(57)【要約】  本発明は、ロータ（２）とステータ（３）とを有するビルトインモータ（１）、特にビルトイントルクモータであって、少なくとも１つの検出器（５）を位置決めするための位置決め装置および／または少なくとも１つの検出器（５）を有するビルトインモータ（１）に関する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ（２）とステータ（３）とを有するビルトインモータ（１）、特にビルトイントルクモータであって、少なくとも１つの検出器（５）を位置決めするための位置決め装置（４）および／または少なくとも１つの検出器（５）を有するビルトインモータ（１）。
【請求項２】
位置決め装置（４）がステータ（３）に配置されている請求項１記載のビルトインモータ（１）。
【請求項３】
ステータ（３）が取付フランジ（８）を有し、位置決め装置（４）が取付フランジ（８）に配置されている請求項１または２記載のビルトインモータ（１）。
【請求項４】
ロータ（２）またはロータフランジ（９）が測定路（１０）を有する請求項１、２または３記載のビルトインモータ（１）。
【請求項５】
ステータの取付フランジ（８）とロータフランジ（９）が心出し鍔部を有する請求項１ないし４のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【請求項６】
位置決め装置（４）が、特に検出器（５）を少なくとも部分的に受容するための凹部として形成されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【請求項７】
位置決め装置（４）および／または検出器（５）が、検出器（５）と測定路（１０）との間の距離を調整するための止め（１５）を有する請求項１ないし６のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【請求項８】
検出器（５）を調整するための距離センサが設けられている請求項１ないし７のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【請求項９】
検出器（５）が位置検出器である請求項１ないし８のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【請求項１０】
ビルトインモータ（１）が、単数または複数の他の検出器（６）、特に加速度検出器および／または速度検出器を有する請求項１ないし９のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【請求項１１】
ステータ（３）が、統合された冷却部を有し、この冷却部によって検出器（５）が冷却可能である請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【請求項１２】
センサ／検出器およびデータインタフェースが、検出器信号もしくはセンサ信号とモータ型式検知とをディジタル伝送するように形成されている請求項１ないし１１のいずれか１つに記載のビルトインモータ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビルトインモータ、特に独自の軸受装置のないビルトイントルクモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビルトインモータは、ビルトイン構成部品として提供されるモータである。完全な駆動ユニットのためには例えば軸受、回転検出器等の付加的部材が不可欠である。特に、ビルトインモータは独自の軸受装置を有しておらず、軸なしである。というのも、軸にフランジ接合するためにビルトインモータの被動部品、すなわちロータが設けられているからである。
【０００３】
トルクモータは多極式永久磁石三相同期モータである。トルクは一般に固定ステータによって達成され、このステータは空隙を介してトルクをロータに直接伝達する。この駆動構想では、例えば伝動装置等の機械的伝達要素が省かれ、従ってメカニズムに起因した不正確さも生じない。トルクモータはさらに、殆ど摩耗がなく整備不要の運転を提供する。
【０００４】
トルクモータは回転テーブルまたは旋回軸を有する工作機械用に、つまり例えば高速切削加工センタ用に、または大規模加工センタにおいて傾動ヘッドで総形フライス加工時に特別適している。トルクモータはさらに、旋盤の高速作動軸用に、加工センタの動的工具マガジン用に、ロボット工学において、そしてプラスチック射出成形機において駆動装置として利用することができる。
【０００５】
特にトルクモータの態様の直接駆動装置の場合、調節用の運動学的センサの統合が付加的に不可欠であることによって、設計時および組立時に割当ての問題が生じる。例えば絶対的整流情報を用いる角度測定システムにおいて、間違った位置センサの選択の他に、組立時に間違った位置決めを生じることがある。そのことから運転開始が遅れ、運転に誤りを生じる結果モータ性能が不十分となり、または損傷さえ生じる。間違った調整の可能性またはセンサの誤調整によって他の問題が生じることがある。
【０００６】
運動学的量用のセンサ装置は従来、無軸受ビルトイントルクモータに予め統合されておらず、機械側軸受装置を既に有する応用においてこれらの駆動装置の利用を妨げている。これらの応用には独自の軸受装置のないビルトインモータが確かに基本的に最も適しているのではあるが、しかしながら運動学的量を検出するためのセンサ装置を統合したモータは精度上の理由から独自の軸受装置付きでのみ構成されている。それゆえにこれまで、ビルトイントルクモータ使用時のセンサ統合の課題は機械設計者によって克服されねばならなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、運動学的量を検出するための統合された検出器および／またはセンサを有するビルトインモータ、特にビルトイントルクモータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、請求項１の特徴によって解決される。有利な諸構成は従属請求項から読み取ることができる。
【０００９】
このビルトイントルクモータはロータ、ステータ、検出器、および／または少なくとも１つの検出器を位置決めするための位置決め装置を有する。
【００１０】
有利には、ステータが取付フランジを有し、位置決め装置が取付フランジに配置されている。一般に例えば印刷機械または工作機械等の機械にモータをフランジ接合するための取付フランジを有するビルトインモータが問題となっているので、位置決め装置を取付フランジに統合することが考慮に値する。ステータの取付フランジもしくはステータに検出器を統合することによって、検出器は同時に例えば汚れから、またはビルトインモータ組立時に破壊からも、保護されている。しかし位置決め装置は、取付フランジが機械に配置されている場合、ステータに配置しておくこともできる。ステータと取付フランジは同様に一体に形成しておくことができる。
【００１１】
有利には、ロータまたはロータフランジに測定路が配置されている。ロータとロータフランジは一体に形成しておくこともできる。測定路は、検出器が走査する測定対象の測定面である。測定路の配置は、正確な軸線方向位置、真円度および心出しが使用される検出器に相応して保証されているように実施されている。
【００１２】
ステータの取付フランジとロータフランジは、または選択的に相応する中間フランジも、心出し鍔部を有するように形成されており、こうしてステータとロータは、ステータの取付フランジおよびロータフランジの心出し鍔部に合わせて、機械側に設けられる機械軸受近傍の心出し鍔部に嵌着し螺着することができる。
【００１３】
ステータの取付フランジに、もしくはモータと機械との間の結合フランジに検出器が配置されているので、機械軸受装置の回転精度は検出器の動作精度に直接反映させることができる。このため、モータ側フランジと機械側とに心出し鍔部は検出器によって要求される回転精度にとって十分な嵌合精度で実施することができる。絶対的標準器が必要である場合、例えばモータの整流を確保するために、標準器は所要の精度でロータの磁石位置に調整されている。
【００１４】
有利には位置決め装置は、特に検出器を少なくとも部分的に受容するための凹部として形成されている。このためステータの取付フランジもしくはステータに凹部が単数または複数の受容筒の態様で設けられており、受容筒は使用される単数または複数の検出器を正確な位置で固定するのに役立つ。単数または複数の検出器、または相応する検出器保持具は、受容筒に半径方向外側から押し込まれ、モータ軸線に対して半径方向案内を可能とし、それとともに検出器と測定路との間で所要の距離を調整するための自由度を提供する。絶対的標準器が必要である場合、検出器はモータ巻線に対してごく正確に位置合わせされており、モータの正しい整流が確保されている。しかし検出器用位置決め装置は例えばねじまたは実矧ぎ継手として形成しておくことができる。
【００１５】
有利には、位置決め装置および／または検出器が、検出器と測定路との間の距離を調整するための止めを有する。モータ製造時に「理想的軸」で確定された最適な距離調整は、ステータの取付フランジのこの止めによって予め規定されている。本来のモータの組立後、検出器の調整を目的に検出器または検出器保持具は操作機構を介して、例えば戻しばねに対する半径方向圧力によって、この止めで位置決めされ鎖錠される。後にモータを分解するために検出器または検出器保持具は操作機構の解除とばね力とによってロータから半径方向で容易に押し離される。モータ分解時の検出器破損が防止されるように、この押し離しがモータ分解前に実施されねばならないように操作機構は形成されている。鎖錠はかなり剛性のばねまたは力制限要素によって行われ、測定路と検出器が衝突する場合のため、検出器および測定路が破壊されるのでなく、検出器が押し戻されるように鎖錠はなされている。このため例えば検出器および測定路と平行に非常動作特性を有する接触面を設けておくことができ、これらの接触面は検出器の本来の測定面よりも前に接触する。
【００１６】
有利には、検出器を調整するための距離センサが設けられている。距離センサは、特に前記止めによる調整が十分でない場合、付加的に検出器を調整するのに役立つ。距離センサは検出器と測定路との間の距離もしくは空隙を測定し、距離センサの信号は微調整のため表示部で表示される。距離が正しくないと、その場合距離は例えば止めを移動させるための機構によって調整することができる。
【００１７】
止めによって位置決め装置もしくは検出器を調整することで、モータを基本的に作動させることが既に可能である。距離センサによる微調整は検出器の測定精度を最適化するのに役立つ。
【００１８】
有利には、検出器が位置検出器である。しかし、例えば加速度検出器、速度検出器または温度センサ等の他の検出器またはセンサを配置しておくこともでき、複数のセンサは単数または複数の位置決め装置内に配置しておくことができる。こうしてビルトインモータは単数または複数の位置決め装置を有することもできる。
【００１９】
有利には、ステータが統合された冷却部を有する。不可欠なステータ冷却のゆえに元々設けられているステータ冷却部によって、検出器もしくはセンサが同様に冷却される。検出器もしくはセンサ用の冷却機能は特に、モータの損失出力を有しまたはロータ損失も有する測定原理の場合、測定要素を温度調節するのに役立つ。
【００２０】
有利には、モータの接続技術とモータを作動させるためのすべてのセンサ装置が位置決め装置に、従ってビルトインモータに統合されており、温度センサを設けておくこともでき、相応するセンサおよびデータインタフェースは、検出器信号もしくはセンサ信号とモータ型式検知（電子定格銘板）とをディジタル伝送するように形成されている。
【００２１】
漏れ磁界を感受する測定原理の場合、同様になお、渦電流を減衰する磁気遮蔽材料を検出器もしくはセンサ構成部品とモータ構成部品との間で統合しておくことができる。
【００２２】
本発明に係るビルトインモータは、ごく僅かな数の機械的インタフェースによってビルトインモータと検出器もしくはセンサ構成部品を簡単かつ確実に組立てて調整するための解決を提供する。検出器もしくはセンサの正しい調整はモータの組立前に既に確定しており、組立時または整備時にごく簡単な操作によって行うことができる。さらに、検出器もしくはセンサをビルトインモータに配置することによって、後に有り得る組立誤差は避けられる。また、ビルトインモータは個別に検出器もしくはセンサと完全に組立てる前に機能性を点検することができる。
【００２３】
以下の明細書において本発明のその他の特徴および細部が添付図面に関連して実施例に基づいて詳しく説明される。個々の変更態様に述べられた特徴および諸関係は基本的にすべての実施例に転用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１は本発明に係るビルトインモータ１と機械１１、例えば印刷機械の諸部品とを前方からの斜視図で示す。このビルトインモータ１は既に部分的に機械１１にフランジ接合されている。特にビルトイントルクモータとして形成されたビルトインモータ１はロータ２とステータ３と図示しない第１検出器６とを有し、検出器は検出器保持具６ａ内にある。ステータ３が取付フランジ８を有し、位置決め装置４が取付フランジ８に配置されている。しかし位置決め装置４もしくは検出器保持具６ａは同様に好適にステータ３に配置しておくこともできよう。
【００２５】
図２は図１の本発明に係るビルトインモータ１を第１部分斜視図で示す。図２に特別良好に認めることができるように位置決め装置４は凹部として形成されている。このためステータ３の取付フランジ８に凹部が受容筒の態様で設けられており、受容筒は検出器６を正確な位置で固定するのに役立つ。検出器６が検出器保持具６ａを有し、検出器保持具は位置決め装置４もしくは凹部内に半径方向外側から押し込まれている。
【００２６】
図３は図１の本発明に係るビルトインモータ１を第２部分斜視図で示す。この部分図が示す測定路１０はロータフランジ９に配置されている。測定路１０は同様にロータ２に配置しておくこともできよう。測定路１０は測定対象、すなわちロータ２の測定面であり、検出器保持具６ａ内にある検出器６がこの測定面を走査する。検出器保持具６ａは検出器６を調整しかつ検出器保持具６ａで鎖錠するための操作機構１２を有する。
【００２７】
図４は図１の本発明に係るビルトインモータ１を第３部分斜視図で示す。図４が示すように、複数の検出器および／または位置決め装置をビルトインモータ１に設けておくことができる。第１検出器６は例えば位置検出器、第２検出器７は例えば加速度センサである。両方の検出器６、７は検出器保持具６ａ、７ａを有し、それぞれ個別の位置決め装置４、５内に配置されている。位置決め装置４、５は凹部としてステータ３の取付フランジ８内で対向配置されている。
【００２８】
図５は図１の本発明に係るビルトインモータ１を第１部分側面図で示す。検出器保持具６ａは戻しばね１３を備えた操作機構１２を有し、この戻しばねによって検出器６は検出器保持具６ａ内の止め１５で調整され鎖錠される。止め１５は両方のピン１５ａ、１５ｂによって形成されており、両方のピンは動作状態もしくは鎖錠状態のときステータ３用機械側心出し鍔部１４に当接する。図５は検出器保持具６ａの解錠位置を示しており、この位置は検出器６と測定路１０との間の安全距離を特徴としている。
【００２９】
図６は図１の本発明に係るビルトインモータ１を第２部分側面図で示す。図６は検出器６を有する検出器保持具６ａの動作状態もしくは鎖錠状態を示す。両方の止めピン１５ａ、１５ｂはステータ３用の機械側心出し鍔部１４に当接している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るビルトインモータの斜視図である。
【図２】図１の本発明に係るビルトインモータを第１部分斜視図で示す。
【図３】図１の本発明に係るビルトインモータを第２部分斜視図で示す。
【図４】図１の本発明に係るビルトインモータを第３部分斜視図で示す。
【図５】図１の本発明に係るビルトインモータを第１部分側面図で示す。
【図６】図１の本発明に係るビルトインモータを第２部分側面図で示す。
【符号の説明】
【００３１】
１  ビルトインモータ
２  ロータ
３  ステータ
４  位置決め装置
５、６  検出器
８  取付フランジ
９  ロータフランジ
１０  測定路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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2009532005.tif 000010
2009532005.tif 000011
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