JP6337768B2 - Motor device, high pressure source unit - Google Patents
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Description
本発明は、ブラシ付き電動モータのブラシの摩耗検出に関するものである。 The present invention relates to brush wear detection of an electric motor with a brush.
特許文献1〜4には、ブラシ付き電動モータのブラシの摩耗検出装置が記載されている。特許文献1に記載の摩耗検出装置においては、電動モータの移動量、電流積算値、温度等をそれぞれ摩耗量影響係数に換算して、摩耗量影響係数の総和が予め定められた設定値より大きくなった場合に、ブラシが、交換が必要な程度まで摩耗したと検出される。特許文献2に記載の摩耗検出装置においては、電流の周期的な変化の振幅が大きい場合は小さい場合よりブラシの摩耗がより進んだ状態であると検出される。摩耗によりブラシの表面が荒れ、ブラシと整流子との間にアークが発生し易くなるため、電流の振幅が大きくなるのである。特許文献3に記載の摩耗検出装置においては、始動電流と定常電流との差が小さい場合に大きい場合よりブラシの摩耗がより進んだ状態にあると検出される。ブラシの摩耗により、整流子との接触面積が小さくなり、抵抗が大きくなるため、始動電流が小さくなるのである。特許文献4に記載の摩耗検出装置においては、電動モータの作動状態に基づいてその時点におけるブラシの摩耗量が推定され、それら摩耗量の累積値が取得される。 Patent Documents 1 to 4 describe brush wear detection devices for brushed electric motors. In the wear detection device described in Patent Document 1, the movement amount of the electric motor, the current integrated value, the temperature, and the like are converted into wear amount influence coefficients, respectively, and the sum of the wear amount influence coefficients is larger than a predetermined set value. If so, it is detected that the brush is worn to the extent that it needs to be replaced. In the wear detection device described in Patent Document 2, when the amplitude of the periodic change in current is large, it is detected that the wear of the brush is more advanced than when the amplitude is small. The surface of the brush becomes rough due to wear, and an arc is easily generated between the brush and the commutator, so that the amplitude of the current increases. In the wear detection device described in Patent Document 3, when the difference between the starting current and the steady current is small, it is detected that the wear of the brush is more advanced than when the difference is large. Due to the wear of the brush, the contact area with the commutator is reduced and the resistance is increased, so that the starting current is reduced. In the wear detection device described in Patent Document 4, the brush wear amount at that time is estimated based on the operating state of the electric motor, and the cumulative value of the wear amount is acquired.
本発明の課題は、ブラシの摩耗の検出に適した電動モータを備えたモータ装置、高圧源ユニットを得ることである。 The subject of this invention is obtaining the motor apparatus provided with the electric motor suitable for detection of abrasion of a brush , and a high voltage source unit .
本願発明に係るモータ装置は、長手方向に固有抵抗値が変化するブラシを備えた電動モータと、その電動モータのブラシの摩耗を検出する摩耗検出装置とを含むものであり、本願発明に係る高圧源ユニットは、モータ装置、ポンプ、アキュムレータを含むものである。
ブラシの摩耗に伴って、そのブラシの整流子と接触する部分の固有抵抗値が変化し、電動モータの回転数、サージ電流等の電動モータの作動時の状態を表す物理量が変化する。そのため、電動モータの作動時の状態を表す物理量、または、その物理量の変化に基づけば、ブラシの摩耗の状態を取得することができる。
サージ電流は、電動モータのインダクタンスの変化に起因して流れる電流であり、パルス的に変化する電流である。
ブラシの摩耗の状態は、ブラシの摩耗量で表したり、摩耗の進行の程度で表したりすることができる。摩耗の進行の程度には、正常(摩耗がそれほど進行していない状態であり、ノーマルと称することができる。)、交換する必要がある(摩耗が進行した状態であり、エンドと称することができる。)、交換が必要な状態に近い (ニアエンドと称することができる。)等が該当する。また、ブラシの摩耗の状態は、電動モータによって駆動される作動装置(例えば、ポンプ等)の作動状態を表す物理量に基づいて取得することもできる。ポンプ等の作動状態は電動モータの作動状態に対応するからである。
このように、ブラシが、長手方向に固有抵抗値が変化するものとされるため、ブラシの摩耗の状態の検出に適した電動モータを得ることができる。また、その電動モータを備えたモータ装置において、ブラシの摩耗を良好に検出することができる。
Motor device according to the present invention, all SANYO comprising an electric motor having a brush that changes resistivity in the longitudinal direction, and a wear detector for detecting wear of the brush of the electric motor, according to the present invention The high-pressure source unit includes a motor device, a pump, and an accumulator.
As the brush wears, the specific resistance value of the portion in contact with the commutator of the brush changes, and the physical quantity representing the operating state of the electric motor, such as the rotational speed of the electric motor and surge current, changes. Therefore, the wear state of the brush can be acquired based on a physical quantity that represents the state of the electric motor during operation or a change in the physical quantity.
The surge current is a current that flows due to a change in inductance of the electric motor, and is a current that changes in a pulse manner.
The state of wear of the brush can be represented by the amount of wear of the brush or the degree of progress of wear. The degree of progress of wear is normal (the wear is not progressing so much and can be referred to as normal) and needs to be replaced (the wear is in progress and can be referred to as the end). ), Close to a state that requires replacement (can be referred to as near-end). Further, the state of wear of the brush can also be acquired based on a physical quantity representing the operating state of an operating device (for example, a pump or the like) driven by an electric motor. This is because the operating state of the pump or the like corresponds to the operating state of the electric motor.
Thus, since the specific resistance value of the brush changes in the longitudinal direction, an electric motor suitable for detecting the state of wear of the brush can be obtained. Moreover, in the motor device provided with the electric motor, the wear of the brush can be detected well.
以下、本願において特許請求が可能と認識されている発明、あるいは、発明の特徴点について説明する。 Hereinafter, the invention recognized as being capable of being claimed in the present application, or features of the invention will be described .
(1)長手方向に固有抵抗値が変化するブラシを含むことを特徴とする電動モータ。
ブラシの長手方向とは、摩耗の進行方向であり、整流子との接触面に直交する方向である。長手方向において、固有抵抗値は連続して変化するようにしても、段階的に変化するようにしてもよい。後者の場合において、2段階で変化するようにしても、3段階以上で変化するようにしてもよい。また、摩耗の進行に伴って固有抵抗値が大きくなるようにしても小さくなるようにしてもよいが、固有抵抗値が大きくなるようにして、過熱が防止されるようにすることが望ましい。回転数が小さくなっても、電動モータの作動を継続させることができるからである。
本発明によれば、ブラシの摩耗を適切に検出できる電動モータを得ることができる。
(2)長手方向に互いに異なる複数の構成材料等から成るブラシを含むことを特徴とする電動モータ。
構成材料とは、ブラシを構成する材料であり、1種類の材料から成るもの、2種類以上の材料から成るものが該当し、「互いに異なる複数の構成材料」には、種類が互いに異なる複数の構成材料、配合比が互いに異なる複数の構成材料、材料のバインダに対する比率が互いに異なる複数の構成材料等が該当する。
例えば、構成材料の各々における複数の材料の配合比やバインダに対する材料の比率を長手方向に沿って連続的または段階的に変化させれば、固有抵抗値を連続的または段階的に変化させることができる。
構成材料は、耐熱性、耐摩耗性が優れたものとすることが望ましく、特に、新品のブラシにおいて、整流子と接触する側の部分の構成材料を、耐熱性、耐摩耗性が優れたものとすることが望ましい。
(3)前記(1)項または(2)項に記載の前記電動モータの前記ブラシの摩耗の状態を検出する摩耗検出装置。
(4)当該摩耗検出装置が、前記電動モータの作動時の状態を表す物理量と、その物理量の変化との少なくとも一方に基づいて、前記ブラシの摩耗の状態を検出するものである(3)項に記載の摩耗検出装置。
(5)当該摩耗検出装置が、前記ブラシの摩耗量を検出する摩耗量検出部を含む(3)項または(4)項に記載の摩耗検出装置。
(6)前記(1)項または(2)項のいずれか1つに記載の前記電動モータと、前記(3)項ないし(5)項のいずれか1つに記載の前記摩耗検出装置とを備えたモータ装置。
摩耗検出装置は、電動モータを制御するモータ制御装置に含まれるものとすることができる。モータ制御装置により電動モータの作動状態が制御されるとともに、ブラシの摩耗の状態が検出される。
(7)前記(6)項に記載のモータ装置と、前記(1)項または(2)項に記載の電動モータによって作動させられるポンプと、そのポンプから吐出された流体を加圧した状態で蓄えるアキュムレータとを備えた高圧源ユニット。
例えば、アキュムレータに蓄えられる流体圧が予め定められた設定範囲内にあるように、電動モータが制御され、ポンプが作動させられる。ブラシの摩耗が進むと、電動モータの回転数が変化し、ポンプの作動時間が変化する。
(1) An electric motor including a brush whose specific resistance value changes in the longitudinal direction.
The longitudinal direction of the brush is the direction of progress of wear and is the direction orthogonal to the contact surface with the commutator. In the longitudinal direction, the specific resistance value may change continuously or may change stepwise. In the latter case, it may be changed in two steps or may be changed in three or more steps. The specific resistance value may be increased or decreased as wear progresses, but it is desirable to increase the specific resistance value to prevent overheating. This is because the operation of the electric motor can be continued even when the rotational speed is reduced.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric motor which can detect the abrasion of a brush appropriately can be obtained.
(2) An electric motor including a brush made of a plurality of constituent materials that are different from each other in the longitudinal direction.
The constituent material is a material that constitutes the brush, and includes one type of material, two types or more of materials, and “a plurality of different constituent materials” includes a plurality of different types of materials. This includes a constituent material, a plurality of constituent materials having different blending ratios, a plurality of constituent materials having different ratios of materials to binders, and the like.
For example, if the blending ratio of a plurality of materials in each of the constituent materials and the ratio of the material to the binder are changed continuously or stepwise along the longitudinal direction, the specific resistance value can be changed continuously or stepwise. it can.
It is desirable that the constituent materials have excellent heat resistance and wear resistance. In particular, in the case of a new brush, the constituent material on the side in contact with the commutator is excellent in heat resistance and wear resistance. Is desirable.
(3) A wear detecting device for detecting a state of wear of the brush of the electric motor according to (1) or (2).
(4) The wear detection device detects the state of wear of the brush based on at least one of a physical quantity representing a state of the electric motor during operation and a change in the physical quantity. The wear detection apparatus described in 1.
(5) The wear detection device according to (3) or (4), wherein the wear detection device includes a wear amount detection unit that detects a wear amount of the brush.
(6) The electric motor according to any one of (1) or (2), and the wear detection device according to any one of (3) to (5). A motor device provided.
The wear detection device can be included in a motor control device that controls the electric motor. The motor control device controls the operating state of the electric motor and detects the state of wear of the brush.
(7) In the state where the motor device described in the above item (6), the pump operated by the electric motor described in the above item (1) or (2), and the fluid discharged from the pump are pressurized High pressure source unit with accumulator for storage.
For example, the electric motor is controlled and the pump is operated so that the fluid pressure stored in the accumulator is within a predetermined setting range. As the wear of the brush advances, the number of rotations of the electric motor changes and the operating time of the pump changes.
以下、高圧源ユニットについて図面に基づいて詳細に説明する。高圧源ユニットは、高圧の流体を供給可能なものであり、流体圧作動装置に接続して設けられる。流体圧作動装置は、自動車の液圧ブレーキ装置の構成要素としたり、駆動伝達装置、サスペンション装置の構成要素としたりすることができる。
なお、高圧源ユニットに含まれるモータ装置の構成要素である電動モータはエンジンの始動用モータとして用いたり、自動車以外の工作機械に用いたりすること等もできる。
Hereinafter, the high-pressure source unit will be described in detail based on the drawings. The high-pressure source unit is capable of supplying a high-pressure fluid, and is connected to a fluid pressure actuator. The fluid pressure actuating device can be a component of a hydraulic brake device of an automobile or a component of a drive transmission device and a suspension device.
The electric motor, which is a component of the motor device included in the high-voltage source unit, can be used as an engine starting motor, a machine tool other than an automobile, or the like.
高圧源ユニットは、図1に示すように、モータ装置10、ポンプ12、アキュムレータ14等を含む。モータ装置10は、電動モータ16と、その電動モータ16を制御するコンピュータを主体とするモータECU18とを含む。ポンプ12は、電動モータ16の駆動力によって作動させられ、リザーバ20に蓄えられた流体としての作動液を汲み上げて吐出するものである。ポンプ12から吐出された作動液は加圧された状態でアキュムレータ14に蓄えられる。アキュムレータ14の液圧はアキュムレータ圧センサ22によって検出され、その検出値は、モータECU18に供給される。
As shown in FIG. 1, the high-pressure source unit includes a
電動モータ16は、図2に示すようにブラシ式の直流モータであり、ハウジング30、ハウジング30の内側に周方向に隔たって設けられた1対以上の磁石32、一対以上の磁石32の内周側に設けられたロータ34等を含む。ロータ34は、ハウジング30に回転可能に支持された回転軸36、回転軸36に設けられた複数のコイル38、複数のコイル38から軸方向Lに隔たって設けられた整流子40等を含む。整流子40は、周方向に隔てて軸方向Lに延びて設けられた複数の整流子片42、複数の整流子片42の間にそれぞれ設けられた絶縁体44等を含み、整流子片42の各々には複数のコイル38がそれぞれ接続される。本実施例において、回転軸36にポンプ12の回転駆動軸が連結される。
ハウジング30の内周側には、半径方向に延びるとともに、内周側が開口とされた1対以上のブラシハウジング48が設けられ、ブラシハウジング48の各々には、それぞれ、長手形状を成したブラシ50が半径方向に相対移動可能に嵌合される。ブラシ50(図2,3(a)には一対のブラシを示す)の各々は、内周側の端部が整流子40に接触し、外周側の端部にスプリング52の弾性力が作用する状態で設けられる。ブラシ50は、整流子40との摺接により摩耗し短くなるが、スプリング52の弾性力により内周側へ押し出され、整流子40との接触が保持される。
The
A pair of
一対以上のブラシ対の各々において、一方のブラシ50がピッグテール58を介して電源60の正極に接続され、他方のブラシ50がピッグテール59を介して負極に接続され、図3(b)に示すように、電動モータ16、電源60、電流モニタ62、スイッチ64等を含む回路66が形成される。電源60の電力は、ブラシ50、整流子40を経てコイル38に供給され、電動モータ16が回転させられる。電流モニタ62は回路66を流れる電流を検出する。
また、複数のブラシ50の各々は、図4(a)に示すように、整流子40と接触する内周側の部分が固有抵抗値X(1)の構成材料Y(1)で構成され、スプリング52の弾性力を受ける外周側の部分が固有抵抗値X(2)の構成材料Y(2)で構成される。本実施例においては、固有抵抗値X(2)は固有抵抗値X(1)より大きい。
構成材料Y(1)、Y(2)は、互いに異なる種類の材料を含むものとしたり、同じ種類の材料のバインダに対する比率が互いに異なるものとしたり、複数の種類の材料の配合比が互いに異なるものとしたりすること等ができる。例えば、構成材料Y(1)、Y(2)を、銅または黒鉛の粉末の樹脂等のバインダに対する比率が互いに異なるものとすることができる。
ブラシ50の各々において、構成材料Y(2)の部分の長手方向の長さがほぼaとされる。長さaは、例えば、ブラシ50の摩耗長さが(R−a)より大きくなり、交換する必要があるとされる値、あるいは、交換する必要があるとされる長さより多少長い値とすることができる。長さaは、エンド状態判定長さと称することができる。
In each of the pair of brushes, one
In addition, as shown in FIG. 4A, each of the plurality of
Constituent materials Y (1) and Y (2) contain different types of materials, have different ratios of the same type of material to the binder, or have different mixing ratios of multiple types of materials And so on. For example, the constituent materials Y (1) and Y (2) may have different ratios of copper or graphite powder to a binder such as a resin.
In each
ブラシ50の摩耗が進み、ブラシ50の長さがa以下になると、ブラシ50の整流子40と接触する部分の固有抵抗値がX(1)からX(2)に変化するが、それに起因して、サージ電流、モータ回転数、ポンプ12の作動時間等が変化する。以下、本明細書において、ブラシ50の長さがa以下になり、固有抵抗値X(2)の構成材料Y(2)が整流子40に接触する状態を、ブラシの50のエンド状態(交換する必要がある状態)と称する。
[1]サージ電流
図5には、ロータ36の回転に伴ってコイル38に流れる電流をシミュレートした結果を示す。実線が、固有抵抗値X(1)の構成材料Y(1)の部分が整流子40と接触する状態(以下、ノーマル状態と称する場合がある)において流れる電流を表し、破線が、エンド状態において流れる電流を表す。ロータ36の回転に伴って、ブラシ50の内周側の端部が整流子片42と接触したり、絶縁体44に対向したりするため、電流は周期的に変化する。また、コイル38のインピーダンスの変化に起因してパルス的な電流が流れるが、このパルス的に流れる電流をサージ電流という。そして、サージ電流は、図5の実線と破線とが示すように、ブラシ50の固有抵抗値が大きい場合に小さくなる。
したがって、図4(b)に示すように、(i)サージ電流がしきい電流値Isth以下になった場合と、(ii)サージ電流が変化しきい電流値ΔIs以上小さくなった場合との少なくとも一方の場合に、ブラシ50の整流子40と接触する部分の固有抵抗値がX(1)からX(2)へ変化し、ノーマル状態からエンド状態に変わったと判定することができる。また、サージ電流は、ピーク時の電流値としたり、振幅(例えば、ピーク時の電流と極小値との差)としたり、ピーク時の電流を含む設定時間内の電流の平均的な値としたりすること等ができる。
なお、図6に示すように、サージ電流に対応する電圧であるサージ電圧の変化に基づいてブラシ50の摩耗の状態を検出することも可能である。
また、図5,6において、実線が表す電流と破線が表す電流とで変化周期が異なるが、これは、整流子40における整流子片42の個数の違いに起因する。しかし、整流子片42の個数が異なり、変化周期が異なっても、固有抵抗値が大きい場合は小さい場合よりサージ電流、サージ電圧が小さくなる点については同じである。
As the wear of the
[1] Surge Current FIG. 5 shows the result of simulating the current flowing through the
Therefore, as shown in FIG. 4B, at least when (i) the surge current is less than or equal to the threshold current value Isth and (ii) the surge current is less than or equal to the change threshold current value ΔIs. In one case, it can be determined that the specific resistance value of the portion of the
In addition, as shown in FIG. 6, it is also possible to detect the state of wear of the
5 and 6, the change cycle differs between the current represented by the solid line and the current represented by the broken line. This is due to the difference in the number of
[2]電動モータ16の回転数
図4(c)に示すように、ブラシ50の整流子40と接触する部分の固有抵抗値が大きくなると、電動モータ16の回転数が小さくなる。そのため、(i)電動モータ16の回転数がしきい回転数Nmthより小さくなった場合と、(ii)電動モータ16の回転数が変化しきい回転数ΔNm以上小さくなった場合との少なくとも一方の場合に、ブラシ50がエンド状態になったと判定されるようにすることができる。電動モータ16の回転数は、例えば、電動モータ16の作動中の設定時間内の回転数の平均的な値等とすることができる。
[3]ポンプ12の作動時間
高圧源ユニットにおいて、アキュムレータ14に蓄えられる作動液の液圧が予め定められた設定範囲内にあるように、電動モータ16が作動させられ、ポンプ12が作動させられる。アキュムレータ圧センサ22によって検出されたアキュムレータ圧が設定範囲の下限値PLより低くなると、電動モータ16が始動させられ、ポンプ12の作動が開始され、アキュムレータ圧が設定範囲の上限値PH以上になると、電動モータ16が停止させられ、ポンプ12が停止させられる。このように、ポンプ12は、アキュムレータ圧が設定範囲の下限値PLより低い状態から設定範囲の上限値PH以上になるまで作動させられるのであり、この間の時間がポンプ12の1回の作動時間となる。上述のように、ブラシ50の整流子40と接触する部分の固有抵抗値が大きくなると、電動モータ16の回転数が小さくなるため、図4(d)に示すように、ポンプ12の1回の作動時間が長くなる。ポンプ12の1回の作動時間は、複数回作動させられた場合の作動時間の平均的な値とすることができる。
以上のことから、(i)ポンプ12の1回の作動時間がしきい時間Tpthより長くなった場合と、(ii)ポンプ12の1回の作動時間が変化しきい時間ΔTp以上長くなった場合との少なくとも一方の場合に、ブラシ50がエンド状態になったと判定されるようにすることができる。ポンプ12の1回の作動時間は電動モータ16の1回の作動時間に対応する。また、ポンプ12の1回の作動時間は、アキュムレータ圧が下限値PLより小さくなった時点から上限値PH以上になった時点までの時間とすることもできる。
[2] Number of revolutions of
[3] Operating time of
From the above, (i) when one operation time of the
モータECU18はコンピュータを主体とするものであり、図3(b)に示すように、実行部18c、記憶部18m、入出力部18i等を含む。モータECU18には、アキュムレータ圧センサ22、電流モニタ62が接続されるとともに、スイッチング素子64、報知装置70等が接続される。例えば、報知装置70はディスプレイ等とすることができる。記憶部18mには、図7のフローチャートで表されるブラシ摩耗状態検出プログラム等が記憶される。
The
本実施例においては、電動モータ16の作動時の状態を表す物理量、または、その物理量の変化に基づいてブラシの摩耗状態が検出されるのであり、上記ブラシ摩耗状態検出プログラムの実行により検出される。
ステップ1において、電動モータ16の作動時の状態を表す物理量としてのサージ電流、電動モータ16の回転数、ポンプ12の作動時間等が取得される。サージ電流は電流モニタ62の検出値に基づいて取得される。
ステップ2において、サージ電流、電動モータ16の回転数、ポンプ12の作動時間の値、または、これらの変化に基づいて、図4(b)、(c)、(d)に示すように、ブラシ50が摩耗して、長さa以下となり、エンド状態に達したか否かが判定される。サージ電流、電動モータ16の回転数、ポンプ12の作動時間のうちの1つ以上に基づいてエンド状態に達したか否かが判定されるのである。
そして、エンド状態に達したと判定された場合には、ステップ3において、そのことが報知装置70を介して報知される。また、エンド状態にないと判定された場合には報知されることはない。
In the present embodiment, the wear state of the brush is detected based on a physical quantity representing the state of the
In step 1, a surge current as a physical quantity representing a state at the time of operation of the
In step 2, as shown in FIGS. 4B, 4C, and 4D, based on the surge current, the rotation speed of the
If it is determined that the end state has been reached, this is notified through the notification device 70 in step 3. In addition, when it is determined that it is not in the end state, it is not notified.
このように、本実施例に係るモータ装置10に含まれる電動モータ16は、長手方向に固有抵抗値が異なる構成材料Y(1),Y(2)から構成されたブラシ50を含むものであり、ブラシ50の摩耗の状態を検出するのに適したものである。したがって、本実施例に係るモータ装置においては、ブラシ50の摩耗の状態を良好に検出することができる。
また、ブラシ50の摩耗の進行状態は一律でなく、例えば、ポンプ12の作動頻度が高くなると、ブラシ50の摩耗の進みが早くなる。また、温度が高い場合は低い場合より摩耗の進みが早くなる。一方、ブラシ50は電動モータ16のブラシハウジング48に収容されているため、ブラシ50の摩耗状態を点検するためには、電動モータ16を分解する必要があり、面倒である。それに対して、本実施例においては、ブラシ50の摩耗の状態が良好に検出され、エンド状態に達したことが報知されるため、電動モータ16を分解しなくても、ブラシ50がエンド状態に達したことを取得することができ、適切な時期に交換することができる。
また、ブラシ50において、固有抵抗値X(2)が固有抵抗値X(1)より大きくされる。仮に、固有抵抗値X(2)が固有抵抗値X(1)より小さくされた場合には、摩耗が進んだ場合に過大な電流が流れる等の問題が生じるが、固有抵抗値X(2)が固有抵抗値X(1)より大きくされたため、摩耗が進むことにより、回転数は小さくなるが、過大な電流が流れることを防止し得、電動モータ16を継続して作動させ得る。
本実施例においては、モータECU18のブラシ摩耗状態検出プログラムを記憶する部分、実行する部分、電流モニタ62等により摩耗検出装置が構成される。
As described above, the
Further, the progress of wear of the
In the
In the present embodiment, the wear detection device is constituted by a portion for storing the brush wear state detection program of the
なお、ブラシの構造は、上記実施例のそれに限定されない。
例えば、ブラシ100は、図8(a)に示すように、固有抵抗値Xが長手方向に対して連続的に変化し、構成材料が連続的に変化する構造を成したものとすることができる。ブラシ100は、例えば、固有抵抗値X(i)の構成材料Y(i)から固有抵抗値X(ii)の構成材料Y(ii)へ、銅粉やカーボン等のバインダに対する比率が連続的に変化する構造を成したものとしたり、複数の材料の配合比が連続的に変化する構造を成したものとしたりすることができる。これらの場合には、構成材料Y(1)と構成材料Y(2)との配合比が連続的に変化する構造を成したものであると考えたり、構成材料がY(1)からY(2)に変化する構造を成したものであると考えたりすることもできる。なお、図8(a)は、銅粉等の比率や、複数の材料の配合比の変化を概念的に示すものであり、2つの構成材料Y(i)、Y(ii)が傾斜した状態で設けられていることを示すものではない。
ブラシ100においては、摩耗に伴って、整流子40に接触する部分の固有抵抗値が連続的に変化する。そのため、図8(b)〜(d)に示すように、サージ電流、モータ回転数、ポンプ12の1回の作動時間が摩耗に伴って連続的に変化するが、例えば、エンド用しきい値よりノーマル状態における物理量に近い側にニアエンド用しきい値を設定することができ、ブラシ100がニアエンド状態(エンド状態に近い状態であり、設定値以上摩耗が進むと、エンド状態に達する状態である)に達したことを検出して、報知することができる。
例えば、図8(b)に示すように、サージ電流がニアエンド用しきい値Isthnより小さくなった場合に、ブラシ100がニアエンド状態に達し、エンド用しきい値Isthより小さくなった場合にエンド状態に達したと判定されるようにしたり、サージ電流がニアエンド用変化しきい値ΔIsn以上小さくなった場合に、ニアエンド状態に達し、エンド用変化しきい値ΔIs以上小さくなった場合にエンド状態に達したと判定されるようにしたりすること等ができる。モータ回転数、ポンプ12の作動時間についても同様である。
なお、摩耗量(ブラシ100の摩耗長さ、または、残り長さで表すことができる)が連続的に検出されて、報知されるようにすることができる。
The structure of the brush is not limited to that of the above embodiment.
For example, as shown in FIG. 8A, the
In the
For example, as shown in FIG. 8B, when the surge current is smaller than the near-end threshold value Isthn, the
It should be noted that the wear amount (which can be represented by the wear length of the
また、ブラシ120は、図9(a)に示す構造を成したものとすることもできる。ブラシ120は、固有抵抗値X(k){k=a,b,c・・・}が互いに異なる複数の構成材料Y(k) {k=a,b,c・・・}から構成されたものとすることができる。例えば、ブラシ120は、銅やカーボンのバインダに対する配合比が複数段階で変化する複数の構成材料を含むものとすることができる。ブラシ120において、図9(b)〜(d)に示すように、サージ電流、モータ回転数、ポンプ12の1回の作動時間が、それぞれ、複数段階で変化するため、ブラシ120の摩耗状態を段階的に取得することができる。
例えば、図9(b)に示すように、サージ電流がノーマル用しきい値Isthoより小さくなった場合にノーマル状態(標準状態)後半であると判定され、ニアエンド用しきい値Isthnより小さくなった場合にニアエンド状態であると判定され、エンド用しきい値Isthより小さくなった場合にエンド状態であると判定されるようにすることができる。電動モータ16の回転数、ポンプ12の作動時間についても同様である。また、サージ電流、電動モータ16の回転数、ポンプ12の作動時間の変化量に基づいて実施例1,2における場合と同様に、摩耗の状態を取得することができる。
Further, the
For example, as shown in FIG. 9B, when the surge current becomes smaller than the normal threshold value Istho, it is determined that the latter half is in the normal state (standard state) and becomes smaller than the near-end threshold value Isthn. In this case, it is determined that the state is in the near-end state, and when the state is smaller than the end threshold value Isth, it is determined that the state is in the end state. The same applies to the rotation speed of the
以上、本発明を複数の実施例に基づいて説明したが、上記実施例に限らず、当業者の知識に基づき、種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。 As described above, the present invention has been described based on a plurality of embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in variously modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art.
10:モータ装置 12:ポンプ 14:アキュムレータ 18:モータECU 34:ロータ 40:整流子 42:整流子片 50,100,120:ブラシ 52:スプリング 62:電流モニタ 64:スイッチング素子
10: Motor device 12: Pump 14: Accumulator 18: Motor ECU 34: Rotor 40: Commutator 42:
Claims (3)
前記電動モータによって作動させられるポンプと、
そのポンプから吐出された流体を加圧した状態で蓄えるアキュムレータと
を含む高圧源ユニットであって、
前記モータ装置が、前記アキュムレータに蓄えられる流体の圧力が予め定められた設定範囲の下限値より低くなると前記電動モータを始動させて、前記設定範囲の上限値以上になった場合に前記電動モータを停止させるモータ制御装置を含み、
前記摩耗検出装置が、前記アキュムレータに蓄えられる流体の圧力が前記下限値より低い状態から前記上限値以上になるまでの前記電動モータの1回の作動時間である前記ポンプの1回の作動時間に基づいて前記ブラシの摩耗の状態を検出するものである高圧源ユニット。 An electric motor having a brush that changes resistivity in a longitudinal direction, on the basis of the change in the state of the electric motor due to a change in resistivity of the portion in contact with the brush of the commutator of the electric motor, A motor device including a wear detection device for detecting a state of wear of the brush ;
A pump operated by the electric motor;
An accumulator for storing the fluid discharged from the pump in a pressurized state;
A high pressure source unit comprising:
The motor device starts the electric motor when the pressure of the fluid stored in the accumulator becomes lower than a lower limit value of a predetermined setting range, and the electric motor is turned on when the electric motor exceeds the upper limit value of the setting range. Including a motor control device to stop,
The wear detection device has a single operation time of the pump which is a single operation time of the electric motor from a state where the pressure of the fluid stored in the accumulator is lower than the lower limit value to the upper limit value or more. A high pressure source unit for detecting a state of wear of the brush based on the above.
前記摩耗検出装置が、前記ポンプの1回の作動時間がしきい時間より長くなった場合に、前記ブラシが、交換が必要な状態であるエンド状態になったと検出するものである請求項1に記載の高圧源ユニット。 2. The wear detection device detects that the brush has entered an end state that requires replacement when the operating time of the pump is longer than a threshold time. High pressure source unit as described.
前記摩耗検出装置が、前記電動モータのコイルにパルス的に発生させられる電圧であるサージ電圧に基づいて前記ブラシの摩耗の状態を検出するものであるモータ装置。 The motor device, wherein the wear detection device detects a state of wear of the brush based on a surge voltage that is a voltage generated in a pulse manner in the coil of the electric motor.
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