特許 6875159 ブラシレスモータの位相調整装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6875159

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】ブラシレスモータの位相調整装置

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/16 20160101AFI20210510BHJP

   G01D 5/244 20060101ALI20210510BHJP

【ＦＩ】

   H02P6/16

   G01D5/244 B

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-52050(P2017-52050)

(22)【出願日】2017年3月17日

(65)【公開番号】特開2018-157672(P2018-157672A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2019年11月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000116666

【氏名又は名称】愛知電機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】山田 あゆか

(72)【発明者】

【氏名】片平 洋一

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 嘉章

【審査官】 佐藤 彰洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０１２９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０３４０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０３５８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０５９５２２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｐ ６／００−６／３４

Ｇ０１Ｄ ５／２４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータの磁極位置を検出すべく、Ｕ相ステータ巻線とＶ相ステータ巻線の間、Ｖ相ステータ巻線とＷ相ステータ巻線の間、Ｗ相ステータ巻線とＵ相ステータ巻線の間に取り付けたセンサと、前記センサからの出力信号に基づきロータ磁極位置を検出して印加する電圧を制御する制御装置を備えた検査対象のブラシレスモータの前記ロータの磁極位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点の位相ずれを調整する製造ラインに設置された位相調整装置において、前記ブラシレスモータを回転させる試験用モータ、前記ブラシレスモータと前記試験用モータを接続する接続部、前記試験用モータを任意の回転速度で駆動させる指令を出力する指令部、前記センサの出力信号を受信する信号受信部、前記ブラシレスモータの誘起電圧を測定する電圧測定部、前記信号受信部で受信した前記センサの出力信号を基に、前記Ｕ相ステータ巻線の前記センサの出力電圧がゼロ、前記Ｖ相ステータ巻線とＷ相ステータ巻線の間の前記センサの出力電圧がマイナス、前記Ｗ相ステータ巻線とＵ相ステータ巻線の間の前記センサの出力電圧がプラスの時をセンサのゼロ位置とし、前記電圧測定部で測定した前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点を基準点とした前記センサのゼロ位置におけるタイマーカウント値を、当該センサのゼロ位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点間で生じる位相のずれとするか、或いは、前記電圧測定部をコンパレータで構成し、前記ステータ巻線で発生する誘起電圧がプラス側からマイナス側に変化する直前で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングを基準点とし、この基準点から前記誘起電圧のゼロクロス点の後で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングのタイマーカウント値を半分にしたものを前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点とし、当該ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点を基準点とした前記センサのゼロ位置におけるタイマーカウント値を、当該センサのゼロ位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点間で生じる位相のずれとして、当該位相のずれを補正する補正値を演算する演算部、前記補正値を前記ブラシレスモータの制御装置の記憶部に書き込む書込み部を備えたことを特徴とするブラシレスモータの位相調整装置。

【請求項2】

ロータの磁極位置を検出するセンサと、前記センサからの出力信号に基づきロータ磁極位置を検出して印加する電圧を制御する制御装置を備えた検査対象のブラシレスモータの前記ロータの磁極位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点の位相ずれを調整する製造ラインに設置された位相調整装置において、前記ブラシレスモータを回転させる試験用モータ、前記ブラシレスモータと前記試験用モータを接続する接続部、前記試験用モータを任意の回転速度で駆動させる指令を出力する指令部、前記センサの出力信号を受信する信号受信部、前記ブラシレスモータの誘起電圧を測定する電圧測定部、前記信号受信部で受信した前記センサの出力信号を分割して、各波形パターンの位相が何度から何度に相当するかをあらかじめ決定した角度取得ロジックを使用して前記センサから位置信号が０°を含む場合の前記波形パターンに相当したときをセンサのゼロ位置とし、前記電圧測定部をコンパレータで構成し、前記ステータ巻線で発生する誘起電圧がプラス側からマイナス側に変化する直前で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングを基準点とし、この基準点から前記誘起電圧のゼロクロス点の後で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングのタイマーカウント値を半分にしたものを前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点とし、当該ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点を基準点とした前記センサのゼロ位置におけるタイマーカウント値を、当該センサのゼロ位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点間で生じる位相のずれとして、当該位相のずれを補正する補正値を演算する演算部、前記補正値を前記ブラシレスモータの制御装置の記憶部に書き込む書込み部を備えたことを特徴とするブラシレスモータの位相調整装置。

【請求項3】

前記検査対象のブラシレスモータの回転軸と前記試験用モータの回転軸を結合する接続部は、該ブラシレスモータの回転軸を挿入する挿入孔に、前記回転軸のキーが嵌合するキー溝を設けるとともに、前記挿入孔に前記キー溝を複数設けることで、前記ブラシレスモータのキーの位置がどの向きであっても入れやすい構造であることを特徴とする請求項１又は請求項２の何れかに記載のブラシレスモータの位相調整装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は製造ラインにおいて、検査対象のブラシレスモータの回転子（以下、ロータ）の磁極位置を検出するセンサの出力信号がゼロとなる磁極位置（以下、センサのゼロ位置）と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点（以下、ブラシレスモータのゼロ位置）の間の位置ずれを調整するブラシレスモータの位相調整装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、ブラシレスモータでは磁極を検出するセンサを使用することでロータの磁極位置を検出し、検出した磁極位置信号に合わせてブラシレスモータに印加する電圧の制御を行い、駆動している。

【0003】

しかし、製造過程でロータの磁極位置を検出するセンサの感度やブラシレスモータのロータの着磁はバラつき、ブラシレスモータへのセンサの取付け誤差により、前記センサのゼロ位置とブラシレスモータのゼロ位置の間で大きな位相のずれが発生することがある。このため、ブラシレスモータの駆動時に通電タイミングのずれによる異音や振動等が発生している。

【0004】

そこで、問題を解決する方法として下記特許文献１の方法が提示されている。下記特許文献１は、ブラシレスモータに設けられたロータの磁極位置検出手段からのロータ位置検出誤差を、ブラシレスモータの誘起電圧を測定する誘起電圧測定手段で測定した誘起電圧の波形データを基に補正して運転制御を行う制御装置を備えたブラシレスモータである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１６５４８０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、上記特許文献１記載のブラシレスモータでは、前記ブラシレスモータの駆動時に通電タイミングのずれにより発生する異音や振動等を防ぐために、前記ブラシレスモータのロータ位置を検出する位置検出手段、前記ブラシレスモータのステータ巻線に生じる誘起電圧を測定する誘起電圧検出手段、前記位置検出手段が出力する位置信号の反転タイミングと前記誘起電圧検出手段で測定した誘起電圧のゼロクロス点の位相ずれを基に前記ブラシレスモータに印加する電圧を補正する手段を備えているため、ブラシレスモータのロータの磁極位置を検出する位置検出手段により検出した磁極位置信号を基に印加する電圧を制御する従来のブラシレスモータよりも製造コストが高くなる。

【0007】

以上の事情に鑑みて、本発明は、ロータ磁極位置を検出する位置検出手段を備えるブラシレスモータに、前記ブラシレスモータ自体にステータ巻線に生ずる誘起電圧を測定する誘起電圧検出手段、前記位置検出手段で検出した磁極位置信号を前記誘起電圧検出手段で測定した誘起電圧の波形データを基に補正して前記ブラシレスモータの運転を制御する手段を備えなくとも、ロータの磁極位置を検出する位置検出手段からの位置検出誤差を補正できる手段を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

請求項１記載の発明は、ロータの磁極位置を検出すべく、Ｕ相ステータ巻線とＶ相ステータ巻線の間、Ｖ相ステータ巻線とＷ相ステータ巻線の間、Ｗ相ステータ巻線とＵ相ステータ巻線の間に取り付けたセンサと、前記センサからの出力信号に基づきロータ磁極位置を検出して印加する電圧を制御する制御装置を備えた検査対象のブラシレスモータの前記ロータの磁極位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点の位相ずれを調整する製造ラインに設置された位相調整装置において、前記ブラシレスモータを回転させる試験用モータ、前記ブラシレスモータと前記試験用モータを接続する接続部、前記試験用モータを任意の回転速度で駆動させる指令を出力する指令部、前記センサの出力信号を受信する信号受信部、前記ブラシレスモータの誘起電圧を測定する電圧測定部、前記信号受信部で受信した前記センサの出力信号を基に、前記Ｕ相ステータ巻線の前記センサの出力電圧がゼロ、前記Ｖ相ステータ巻線とＷ相ステータ巻線の間の前記センサの出力電圧がマイナス、前記Ｗ相ステータ巻線とＵ相ステータ巻線の間の前記センサの出力電圧がプラスの時をセンサのゼロ位置とし、前記電圧測定部で測定した前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点を基準点とした前記センサのゼロ位置におけるタイマーカウント値を、当該センサのゼロ位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点間で生じる位相のずれとするか、或いは、前記電圧測定部をコンパレータで構成し、前記ステータ巻線で発生する誘起電圧がプラス側からマイナス側に変化する直前で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングを基準点とし、この基準点から前記誘起電圧のゼロクロス点の後で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングのタイマーカウント値を半分にしたものを前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点とし、当該ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点を基準点とした前記センサのゼロ位置におけるタイマーカウント値を、当該センサのゼロ位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点間で生じる位相のずれとして、当該位相のずれを補正する補正値を演算する演算部、前記補正値を前記ブラシレスモータの制御装置の記憶部に書き込む書込み部を備えて構成したことに特徴を有する。

【0009】

請求項２記載の発明は、ロータの磁極位置を検出するセンサと、前記センサからの出力信号に基づきロータ磁極位置を検出して印加する電圧を制御する制御装置を備えた検査対象のブラシレスモータの前記ロータの磁極位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点の位相ずれを調整する製造ラインに設置された位相調整装置において、前記ブラシレスモータを回転させる試験用モータ、前記ブラシレスモータと前記試験用モータを接続する接続部、前記試験用モータを任意の回転速度で駆動させる指令を出力する指令部、前記センサの出力信号を受信する信号受信部、前記ブラシレスモータの誘起電圧を測定する電圧測定部、前記信号受信部で受信した前記センサの出力信号を分割して、各波形パターンの位相が何度から何度に相当するかをあらかじめ決定した角度取得ロジックを使用して前記センサから位置信号が０°を含む場合の前記波形パターンに相当したときを前記センサのゼロ位置とし、前記電圧測定部をコンパレータで構成し、前記ステータ巻線で発生する誘起電圧がプラス側からマイナス側に変化する直前で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングを基準点とし、この基準点から前記誘起電圧のゼロクロス点の後で前記コンパレータの出力信号が切り替わるタイミングのタイマーカウント値を半分にしたものを前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点とし、当該ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点を基準点とした前記センサのゼロ位置におけるタイマーカウント値を、当該センサのゼロ位置と前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点間で生じる位相のずれとして、当該位相のずれを補正する補正値を演算する演算部、前記補正値を前記ブラシレスモータの制御装置の記憶部に書き込む書込み部を備えて構成したことに特徴を有する。

【0010】

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２の何れかに記載の位相調整装置において、検査対象のブラシレスモータの回転軸と試験用モータの回転軸を結合する接続部は、前記ブラシレスモータの回転軸を挿入する挿入孔に、前記回転軸のキーが嵌合するキー溝を設けるとともに、前記挿入孔に前記キー溝を複数設けることで、前記ブラシレスモータのキーの位置がどの向きであっても入れやすい構造であることをあることに特徴を有する。

【発明の効果】

【0011】

請求項１記載の発明によれば、製造ラインに設置された位相調整装置によって、検査対象のブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点と前記ブラシレスモータのロータ位置を検出するセンサのゼロ位置の間で生じる位相のずれを補正する補正値を、前記ブラシレスモータを駆動させる制御装置の記憶部に書き込むことで、前記センサにおけるロータのゼロ位置の検出誤差を補正した制御ができるようになるため、前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点と前記センサのゼロ位置の位相ずれが原因となる異音や振動の発生を防ぐことができる。

【0012】

また、前記制御装置に補正値を書き込む不揮発性メモリ等の記憶部が無い場合は別途記憶部の追加が必要になるが、前記ブラシレスモータ自体に前記ブラシレスモータの誘起電圧を測定する測定部、前記測定部のデータから前記ブラシレスモータのゼロ位置とセンサのゼロ位置のズレを補正する補正値を演算する演算部を備える必要が無いので、上記特許文献１記載の誘起電圧を測定する誘起電圧検出手段で測定した誘起電圧の波形データに基づいて印加電圧を補正するブラシレスモータよりも製造コストを安くすることができる。

【0013】

請求項２記載の発明によれば、製造ラインに設置された位相調整装置おいて、演算部では前記信号受信部で受信した前記センサの出力信号を前記ブラシレスモータの制御装置と同じ角度取得ロジックにより判定した前記ブラシレスモータのセンサのゼロ位置と前記電圧測定部で測定した前記ブラシレスモータの誘起電圧のゼロクロス点を前記演算部のマイコンで使うタイマーカウント値に変換する。そして、変換したそれぞれのタイマーカウント値から位相のずれ（角度）を演算によって求めて補正値とする。その後、前記補正値を前記制御措置の記憶部に書き込む。書き込まれた補正値は角度であるので、前記制御装置では補正値を変換することなく、そのまま使用することができる。このため、補正値を変換するためのプログラムを作成する必要をなくすことができる。

【0014】

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は請求項２の何れかに記載の位相調整装置の接続部において、検査対象のブラシレスモータの回転軸をネジ締めすることなく接続部の挿入孔に前記ブラシレスモータの回転軸のキー溝に取付けられたキーを挿入することができ、回転軸の挿入側においてキーよりも広くなるようにテーパ加工されたキー溝を複数設ける。この複数のキー溝により、前記回転軸のキーがどの方向を向いていても、前記回転軸を前記接続部に差し込むだけで、回転軸のキーと接続部のキー溝の位置合わせを行わずに結合できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施例１及び実施例２に係るブラシレスモータの位相調整装置の構成図である。

【図2】本発明の実施例１及び実施例２に係るブラシレスモータの位相調整装置の試験用モータでブラシレスモータを回転させた際の誘起電圧の波形である。

【図3】本発明の実施例１及び実施例２に係る位相調整装置の接合部の正面図と断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は本発明に係るブラシレスモータの位相調整装置の構成図である。図１において、Ａは位相調整装置であり、Ｂは検査対象のブラシレスモータ、１はブラシレスモータＢを回転させる試験用モータ（例えば、ステッピングモータ）、２は位相調整装置Ａを制御する位相調整部である。

【0017】

３は前記ブラシレスモータＢの駆動を制御する制御装置、４はブラシレスモータＢのロータ、５はロータ４の磁極位置を検出するためのホールＩＣから構成されるセンサである。

【0018】

６は試験用モータ１へ回転速度を指令する指令部、７はセンサ５からのロータ４の磁極位置信号を受信する信号受信部、８は前記ブラシレスモータＢの誘起電圧を測定する電圧測定部、９は信号受信部７で受信した前記磁極位置信号を基にしたロータ４のゼロ位置と電圧測定部８で測定した前記誘起電圧のゼロクロス点の間で生じる位相のずれおよび前記位相のずれを補正する補正値を演算する演算部、１０は前記補正値を制御装置３へ書き込む書込み部である。

【0019】

１１はブラシレスモータＢの位相調整の開始を位相調整部２へ指示する押しボタン、１２はブラシレスモータＢの位相調整の良否判断結果及び調整作業の進展を製造ラインの作業員に知らせる警告灯である。

【0020】

製造ラインで位相調整装置Ａに検査対象のブラシレスモータＢをセットした後、ライン作業員が押しボタン１１を押すことでブラシレスモータＢの位相調整が開始される。位相調整が始まると指令部６からの指令により試験用モータ１が駆動し、試験用モータ１によってブラシレスモータＢのロータ４は任意の回転速度で回転する。

【0021】

ロータ４の磁極位置を検出するセンサ５は、ブラシレスモータＢのケースにおいて、ブラシレスモータＢのＵ相ステータ巻線とＶ相ステータ巻線の間、Ｖ相ステータ巻線とＷ相ステータ巻線の間、Ｗ相ステータ巻線とＵ相ステータ巻線の間の３個所に取付けたホールＩＣで構成されており、各ホールＩＣの出力電圧を信号受信部７で測定する。

【0022】

これら３つのホールＩＣの出力電圧を測定し、ブラシレスモータＢのＵ相ステータ巻線のホールＩＣの出力電圧がゼロ、Ｖ相ステータ巻線とＷ相ステータ巻線の間のホールＩＣの出力電圧がマイナス、Ｗ相ステータ巻線とＵ相ステータ巻線の間のホールＩＣの出力電圧がプラスの時をセンサ５のゼロ位置とする。

【0023】

ブラシレスモータＢを試験用モータ１で回転させることでブラシレスモータＢの各相のステータ巻線で誘起電圧が発生する。位相調整装置Ａの電圧測定部８でＵ相のステータ巻線で発生する誘起電圧を測定する。演算部９で測定された誘起電圧（正弦波）の電圧がプラスの値から０Ｖになる点（ゼロクロス点）を求め、ブラシレスモータＢのゼロ位置とする。

【0024】

演算部９では、演算部９のマイコンのタイマーカウンターを使用して、ブラシレスモータＢのゼロ位置（誘起電圧のゼロクロス点）を基準点とし、センサ５のゼロ位置のタイマーカウント値を求める。このセンサ５のゼロ位置のタイマーカウンター値を誘起電圧１周期のタイマーカウント値で除し、さらに２π（３６０°）を乗ずることでセンサ５のゼロ位置とブラシレスモータＢのゼロ位置の間の位相のずれ（角度）を演算する。この位相のずれを６周期に渡って取得し、位相のずれの平均値を求める。

【0025】

さらに、演算部９で前記位相のずれの平均値を基にセンサ５のゼロ位置の誤差を補正する補正値を演算して求める。

【0026】

書込み部１０では、前記補正値を制御装置３の不揮発性メモリへ書き込んだ後、正常な書き込みができたかの確認を行う。

【0027】

センサ５のゼロ位置とブラシレスモータＢのゼロ位置の間の位相ずれが大きい場合や書込み部１０からの前記不揮発性メモリへの書き込みが失敗した場合には、警告灯１２の異常を示すランプが点灯して調整作業の不良を製造ラインの作業員に知らせる。

【0028】

この説明で試験用モータ１をステッピングモータとした場合で説明したが、速度が制御できるサーボモータ等を使用しても良い。また、ゼロクロス点を求めるために今回はＵ相のステータ巻線で発生する誘起電圧を直接測定する場合で説明したが、電圧測定部８を２つのコンパレータで構成させてもよい。

【0029】

電圧測定部８を２つのコンパレータで構成した場合について説明をする。まず、ステータ巻線で発生する誘起電圧が＋側から−側に変化するゼロクロス点の直前でコンパレータの出力信号が切り替わるタイミングを基準点とする。さらに、この基準点から誘起電圧のゼロクロス点の後でコンパレータの出力信号が切り替わるタイミングでタイマーカウント値を取得し、取得したタイマーカウント値を半分にしたものを誘起電圧のゼロクロス点のタイマーカウント値とする。

【0030】

つまり、位相調整装置Ａの試験用モータ１でブラシレスモータＢを一定の回転速度で回転させると、図２に示すように誘起電圧の波形Ｃは正弦波となる。このため、コンパレータの基準電圧を＋側と−側で同じ値Ｄに設定すると、＋側のコンパレータで出力信号が切り合わるタイミングと−側のコンパレータで出力信号が切り替わるタイミング間のタイマーカウント値の半分の値がゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値となる。

【0031】

また、前記基準点から信号受信部７で判定したセンサ５のゼロ位置となるタイミングをセンサ５のゼロ位置のタイマーカウント値（以下、センサ５のタイマーカウント値という）とする。センサ５のタイマーカウント値を６周期分、前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値と誘起電圧１周期のタイマーカウント値を７周期分測定して、測定した各タイマーカウント値を演算部９に記憶する。

【0032】

さらに、＋側のコンパレータで出力信号が切り替わるタイミングで演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値を測定して、測定した誘起電圧１周期のタイマーカウント値を演算部９に記憶する。

【0033】

演算部９に記憶した最初の１周期のセンサ５のタイマーカウント値とゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差と、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差を比較し、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差がセンサ５のタイマーカウント値と前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差より大きい場合には、最初６周期分の前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値を使用して、各周期におけるゼロクロス点Ｅとセンサ５のタイマーカウント値の差を求める。

【0034】

前記各周期におけるゼロクロス点Ｅとセンサ５のタイマーカウント値の差を、前記演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値の平均値で除した後、２π（３６０°）を乗ずることで各周期での位相のずれ（角度）を求める。その後、前記各周期の位相のずれから平均値を求めてセンサ５のゼロ位置の誤差を補正する補正値とする。

【0035】

センサ５のタイマーカウント値と前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差と、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差を比較し、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差がセンサ５のタイマーカウント値と前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差より小さい場合には、２〜７周期目のゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値Ｅと前記演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値を足した演算用のゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値と１〜６周期目のセンサ５のタイマーカウント値の差を、前記演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値の平均値で除した後、２π（３６０°）を乗じて各周期での位相のずれ（角度）を求める。前記各周期の位相のずれの平均値をセンサ５のゼロ位置の誤差を補正する補正値とする。

【0036】

書込み部１０では、演算部９で求めた補正値を制御装置３の不揮発性メモリへ書き込んだ後、正常な書き込みができたかの確認を行う。

【0037】

以下、本発明の実施の形態２について図１を用いて説明する。図１は本発明に係るブラシレスモータの位相調整装置の構成図である。図１において、Ａは位相調整装置であり、Ｂは検査対象のブラシレスモータＢ、１はブラシレスモータＢを回転させる試験用モータ、２は位相調整装置Ａを制御する位相調整部である。

【0038】

３はブラシレスモータＢの駆動を制御する制御装置、４はブラシレスモータＢのロータ、５はロータ４の磁極位置を検出するためのホールＩＣから構成されるセンサである。

【0039】

６は試験用モータ１へ回転速度を指令する指令部、７はセンサ５からの位置信号を受信する信号受信部、８はブラシレスモータＢの誘起電圧を測定する電圧測定部、９は信号受信部７で受信したセンサ５の位置信号からブラシレスモータＢの制御装置３と同じ角度取得ロジックにより判定したロータ４のゼロ位置で取得したタイマーカウント値と電圧測定部８で測定したブラシレスモータＢの誘起電圧のゼロクロス点で取得したタイマーカウント値から位相のずれおよび前記位相のずれを補正する補正値を演算する演算部、１０は前記補正値を制御装置３へ書き込む書込み部である。

【0040】

１１はブラシレスモータＢの位相調整の開始を位相調整部２へ指示する押しボタン、１２はブラシレスモータＢの位相調整の良否判断結果及び調整作業の進展を製造ラインの作業員に知らせる警告灯である。

【0041】

本発明の実施の形態２における位相調整装置Ａの演算部９でのセンサ５のゼロ位置の取得について説明する。ブラシレスモータＢの制御装置３においては、ブラシレスモータＢのケースに組み込まれたセンサ５を構成する３個のホールＩＣから得られたロータ４の磁極位置信号を６分割して、各波形パターンの位相が何度から何度に相当するかをあらかじめ実測により決定した角度取得ロジックを使用して、ブラシレスモータＢのケースに組み込まれたセンサ５からの位置信号が０°を含む場合の波形パターンに相当したときをセンサ５のゼロ位置とする位置信号を得ている。

【0042】

波形パターンの取得は、ホールＩＣの立ち上がりと立下りの両エッジで割り込みがかかり処理を行う。０°近辺では割り込みがかかる角度は−３０°と３０°であり、その両方のタイミングでタイマーカウント値を取得し、その平均を０°のタイマーカウント値とする。

【0043】

演算部９においては、信号受信部７で受けたセンサ５からの磁極位置信号を前記角度取得ロジックにより演算し、センサ５のゼロ位置を判定する。

【0044】

センサ５のゼロ位置のタイマーカウント値とゼロクロス点Ｅのタイマーカウントの測定と位相のずれ（角度）を求める方法は、本発明の実施の形態１と同様の方法にて行う。

【0045】

電圧測定部８を構成する２つのコンパレータで誘起電圧のゼロクロス点の直前でコンパレータの出力信号が切り替わるタイミングを判定し、このタイミングを基準点とする。さらに、演算部９のマイコンのタイマーカウンターを使用して、この基準点から誘起電圧のゼロクロス点の後でコンパレータの出力信号が切り替わるタイミングでタイマーカウント値を取得し、取得したタイマーカウント値を半分にしたものを誘起電圧のゼロクロス点（図２で示すゼロクロス点Ｅ）のタイマーカウント値とする。

【0046】

また、前記基準点から信号受信部７で判定したセンサ５のゼロ位置となるタイミングをセンサ５のゼロ位置のタイマーカウント値（以下、センサ５のタイマーカウント値という）とする。センサ５のタイマーカウント値を６周期分、誘起電圧のゼロクロス点のタイマーカウント値（以下、ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値という）と誘起電圧１周期のタイマーカウント値を７周期分測定して、測定した各タイマーカウント値を演算部９に記憶する。

【0047】

さらに、＋側のコンパレータで出力信号が切り替わるタイミングで演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値を測定して、測定した誘起電圧１周期のタイマーカウント値を演算部９に記憶する。

【0048】

演算部９に記憶した最初の１周期のセンサ５のタイマーカウント値と前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差と、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差を比較し、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差がセンサ５のタイマーカウント値と前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差より大きい場合には、最初６周期分の前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値を使用して、各周期におけるゼロクロス点Ｅとセンサ５のタイマーカウント値の差を求める。

【0049】

各周期におけるゼロクロス点Ｅとセンサ５のタイマーカウント値の差を、前記演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値の平均値で除した後、２π（３６０°）を乗ずることで各周期での位相のずれ（角度）を求める。その後、前記各周期の位相のずれの平均値をセンサ５のゼロ位置の誤差を補正する補正値とする。

【0050】

また、センサ５のタイマーカウント値と前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差と、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差を比較し、演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値とセンサ５のタイマーカウント値の差がセンサ５のタイマーカウント値と前記ゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値の差より小さい場合には、２〜７周期目のゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値Ｅと前記演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値を足した演算用のゼロクロス点Ｅのタイマーカウント値と１〜６周期目のセンサ５のタイマーカウント値の差を、前記演算用の誘起電圧１周期のタイマーカウント値の平均値で除した後、２π（３６０°）を乗じて各周期での位相のずれ（角度）を求める。前記各周期の位相のずれの平均値をセンサ５のゼロ位置の誤差を補正する補正値とする。

【0051】

その後、実施形態１と同様に、書込み部１０によって前記補正値を制御装置３の不揮発性メモリへ書き込んだ後、調整作業の良否の確認を行う。

【0052】

以下、本発明の実施の形態１及び２における位相調整装置Ａの接続部について、図３を用いて説明する。Ｆは試験用モータ１に取付けられた接続部、１３はブラシレスモータＢの回転軸、１４は回転軸１３に取付けられたキー、１５は回転軸３を挿入する当該接続部Ｆに設けられた挿入孔、１６はキー１４が嵌合するキー溝である。

【0053】

図３（ａ）に示すように、接続部Ｆには、キー１４が１つであるのに対し、複数のキー溝１６が設けられている。さらに、キー溝１６は、回転軸１３を挿入する側のキー溝１６の溝巾がキー１４より広くなるようにキー溝１６の途中からテーパ加工されている。

【0054】

ブラシレスモータＢの回転軸１３を接続部Ｆに差し込む動作を行うだけで、隣り合う複数のキー溝１６のどれかのテーパ加工部１７に滑り込んで、キー１４とキー溝１６の位置合わせが行われる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、ブラシレスモータの製造ラインで、ブラシレスモータの位相調整を行うのに利用される。

【符号の説明】

【0056】

１ 試験用モータ
２ 位相調整部
３ ブラシレスモータＢの制御装置
４ ブラシレスモータＢのロータ
５ センサ
６ 位相調整装置の指令部
７ 信号受信部
８ 電圧測定部
９ 演算部
１０ 書込み部
１１ 押しボタン
１２ 警告灯
１３ ブラシレスモータの回転軸
１４ キー
１５ 挿入孔
１６ 接続部Ｆのキー溝
１７ キー溝のテーパ加工部
Ａ 位相調整装置
Ｂ 検査対象のブラシレスモータ
Ｃ 誘起電圧の波形
Ｄ 誘起電圧の基準電圧
Ｅ 誘起電圧のゼロクロス点
Ｆ 試験用モータ１に取付けられた接続部

【図1】

【図2】

【図3】