Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4855337B2 - Fluid pressure device with brush wear detection device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4855337B2 - Fluid pressure device with brush wear detection device - Google Patents

Fluid pressure device with brush wear detection device Download PDF

Info

Publication number
JP4855337B2
JP4855337B2 JP2007142057A JP2007142057A JP4855337B2 JP 4855337 B2 JP4855337 B2 JP 4855337B2 JP 2007142057 A JP2007142057 A JP 2007142057A JP 2007142057 A JP2007142057 A JP 2007142057A JP 4855337 B2 JP4855337 B2 JP 4855337B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brush
motor
life
detection device
wear detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007142057A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008301567A (en
Inventor
修一 足立
由広 山岡
威 古川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinmaywa Industries Ltd
Original Assignee
Shinmaywa Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinmaywa Industries Ltd filed Critical Shinmaywa Industries Ltd
Priority to JP2007142057A priority Critical patent/JP4855337B2/en
Publication of JP2008301567A publication Critical patent/JP2008301567A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4855337B2 publication Critical patent/JP4855337B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

本発明は、ブラシモータが備えるブラシの寿命終期を検知するためのブラシ摩耗検知装置を備える流体圧装置に関し、特に、ブラシ摩耗検知装置を備える車載用液圧装置に関する。   The present invention relates to a fluid pressure device including a brush wear detection device for detecting the end of life of a brush included in a brush motor, and more particularly to a vehicle-mounted hydraulic device including a brush wear detection device.

従来から、電力がブラシ及びコミュテータを介してコイルに供給されてその回転子が回転するブラシモータは、優れた回転特性と出力効率とを併せ持つため、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する電力機器の1つとして、車載用液圧装置等の様々な流体圧装置において好適に用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a brush motor in which electric power is supplied to a coil via a brush and a commutator and the rotor rotates has both excellent rotation characteristics and output efficiency. Therefore, it is one of electric power devices that convert electric energy into mechanical energy. As such, it is suitably used in various fluid pressure devices such as a vehicle-mounted hydraulic device.

ブラシモータは、回転モーメントの作用によりその主軸を中心に回転される回転子と、この回転子と相互作用してそれに所望の回転モーメントを発生させる固定子と、を備えている。又、このブラシモータは、回転子のコイルに電力を供給するためのブラシ及びコミュテータを備えている。ここで、これらのブラシとコミュテータとは、ブラシからコミュテータに対して電力を確実に供給するために、スプリング等の弾性部材により相互に加圧接触されている。かかるブラシモータでは、電力がブラシ及びコミュテータを介して回転子のコイルに供給されると、回転子には固定子との相互作用による回転モーメントが発生する。これにより、ブラシモータの回転子は、その主軸を中心に回転される。   The brush motor includes a rotor that is rotated about its main shaft by the action of a rotational moment, and a stator that interacts with the rotor and generates a desired rotational moment. The brush motor also includes a brush and a commutator for supplying power to the rotor coil. Here, the brush and the commutator are in pressure contact with each other by an elastic member such as a spring in order to reliably supply electric power from the brush to the commutator. In such a brush motor, when electric power is supplied to the rotor coil via the brush and the commutator, a rotational moment is generated in the rotor due to the interaction with the stator. As a result, the rotor of the brush motor is rotated about its main axis.

以下、従来のブラシモータの構成について図面を参照しながら概説する。   Hereinafter, the configuration of a conventional brush motor will be outlined with reference to the drawings.

図7は、従来のブラシモータの概略的な構成を模式的に示す断面図である。尚、この図7において、図7(a)は従来のブラシモータのa−a線に沿った断面の構成を示しており、図7(b)は従来のブラシモータのb−b線に沿った断面の構成を示している。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a conventional brush motor. In FIG. 7, FIG. 7A shows a cross-sectional configuration along the line aa of the conventional brush motor, and FIG. 7B shows the line bb of the conventional brush motor. The structure of a cross section is shown.

図7に示すように、従来のブラシモータ101は、円柱状の主軸101aを中心に回転される回転子101bと、この回転子101bに所望の回転モーメントを発生させる一対の固定子101c,101cと、を備えている。又、この図7に示す従来のブラシモータ101は、主軸101aの外周上に複数の電極が円筒状に配設されてなり、回転子101bが備えるコイルと電気的に接続するコミュテータ101dと、このコミュテータ101dに電力を供給するための一対のブラシ101e,101eと、を備えている。ここで、図7に示すように、一対のブラシ101e,101eとコミュテータ101dとは、一対のスプリング101f,101fにより一対のブラシ101e,101eがコミュテータ101dに押し付けられることで、相互に加圧接触されている。これにより、ブラシモータ101において、一対のブラシ101e,101eからコミュテータ101dへの電力の供給が確実に行われる。   As shown in FIG. 7, a conventional brush motor 101 includes a rotor 101b that rotates about a cylindrical main shaft 101a, and a pair of stators 101c and 101c that generate a desired rotational moment in the rotor 101b. It is equipped with. Further, the conventional brush motor 101 shown in FIG. 7 includes a commutator 101d in which a plurality of electrodes are arranged in a cylindrical shape on the outer periphery of a main shaft 101a, and electrically connected to a coil included in the rotor 101b. And a pair of brushes 101e and 101e for supplying power to the commutator 101d. Here, as shown in FIG. 7, the pair of brushes 101e and 101e and the commutator 101d are pressed against each other by the pair of brushes 101e and 101e being pressed against the commutator 101d by the pair of springs 101f and 101f. ing. Thereby, in the brush motor 101, electric power is reliably supplied from the pair of brushes 101e and 101e to the commutator 101d.

ところで、かかる従来のブラシモータでは、ブラシとコミュテータとがスプリング等の弾性部材により加圧接触されている状態においてコミュテータが主軸の回転に応じて回転されるため、その稼働時間に比例して、ブラシの摩耗が進行する。ここで、このブラシの摩耗は、ブラシモータの故障の原因となり得る。換言すれば、ブラシがその寿命終期を迎えると、ブラシモータを備える車載用液圧装置等の流体圧装置は故障する。従って、ブラシモータを備える車載用液圧装置等の流体圧装置を長期間に渡り適切に動作させるためには、ブラシモータが備えるブラシの寿命終期を適切に検知することが望ましい。しかし、このブラシの摩耗進度は、ブラシモータへの負荷の程度や、気温及び湿度等の使用環境条件等により大きく変わる。そのため、従来は、ブラシモータが備えるブラシの寿命終期を容易に検知することは困難であった。尚、ブラシの摩耗進度を把握するために、ブラシモータを分解してブラシの摩耗状態を目視により点検することは、車載用液圧装置等の流体圧装置の維持費用を上昇させる原因となる。   By the way, in such a conventional brush motor, since the commutator is rotated according to the rotation of the main shaft in a state where the brush and the commutator are pressed and contacted by an elastic member such as a spring, the brush is proportional to the operating time. Wear progresses. Here, the wear of the brush may cause a failure of the brush motor. In other words, when the brush reaches the end of its life, a fluid pressure device such as a vehicle-mounted hydraulic device equipped with a brush motor fails. Therefore, in order to properly operate a fluid pressure device such as a vehicle-mounted hydraulic device including a brush motor for a long period of time, it is desirable to appropriately detect the end of life of the brush included in the brush motor. However, the degree of wear of the brush greatly varies depending on the degree of load on the brush motor, the use environment conditions such as temperature and humidity, and the like. Therefore, conventionally, it has been difficult to easily detect the end of life of the brush provided in the brush motor. Note that disassembling the brush motor and visually checking the wear state of the brush in order to grasp the wear progress of the brush causes an increase in the maintenance cost of the fluid pressure device such as the in-vehicle hydraulic device.

そこで、ブラシモータにおける絶縁抵抗値の低下を検出することによりブラシの摩耗状態を検知する構成が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Therefore, a configuration has been proposed in which a brush wear state is detected by detecting a decrease in the insulation resistance value of the brush motor (see, for example, Patent Document 1).

この提案された構成では、ブラシの摩耗により発生する摩耗粉がブラシモータにおける絶縁抵抗値を変化させることに着目して、ブラシモータにおける絶縁抵抗値を測定することにより、ブラシの摩耗状態を検知する。例えば、ブラシの摩耗により摩耗粉が発生すると、その発生した摩耗粉がブラシ及びコミュテータの周辺に付着して、ブラシとコミュテータとの間に電子の移動経路が形成されるので、ブラシモータにおける絶縁抵抗値が低下する。そこで、この提案された構成では、ブラシモータにおける絶縁抵抗値が所定の閾値よりも低下した場合に、ブラシの摩耗が進行したと判定する。これにより、ブラシモータを定期的に分解することなく、ブラシモータが備えるブラシの摩耗状態の把握や、その寿命終期の検知を適切に行う。
特開平7−31100号公報
In this proposed configuration, the wear powder generated by brush wear changes the insulation resistance value in the brush motor, and the wear resistance state of the brush is detected by measuring the insulation resistance value in the brush motor. . For example, when abrasion powder is generated due to brush wear, the generated abrasion powder adheres to the periphery of the brush and the commutator, and an electron movement path is formed between the brush and the commutator. The value drops. Therefore, in the proposed configuration, it is determined that the wear of the brush has progressed when the insulation resistance value in the brush motor falls below a predetermined threshold value. Thereby, grasping | ascertaining the wear state of the brush with which a brush motor is equipped, and the detection of the end of life are performed appropriately, without disassembling a brush motor regularly.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-31100

しかしながら、上記従来の提案による場合、ブラシモータの絶縁抵抗値を測定するためには、絶縁抵抗計が必要になる。ここで、この絶縁抵抗計は、通常、比較的高い絶縁抵抗値を正確に測定するための格別の構成を備えているため、一般的な抵抗計と比べて著しく高価である。又、この絶縁抵抗計は、絶縁抵抗値を長期間に渡り正確に測定するため、定期的な校正を必要とする。従って、上記従来の提案を車載用液圧装置等の流体圧装置に適用すると、車載用液圧装置等の流体圧装置の初期費用及び維持費用が著しく上昇する。   However, in the case of the conventional proposal, an insulation resistance meter is required to measure the insulation resistance value of the brush motor. Here, since this insulation resistance meter usually has a special configuration for accurately measuring a relatively high insulation resistance value, it is significantly more expensive than a general resistance meter. In addition, this insulation resistance meter requires periodic calibration in order to accurately measure the insulation resistance value over a long period of time. Therefore, when the conventional proposal is applied to a fluid pressure device such as an in-vehicle hydraulic device, the initial cost and the maintenance cost of the fluid pressure device such as the in-vehicle hydraulic device are significantly increased.

又、上記従来の提案による場合、ブラシモータの絶縁抵抗値を測定するためには、ブラシモータをその駆動回路から電気的に切り離す必要がある。つまり、上記従来の提案による場合には、車載用液圧装置等の流体圧装置からブラシモータを検査の都度取り外す必要がある。従って、上記従来の提案を車載用液圧装置等の流体圧装置に適用すると、車載用液圧装置等の流体圧装置の維持費用が更に上昇する。   In the case of the conventional proposal, in order to measure the insulation resistance value of the brush motor, it is necessary to electrically disconnect the brush motor from its drive circuit. That is, in the case of the above conventional proposal, it is necessary to remove the brush motor from the fluid pressure device such as a vehicle-mounted hydraulic device every time it is inspected. Therefore, when the conventional proposal is applied to a fluid pressure device such as a vehicle-mounted hydraulic device, the maintenance cost of the fluid pressure device such as the vehicle-mounted hydraulic device further increases.

つまり、上記従来の提案は、車載用液圧装置等の流体圧装置に対して近年特に強い低価格化の要請に十分応えることができなかった。   That is, the above-mentioned conventional proposals have not been able to sufficiently meet the recent strong demand for lower prices for hydraulic devices such as in-vehicle hydraulic devices.

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、高価でかつ維持管理を要する測定機器が不要であり、かつ分解等の手間を掛けずにブラシの寿命終期を確実に検知することが可能なブラシモータのブラシ摩耗検知装置を備える車載用液圧装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, does not require expensive measuring equipment that requires maintenance, and reliably detects the end of the life of the brush without taking the trouble of disassembly and the like. An object of the present invention is to provide a vehicle-mounted hydraulic device including a brush wear detection device for a brush motor that can be used.

本願の発明者らは、ブラシモータのブラシが摩耗すると、ブラシとコミュテータとの接触状態が悪化して、ブラシモータに流れる電流(以下、「モータ電流」という)に著しい乱れが発生することや、ブラシの温度(以下、「ブラシ温度」という)が著しく上昇することに着目して、本発明の構成を完成させるに至った。   When the brush of the brush motor is worn, the inventors of the present application deteriorate the contact state between the brush and the commutator, and a significant disturbance occurs in the current flowing through the brush motor (hereinafter referred to as “motor current”). Focusing on the remarkable increase in the temperature of the brush (hereinafter referred to as “brush temperature”), the configuration of the present invention has been completed.

そして、上記課題を解決するために、本発明に係る流体圧装置は、電力を供給する電源と、前記電源からブラシ及びコミュテータを介して電力が供給されてその主軸が回転する電動機と、前記電動機の主軸の回転によって作動用流体を圧送する流体圧送器と、前記流体圧送器から圧送される前記作動用流体によって動力を発生する動力発生器と、前記動力発生器へ圧送される前記作動用流体の圧力を制限する圧力制限器と、を備える流体圧装置において、前記流体圧装置は、前記電動機の主軸の前記回転と相関関係を有する所定の物理量を検出する検出器と、前記電動機のブラシの寿命終期を検知するブラシ摩耗検知装置と、を更に備え、前記ブラシ摩耗検知装置は、前記圧力制限器による前記圧力の制限中、前記検出器により検出した前記所定の物理量とこれに対応する基準物理量との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知するように構成されている。   In order to solve the above-described problems, a fluid pressure device according to the present invention includes a power source that supplies power, a motor that is supplied with power from the power source via a brush and a commutator, and whose main shaft rotates, and the motor A fluid pump that pumps the working fluid by rotation of the main shaft, a power generator that generates power by the working fluid pumped from the fluid pump, and the working fluid that is pumped to the power generator A fluid pressure device comprising: a pressure limiter that restricts the pressure of the motor; and the fluid pressure device includes a detector that detects a predetermined physical quantity correlated with the rotation of the main shaft of the motor, and a brush of the motor. A brush wear detecting device for detecting the end of life, wherein the brush wear detecting device detects the pressure detected by the detector while the pressure is limited by the pressure limiter. Based on the comparison with the reference physical quantity corresponding to the constant physical quantity, and is configured to detect the life end of the brush of the electric motor.

かかる構成とすると、ブラシ摩耗検知装置が圧力制限器による圧力の制限中に検出器により検出した所定の物理量とこれに対応する基準物理量との比較に基づき電動機のブラシの寿命終期を検知するので、高価でかつ維持管理を要する測定機器を用いることなくかつ分解等の手間を掛けずにブラシの寿命終期を確実に検知することが可能な車載用液圧装置等の流体圧装置を提供することが可能になる。   With such a configuration, the brush wear detection device detects the end of life of the brush of the motor based on a comparison between a predetermined physical quantity detected by the detector during pressure restriction by the pressure limiter and a corresponding reference physical quantity. To provide a fluid pressure device such as an in-vehicle hydraulic device that can reliably detect the end of the life of a brush without using expensive measuring equipment that requires maintenance and without troubles such as disassembly. It becomes possible.

この場合、前記検出器としての電流センサを備え、前記ブラシ摩耗検知装置は、前記電流センサにより検出した前記所定の物理量としてのモータ電流値と前記基準物理量としての基準電流値との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する。   In this case, provided with a current sensor as the detector, the brush wear detection device based on a comparison between the motor current value as the predetermined physical quantity detected by the current sensor and the reference current value as the reference physical quantity, The end of life of the brush of the electric motor is detected.

かかる構成とすると、非常に安価な電流センサを用いて電動機のブラシの寿命終期を検知するので、車載用液圧装置等の流体圧装置を非常に安価に提供することが可能になる。   With such a configuration, the end of life of the brush of the electric motor is detected using a very inexpensive current sensor, so that a fluid pressure device such as an in-vehicle hydraulic device can be provided at a very low cost.

又、上記の場合、前記検出器としての電流センサを備え、前記ブラシ摩耗検知装置は、前記電流センサにより検出した前記所定の物理量としてのモータ電流変動幅と前記基準物理量としての基準電流変動幅との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する。   In the above case, a current sensor as the detector is provided, and the brush wear detection device includes a motor current fluctuation range as the predetermined physical quantity detected by the current sensor and a reference current fluctuation range as the reference physical quantity. Based on the comparison, the end of life of the brush of the electric motor is detected.

かかる構成とすると、モータ電流変動幅と基準物理量としての基準電流変動幅との比較に基づき電動機のブラシの寿命終期を検知するので、ブラシの寿命終期を正確に検知することが可能になる。   With this configuration, the end of life of the brush of the electric motor is detected based on the comparison between the motor current fluctuation range and the reference current fluctuation range as the reference physical quantity, so that it is possible to accurately detect the end of life of the brush.

この場合、前記ブラシ摩耗検知装置は、所定時間における前記モータ電流変動幅と前記基準電流変動幅との比較に基づき、前記寿命終期を検知する。   In this case, the brush wear detection device detects the end of life based on a comparison between the motor current fluctuation width and the reference current fluctuation width in a predetermined time.

かかる構成とすると、所定時間におけるモータ電流変動幅と基準電流変動幅との比較に基づきブラシの寿命終期を検知するので、ブラシの寿命終期を短時間で正確に検知することが可能になる。   With such a configuration, the end of life of the brush is detected based on a comparison between the motor current fluctuation range and the reference current fluctuation range at a predetermined time, and thus it is possible to accurately detect the end of brush life in a short time.

又、上記の場合、前記検出器としての温度センサを備え、前記ブラシ摩耗検知装置は、前記温度センサにより検出した前記所定の物理量としてのブラシ温度と前記基準物理量としての基準温度との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する。   In the above case, a temperature sensor as the detector is provided, and the brush wear detection device is based on a comparison between the brush temperature as the predetermined physical quantity detected by the temperature sensor and the reference temperature as the reference physical quantity. The end of life of the brush of the electric motor is detected.

かかる構成とすると、非常に安価な温度センサを用いて電動機のブラシの寿命終期を検知するので、車載用液圧装置等の流体圧装置を非常に安価に提供することが可能になる。   With such a configuration, since the end of life of the brush of the motor is detected using a very inexpensive temperature sensor, it is possible to provide a fluid pressure device such as an in-vehicle hydraulic device at a very low cost.

この場合、前記ブラシ摩耗検知装置は、所定時間経過後における前記ブラシ温度と前記基準温度との比較に基づき、前記寿命終期を検知する。   In this case, the brush wear detection device detects the end of life based on a comparison between the brush temperature and the reference temperature after a predetermined time has elapsed.

かかる構成とすると、所定時間経過後におけるブラシ温度と基準温度との比較に基づきブラシの寿命終期を検知するので、ブラシの寿命終期を短時間で検知することが可能になる。   With such a configuration, since the end of the life of the brush is detected based on the comparison between the brush temperature and the reference temperature after a predetermined time has elapsed, it is possible to detect the end of the life of the brush in a short time.

又、上記の場合、前記検出器としての温度センサを備え、前記ブラシ摩耗検知装置は、前記温度センサにより検出した前記所定の物理量としてのブラシ温度変化と前記基準物理量としての基準温度変化との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する。   In the above case, a temperature sensor as the detector is provided, and the brush wear detection device compares the brush temperature change as the predetermined physical quantity detected by the temperature sensor with the reference temperature change as the reference physical quantity. Based on the above, the end of life of the brush of the electric motor is detected.

かかる構成とすると、ブラシ温度変化と基準物理量としての基準温度変化との比較に基づき電動機のブラシの寿命終期を検知するので、ブラシの寿命終期を正確に検知することが可能になる。   With such a configuration, the end of life of the brush of the electric motor is detected based on the comparison between the change in brush temperature and the change in reference temperature as a reference physical quantity, so that the end of life of the brush can be accurately detected.

この場合、前記ブラシ摩耗検知装置は、所定時間における前記ブラシ温度変化と前記基準温度変化との比較に基づき、前記寿命終期を検知する。   In this case, the brush wear detection device detects the end of life based on a comparison between the brush temperature change and the reference temperature change at a predetermined time.

かかる構成とすると、所定時間におけるブラシ温度変化と基準温度変化との比較に基づきブラシの寿命終期を検知するので、ブラシの寿命終期を短時間で検知することが可能になる。   With such a configuration, since the end of the life of the brush is detected based on the comparison between the change in the brush temperature and the change in the reference temperature in a predetermined time, the end of the life of the brush can be detected in a short time.

本発明に係る流体圧装置の構成によれば、高価でかつ維持管理を要する測定機器が一切不要となり、かつ分解等の手間を一切掛けることなく、ブラシモータが備えるブラシの寿命終期を安価にかつ確実に検知することが可能になる。従って、本発明に係る流体圧装置の構成によれば、ブラシモータが備えるブラシの寿命終期を確実に検知することが可能になるので、適切な時期に、必要最低限の労力により、ブラシモータが備えるブラシを交換することが可能になる。これにより、ブラシモータを備える車載用液圧装置等の流体圧装置を長期間に渡り好適に利用することが可能になる。   According to the configuration of the fluid pressure device according to the present invention, there is no need for expensive and maintenance equipment that requires maintenance, and the lifetime of the brush provided in the brush motor can be reduced at low cost without any trouble of disassembly and the like. It becomes possible to detect reliably. Therefore, according to the configuration of the fluid pressure device according to the present invention, it becomes possible to reliably detect the end of the life of the brush provided in the brush motor. It is possible to replace the brush provided. As a result, a fluid pressure device such as a vehicle-mounted fluid pressure device including a brush motor can be suitably used for a long period of time.

以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1(a)は、本発明の実施の形態1に係るブラシ摩耗検知装置を備えた車載用液圧装置の構成を模式的に示すブロック図である。尚、図1(a)では、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを図示しており、その他の構成要素は図示を省略している。
(Embodiment 1)
Fig.1 (a) is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle-mounted hydraulic apparatus provided with the brush abrasion detection apparatus based on Embodiment 1 of this invention. In FIG. 1A, only the components necessary for explaining the present invention are shown, and the other components are not shown.

図1(a)に示すように、本実施の形態に係る車載用液圧装置100a(例えば、テールゲートリフタ)は、電源10と、この電源10から後述するブラシモータ30への電力の供給を断続する開閉器20と、この開閉器20を介して電源10から電力が供給されてその回転子が回転するブラシモータ30と、このブラシモータ30の主軸により駆動されて作動油タンク40から後述するアクチュエータ70に向けて作動油40aを圧送する液圧ポンプ50と、この液圧ポンプ50から圧送される作動油40aを必要に応じて作動油タンク40へ戻すリリーフ弁60と、このリリーフ弁60により作動油タンク40に戻されなかった液圧ポンプ50からの作動油40aが供給されて力学エネルギーを物理運動量に変換するアクチュエータ70と、を備えている。そして、図1(a)に示すように、本実施の形態に係る車載用液圧装置100aは、電源10からブラシモータ30に電力が供給されている際の電流を検出する電流センサ80aと、この電流センサ80aの出力電圧に基づきブラシモータ30が備えるブラシの寿命終期を検知するブラシ摩耗検知装置90とを、その特徴的な構成要素として備えている。   As shown in FIG. 1A, an in-vehicle hydraulic device 100a (for example, a tailgate lifter) according to the present embodiment supplies power to a power source 10 and a brush motor 30 described later from the power source 10. An intermittent switch 20, a brush motor 30 that is supplied with electric power from the power supply 10 through the switch 20 and whose rotor rotates, and a hydraulic oil tank 40 that is driven by a main shaft of the brush motor 30 to be described later. A hydraulic pump 50 that pumps the hydraulic oil 40a toward the actuator 70, a relief valve 60 that returns the hydraulic oil 40a pumped from the hydraulic pump 50 to the hydraulic oil tank 40 as necessary, and the relief valve 60. Actuator 70 is supplied with hydraulic oil 40a from hydraulic pump 50 that has not been returned to hydraulic oil tank 40, and converts mechanical energy into physical momentum. , And a. And as shown to Fig.1 (a), the vehicle-mounted hydraulic apparatus 100a which concerns on this Embodiment has the electric current sensor 80a which detects the electric current when the electric power is supplied to the brush motor 30 from the power supply 10, and A brush wear detection device 90 that detects the end of life of the brush included in the brush motor 30 based on the output voltage of the current sensor 80a is provided as a characteristic component.

以下、車載用液圧装置100aの各構成要素について順を追って詳細に説明すると、電源10は、蓄電池(バッテリ)を備えている。この蓄電池としては、例えば、出力電圧が24Vである車載用のバッテリが配設される。   Hereinafter, the constituent elements of the in-vehicle hydraulic device 100a will be described in detail in order, and the power source 10 includes a storage battery (battery). As this storage battery, for example, an in-vehicle battery having an output voltage of 24V is disposed.

開閉器20は、スイッチ、或いは、継電器(リレー)等で構成されている。この開閉器20としては、例えば、機械式又は半導体式のスイッチ、電磁式の継電器、半導体式の継電器等が配設される。尚、一般的なテールゲートリフタ等の車載用液圧装置では、通常、作業者が手動により適宜操作する機械式のスイッチが用いられる。   The switch 20 is configured by a switch, a relay (relay), or the like. As this switch 20, for example, a mechanical or semiconductor switch, an electromagnetic relay, a semiconductor relay, or the like is disposed. Note that in a vehicle-mounted hydraulic device such as a general tailgate lifter, a mechanical switch that is appropriately operated manually by an operator is usually used.

ブラシモータ30は、図1(a)では図示しないが、従来の一般的なブラシモータと同様にして、回転モーメントの作用により主軸を中心に回転される回転子と、この回転子と相互作用してそれに回転モーメントを発生させる固定子と、を備えている。又、このブラシモータ30は、図1(a)では図示しないが、回転子が備えるコイルに電力を供給するためのブラシ及びコミュテータを備えている。ここで、これらのブラシとコミュテータとは、従来の一般的なブラシモータの場合と同様、ブラシからコミュテータに電力を確実に供給するために、スプリング等の弾性部材により相互に加圧接触されている。これにより、ブラシモータ30において、ブラシからコミュテータへの電力の供給が確実に行われる。   Although not shown in FIG. 1A, the brush motor 30 interacts with a rotor that is rotated about the main shaft by the action of a rotational moment, in the same manner as a conventional general brush motor. And a stator for generating a rotational moment. The brush motor 30 includes a brush and a commutator (not shown in FIG. 1A) for supplying power to a coil included in the rotor. Here, the brush and the commutator are in pressure contact with each other by an elastic member such as a spring in order to reliably supply electric power from the brush to the commutator as in the case of a conventional general brush motor. . Thereby, in the brush motor 30, the power supply from the brush to the commutator is reliably performed.

作動油タンク40は、アクチュエータ70を作動させるための作動油40aをその内部に蓄える。この作動油40aとしては、環境温度の影響による粘度変化や、油圧回路における圧力損失分のエネルギーによる粘度変化を考慮して、アクチュエータ70の運動性能及びその位置決め精度等に問題が発生しないように、適切な作動油が選択される。   The hydraulic oil tank 40 stores therein hydraulic oil 40a for operating the actuator 70. In consideration of the viscosity change due to the influence of the environmental temperature and the viscosity change due to the energy of the pressure loss in the hydraulic circuit, the hydraulic oil 40a is not affected by the movement performance of the actuator 70 and its positioning accuracy. Appropriate hydraulic fluid is selected.

液圧ポンプ50は、ブラシモータ30の回転子の回転運動に係る機械エネルギーのトルクと速度とを、作動油40aの流体エネルギーの圧力と流量とに変換する。この液圧ポンプ50としては、例えば、ギヤポンプ、ねじポンプ等のポンプが配設される。この液圧ポンプ50の主軸がブラシモータ30の主軸により回転駆動されると、液圧ポンプ50の主軸に連結されたギヤ等の液送部材が回転駆動され、これにより、作動油タンク40からアクチュエータ70に向けて作動油40aが圧送される。   The hydraulic pump 50 converts the torque and speed of mechanical energy related to the rotational movement of the rotor of the brush motor 30 into the pressure and flow rate of the fluid energy of the hydraulic oil 40a. As this hydraulic pump 50, pumps, such as a gear pump and a screw pump, are arrange | positioned, for example. When the main shaft of the hydraulic pump 50 is rotationally driven by the main shaft of the brush motor 30, a liquid feeding member such as a gear connected to the main shaft of the hydraulic pump 50 is rotationally driven. The hydraulic oil 40 a is pumped toward the 70.

リリーフ弁60は、所謂安全弁であって、液圧ポンプ50とアクチュエータ70とを接続する配管内の作動油40aの圧力が所定の圧力閾値を超えると、そのバルブを自動的に開放状態として、その配管内から作動油タンク40に向けて過剰な作動油40aを自動的に排出させる。つまり、このリリーフ弁60は、作動油タンク40から作動油40aがアクチュエータ70に向けて過剰に供給されることを防止することで、アクチュエータ70の誤動作を適切に防止する。尚、このリリーフ弁60に設定される所定の圧力閾値は、車載用液圧装置100aの仕様等に基づき、予め適切に設定される。又、この所定の圧力閾値は、通常、一度設定されると、安全性を確保するために、その後に変更されることはない。   The relief valve 60 is a so-called safety valve, and when the pressure of the hydraulic oil 40a in the pipe connecting the hydraulic pump 50 and the actuator 70 exceeds a predetermined pressure threshold value, the relief valve 60 is automatically opened, Excess hydraulic oil 40 a is automatically discharged from the pipe toward the hydraulic oil tank 40. That is, the relief valve 60 appropriately prevents the malfunction of the actuator 70 by preventing the hydraulic oil 40a from being supplied excessively toward the actuator 70 from the hydraulic oil tank 40. Note that the predetermined pressure threshold value set in the relief valve 60 is appropriately set in advance based on the specifications of the in-vehicle hydraulic device 100a. In addition, once this predetermined pressure threshold is set, it is not changed thereafter in order to ensure safety.

アクチュエータ70は、液圧ポンプ50により作動油タンク40から作動油40aが供給されると、その作動油40aが有する力学エネルギーを利用して、伸縮運動や屈伸運動等の物理的な運動を発生させる。そして、このアクチュエータ70は、伸縮運動や屈伸運動等の物理的な運動を発生させることにより、車両が備えるテールゲートを上昇及び下降させる。尚、このアクチュエータ70は、車載用液圧装置100aに要求される昇降仕様等に基づき、適切に選定される。   When the hydraulic oil 50a is supplied from the hydraulic oil tank 40 by the hydraulic pump 50, the actuator 70 uses a mechanical energy of the hydraulic oil 40a to generate a physical motion such as an expansion / contraction motion or a bending / extension motion. . The actuator 70 raises and lowers the tailgate included in the vehicle by generating a physical movement such as an expansion / contraction movement or a bending / extension movement. The actuator 70 is appropriately selected based on the lifting specifications required for the in-vehicle hydraulic device 100a.

一方、本実施の形態において特徴的に配設される電流センサ80aは、電源10とブラシモータ30とを電気的に接続する配線の近傍、或いは、その配線を自己に貫通させるようにして、適切に配設される。ここで、この電流センサ80aとしては、例えば、磁気比例型センサ、磁気平衡型センサ、磁気コイル型センサ、コアレスコイル型センサ等のセンサが用いられる。この電流センサ80aは、電源10からブラシモータ30に電力が供給されている際、電源10とブラシモータ30とを電気的に接続する配線に流れるモータ電流を、それに比例する直流電圧に変換して出力する。ここで、電流センサ80aは、ブラシモータ30に流れるモータ電流の乱れの周期(周波数)に応じて、そのモータ電流の乱れを確実に検知できるよう、適切に選定される。尚、この電流センサ80aとしては、シャント抵抗を使用した電流計を用いることも可能である。この場合、電流計は、電源10とブラシモータ30との間に直列に接続されたシャント抵抗間の電圧差を測定して、その測定した電圧差を出力する。   On the other hand, the current sensor 80a, which is characteristically arranged in the present embodiment, is suitable in the vicinity of the wiring that electrically connects the power supply 10 and the brush motor 30 or through the wiring itself. It is arranged. Here, as the current sensor 80a, for example, a sensor such as a magnetic proportional sensor, a magnetic balance sensor, a magnetic coil sensor, or a coreless coil sensor is used. When electric power is supplied from the power source 10 to the brush motor 30, the current sensor 80 a converts the motor current flowing in the wiring that electrically connects the power source 10 and the brush motor 30 to a DC voltage proportional to the motor current. Output. Here, the current sensor 80a is appropriately selected according to the period (frequency) of disturbance of the motor current flowing through the brush motor 30 so as to reliably detect the disturbance of the motor current. As the current sensor 80a, an ammeter using a shunt resistor can be used. In this case, the ammeter measures the voltage difference between the shunt resistors connected in series between the power supply 10 and the brush motor 30, and outputs the measured voltage difference.

又、本実施の形態において特徴的に配設されるブラシ摩耗検知装置90は、電流センサ80aが検出する直流電流に基づき、その電流センサ80aが出力する直流電流の例えば下限値が所定の電流閾値を下回る場合、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定して、その旨を警告ランプ等の表示機器を介して作業者に伝達する。   Also, the brush wear detecting device 90 characteristically arranged in the present embodiment is based on the direct current detected by the current sensor 80a, and for example, the lower limit value of the direct current output from the current sensor 80a is a predetermined current threshold value. If it is less than, it is determined that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life, and that fact is transmitted to the operator via a display device such as a warning lamp.

以下、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置90の内部構成について説明する。   Hereinafter, the internal configuration of the brush wear detection device 90 according to the present embodiment will be described.

図2は、本発明の実施の形態1に係るブラシ摩耗検知装置の内部の構成を模式的に示すブロック図である。尚、図2(a)は、ブラシ摩耗検知装置の第1の内部構成を模式的に示している。又、図2(b)は、ブラシ摩耗検知装置の第2の内部構成を模式的に示している。又、図2では、本発明に係るブラシ摩耗検知装置を説明するために必要となる構成要素のみを図示しており、その他の構成要素は図示を省略している。   FIG. 2 is a block diagram schematically showing an internal configuration of the brush wear detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2A schematically shows a first internal configuration of the brush wear detection device. Moreover, FIG.2 (b) has shown typically the 2nd internal structure of the brush wear detection apparatus. In FIG. 2, only the components necessary for explaining the brush wear detecting device according to the present invention are shown, and the other components are not shown.

本発明では、ブラシ摩耗検知装置90の内部構成としては、図2(a)に示す第1の内部構成を適用してもよく、或いは、図2(b)に示す第2の内部構成を適用してもよい。尚、何れの内部構成が採られる場合でも、それらを構成する構成要素の駆動用の電力は、車載用液圧装置100aの電源10から供給される。   In the present invention, as the internal configuration of the brush wear detecting device 90, the first internal configuration shown in FIG. 2 (a) may be applied, or the second internal configuration shown in FIG. 2 (b) is applied. May be. In any of the internal configurations, power for driving the components constituting them is supplied from the power supply 10 of the in-vehicle hydraulic device 100a.

先ず、ブラシ摩耗検知装置90の第1の内部構成について説明する。   First, the first internal configuration of the brush wear detector 90 will be described.

図2(a)に示すように、本実施の形態に係る第1のブラシ摩耗検知装置90aは、電流センサ80aが出力する直流電圧値をA/D変換するA/D変換器91と、このA/D変換器91の出力と、メモリ93の記憶情報と、タイマ94の出力と、に基づきブラシモータ30が備えるブラシの寿命終期を検知するためのCPU92と、このCPU92の出力に基づき警告を行う警告ランプ95と、を備えている。   As shown in FIG. 2A, the first brush wear detection device 90a according to the present embodiment includes an A / D converter 91 that A / D converts a DC voltage value output from the current sensor 80a, and this A CPU 92 for detecting the end of the life of the brush included in the brush motor 30 based on the output of the A / D converter 91, the information stored in the memory 93, and the output of the timer 94, and a warning based on the output of the CPU 92. And a warning lamp 95 to be performed.

以下、第1のブラシ摩耗検知装置90aの各構成要素について順を追って詳細に説明すると、A/D変換器91は、電流センサ80aが出力する連続的なアナログ値を所定のサンプリング周期でサンプリングして量子化し、そのアナログ値をそれに比例する離散的なデジタル値に変換する。ここで、A/D変換器91としては、ブラシモータ30が備える回転子の回転数と、そのブラシモータ30が備えるコミュテータにおける電極の枚数と、を十分に考慮して、モータ電流の乱れを確実に検知可能な変換時間(或いは、サンプリング周期)を有するA/D変換器を選定する。   Hereinafter, the components of the first brush wear detection device 90a will be described in detail in order. The A / D converter 91 samples a continuous analog value output from the current sensor 80a at a predetermined sampling period. The analog value is converted into a discrete digital value proportional to the analog value. Here, as the A / D converter 91, the disturbance of the motor current is ensured by sufficiently considering the rotation speed of the rotor provided in the brush motor 30 and the number of electrodes in the commutator provided in the brush motor 30. A / D converter having a detectable conversion time (or sampling period) is selected.

例えば、ブラシモータ30が備える回転子の回転速度を3000min-1とし、ブラシモータ30が備えるコミュテータにおける電極の枚数が25枚であると仮定すると、モータ電流の乱れの周波数は1.25kHz程度となるので、モータ電流の乱れの周期は800μS程度となることが予想される。 For example, assuming that the rotation speed of the rotor provided in the brush motor 30 is 3000 min −1 and the number of electrodes in the commutator provided in the brush motor 30 is 25, the frequency of disturbance of the motor current is about 1.25 kHz. Therefore, the period of disturbance of the motor current is expected to be about 800 μS.

そこで、本実施の形態では、このモータ電流の乱れを確実に検知するために、変換時間が800μS未満、望ましくは、変換時間が100μS以下であるA/D変換器を選定する。このような変換時間を有するA/D変換器は、安価な組み込み型マイコンが内蔵するA/D変換器であってもその変換時間が50μS以下であることから、容易にかつ非常に安価に入手することが可能である。尚、ブラシモータ30が備える回転子の回転数や、ブラシモータ30が備えるコミュテータにおける電極の枚数によっては、モータ電流の乱れの周期が非常に短くなる。この場合、モータ電流の乱れを確実に検知可能な変換時間を有する適切なA/D変換器を選定する必要がある。   Therefore, in the present embodiment, an A / D converter having a conversion time of less than 800 μS, and preferably a conversion time of 100 μS or less is selected in order to reliably detect the disturbance of the motor current. An A / D converter having such a conversion time can be easily and very inexpensively obtained even if it is an A / D converter built in an inexpensive built-in microcomputer because the conversion time is 50 μS or less. Is possible. Depending on the number of rotations of the rotor provided in the brush motor 30 and the number of electrodes in the commutator provided in the brush motor 30, the period of disturbance of the motor current becomes very short. In this case, it is necessary to select an appropriate A / D converter having a conversion time capable of reliably detecting disturbance of the motor current.

一方、CPU92は、A/D変換器91の出力と、メモリ93に予め記憶されているプログラム及び所定の閾値と、タイマ94の出力と、に基づき、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたか否かを判定する。そして、このCPU92は、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定すると、警告ランプ95を点灯させるための制御信号を出力する。ここで、CPU92としては、A/D変換器91の出力を適切に利用可能なクロック周波数を有するCPUを選定する。尚、このようなクロック周波数を有するCPUは、A/D変換器91の変換時間が短くても100μS程度であるので、容易にかつ非常に安価に入手することが可能である。   On the other hand, the CPU 92 determines whether the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life based on the output of the A / D converter 91, the program stored in the memory 93 and the predetermined threshold value, and the output of the timer 94. Determine whether or not. When the CPU 92 determines that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life, it outputs a control signal for turning on the warning lamp 95. Here, as the CPU 92, a CPU having a clock frequency that can appropriately use the output of the A / D converter 91 is selected. Note that a CPU having such a clock frequency can be obtained easily and at a very low cost since the conversion time of the A / D converter 91 is about 100 μS even if the conversion time is short.

メモリ93は、ブラシモータ30が備えるブラシの寿命終期を検知するために必要となるプログラム及び所定の閾値を格納する。ここで、このメモリ93としては、本実施の形態において格納されるプログラム及び所定の閾値のデータ容量が比較的少ないため、その種類が特に限定されることはなく、容易にかつ非常に安価に入手可能な汎用型のメモリを利用することが可能である。   The memory 93 stores a program necessary for detecting the end of the life of the brush provided in the brush motor 30 and a predetermined threshold value. Here, as the memory 93, since the data capacity of the program stored in the present embodiment and the predetermined threshold is relatively small, the type of the memory 93 is not particularly limited, and can be obtained easily and at a very low cost. Possible general-purpose memory can be used.

タイマ94は、CPU92がブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたか否かを判定する際の経過時間をカウントする。ここで、このタイマ94としては、カウントする経過時間が数秒から数分程度であり、かつカウントする経過時間に高精度が要求されることはないため、その構成が特に限定されることはなく、如何なる構成のタイマであっても適用可能である。例えば、タイマ94をハードウェアにより構成してもよく、或いは、それをソフトウェアにより構成してもよい。   The timer 94 counts the elapsed time when the CPU 92 determines whether or not the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life. Here, as the timer 94, the elapsed time to be counted is about several seconds to several minutes, and since high accuracy is not required for the elapsed time to be counted, its configuration is not particularly limited, Any configuration of the timer is applicable. For example, the timer 94 may be configured by hardware, or may be configured by software.

警告ランプ95は、CPU92がブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定して、警告ランプ95を点灯させるための制御信号を出力すると、その制御信号に基づきランプの点灯或いは点滅により作業者に向けて警告を行う。尚、本実施の形態では、警告ランプ95がランプの点灯等により警告を行う形態を示しているが、このような形態に限定されることはない。例えば、音声、ブザー音、エラーメッセージの表示等、如何なる警告形態が採られてもよい。   When the CPU 92 determines that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life and outputs a control signal for turning on the warning lamp 95, the warning lamp 95 notifies the operator by lighting or blinking the lamp based on the control signal. To warn. In the present embodiment, the warning lamp 95 performs a warning by lighting the lamp or the like. However, the present invention is not limited to such a form. For example, any warning form such as voice, buzzer sound, error message display, etc. may be adopted.

ここで、図2(a)に示す第1のブラシ摩耗検知装置90aでは、A/D変換器91、CPU92、メモリ93、タイマ94等を個々に配設する形態に代えて、それらの構成要素を全て具備するマイクロコンピュータMを配設する形態を採ることが、より一層望ましい。このような、A/D変換器、CPU、メモリ、タイマ等を具備するマイクロコンピュータは、通常、非常に安価に流通している。従って、かかる構成とすると、本発明に係るブラシ摩耗検知装置90aを非常に安価に構成することが可能になる。   Here, in the first brush wear detection device 90a shown in FIG. 2A, instead of the form in which the A / D converter 91, the CPU 92, the memory 93, the timer 94, and the like are individually arranged, their constituent elements It is even more desirable to adopt a form in which the microcomputer M having all of the above is disposed. Such microcomputers equipped with A / D converters, CPUs, memories, timers and the like are usually distributed at a very low cost. Therefore, with this configuration, the brush wear detection device 90a according to the present invention can be configured at a very low cost.

次に、ブラシ摩耗検知装置90の第2の内部構成について説明する。   Next, the second internal configuration of the brush wear detector 90 will be described.

図2(b)に示すように、本実施の形態に係る第2のブラシ摩耗検知装置90bは、電源10の出力電圧を分圧して基準電圧値Vstdを生成する抵抗器96a,96bと、電流センサ80aが出力する直流電圧値(検出電流値)と基準電圧値Estdとの比較に基づきブラシモータ30が備えるブラシの寿命終期を検知するための比較器(オペアンプ、或いは、コンパレータ)97と、この比較器97の出力に基づき警告を行う警告ランプ95と、を備えている。尚、この第2のブラシ摩耗検知装置90bにおいて、警告ランプ95の構成は、第1のブラシ摩耗検知装置90aにおける警告ランプ95の構成と同様である。   As shown in FIG. 2B, the second brush wear detecting device 90b according to the present embodiment divides the output voltage of the power source 10 to generate the reference voltage value Vstd, and the currents A comparator (an operational amplifier or a comparator) 97 for detecting the end of the life of the brush included in the brush motor 30 based on a comparison between the DC voltage value (detected current value) output from the sensor 80a and the reference voltage value Estd; And a warning lamp 95 that gives a warning based on the output of the comparator 97. In the second brush wear detection device 90b, the warning lamp 95 has the same configuration as the warning lamp 95 in the first brush wear detection device 90a.

以下、第2のブラシ摩耗検知装置90bの各構成要素について順を追って詳細に説明すると、直列接続された抵抗器96a,96bは、電源10の出力端子とグランド(車体シャーシ)との間に直列に挿入され、電源10の出力電圧値を分圧することにより、比較器97がブラシの寿命終期を検知する際に必要となる基準電圧値Vstdを生成する。尚、抵抗器96a,96bとしては、電源10が出力する直流電圧値を単に分圧可能であればよいため、その種類が特に限定されることはなく、如何なる種類の抵抗器であっても適用することが可能である。   Hereinafter, the components of the second brush wear detection device 90b will be described in detail in order. The resistors 96a and 96b connected in series are connected in series between the output terminal of the power supply 10 and the ground (vehicle chassis). And the reference voltage value Vstd necessary for the comparator 97 to detect the end of the life of the brush is generated by dividing the output voltage value of the power supply 10. The resistors 96a and 96b are not particularly limited as long as they can simply divide the DC voltage value output from the power supply 10, and any type of resistors can be used. Is possible.

一方、比較器97は、電流センサ80aが出力する直流電圧値と、抵抗器96a,96bにより生成された基準電圧値Vstdと、を比較する。そして、この比較器97は、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えた場合に、警告ランプ95を点灯等させる。ここで、この比較器97としては、A/D変換器91を選定する場合と同様、ブラシモータ30が備える回転子の回転数と、ブラシモータ30が備えるコミュテータにおける電極の枚数とを考慮して、モータ電流の乱れを確実に検知可能な応答時間を有する比較器を選定する。尚、このような応答時間を有する比較器は、通常の比較器の応答時間が1μS程度と十分に短いことから、容易にかつ非常に安価に入手することが可能である。但し、ブラシモータ30が備える回転子の回転数や、ブラシモータ30が備えるコミュテータにおける電極の枚数により、モータ電流の乱れの周期が非常に短くなる場合には、それを十分に考慮して、適切な変換器を選定する必要がある。   On the other hand, the comparator 97 compares the DC voltage value output from the current sensor 80a with the reference voltage value Vstd generated by the resistors 96a and 96b. The comparator 97 turns on a warning lamp 95 when the brush of the brush motor 30 reaches the end of its life. Here, as in the case of selecting the A / D converter 91, the comparator 97 takes into consideration the number of rotations of the rotor provided in the brush motor 30 and the number of electrodes in the commutator provided in the brush motor 30. A comparator having a response time capable of reliably detecting disturbance of the motor current is selected. Note that a comparator having such a response time can be easily and very inexpensively obtained because the response time of a normal comparator is sufficiently short, about 1 μS. However, if the period of disturbance of the motor current becomes very short due to the number of rotations of the rotor provided in the brush motor 30 or the number of electrodes in the commutator provided in the brush motor 30, it should be taken into consideration It is necessary to select a suitable converter.

以下、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置90の特徴的な動作について説明する。
尚、以下の説明では、ブラシモータ30のモータ電流に基づきブラシの寿命終期を検知する形態を説明するが、便宜上、モータ電流或いはそれに対応する電圧値(例えば、電流センサ80aの出力電圧値)に基づく形態として説明する。
Hereinafter, a characteristic operation of the brush wear detection device 90 according to the present embodiment will be described.
In the following description, a mode in which the end of the life of the brush is detected based on the motor current of the brush motor 30 will be described. However, for convenience, the motor current or a corresponding voltage value (for example, the output voltage value of the current sensor 80a) is used. It will be described as a form based.

図3は、ブラシ摩耗検知装置がブラシモータにおけるブラシの寿命終期を検知するための第1の原理を説明する解説図である。尚、図3(a)は、ブラシが寿命終期を迎える以前におけるモータ電流の経時的な変化を示している。又、図3(b)は、ブラシが寿命終期を迎えた以後におけるモータ電流の経時的な変化を示している。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a first principle for the brush wear detection device to detect the end of the life of the brush in the brush motor. FIG. 3A shows a change in the motor current with time before the brush reaches the end of its life. FIG. 3B shows a change with time of the motor current after the brush reaches the end of its life.

図3では、ブラシモータに印加する直流電圧を24V±5%とし、モータ電流が約80Aとなるように設定し、回転子の回転速度を約3000min-1とした場合のモータ電流の経時的な変化を、50μsのサンプリングレートで測定した結果を示している。尚、本測定の際には、作動油の吐出ポートを盲栓にて閉鎖することでリリーフ弁を動作させることにより(以下、「リリーフ状態」という)、液圧ポンプに対する負荷が一定の負荷となるように調整した。又、ブラシモータには、その回転子が11秒間回転した後、それが70秒間停止するように、直流電圧を印加した。又、モータ電流は、ブラシモータの直近部分において電流プローブにより測定した。 In FIG. 3, the DC voltage applied to the brush motor is set to 24V ± 5%, the motor current is set to about 80 A, and the motor current with time is set to about 3000 min −1. The change was measured at a sampling rate of 50 μs. In this measurement, the hydraulic pump is operated at a constant load by operating the relief valve by closing the hydraulic oil discharge port with a blind plug (hereinafter referred to as “relief state”). It adjusted so that it might become. A DC voltage was applied to the brush motor so that the rotor would rotate for 11 seconds and then stop for 70 seconds. The motor current was measured with a current probe in the immediate vicinity of the brush motor.

図3(a)に示すように、ブラシモータのブラシが寿命終期を迎える以前では、リリーフ状態におけるモータ電流の値は、ブラシとコミュテータとの接触状態の影響を受けて若干変動はするが、比較的小さい変動幅aの範囲内において概ね一定の値で推移する。   As shown in FIG. 3A, before the brush motor reaches the end of its life, the value of the motor current in the relief state varies slightly depending on the contact state between the brush and the commutator. It changes at a substantially constant value within the range of a small fluctuation range a.

一方、図3(b)に示すように、ブラシモータのブラシが寿命終期を迎えた以後においては、リリーフ状態におけるモータ電流の値は、ブラシとコミュテータとの接触状態の悪化の影響を受けて、変動幅aを大きく超える変動幅bの範囲内で経時的に変動する。例えば、図3(a)及び(b)に示すように、寿命終期を迎える以前のモータ電流の変動幅が約10Aであるのに対して、寿命終期を迎えた以後のモータ電流の変動幅は約40Aである。このモータ電流の変動幅の増加は、ブラシモータのブラシが寿命終期に近付くと、ブラシの表面が荒れることにより、ブラシとコミュータとの接触状態が悪化して、コミュータとブラシとの間に異常なアークが発生することに起因する。   On the other hand, as shown in FIG. 3B, after the brush of the brush motor has reached the end of its life, the value of the motor current in the relief state is affected by the deterioration of the contact state between the brush and the commutator, It fluctuates over time within a range of fluctuation width b that greatly exceeds fluctuation width a. For example, as shown in FIGS. 3A and 3B, the fluctuation range of the motor current before the end of the life is about 10 A, whereas the fluctuation range of the motor current after the end of the life is About 40A. When the brush of the brush motor approaches the end of its life, the brush current becomes rough and the contact state between the brush and the commuter deteriorates, causing an abnormal condition between the commuter and the brush. This is due to the occurrence of an arc.

そこで、本実施の形態では、車載用液圧装置100aの始業前点検時等において、リリーフ状態におけるモータ電流を検出して、その検出したモータ電流の値の変動幅が所定の変動閾値以上となる場合、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定する。例えば、リリーフ状態におけるモータ電流を検出して、その検出したモータ電流の値の変動幅ΔId(平均値)が定格電流値80Aの20%である16A以上となる場合、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定する。   Therefore, in the present embodiment, the motor current in the relief state is detected at the time of inspection before starting work of the in-vehicle hydraulic device 100a, and the fluctuation range of the detected motor current value is greater than or equal to a predetermined fluctuation threshold. In this case, it is determined that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life. For example, when the motor current in the relief state is detected and the fluctuation range ΔId (average value) of the detected motor current value is equal to or greater than 16A, which is 20% of the rated current value 80A, the brush of the brush motor 30 has a life span. It is determined that the end has been reached.

或いは、本実施の形態では、車載用液圧装置100aの始業前点検時等において、リリーフ状態におけるモータ電流を検出して、その検出したモータ電流の値の上限値又は下限値が所定の電流閾値以上又は以下となる場合、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定する。例えば、リリーフ状態におけるモータ電流を検出して、その検出したモータ電流の値の上限値(下限値)が定格電流値80Aの+20%である96A以上となる場合(定格電流値80Aの−20%である64A以下となる場合)、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定する。   Alternatively, in the present embodiment, the motor current in the relief state is detected at the time of inspection before starting work of the in-vehicle hydraulic device 100a, and the upper limit value or lower limit value of the detected motor current value is a predetermined current threshold value. When it becomes above or below, it determines with the brush of the brush motor 30 having reached the end of life. For example, when the motor current in the relief state is detected, and the upper limit value (lower limit value) of the detected motor current value is equal to or greater than 96A which is + 20% of the rated current value 80A (−20% of the rated current value 80A) If it is 64 A or less), it is determined that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life.

そして、本実施の形態では、作業者は、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたことをブラシ摩耗検知装置90により検知すると、車載用液圧装置100aからブラシモータ30を取り出し、そのブラシモータ30のブラシを交換する。尚、作業者は、ブラシモータ30のブラシを交換した後、車載用液圧装置100aの運転を開始する。   In the present embodiment, when the brush wear detection device 90 detects that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life, the operator takes out the brush motor 30 from the in-vehicle hydraulic device 100a, and the brush motor Replace 30 brushes. Note that the operator starts the operation of the in-vehicle hydraulic device 100a after replacing the brush of the brush motor 30.

以下、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置90の特徴的な動作について説明する。   Hereinafter, a characteristic operation of the brush wear detection device 90 according to the present embodiment will be described.

図4は、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置の特徴的な動作を具体的に例示するフローチャートである。尚、図4(a)は、第1のブラシ摩耗検知装置の具体的な動作を例示している。又、図4(b)は、第2のブラシ摩耗検知装置の具体的な動作を例示している。又、図4では、ブラシ摩耗検知装置の特徴的な動作を説明するための特徴的なステップを示し、その他の一般的なステップは省略している。   FIG. 4 is a flowchart specifically illustrating the characteristic operation of the brush wear detection apparatus according to the present embodiment. FIG. 4A illustrates a specific operation of the first brush wear detection device. FIG. 4B illustrates a specific operation of the second brush wear detection device. FIG. 4 shows characteristic steps for explaining the characteristic operation of the brush wear detecting device, and omits other general steps.

図4(a)に示すように、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、作業者がブラシモータ30におけるブラシの寿命終期を検知するための所定の操作を開閉器20により実行すると、先ず、リリーフ弁60の出力信号に基づき、リリーフ弁60の状態がリリーフ状態であるか否かを、CPU92により判定する(ステップS1)。   As shown in FIG. 4 (a), the first brush wear detection device 90a starts with a relief when the operator performs a predetermined operation for detecting the end of the life of the brush in the brush motor 30 with the switch 20. Based on the output signal of the valve 60, the CPU 92 determines whether or not the relief valve 60 is in the relief state (step S1).

第1のブラシ摩耗検知装置90aは、CPU92によりリリーフ弁60の状態がリリーフ状態ではないと判定すると(ステップS1でNO)、リリーフ弁60の状態がリリーフ状態となったか否かを継続して判定する。   If the CPU 92 determines that the relief valve 60 is not in the relief state (NO in step S1), the first brush wear detection device 90a continues to determine whether or not the relief valve 60 is in the relief state. To do.

一方、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、CPU92によりリリーフ弁60の状態がリリーフ状態であると判定すると(ステップS1でYES)、そのリリーフ状態での所定の期間において電流センサ80aが出力する出力電圧値をA/D変換器91によりA/D変換した後、その変換後の出力電圧値に基づき、モータ電流の値の平均値Iavgを算出する(ステップS2)。   On the other hand, when the first brush wear detection device 90a determines that the state of the relief valve 60 is the relief state by the CPU 92 (YES in step S1), the output output from the current sensor 80a during a predetermined period in the relief state. After the voltage value is A / D converted by the A / D converter 91, the average value Iavg of the motor current value is calculated based on the converted output voltage value (step S2).

次いで、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、平均電流値Iavgと、予めメモリ93に記憶される基準電流値IL(下限の基準値)及び基準電流値IU(上限の基準値)と、に基づき、平均電流値Iavgが基準電流値ILを超えかつ基準電流値IUを下回っているか否かを判定する(ステップS3)。尚、本実施の形態において、基準電流値ILは、リリーフ状態における正常なモータ電流の平均値をInとすると、例えば、IL=0.95Inとして設定される。又、本実施の形態において、基準電流値IUは、リリーフ状態における正常なモータ電流の平均値をInとして、例えば、IU=1.05Inとして設定される。つまり、このステップS3では、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、所定の期間における平均電流値Iavgが正常なモータ電流の平均値In±5%の範囲内であるか否かを判定する。   Next, the first brush wear detection device 90a is based on the average current value Iavg and the reference current value IL (lower limit reference value) and reference current value IU (upper limit reference value) stored in the memory 93 in advance. Then, it is determined whether or not the average current value Iavg exceeds the reference current value IL and is lower than the reference current value IU (step S3). In the present embodiment, the reference current value IL is set to IL = 0.95In, for example, where In is the average value of normal motor currents in the relief state. Further, in the present embodiment, the reference current value IU is set as an average value of normal motor currents in the relief state, for example, IU = 1.05 In. That is, in this step S3, the first brush wear detection device 90a determines whether or not the average current value Iavg in a predetermined period is within the range of the average value In ± 5% of normal motor current.

第1のブラシ摩耗検知装置90aは、平均電流値Iavgが基準電流値IL以下であるか、或いは、平均電流値Iavgが基準電流値IU以上であると判定すると(ステップS3でNO)、ブラシモータ30においてブラシの寿命終期以外の重大な異常が発生していると判定して、所定の警告を行う(ステップS4)。   When the first brush wear detection device 90a determines that the average current value Iavg is equal to or less than the reference current value IL, or the average current value Iavg is equal to or greater than the reference current value IU (NO in step S3), the brush motor At 30, it is determined that a serious abnormality other than the end of the life of the brush has occurred, and a predetermined warning is given (step S4).

一方、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、平均電流値Iavgが基準電流値ILを超えかつ基準電流値IUを下回っていると判定すると(ステップS3でYES)、ブラシモータ30においてはブラシの摩耗以外の重大な異常は発生していないと判定して、電流センサ80aによるモータ電流Idの検出を開始する(ステップS5)。   On the other hand, if the first brush wear detection device 90a determines that the average current value Iavg exceeds the reference current value IL and is lower than the reference current value IU (YES in step S3), the brush motor 30 wears the brush. It is determined that no other serious abnormality has occurred, and detection of the motor current Id by the current sensor 80a is started (step S5).

次いで、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、モータ電流Idの検出を開始してからの経過時間Tdをタイマ94により計測することにより、経過時間Tdが予めメモリ93に記憶される所定の時間閾値Tstd(例えば、1秒間)に到達したか否かをCPU92により判定する(ステップS6)。   Next, the first brush wear detection device 90a measures the elapsed time Td from the start of the detection of the motor current Id by the timer 94, so that the elapsed time Td is stored in the memory 93 in advance. The CPU 92 determines whether or not Tstd (for example, 1 second) has been reached (step S6).

第1のブラシ摩耗検知装置90aは、経過時間Tdが所定の時間閾値Tstdに到達してはいないと判定すると(ステップS6でNO)、経過時間Tdが所定の時間閾値Tstdに到達したか否かを継続して判定する。   If the first brush wear detection device 90a determines that the elapsed time Td has not reached the predetermined time threshold value Tstd (NO in step S6), whether or not the elapsed time Td has reached the predetermined time threshold value Tstd. Continue to determine.

一方、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、経過時間Tdが所定の時間閾値Tstdに到達したと判定すると(ステップS6でYES)、電流センサ80aの出力電圧値に基づき、モータ電流の値の上限平均値及び下限平均値をCPU92により各々算出した後、その算出したモータ電流の値の上限平均値と下限平均値との差としての変動幅ΔId(平均値)をCPU92により更に算出する(ステップS7)。   On the other hand, when the first brush wear detection device 90a determines that the elapsed time Td has reached the predetermined time threshold value Tstd (YES in step S6), the upper limit of the motor current value is based on the output voltage value of the current sensor 80a. After calculating the average value and the lower limit average value by the CPU 92, the CPU 92 further calculates a fluctuation range ΔId (average value) as a difference between the upper limit average value and the lower limit average value of the calculated motor current values (step S7). ).

そして、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、ステップS7で算出したモータ電流の値の変動幅ΔIdと、予めメモリ93に記憶される所定の電流変動閾値ΔIstdと、に基づき、モータ電流の値の変動幅ΔIdが所定の電流変動閾値ΔIstd以上であるか否かをCPU92により判定する(ステップS8)。   Then, the first brush wear detection device 90a calculates the motor current value based on the fluctuation range ΔId of the motor current value calculated in step S7 and the predetermined current fluctuation threshold value ΔIstd stored in the memory 93 in advance. The CPU 92 determines whether or not the fluctuation range ΔId is equal to or larger than a predetermined current fluctuation threshold ΔIstd (step S8).

本実施の形態において、所定の電流変動閾値ΔIstdは、リリーフ状態における正常なモータ電流の平均値をInとすると、例えば、ΔIstd=0.2Inとして設定される。具体的には、上述したように、リリーフ状態における正常なモータ電流が80Aである場合には、ΔIstdを80Aの20%である16Aとする。尚、この所定の電流変動閾値ΔIstdは、車載用液圧装置100aが備えるブラシモータ30の性能に応じて、適切に設定される。   In the present embodiment, the predetermined current fluctuation threshold value ΔIstd is set, for example, as ΔIstd = 0.2 In, where In is the average value of normal motor currents in the relief state. Specifically, as described above, when the normal motor current in the relief state is 80 A, ΔIstd is set to 16 A, which is 20% of 80 A. The predetermined current fluctuation threshold value ΔIstd is appropriately set according to the performance of the brush motor 30 provided in the in-vehicle hydraulic device 100a.

そして、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、モータ電流の値の変動幅ΔIdが所定の電流変動閾値ΔIstd以上であると判定すると(ステップS8でYES)、ブラシモータ30が備えるブラシが寿命終期を迎えたと判定して、警告ランプ95により作業者に向けて警告を行う(ステップS4)。尚、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、モータ電流の値の変動幅ΔIdが所定の電流変動閾値ΔIstd以上ではないと判定すると(ステップS8でNO)、ブラシの寿命終期を検知するための一連の動作を終了する。   If the first brush wear detection device 90a determines that the fluctuation range ΔId of the motor current value is equal to or greater than the predetermined current fluctuation threshold ΔIstd (YES in step S8), the brush provided in the brush motor 30 has reached the end of its life. It is determined that it has been received, and a warning is given to the worker by the warning lamp 95 (step S4). If the first brush wear detecting device 90a determines that the fluctuation range ΔId of the motor current value is not equal to or greater than the predetermined current fluctuation threshold ΔIstd (NO in step S8), a series for detecting the end of the life of the brush. End the operation.

一方、図4(b)に示すように、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、作業者がブラシモータ30におけるブラシの寿命終期を検知するための所定の操作を開閉器20により実行すると、リリーフ状態における電流センサ80aの出力電圧値Vd(この場合、電流センサ80aの出力電圧値Vdの下限電圧値Vmin)と、基準電圧値Vstdと、に基づき、電流センサ80aの出力電圧値Vdが基準電圧値Vstd以下であるか否かを、比較器97により判定する(ステップS1)。或いは、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、作業者がブラシモータ30におけるブラシの寿命終期を検知するための所定の操作を開閉器20により実行すると、リリーフ状態における電流センサ80aの出力電圧値Vd(この場合、電流センサ80aの出力電圧値Vdの上限電圧値Vmax)と、基準電圧値Vstdと、に基づき、電流センサ80aの出力電圧値Vdが基準電圧値Vstd以上であるか否かを、比較器97により判定する。   On the other hand, as shown in FIG. 4B, the second brush wear detection device 90 b performs relief when the operator performs a predetermined operation for detecting the end of the life of the brush in the brush motor 30 with the switch 20. Based on the output voltage value Vd of the current sensor 80a in this state (in this case, the lower limit voltage value Vmin of the output voltage value Vd of the current sensor 80a) and the reference voltage value Vstd, the output voltage value Vd of the current sensor 80a becomes the reference voltage. It is determined by the comparator 97 whether or not it is equal to or less than the value Vstd (step S1). Alternatively, when the operator performs a predetermined operation for detecting the end of the life of the brush in the brush motor 30 by the switch 20, the second brush wear detection device 90b outputs the output voltage value Vd of the current sensor 80a in the relief state. (In this case, based on the upper limit voltage value Vmax of the output voltage value Vd of the current sensor 80a) and the reference voltage value Vstd, it is determined whether or not the output voltage value Vd of the current sensor 80a is equal to or higher than the reference voltage value Vstd. The determination is made by the comparator 97.

本実施の形態において、基準電圧値Vstdは、リリーフ状態における定格電流値の+20%(又は、−20%)の電流値に対応する電圧値に設定される。例えば、上述したように、リリーフ状態における正常なモータ電流が80Aである場合には、基準電圧値Vstdは、定格電流値80Aの+20%である96Aに対応する電圧値に設定される。或いは、基準電圧値Vstdは、定格電流値80Aの−20%である64Aに対応する電圧値に設定される。   In the present embodiment, the reference voltage value Vstd is set to a voltage value corresponding to a current value of + 20% (or −20%) of the rated current value in the relief state. For example, as described above, when the normal motor current in the relief state is 80 A, the reference voltage value Vstd is set to a voltage value corresponding to 96 A that is + 20% of the rated current value 80 A. Alternatively, the reference voltage value Vstd is set to a voltage value corresponding to 64 A that is −20% of the rated current value 80 A.

そして、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、電流センサ80aの出力電圧値Vdが基準電圧値Vstd以下であると判定すると(ステップS1でYES)、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定して、警告ランプ95により作業者に向けて警告を行う(ステップS2)。或いは、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、電流センサ80aの出力電圧値Vdが基準電圧値Vstd以上であると判定すると、同様にしてブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定して、警告ランプ95により作業者に向けて警告を行う。尚、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、ステップS1においてブラシモータ30のブラシは未だ寿命終期を迎えてはいないと判定すると(ステップS1でNO;出力電圧値Vdの下限電圧値Vminがそれに対応する基準電圧値Vstd以下ではない場合、及び、出力電圧値Vdの上限電圧値Vmaxがそれに対応する基準電圧値Vstd以上ではない場合の各々の場合)、ブラシの寿命終期を検知するための一連の動作を終了する。   When the second brush wear detection device 90b determines that the output voltage value Vd of the current sensor 80a is equal to or lower than the reference voltage value Vstd (YES in step S1), it determines that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life. Then, a warning is given to the worker by the warning lamp 95 (step S2). Alternatively, when the second brush wear detection device 90b determines that the output voltage value Vd of the current sensor 80a is greater than or equal to the reference voltage value Vstd, it determines that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life in the same manner. A warning lamp 95 warns the operator. If the second brush wear detecting device 90b determines in step S1 that the brush of the brush motor 30 has not yet reached the end of its life (NO in step S1; the lower limit voltage value Vmin of the output voltage value Vd corresponds to that). In the case where the reference voltage value Vstd is not less than or equal to the reference voltage value Vstd and the upper limit voltage value Vmax of the output voltage value Vd is not greater than or equal to the corresponding reference voltage value Vstd). End the operation.

以上、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置100aの構成によれば、リリーフ状態においてブラシモータ30のモータ電流を検出することにより、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたか否かを判定するので、高価でかつ維持管理を要する絶縁抵抗計等の測定機器が一切不要となり、かつ分解等の手間を一切掛けることなく、ブラシモータ30におけるブラシの寿命終期を確実に検知することが可能になる。これにより、ブラシ摩耗検知装置90を備える車載用液圧装置100aにおいて、ブラシモータ30におけるブラシの寿命終期を確実に検知することが可能になるので、適切な時期に必要最低限の労力によりブラシモータ30のブラシを交換することが可能になる。従って、本実施の形態によれば、ブラシモータ30を備える車載用液圧装置100a等の流体圧装置を長期間に渡り好適に利用することが可能になる。   As described above, according to the configuration of the brush wear detection device 100a according to the present embodiment, it is determined whether or not the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life by detecting the motor current of the brush motor 30 in the relief state. Therefore, no expensive measuring instrument such as an insulation resistance meter that requires maintenance is required, and it is possible to reliably detect the end of the life of the brush in the brush motor 30 without taking any troubles such as disassembly. . Thereby, in the in-vehicle hydraulic device 100a provided with the brush wear detecting device 90, it becomes possible to reliably detect the end of the life of the brush in the brush motor 30, so that the brush motor can be used at an appropriate time with the minimum necessary effort. It becomes possible to exchange 30 brushes. Therefore, according to the present embodiment, a fluid pressure device such as the in-vehicle hydraulic device 100a including the brush motor 30 can be suitably used for a long period of time.

(実施の形態2)
図1(b)は、本発明の実施の形態2に係るブラシ摩耗検知装置を備えた車載用液圧装置の構成を模式的に示すブロック図である。尚、図1(b)では、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを図示しており、その他の構成要素は図示を省略している。
(Embodiment 2)
FIG.1 (b) is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle-mounted hydraulic apparatus provided with the brush abrasion detection apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. In FIG. 1B, only the components necessary for explaining the present invention are shown, and the other components are not shown.

本実施の形態に係る車載用液圧装置100bの構成は、図1(a)に示す電流センサ80aに代えて温度センサ80bを備えている点を除き、図1(a)に示す実施の形態1に係る車載用液圧装置100aの構成と同様である。従って、以下の説明では、車載用液圧装置100bにおける車載用液圧装置100aの構成要素と同様の構成要素に関する説明は省略し、両者の相違点についてのみ説明する。   The configuration of the in-vehicle hydraulic device 100b according to the present embodiment is the embodiment shown in FIG. 1A except that a temperature sensor 80b is provided instead of the current sensor 80a shown in FIG. 1 is the same as the configuration of the in-vehicle hydraulic device 100a according to the first embodiment. Therefore, in the following description, the description regarding the component similar to the component of the vehicle-mounted hydraulic apparatus 100a in the vehicle-mounted hydraulic apparatus 100b is abbreviate | omitted, and only the difference between both is demonstrated.

図1(b)に示すように、本実施の形態に係る車載用液圧装置100bは、実施の形態1の場合と同様にして、電源10と、開閉器20と、ブラシモータ30と、作動油タンク40と、液圧ポンプ50と、リリーフ弁60と、アクチュエータ70と、ブラシ摩耗検知装置90とを備えている。しかし、図1(b)に示すように、本実施の形態に係る車載用液圧装置100bは、電源10からブラシモータ30に電力が供給され、回転子が回転駆動されている際のブラシの温度を検出するための温度センサ80bを、車載用液圧装置100aの電流センサ80aに代えて備えている。   As shown in FIG. 1B, the in-vehicle hydraulic device 100b according to the present embodiment operates in the same manner as in the first embodiment, with the power source 10, the switch 20, the brush motor 30, and the operation. An oil tank 40, a hydraulic pump 50, a relief valve 60, an actuator 70, and a brush wear detection device 90 are provided. However, as shown in FIG. 1B, the in-vehicle hydraulic device 100b according to the present embodiment is supplied with electric power from the power source 10 to the brush motor 30, and the brush is rotated when the rotor is driven to rotate. A temperature sensor 80b for detecting the temperature is provided instead of the current sensor 80a of the in-vehicle hydraulic device 100a.

本実施の形態において特徴的に配設される温度センサ80bは、ブラシモータ30におけるブラシの近傍、或いは、ブラシモータ30のブラシの内部に埋設される。この温度センサ80bとしては、例えば、サーミスタ、熱電対等の一般的に入手容易な測温素子が配設される。この温度センサ80bは、電源10からブラシモータ30に電力が供給され、その回転子が回転駆動されている際、ブラシモータ30が備えるブラシの温度に比例する直流電圧を出力する。ここで、温度センサ80bは、ブラシの熱容量等の物理特性に応じて、ブラシモータ30が備えるブラシの温度変化を正確に検出することが可能な、適切な応答特性を備える温度センサが選定される。又、温度センサ80bの配設位置は、ブラシモータ30の放熱特性等を考慮して、ブラシの温度変化を正確に検出することが可能な適切な位置に配設される。   The temperature sensor 80 b that is characteristically disposed in the present embodiment is embedded in the vicinity of the brush in the brush motor 30 or in the brush of the brush motor 30. As the temperature sensor 80b, for example, a temperature measuring element that is generally easily available, such as a thermistor or a thermocouple, is provided. The temperature sensor 80b outputs a DC voltage proportional to the temperature of the brush provided in the brush motor 30 when electric power is supplied from the power source 10 to the brush motor 30 and the rotor is rotationally driven. Here, as the temperature sensor 80b, a temperature sensor having an appropriate response characteristic capable of accurately detecting a temperature change of the brush included in the brush motor 30 is selected according to a physical characteristic such as a heat capacity of the brush. . The temperature sensor 80b is disposed at an appropriate position where the temperature change of the brush can be accurately detected in consideration of the heat dissipation characteristics of the brush motor 30 and the like.

尚、本実施の形態において、ブラシ摩耗検知装置90は、温度センサ80bの出力電圧値に基づき、例えば温度センサ80bにより検知されるブラシの温度変化(終期温度−初期温度)が所定の温度閾値以上となる場合、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定して、その旨を警告ランプ等の表示機器を介して作業者に伝達する。従って、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置90のハードウェア上の構成は、実施の形態1に示すブラシ摩耗検知装置90のハードウェア上の構成と同様である。しかし、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置90のソフトウェア上の構成は、実施の形態1に示すブラシ摩耗検知装置90の場合とは異なり、温度センサ80bの出力電圧値に基づきブラシモータ30のブラシの寿命終期を検知可能な構成とされている。   In the present embodiment, the brush wear detecting device 90 is based on the output voltage value of the temperature sensor 80b, for example, the temperature change of the brush detected by the temperature sensor 80b (final temperature-initial temperature) is greater than or equal to a predetermined temperature threshold. In this case, it is determined that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life, and that fact is transmitted to the operator via a display device such as a warning lamp. Therefore, the hardware configuration of the brush wear detection device 90 according to the present embodiment is the same as the hardware configuration of the brush wear detection device 90 shown in the first embodiment. However, the software configuration of the brush wear detecting device 90 according to the present embodiment is different from that of the brush wear detecting device 90 shown in the first embodiment, based on the output voltage value of the temperature sensor 80b. It is configured to detect the end of life of the brush.

以下、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置の特徴的な動作について説明する。   Hereinafter, a characteristic operation of the brush wear detection apparatus according to the present embodiment will be described.

図5(a)は、ブラシ摩耗検知装置がブラシモータにおけるブラシの寿命終期を検知するための第2の原理を説明するための解説図である。尚、図5(a)において、曲線aはブラシの寿命初期におけるブラシの温度変化を経時的に示し、曲線bはブラシの寿命終期におけるブラシの温度変化を経時的に示している。   FIG. 5A is an explanatory diagram for explaining a second principle for the brush wear detecting device to detect the end of the life of the brush in the brush motor. In FIG. 5A, a curve a shows the change in temperature of the brush at the beginning of the life of the brush over time, and a curve b shows the change in temperature of the brush at the end of the life of the brush over time.

図5(a)では、ブラシモータに印加する直流電圧を24V±5%とし、モータ電流が約80Aとなるように設定し、回転子の回転速度を約3000min-1とした場合のブラシ温度の経時的な変化を、100msのサンプリングレートで繰り返し測定した結果を示している。尚、この測定の際、実施の形態1の場合と同様にして、リリーフ状態を擬似的に構成することにより、液圧ポンプに対する負荷を一定とした。又、ブラシモータには、回転子を11秒間回転駆動し、その後、70秒間停止させるように、直流電圧を周期的に印加した。又、ブラシの温度は、温度センサとしての熱電対をブラシの内部に埋設することにより測定した。 In FIG. 5 (a), the DC voltage applied to the brush motor is set to 24V ± 5%, the motor current is set to about 80A, and the rotation speed of the rotor is set to about 3000 min −1 . The change over time is repeatedly measured at a sampling rate of 100 ms. In this measurement, similarly to the case of the first embodiment, the relief state is simulated and the load on the hydraulic pump is made constant. Further, a direct current voltage was periodically applied to the brush motor so that the rotor was rotated for 11 seconds and then stopped for 70 seconds. The temperature of the brush was measured by embedding a thermocouple as a temperature sensor inside the brush.

図5(a)の曲線aに示すように、ブラシモータのブラシが寿命初期である場合、リリーフ状態におけるブラシの温度は、ブラシとコミュテータとの摩擦の影響を受けて若干上昇するが、1周期(11秒間)における温度上昇の程度は比較的穏やかである。   As shown by the curve a in FIG. 5A, when the brush of the brush motor is at the beginning of its life, the temperature of the brush in the relief state slightly rises due to the influence of friction between the brush and the commutator. The degree of temperature rise in (11 seconds) is relatively mild.

一方、図5(a)の曲線bに示すように、ブラシモータのブラシが寿命終期を迎えた場合には、リリーフ状態におけるブラシの温度は、ブラシとコミュテータとの接触状態の悪化の影響を受けて、1周期において急激に上昇する。例えば、図5(a)に示すように、第1周期においては、寿命初期のブラシの上昇温度が約50℃であるのに対して、寿命終期のブラシの上昇温度は約90℃である。尚、このブラシの温度の急激な上昇は、実施の形態1の場合と同様、ブラシが寿命終期を迎えると、ブラシの表面が荒れることによりブラシとコミュータとの接触状態が悪化して、コミュータとブラシとの間に異常なアークが発生することに起因する。この異常なアークが、ブラシの温度を短期間において急激に上昇させる。   On the other hand, as shown by the curve b in FIG. 5A, when the brush of the brush motor reaches the end of its life, the temperature of the brush in the relief state is affected by the deterioration of the contact state between the brush and the commutator. And rises rapidly in one cycle. For example, as shown in FIG. 5A, in the first period, the rising temperature of the brush at the beginning of the life is about 50 ° C., whereas the rising temperature of the brush at the end of the life is about 90 ° C. As in the case of the first embodiment, when the brush reaches the end of its service life, the brush surface becomes rough and the contact state between the brush and the commuter deteriorates. This is due to the occurrence of an abnormal arc between the brush. This abnormal arc rapidly raises the temperature of the brush in a short period of time.

そこで、本実施の形態では、車載用液圧装置100bの始業前点検時等に、リリーフ状態においてブラシの温度を所定の期間検出して、その所定の期間において検出したブラシの温度変化が所定の温度閾値以上である場合、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定する。   Therefore, in the present embodiment, when the in-vehicle hydraulic device 100b is inspected before the start of work, the temperature of the brush is detected for a predetermined period in the relief state, and the temperature change of the brush detected in the predetermined period is a predetermined value. When the temperature is equal to or higher than the temperature threshold, it is determined that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life.

図5(b)は、ブラシ摩耗検知装置がブラシモータにおけるブラシの寿命終期を検知するための技術的な構成例を具体的に説明するための解説図である。尚、図5(b)において、曲線aは、ブラシモータの回転子を回転駆動するための制御信号の変化を経時的に示している。又、曲線bは、ブラシの温度変化を経時的に示している。   FIG. 5B is an explanatory diagram for specifically explaining a technical configuration example for the brush wear detecting device to detect the end of the life of the brush in the brush motor. In FIG. 5B, a curve a indicates a change in control signal for rotationally driving the rotor of the brush motor over time. Curve b shows the temperature change of the brush over time.

本実施の形態では、図5(b)の曲線aに示すように、ブラシ摩耗検知装置90が、リリーフ状態において、ブラシモータ30の回転子を例えば10秒間回転駆動させる。この間、ブラシ摩耗検知装置90は、その温度センサ80bによりブラシモータ30が備えるブラシの温度を継続して検出する。一方、図5(b)の曲線bに示すように、ブラシモータ30の回転子が回転駆動されると、そのブラシの温度は経時的に上昇する。そこで、本実施の形態では、ブラシ摩耗検知装置90が、10秒間のリリーフ状態におけるブラシの温度変化ΔTmを算出する。そして、ブラシ摩耗検知装置90は、その算出した温度変化ΔTmが例えば70K以上である場合、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定する。尚、実施の形態1の場合と同様、作業者は、ブラシモータ30のブラシがその寿命終期を迎えたことを知ると、車載用液圧装置100bからブラシモータ30を取り出し、ブラシモータ30のブラシを交換する。又、作業者は、ブラシモータ30のブラシを交換した後、車載用液圧装置100bの運転を開始する。   In the present embodiment, as shown by a curve a in FIG. 5B, the brush wear detection device 90 rotates the rotor of the brush motor 30 for 10 seconds, for example, in the relief state. During this time, the brush wear detection device 90 continuously detects the temperature of the brush provided in the brush motor 30 by the temperature sensor 80b. On the other hand, as shown by a curve b in FIG. 5B, when the rotor of the brush motor 30 is driven to rotate, the temperature of the brush rises with time. Therefore, in the present embodiment, the brush wear detection device 90 calculates the temperature change ΔTm of the brush in the relief state for 10 seconds. Then, the brush wear detection device 90 determines that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life when the calculated temperature change ΔTm is, for example, 70K or more. As in the case of the first embodiment, when the operator knows that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life, the operator takes out the brush motor 30 from the in-vehicle hydraulic device 100b and brushes the brush motor 30. Replace. Further, the operator starts the operation of the in-vehicle hydraulic device 100b after replacing the brush of the brush motor 30.

図6は、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置の特徴的な動作を具体的に例示するフローチャートである。尚、図6(a)は、第1のブラシ摩耗検知装置の具体的な動作を例示している。又、図6(b)は、第2のブラシ摩耗検知装置の具体的な動作を例示している。又、図6では、ブラシ摩耗検知装置の特徴的な動作を説明するための特徴的なステップを示し、その他の一般的なステップは省略している。   FIG. 6 is a flowchart specifically illustrating the characteristic operation of the brush wear detecting apparatus according to the present embodiment. FIG. 6A illustrates a specific operation of the first brush wear detection device. FIG. 6B illustrates a specific operation of the second brush wear detection device. FIG. 6 shows characteristic steps for explaining the characteristic operation of the brush wear detection device, and omits other general steps.

図6(a)に示すように、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、ブラシが常温時に作業者がブラシモータ30におけるブラシの寿命終期を検知するための所定の操作を開閉器20により実行すると、先ず、リリーフ弁60の出力信号に基づき、リリーフ弁60の状態がリリーフ状態であるか否かを、CPU92により判定する(ステップS1)。   As shown in FIG. 6A, the first brush wear detecting device 90 a is configured such that when the brush is at a normal temperature, the operator performs a predetermined operation for detecting the end of the life of the brush in the brush motor 30 by the switch 20. First, based on the output signal of the relief valve 60, the CPU 92 determines whether or not the relief valve 60 is in the relief state (step S1).

第1のブラシ摩耗検知装置90aは、CPU92によりリリーフ弁60の状態がリリーフ状態ではないと判定すると(ステップS1でNO)、リリーフ弁60の状態がリリーフ状態となったか否かを継続して判定する。   If the CPU 92 determines that the relief valve 60 is not in the relief state (NO in step S1), the first brush wear detection device 90a continues to determine whether or not the relief valve 60 is in the relief state. To do.

一方、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、CPU92によりリリーフ弁60の状態がリリーフ状態であると判定すると(ステップS1でYES)、そのリリーフ状態において温度センサ80bが出力する出力電圧値に基づき、ブラシモータ30が備えるブラシの初期温度Tm1を検出する(ステップS2)。   On the other hand, when the first brush wear detection device 90a determines that the state of the relief valve 60 is the relief state by the CPU 92 (YES in step S1), based on the output voltage value output from the temperature sensor 80b in the relief state, An initial temperature Tm1 of the brush provided in the brush motor 30 is detected (step S2).

次いで、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、電源10からブラシモータ30に向けて所定の電力が供給されるように制御することにより、ブラシモータ30の駆動を開始させる(ステップS3)。   Next, the first brush wear detection device 90a starts driving the brush motor 30 by controlling so that predetermined power is supplied from the power source 10 toward the brush motor 30 (step S3).

次いで、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、ブラシモータ30の駆動が開始されてからの経過時間Tdをタイマ94により計測することにより、経過時間Tdが予めメモリ93に記憶される所定の時間閾値Tstd(例えば、10秒間)に到達したか否かをCPU92により判定する(ステップS4)。   Next, the first brush wear detection device 90a measures the elapsed time Td from the start of driving of the brush motor 30 by the timer 94, so that the elapsed time Td is stored in the memory 93 in advance. The CPU 92 determines whether or not Tstd (for example, 10 seconds) has been reached (step S4).

第1のブラシ摩耗検知装置90aは、経過時間Tdが所定の時間閾値Tstdに到達してはいないと判定すると(ステップS4でNO)、経過時間Tdが所定の時間閾値Tstdに到達したか否かを継続して判定する。   If the first brush wear detection device 90a determines that the elapsed time Td has not reached the predetermined time threshold value Tstd (NO in step S4), whether or not the elapsed time Td has reached the predetermined time threshold value Tstd. Continue to determine.

一方、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、経過時間Tdが所定の時間閾値Tstdに到達したと判定すると(ステップS4でYES)、温度センサ80bが出力する出力電圧値に基づき、ブラシモータ30が備えるブラシの後期温度Tm2を検出する(ステップS5)。   On the other hand, when the first brush wear detection device 90a determines that the elapsed time Td has reached the predetermined time threshold value Tstd (YES in step S4), the brush motor 30 detects that the brush motor 30 is based on the output voltage value output from the temperature sensor 80b. The latter stage temperature Tm2 of the brush provided is detected (step S5).

次いで、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、ステップS2において検出したブラシの初期温度Tm1と、ステップS5において検出したブラシの後期温度Tm2と、の各々に基づき、その検出したブラシの後期温度Tm2と初期温度Tm1との差としての温度変化ΔTmをCPU92により算出する(ステップS6)。   Next, the first brush wear detection device 90a determines the detected late brush temperature Tm2 based on the initial brush temperature Tm1 detected in step S2 and the late brush temperature Tm2 detected in step S5. The CPU 92 calculates a temperature change ΔTm as a difference from the initial temperature Tm1 (step S6).

そして、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、ステップS6において算出したブラシの温度変化ΔTmと、予めメモリ93に記憶される所定の温度変化閾値ΔTmstdと、に基づき、ブラシの温度変化ΔTmが所定の温度変化閾値ΔTmstd以上であるか否かをCPU92により判定する(ステップS7)。   Then, the first brush wear detecting device 90a determines that the brush temperature change ΔTm is a predetermined value based on the brush temperature change ΔTm calculated in step S6 and the predetermined temperature change threshold value ΔTmstd stored in the memory 93 in advance. The CPU 92 determines whether or not the temperature change threshold is greater than or equal to ΔTmstd (step S7).

本実施の形態において、所定の温度変化閾値ΔTmstdは、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えた際の所定の時間(本実施の形態では、10秒間)におけるブラシの温度変化に基づき、適切に設定される。具体的には、本実施の形態では、所定の温度変化閾値ΔTmstdを70K(ケルビン)に設定する。尚、この所定の温度変化閾値ΔTmstdは、実施の形態1の場合と同様、車載用液圧装置100aが備えるブラシモータ30の性能に応じて、適切に設定される。   In the present embodiment, the predetermined temperature change threshold ΔTmstd is appropriately determined based on the temperature change of the brush at a predetermined time (10 seconds in the present embodiment) when the brush of the brush motor 30 reaches the end of its life. Is set. Specifically, in the present embodiment, a predetermined temperature change threshold ΔTmstd is set to 70K (Kelvin). The predetermined temperature change threshold ΔTmstd is appropriately set according to the performance of the brush motor 30 provided in the in-vehicle hydraulic device 100a, as in the first embodiment.

そして、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、ブラシの温度変化ΔTmが所定の温度変化閾値ΔTmstd以上であると判定すると(ステップS7でYES)、ブラシモータ30が備えるブラシが寿命終期を迎えたと判定して、警告ランプ95により作業者に向けて警告を行う(ステップS8)。尚、第1のブラシ摩耗検知装置90aは、ブラシの温度変化ΔTmが所定の温度変化閾値ΔTmstd以上ではないと判定すると(ステップS7でNO)、ブラシの寿命終期を検知するための一連の動作を終了する。   When the first brush wear detection device 90a determines that the temperature change ΔTm of the brush is equal to or greater than the predetermined temperature change threshold ΔTmstd (YES in step S7), it determines that the brush provided in the brush motor 30 has reached the end of its life. Then, a warning is given to the worker by the warning lamp 95 (step S8). If the first brush wear detection device 90a determines that the temperature change ΔTm of the brush is not equal to or greater than the predetermined temperature change threshold value ΔTmstd (NO in step S7), a series of operations for detecting the end of the life of the brush are performed. finish.

一方、図6(b)に示すように、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、経過時間Tdが所定の時間閾値Tstdに到達したと判定すると(ステップS1でYES)、リリーフ状態における温度センサ80bの出力電圧値Vdと、基準電圧値Vstdと、に基づき、温度センサ80bの出力電圧値Vdが基準電圧値Vstd以上であるか否かを、比較器97により判定する(ステップS2)。   On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the second brush wear detecting device 90b determines that the elapsed time Td has reached a predetermined time threshold value Tstd (YES in step S1), the temperature sensor 80b in the relief state. Based on the output voltage value Vd and the reference voltage value Vstd, the comparator 97 determines whether or not the output voltage value Vd of the temperature sensor 80b is equal to or higher than the reference voltage value Vstd (step S2).

本実施の形態において、基準電圧値Vstdは、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えた際の所定の時間(本実施の形態では、10秒間)におけるブラシの上昇温度に対応する電圧値に設定される。例えば、所定の時間におけるブラシの上昇温度が70Kであり、かつその際の気温が30℃である場合、基準電圧値Vstdは、100℃に対応する電圧値に設定される。   In the present embodiment, the reference voltage value Vstd is set to a voltage value corresponding to the brush rising temperature during a predetermined time (10 seconds in the present embodiment) when the brush of the brush motor 30 reaches the end of its life. Is done. For example, when the rising temperature of the brush at a predetermined time is 70K and the air temperature at that time is 30 ° C., the reference voltage value Vstd is set to a voltage value corresponding to 100 ° C.

そして、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、温度センサ80bの出力電圧値Vdが基準電圧値Vstd以上であると判定すると(ステップS2でYES)、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたと判定して、警告ランプ95により作業者に向けて警告を行う(ステップS3)。尚、第2のブラシ摩耗検知装置90bは、ブラシモータ30のブラシは未だ寿命終期を迎えてはいないと判定すると(ステップS2でNO)、ブラシの寿命終期を検知するための一連の動作を終了する。   When the second brush wear detection device 90b determines that the output voltage value Vd of the temperature sensor 80b is equal to or higher than the reference voltage value Vstd (YES in step S2), it determines that the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life. Then, a warning is given to the worker by the warning lamp 95 (step S3). If the second brush wear detecting device 90b determines that the brush of the brush motor 30 has not yet reached the end of its life (NO in step S2), the series of operations for detecting the end of the life of the brush is terminated. To do.

このような、所定の時間が経過した後のブラシ温度に基づく実施形態は、例えば、年間の温度変化が比較的小さい地域等において特に有効な形態である。   Such an embodiment based on the brush temperature after a predetermined time has elapsed is a particularly effective form in an area where the annual temperature change is relatively small.

尚、本実施の形態では、ブラシモータ30が備えるブラシの所定の時間における温度変化、或いは、ブラシモータ30が備えるブラシの所定の時間が経過した後の絶対温度を温度センサ80bにより検出して、これに基づき、ブラシの寿命終期を検知する形態を例示しているが、このような形態に限定されることはない。例えば、バイメタルスイッチ等のON/OFFスイッチを用いる形態としてもよい。この場合、規定温度(例えば、100℃)にて導通状態となるバイメタルスイッチを、ブラシモータ30が備えるブラシの近傍に配設する。そして、ブラシモータ30のブラシが常温状態にある場合に、リリーフ状態において、ブラシモータ30を規定時間(例えば、10秒間)駆動させる。そして、バイメタルスイッチが導通状態となった場合に、このバイメタルスイッチを介して電源10から電力が供給されて、警告ランプ95が点灯等する形態としてもよい。かかる形態によれば、電子回路を構成する必要がないため、ブラシ摩耗検知装置90を最も安価に構成することが可能になる。   In the present embodiment, the temperature sensor 80b detects the temperature change at a predetermined time of the brush provided in the brush motor 30 or the absolute temperature after the predetermined time of the brush provided in the brush motor 30 has elapsed. Although the form which detects the lifetime of a brush based on this is illustrated, it is not limited to such a form. For example, an ON / OFF switch such as a bimetal switch may be used. In this case, a bimetal switch that becomes conductive at a specified temperature (for example, 100 ° C.) is disposed in the vicinity of the brush included in the brush motor 30. When the brush of the brush motor 30 is in the normal temperature state, the brush motor 30 is driven for a specified time (for example, 10 seconds) in the relief state. And when a bimetal switch will be in a conduction | electrical_connection state, it is good also as a form by which electric power is supplied from the power supply 10 via this bimetal switch, and the warning lamp 95 lights. According to such a form, since it is not necessary to configure an electronic circuit, the brush wear detecting device 90 can be configured most inexpensively.

以上、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置100bの構成によれば、リリーフ状態においてブラシモータ30のブラシ温度を検出することにより、ブラシモータ30のブラシが寿命終期を迎えたか否かを判定するので、高価でかつ維持管理を要する絶縁抵抗計等の測定機器が一切不要となり、かつ分解等の手間を一切掛けることなく、ブラシモータ30におけるブラシの寿命終期を確実に検知することが可能になる。従って、本実施の形態によっても、ブラシ摩耗検知装置90を備える車載用液圧装置100bにおいて、適切な時期に必要最低限の労力によりブラシモータ30のブラシを交換することが可能になる。よって、本実施の形態によっても、ブラシモータ30を備える車載用液圧装置100b等の流体圧装置を長期間に渡り好適に利用することが可能になる。   As described above, according to the configuration of the brush wear detection device 100b according to the present embodiment, it is determined whether or not the brush of the brush motor 30 has reached the end of its life by detecting the brush temperature of the brush motor 30 in the relief state. Therefore, no expensive measuring instrument such as an insulation resistance meter that requires maintenance is required, and it is possible to reliably detect the end of the life of the brush in the brush motor 30 without taking any troubles such as disassembly. . Therefore, also according to the present embodiment, in the in-vehicle hydraulic device 100b including the brush wear detection device 90, it is possible to replace the brush of the brush motor 30 at a suitable time with the minimum necessary effort. Therefore, also according to this embodiment, it is possible to suitably use a fluid pressure device such as the in-vehicle hydraulic device 100b including the brush motor 30 for a long period of time.

尚、その他の点については、実施の形態1の場合と同様である。   Other points are the same as those in the first embodiment.

本発明に係るブラシ摩耗検知装置を備える車載用液圧装置は、高価な測定機器が不要であり、かつ分解等の手間を掛けずにブラシの摩耗を検知可能なブラシモータのブラシ摩耗検知装置を備える車載用液圧装置として、産業上の利用可能性を十分に備えている。   The in-vehicle hydraulic device provided with the brush wear detection device according to the present invention is a brush motor brush wear detection device that does not require expensive measuring equipment and can detect the wear of the brush without taking the trouble of disassembly and the like. As an in-vehicle hydraulic device, it has sufficient industrial applicability.

図1(a)は、本発明の実施の形態1に係るブラシ摩耗検知装置を備えた車載用液圧装置の構成を模式的に示すブロック図である。又、図1(b)は、本発明の実施の形態2に係るブラシ摩耗検知装置を備えた車載用液圧装置の構成を模式的に示すブロック図である。Fig.1 (a) is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle-mounted hydraulic apparatus provided with the brush abrasion detection apparatus based on Embodiment 1 of this invention. Moreover, FIG.1 (b) is a block diagram which shows typically the structure of the vehicle-mounted hydraulic apparatus provided with the brush wear detection apparatus based on Embodiment 2 of this invention. 図2は、本発明の実施の形態1に係るブラシ摩耗検知装置の内部の構成を模式的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically showing an internal configuration of the brush wear detection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図3は、ブラシ摩耗検知装置がブラシモータにおけるブラシの寿命終期を検知するための第1の原理を説明する解説図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a first principle for the brush wear detection device to detect the end of the life of the brush in the brush motor. 図4は、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置の特徴的な動作を具体的に例示するフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart specifically illustrating the characteristic operation of the brush wear detection apparatus according to the present embodiment. 図5(a)は、ブラシ摩耗検知装置がブラシモータにおけるブラシの寿命終期を検知するための第2の原理を説明するための解説図である。又、図5(b)は、ブラシ摩耗検知装置がブラシモータにおけるブラシの寿命終期を検知するための技術的な構成例を具体的に説明するための解説図である。FIG. 5A is an explanatory diagram for explaining a second principle for the brush wear detecting device to detect the end of the life of the brush in the brush motor. FIG. 5B is an explanatory diagram for specifically explaining a technical configuration example for the brush wear detecting device to detect the end of the life of the brush in the brush motor. 図6は、本実施の形態に係るブラシ摩耗検知装置の特徴的な動作を具体的に例示するフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart specifically illustrating the characteristic operation of the brush wear detecting apparatus according to the present embodiment. 図7は、従来のブラシモータの概略的な構成を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a schematic configuration of a conventional brush motor.

符号の説明Explanation of symbols

10 電源
20 開閉器
30 ブラシモータ
40 作動油タンク
40a 作動油
50 液圧ポンプ
60 リリーフ弁
70 アクチュエータ
80a 電流センサ
80b 温度センサ
90 ブラシ摩耗検知装置
90a 第1のブラシ摩耗検知装置
90b 第2のブラシ摩耗検知装置
91 A/D変換器
92 CPU
93 メモリ
94 タイマ
95 警告ランプ
96a,96b 抵抗器
97 比較器
100a,100b 車載用液圧装置
101 ブラシモータ
101a 主軸
101b 回転子
101c 固定子
101d コミュテータ
101e ブラシ
101f スプリング
M マイクロコンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply 20 Switch 30 Brush motor 40 Hydraulic oil tank 40a Hydraulic oil 50 Hydraulic pump 60 Relief valve 70 Actuator 80a Current sensor 80b Temperature sensor 90 Brush wear detection apparatus 90a 1st brush wear detection apparatus 90b 2nd brush wear detection Device 91 A / D converter 92 CPU
93 Memory 94 Timer 95 Warning lamp 96a, 96b Resistor 97 Comparator 100a, 100b In-vehicle hydraulic device 101 Brush motor 101a Spindle 101b Rotor 101c Stator 101d Commutator 101e Brush 101f Spring M Microcomputer

Claims (8)

電力を供給する電源と、
前記電源からブラシ及びコミュテータを介して電力が供給されてその主軸が回転する電動機と、
前記電動機の主軸の回転によって作動用流体を圧送する流体圧送器と、
前記流体圧送器から圧送される前記作動用流体によって動力を発生する動力発生器と、
前記動力発生器へ圧送される前記作動用流体の圧力を制限する圧力制限器と、を備える流体圧装置において、
前記流体圧装置は、
前記電動機の主軸の前記回転と相関関係を有する所定の物理量を検出する検出器と、
前記電動機のブラシの寿命終期を検知するブラシ摩耗検知装置と、を更に備え、
前記ブラシ摩耗検知装置は、前記圧力制限器による前記圧力の制限中、前記検出器により検出した前記所定の物理量とこれに対応する基準物理量との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知するように構成されている、流体圧装置。
A power supply for supplying power;
An electric motor that is supplied with electric power from the power source via a brush and a commutator and rotates its spindle;
A fluid pump that pumps the working fluid by rotation of the main shaft of the motor;
A power generator that generates power by the working fluid pumped from the fluid pump;
A fluid pressure device comprising: a pressure limiter that limits a pressure of the working fluid pumped to the power generator;
The fluid pressure device includes:
A detector for detecting a predetermined physical quantity having a correlation with the rotation of the main shaft of the electric motor;
A brush wear detecting device for detecting the end of life of the brush of the electric motor,
The brush wear detection device detects the end of life of the brush of the electric motor based on a comparison between the predetermined physical quantity detected by the detector and a reference physical quantity corresponding thereto while the pressure is limited by the pressure limiter. A fluid pressure device configured to:
前記検出器としての電流センサを備え、
前記ブラシ摩耗検知装置は、前記電流センサにより検出した前記所定の物理量としてのモータ電流値と前記基準物理量としての基準電流値との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する、請求項1記載の流体圧装置。
A current sensor as the detector;
The brush wear detection device detects the end of life of the brush of the electric motor based on a comparison between a motor current value as the predetermined physical quantity detected by the current sensor and a reference current value as the reference physical quantity. The fluid pressure device according to 1.
前記検出器としての電流センサを備え、
前記ブラシ摩耗検知装置は、前記電流センサにより検出した前記所定の物理量としてのモータ電流変動幅と前記基準物理量としての基準電流変動幅との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する、請求項1記載の流体圧装置。
A current sensor as the detector;
The brush wear detection device detects the end of life of the brush of the motor based on a comparison between a motor current fluctuation range as the predetermined physical quantity detected by the current sensor and a reference current fluctuation range as the reference physical quantity. The fluid pressure device according to claim 1.
前記ブラシ摩耗検知装置は、所定時間における前記モータ電流変動幅と前記基準電流変動幅との比較に基づき、前記寿命終期を検知する、請求項3記載の流体圧装置。   The fluid pressure device according to claim 3, wherein the brush wear detection device detects the end of life based on a comparison between the motor current fluctuation range and the reference current fluctuation range in a predetermined time. 前記検出器としての温度センサを備え、
前記ブラシ摩耗検知装置は、前記温度センサにより検出した前記所定の物理量としてのブラシ温度と前記基準物理量としての基準温度との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する、請求項1記載の流体圧装置。
A temperature sensor as the detector;
The brush wear detection device detects the end of life of the brush of the electric motor based on a comparison between a brush temperature as the predetermined physical quantity detected by the temperature sensor and a reference temperature as the reference physical quantity. Fluid pressure device.
前記ブラシ摩耗検知装置は、所定時間経過後における前記ブラシ温度と前記基準温度との比較に基づき、前記寿命終期を検知する、請求項5記載の流体圧装置。   The fluid pressure device according to claim 5, wherein the brush wear detection device detects the end of life based on a comparison between the brush temperature and the reference temperature after a predetermined time has elapsed. 前記検出器としての温度センサを備え、
前記ブラシ摩耗検知装置は、前記温度センサにより検出した前記所定の物理量としてのブラシ温度変化と前記基準物理量としての基準温度変化との比較に基づき、前記電動機のブラシの寿命終期を検知する、請求項1記載の流体圧装置。
A temperature sensor as the detector;
The brush wear detection device detects the end of life of the brush of the electric motor based on a comparison between a change in brush temperature as the predetermined physical quantity detected by the temperature sensor and a change in reference temperature as the reference physical quantity. The fluid pressure device according to 1.
前記ブラシ摩耗検知装置は、所定時間における前記ブラシ温度変化と前記基準温度変化との比較に基づき、前記寿命終期を検知する、請求項7記載の流体圧装置。   The fluid pressure device according to claim 7, wherein the brush wear detection device detects the end of life based on a comparison between the brush temperature change and the reference temperature change at a predetermined time.
JP2007142057A 2007-05-29 2007-05-29 Fluid pressure device with brush wear detection device Expired - Fee Related JP4855337B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007142057A JP4855337B2 (en) 2007-05-29 2007-05-29 Fluid pressure device with brush wear detection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007142057A JP4855337B2 (en) 2007-05-29 2007-05-29 Fluid pressure device with brush wear detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008301567A JP2008301567A (en) 2008-12-11
JP4855337B2 true JP4855337B2 (en) 2012-01-18

Family

ID=40174547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007142057A Expired - Fee Related JP4855337B2 (en) 2007-05-29 2007-05-29 Fluid pressure device with brush wear detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4855337B2 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012077227A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 三菱電機株式会社 Rotating electrical machine
JP6069815B2 (en) * 2011-02-16 2017-02-01 日産自動車株式会社 Idle stop control device
JP5712830B2 (en) * 2011-07-13 2015-05-07 株式会社アドヴィックス Brush wear judgment device for electric motor
JP6415957B2 (en) * 2014-12-09 2018-10-31 株式会社アルバック Rotary cathode and sputtering equipment
CN106370232A (en) * 2016-09-29 2017-02-01 联合汽车电子有限公司 Fuel pump carbon brush abnormal wear detection system and detection method
JP7204404B2 (en) * 2018-10-01 2023-01-16 ローム株式会社 motor driver device
CN117109957B (en) * 2023-07-06 2024-03-26 中国人民解放军63921部队 Intelligent detection system for rocket bracket distributed electro-hydraulic actuator

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2906777B2 (en) * 1991-10-30 1999-06-21 株式会社デンソー Integrated element for detecting motor abnormalities
JP4493324B2 (en) * 2003-12-03 2010-06-30 三菱電機株式会社 Brush generator detection device for vehicular generator
JP2005225594A (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Nikko Denki Kogyo Kk Control device and method for lifting apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008301567A (en) 2008-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4855337B2 (en) Fluid pressure device with brush wear detection device
JP4807058B2 (en) Vehicle power supply
CN1653678B (en) Converter device
CN102105807B (en) Monitoring device for pitch systems of wind energy systems
JP4765689B2 (en) Smoothing capacitor deterioration detection circuit and electronic device equipped with the same
US20210102664A1 (en) Automatic lubricator for lubricating an object
JP6014400B2 (en) In-vehicle rotating electrical machine deterioration diagnosis device and deterioration diagnosis method
US11499673B2 (en) Automatic lubricator for lubricating an object
CN113711062B (en) Power conversion device, system using same and diagnosis method thereof
US7629723B2 (en) Detection of the amount of wear on a motor drive system
JP2005521058A (en) Circuit apparatus and method for inspecting a current circuit
JP4747705B2 (en) Fault diagnosis device for in-vehicle current sensor
US12210044B2 (en) Method for determining the electrical resistance of an electric supply line
JP5557714B2 (en) Power conversion apparatus and control method thereof
JP2005354789A (en) Electric vehicle control device
JP4380393B2 (en) Brush state judgment device for motor
CN116018246A (en) Life Prediction Method for Robotic System and Regenerative Resistor
JP2007295655A (en) Power converter
JP4356682B2 (en) Vehicle control device
KR100680377B1 (en) High reliability uniaxial dual motor device using dual power supply and control method
JP6429631B2 (en) Secondary battery state detection device and secondary battery state detection method
JP4333661B2 (en) Electric power steering device
KR102191011B1 (en) Detection and warning system of generator abnormality during vehicle driving and detection and warning method of generator abnormality during vehicle driving
JP5309492B2 (en) Battery state detection device
CN223897621U (en) Winding automatic detection system of two-phase stepping motor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091022

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111017

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111025

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111026

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4855337

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees