JPH10508739A - オルタネータのステータウェッジの締まり具合を量的に測る方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 オルタネータのステータウェッジの締まり具合を量的に測る方法であって、オルタネータの空隙が１０mm程度の小さい場合であっても、オルタネータのロータを取り外し或いは分解することなく実施可能であり、同方法によれば、ウェッジを保持している波形バネの圧縮百分率の量的測定を簡単で、効率的かつ信頼性のある方法で行うことが可能である。同方法では、一面にピストンが取り付けられる凹所が設けられた薄板状センサを使用し、このセンサをオルタネータの空隙に挿入し、上記ピストンがウェッジに対面するようにして、評価を行うステータウェッジの前方に位置せしめる。次いで流体をセンサ内に注入してピストンを、その背面をロータに当接させた状態で、ウェッジに接触させ、ウェッジに押しつける。波形バネに印加される力に比例する注入した流体の圧力は、圧力が加えられた状態のステータウェッジの変位と共に測定され、この測定された力と、変位量は、ウェッジの締まり具合を決定する為に使用される。かかるウェッジの変位量の測定は、ピストンに設けた弾性ブレード上に固定した歪ゲージを用い、シリンダ内のピストンの変位を測定することによって行われる。この方法を実施する装置についても開示している。

Description

【発明の詳細な説明】 オルタネータのステータウェッジの締まり具合を量的に測る方法および装置 発明の背景 ａ 発明の分野 本発明は、大規模オルタネータのステータウェッジの締まり具合いを量的に測 るする方法に関する。また、本発明はまた、この方法を実施する装置に関する。 以下の明細書の記載において、オルタネータ（「交流発電機」）という用語は 、垂直軸、水平軸いずれかを有する水力オルタネータ、ターボオルタネータのい ずれでもよい。 ｂ 従来技術 周知のように、オルタネータは、ロータとの間に所定幅の空隙を画定するステ ータからなる。実際は、ステータは、通常、空隙に開口する出口を有する円形の スロットが備えられている積層金属板からなる。各スロットでは、少なくとも一 つの、できれば二つのステータコイルが、ゴムベッドまたは波形バネからなる弾 性保持手段によって保持されている（波形バネは長さ方向または横方向に波打っ ている複合材料のストリップである）。弾性保持手段は、直接的またはパッキン 材料を介して間接的に一組の数センチの小さなステータウェッジに接合している 。一組のステータウェッジは、対応するスロットの出口でステータの金属板に、 この目的で備えられた一組の対称溝に摺動可能に保持されている。ダムのタービ ンによって電力を付与されるもののような大きなオルタネータでは、好ましくは 貴金属の複合材料でできている多数のウェッジが存在する。実際上、大規模オル タネータでは、ステータは、周辺に５００個ものスロットを有することがあり、 各スロットの長さは、数メータとなってい る。 水力発電所において用いられているオルタネータを使用する際の強制的な中断 の原因の一つは、振動によるステータコイル巻線の欠陥にあることが知られてい る。これらの振動の原因は、溝内のウェッジの不適当な装着、またはこれらウェ ッジをステータコイルの間に装着された弾性保持手段の使用の際、締まり具合い がいくらか緩んでしまうことによるのかもしれない。このような場合、実際、早 すぎる磨耗が生じ、短絡の大きな原因となる。それ故、ステータコイルが適当に ウェッジされているか定期的に検証するのが通常の手続きである。 オルタネータのステータウェッジの締まり具合いを測定、すなわちステータコ イルが適所にウェッジされていることを検出する現在用いられている方法は、各 ステータをハンマーで叩き、その背後に配置された弾性保持手段に生じた圧力に よって溝内にウェッジが適当に保持されているかどうかによって生じた音によっ て検出するものである。この方法は、簡単で、かつ効果的なものであるが、二つ の大きな欠点を有している。第一に、ロータを部分的にまたは完全に除去して、 作業者が所定の叩きを実行しなくてはならないことである。このようなことは、 一定の重要な場合のみ実行できることである。第二に、この方法は純粋に主観的 なものである。すなわち、生じた音によるウェッジの締まり具合いの決定は、作 業者の主観的な判断にまかせられているから、よく訓練された者でも誤りをおか すかもしれないのである。 これらの欠点をさけるために、ＥＬＩＮ−ＵＮＩＯＮＡ，Ｇ（オーストリア） によって、１０ｍｍより広い空隙に挿入できるマイクロハンマーによってロータ を除去しないでステータウェッジを叩く方法が提案されている。これによって生 じた音をマイクロホンで記録し、ヘッドホンを用いて作業者が、もしくはコンピ ュータ化された電子音分析システムによって分析できる。類似の方法は、ＷＥＳ ＴＩＮＧＨＯＵＳＥ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮに対して１９ ９０年１１月２０日に付与された米国特許第４９７０８９０号においても示唆さ れている。 １９８５年６月２０日に刊行された公開特許出願公報ＤＥ−Ａ−３４３８４６ ８号では、ロータを除去しないでオルタネータのステータウェッジの締まり具合 いを測定する別の方法を提案している。すなわち、この方法は、ウェッジを適所 に配置する弾性保持手段のステータウェッジの締まり具合いを空隙の幅より小さ い厚さを有するセンサで検証するものである。該センサは、水圧流体によって作 動されるピストンの端部に配置されたウェッジ形部材によって遠隔操作可能な可 動部材を含んでいる。使用に際しては、センサは空隙内に挿入され、持ち上げら れるウェッジの前に置き、センサの可動部材がウェッジに対面するようにする。 そしてピストンが作動され、注入流体の圧力Ｐは、同時にセンサの横方向変位を 起こすピストンの縦方向変位とともに測定され、その値Ｌが容易に計算可能であ る。こうして得られた変位Ｌの関数としての圧力Ｐを与える曲線によって、弾性 保持手段のステータウェッジの締まり具合いを測定することが可能となる。 この方法は、非常に効果的ではあるが、製造者によっては２０ｍｍより大きい 幅の空隙においてのみ利用可能である。さらに、この方法は、センサおよびその 可動手段を各ウェッジの前に正確に位置決めするする手段を備えていないように 思われるので、大規模オルタネータに適用しにくい。 同様の方法は、ＷＥＳＴＩＮＧＨＯＵＳＥ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＲＰＯＲ ＡＴＩＯＮに１９９１年５月７日に付与された米国特許第５０１２６８４号にお いても提案されている。この特許においては、ウェッジを保持するゴムベッドま たは波形バネの弾性を付加された圧力の関数としてその変位を測定することによ って測定するように特別に設計されたセンサを用いてオルタネータのステータウ ェッジの締まり具合いを測る方法が開示されている。この方法では、ステータコ イルが配置されているステータの円形スロット二組の溝、一つはステータウェッ ジ用溝、もう一つはセンサが挿入される溝を備えていなければならない。このよ うな構造は、オルタネータが上記の型式のものでない場合は無駄になる。 ＷＥＳＴＩＮＧＨＯＵＳＥ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮはま た、ステータウェッジを保持する波形バネの曲がりを測定するオルタネータの空 隙に挿入可能な別の種類のセンサを提案している。１９９１年６月４日に刊行さ れた米国特許第５０２０２３４号の主題をなすセンサは、構造的な見地からは非 常に複雑なものである。さらに、余分の溝が必要ないとしても、ウェッジは穿孔 を備えていなければならない。というのは、波形バネの曲がりを、ミニテレビジ ョンカメラを用いて、選択された穿孔と整列させる必要があるロッドと接触させ て測定するようにセンサが工夫されているからである。 発明の目的及び概要 本発明の第一の目的は、オルタネータのステータウェッジの締まり具合を量的 に測る方法を提供することにあり、該方法は公知の方法の上述した制限を有しな いという主要な利点を有する。 本発明の第二の目的は、この方法を実施する装置を提供することにある。より 詳細には、本発明の第一の目的は、オルタネータのステータウェッジの締まり具 合を測る方法を提供することにあり、該方法は、この目的のため特に案出された 非常に簡単で、薄く、かつ効率的な新規なセンサを使用することにより以下の利 点を有する。 それは、非常に簡単な構造上の手段を利用する。 それは、オルタネータのロータを取り外し、又は分解することなく実施化可能 である。 それは、いかなる種類のオルタネータにおいても、たとえ後者の空隙が１０ｍ ｍ程度の狭い幅しかなくても実施可能である。 それは、弾性保持手段の等価圧縮百分率を簡単で、効率的な、再現性のある、 かつ信頼できる仕方で量的に測ることを可能とする。 それは、自動化可能である。 上述したすべての方法がそうであるように、本発明による方法はオルタネータ のステータウェッジの締まり具合を量的に測るために使用されるものであり、該 オルタネータは、共同して所定幅の空隙を画定するロータとステータとを含み、 該ステータには、空隙と開放連通する出口を有する半径方向のスロットを設け、 該各出口内にはゴム台又は波形バネ等の弾性保持手段により少なくとも１個のス テータコイルが保持され、該保持手段は、ステータの各スロットの出口に対称に 設けられた一組の溝に摺動自在に挿入されたウェッジに当接する。 ドイツ公開特許出願公報ＤＥ−Ａ−３４３８４６８号に記載された方法におけ るように、本発明による方法は以下の工程を含む形式のものである： （ａ） 空隙内に、加圧流体によりこの空隙を横切る方向に変位可能な移動要 素を備えたセンサを挿入し、 （ｂ） センサをその締まり具合を測るべきステータウェッジの前に、このセ ンサの移動要素がウェッジと対面するように位置決めし、 （ｃ） 流体を加圧して、センサの移動要素を変位させ、この要素をセンサが ロータに押しつけられている間ウェッジに接触させ、押圧させ、 （ｄ） このように加えられた圧力、それはステータウェッジの後ろの弾性保 持手段に加えられる圧力に比例するものであるが、を測定し、 （ｅ） 圧力が加えられるときのステータの変位を測定し、かつ （ｆ） このように測定された力及び変位量を用いてステータウェッジの締ま り具合を決定する。しかしながら、本発明による方法 は、上述の公知の方法と以下の点において異なる： （ｇ） 使用するセンサは、空隙の幅より若干小さい厚みを有する薄板状の本 体を有し、該本体は、その一面に前記移動要素として作用するピストンがその中 に設けられるシリンダとして作用する凹所を備え、該ピストンは加圧流体をシリ ンダ内に射出することにより遠隔作動可能であり、かつ、 （ｈ） ウェッジの変位量の測定は、シリンダ内のピストンの変位量を少なく とも１個、好ましくは２個の弾性ブレードにより行うことができ、各弾性ブレー ドは、センサの該一面に固定された第１端部と、ピストンと共に変位すべくこれ に取り付けられた第２端部と、少なくとも１個、好ましくは２個又は４個の歪ゲ ージを取り付けた中央部を有し、該歪ゲージはピストンの変位量、従ってステー タウェッジが押圧されたときの該ウェッジの変位量に比例する信号を発生する。 実際的な見地からは、ステータウェッジの締まり具合の測定は、二つの異なる 仕方、すなわち、 １） 一定の圧力を加え、それにより得られた変位量を測定するか、又は ２） ステータウェッジの一定の変位量を設定し、該変位量を得るために必要 な力を測定する、という仕方で実行可能な第一の方法によって行うことができる 。 測定をする前に、テストすべき種類の弾性保持手段の変位量の関数として加え るべき力を実験室において、異なる初期の圧縮量毎に測定してセンサの適当な校 正を行うことは特に有益である。初期の圧縮量の関数として、一定の力”Ｆ”に よって生じる変位量、又は、一定の変位量”Ｄ”を得るために必要な力を表す校 正曲線がこのようにして描かれる。本願明細書で用いる”初期の圧縮量”の語は 、弾性保持手段をインストールした時の該手段の実際の圧縮量対該手段に可能な 最大の圧縮量の比を、百分率として表すものである。従 って、弾性保持手段がバネの場合、この初期の圧縮量は、百分率として表した、 バネをインストールした直後の、一定の長さ単位で表した該バネの実際のストロ ーク対該バネが完全に圧縮されたときの全ストロークの比である。テスト中の各 ウェッジの圧縮（又は締まり具合）の量は、その後ウェッジに加えられる一定の 力”Ｆ”により生じる変位量の測定、又はウェッジを一定の長さ”Ｄ”だけ変位 させるのに必要な力の測定から、校正曲線を用いて直接導き出すことができる。 ステータウェッジの締まり具合の測定は、また、変位量の関数としての力を表 す曲線の原点の縦座標を測る第２の方法によっても行うことができる。上記は、 弾性保持手段によってステータウェッジに加えられる実際の力に対応するもので ある。その場合、初期の縦座標は、曲線をコンピュータ処理することによって得 られる。 もし必要であれば、それぞれ新品及び使用後の弾性保持手段の変位量の関数と しての力を表す曲線を比較分析して、評価すべき弾性保持手段の測定時における 物理的状態の表示を得るようにしてもよい。 上述したところから明かなように、本発明を実施するために用いられるセンサ には、小型のピストン及び一組の弾性ブレードが設けられる。このセンサの構造 により該センサは１０ｍｍ程度の薄さとすることができ、これによりほとんどの 現存するオルタネータの空隙に使用可能となる。該力の測定は流体圧力センサを 用いて行われ、変位量の測定は弾性ブレードを用いて行われ、該弾性ブレードに はそれらの曲げ、すなわちピストンの変位量を直接測定する歪ゲージが設けられ る。このセンサを組み込んだ装置は、制御装置、モジュール、データ取得モジュ ール、分析モジュール及びビデオスクリーンを包含するコンソールによって完結 する。 ある自動位置決めシステムが設けられ、それにより一つのウェッジから他のウ ェッジに、そして一つの溝から他の溝へ、そのセンサ を自動的に動かし位置決めできる。カメラが更に設けられ、そのカメラを手動で 使用して、そのセンサの位置決めを促進し、換気口とステータのコアの表面との 目視検査ができ、また、必要に応じてそのセンサのピストン、ウェッジ、ブレー ドの検証ができる。 前述のように、この発明の第二の目的は、前述の方法を遂行するための特定の 装置を提供することである。以下にこの装置を特に詳細に記述する。 この発明とその多くの優位性とは、以下のこの好適実施例と、これに限定はし ないが、添付図面を参照することにより、明らかになる。 図面の簡単な説明 図１は、この発明による、ステータウェッジの締まり具合を測るための装置の 、一部切断側面図であり、その装置は使用状態にあり、センサが、圧縮百分率を 決定するステータウェッジの正面に、オルタネータの空隙に挿入されており； 図２は図１の線II−IIに添った断面図であり； 図３は図１のその装置の正面図であり； 図４ａは図１から３に示す装置のセンサの正面図であり； 図４ｂは図４ａの線IV−IVに添ったそのセンサの断面図であり； 図５はその装置の制御回路のブロック図であり； 図６はそのセンサにより加えられる力を、いろいろな圧縮レベルにおいて計測 された変位の関数として表示したグラフであり； 図７はいろいろな圧縮レベルにおける、一定な力により発生する変位を示した 図であり； 図８はいろいろな圧縮レベルにおいて、同じ所定の変位を得るために必要な力 を示したグラフである。 発明の実施例の説明 以下に説明するように、この発明によるその方法及びその装置は、 オルタネータのステータウェッジの締まり具合を、定量的に測るために使用され ることを目的とし、ローター１とステータ３とを有し、それらの間には一定幅の 空隙５がある（図１と２参照）。ステータ３は径方向の複数のスロット７を有し 、それらのスロットは、空隙５に開口した出口を有し、それらのスロット内には 、一つまたは二つのステータコイル９が、弾力性のある保持手段により支持され ている。その保持手段はゴム類性の頭部、または複合材からなる波形バネからな り、それらは長手方向にそして横方向に波形になっている。添付図面と以下の記 載において、図示された弾力性のある保持手段は、長さ方向に波形バネ１１を有 し、そのバネは台形断面のステータウェッジ１３に当接し、そのウェッジは各ス ロット７の出口で、ステータ内に、対称に設けられた一連の溝１５に滑入される 。しかし、この発明では、その図示された極めて特別な種類の波形バネに限定さ れるものではないことは明らかである。 この実施例では、波形バネ１１は長円板の波形複合材からなり、直接的に、ま たは包装材１７と複数の支え材１９とを介して、隣接するステータコイル９と、 複合材製のステータウェッジ１３とに、当接している。 図１と３により明確に図示しているように、この発明によるその装置は、空隙 ５に挿入できる寸法のセンサ２１を有する。このセンサの構造はこの発明の基本 的な要素であり、次に詳しく説明する、 その装置はまた、締まり具合の確認が必要な各ステータウェッジ１３の正面に そのセンサを位置づける複数の手段を有している。これらの手段は、好ましくは 、各径方向スロット７に添ってセンサ２１を動かすために設けられた第一の機械 システムと、そのセンサを一つのスロットから次の一つまたは複数のスロットに 移動するために設けられた第二の機械システムとを有する。 図示されているように、これらの二つの機械システムのうちの第一のものは、 チェーン２３を有し、そのチェーンはリンク２４を有 して、そのリンクはある軸に対してだけ枢動する。このチェーン２３はドラム２ ５の回りに巻き付き、その自由端はその空隙に巻き出しが可能であって、センサ ２１が付けられている。そのドラムは手動で、またはモータ２７により電動で駆 動され、そのモータは適切な制御システムに連結し得る。そのセンサは各径方向 スロット７に添って自動的に移動され、そのセンサ２１はそのスロットの溝１５ に滑入された各ステータウェッジ１３の正面に順次位置決めされる。 前述の二つの機械システムの第二ものは、第一のシステムが搭載されるキャリ ッジ２９と、運搬スクリュー類の手段３１とを有する。その手段は電動モータ３ ３で駆動され得て、そのキャリッジを移送する。そのモータ３３もまた制御シス テム２８につながり得て、その機器を一つのスロットから隣の一つまたは数個の スロットに自動的に確実に移動できる。これらの機械的装置は、簡明であり小さ い室に収容できる。ケース３５に搭載され、キッドのように運搬でき、磁石で簡 単にオールタネータに、ステータウェッジの締まり具合が検証されるその空隙の 丁度上に、設置できる。可能であれば、そのケースはオールタネーターのロータ ーに搭載されるのが好適であり、それとともに回転でき、検査されるステータの 全周囲に添って動くことができる。 図２と４とをより詳しく説明すると、この発明によるセンサ２１は金属薄板か らなる本体３７を有し、その厚さｈは一定で、そのセンサをその空隙に挿入でき るように選択される。その厚さｈは好ましくは１０ｍｍ以下である。 その薄い本体３７は、チェーンの最末リンク２４の端部に付けられている。そ れは好ましくは、円筒状の凹所４１が形成された面３９を有して、ピストン４３ が可動するよう設けられたピストンシリンダとして機能する。そのピストンはそ の凹所４１と同径の頭部４５と、円筒のナックル（丁番）４９上に設けられた傾 斜可能なチップ４８を設けた、またはそれがない、短い同軸のロッド４７とを有 する（図２参照）。この傾斜可能なチップ４８は、それ自体とステータウェッジ １３の表面とを調整して、圧力により片持力がこのウェッジにかかるのを防ぐ。 ネジ５１によって凹部４１の周囲に固定される保持リンク５０によって、ピス トン４３が凹部４１に保持される。 ピストン４３は、このピストンの頭部４５の背後に存在する本体の凹部４１に おいて、圧力を付加した状態で、流体、好適には空気を注入するための手段によ り遠隔操作によって移動可能である。この注入手段には、（図示しない）圧縮空 気源と、チェーン内を通過する空気供給管５３と、前記センサの本体に形成され 凹部４１に開口する通路５５が含まれる。この注入手段を設けた目的は、実質的 に、注入された液体によって圧力を付加し、センサ２１が後者に挿入されたとき にピストン４３を空隙５を横切る方向に移動させるためであり、センサがロータ １に復帰する間に、対向するステータウェッジ１３に対してピストンが圧力を付 加することができるようにするためである。前記液体の注入が停止した場合にす ぐにピストン４３をシリンダに復帰させるため、複数の小型の板バね５６で構成 される復帰手段が設けられる。 ピストン４３がステータウェッジ１３に押しつけられた際の圧力を測定するた めに、図示しない公知の手段が備えられる。付加された圧力が、ステータウェッ ジ１３の背後の波形バネ１１に付加された力に比例することは容易に理解できる 。 圧力が付加されている際に、同時に、ステータウェッジ１３の変位を測定する ため、さらに別の手段が備えられる。この手段によつて、実際、シリンダ４１内 のピストン４３の変位が測定される。この目的のため、上記手段は、センサの本 体３７の表面３９にネジによって固定された第１端部と、後者と共に移動できる ようにピストン４３の頭部４５に接触する第２端部と、中央部を有する少なくと も１つの弾性ブレード５７、好適には、それぞれが上記構成を有す る２つの弾性ブレード５７で構成される。上記中央部の少なくとも一つには、導 線６１によって電気的に（図示しない）測定手段に結合された少なくとも１つ、 好適には２つまたは４つの歪ゲージ５９が固定される。ピストンが移動したとき には、ピストン復帰手段としても機能する弾性ブレード５７が曲がり、歪ゲージ ５９の導線の抵抗を変化させる。そして、圧力が付加された際に、歪ゲージ５９ は、ピストン４３、すなわちステータウェッジ１３の変位に比例する信号を発す る。 センサの位置決めを手動によって行う場合に特に有用な本発明の好適例によれ ば、作業者が各ステータウェッジを配置し、これに対するセンサ２１の位置決め を可能にするため、視覚化システムを設けることもできる。マイクロカメラまた は内視鏡検査において使用されるファイバースコープによって上記システムを構 成することも可能である。後者の場合、視覚化システムの光ファイバー６２は眼 鏡として機能する端部を有し、この端部は、本体３７に上記目的で備えられる凹 部６３において、ピストン４３を横切る方向にセンサ２１に取り付けられる（図 ４参照）。眼鏡として機能する光ファイバ６２の端部は、公知のように、遠隔操 作可能であり、凹部６３に組み込まれる４５度の傾斜を有する鏡６５に対向する 。導線６１及び鏡６５を使用して、その締まり具合を測ることのできるステータ ウェッジの位置決めを促進するため、前記視覚化システムに加えて照明手段６７ をセンサの本体３７に設けるとさらに有利になる。 実際には、備え付け後、前記装置は次の手順で使用される。 （ａ）センサ２１を空隙５に挿入する。 （ｂ）ピストン４３がこのステータウェッジに対面するように、その締まり具合 を測ることが必要なステータウェッジ１３の正面にセンサを位置決めする。 （ｃ）圧搾空気または他の流体によって、一定または可変の圧力を付加し、セン サのピストン４３を移動させ、このピストン４３をま ず最初にステータウェッジ１３に接触させた後、センサがロータ１に戻る間にス テータウェッジ１３に押圧する。 （ｄ）加えられた圧力を測定する。この圧力は、ステータウェッジによって波形 バネ１１（またはゴムベッド）に印加された力に比例する。 （ｅ）圧力が加えられている間に、同時に、ステータウェッジの変位を弾性ブレ ード５７に固定された歪ゲージ５９によって測定する。 （ｆ）圧力が加えられている間、上述し、さらに以下に詳述するいずれかの手段 によって測定された前記力及び変位によってバネの緊張度が決定される。 この最後の決定は、電子式調整システム及び組込ビデオスクリーンを有する、 または組込ビデオスクリーンを有しないコンピュータ処理システム６９によって 行うことも可能である。 工程（ｂ）乃至（ｄ）を行う前に、後者を空隙５のロータ１及びステータ３の 剛性表面の間に位置決めし、使用される動作圧力の関数としてピストンの変位を 測定することによって、センサ２１の前調整を行うことも好ましい。工程（ｆ） において、ステータウェッジ１３に圧力が加えられたときの変位量から測定され た同変位量を差し引く。 上記前調整の実施を避けるため、より重要なものとして、空隙の幅の変化を考 慮するため、この目的のために本体３７に備えられた凹部に固定された弾性ブレ ード７３の自由端に設けられ、センサの適当な導線７５によって結合された歪ゲ ージ７４を有する一連のシュー７１を装置にさらに組み入れることも可能である 。これらのシュー７１は、ステータ３のコアの表面に対面し、接触し、摺動する ように、測定がなされるスロットの両側面上に位置決めされる。空隙の幅にわず かでも変化があると、弾性ブレード７３が撓み、その撓み量は、これらのブレー ドの中央部に備えられた歪ゲージ７４によって測定される。そして、この測定値 は、ピストンの変位量から 差し引かれて、ステータウェッジ及び波形バネの実際の変位量が得られる。 実際には、工程（ｆ）における決定は３種類の要領で行うことができる。 適正に調整を行った後、実験室において、種々の初期圧縮レベルの下で試験さ れた弾性保持手段の変位の関数としての力量を与える参照曲線を描くことが可能 である。これによって、初期圧縮レベルの関数としての力Ｆによって生ずる変位 量を示す調整曲線を追跡することができる（図６参照）。この調整曲線を使用す ることによって、圧縮レベル、すなわち試験中のステータウェッジの締まり具合 を、ステータウェッジに加えられる、予じめ与えられた力Ｆによって生ずる変位 の測定値から直接引算することができる。以上のことが図７に示されている。す なわち、この方法によると、一定の力が加えられ、その結果生ずる変位が測定さ れる。 一定の変位長さを設定し、この変位を生じさせるための力を測定することによ り、ステータウェッジの締まり具合を測ることも可能である（図８参照）。 さらに、セクタコイル上のパネによって加えられる実際の力に対応する、変位 の関数としての力を示す曲線の原点の縦座標を測ることにより、ステータウェッ ジの締まり具合を測ることも可能である。この場合、それ自体要求される圧力レ ベルに対応する縦座標に対応する閾値を設定し、付加された力の測定値がこの閾 値に達しているか否かを判断することができる。この原点の縦座標は、前記曲線 をコンピュータ処理することによって得ることができる。 上述の如く、全ての装置は、自動化することが可能である。 明細書本文中で述べた装置は、単なる例示に過ぎないものであり、本願の請求 の範囲に限定された発明の技術的範囲を逸脱することなく、同装置を改変し得る ことは勿論である。本発明にかかる装置は、例えば、センサの厚みを増し、より 広い空隙の場合にも使用可能な ように（第１図参照）、ピストンの反対側の面上に設けたセンサ本体に固着する ことが出来る、少なくとも一つのスペーサ板７７を含むことが可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年６月６日 【補正内容】 請求の範囲 １．所定幅の空隙を画定するロータ及びステータを備え、該ステータは、空隙に 通じる出口を有する半径方向のスロットが設けられ、該スロットの各々には、ス テータ内の各スロットの出口部分の、対称な一組の溝内に摺動可能に挿入される ステータウェッジに当接する弾性保持手段によって保持された、少なくとも一つ のステータコイルが設けられたオルタネータのステータウェッジの締まり具合を 量的に測る方法であって、該方法は、次の工程： （a）流体が及ぼす圧力の影響によって、上記空隙を横切る方向に変位可能 な可動素子が設けられたセンサを上記空隙に挿入する工程と； （b）上記可動素子がステータウェッジに対面するようにして、ステータウ ェッジの締り具合を測り得るよう、ステータウェッジの前面にセンサを位置させ る工程と； （c）上記センサの背面をロータに当てながら、センサの可動素子を変位し て、該素子を上記ステータウェッジに最初に当接せしめ、次いで、押しつけるよ うに上記流体に圧力を加える工程と； （d）ステータウェッジの背後の弾性保持手段に加わる力に比例する上記印 加圧力を測定する工程と； （e）上記圧力が加えられたステータウェッジの変位を測定する工程と； （f）上記測定された力と変位とからステータウェッジの締まり具合を決定 する工程とを含み、 （g）使用されるセンサは、上記空隙幅より僅かに小さい厚みを持つ薄板形 状の本体を有し、該薄板は、その一面に上記可動素子として働くピストンが設け られるシリンダとして作用する凹所を備え、上記ピストンは、上記加圧流体を上 記シリンダ内に注入することによって遠隔作動されるものであり、また、 （h）上記ウェッジの変位の測定は、装置本体に強固の固着された第１の末 端と、上記ピストンと共に変位せしめられるように上記ピストン上に設けられた 第２末端と、及び、上記ピストンの変位、すなわち、上記ステータウェッジが変 位した時の変位に比例する信号を与える少なくとも一つの歪みゲージが取付けら れた中央部分とを持つ、少なくとも一つの弾性ブレードによって、上記シリンダ 内のピストンの変位を測定することによって得られることを特徴とする、オルタ ネータのステータウェッジの締まり具合を量的に測る方法。 ２．上記工程（b）乃至（f）が実施される前に、上記センサが、ロータ及びステ ータの固定表面間の空隙内に位置せしめられ、作動圧力に対応するピストンの変 位値が測定され、工程（ｆ）において、この測定された変位値が、ステータウェ ッジに圧力が加えられた時の同ウェッジの変位の測定値から引算されることを特 徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ３．上記工程（b）実施された時、空隙幅の変動が、一端がセンサ本体に固定さ れ、他方の自由端には、ステータの固定表面上に接触し、かつ、摺動するシュー が設けられた弾性ブレード上に設けられた少なくとも一つの歪ゲージによって測 定され、上記工程（f）において、この測定された変動が、ステータウェッジに 圧力が加えられた時のステータウェッジの変位の実際の変位値を得るために、変 位測定値から引き算されることを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ４．上記工程（b）が、上記センサを、各半径方向のスロットに沿って変位させ るようした機械的手段によって行われることを特徴とする請求の範囲１に記載の 方法。 ５．上記機械的手段が、センサを各半径方向のスロットに沿って自動的に変位さ せるよう制御され、該センサが、該半径方向のスロットに形成された溝に摺動挿 入されるよう、各相続くステータウェッジの前方に位置せしめられるようにした ことを特徴とする請求の範 囲４に記載の方法。 ６．上記機械的手段が、センサを一つの選ばれたスロットから少なくとも一つの 他の隣接するスロットに移動させるように構成されたことを特徴とする請求の範 囲５に記載の方法。 ７．上記機械的手段が、手動で制御され、作業者をして、各ステータウェッジを 配設せしめ、かつ、センサを該ステータウェッジに対応して位置せしめ得る光フ ァイバー可視系を備えることを特徴とする請求の範囲４に記載の方法。 ８．上記使用される流体が圧搾空気であることを特徴とする請求の範囲１に記載 の方法。 ９．上記工程（f）が、工程（c）中に一定圧力を加え、得られた変位を測定して 、弾性保持手段の圧縮百分率を決めることから成ることを特徴とする請求の範囲 １に記載の方法。 １０．上記工程（f）が、所定の変位を設定し、同変位を得るために必要な圧力 を測定することによって、弾性保持手段の圧縮百分率を決めることから成ること を特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 １１．上記工程（f）が、変位の関数として力を与える曲線の縦座標に対応する 閾値設定し、該縦座標は要求される相当圧縮百分率に対応するものであり、かつ 、加えられた力の測定値がこの閾値に達したか否かを確認することによって、弾 性保持手段の圧縮百分率を決めることから成ることを特徴とする請求の範囲１に 記載の方法。 １２．所定の幅の空隙を画定するロータとステータを含み、上記ステータには、 該空隙と開通する開口をもつ放射状スロットを設け、その各々には、各スロット の出口でステータ内に設けた１組の対称溝の中に摺動可能に挿入されたステータ ウェッジと当接する弾性保持手段を介して、少なくとも１個のステータコイルが 保持されている、オルタネータのステータウェッジの締まり具合を量的に測るた めの装置であって、該装置は、 （a）上記空隙内に挿入可能なサイズのセンサであり、流体の及ぼす 圧力効果により該空隙を横切る方向に変位可能な可動エレメントを備えたセンサ と、 （b）締り具合を測ることが要求される場合に、ステータウェッジの正面に上記 センサを位置決めして、該センサの可動エレメントを該ステータウェッジと対面 せしめる手段と、 （c）センサがロータに対し後退させられる間に上記センサの可動エレメントを 変位させステータウェッジに押し付けるため流体により圧力を加えるための手段 と、 （d）ステータウェッジに該可動エレメントを押し付ける時にかけられる圧力で あって、ステータウェッジの後方で上記弾性保持手段にかけられる圧力に比例す る圧力を測定する手段と、 （e）該圧力がかかっている間ステータウェッジの変位を測定する手段と、 （f）上記のように測定した圧力と変位によりステータウェッジの締り具合を測 る手段とを具備し、 （g）上記センサが上記空隙の幅より若干厚みの小さい薄板状の本体を有し、該 本体の１面に、可動エレメントの役をするピストンを中に取り付けたシリンダの 役をする凹部を設け、該ピストンは該シリンダ内への加圧流体の噴射によって遠 隔操作され、 （h）上記ステータウェッジの変位測定手段が、上記シリンダ内のピストンの変 位を測定する手段を含み、該ピストン変位測定手段が、センサの本体に固着した 第１端部と、ピストンと共に変位するようにピストンに取り付けた第２端部と、 ステータウェッジが変位する時ピストンの変位、従ってステータウェッジの変位 に相応する信号を発する少なくとも１個の歪ゲージを取り付けた中央部とを有す る少なくとも１枚の弾性ブレードからなることを特徴とする、上記オルタネータ のステータウェッジの締まり具合を量的に測る装置。 １３．上記手段（b）が、各放射状スロットに沿ってセンサを変位させる第１機 械システムを含むことを特徴とする請求の範囲１２に記 載の装置。 １４．上記第１機械システムが、各放射状スロットに沿ってセンサを自動的に変 位させる制御装置により制御されるモータにより駆動されることにより、センサ が該放射状スロットの溝内に摺動可能に挿入された次の各ステータウェッジの正 面に位置することが出来ることを特徴とする請求の範囲１３に記載の装置。 １５．上記第１機械システムが、上記モータにより操作されるドラムに巻かれた チェーンを含み、該チェーンの自由端が空隙内に解けて侵入可能でこれにセンサ が取付けられることを特徴とする請求の範囲１４に記載の装置。 １６．上記手段（b）がさらに、所定のスロットから少なくとも一つの他の隣接 スロットにセンサを変位させる第２機械システムを含むことを特徴とする請求の 範囲１３、１４または１５に記載の装置。 １７．上記第２機械システムが、前記第１機械システムを載せるキャリッジ並び に該キャリッジを移動させる手段を含むことを特徴とする請求の範囲１６に記載 の装置。 １８．第１機械システムが手動で制御され、作業員が各ステータウェッジを位置 決めしそれに対しセンサを位置決めすることが出来るファイバー視覚化システム を、センサに備えたことを特徴とする請求の範囲１３に記載の装置。 １９．上記第１機械システムが、モータにより駆動されるドラムに巻かれたチェ ーンを含み、該チェーンの自由端が空隙内に解けて侵入可能でこれにセンサが取 付けられることを特徴とする請求の範囲１８に記載の装置。 ２０．上記視覚化システムが、眼鏡の役をする端部を有する光ファイパーを含む ことを特徴とする請求の範囲１８または１９に記載の装置。 ２１．眼鏡の役をする上記光ファイバーの先端が、センサの本体に形成した凹部 内のピストンに直角に伸長して該凹部に内設された鏡 と対面し、上記光ファイバーで算定されるべきステータウェッジの締り具合を容 易に視覚化できるように、照明手段がセンサの高さに設けてあることを特徴とす る請求の範囲２０に記載の装置。 ２２．装置がさらに、センサ本体の前記ピストンを取り付けた面の反対側に取付 け可能な少なくとも一つのスペース板を含み、これによりセンサの厚みが増して 幅広の空隙内でセンサの使用が可能になることを特徴とする請求の範囲１２から １５、１７から１９及び２１のいずれかに記載の装置。 ２３．上記手段（f）が、電子空調システムとコンピュータ処理システムを含む ことを特徴とする請求の範囲１２から１５、１７から１９及び２１のいずれかに 記載の装置。 ２４．上記噴射流体が圧搾空気であり、装置が携帯可能キットの形状であること を特徴とする請求の範囲２３に記載の装置。２５．センサの本体に固定された一方の端と、ステータの固定表面に接触しかつ その上を摺動するシューが設けられた他方の自由端とを有する少なくとも一つの 弾性歪ゲージブレードをさらに備え、該歪ゲージでセンサが置かれている位置の 空隙幅の変動を測定し、ステータウェッジに圧力が印加された時のステータウェ ッジの実際の変位を決定しうるようにしたことを特徴とする請求の範囲１２から １５、１７から１９、２１及び２４のいずれかに記載の装置。 ２６．センサ本体に固定された二つの弾性歪ゲージブレードを備え、該ブレード のシューが、内部に測定すべきステータウェッジが取付けられたスロットの両側 面上に延びていることを特徴とする請求の範囲２５に記載の装置 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロンド、パスカル カナダ国 エッチ２ダブリュ ２エム４、 ケベック、モントリオール、サンデニス 3943 (72)発明者 ヴェロノー、レオン カナダ国 ジェー４ピー ２ピー４、ケベ ック、サンランベール 605 ピヌ (72)発明者 モニェノー、パトリック カナダ国 エッチ２ヴィ ３エス８、ケベ ック、ウトゥルモン、ドゥレペ 17、アパ ルトマン ７ 【要約の続き】 変位を測定することによって行われる。この方法を実施 する装置についても開示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．所定幅の空隙を画定するロータ及びステータを備え、該ステータは、空隙に 通じる出口を有する半径方向のスロットが設けられ、該スロットの各々には、ス テータ内の各スロットの出口部分の、対称な一組の溝内に摺動可能に挿入される ステータウェッジに当接する弾性保持手段によって保持された、少なくとも一つ のステータコイルが設けられたオルタネータのステータウェッジの締まり具合を 量的に測る方法であって、該方法は、次の工程： （a）流体が及ぼす圧力の影響によって、上記空隙を横切る方向に変位可能 な可動素子が設けられたセンサを上記空隙に挿入する工程と； （b）上記可動素子がステータウェッジに対面するようにして、ステータウ ェッジの締り具合を測り得るよう、ステータウェッジの前面にセンサを位置させ る工程と； （c）上記センサの背面をロータに当てながら、センサの可動素子を変位し て、該素子を上記ステータウェッジに最初に当接せしめ、次いで、押しつけるよ うに上記流体に圧力を加える工程と； （d）ステータウェッジの背後の弾性保持手段に加わる力に比例する上記印 加圧力を測定する工程と； （e）上記圧力が加えられたステータウェッジの変位を測定する工程と； （f）上記測定された力と変位とからステータウェッジの締まり具合を決定 する工程とを含み、 （g）使用されるセンサは、上記空隙幅より僅かに小さい厚みを持つ薄板形 状の本体を有し、該薄板は、その一面に上記可動素子として働くピストンが設け られるシリンダとして作用する凹所を備え、上記ピストンは、上記加圧流体を上 記シリンダ内に注入することによって遠隔作動されるものであり、また、 （h）上記ウェッジの変位の測定は、装置本体に強固の固着された第１の末 端と、上記ピストンと共に変位せしめられるように上記ピストン上に設けられた 第２末端と、及び、上記ピストンの変位、すなわち、上記ステータウェッジが変 位した時の変位に比例する信号を与える少なくとも一つの歪みゲイジが取付けら れた中央部分とを持つ、少なくとも一つの弾性フレードによって、上記シリンダ 内のピストンの変位を測定することによって得られることを特徴とする、オルタ ネータのステータウェッジの締まり具合を量的に測る方法。 ２．上記工程（b）乃至（f）が実施される前に、上記センサが、ロータ及びステ ータの固定表面間の空隙内に位置せしめられ、作動圧力に対応するピストンの変 位値が測定され、工程（ｆ）において、この測定された変位値が、ステータウェ ッジに圧力が加えられた時の同ウェッジの変位の測定値から引算されることを特 徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ３．上記工程（b）実施された時、空隙幅の変動が、一端がセンサ本体に固定さ れ、他方の自由端には、ステータの固定表面上に接触し、かつ、摺動するシュー が設けられた弾性ブレード上に設けられた少なくとも一つの歪ケージによって測 定され、上記工程（f）において、この測定された変動が、ステータウェッジに 圧力が加えられた時のステータウェッジの変位の実際の変位値を得るために、変 位測定値から引き算されることを特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 ４．上記工程（b）が、上記センサを、各半径方向のスロットに沿って変位させ るようした機械的手段によって行われることを特徴とする請求の範囲１に記載の 方法。 ５．上記機械的手段が、センサを各半径方向のスロットに沿って自動的に変位さ せるよう制御され、該センサが、該半径方向のスロットに形成された溝に摺動挿 入されるよう、各相続くステータウェッジの前方に位置せしめられるようにした ことを特徴とする請求の範 囲４に記載の方法。 ６．上記機械的手段が、センサを一つの選ばれたスロットから少なくとも一つの 他の隣接するスロットに移動させるように構成されたことを特徴とする請求の範 囲５に記載の方法。 ７．上記機械的手段が、手動で制御され、作業者をして、各ステータウェッジを 配設せしめ、かつ、センサを該ステータウェッジに対応して位置せしめ得る光フ ァイバー可視系を備えることを特徴とする請求の範囲４に記載の方法。 ８．上記使用される流体が圧搾空気であることを特徴とする請求の範囲１に記載 の方法。 ９．上記工程（f）が、工程（c）中に一定圧力を加え、得られた変位を測定して 、弾性保持手段の圧縮百分率を決めることから成ることを特徴とする請求の範囲 １に記載の方法。 １０．上記工程（f）が、所定の変位を設定し、同変位を得るために必要な圧力 を測定することによって、弾性保持手段の圧縮百分率を決めることから成ること を特徴とする請求の範囲１に記載の方法。 １１．上記工程（f）が、変位の関数として力を与える曲線の縦座標に対応する 閾値設定し、該縦座標は要求される相当圧縮百分率に対応するものであり、かつ 、加えられた力の測定値がこの閾値に達したか否かを確認することによって、弾 性保持手段の圧縮百分率を決めることから成ることを特徴とする請求の範囲１に 記載の方法。 １２．所定の幅の空隙を画定するロータとステータを含み、上記ステータには、 該空隙と開通する開口をもつ放射状スロットを設け、その各々には、各スロット の出口でステータ内に設けた１組の対称溝の中に摺動可能に挿入されたステータ ウェッジと当接する弾性保持手段を介して、少なくとも１個のステータコイルが 保持されている、オルタネータのステータウェッジの締まり具合を量的に測るた めの装置であって、該装置は、 （a）上記空隙内に挿入可能なサイズのセンサであり、流体の及ぼす 圧力効果により該空隙を横切る方向に変位可能な可動エレメントを備えたセンサ と、 （b）締り具合を測ることが要求される場合に、ステータウェッジの正面に上記 センサを位置決めして、該センサの可動エレメントを該ステータウェッジと対面 せしめる手段と、 （c）センサがロータに対し後退させられる間に上記センサの可動エレメントを 変位させステータウェッジに押し付けるため流体により圧力を加えるための手段 と、 （d）ステータウェッジに該可動エレメントを押し付ける時にかけられる圧力で あって、ステータウェッジの後方で上記弾性保持手段にかけられる圧力に比例す る圧力を測定する手段と、 （e）該圧力がかかっている間ステータウェッジの変位を測定する手段と、 （f）上記のように測定した圧力と変位によりステータウェッジの締り具合を測 る手段とを具備し、 （g）上記センサが上記空隙の幅より若干厚みの小さい薄板状の本体を有し、該 本体の１面に、可動エレメントの役をするピストンを中に取り付けたシリンダの 役をする凹部を設け、該ピストンは該シリンダ内への加圧流体の噴射によつて遠 隔操作され、 （h）上記ステータウェッジの変位測定手段が、上記シリンダ内のピストンの変 位を測定する手段を含み、該ピストン変位測定手段が、センサの本体に固着した 第１端部と、ピストンと共に変位するようにピストンに取り付けた第２端部と、 ステータウェッジが変位する時ピストンの変位、従ってステータウェッジの変位 に相応する信号を発する少なくとも１個の歪ケージを取り付けた中央部とを有す る少なくとも１枚の弾性ブレードからなることを特徴とする、上記オルタネータ のステータウェッジの締まり具合を量的に測る装置。 １３．上記手段（b）が、各放射状スロットに沿ってセンサを変位させる第１機 械システムを含むことを特徴とする請求の範囲１２に記 載の装置。 １４．上記第１機械システムが、各放射状スロットに沿ってセンサを自動的に変 位させる制御装置により制御されるモータにより駆動されることにより、センサ が該放射状スロットの溝内に摺動可能に挿入された次の各ステータウェッジの正 面に位置することが出来ることを特徴とする請求の範囲１３に記載の装置。 １５．上記第１機械システムが、上記モータにより操作されるドラムに巻かれた チェーンを含み、該チェーンの自由端が空隙内に解けて侵入可能でこれにセンサ が取付けられることを特徴とする請求の範囲１４に記載の装置。 １６．上記手段（b）がさらに、所定のスロットから少なくとも一つの他の隣接 スロットにセンサを変位させる第２機械システムを含むことを特徴とする請求の 範囲１３、１４または１５に記載の装置。 １７．上記第２機械システムが、前記第１機械システムを載せるキャリッジ並び に該キャリッジを移動させる手段を含むことを特徴とする請求の範囲１６に記載 の装置。 １８．第１機械システムが手動で制御され、作業員が各ステータウェッジを位置 決めしそれに対しセンサを位置決めすることが出来るファイバー視覚化システム を、センサに備えたことを特徴とする請求の範囲１３に記載の装置。 １９．上記第１機械システムが、モータにより駆動されるドラムに巻かれたチェ ーンを含み、該チェーンの自由端が空隙内に解けて侵入可能でこれにセンサが取 付けられることを特徴とする請求の範囲１８に記載の装置。 ２０．上記視覚化システムが、眼鏡の役をする端部を有する光ファイバーを含む ことを特徴とする請求の範囲１８または１９に記載の装置。 ２１．眼鏡の役をする上記光ファイバーの先端が、センサの本体に形成した凹部 内のピストンに直角に伸長して該凹部に内設された鏡 と対面し、上記光ファイバーで算定されるべきステータウェッジの締り具合を容 易に視覚化できるように、照明手段がセンサの高さに設けてあることを特徴とす る請求の範囲２０に記載の装置。 ２２．装置がさらに、センサ本体の前記ピストンを取り付けた面の反対側に取付 け可能な少なくとも一つのスペース板を含み、これによりセンサの厚みが増して 幅広の空隙内でセンサの使用が可能になることを特徴とする請求の範囲１２から １５、１７から１９及び２１のいずれかに記載の装置。 ２３．上記手段（f）が、電子空調システムとコンピュータ処理システムを含む ことを特徴とする請求の範囲１２から１５、１７から１９及び２１のいずれかに 記載の装置。 ２４．上記噴射流体が圧搾空気であり、装置が携帯可能キットの形状であること を特徴とする請求の範囲２３に記載の装置。