(57)【要約】レゾルバーまたはエンコーダーのいずれかを交互に適応させるように適合されるモーターアセンブリ。このモーターアセンブリは、その内部に位置付けられる湾曲した凹部を備える上端部分を有するハウジングを備える。回転可能な軸が、ハウジングの凹部から延びる。軸に隣接したリング状のコネクタが、ハウジングの凹部内にフィットするように適合される。エンコーダーは、リング状のコネクタに接続され、軸をそこに通すように適合される。従って、レゾルバーまたはエンコーダーを交互に適応させ得るモーターアセンブリが提供される。
2005535274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レゾルバーまたはエンコーダーのいずれかを交互に適応させるように適合されるモーターアセンブリであって、該モーターアセンブリは：
ａ）その内部に位置付けられる凹部を備える上端部分を有するモーターハウジング；
ｂ）該ハウジングの凹部から延びる回転可能な軸；
ｃ）該軸に隣接し、該凹部内にフィットするように適合されるコネクタ；および
ｄ）該コネクタに接続され、そこを通って、該軸が適合され、それによって該モーターがレゾルバーまたはエンコーダーを交互に適応させ得る、エンコーダー、
を備える、モーターアセンブリ。
【請求項２】
前記コネクタが、サーボリングおよび可撓性コネクタを含むリング状のコネクタである、請求項１に記載のモーターアセンブリ。
【請求項３】
前記サーボリングが、その外周の周りに延びるリッジを備える、請求項２に記載のモーターアセンブリ。
【請求項４】
前記サーボリングが、そこから上向きに延びるピンを備え、該ピンは、前記可撓性コネクタを係合するように適合されている、請求項３に記載のモーターアセンブリ。
【請求項５】
前記可撓性コネクタが、前記サーボリングのピンを適応させるように適合される少なくとも１つの第１の開口部を備える、請求項４に記載のモーターアセンブリ。
【請求項６】
前記エンコーダーが、そこから下向きに延びるピンをさらに備え、該ピンは、前記可撓性コネクタを係合するように適合される、請求項５に記載のモーターアセンブリ。
【請求項７】
前記可撓性コネクタが、前記エンコーダーのピンを適応させるように適合される少なくとも１つの第２の開口部を備える、請求項６に記載のモーターアセンブリ。
【請求項８】
前記可撓性コネクタが薄鋼材料から形成され、かつ前記サーボリングがプラスチック材料から形成される、請求項７に記載のモーターアセンブリ。
【請求項９】
前記エンコーダーが光学エンコーダーである、請求項７に記載のモーターアセンブリ。
【請求項１０】
内部に位置付けられる湾曲した凹部を備える上面と、該上面から外向きに延びる回転可能な軸とを有するモーターと共に使用するためのエンコーダーアセンブリであって、該エンコーダーは：
ａ）該凹部内にフィットするように適合されるリング状のコネクタ；および
ｂ）該リング状のコネクタに接続され、該軸がそこを通過できるように適合される、エンコーダー、および
ｃ）該エンコーダーを該モーターに固定するように適合される、単一の留め具要素
を備える、エンコーダーアセンブリ。
【請求項１１】
前記リング状のコネクタが、サーボリングおよび可撓性コネクタを備える、請求項１０に記載のエンコーダーアセンブリ。
【請求項１２】
前記単一の留め具要素が薄ナットである、請求項１１に記載のエンコーダーアセンブリ。
【請求項１３】
前記サーボリングが、前記エンコーダーから下向きに延びるピンを適応させるように適合される少なくとも１つの切欠部分を備える、請求項１２に記載のエンコーダーアセンブリ。
【請求項１４】
前記可撓性コネクタが、前記エンコーダーから下向きに延びるピンを受け取る開口部を備える、請求項１３に記載のエンコーダーアセンブリ。
【請求項１５】
レゾルバーまたはエンコーダーのいずれかを交互に適応させるように適合されるモーターアセンブリであって、該モーターアセンブリは：
ａ）その内部に位置付けられた湾曲した凹部を備える上面を有するモーターハウジング；
ｂ）該ハウジングの凹部から延びる回転可能な軸；
ｃ）該軸を取り囲み、該凹部内にフィットするように適合されるコネクタ；
ｄ）該コネクタを係合し、該軸をそこに通すように適合され、それによって、該モーターが、レゾルバーまたはエンコーダーを交互に適応させ得る、エンコーダー；および
ｅ）該モーターハウジングを固定するように適合される、単一の留め具要素
を備える、モーターアセンブリ。
【請求項１６】
前記留め具要素が薄ナットである、請求項１５に記載のモーターアセンブリ。
【請求項１７】
前記コネクタがサーボリングおよび屈曲要素を備える、請求項１６に記載のモーターアセンブリ。
【請求項１８】
前記サーボリングがプラスチック材料から形成され、屈曲要素が薄鋼材料から形成される、請求項１７に記載のモーターアセンブリ。
【請求項１９】
センサーを有するモーターを組み立てる方法であって、該方法は；
ａ）レゾルバーおよびエンコーダーの一方を適応させるように適合されるモーターを提供する工程；ならびに
ｂ）該レゾルバーおよび該エンコーダーの一方と共に、交互に使用されるように適合される、該レゾルバーおよび該エンコーダーの他方を提供する工程であって、それにより、レゾルバーおよびエンコーダーの一方を使用するために適合されるモーターが、レゾルバーまたはエンコーダーの他方に容易に有用である、工程
を包含する、方法。
【請求項２０】
前記レゾルバーおよび前記エンコーダーの一方がレゾルバーであり、他方がエンコーダーである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
レゾルバーのフットプリントを適応させるように適合される、コネクタを備える前記エンコーダーを提供する工程をさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
サーボリングおよび可撓性コネクタを備える前記コネクタを提供する工程をさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に、センサー（例えば、レゾルバーおよびエンコーダー）と共に使用するためのモーターの分野に関する。より具体的には、本発明は、レゾルバーと共に使用するために設計されたモーターに容易に有用である、エンコーダーの設計に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
多くのモーター（例えば、ブラシレスＤＣサーボモーター）が、レゾルバーを備えるように以前に設計された。レゾルバーは、モーターに、ローターの位置および速度の情報を提供するのに有用である。この情報を外部エレクトロニクスにより使用して、ローターの速度および位置を制御する。
【０００３】
いくらか最近、レゾルバーに代わってのエンコーダーの使用が、より普及してきている。全ての適用に適切ではないが、エンコーダーは、一般に、レゾルバーよりも良好な性能を有することが見出されている。しかしながら、エンコーダーの使用は、代表的に、モーターの端ベルが、レゾルバーの代わりにエンコーダーを受け取るように変更されていることが必要である。エンコーダーの物理的な大きさと据付フットプリントが、一般に、レゾルバーと共に使用するためのモーターの設計に適合しないために、この端ベルの変更が必要とされる。従って、モーターの端ベルの変更は、レゾルバーの代わりにエンコーダーが使用される場合に必要となる。従って、製造業者は、レゾルバーまたはエンコーダーの使用を適応させるために、異なる部品を在庫に保持する必要があり、それによって、製造コストを増加させる。また、異なるセンサーを備えるモーターのアセンブリは、異なるプロセスの使用を必要とし、それによって、製造に要する時間を増加させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、追加の部品の使用およびアセンブリ手順を伴わずに、レゾルバーまたはエンコーダーのいずれかを容易に適応させ得るモーターアセンブリに対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の要旨）
本発明は、レゾルバーまたはエンコーダーのいずれかを容易に適用させ得るモーターアセンブリに関する。より具体的には、本発明の好ましい実施形態は、レゾルバーと共に使用するために設計されたモーターと共に有用なエンコーダーに関する。
【０００６】
本発明の第１の局面に従って、レゾルバーまたはエンコーダーを交互に適応させ得るモーターが提供される。このモーターは、その内部に位置付けられる湾曲した凹部を備える上端部分を有するハウジングを備える。回転可能な軸が、ハウジングの凹部から延びる。軸に隣接するコネクタは、ハウジングの凹部内にフィットするように適合される。エンコーダーは、コネクタに接続され、軸をそこに通すように適合される。従って、レゾルバーまたはエンコーダーを交互に適応させ得るモーターが提供される。
【０００７】
本発明の第２の局面に従って、モーターと共に使用するためのエンコーダーアセンブリが提供される。モーターは、その内部に位置付けられる湾曲した凹部を備える上面を有する。回転可能な軸は、モーターの上面から外向きに延びる。エンコーダーは、ハウジングの凹部内にフィットするように適合されるリング状のコネクタを備える。エンコーダー本体は、リング状のコネクタに接続され、軸をそこに通すように適合される。単一の締め具が、エンコーダーをモーターに固定するように適合される。
【０００８】
本発明の第３の局面に従って、センサーを有するモーターを組み立てる方法が提供される。この方法は、レゾルバーおよびエンコーダーの一方を適応させるように適合されるモーターを提供する工程を包含する。この方法はまた、レゾルバーおよびエンコーダーの一方と共に交互に使用されるように適合される、レゾルバーおよびエンコーダーの他方を提供する工程を包含する。従って、単一の構造を有するモーターは、レゾルバーまたはエンコーダーのいずれかに有用である。
【０００９】
用語「エンコーダー」の使用は、種々の型のエンコーダー（例えば、光学エンコーダー、磁気エンコーダーまたは容量性エンコーダー）を含むことが広く意図される。
【００１０】
本発明は、付随する目的および利点と一緒に、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を参照して最大に理解される。
【００１１】
（好ましい実施形態の詳細な説明）
本発明は、センサー（例えば、エンコーダー）と共に使用するためのモーターに関する。本発明のエンコーダーが、ブラシレスＤＣサーボモーターに特に有用であることが、当業者により理解される。しかしながら、本発明は、モーター（例えば、ＡＣサーボモーターまたはステッピングモーターならびに、当業者に公知の他のモーター）に有用である。光学エンコーダーが本明細書中に記載され、示されているが、本発明は、他の型のエンコーダー（例えば、磁気エンコーダーまたは容量性エンコーダー）に適用を有することがまた認識されるはずである。さらに、本発明は、種々の適用（例えば、工業ロボット）に有用である。
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施形態に従うモーターアセンブリ１０の組立図である。モーターアセンブリ１０は、部分として、モーターハウジング１４、コネクタ１８およびエンコーダー２２を備える。モーターハウジング１４は、ＭＴＳ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｎｅｗ  Ｕｌｍ，ＭＮ製の部品番号ＭＰＭ６６２ＦＭＥ−ＢＭのような従来の要素である。また、エンコーダー２２は、Ｄａｎａｈｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌｓ  ｏｆ  Ｇｕｒｎｅｅ，ＩＬ製の部品番号Ｆ１４２０４８／６１９３２のような従来の光学エンコーダー要素である。ネジ２６およびクリップ２８を備える留め具要素を用いて、コネクタ１８をモーターハウジング１４に固定する。図２〜３および５に最も例示されるように、軸またはローター３０は、モーターハウジング１４から延び、チャネルまたは軸３２を通ってエンコーダー２２内を通過する。留め具要素（例えば、薄ナット３４および座金３６）を用いて、エンコーダー２２をモーター軸３０に固定する。
【００１３】
図２を参照して、コネクタ１８は、サーボリング４０および屈曲または可撓性コネクタ４２を備える。サーボリング４０は、その外周の周りに延びるリッジ４４を備える。ネジ２６およびクリップ２８を用いて、サーボリング４０を固定する。図１および５に最良に示されるように、クリップ２８は、サーボリング４０を、より一般的には、コネクタ１８をモーターハウジング１４に固定するために、リッジ４４を係合する。図２〜３を参照して、サーボリング４０はまた、そこから上向きに延びる対向するピン５０を備える。対向する切欠部分５２がまた、サーボリング４０に提供される。好ましい実施形態において、サーボリング４０はプラスチック材料または他の材料（例えば、鋼またはアルミニウム）から形成される。
【００１４】
可撓性コネクタ４２は、複数の開口部（ａｐｅｒｔｕｒｅ）または第１の開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）５８、および複数の開口部（ａｐｅｒｔｕｒｅ）または第２の開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）６０を備える。第１の開口部５８は、サーボリング４０のピン５０を係合するようにサイズ決めされる。第２の開口部６０は、エンコーダー２２から下向きに延びる複数のピン６８（図３に見られるような）を係合するようにサイズ決めされる。次いで、ピン６８がサーボリング４０の切欠部分５２へと延びる。好ましい実施形態において、可撓性コネクタ４２が薄い可撓性鋼材料から形成される。しかしながら、他の公知の材料がまた実施され得ることが理解されるべきである。次いで、薄ナット３４および座金３６を用いて、エンコーダー２２をモーター軸３０に固定する。より具体的には、薄ナット３４は、モーター軸３０の肩７４に対して軸３２を固定する。
【００１５】
一旦組み立てられると、ネジ２６およびクリップ４８は、コネクタ１８をモーターハウジング１４に固定する。エンコーダー２２は、タブ６８によってコネクタ１８に取り付けられる。次いで、薄ナット３４および座金３６が、モーター軸３０に対してエンコーダー２２を固定する。単一の留め具要素（例えば、薄ナット）の使用により、エンコーダーをモーターハウジングに留めさせることを認識することが、本発明の重要な局面である。１つ以上の留め具要素が使用できるが、本発明は、単一の留め具要素の使用を提供する。
【００１６】
本発明はまた、操作方法を提供する。特に、センサーを有するモーターを組み立てる方法が提供される。第１の工程は、レゾルバーおよびエンコーダーの一方を適応させるように適合されるモーターが提供されることを必要とする。第２の工程は、エンコーダーが、レゾルバーおよびエンコーダーの一方と交互に使用されるように、レゾルバーおよびエンコーダーの他方が適合されることを必要とする。従って、レゾルバーまたはエンコーダーの一方と共に使用するために適合されるモーターは、レゾルバーまたはエンコーダーの他方と容易に有用である。例示的な実施形態において、モーターハウジングはレゾルバーと共に使用するために設計され、エンコーダーは、レゾルバーのフットプリントをフィットするように適合される。
【００１７】
上記され、本明細書中に示される実施形態は例示であり、限定的でない。本発明の範囲は、前述の明細書および添付の図面ではなく、添付の特許請求の範囲により示される。本発明は、本発明の精神から逸脱することなく、他の特定の形態で実施され得る。例えば、モーター、コネクタおよびエンコーダーの形状および大きさは、特定の適用の要求に沿うように変更され得る。また、好ましい実施形態は、レゾルバーのフットプリントをフィットするエンコーダーアセンブリに関するが、添付の特許請求の範囲は、いくつかの例において、反対の関係性を網羅するように、広く解釈されるべきである。より具体的には、エンコーダーおよびレゾルバーと共に使用するために設計されたモーターアセンブリは、エンコーダーのフットプリントをフィットさせるように設計される。従って、添付の特許請求の範囲に入る、これらおよび任意の他の変更が、本明細書中に包含されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に従うエンコーダーを備えるモーターアセンブリの斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されるモーターアセンブリの斜視分解図である。
【図３】図３は、図１〜２に示されるモーターアセンブリの側面分解図である。
【図４】図４は、図１〜３に示されるモーターアセンブリの上面図である。
【図５】図５は、図４の線５−５に沿って見た断面図である。
【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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【国際調査報告】
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