(57)【要約】  本発明は、たとえば工作機械で使用するための回転型伝送器に関わる。回転型伝送器は、ステータ部分（１８）およびロータ部分（２６）と、互いに対向する端部においてエアギャップ（３５）を介して互いに仕切られているステータ側およびロータ側のそれぞれ１つのコア部分（７２，７４）と、ステータ側のコア部分とロータ側のコア部分とに巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのそれぞれ少なくとも１つのエネルギー巻線（７６，７８）と、互いに対を成して付設され、送受信電子装置に接続されている、誘導的にデータ伝送するためのステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）とを備えている。本発明の目的は障害のないデータ伝送である。他の目的は保守コストを少なくすることである。これを達成するため、本発明によれば、連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）は、それぞれのコア部分（７２，７４）によって、エネルギー巻線（７６，７８）の領域から仕切られてこれから保護され、且つ付属のステータ部分およびロータ部分内にそれぞれ１つの空間的に湾曲したループを形成するように配置されている。
2008533706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ部分（１８）およびロータ部分（２６）と、互いに対向する端部においてエアギャップ（３５）を介して互いに仕切られているステータ側およびロータ側のそれぞれ１つのコア部分（７２，７４）と、ステータ側のコア部分とロータ側のコア部分とに巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのそれぞれ少なくとも１つのエネルギー巻線（７６，７８）と、互いに対を成して付設され、送受信電子装置に接続されている、誘導的にデータ伝送するためのステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）とを備えた回転型伝送器において、
連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）が、それぞれのコア部分（７２，７４）によって、エネルギー巻線（７６，７８）の領域から仕切られてこれから保護され、且つ付属のステータ部分およびロータ部分内にそれぞれ１つの空間的に湾曲したループを形成するように配置されていることを特徴とする回転型伝送器。
【請求項２】
ステータ側の連結巻線（８０’，８０”）がロータに近い側の巻線分岐部（８８’）とロータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部（８８”）とを有し、ロータに近い側の巻線分岐部（８８’）とロータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部（８８”）とが少なくとも１つの転向ループ（８８”’）を介して互いに結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の回転型伝送器。
【請求項３】
ロータ側の連結巻線（８２’，８２”）がステータに近い側の巻線分岐部（８９’）とステータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部とを有し、ステータに近い側の巻線分岐部（８９’）とステータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部とが少なくとも１つの転向ループを介して互いに結合されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の回転型伝送器。
【請求項４】
ステータ側の連結巻線（８０’，８０”）の巻線分岐部（８８’，８８”）が付属の転向ループ（８８”’）とともに部分筒状の面を張っていることを特徴とする、請求項２または３に記載の回転型伝送器。
【請求項５】
ロータ側の連結巻線（８２’，８２”）の巻線分岐部が付属の転向ループとともに筒状の面を張っていることを特徴とする、請求項２から４までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項６】
ステータ側の連結巻線（８０‘、８０”）の部分筒状の面と付属のロータ側の連結巻線（８２‘、８２”）の筒状の面とがほぼ同じ筒半径でもってロータ部分（２６）の回転軸線（１２）に対し同軸に且つ軸線方向に互いに間隔を持って配置されていることを特徴とする、請求項４または５に記載の回転型伝送器。
【請求項７】
転向ループ（８８”’）が筒状の面または部分筒状の面に対しほぼ軸線平行に配置されていることを特徴とする、請求項２から６までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項８】
ロータ側の連結巻線（８２‘、８２”）のステータに近い側の巻線分岐部（８９’）とステータ側の連結巻線（８０‘、８０”）のロータに近い側の巻線分岐部（８８’）とがほぼ同じ周湾曲率でもって互いに平行に且つ軸線方向に互いに間隔を持って配置されていることを特徴とする、請求項２から７までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項９】
ステータ部分（１８）はそのコア部分（７２）とエネルギー巻線（７６）と少なくとも１つの連結巻線（８０’，８０”）とが筒セグメントにわたって延在していることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１０】
ロータ部分（２６）はそのコア部分（７４）とエネルギー巻線（７８）と少なくとも１つの連結巻線（８２’，８２”）とが完全筒体にわたって延びていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１１】
ロータ部分（２６）のコア部分（７４）が、半径方向に互いに間隔を持って筒状に周回するように延在している２つのコア脚部（７４’，７４”）であって片側を半径方向のヨーク（７４”’）によって結合されてステータ側が開口したＵ字状の横断面を形成している前記２つのコア脚部（７４’，７４”）を有していること、ロータ側のエネルギー巻線（７８）が前記コア脚部（７４’，７４”）の間の筒状の中間領域（８６）に周回するように延在していること、前記少なくとも１つのロータ側の連結巻線（８２’，８２”）が内側および／または外側のコア脚部（７４’，７４”）の半径方向外側に周回するように延在していることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１２】
ステータ部分（１８）のコア部分（７２）が、半径方向に互いに間隔を持って部分筒状に周回するように延在している２つのコア脚部（７２’，７２”）であって片側を半径方向のヨーク（７２”’）によって結合されてロータ側が開口したＵ字状の横断面を形成している前記２つのコア脚部（７２’，７２”）を有していること、ロータ側のエネルギー巻線（７６）が前記コア脚部（７２’，７２”）の間の部分筒状の中間領域（８４）に周回するように延在していること、前記少なくとも１つのステータ側の連結巻線（８０’，８０”）が内側および／または外側のコア脚部（７２’，７２”）の半径方向外側に配置されていることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１３】
エネルギー巻線（７６、７８）および／または連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）のステータ側およびロータ側の接続接点がそれぞれヨーク側で外側へ案内されていることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１４】
強磁性のコア部分（７２，７４）がフェライト材から成っていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１５】
少なくともステータ側の連結巻線（８０’，８０”）および／またはエネルギー巻線（７６）のロータに近い側の巻線分岐部（８８’）が誘電性カバー層を担持していることを特徴とする、請求項１から１４までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１６】
カバー層が識別色で着色されていることを特徴とする、請求項１４に記載の回転型伝送器。
【請求項１７】
カバー層が１ｍｍ以下の壁厚、好ましくは０．５ｍｍ以下の壁厚を有していることを特徴とする、請求項１６に記載の回転型伝送器。
【請求項１８】
カバー層が絶縁材から成っていること、カバー層の導電性を監視する装置が設けられていることを特徴とする、請求項１５から１７までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１９】
少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）が平材担持体上に印刷された、好ましくは可撓性の導電軌道として形成されていることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項２０】
平材担持体が、コア脚部（７２’，７２”，７４’，７４”）の１つの、エネルギー巻線とは逆の側にある軸線平行に指向した外面に当接し、或いは、該外面に接着されていることを特徴とする、請求項１９に記載の回転型伝送器。
【請求項２１】
平材担持体が、補助的に、連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）によって取り囲まれた、アースポテンシャルにある導電領域を有していることを特徴とする、請求項１９または２０に記載の回転型伝送器。
【請求項２２】
少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）および／またはエネルギー巻線（７６，７８）が、カバー層をも兼ねている注封材の中に埋設されていることを特徴とする、請求項１から２１までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項２３】
注封材および／またはカバー層が耐摩耗性材料を含んでいることを特徴とする、請求項２２に記載の回転型伝送器。
【請求項２４】
注封材がセラミックス粒子と混合されたプラスチック材から成っていることを特徴とする、請求項２３に記載の回転型伝送器。
【請求項２５】
ステータ部分（１８）がケース（３４）内に配置され、ケース（３４）が、送受信装置を接続ケーブルとともに受容するためのケース本体（３４’）と、エネルギー巻線（７６）と少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”）とを受容するためにケース本体（３４’）に取り外し可能に配置されている交換ケース（３４”）とから構成されていること、ケース本体（３４’）と交換ケース（３４”）との間に、電気接続用の取り外し可能なプラグコンタクト（６２）が配置されていることを特徴とする、請求項１から２４までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項２６】
ステータ部分（１８）およびロータ部分（２６）と、互いに対向する端部においてエアギャップ（３５）を介して互いに仕切られているステータ側およびロータ側のそれぞれ１つのコア部分（７２，７４）と、ステータ側のコア部分とロータ側のコア部分とに巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのそれぞれ少なくとも１つのエネルギー巻線（７６，７８）と、互いに対を成して付設され、送受信電子装置に接続されている、誘導的にデータ伝送するためのステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）とを備えた回転型伝送器において、
ステータ部分（１８）がケース（３４）内に配置され、ケース（３４）が、送受信装置を接続ケーブルとともに受容するためのケース本体（３４’）と、エネルギー巻線（７６）と少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”）とを受容するためにケース本体（３４’）に取り外し可能に配置されている交換ケース（３４”）とから構成されていること、
ケース本体（３４’）と交換ケース（３４”）との間に、電気接続用の取り外し可能なプラグコンタクト（６２）が配置されていること、
を特徴とする回転型伝送器。
【請求項２７】
ステータ部分（１８）がケース（３４）内に配置され、ケース（３４）が、エネルギー巻線（７６）および連結巻線（８０’，８０”）の領域においてロータ側へ開口してケース窓（６０）を形成していること、ケース窓（６０）がカバー（６４）で密閉可能であり、カバー（６４）が、好ましくは操作システム（６６）を介してケース（３４）に位置決め可能および固定可能であることを特徴とする、請求項１から２６までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項２８】
ステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）が、付属の逆転ループとともに、互いに鏡対称に配置される部分筒状の面を張っていることを特徴とする、請求項２または３に記載の回転型伝送器。
【請求項２９】
ステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）が、付属の逆転ループとともに、互いに鏡対称に配置される完全筒状の面を張っていることを特徴とする、請求項２または３に記載の回転型伝送器。
【請求項３０】
機械台（２４）と、原動機で駆動される機械主軸（２２）と、該機械主軸に取り外し可能に配置される工具ヘッド（１０）とを備え、機械台（２４）が、主軸付近に、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のステータ部分（１８）を担持し、工具ヘッド（１０）が、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のロータ部分（２６）を担持している工作機械において、
ステータ部分（１８）のロータ側の表面が切屑排除用流体流によって付勢されていることを特徴とする工作機械。
【請求項３１】
機械台（２４）と、原動機で駆動される機械主軸（２２）と、該機械主軸に取り外し可能に配置される工具ヘッド（１０）とを備え、機械台（２４）が、主軸付近に、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のステータ部分（１８）を担持し、工具ヘッド（１０）が、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のロータ部分（２６）を担持している工作機械において、
ステータ部分（１８）の少なくとも一部を機械台（２４）に取り付けまたは取り外しするための操作装置（６６）が設けられていることを特徴とする工作機械。
【請求項３２】
工具マガジンが機械台から取り外したステータ部分の一部を受容するための少なくとも１つのスペースを有していることを特徴とする、請求項３１に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステータ部分およびロータ部分と、互いに対向する端部においてエアギャップを介して互いに仕切られているステータ側およびロータ側のそれぞれ１つのコア部分と、ステータ側のコア部分とロータ側のコア部分とに巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのそれぞれ少なくとも１つのエネルギー巻線と、互いに対を成して付設され、送受信電子装置に接続されている、誘導的にデータ伝送するためのステータ側およびロータ側の連結巻線とを備えた回転型伝送器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の回転型伝送器は、外部からエネルギーの供給を受ける位置調整型工具に使用される（特許文献１を参照）。
【０００３】
この種の公知の回転型伝送器では、平坦に形成された連結巻線が設けられている。連結巻線は送信電子装置と受信電子装置に交互に接続可能で、交流信号を無接触で伝送するため、変圧器の第１次巻線および第２次巻線の付近（たとえば巻回窓の付近）、或いは、コア部分の脚部端部の領域に配置されている。連結巻線をこのように配置すると、連結巻線に補償ループを使用するなどの補助的な処置を講じなければ、エネルギー巻線からの妨害信号の侵入を回避することができない。公知の回転型伝送器の他の欠点は、連結巻線を工作機械に使用する場合、連結巻線が直接冷媒流と切屑流とに曝され、したがって高摩耗に曝されるので、頻繁に保守を行なわねばならず、時間コストおよび材料コストがかかることである。
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第７１９１９９Ｂ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、障害のないデータ伝送を可能にするとともに、比較的保守コストが少なくて済む回転型伝送器を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を解決するため、請求項１および請求項２６に記載の構成を提案する。有利な他の構成は従属項から明らかである。
【０００７】
本発明の第１発明によれば、連結巻線は、それぞれのコア部分によって、エネルギー巻線の領域から仕切られてこれから保護され、且つ付属のステータ部分およびロータ部分内にそれぞれ１つの空間的に湾曲したループを形成するように配置されている。
【０００８】
本発明の有利な構成によれば、ステータ側の連結巻線は少なくとも１つのロータに近い側の巻線分岐部とロータから遠い側の巻線分岐部とを有し、ロータに近い側の巻線分岐部とロータから遠い側の巻線分岐部とが少なくとも１つの転向ループを介して互いに結合され、他方ロータ側の連結巻線が少なくとも１つのステータに近い側の巻線分岐部とステータから遠い側の巻線分岐部とを有し、ステータに近い側の巻線分岐部とステータから遠い側の巻線分岐部とが少なくとも１つの転向ループを介して互いに結合されているのが合目的である。この場合の配置構成は、ステータ側の連結巻線の巻線分岐部が付属の転向ループとともに部分筒状の面を張っており、他方ロータ側の連結巻線の巻線分岐部が付属の転向ループとともに筒状の面を張っているように選定される。ステータ側の連結巻線の部分筒状の面と付属のロータ側の連結巻線の筒状の面とはほぼ同じ筒半径でもってロータ部分の回転軸線に対し同軸に且つ軸線方向に互いに間隔を持って配置され、他方転向ループは筒状の面または部分筒状の面に対しほぼ軸線平行に配置されているのが有利である。これに対応して、ロータ側の連結巻線のステータに近い側の巻線分岐部とステータ側の連結巻線のロータに近い側の巻線分岐部とはほぼ同じ周湾曲率でもって互いに平行に且つ軸線方向に互いに間隔を持って配置されている。
【０００９】
自動操作システムによるロータへのアクセスを可能にするため、ステータ部分はそのコア部分とエネルギー巻線と少なくとも１つの連結巻線とが筒セグメントにわたってのみ延在し、他方ロータ部分はそのコア部分とエネルギー巻線と少なくとも１つの連結巻線とが完全筒体にわたって延びている有利である。
【００１０】
同時に、ステータ側およびロータ側の連結巻線が、付属の転向ループとともに、互いに鏡対称に配置される部分筒状の面を張っているのも可能である。これに対応して、ステータ部分とロータ部分とはそのコア部分とエネルギー巻線と少なくとも１つの連結巻線とが筒セグメントにわたってのみ延在している。このような使用態様は、特に、それぞれの回動過程の後にホームポジションへ戻ってそこに一時的に留まるような、相互に回動可能なシステムにおいて使用するのがよい。他方、ステータ側およびロータ側の連結巻線が、付属の転向ループとともに、互いに鏡対称に配置される完全筒状の面を張っているのも可能である。これに対応して、この場合には、ステータ部分とロータ部分とはそのコア部分とエネルギー巻線と少なくとも１つの連結巻線とが完全筒体にわたって延在する。この構成は、特に、ロータを頻繁に交換する必要のない場合に使用される。
【００１１】
本発明の他の有利な構成によれば、ロータ部分のコア部分は、半径方向に互いに間隔を持って筒状に周回するように延在している２つのコア脚部であって片側を半径方向のヨークによって結合されてステータ側が開口したＵ字状の横断面を形成している前記２つのコア脚部を有し、この場合ロータ側のエネルギー巻線は前記コア脚部の間の筒状の中間領域に周回するように延在し、前記少なくとも１つのロータ側の連結巻線は内側および／または外側のコア脚部の半径方向外側に周回するように延在している。他方、セグメント状のステータ部分のコア部分は、半径方向に互いに間隔を持って部分筒状に周回するように延在している２つのコア脚部であって片側を半径方向のヨークによって結合されてロータ側が開口したＵ字状の横断面を形成している前記２つのコア脚部を有し、ステータ側のエネルギー巻線は前記コア脚部の間の部分筒状の中間領域に配置され、前記少なくとも１つのステータ側の連結巻線は内側および／または外側のコア脚部の半径方向外側に配置されている。エネルギー巻線および／または連結巻線のステータ側およびロータ側の接続接点はそれぞれヨーク側で外側へ案内されている。強磁性のコア部分はフェライト材から成っているのが合目的である。
【００１２】
本発明の特に有利な構成によれば、少なくとも１つの連結巻線は平材担持体上に印刷された、好ましくは可撓性の導電軌道として形成されている。この場合平材担持体は、コア脚部の１つの、エネルギー巻線とは逆の側にある軸線平行に指向した外面に当接し、或いは、該外面に接着されている。
【００１３】
高周波対応信号処理のために一定の参照点を得るには、平材担持体が、補助的に、連結巻線によって取り囲まれた、アースポテンシャルにある導電領域を有しているのが有利である。導電領域は付属の送受信電子装置と接続される。
【００１４】
連結巻線およびエネルギー巻線を保護するため、少なくともステータ側の連結巻線および／またはエネルギー巻線のロータに近い側の巻線分岐部は誘電性カバー層を備えている。この場合、色の変化で外部から磨耗を認知できるようにするため、カバー層を識別色で着色してよい。合目的には、カバー層が１ｍｍ以下の壁厚、好ましくは０．５ｍｍ以下の壁厚を有しているのがよい。カバー層の導電性を監視する装置が設けられていれば、この装置を磨耗状態の自動的な監視に利用することができる。有利には、少なくとも１つの連結巻線および／またはエネルギー巻線が、カバー層をも兼ねている注封材の中に埋設されているのがよい。注封材および／またはカバー層は耐摩耗性材料を含んでいるのが合目的である。耐摩耗性材料はたとえばセラミックス粒子を添加したものから成る。
【００１５】
本発明の他の有利な、或いは択一的な構成によれば、ステータ部分はケース内に配置され、ケースは、送受信装置を接続ケーブルとともに受容するためのケース本体と、エネルギー巻線と少なくとも１つの連結巻線とを受容するためにケース本体に取り外し可能に配置されている交換ケースとから構成され、この場合ケース本体と交換ケースには、電気接続用の仕切り部位の接点要素が配置されている。
【００１６】
本発明の有利な構成によれば、ステータ部分はケース内に配置され、ケースは、エネルギー巻線および連結巻線の領域においてロータ側へ開口してケース窓を形成している。ケース窓はカバーで密閉可能であり、カバーが操作システムを介してケースに位置決め可能および固定可能であるのが合目的である。
【００１７】
第１の発明では、交換ケースは非使用時にはわずかな手間で完全に取り外すことができるのに対し、第２発明の場合、ステータケースは非使用時にもその位置に留まり、交換可能なカバーだけで磨耗から保護される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明する。
図１に図示され、精密回転ヘッドとして形成された工具ヘッド１０は、実質的に、本体１１と、工具ヘッド１０の回転軸線１２に対し横方向に本体１１に対し位置調整可能で、切削工具のための工具受容部を担持しているスライダ１４と、工具ヘッド１０の内部に配置され、位置調整距離を直接測定する測定装置の形態の少なくとも１つの電気消費装置と、スライダ１４のための電気調整モータ（たとえばサーボモータ）とから構成されている。電気消費装置およびデータ交換装置への給電は、ステータ部分１８とロータ部分２６とから成る回転型伝送器を介して行なう。工具ヘッド１０は、本体１１を越えて軸線方向に突出している工具シャンク２０により、工作機械主軸２２および工作機械２４と連結可能である。ステータ部分とロータ部分との間のエアギャップ３５を調整するため、ステータケース３４は、ロータに対し間隔を持って且つ回転軸線１２に対し平行な軸線のまわりの回転位置で、位置調整機構４２により位置調整可能にステータ固定のホールダ４０に配置されている。
【００１９】
図１に図示した実施形態の場合、ステータ部分１８は工具シャンク２０のほぼ７０゜の部分周囲にわたってのみ延在してシャンク周部の大部分を露出させており、自動工具交換のために工具グリッパー４４を接近させるための自由空間４３を形成させている。工具交換の場合には、工具ヘッド１０は工具グリッパー４４に設けたグリッパー溝４６においてステータ部分とは反対側から把持され、工具の連結を解除する際に軸線方向において工作機械主軸２２に対し変位せしめられる。工具ヘッド１０と工作機械主軸２２との連結は、工作機械側から引張り棒４７を介して操作可能な締め付け固定機構を介して行なう。締め付け固定機構は工作機械側から工具シャンク２０の中空空間４８に係合して工具ヘッドを工作機械主軸２２と連結させ、平面締付けと半径方向締付けとを生じさせる。
【００２０】
図２ａないし図４ｄに図示した実施形態では、ステータ部分１８は、ベースケース３４’と交換ケース３４”とから成る２分割のケース３４を有している。ベースケース３４’はステータ固定のホールダ４０に固定され、他方交換ケース３４”は２個の締め付けねじ３０と１個の連結ボルト３１とを用いて仕切り部位２８においてベースケース３４’に取り外し可能に固定されている。ベースケース３４’内には、信号処理電子装置と、送受信電子装置と、エネルギー供給用の電子装置とがプリント回路５０に配置されている。プリント回路５０は、ベースケース３４’に設けた開口部５２を通じて係合するケーブルを介して、工作機械制御装置と連結されている。交換ケース３４”内には、エネルギー伝送用のエネルギー巻線７６と、ロータ部分２６に誘導的にデータを伝送するための２つの連結巻線８０’，８０”とが設けられている。エネルギー巻線と連結巻線とは合成樹脂（たとえばセラミックス粒子等の耐摩耗性の添加物を含んでいる）から成る注封材に埋設されており、ケース窓６０の後方に位置するように交換ケース３４”内にある。エネルギー巻線７６と連結巻線８０’，８０”とは、プラグ・ソケットコネクタとして構成された仕切り部位６２を介して、プリント回路５０に設けた信号処理電子装置と取り外し可能に結合されている。
【００２１】
エネルギー巻線７６と連結巻線８０’，８０”とは、ケース窓６０を介して、切屑および／または冷却剤から成る材料流に曝され、したがって磨耗に曝される。これは特に、ステータ部分１８を覆うロータ部分２６を有していない従来の構成の工具を使用する場合である。望ましくない磨耗からステータ巻線を保護するため、２個のねじ３０を外すことにより交換ケース３４”を簡単な操作で除去でき、しかもこのためにベースケース３４’を取り外す必要はない。
【００２２】
磨耗を防止するための他の可能性は、ケース窓６０を非使用時にカバー６４によって閉鎖させることである。カバー６４の取り付け取り外しは、カバーホールダ６８を備えている工具交換器６６を用いて行なう（図４ｃおよび図４ｄ）。したがって、カバー６４の取り付け取り外しは自動的に行なうことができる。
【００２３】
ステータ部分１８とロータ部分２６とはそれぞれ、横断面にてＵ字状のコア部分７２，７４と、ステータ側およびロータ側のコア部分にそれぞれ巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのエネルギー巻線７６，７８とを有している。さらに、互いに対を成して付設されているそれぞれ２個のステータ側およびロータ側の連結巻線８０’，８０”，８２’，８２”が設けられている。ステータ側およびロータ側の連結巻線８０’，８０”，８２’，８２”は該当する部材の送受信電子装置に接続されている。組み立て状態では、コア部分７２，７４はその自由脚部７２’，７２”，７４’，７４”が互いに直接対向するように且つエアギャップ３５により互いに切り離されるように配置される。エネルギー巻線７６，７８は巻回空間８４，８６内で２個のコア脚部とヨーク７２”’，７４”’との間に係合し、巻回窓８４’，８６’の領域でエアギャップ３５により互いに切り離されている。本発明の特徴は、ステータ部分１８の連結巻線８０’，８０”とロータ部分２６の連結巻線８２’，８２”とが両コア脚部のそれぞれの外面に設けられている点である。ステータ側の連結巻線８０’，８０”は、ロータに近い側の巻線分岐部８８’とロータから遠い側の巻線分岐部８８”とを有している。ロータに近い側の巻線分岐部８８’とロータから遠い側の巻線分岐部８８”とは転向ループ８８”’を介して互いに結合されている。ステータ側の連結巻線８０’，８０”は、そのロータから遠い側の巻線分岐部８８”において、開口部９０’，９０”によりステータケース３４を貫通して外側へ案内されている。エネルギー巻線７６は他の開口部９０”’を介してステータケース３４を貫通して外側へ案内されている。
【００２４】
ロータ側のエネルギー巻線７８は、ロータ側のコア部分７４の巻回空間８６内でステータ側のエネルギー巻線７５にじかに対向している。ロータ側の連結間銀８２’、８２”はそのステータに近い側の巻線分岐部８９’が対応するステータ側の連結巻線８０’、８０”のロータに近い側の巻線分岐部８８’に対向している。連結巻線はステータ側で部分筒状の面を有し、ロータ側で完全筒状の面を有している。連結巻線は導電軌道の形態の可撓性の平材担持体上に印刷されているのが合目的である。平材担持体は、連結巻線８０’，８０”，８２’，８２”によって閉じられている、アースポテンシャルにある導体領域を含んでいるのが合目的である。コア脚部７２’，７２”，７４’，７４”の外面に配置されている連結巻線はエネルギー巻線７６，７８の場に対しコア脚部により保護されており、その結果妨害信号が誘導される危険が十分低減されている。さらに連結巻線は、コア脚部７２’，７２”，７４’，７４”と付属のケース３４，７０との間にある隙間空間において磨耗作用のある粒子流の影響から保護されている。この点でさらに改善を行なうためには、連結巻線とエネルギー巻線とを適当な注封材のなかに埋設させる。
【００２５】
回転型伝送器の内部でのデータ伝送経路の構成は特に図８に見て取れる。図８からわかるように、連結巻線８０’，８０”，８２’，８２”は互いに対向しあっている巻線分岐部８８’，８９’と対を成して対向しており、ステータ側の連結巻線８０’，８０”は部分対称面を張っており、ロータ側の連結巻線８２’，８２”は完全筒状面を張っている。
【００２６】
図９ａないし図９ｃに図示した実施形態では、２個のセグメント状のステータ部分１８’，１８”が設けられている。これらのステータ部分１８’，１８”は互いに直径方向に対向しており、そのうち１個のステータ部分（１８’）はエネルギー巻線８６を受容するためのもので、他方のステータ部分（１８”）はデータ伝送用の連結巻線８０’，８０”を受容するためのものである。この場合ロータ部分２６は完全筒状に形成され、前述の実施形態の場合と同様に１個のエネルギー巻線７８と２個の連結巻線８２’，８２”との双方を有している。
【００２７】
図１０ａないし図１０ｄに図示した実施形態では、ステータケース３４を備えたステータ部分１８も、ケース７０を備えたロータ部分２６もセグメント状に形成されている。作動状態においては、ステータ部分１８とロータ部分２６とは互いに鏡対称に配置され、それらの仕切り面においてエアギャップ３５により互いに仕切られている。両ケース３４，７０はそれぞれ横断面にてＵ字状のコア部分７２，７４を有し、コア部分７２，７４は、巻回空間８４，８６内に配置されたエネルギー巻線７２，７４と、コア脚部の外側に配置された連結巻線８０’，８０”または８２’，８２”とを備えている。連結巻線はそれぞれ部分筒状の面を張っている。
【００２８】
図１１ａないし図１１ｄに図示した実施形態では、ステータ部分１８もロータ部分２６も完全筒状に形成されている。これに対応して、ステータケース３４ナイトロータケース７０ナイトに配置されているコア部分７２，７４と、そのなかにあるエネルギー巻線７６，７８と連結巻線８０’，８０”，８２’，８２”とは、それぞれ完全筒状に周回するように形成されている。この種の配置構成は、特に、互いに対向しあっている回転部分（必ずしも交換可能でなくともよい）を備えた回転型伝送器に使用される。
【００２９】
本発明の範囲内では、部分筒状または完全筒状に形成され、付属のコア部分とエネルギー巻線と連結巻線とを備えたステータ部分およびロータ部分の代わりに、部分円錐状または完全円錐状の構成のものを使用しても同等の効果が得られる。
【００３０】
以上を総括すると以下のようになる。本発明は、たとえば工作機械で使用するための回転型伝送器に関わる。回転型伝送器は、ステータ部分１８およびロータ部分２６と、互いに対向する端部においてエアギャップ３５を介して互いに仕切られているステータ側およびロータ側のそれぞれ１つのコア部分７２，７４と、ステータ側のコア部分とロータ側のコア部分とに巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのそれぞれ少なくとも１つのエネルギー巻線７６，７８と、互いに対を成して付設され、送受信電子装置に接続されている、誘導的にデータ伝送するためのステータ側およびロータ側の連結巻線８０’，８０”，８２’，８２”とを備えている。本発明の目的は障害のないデータ伝送である。他の目的は保守コストを少なくすることである。これを達成するため、本発明によれば、連結巻線８０’，８０”，８２’，８２”は、それぞれのコア部分７２，７４によって、エネルギー巻線７６，７８の領域から仕切られてこれから保護され、且つ付属のステータ部分およびロータ部分内にそれぞれ１つの空間的に湾曲したループを形成するように配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】エネルギーおよびデータ伝送用の誘導性回転型伝送器を備えた、機械主軸に締め付け固定される工具ヘッドの部分断面側面図である。
【図２ａ】工作機械の主軸箱に取り付けられた、交換ケースを備える図１の回転型伝送器のステータ部分の側面図である。
【図２ｂ】工作機械の主軸箱に取り付けられた、交換ケースを備える図１の回転型伝送器のステータ部分の平面図である。
【図３ａ】図２ａおよび図２ｂのステータの平面図である。
【図３ｂ】図２ａおよび図２ｂのステータの断面図である。
【図３ｃ】図２ａおよび図２ｂのステータの断面図である。
【図３ｄ】図２ａおよび図２ｂのステータの断面図である。
【図４ａ】ステータ開口部に取り付けたカバープレートの図２ａに対応する図である。
【図４ｂ】ステータ開口部に取り付けたカバープレートの図２ｂに対応する図である。
【図４ｃ】カバープレートを担持しているカバーホールダの図４ａに対応する図である。
【図４ｄ】カバープレートを担持しているカバーホールダの図４ｂに対応する図である。
【図５ａ】ステータ側から見た回転型伝送器の平面図である。
【図５ｂ】図５ａの断線Ａ−Ａによる断面図である。
【図５ｃ】図５ｂの部分拡大図である。
【図６ａ】回転型伝送器のステータ部分の分解斜視図である。
【図６ｂ】図６ａのステータ部分の側面図である。
【図６ｃ】図６ａのステータ部分の側面図である。
【図６ｄ】図６ａのステータ部分の断面図である。
【図７ａ】回転型伝送器のロータ部分の分解斜視図である。
【図７ｂ】ロータ部分の閉鎖側の平面図である。
【図７ｃ】図７ｂの線Ａ−Ａによる断面図である。
【図７ｄ】ロータ部分の開口側の平面図である。
【図７ｅ】図７ｄの線Ｂ−Ｂによる断面図である。
【図８ａ】回転型伝送器のステータ側およびロータ側の連結ループの斜視図である。
【図９ａ】エネルギー伝送用およびデータ伝送用の２つのセグメント状ステータ部分を備えた回転型伝送器の図５ａに対応する図である。
【図９ｂ】図９ａの線Ａ−Ａによる断面図である。
【図９ｃ】図９ｂの部分拡大図である。
【図１０ａ】セグメント状ステータとセグメント状ロータとを備えた回転型伝送器の変形実施形態を示す図である。
【図１０ｂ】図１０ａの回転型伝送器の平面図である。
【図１０ｃ】図１０ａの回転型伝送器の断面図である。
【図１０ｄ】図１０ａの回転型伝送器の断面図である。
【図１１ａ】完全筒滋状のステータ部分およびロータ部分を備えた回転型伝送器の変形実施形態の平面図である。
【図１１ｂ】完全筒滋状のステータ部分およびロータ部分を備えた回転型伝送器の変形実施形態の断面図である。
【図１１ｃ】完全筒滋状のステータ部分およびロータ部分を備えた回転型伝送器の変形実施形態の断面図である。
【図１１ｄ】完全筒滋状のステータ部分およびロータ部分を備えた回転型伝送器の変形実施形態の断面図である。
【図１】
2008533706.tif 000003
【図２ａ】
2008533706.tif 000004
【図２ｂ】
2008533706.tif 000005
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
2008533706.tif 000011
【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
2008533706.tif 000014
【図５ｂ】
2008533706.tif 000015
【図５ｃ】
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【図６ａ】
2008533706.tif 000017
【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図７ｅ】
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【図８】
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【図９ａ】
2008533706.tif 000027
【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
2008533706.tif 000035
【図１１ｃ】
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【図１１ｄ】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年12月30日(2006.12.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータ部分（１８）およびロータ部分（２６）と、互いに対向する端部においてエアギャップ（３５）を介して互いに仕切られているステータ側およびロータ側のそれぞれ１つのコア部分（７２，７４）と、ステータ側のコア部分とロータ側のコア部分とに巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのそれぞれ少なくとも１つのエネルギー巻線（７６，７８）と、互いに対を成して付設され、送受信電子装置に接続されている、誘導的にデータ伝送するためのステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）とを備えた回転型伝送器であって、連結巻線が、それぞれのコア部分（７２，７４）によって、エネルギー巻線（７６，７８）の領域から仕切られてこれから保護されいる前記回転型伝送器において、
連結巻線が付属のステータ部分およびロータ部分内にそれぞれ１つの空間的に湾曲したループを形成するように配置されていること、
ステータ側の連結巻線（８０’，８０”）がロータに近い側の巻線分岐部（８８’）とロータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部（８８”）とを有し、ロータに近い側の巻線分岐部（８８’）とロータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部（８８”）とが少なくとも１つの転向ループ（８８”’）を介して互いに結合されていること、
ロータ側の連結巻線（８２’，８２”）がステータに近い側の巻線分岐部（８９’）とステータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部とを有し、ステータに近い側の巻線分岐部（８９’）とステータから遠い側の少なくとも１つの巻線分岐部とが少なくとも１つの転向ループを介して互いに結合されていること、
ステータ側の連結巻線（８０’，８０”）の巻線分岐部（８８’，８８”）が付属の転向ループ（８８”’）とともに部分筒状の面を張っていること、
ロータ側の連結巻線（８２’，８２”）の巻線分岐部が付属の転向ループとともに筒状の面を張っていること、
ステータ側の連結巻線（８０’、８０”）の部分筒状の面と付属のロータ側の連結巻線（８２’、８２”）の筒状の面とがほぼ同じ筒半径でもってロータ部分（２６）の回転軸線（１２）に対し同軸に且つ軸線方向に互いに間隔を持って配置されていること、
ロータ側の連結巻線（８２’、８２”）のステータに近い側の巻線分岐部（８９’）とステータ側の連結巻線（８０’、８０”）のロータに近い側の巻線分岐部（８８’）とがほぼ同じ周湾曲率でもって互いに平行に且つ軸線方向に互いに間隔を持って配置されていること、
を特徴とする回転型伝送器。
【請求項２】
転向ループ（８８”’）が筒状の面または部分筒状の面に対しほぼ軸線平行に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の回転型伝送器。
【請求項３】
ステータ部分（１８）はそのコア部分（７２）とエネルギー巻線（７６）と少なくとも１つの連結巻線（８０’，８０”）とが筒セグメントにわたって延在していることを特徴とする、請求項１または２に記載の回転型伝送器。
【請求項４】
ロータ部分（２６）はそのコア部分（７４）とエネルギー巻線（７８）と少なくとも１つの連結巻線（８２’，８２”）とが完全筒体にわたって延びていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項５】
ロータ部分（２６）のコア部分（７４）が、半径方向に互いに間隔を持って筒状に周回するように延在している２つのコア脚部（７４’，７４”）であって片側を半径方向のヨーク（７４”’）によって結合されてステータ側が開口したＵ字状の横断面を形成している前記２つのコア脚部（７４’，７４”）を有していること、ロータ側のエネルギー巻線（７８）が前記コア脚部（７４’，７４”）の間の筒状の中間領域（８６）に周回するように延在していること、前記少なくとも１つのロータ側の連結巻線（８２’，８２”）が内側および／または外側のコア脚部（７４’，７４”）の半径方向外側に周回するように延在していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項６】
ステータ部分（１８）のコア部分（７２）が、半径方向に互いに間隔を持って部分筒状に周回するように延在している２つのコア脚部（７２’，７２”）であって片側を半径方向のヨーク（７２”’）によって結合されてロータ側が開口したＵ字状の横断面を形成している前記２つのコア脚部（７２’，７２”）を有していること、ロータ側のエネルギー巻線（７６）が前記コア脚部（７２’，７２”）の間の部分筒状の中間領域（８４）に周回するように延在していること、前記少なくとも１つのステータ側の連結巻線（８０’，８０”）が内側および／または外側のコア脚部（７２’，７２”）の半径方向外側に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項７】
エネルギー巻線（７６、７８）および／または連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）のステータ側およびロータ側の接続接点がそれぞれヨーク側で外側へ案内されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項８】
強磁性のコア部分（７２，７４）がフェライト材から成っていることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項９】
少なくともステータ側の連結巻線（８０’，８０”）および／またはエネルギー巻線（７６）のロータに近い側の巻線分岐部（８８’）が誘電性カバー層を担持していることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１０】
カバー層が識別色で着色されていることを特徴とする、請求項９に記載の回転型伝送器。
【請求項１１】
カバー層が１ｍｍ以下の壁厚、好ましくは０．５ｍｍ以下の壁厚を有していることを特徴とする、請求項１０に記載の回転型伝送器。
【請求項１２】
カバー層が絶縁材から成っていること、カバー層の導電性を監視する装置が設けられていることを特徴とする、請求項９から１１までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１３】
少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）が平材担持体上に印刷された、好ましくは可撓性の導電軌道として形成されていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１４】
平材担持体が、コア脚部（７２’，７２”，７４’，７４”）の１つの、エネルギー巻線とは逆の側にある軸線平行に指向した外面に当接し、或いは、該外面に接着されていることを特徴とする、請求項１３に記載の回転型伝送器。
【請求項１５】
平材担持体が、補助的に、連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）によって取り囲まれた、アースポテンシャルにある導電領域を有していることを特徴とする、請求項１３または１４に記載の回転型伝送器。
【請求項１６】
少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”、８２’、８２”）および／またはエネルギー巻線（７６，７８）が、カバー層をも兼ねている注封材の中に埋設されていることを特徴とする、請求項１から１５までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項１７】
注封材および／またはカバー層が耐摩耗性材料を含んでいることを特徴とする、請求項１６に記載の回転型伝送器。
【請求項１８】
注封材がセラミックス粒子と混合されたプラスチック材から成っていることを特徴とする、請求項１７に記載の回転型伝送器。
【請求項１９】
ステータ部分（１８）がケース（３４）内に配置され、ケース（３４）が、送受信装置を接続ケーブルとともに受容するためのケース本体（３４’）と、エネルギー巻線（７６）と少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”）とを受容するためにケース本体（３４’）に取り外し可能に配置されている交換ケース（３４”）とから構成されていること、ケース本体（３４’）と交換ケース（３４”）との間に、電気接続用の取り外し可能なプラグコンタクト（６２）が配置されていることを特徴とする、請求項１から１８までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項２０】
ステータ部分（１８）およびロータ部分（２６）と、互いに対向する端部においてエアギャップ（３５）を介して互いに仕切られているステータ側およびロータ側のそれぞれ１つのコア部分（７２，７４）と、ステータ側のコア部分とロータ側のコア部分とに巻回されている、変圧器の原理にしたがってエネルギーを伝送させるためのそれぞれ少なくとも１つのエネルギー巻線（７６，７８）と、互いに対を成して付設され、送受信電子装置に接続されている、誘導的にデータ伝送するためのステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）とを備えた回転型伝送器において、
ステータ部分（１８）がケース（３４）内に配置され、ケース（３４）が、送受信装置を接続ケーブルとともに受容するためのケース本体（３４’）と、エネルギー巻線（７６）と少なくとも１つの連結巻線（８０’、８０”）とを受容するためにケース本体（３４’）に取り外し可能に配置されている交換ケース（３４”）とから構成されていること、
ケース本体（３４’）と交換ケース（３４”）との間に、電気接続用の取り外し可能なプラグコンタクト（６２）が配置されていること、
を特徴とする回転型伝送器。
【請求項２１】
ステータ部分（１８）がケース（３４）内に配置され、ケース（３４）が、エネルギー巻線（７６）および連結巻線（８０’，８０”）の領域においてロータ側へ開口してケース窓（６０）を形成していること、ケース窓（６０）がカバー（６４）で密閉可能であり、カバー（６４）が、好ましくは操作システム（６６）を介してケース（３４）に位置決め可能および固定可能であることを特徴とする、請求項１から２０までのいずれか一つに記載の回転型伝送器。
【請求項２２】
ステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）が、付属の逆転ループとともに、互いに鏡対称に配置される部分筒状の面を張っていることを特徴とする、請求項１に記載の回転型伝送器。
【請求項２３】
ステータ側およびロータ側の連結巻線（８０’，８０”，８２’，８２”）が、付属の逆転ループとともに、互いに鏡対称に配置される完全筒状の面を張っていることを特徴とする、請求項１に記載の回転型伝送器。
【請求項２４】
機械台（２４）と、原動機で駆動される機械主軸（２２）と、該機械主軸に取り外し可能に配置される工具ヘッド（１０）とを備え、機械台（２４）が、主軸付近に、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のステータ部分（１８）を担持し、工具ヘッド（１０）が、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のロータ部分（２６）を担持している工作機械において、
ステータ部分（１８）のロータ側の表面が切屑排除用流体流によって付勢されていることを特徴とする工作機械。
【請求項２５】
機械台（２４）と、原動機で駆動される機械主軸（２２）と、該機械主軸に取り外し可能に配置される工具ヘッド（１０）とを備え、機械台（２４）が、主軸付近に、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のステータ部分（１８）を担持し、工具ヘッド（１０）が、請求項１から２９までのいずれか一つに記載の回転型伝送器のロータ部分（２６）を担持している工作機械において、
ステータ部分（１８）の少なくとも一部を機械台（２４）に取り付けまたは取り外しするための操作装置（６６）が設けられていることを特徴とする工作機械。
【請求項２６】
工具マガジンが機械台から取り外したステータ部分の一部を受容するための少なくとも１つのスペースを有していることを特徴とする、請求項２５に記載の工作機械。
【国際調査報告】
2008533706.tif 000038
2008533706.tif 000039
2008533706.tif 000040
2008533706.tif 000041
2008533706.tif 000042
2008533706.tif 000043
2008533706.tif 000044
2008533706.tif 000045
2008533706.tif 000046
2008533706.tif 000047