JPH06109565A

JPH06109565A - モータのコギングトルク測定装置及び測定方法

Info

Publication number: JPH06109565A
Application number: JP4283670A
Authority: JP
Inventors: Akira Moriya; 章森谷
Original assignee: Canon Inc; Canon Precision Inc
Current assignee: Canon Inc; Canon Precision Inc
Priority date: 1992-09-29
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】カップリングロスが小さく、構成上測定誤差
の少ないコギングトルク測定装置及び方法を得る。【構成】モータのロータを保持して回転させてロータ
とステータの相対位置を検出する。ステータの或る位置
におけるロータに作用するトルクを検出する。相対位置
θとトルクＴからＴ−θ特性を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータのコギングトル
ク測定装置及び測定方法に関し、特に、モータのロータ
とステータの任意の相対位置においてコギングトルクの
向きと大きさをモータの全周にわたって測定する装置及
び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】モータのコギングトルクを測定する従来
の装置の代表的な３つの例を以下に説明する。

【０００３】図１１は従来例のうちの最初の測定装置の
例を説明するための側面図である。図１１において、被
測定モータ１のロータの軸２にトルクゲージ２１が取付
けられている。測定は、被測定モータ１のロータの軸２
に対して高い同軸度を保ちながらトルクゲージ２１を回
転させて、コギングトルクの最大値を読み取ることによ
って行う。

【０００４】図１１で示す測定装置の問題点としては、
第１に、トルクゲージを回転させた角度θ₁と実際に被
測定モータのロータの軸２が回転した角度θ₂が一致せ
ず、被測定モータのロータとステータの相対位置θとコ
ギングトルクＴとの関係を示すＴ−θ特性が得られない
ことである。第２に、トルクゲージ２１を回転する際、
被測定モータ１のロータの軸２に対して高い同軸度を保
ちながら回転させることが難しく、同軸度が保てない
と、ロータの軸２に大きな側圧がかかり、軸と軸受との
間に大きな摩擦力（カップリングロス）が発生し、正確
な値が得られないことである。第３に、この測定装置で
は、コギングトルクの力の向きが反転する状態を測定す
ることができない。

【０００５】図１２は、従来例の第２の測定装置を示す
ものであり、図１３は、従来例の第２の測定装置による
測定結果を示すグラフである。図１２において、被測定
モータ１のロータの軸２には、回転角が読み取れるよう
になっている既知のプーリ２２が取付けられている。コ
ギングトルクの測定は、このプーリ２２におもり２３を
かけることによって行う。この測定装置では、被測定モ
ータの軸と軸受との間の静止摩擦トルクの影響が大き
く、おもり２３の重量を増やして釣り合った位置を測定
した場合と、おもりの重量を減らして測定した場合とで
は測定結果が異なる。図１３に示した釣り合った位置と
荷重（おもりの重量）との関係を示すグラフは、被測定
モータのＴ−θ特性とは言いがたい。

【０００６】図１４〜図１８は、従来の測定装置のうち
の第３の例を示す。図１４は特にその測定装置の全体の
構成を示す。図１４において、被測定モータ１のロータ
の軸２はカップリング２４で市販のトルクメータ２６に
接続されており、このトルクメータ２６はエンコーダ３
０が接続された駆動モータ２９にカップリング２８で接
続されている。

【０００７】図１５はトルクメータ２６の内部構造を示
す側面図である。図１５において、トルクメータ２６の
負荷側軸２５と駆動側軸２７との間はトルク伝達軸３１
で連結されている。トルクはトルク伝達軸３１のねじれ
角から求めるのであるが、それは負荷側軸２５に設けた
歯車３２ａと駆動側軸２７に設けた歯車３２ｂの位置を
それぞれセンサ３３ａ、３３ｂで検出し、その位相差か
ら求められる。

【０００８】次に、図１４の測定装置を用いて、被測定
モータのロータとステータの相対位置θとコギングトル
クＴとの関係を示すＴ−θ特性を求める手順を説明す
る。

【０００９】最初に、例えばパソコンのようなコンピュ
ータ１０の指令により駆動モータ２９を起動する。駆動
モータ２９の駆動力がカップリング２８、トルクメータ
２６、カップリング２４を通して被測定モータ１のロー
タの軸２に伝達され、この軸２はゆっくり回転する。回
転中、ロータとステータの相対位置はエンコーダ３０に
より検出され、コンピュータ１０に位置情報として送
る。また、回転中、予め設定した位置ごとにコンピュー
タ１０がセンサ３３ａ、３３ｂの出力信号を取り込み、
コギングトルクを算出する。以上のようにして、被測定
モータ１のロータ軸２を回転させながら３６０°（全
周）におけるコギングトルクＴの測定を行う。

【００１０】図１４に示す測定装置では、被測定モータ
１のロータの軸２とトルクメータ２６の負荷側軸２５と
のカップリングロスが測定に大きな影響を与える。この
様子を図１６〜図２１を用いて説明する。

【００１１】図１６は、被測定モータ１のロータの軸２
とトルクメータ２６の負荷側軸２５との同軸度が保たれ
ていない状態を示す。図１７は、被測定モータ１が傾い
て取付けられた状態を示す。図１６、図１７のいずれの
場合も被測定モータ１のロータの軸２に大きな側圧や摩
擦力がかかり、正確な測定ができない。

【００１２】図１８は、被測定モータ１のロータの軸２
を強く押したり引いたりした状態でトルクメータ２６の
負荷側軸２５に取付けた状態を示す。この場合は、常に
大きな摩擦力を受けやはり正確な測定ができない。な
お、図１６〜図１８以外のカプリングロスとしては測定
器側または被測定モータの軸の曲がりが挙げられる。厳
密にいえば、すべての軸には曲がりがあるので、測定器
側と被測定モータとが一致する回転中心線は存在せず、
そこを無理に回そうとするので、測定器または被測定モ
ータの軸に側圧がかかることになる。

【００１３】図１９は理想的なＴ−θ特性を示す図であ
る。ところが、図１６〜図１８に示す状態の場合に測定
すると、図２０、図２１に示すＴ−θ特性図となる。図
２０は大きなうねり上にコギングトルクの結果が乗った
Ｔ−θ特性図の１例である。このような特性図は、主
に、図１６、図１７に示す状態の場合に生じ易い。図２
３は不規則なノイズが乗ったＴ−θ特性図の１例を示
す。このような特性図は、図１６〜図１８のいずれの場
合でも発生する。

【００１４】図１６〜図１８以外にも種々の要因のカッ
プリングロスの影響で常に大きな摩擦力の上に乗ったＴ
−θ特性図になったり、図２１に示すような不規則なノ
イズが乗ったＴ−θ特性図に図２０に示すような大きな
うねりが乗ったＴ−θ特性図が組み合わさたＴ−θ特性
図になったりする。

【００１５】なお、従来の測定装置では、いずれも被測
定モータを固定して測定を行うことである。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の測定装置（又は測定方法）では、Ｔ−θ特性が得
られなかったり、たとえＴ−θ特性が得られても、厳密
に同軸度を保ちながら測定しなけらば、カップリングロ
スによる影響が大きく、測定精度が出ないという問題が
あった。

【００１７】したがって、本発明の目的は、カップリン
グロスの影響を少なくし、簡単な構成で測定し易く、か
つ測定精度が高いＴ−θ特性を得ることができるコギン
グトルクの測定装置及び方法を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の測定装置は、以下の手段を有するもので
ある。即ち、被測定モータのステータに回転軸中心から
の距離や半径が既知のアーム又はプーリを取付け、回転
力であるトルクを直線の力に変換する力変換手段と、前
記アーム又はプーリにすべらないようにひもを取付け力
を荷重センサに伝えるための力伝達手段と、ひもから伝
達された力を荷重センサで電気信号に変換する力検出手
段と、被測定モータのロータを保持するロータ保持手段
と、ロータ保持手段を回転させる回転手段と、回転手段
による被測定モータのロータ回転中、ステータとロータ
の相対位置を検出するエンコーダに代表される相対位置
検出手段と、を有する。

【００１９】また、本発明の測定方法は、以下の測定工
程を有するものである。即ち、被測定モータのロータを
保持し保持したロータを回転させて、ロータに対するス
テータの相対位置を検出し、被測定モータのステータに
取付けたアーム又はプーリにより、ロータとステータの
相対位置により発生するコギングトルクＴを回転軸から
の距離や半径ｒと力Ｆに変換し、ひもで等しい力で引き
合っている状態の２つの荷重センサに上記の力を伝達さ
せ、２つの荷重センサが検出した力の差分から演算処理
にて、トルクの向きと大きさを算出し、ロータとステー
タとの任意の相対位置に於けるコギングトルクを測定
し、前記の測定を行いながらロータを回転させ、被測定
モータのロータとステータとの任意の相対位置でのコギ
ングトルクの測定や指定した角度範囲に於ける被測定モ
ータのコギングトルクを見るＴ−θ特性測定、被測定モ
ータの３６０°全周のコギングトルクを見るＴ−θ特性
測定する工程を有する。

【００２０】

【実施例】次に、図面を参照して本発明の好ましい実施
例について説明する。なお、具体的な実施例に入る前
に、本発明の測定装置の構成上の特徴を要約して以下に
列挙する。

【００２１】（１）被測定モータのコギングトルクＴ
を、ロータ回転軸中心から距離、即ち半径が既知ｒのア
ームまたはプーリにかかる力Ｆに変換し、その力Ｆをア
ームまたはプーリにすべらないように取付けたひもで２
つの荷重センサに伝えるという構成をとっている。

【００２２】（２）２つの荷重センサには予め等しい
力の張力Ｆａ、Ｆｂをかけておき、これを動作の基準
（バイアス点）にしている。

【００２３】（３）力Ｆの向きと大きさは、以下に示
すように、２つの荷重センサにかかる力Ｆａ₁、Ｆｂ₁
の差分から求める。力の向き：Ｆａ₁−Ｆｂ₁の符号（＋又は−）で判別す
る。力の大きさ：Ｆａ₁−Ｆｂ₁の絶対値で求める。

【００２４】（４）前記（３）で求めた力Ｆからコギ
ングトルクＴは以下の式で求める。Ｔ＝Ｆ・ｒ・・・・・（１）

【００２５】（５）従来の測定装置で生じるカップリ
ングロスの影響を小さくする。具体的に説明すると、（ａ）位置ずれ（図５〜図７に示す）やその他の外乱
による力が２つの荷重センサに同時にかかり相殺され
る。（ｂ）位置ずれ（図５、図６に示す）に対して測定値
の誤差が三角関数の余弦（コサイン）に比例して生じる
ので、比較的大きな位置ずれがあっても誤差の影響が小
さい。（ｃ）従来の測定装置では、わずかな同軸度の狂いで
も金属同士の押し合いとなり、大きなカップリングロス
が発生していたが、本発明ではひもで取付けているの
で、自由度があり、位置ずれに対してもカップリングロ
スが少ない。

【００２６】（６）コギングトルクを被測定モータの
ステータに取付けたアーム又はプーリで検出する方法で
ある（ステータからトルクを検出する方法は従来なかっ
た）。ステータには、位置出しのための部位と取付ける
ためのねじ穴や穴や凸起部や取付けと位置出しの役目を
兼ね持つねじ穴や穴や凸起部等が設けてあるので、前記
アームやプーリの位置出しと取付けを行うには好都合で
ある。

【００２７】（７）被測定モータのロータの軸を保持
するため、測定装置との高い同軸精度が容易に得られ
る。

【００２８】（８）被測定モータの３６０°全周のコ
ギングトルクを見るＴ−θ特性測定では被測定モータの
ロータの軸を回転させるため、高い同軸精度を保って測
定することができ、回転時の軸振れを押えられる。

【００２９】以下、図１〜図１０を参照して本発明の実
施例を説明する。

【００３０】図１は本発明のコギングトルク測定装置の
全体の構成を示す斜視図である。被測定モータ１のステ
ータにはプーリ３が取付けられている。また、被測定モ
ータ１のロータの軸２は、チャッキング装置ロータ（保
持手段）４によってガタ無く緊密に保持される。このチ
ャッキング装置４には、エンコーダ（相対位置検出手
段）５が取付けられており、被測定モータのロータとス
テータとの相対位置を検出するようになっている。な
お、検出された位置信号はコンピュータ１０に送られ
る。

【００３１】なお、図１に示す実施例の測定装置では、
被測定モータ１を軸下の姿勢（垂直向き）で、ロータ回
転軸を中心として被測定モータのロータを回転させ、測
定を行うようになっている。この姿勢は、被測定モータ
のステータのアンバランス等による重力の影響を小さく
できるので好ましいが、本発明は、この姿勢に限定され
るものではなく、必要に応じて軸上や軸横の姿勢で測定
を行うこともできるものである。

【００３２】また、図１において、被測定モータのロー
タを回転させる駆動装置（回転手段）の１例としてベル
ト駆動装置６を示す。このような駆動装置としては、被
測定モータに衝撃や振動が加わらないこと、回転ムラが
少ないこと、バックラッシュのないことなどが望まれ
る。また、駆動方法としては、チャッキング装置の外か
ら回転を与える外部駆動装置だけではなく、チャッキン
グ装置自体に駆動源を持たせて、直接駆動する方法をと
ってもよい。

【００３３】図１において、荷重センサ（力検出手段）
の１例として、ロードセル７を用いたものを示す。そし
て、荷重センサとしては、センサ可動部の可動距離が小
さいものが望まれる。具体的な荷重センサとしては、歪
みゲージ、ピエゾ電気素子である圧力−電圧トランスデ
ューサ、ストレインゲージなどがある。

【００３４】また、図１において、２つのロードセル７
を互いに引き合うように取付けであるひも（力伝達手
段）８の１例として、細い金属ワイヤを用いたものを示
す。このひもとしては、柔軟性があり、伸縮が少ないも
のが望まれる。

【００３５】このように構成した本発明のコギングトル
ク測定装置の測定手順を次に説明する。最初に、測定す
べき被測定モータ１のステータにプーリ３を取付ける。
被測定モータ１のステータにプーリ３を取付ける際、回
転軸中心に対し、高い同軸精度で取付ける方法の１例を
図２、図３で説明する。

【００３６】図２は被測定モータ１をオーディオ機器等
に代表されるメカの駆動用として実装する様子を示す斜
視図である。モータ１をメカ側の取付板１４に取付ける
場合、モータのステータの凸起部１２を取付板１４の穴
１５に嵌合させて位置出しを行い、ねじ１７を取付板の
すきま穴１６とモータのねじ穴１３を通して締め付け取
付板１４に固定させる。このため、凸起部１２は、軸２
に対し高い同軸精度ｄ及び高い寸法精度Ｄで作られてい
る。一方、測定装置の方も取付板１４に高い寸法精度Ｅ
で穴１５を設けることによりモータ１を取付けた際、高
い同軸精度ｅが確保できる。

【００３７】図３は被測定モータ１にプーリ３を取付け
る様子を示す側面図である。このプーリ３は被測定モー
タ１の凸起部１２を穴１８に嵌合させ位置出しを行い、
ねじ１７をプーリのすきま穴１９とモータのねじ穴１３
を通して締め付け固定するものである。プーリの穴１８
は高い寸法精度Ｇと高い同軸精度ｇで作られている。こ
のため、被測定の凸起部１３とプーリの穴１８とを嵌合
させ取付けるだけで容易に回転軸中心に対し高い同軸精
度が得られる。

【００３８】次に、被測定モータ１の軸２をチャッキン
グ装置４に取付ける。続いて、コギングトルク測定装置
に２つあるロードセルの較正を行う。

【００３９】図４はロードセル及び動ひずみ測定器の較
正方法の１例を示す。これはロードセル７におもり２０
を吊り下げて較正を行う方法である。市販のロードセル
は動ひずみ測定器に接続して動作させるようになってい
る。各々のロードセルに対応して動ひずみ測定器の方で
補正や調整を加えて較正を行わなければならない。

【００４０】較正が終わったら、図５に示すように、２
つのロードセル７ａ、７ｂにひも８を取付け、プーリ３
にこのひも８を巻き付けて、ひも８とプーリ３が滑らな
いように両側に引っ張る。ひも（ワイヤ）を両側に引っ
張る力Ｆａ、Ｆｂの大きさはロードセルの定格負荷の約
半分に設定する。この力Ｆａ、Ｆｂの大きさは等しくな
るようにしなければならない。そして、大きさの等しい
力Ｆａ、Ｆｂがそれぞれのロードセル７ａ、７ｂの動作
の基点（バイアス点）となる。なお、ロードセル７ａ、
７ｂは、共に測定時にかかる力の絶対値の２倍以上の定
格負荷を持つものを選定する必要がある。

【００４１】図１において、動ひずみ測定器８の出力は
Ａ／Ｄボードを経てコンピュータ１０に取り込まれ、こ
のコンピュータ１０で演算処理した後、結果をプリンタ
１１で出力する。

【００４２】次に、図６を参照して、被測定モータのロ
ータとステータの任意の相対位置θにおけるコギングト
ルクＴの算出方法を説明する。被測定モータ１のステー
タに取付けたプーリ３の半径をｒとし、プーリ３にかか
る力をＦとすると、コギングトルクＴは次の式で求めら
れる。Ｔ＝Ｆ・ｒ・・・・・・（１）

【００４３】図６におけるロードセル７ａ、７ｂ及び動
ひずみ測定器９ａ、９ｂを用いて前記（１）式の力Ｆの
向きと大きさは、次のようにして求められる。

【００４４】今、動ひずみ測定器９ａによる力の大きさ
の指示値をＦａ₁とし、動ひずみ測定器９ｂによる力の
大きさの指示値をＦｂ₁とすると、Ｆａ₁−Ｆｂ₁＞０・・・・・・（２）ならば、
力の方向はロードセル７ｂからロードセル７ａへ向かう
方向であり、Ｆｂ₁−Ｆａ₁＞０・・・・・・（３）ならば、
力の方向は力の方向はロードセル７ａからロードセル７
ｂへ向かう方向であると判断できる。そして、力Ｆの大
きさはＦａ₁とＦｂ₁の差分の絶対値Ｆ＝｜Ｆａ₁−Ｆｂ₁｜・・・・・（４）とな
る。以上のようにして算出した力Ｆから前記（１）式により
モータの任意の位置におけるコギングトルクＴが求めら
れる。

【００４５】一方、図１において、被測定モータ１のロ
ータとステータの相対位置はエンコーダ５によって回転
角θで示される。この回転角とコギングトルクＴの関
係、即ち被測定モータの３６０°全周におけるコギング
トルクＴの様子を示すＴ−θ特性を以下のようにして求
める。

【００４６】（１）コンピュータ１０の指令により、
駆動装置（図１の実施例では、ベルト駆動装置６）を起
動する。

【００４７】（２）ベルト駆動装置６により、被測定
モータ１のロータの軸２をゆっくり回転させ、その時の
ロータとステータの相対位置をエンコーダ５で検出し、
コンピュータ１０に位置情報として送る。

【００４８】予め設定した位置ごとに動ひずみ測定器９
の指示値をコンピュータ１０に取込み、コギングトルク
Ｔを求める。

【００４９】以上のようにして、被測定モータのロータ
の軸２を１回転させてＴ−θ特性を求めることができ
る。なお、より正確な値のＴ−θ特性を求めるため、被
測定モータの何回転分のデータを取込み、演算処理して
平均化したＴ−θ特性を算出してもよい。

【００５０】次に、図１〜図６で説明した実施例におい
て、カップリング位置精度によりコギングトルクの測定
値がどのような影響を受けるか図７〜図１０を参照して
説明する。

【００５１】図７に示すように、正規の位置に対して被
測定モータが半径方向に角度αずれた状態で測定した場
合を考えると、ロードセル７にかかる力をＦα₁とし、
検出される力をＦα₂とすると、Ｆα₂＝Ｆα₁・ｃｏｓα ・・・・・・（５）と
なり、ｃｏｓα倍の誤差が発生する。しかし、誤差とず
れ角（角度α）の関係をみると、３％の誤差で１４．０
７°、５％の誤差で１８．１９°、１０％の誤差で２
５．８４°であり、かなりカップリング位置精度が悪く
ても測定値に与える影響が少ないことがわかる。

【００５２】図８に示すように、正規の位置に対して被
測定モータが垂直方向（上下方向）に角度βずれた状態
で測定した場合を考えると、この場合も、前述の場合と
同様に影響が少ない。また、図９に示すように、被測定
モータが垂直軸に対して角度γだけ傾斜した状態で測定
した場合も、同様に影響が少ない。

【００５３】本実施例で特に注意しなけらばならないの
は、図１０に示すように、被測定モータが角度δの軸振
れを起こさないようにすることである。その理由は、図
７〜図９に示す状態では、カップリング位置が多少ずれ
ても２つあるロードセル７に共に同様な力がかかるの
で、演算上相殺されてしまい、力Ｆを求める際影響が小
さいのに対して、図１０の場合では、軸振れによりひも
８がさまざまな方向に引っ張られるので、力Ｆの測定に
影響が生じるからである。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は以下に記載するような種々の効果を有するものであ
る。

【００５５】（１）被測定モータのコギングトルクＴ
を、ロータの回転軸の中心からの距離、即ち半径が既知
ｒのアーム又はプーリをかかる力Ｆに変換し、その力Ｆ
をアーム又はプーリに取付けたひもで２つの荷重センサ
に伝える方法をとったので、（ａ）カップリングロスが小さい。（ｂ）被測定モータの取付け位置の許容範囲が大きい。（ｃ）測定値の誤差が小さく、高精度が得られる。

【００５６】（２）２つの荷重センサの差分からコギ
ングトルクＴを算出する方法をとったので、（ａ）位置ずれや外乱による力を相殺して測定への影響
を小さくしている。（ｂ）コギングトルクＴの大きさだけでなく力の向きも
わかる。

【００５７】（３）被測定モータのステータにアーム
又はプーリを取付け、ロータの軸を保持して回転させる
方法をとったので、（ａ）横に長い装置側を回転させる必要がないため、装
置を小型化できる。（ｂ）被測定モータの３６０°全周にわたるコギングト
ルクの測定が可能である。（ｃ）ステータには位置出しと取付けの為の部位が設け
てあるので、アーム又はプーリの位置出しと取付けが容
易にできる。（ｄ）被測定モータのロータの軸を保持する為、測定装
置との高い同軸精度が得やすく、回転の際の軸振れも小
さく押えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明のコギングトルク測定装置の全
体を示す概略斜視図である。

【図２】図２は、被測定モータをメカ側に実装する様子
を示す斜視図である。

【図３】図３は、被測定モータにプーリを取付ける様子
を示す側面図である。

【図４】図４は、図１のロードセル及び動ひずみ測定器
の較正方法の１例を示す側面図である。

【図５】図５は、図１のロードセルの動作の基点を得る
ために力をかけた状態を示す平面図である。

【図６】図６は、図１の測定装置のうち被測定モータの
ステータに発生する力を測定する測定装置の部分を示す
概略構成図てある。

【図７】図７は、被測定モータの半径方向の位置ずれが
測定に及ぼす影響を説明するための平面図である。

【図８】図８は、被測定モータの垂直方向の位置ずれが
測定に及ぼす影響を説明するための側面図である。

【図９】図９は、被測定モータ設置の傾斜が測定に及ぼ
す影響を説明するための側面図である。

【図１０】図１０は、被測定モータの軸振れが測定に及
ぼす影響を説明するための側面図である。

【図１１】図１１は、従来のコギングトルク測定装置の
第１の例を示す側面図である。

【図１２】図１２は、従来のコギングトルク測定装置の
第２の例を示す斜視図である。

【図１３】図１３は、図１２の測定装置で得られる測定
結果を示すグラフである。

【図１４】図１４は、従来のコギングトルク測定装置の
第３の例の全体の構成を示す概略図である。

【図１５】図１５は、図１４の測定装置で用いるトルク
メータの内部構造を示す側面図である。

【図１６】図１６は、図１４の測定装置における位置ず
れが測定に及ぼす影響を説明するための側面図である。

【図１７】図１７は、図１４の測定装置における位置ず
れが測定に及ぼす影響を説明するための側面図である。

【図１８】図１８は、図１４の測定装置における位置ず
れが測定に及ぼす影響を説明するための側面図である。

【図１９】図１９は、理想的なＴ−θ特性を示すグラフ
である。

【図２０】図２０は、カップリングロスの影響を受けた
Ｔ−θ特性の１例を示すグラフである。

【図２１】図２１は、カップリングロスの影響を受けた
Ｔ−θ特性の他の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１被測定モータ２被測定モータのロータの軸３、２２プーリ４チャッキング装置５、３０エンコーダ６駆動装置７、７ａ、７ｂロードセル８ひも９、９ａ、９ｂ動ひずみ測定器１０コンピュータ１１プリンタ１２、被測定モータのステータの凸起部１３被測定モータのステータのねじ穴１４メカの取付板１５取付板の穴１６取付板のすきま穴１７ねじ１８プーリの穴１９プーリのすきま穴２０２３おもり２１トルクゲージ２４、２８カップリング２５トルクメータの負荷側軸２６トルクメータ２７トルクメータの駆動側軸２９駆動モータ３１トルクメータのトルク伝達軸３２ａトルクメータの負荷側軸に設けた歯車３２ｂトルクメータの駆動側軸に設けた歯車３３ａ、３３ｂセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータのロータを保持するロータ保持手
段と、ロータ保持手段を回転させる回転手段と、回転手
段によるモータのロータの回転中、ステータとロータと
の相対位置を検出する相対位置検出手段と、回転力であ
るコギングトルクを直線の力に変換する力変換手段と、
力変換手段により変換された力を伝達する力伝達手段
と、この力を検出する力検出手段とを有することを特徴
とするモータのコギングトルク測定装置。
【請求項２】請求項１記載のコギングトルク測定装置
において、モータのロータが垂直に配置されていること
を特徴とするコギングトルク測定装置。
【請求項３】請求項１記載のコギングトルク測定装置
において、前記ロータ保持手段がチャッキング装置であ
り、前記回転手段がチャッキング装置を回転させるベル
ト装置であり、前記相対位置検出手段が前記チャッキン
グ装置と同時に前記ベルト装置によって回転させられる
エンコーダであり、前記力変換手段がモータのステータ
に取付けられたプーリ又はアームであり、前記力伝達手
段がプーリに巻き付けられたひも又はアームに取付けら
れたひもから成ることを特徴とするコギングトルク測定
装置。
【請求項４】請求項３記載のコギングトルク測定装置
において、前記力検出手段が荷重センサと荷重センサの
動ひずみを検出する動ひずみ測定器とから成ることを特
徴とするコギングトルク測定装置。
【請求項５】請求項４記載のコギングトルク測定装置
において、前記荷重センサがロードセルであることを特
徴とするコギングトルク測定装置。
【請求項６】請求項５記載のコギングトルク測定装置
において、前記ロードセルが歪みゲージ、ピエゾ電気素
子、又はストレインゲージであることを特徴とするコギ
ングトルク測定装置。
【請求項７】請求項３記載のコギングトルク測定装置
において、力変換手段であるアーム又はプーリを被測定
モータのステータに設けられた凸起部、穴、ねじ穴等を
利用して、回転中心軸と高い同軸精度での位置出しを行
いまた被測定モータのステータの取付けを行うことを特
徴とするコギングトルク測定装置。
【請求項８】ロータとステータの２つの構成要素から
成る被測定モータのコギングトルク測定方法において、
被測定モータのステータから回転力であるコギングトル
クを力変換手段により取り出し、それを力伝達手段によ
り力検出手段に伝達させて検出し、被測定モータの残る
一方の構成要素であるロータを保持手段で保持すると共
に、回転手段で回転させ、ロータとステータの相対位置
を変化させ、変化した相対位置を相対位置検出手段で検
出することを特徴とするコギングトルク測定方法。
【請求項９】請求項８記載のコギングトルク測定方置
において、力変換手段により回転力であるコギングトル
クを直線の力に変換することを、被測定モータのステー
タに取付けたアーム又はプーリにより、回転軸の中心か
らの距離や半径と、アーム又はプーリにすべらぬ様取付
けたひもにかかる力として変換して行うことを特徴とす
るコギングトルク測定方法。
【請求項１０】請求項８記載のコギングトルク測定方
法において、力検出手段により、力検出することを２つ
の荷重センサによって行い、前記２つの荷重センサの検
出した力の差分から力の向きと大きさを算出したり、ト
ルクの向きと大きさを算出することを特徴とするコギン
グトルク測定方法。
【請求項１１】請求項１０記載のコギングトルク測定
方法において、２つの荷重センサから力を検出する際、
あらかじめ等しい力を２つの荷重センサに与えておくこ
とを特徴とするコギングトルク測定方法。
【請求項１２】請求項８記載のコギングトルク測定方
法において、ロータを少なくとも或る角度回転させ、相
対位置検出手段により検出したロータとステータの相対
位置θと、力検出手段により検出した力Ｆと回転軸中心
からの距離又は半径ｒとの積で算出したトルクＴとか
ら、Ｔ−θ特性を求めることを特徴とするコギングトル
ク測定方法。
【請求項１３】請求項１２記載のコギングトルク測定
方法において、ステータを３６０°回転させることを特
徴とするコギングトルク測定方法。
【請求項１４】請求項１２記載のコギングトルク測定
方法において、ステータを３６０°以上回転させ、各位
置の平均値を算出して一層正確なＴ−θ特性を求めるこ
とを特徴とするコギングトルク測定方法。