータ15により距離を測定する場
合に比べて、第2実施例のように非接触型の距離測定器
である渦電流変位センサ24により距離を測定するた
め、迅速に測定できた。特に、渦電流変位センサ24
は、リングバネ56の傾斜面56b上にワニスが存在し
ていても、そのワニスの厚みは測定せず、金属までの距
離を測定するため、測定前にリングバネ56のワニスを
剥がす作業や、測定後にワニスを再塗布して乾燥する作
業が不要となり、作業時間が大幅に短縮され、また測定
自身も大幅に簡素化された。このため、直流電動機50
の点検作業を流れ作業として行うライン上で、診断、修
理を行うことができた。具体的には、第1実施例では測
定終了までに約50分必要であったのに対して、第2実
施例では約5分となり、約1/10となった。なお、第
1実施例では測定終了後、ワニス再塗布、乾燥を行う必
要があり、この作業時間を考慮すれば、一層第2実施例
の方が有利となる。
The vortex which is a non-contact type distance measuring device as in the second embodiment is different from the case where the distance is measured by the micrometer 15 which is a contact type distance measuring device as in the first embodiment. Since the distance was measured by the current displacement sensor 24, it could be measured quickly. In particular, the eddy current displacement sensor 24
Does not measure the thickness of the varnish even if there is a varnish on the inclined surface 56b of the ring spring 56, and measures the distance to the metal. The work of reapplying and drying the varnish is no longer required, and the working time is greatly reduced, and the measurement itself is greatly simplified. Therefore, the DC motor 50
Diagnosis and repair could be carried out on the line where the inspection work was performed as a line work. Specifically, in the first embodiment, it took about 50 minutes to complete the measurement, whereas in the second embodiment, it took about 5 minutes, which was about 1/10. In the first embodiment, it is necessary to reapply and dry the varnish after the measurement is completed. In view of this work time, the second embodiment is more advantageous.

【0048】更に、リングバネ56の内周位置Pinと外
周位置Pout のそれぞれに対向する位置に距離測定器で
ある渦電流変位センサ24、24を設けたため、第1実
施例のように距離測定器をスライドさせる必要がなく、
作業者による個人差(誤差)が小さくなり、測定精度が
向上した。具体的には第1実施例は精度1/100ミリ
であったのに対して、第2実施例は精度1/1000
となった。
Further, since the eddy current displacement sensors 24, 24, which are distance measuring devices, are provided at positions opposed to the inner peripheral position Pin and the outer peripheral position Pout of the ring spring 56, the distance measuring device is provided as in the first embodiment. No need to slide,
Individual differences (errors) between operators have been reduced, and measurement accuracy has been improved. Whereas in particular the first example was accuracy 1/100 mm second embodiment precision 1/1000 Mi
It became ri .

【0049】尚、本発明の実施の形態は、上記実施例に
何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属
する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
例えば、上記第1実施例の診断用治具10のマイクロメ
ータ15の代わりに渦電流変位センサ24を移動ブロッ
ク13上に取り付けてもよい。あるいは、上記第2実施
例の診断用治具20の渦電流変位センサ24の代わりに
マイクロメータ15を取り付けてもよい。
The embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various embodiments can be adopted as long as they fall within the technical scope of the present invention.
For example, an eddy current displacement sensor 24 may be mounted on the moving block 13 instead of the micrometer 15 of the diagnostic jig 10 of the first embodiment. Alternatively, a micrometer 15 may be attached instead of the eddy current displacement sensor 24 of the diagnostic jig 20 of the second embodiment.

【0050】また、上記第1実施例の診断用治具10の
レール12の数を3以上に増やし、それに応じて移動ブ
ロック13なども増設してもよいし、逆にレール12の
数を一つに減らしてもよい。同様に、上記第2実施例の
診断用治具20のアーム22の数を3以上に増やし、そ
れに応じてセンサ支持部23なども増設してもよいし、
逆にアーム22の数を一つに減らしてもよい。
Further, the number of rails 12 of the diagnostic jig 10 of the first embodiment may be increased to three or more, and the moving blocks 13 and the like may be increased accordingly. It may be reduced to one. Similarly, the number of the arms 22 of the diagnostic jig 20 of the second embodiment may be increased to three or more, and the sensor support 23 and the like may be increased accordingly.
Conversely, the number of arms 22 may be reduced to one.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1実施例の診断方法についての説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a diagnosis method according to a first embodiment.

【図2】 第1実施例の診断用治具の説明図であり、
(a)は正面図、(b)は平面図である。
FIG. 2 is an explanatory view of a diagnostic jig of the first embodiment;
(A) is a front view, (b) is a plan view.

【図3】 図9におけるA視図である。FIG. 3 is a diagram viewed from A in FIG. 9;

【図4】 第1実施例の診断用治具を直流電動機に取り
付けたときの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view when the diagnostic jig of the first embodiment is attached to a DC motor.

【図5】 第2実施例の診断方法についての説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a diagnosis method according to a second embodiment.

【図6】 図5の要部拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of a main part of FIG. 5;

【図7】 第2実施例の診断用治具の説明図であり、
(a)は正面図、(b)は底面図である。
FIG. 7 is an explanatory view of a diagnostic jig according to a second embodiment;
(A) is a front view, (b) is a bottom view.

【図8】 第2実施例の診断用治具を直流電動機に取り
付けたときの装置構成図である。
FIG. 8 is a device configuration diagram when the diagnostic jig of the second embodiment is attached to a DC motor.

【図9】 直流電動機の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a DC motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・診断用治具、11・・・筒体、12・・・レ
ール、13・・・移動ブロック、14・・・防壁ブロッ
ク、15・・・マイクロメータ、16・・・固定用金
具、20・・・診断用治具、21・・・筒体、21a・
・・蓋、22・・・アーム、23・・・センサ支持部、
24・・・渦電流変位センサ、26・・・変位計、27
・・・パソコン、50・・・直流電動機、51・・・回
転軸、52・・・固定クランパ、53・・・Vマイカ、
54・・・整流子、55・・・可動クランパ、56・・
・リングバネ、56b・・・傾斜面、57・・・バネ押
え、Pout ・・・外周位置、Pin・・・内周位置、S
1、S2・・・基準面、θ・・・傾斜角度、θstd ・・
・設定角度。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Diagnostic jig, 11 ... Cylinder, 12 ... Rail, 13 ... Movable block, 14 ... Wall block, 15 ... Micrometer, 16 ... Fixing bracket , 20 ... jig for diagnosis, 21 ... cylinder, 21a
..Lid, 22 ... arm, 23 ... sensor support part,
24: Eddy current displacement sensor, 26: Displacement meter, 27
... PC, 50 ... DC motor, 51 ... Rotary axis, 52 ... Fixed clamper, 53 ... V mica,
54 ... commutator, 55 ... movable clamper, 56 ...
・ Ring spring, 56b ・ ・ ・ Slope, 57 ・ ・ ・ Spring presser, Pout ・ ・ ・ Outer peripheral position, Pin ・ ・ ・ Inner peripheral position, S
1, S2: reference plane, θ: inclination angle, θstd
・ Set angle.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 保広 愛知県名古屋市中村区名駅一丁目1番4 号 東海旅客鉄道株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−99206(JP,A) 特開 昭52−125705(JP,A) 実開 昭50−96903(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02K 11/00 H02K 13/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Yasuhiro Tanaka 1-1-4 Meieki Station, Nakamura-ku, Nagoya City, Aichi Prefecture Tokai Passenger Railway Co., Ltd. (56) References JP-A-51-99206 (JP, A) JP-A-52-125705 (JP, A) JP-A 50-96903 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H02K 11/00 H02K 13/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 回転軸に固定され、この回転軸と共に回
転する固定クランパと、 前記回転軸の軸方向に移動可能に設けられ、前記固定ク
ランパと共に絶縁材を介した整流子を押圧・挟持可能な
可動クランパと、 前記可動クランパのうち前記整流子を押圧・挟持する側
とは反対側に当接したバネ鋼製のリングバネと、 前記リングバネの内周側を前記可動クランパに向かって
押圧するバネ押えと、を備えた直流電動機を診断する方
法であって、(1)前記リングバネのうち前記可動クラ
ンパに当接した側とは反対側の面が前記回転軸に対して
なす傾斜角度に関し、前記バネ押えによって所定の押圧
力で前記リングバネの内周側を押圧したときの前記傾斜
角度を予め設定角度として定め、(2)前記直流電動機
を実際に使用した後の前記傾斜角度を測定し、(3)前
記設定角度と前記測定した傾斜角度とを比較することに
より、フラッシュオーバーが起きるか否かを判断するこ
とを特徴とする直流電動機の診断方法。
1. A fixed clamper that is fixed to a rotating shaft and rotates with the rotating shaft, and is provided movably in the axial direction of the rotating shaft, and is capable of pressing and holding a commutator together with the fixed clamper via an insulating material. A movable clamper, a ring spring made of spring steel abutting on a side of the movable clamper opposite to a side that presses and clamps the commutator, and a spring that presses an inner peripheral side of the ring spring toward the movable clamper. (1) a method of diagnosing a DC motor having a presser, comprising: (1) regarding a tilt angle formed by a surface of the ring spring opposite to a side abutting on the movable clamper with respect to the rotation axis; The inclination angle when the inner peripheral side of the ring spring is pressed with a predetermined pressing force by a spring retainer is determined in advance as a set angle, and (2) the inclination angle after the DC motor is actually used is determined. And (3) determining whether or not flashover occurs by comparing the set angle with the measured inclination angle.
【請求項2】 前記リングバネのうち前記可動クランパ
と当接した側とは反対側の面に対向する基準面を設け、
前記リングバネの同一半径方向上における所定の内周位
置と所定の外周位置を定め、前記内周位置から基準面ま
での第1距離と、前記外周位置から基準面までの第2距
離を測定し、前記第1距離と前記第2距離との差を前記
傾斜角度として取り扱うことを特徴とする請求項1記載
の直流電動機の診断方法。
2. A reference surface opposing a surface of the ring spring opposite to a surface abutting on the movable clamper,
Determine a predetermined inner circumferential position and a predetermined outer circumferential position on the same radial direction of the ring spring, measure a first distance from the inner circumferential position to a reference surface, and a second distance from the outer circumferential position to a reference surface, The diagnostic method for a DC motor according to claim 1, wherein a difference between the first distance and the second distance is treated as the inclination angle.
【請求項3】 前記第1距離及び前記第2距離を測定す
る際、前記基準面に設置された渦電流変位センサを用い
ることを特徴とする請求項1又は2記載の直流電動機の
診断方法。
3. The method for diagnosing a DC motor according to claim 1, wherein an eddy current displacement sensor installed on the reference plane is used when measuring the first distance and the second distance.
【請求項4】 前記渦電流変位センサは、前記内周位置
と前記外周位置のそれぞれに対向する位置に設けられて
いることを特徴とする請求項3記載の直流電動機の診断
方法。
4. The method for diagnosing a DC motor according to claim 3, wherein the eddy current displacement sensor is provided at a position facing each of the inner peripheral position and the outer peripheral position.
【請求項5】 前記基準面は、前記回転軸となす角度が
前記設定角度に略一致することを特徴とする請求項3又
は4記載の直流電動機の診断方法。
5. The diagnostic method for a DC motor according to claim 3, wherein an angle between the reference plane and the rotation axis substantially matches the set angle.
【請求項6】 回転軸に固定され、この回転軸と共に回
転する固定クランパと、 前記回転軸の軸方向に移動可能に設けられ、前記固定ク
ランパと共に絶縁材を介した整流子を押圧・挟持可能な
可動クランパと、 前記可動クランパのうち前記整流子を押圧・挟持する側
とは反対側に当接したバネ鋼製のリングバネと、 前記リングバネの内周側を前記可動クランパに向かって
押圧するバネ押えと、を備えた直流電動機を診断するた
めの治具であって、 前記リングバネのうち前記可動クランパと当接した側と
は反対側の面に対向する基準面と、 前記基準面に設置され、前記リングバネの同一半径方向
上における所定の内周位置と所定の外周位置のそれぞれ
につき、前記基準面からの距離を測定する渦電流変位セ
ンサとを特徴とする直流電動機の診断用治具。
6. A fixed clamper that is fixed to a rotating shaft and rotates with the rotating shaft, and is provided so as to be movable in the axial direction of the rotating shaft, and can press and pinch a commutator together with the fixed clamper via an insulating material. A movable clamper, a ring spring made of spring steel abutting on a side of the movable clamper opposite to a side that presses and clamps the commutator, and a spring that presses an inner peripheral side of the ring spring toward the movable clamper. A jig for diagnosing the DC motor, comprising: a reference surface facing a surface of the ring spring opposite to a surface in contact with the movable clamper; and a jig installed on the reference surface. An eddy current displacement sensor for measuring a distance from the reference surface for each of a predetermined inner circumferential position and a predetermined outer circumferential position of the ring spring on the same radial direction, Use jig.
【請求項7】 前記渦電流変位センサは、前記内周位置
と前記外周位置のそれぞれに対向する位置に設けられて
いることを特徴とする請求項6記載の直流電動機の診断
用治具。
7. The diagnostic jig for a DC motor according to claim 6, wherein the eddy current displacement sensor is provided at a position facing each of the inner peripheral position and the outer peripheral position.
【請求項8】 前記基準面は、前記回転軸とのなす角度
が、予め定められた設定角度と略一致することを特徴と
する請求項6又は7記載の直流電動機の診断用治具。但
し、前記設定角度とは、前記リングバネのうち前記可動
クランパに当接した側とは反対側の面が前記回転軸に対
してなす傾斜角度であって、前記バネ押えによって所定
の押圧力で前記リングバネの内周側を押圧したときの角
度をいう。
8. The jig for diagnosing a DC motor according to claim 6, wherein an angle formed between the reference plane and the rotation axis substantially coincides with a predetermined set angle. However, the set angle is an angle of inclination of the surface of the ring spring on the side opposite to the side in contact with the movable clamper with respect to the rotation axis. The angle when the inner peripheral side of the ring spring is pressed.
【請求項9】 前記回転軸に所定長さだけ差し込まれた
状態で前記回転軸周りに摺動可能に支持される筒体を備
え、 前記基準面はこの筒体に一体的に設けられていることを
特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の直流電動機
診断用治具
9. A cylinder which is slidably supported around the rotation axis while being inserted into the rotation axis by a predetermined length, and wherein the reference surface is provided integrally with the cylinder. The diagnostic jig for a DC motor according to any one of claims 6 to 8, wherein:
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