JPH05199651A - モータの過熱検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサを使用せずにモータの過熱を検出する
ことができ、これによりモータの小型化及びコスト低減
を図る。 【構成】 温度テーブル４１には、モータの駆動による
温度上昇曲線と駆動停止による温度下降曲線とがテーブ
ル化されて記憶されている。温度テーブル４１には、ア
ドレスとしてカウンタ４２の出力が供給されている。カ
ウンタ４２には、モータの駆動継続時間又は駆動停止継
続時間が保持される。温度テーブル４１からの出力デー
タは、モータ温度ＴM と、モータ２３のＯＮ／ＯＦＦ反
転時のアドレスＡＤとから構成される。アドレスＡＤ
は、温度上昇曲線及び温度下降曲線のうちの一方から他
方へのジャンプ先を指定する。コンパレータ４５はモー
タ温度ＴM が定格温度ＴC を超えたら警告指令を出力す
る。アドレスＡＤは、モータＯＮ／ＯＦＦ切り替え時に
カウンタ４２にプリセットされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ペンプロッタ
の筆圧制御用のモータ等を保護するのに好適のモータの
過熱検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、プロッタ装置のペンヘッド部に
設けられる筆圧制御用のモータ等は、それ自体が他のモ
ータから駆動されるものであるため、極力小型であるこ
とが望ましい。しかし、モータが小型になればなるほ
ど、同じ筆圧をかけた場合の発熱量が多くなり、モータ
が破壊し易くなる。従って、従来はモータに対して最も
苛酷な使用条件を与えた状態でもモータが破壊しないよ
うに、ある程度大型のモータを使用せざるを得ながっ
た。

【０００３】また、小型のモータを使用する場合には、
モータに温度センサを装着してモータの温度を監視する
ことによってモータの過熱を防止することや、モータを
冷却するためのファンを設ける等の方法がとられてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センサ
をモータに装着する方法は、センサのコストやその取り
付けコスト等がかかるうえ、可動部分に装着する場合に
は、ケーブルの本数も増えるという欠点がある。また、
冷却ファンを設ける方法は、可動部分に装着されたモー
タには適用し難い。

【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、センサを使用せずにモータの過熱を検出すること
ができ、もってモータの小型化及びコスト低減を図るこ
とができるモータの過熱検出装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るモータの過
熱検出装置は、使用モータの温度特性に基づいて予め作
成されたモータ駆動時の温度上昇曲線とモータ停止時の
温度下降曲線とを記憶したモータ温度曲線記憶手段と、
モータの駆動継続時間及び停止継続時間に基づいて前記
モータ温度曲線記憶手段からモータの現在温度を順次読
み出す読み出し手段と、この読み出し手段によって読み
出された前記モータの現在温度が所定の定格温度に達し
たことを検出する検出手段とを具備したことを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】モータの温度上昇曲線と温度下降曲線は、モー
タ毎に決まっており、予め使用するモータが決まってい
れば、その温度曲線も理論的及び経験的に求められる。
本発明によれば、モータ駆動時の温度上昇曲線とモータ
停止時の温度下降曲線とを予め求めておき、これをモー
タ温度曲線記憶手段に記憶させておくようにしている。
そして、モータの駆動継続時間及び停止継続時間に基づ
いて前記記憶手段からモータの現在温度を読み出すこと
により、モータの現在温度を予測するようにしている。
このため、本発明によれば、温度検出用のセンサを使用
せずにモータの過熱を検出することができるので、コス
トを低減することができると共に、確実な過熱検出が可
能であることからモータの小型化を図ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
について説明する。図１は本発明の一実施例に係るペン
プロッタの外観斜視図である。キャリー付きの支持台１
には、Ｙ軸レール２が架設されており、このＹ軸レール
２に、これに沿って移動するペンヘッド３が装着されて
いる。ペンヘッド３には作図用のペン４とディジタイジ
ング用のスコープ５とが装着されており、その直下に
は、作図ローラ（不図示）が配置されている。記録用紙
６は、図示しない加圧ローラと駆動ローラとにより、作
図ローラとペンヘッド３との間をＸ軸方向に往復駆動さ
れるようになっている。これらの機構は、開閉可能な保
護カバー７によって保護されている。

【０００９】Ｙ軸レール２の一方の端部には、ペンスト
ッカを収納するペンストッカ収納部８が形成され、Ｙ軸
レール２の他方の端部には、ペンヘッド及び各種ローラ
を駆動するモータやモータファン等を収納するモータ収
納部９が形成されている。また、本プロッタの上部のペ
ンストッカ収納部８の近傍位置には、各種パラメータや
オペレーションセット等を入力するための操作パネル１
０が設けられている。この操作パネル１０には、必要に
応じてメモリカード１１が装着できるように構成されて
いる。

【００１０】図２は、ペンヘッド３とペン４の詳細を示
している。ペンヘッド３は外部に固定式のノック板２
０、可動式の筆圧アーム２１及びアップ／ダウンアーム
（以下、Ｕ／Ｄアームと略称する）２２を有し、又、内
部には筆圧アーム２１を昇降するモータ２３、その昇降
量を検出するリニアエンコーダ２４、Ｕ／Ｄアーム２２
を昇降するムービングコイル２５、モータ２３の回転を
直線運動に変換するラック・ピニオン機構２６等を有し
ている。

【００１１】ペン４はノック式のペンシルであり、基本
的には同軸の３部材３０〜３２から構成される。３０は
最も中央のノック部、３１は中間の中胴部、３２は最も
外側のホルダ部である。ノック部３０はノブ３３を有
し、これをノック時にペンヘッド３の最上位に固定され
たノック板２０に衝合させる。中胴部３１は筆圧ツバ３
４を有し、これをペンヘッド３の中央にある筆圧アーム
２１に嵌合させて保持される。ホルダ部３２はホルダツ
バ３５を有し、これをペンヘッド３の最下位に位置する
Ｕ／Ｄアーム２２に嵌合させて保持される。３６はホル
ダ先端部から突出した鉛筆芯である。

【００１２】モータ２３はラック・ピニオン機構２６を
介して筆圧アーム２１を昇降させ、これにより中胴部３
１を昇降させる。また、ムービングコイル２５はＵ／Ｄ
アーム２２を介してホルダ部３２を昇降させる。この２
つの駆動源２３，２５によって作画に必要なペンアッ
プ、ペンダウン、筆圧付与、芯出し等の各種動作が行わ
れる。

【００１３】図３は、ペンの筆圧制御を行うモータ２３
の過熱検出システムの構成を示すブロック図である。温
度テーブル４１は、モータ２３の駆動開始からの経過時
間に対する現在温度を示す温度上昇曲線及びモータ２３
の駆動停止からの経過時間に対する現在温度を示す温度
下降曲線をテーブル化して記憶したＲＯＭ（読出専用メ
モリ）である。温度上昇曲線は、例えば図４（ａ）に示
され、温度下降曲線は、例えば図４（ｂ）に示される。
これらの曲線が時間をアドレスとしてテーブル化されて
いる。モータ２３は、どのような温度であっても、これ
らの温度曲線に沿って上昇又は下降する。

【００１４】この温度テーブル４１には、アドレスとし
てカウンタ４２の出力が供給されている。カウンタ４２
には、モータ２３の駆動継続時間又は駆動停止継続時間
が保持される。図示しないコントローラは、カウンタ４
２の値が継続時間を示すように、クロック信号によって
一定時間毎にそのカウント値を更新する。温度テーブル
４１からの出力データは、例えば図５に示すように、現
在のモータ温度ＴM と、モータ２３のＯＮ／ＯＦＦ反転
時のアドレスＡＤとにより構成されている。アドレスＡ
Ｄは、モータ２３のＯＮ／ＯＦＦ反転に従い、温度上昇
曲線及び温度下降曲線のうちの一方から他方に移動する
ときに、同一温度の対応する他方曲線へのジャンプ先を
指定する。

【００１５】モータ温度ＴM は温度レジスタ４３に格納
され、アドレスＡＤはアドレスレジスタ４４に格納され
る。温度レジスタ４３に格納されたモータ温度ＴM はコ
ンパレータ４５の一方の入力に供給される。コンパレー
タ４５はモータ温度ＴM が他方の入力に供給される定格
温度ＴC を超えたら警告指令を出力する。また、アドレ
スレジスタ４４に格納されたアドレスＡＤは、モータＯ
Ｎ／ＯＦＦ切り替え時にカウンタ４２にプリセットされ
るようになっている。

【００１６】次に上記のように構成された本実施例に係
るペンプロッタの動作を説明する。作画時においては、
記録用紙６がＸ方向に駆動され、ペンヘッド３がＹ方向
に駆動されることにより、ペンヘッド３が指定された軌
道上を移動する。この過程で、ムービングコイル２５の
非励磁／励磁を繰り返すと、ペン４がアップ／ダウン動
作する。更にペンダウン時にモータ２３に所定の電流を
流すと、筆圧アーム２１がペン４の中胴部３１を押下す
るので、所望の筆圧が付与された状態で作画動作が行わ
れる。

【００１７】いま、図６に示すようなタイミングで、モ
ータ２３をＯＮ／ＯＦＦ制御すると、モータの温度ＴM
は、モータＯＮ時には、図４（ａ）の温度上昇曲線に沿
って上昇し、モータＯＦＦ時には、図４（ｂ）の温度下
降曲線に沿って下降する。このとき、図３の過熱検出シ
ステムは、カウンタ４２の値を常に更新しながらモータ
温度ＴM をモニタしている。図６のＰ点で示すように、
もしモータ温度ＴM が定格温度ＴC を超えて警告指令が
発生されたら、図示しないコントローラは、ペン４の駆
動及び筆圧付与を所定期間τだけ停止させ、モータ温度
ＴM が所定レベルまで冷却するのを待つ。この間も過熱
検出システムは、カウンタ４２の値を更新しながらモー
タ２３の温度ＴM をモニタしている。なお、警告指令が
発生されたら、ペンの速度及び筆圧を減少させるような
制御を行ってもよい。

【００１８】このように、本システムによれば、予め求
められている温度曲線に基づいて、モータ２３の温度を
過熱検出システムの温度テーブルで模擬的にモニタする
ようにしているので、モータの過熱を正確に予測するこ
とができる。一般に、ペンプロッタでは、全作画時間に
占める筆圧付与の時間（実際に作画している時間）は非
常に短く、実際にはかなり小型のモータであっても十分
に実用に耐え得る。しかし、従来は、センサを使用しな
い方法でモータの過熱を正確に検出することができなか
ったため、通常起こり得ない苛酷な条件を設定し、これ
をクリアする必要以上に大型のモータを使用せざるを得
なかった。しかし、このシステムのように、センサを使
用しないでモータの過熱を正確に検出することが可能で
あれば、使用するモータの小型化を図ることができる。
特に、ペンヘッド３に搭載されたモータ２３を小型化で
きれば、ペンヘッド３の軽量化を図ることができ、これ
を駆動するモータも小型にすることができるといった副
次的効果を得ることができる。

【００１９】なお、モータへ供給する電流値によって温
度曲線が変わる場合には、各電流値毎のテーブルを作成
するか、又はテーブルのリードタイミングを変化させる
ようにすれば良い。また以上の実施例では、筆圧付与の
ためのモータに本発明を適用したが、ペンヘッドを駆動
するモータや、供給ローラのモータ等、他のモータの過
熱検出システムにも適用可能であることはいうまでもな
い。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、モ
ータの温度上昇曲線及び温度下降曲線を予めモータ温度
曲線記憶手段に記憶させておき、モータの駆動継続時間
及び停止継続時間に基づいて前記記憶手段からモータの
現在温度を読み出すことにより、モータの現在温度を予
測している。このため、温度検出用のセンサを使用せず
にモータの過熱を正確に検出することができ、コスト低
減とモータの小型化とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るペンプロッタの外観
斜視図である。

【図２】 同プロッタのペンヘッド及びペンの詳細を示
す図である。

【図３】 同ペンヘッドに取付けられたモータの過熱検
出システムのブロック図である。

【図４】 同過熱検出システムに記憶された温度上昇曲
線及び温度下降曲線を示す図である。

【図５】 同過熱検出システムの温度テーブルの出力デ
ータのフォーマットを示す図である。

【図６】 同過熱検出システムの動作を説明するための
波形図である。

【符号の説明】

１…支持台、２…Ｙ軸レール、３…ペンヘッド、４…ペ
ン、５…スコープ、６…記録用紙、７…保護カバー、８
…ペンストッカ収納部、９…モータ収納部、１０…操作
パネル、１１…メモリカード、２０…ノック板、２１…
筆圧アーム、２２…アップ／ダウンアーム、２３…モー
タ、２４…リニアエンコーダ、２５…ムービングコイ
ル。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ４１Ｊ 29/377

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用モータの温度特性に基づいて予め作
   成されたモータ駆動時の温度上昇曲線とモータ停止時の
   温度下降曲線とを記憶したモータ温度曲線記憶手段と、 モータの駆動継続時間及び停止継続時間に基づいて前記
   モータ温度曲線記憶手段からモータの現在温度を順次読
   み出す読み出し手段と、 この読み出し手段によって読み出された前記モータの現
   在温度が所定の定格温度に達したことを検出する検出手
   段とを具備したことを特徴とするモータの過熱検出装
   置。