【手続補正書】
【提出日】平成17年5月20日(2005.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具と加工物とを相対的に移動して前記加工物に所望の加工を施す工作機械において、
前記工具が装着される主軸と、
該主軸の頭に設けられると共に、前記主軸を回転駆動する電動機と、
該電動機の駆動を制御するインバータと、
該インバータを制御するコントローラと、
使用する前記工具ごとにその使用条件に合った前記電動機の出力の大きさを予め設定するための工具データ設定手段とを備え、
前記電動機は、
一次巻線及び固定子磁極を有する固定子と、
前記固定子磁極に対向する界磁用磁石及びシャフトを有するものであって、前記界磁用磁石が、回転方向に順次異なった極性の磁極が並んでいる第１の界磁用磁石と、この第１の界磁用磁石に対して相対回転が可能で、回転後方に順次異なった磁性の磁極が並んでいる第２の界磁用磁石とを含み構成された回転子と、
前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石との間の磁気作用力と前記回転子に発生するトルク方向との釣合いに応じて、前記第１の界磁用磁石に対して前記第２の界磁用磁石を軸方向及び回転方向に変位させる変位機構とを有し、
前記変位機構は、
前記電動機の駆動速度又は負荷状態による前記回転子の回転方向に応じて、前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石との間の磁気作用力と前記回転子に発生する回転トルクの方向との釣合いにより前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石の同磁極中心を並ばせる変位機能と、前記回転子の発生する回転トルクの方向が反対になることにより前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石の同磁極中心位置をずらす変位機能とを備えている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
請求項１に記載の工作機械において、
前記回転子は、
前記電動機を低速で駆動して前記主軸を回転駆動させる場合、正回転で回転し、
前記電動機を高速低トルク又は軽負荷で駆動して前記主軸を回転駆動させる場合、逆回転で回転し、
前記変位機構は、
前記回転子が正回転の場合、前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石との間の磁気作用力と前記回転子に発生する回転トルクの方向との釣合いにより前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石の同磁極中心を並ばせ、
前記回転子が逆回転の場合、前記回転子の発生する回転トルクの方向が反対になることにより前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石の同磁極中心位置をずらす
ことを特徴とする工作機械。
【請求項３】
請求項１に記載の工作機械において、
前記第１の界磁用磁石は前記シャフトに対して固定されており、
前記第２の界磁用磁石は前記シャフトに対して可動自在に設けられており、
前記第２の界磁用磁石と前記シャフトは、前記シャフトにもたせたボルト機能と、前記第２の界磁用磁石にもたせたナット機能との関係からなるねじ機能によってお互いに接続されている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項４】
請求項３に記載の工作機械において、
前記第２の界磁用磁石の側面には、前記第２の界磁用磁石の所定以上の変位を防止するためのストッパーが設けられており、
前記ストッパーは前記シャフトに対して平行に可変する
ことを特徴とする工作機械。
【請求項５】
請求項４に記載の工作機械において、
前記ストッパーは、回転速度に応じて前記シャフトと平行にサーボ機構によって可変させられる
ことを特徴とする工作機械。
【請求項６】
請求項１に記載の工作機械において、
前記コントローラは、前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石との合成磁極位置のずれに応じて電流供給の進角を制御する
ことを特徴とする工作機械。
【請求項７】
請求項１に記載の工作機械において、
前記コントローラは、前記第１の界磁用磁石と前記第２の界磁用磁石との合成磁極位置のずれ角に応じて電流供給の進角を制御する
ことを特徴とする工作機械。
【請求項８】
請求項３に記載の工作機械において、
前記第２の界磁用磁石と前記シャフトとの間には、回転運動と往復運動及び複合運動を案内するための支持機構が複数設けられている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項９】
請求項３に記載の工作機械において、
前記第２の界磁用磁石と前記シャフトとの間には、それらの間を電気的及び磁気的に絶縁するためのスリーブが設けられており、
前記スリーブは前記第２の界磁用磁石の内周側に固定されている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項１０】
請求項９に記載の工作機械において、
前記スリーブは、鉄よりも電気抵抗率が高い非磁性体である
ことを特徴とする工作機械。
【請求項１１】
請求項３に記載の工作機械において、
前記第２の界磁用磁石の前後には、前記第２の界磁用磁石の回転運動と往復運動及び複合運動を案内するばねが設けられている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項１２】
請求項３に記載の工作機械において、
前記第１の界磁用磁石の側面で前記第２の界磁用磁石と接する側面には凹部が設けられており、
前記第２の界磁用磁石の側面で前記第１の界磁用磁石と接する側の側面には突起部が設けられており、
前記突起部は、前記第２の界磁用磁石と前記シャフトとの間を電気的及び磁気的に絶縁するためのスリーブを兼ねている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項１３】
請求項４に記載の工作機械において、
前記ストッパーは、前記第２の界磁用磁石と前記シャフトに対して回転運動と往復運動及び複合運動を案内する支持機構を備えている
ことを特徴とする工作機械。
【請求項１４】
請求項３に記載の工作機械において、
前記第２の界磁用磁石を有する回転子と前記固定子との間のエアギャップは、前記第１の界磁用磁石を有する回転子と前記固定子との間のエアギャップよりも大きい
ことを特徴とする工作機械。
【請求項１５】
請求項５に記載の工作機械において、
前記ストッパーと前記サーボ機構は前記第２の界磁用磁石の内周側に設けられている
ことを特徴とする工作機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、工具と加工物とを相対的に移動して前記加工物に所望の加工を施す工作機械において、工具が装着される主軸と、この主軸の頭に設けられると共に、主軸を回転駆動する電動機と、この電動機の駆動を制御するインバータと、このインバータを制御するコントローラと、使用する前記工具ごとにその使用条件に合った電動機の出力の大きさを予め設定するための工具データ設定手段とを備え、電動機は、一次巻線及び固定子磁極を有する固定子と、固定子磁極に対向する界磁用磁石及びシャフトを有すると共に、界磁用磁石が、回転方向に順次異なった極性の磁極が並んでいる第１の界磁用磁石と、この第１の界磁用磁石に対して相対回転が可能で、回転後方に順次異なった磁性の磁極が並んでいる第２の界磁用磁石とを含み構成された回転子と、第１の界磁用磁石と第２の界磁用磁石との間の磁気作用力と回転子に発生するトルク方向との釣合いに応じて、第１の界磁用磁石に対して第２の界磁用磁石を軸方向及び回転方向に変位させる変位機構とを有し、変位機構は、電動機の駆動速度又は負荷状態による回転子の回転方向に応じて、第１の界磁用磁石と第２の界磁用磁石との間の磁気作用力と回転子に発生する回転トルクの方向との釣合いにより第１の界磁用磁石と第２の界磁用磁石の同磁極中心を並ばせる変位機能と、回転子の発生する回転トルクの方向が反対になることにより第１の界磁用磁石と第２の界磁用磁石の同磁極中心位置をずらす変位機能とを備えていることを特徴とする。