(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つの磁石（２６）を取り付けるための方法と、そのような方法のための保持装置（１０）と、多数の保持装置（１０）を含む配置とに関する。本方法は、磁気材料からなる部品の表面に少なくとも１つの磁石（２６）を取り付けるために使用される。前記方法においては、少なくとも１つの磁石（２６）が保持力によって保持装置（１０）に保持されつつ、部品の表面に向けて移動され、保持力に対抗して作用し、実質的には部品の方向への吸引力が、吸引力が保持力を超える一定の距離まで部品の表面に向かって磁石（２６）が移動されるとすぐに、磁石（２６）が部品の表面に移転されるように、少なくとも１つの磁石（２６）に付与される。
2012510786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気材料からなる部品の表面に少なくとも１つの磁石（２６、３２、６６、８８）を取り付けるための方法であって、前記少なくとも１つの磁石（２６、３２、６６、８８）が保持力によって保持装置（１０、５０、８２）に保持されつつ、前記部品の表面に向けて移動され、前記保持力に反して作用し、実質的には前記部品の方向への吸引力が、前記吸引力が前記保持力を超える一定の距離まで前記部品の表面に向かって前記磁石（２６、３２、６６、８８）が移動されるとすぐに、前記磁石（２６、３２、６６、８８）が前記部品の表面に移転されるように、前記少なくとも１つの磁石（２６、３２、６６、８８）に付与される方法。
【請求項２】
前記部品の前記表面側に面している前記少なくとも１つの磁石（２６、３２、６６、８８）の側面に、少なくとも部分的に接着剤が施されている請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記磁石（２６、３２、６６、８８）が、前記少なくとも１つの磁石（２６、３２、６６、８８）が押圧力によって前記部品の前記表面に押し付けられるように、それに移転された後に、前記保持装置（１０、５０、８２）が更に前記表面に向けて移動される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの磁石（２６、３２、６６、８８）が前記表面に移転された後、前記磁石（２６、３２、６６、８８）の相対移動は接近方向に実質的に直交する前記部品の前記表面に対して、もたらされる請求項１から３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項５】
前記相対移動は、前記部品を移動させることにより行われる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記相対移動は、前記保持装置（１０、５０、８２）を移動させることにより行われる請求項４に記載の方法。
【請求項７】
１列に配置された複数の磁石（２６、３２、６６、８８）を１工程で前記部品の前記表面に取り付ける請求項１から６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
電気モータのロータは、複数の磁石（２６、３２、６６、８８）を備える請求項１から７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの磁石（２６、３２、６６、８８）を取り付けるための、特に請求項１から８のいずれか１つに記載の方法を実現する保持装置であって、磁石（２６、３２、６６、８８）を保持する支持具（１４、３０、５４）を前端に備えるシリンダ空間（５６）内で移動可能なピストン（５８）を有し、該支持具（１４、３０、５４）は少なくとも部分的に磁気材料からなる保持装置。
【請求項１０】
前記支持具（１４、３０、５４）は、非磁気材料のフレーム（１８、３６）に囲まれる磁気材料の芯（１６、３４）から構成される請求項９に記載の保持装置。
【請求項１１】
前記支持具（１４、３０、５４）の領域にガイド（２０）を有する請求項９又は１０に記載の保持装置。
【請求項１２】
前記ガイド（２０）は、互いに対向する少なくとも１つのボルト（２４、６４）と少なくとも１つのシャフト（２２、６２）を含む請求項１１に記載の保持装置。
【請求項１３】
前記ピストン（５８）の位置を検出するセンサを備える請求項９から１２のいずれか１つに記載の保持装置。
【請求項１４】
複数の磁石（２６、３２、６６、８８）を磁気材料からなる部品の表面に取り付けるための、請求項９から１３のいずれか１つに記載の複数の保持装置（１０、５０、８２）を含む配置。
【請求項１５】
前記保持装置（１０、５０、８２）を互いに円状となる向きに配置した請求項１４に記載の配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気材料からなる部品の表面に少なくとも１つの磁石を取り付けるための方法及び保持装置に関する。本発明は更に、複数のこのような保持装置を有する配置に関する。
【０００２】
特に、本発明に係る方法及び対応する装置は、電気モータ用の、特にエレベータの電気モータ用の、ロータに永久磁石を具備するために提供される。
【背景技術】
【０００３】
エレベータの駆動装置には、永久磁石を具備したロータを有するモータが使用される。この場合、ロータは、永久磁石が外側に配置されたインランナーとして、又は永久磁石が内側に配置されたアウトランナーとして、構成できる。ロータに永久磁石を具備させるためには、ロータの表面に手動で磁石を取り付けることが知られているが、しかし、これは比較的大きな労力の代表的な例である。そのため、磁石の自動取付を可能とする方法及び装置の使用が増加している。
【０００４】
欧州特許公開第１８２６８８９号の文献により、磁石を部品に取り付ける方法及び保持装置が知られている。この方法では、少なくとも１つの磁石が部品の表面に取り付けられ、その部品のごく近傍にあるその磁石は、保持要素によって作用する保持力により、保持装置に保持される。この方法においては、まず磁石を部品に対して位置決めされ、磁石が部品の表面に移転されることとなるように、付与される保持力が保持要素を停止することで減少される。
【０００５】
米国特許出願公開第２００５／２４６８８６号の文献では、モータの磁気要素への磁石の位置決め及び装着の方法が記載されている。この文献では、取り付けられる磁石は保持装置に保持されて、磁気要素に対して位置決めが行われる。この工程において、磁石は保持装置の吸着力によって保持される。この吸着力を低下することによって、及び／又は、磁石を磁気要素の方へ引っ張る力を増加することによって、磁石の磁気要素への移転が行われる。
【０００６】
米国特許公開第４７４８７３８号の文献により、一対の磁石を所定の空間関係で鉄含有磁極片の表面に位置決めする方法が知られている。この方法では、まず保持力によって磁石がある位置に保持される。その後、磁石は最終的な位置である磁極片の表面に移転される。これは、プッシャで磁石をスリットから押し出すことによって行われる。
【０００７】
独国特許出願公開第１０２００４０３９８０７号の文献では、永久磁石をその前部側を支持具に装着する方法を記載している。この方法では、永久磁石は第１の力で支持具に保持されている。この工程において、永久磁石の後部は保持具によって支えられ、かつ、その前部は保持具から突出するように、永久磁石が保持具に挿入される。次に、第１の力以上である、後部側に向けた第２の力が、永久磁石に付与される。次に、永久磁石の前部側が支持具に当接するまで保持具を支持具に向けて移動する。そして、第２の力は、第１の力より低くするために、減少される。次に、保持具を後退させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述の周知の方法では、プッシャなどの別の要素を使用するか、あるいは作用力を追加的制御手段で変更する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
提示される方法は、磁気材料からなる部品の表面に少なくとも１つの磁石を取り付けるために役立つ。その工程においては、少なくとも１つの磁石が、保持力によって保持装置に保持され、部品の表面に向けて移動されつつ、そこで、保持力に対抗して又は反して作用し、実質的には部品の方向への吸引力が、吸引力が保持力を超える一定の距離まで部品の表面に向かって磁石が移動されるとすぐに、磁石が部品の表面に移転されるように、少なくとも１つの磁石に付与される。
【００１０】
通常、永久磁石である磁石は、一般的には磁気によって保持装置に保持される。この磁気力は保持力の代表例である。それに加えて、磁気材料からなる部品は、やはり磁気力である吸引力を磁石に作用する。磁石が保持装置によって部品に向かって移動されると、部品と磁石の距離は継続的に減少し、磁石と部品との間の吸引力はそれに対応して増加する。この場合、接近する動きは一定の継続的な移動である。ある所定の距離において、磁石に作用するこの吸引力は、磁石が表面に移転することとなるように、保持力を超える。この移転では、磁石は、「自由に」「飛行」し、表面において正しい位置及び配列にある「自身を見出す」ことができる。この移転の過程において、磁石をある程度ガイドすることが可能である。これは、ガイドピンやガイドポケットなどの保持装置における対応するガイド手段によって行われる。
【００１１】
磁石の移転の後及び移転中は、接近動作を行うための保持装置の移動は通常維持される。よって、少なくとも１つの磁石が部品の表面へ移転する過程において、保持装置は部品の表面に向かって継続して移動できる。
【００１２】
したがって、本方法を実行するための追加的手段は必要ない。さらに、直接的にかつ制御された方法で、作用する力を変化させる必要もない。部品の表面と磁石の距離を変えるだけで、自由な移転が発生することとなるように、吸引力が保持力を超える。
【００１３】
本方法のある構成においては、少なくとも１つの磁石の部品の表面に対向する側面には、少なくとも部分的に接着剤が施されている。この工程における接着剤の塗布は、事前に実施される別工程において、恐らく自動で行うことができる。
【００１４】
２成分の接着剤からなるものであってもよい接着剤の選択においては、接着剤が広範囲の温度で作用可能とならなければならないことに留意するべきである。また、接着剤の塗布においては、空気が混入しないよう注意を払うべきである。接着剤のもう１つの効果は、部品の表面への磁石の衝撃を弱めることである。つまり、接着剤は緩衝材としても作用する。
【００１５】
硬化後、接着剤は、磁石を表面に確実に固定することを保証する。磁石が互いに近い距離で取り付けられる場合には、個々の磁石間の吸引力と反発力により磁石が移動しかねないので、これは特に重要である。例えば、ロータには、互いに力が作用し合う隣接した磁石よりなる数本の列が備えられる。
【００１６】
１つの実施形態においては、少なくとも１つの磁石が適切に事前決定可能な圧縮力で部品の表面に押し付けられることとなるように、磁石が表面に移転した後に保持装置は更に表面に向けて移動する。それは、保持装置又はその可動部分は表面に向かって継続的に移動できることを意味する。磁石が表面に接する前に、吸引力は保持力を超え、磁石は移転する。この移転動作は、ある程度ガイド可能である。磁石の移転後、保持装置は更に移動し、一定時間後に部品の表面にやはり接している磁石に再度接触する。その後、保持装置によって磁石を表面に押し付けることができる。これは、例えば、接着剤の分散にも寄与できる。この押圧工程は、通常、接着剤が硬化するまでの、例えば９０秒の間、所定の押圧力で施される。
【００１７】
ある構成においては、少なくとも１つの磁石の移転後、接近する方向に実質的に直交した部品の表面に向いた磁石の相対移動が生じる。このように、この相対移動は、磁石が表面に移転した後に行われ、これにより磁石は表面上で正しく位置決めされる。この工程の過程において、互いに接触するように、当該磁石を別の磁石に近づけることができる。このような位置決めは、自由な移転ではまず実現できないであろう。
【００１８】
位置決め後、磁石を表面に押し付けることができる。この場合、上記のように、磁石はまず表面に向かって移動され、そして、磁石が表面に移転した後、正しく位置決めされ、その後、表面に押し付けられる。磁石の位置決めは、磁石が表面上で位置を移動することであり、それにより接着剤が分散される。この位置決め工程において、磁石は、保持装置のガイド手段により、一般的には方向付けされ、又はガイドされる。保持装置又は保持装置の可動部部分が、例えば、９バールの衝撃によって加速された場合、それもまた９バールで表面に押し付けられることができる。
【００１９】
相対移動は、部品を移動することによっても行うことができる。この場合、磁石が移転した後に、保持装置は、保持装置の移動方向に直交する部品の移動に重畳した継続的な移動を実行することができる。この継続移動の過程において、磁石が、まず、移転するまで表面に向かって移動する。移転後、保持装置が更に移動し、この期間中に、部品の重畳移動により、位置決めは実行される。その後、保持装置が磁石を表面に押し付ける。ここでは、保持装置の移動は１工程で行われる。
【００２０】
相対移動は、保持装置を移動することによって、代替的及び／又は追加的に行うことができる。
【００２１】
また、１列に配置された複数の磁石を、１工程で部品の表面へ取り付けることができる。これは、例えば電気モータのロータが複数の磁石を備えている場合に重要である。この場合、それぞれの列の磁石を数回の工程によってロータの表面に装着する。したがって、ロータに、上に横たわる複数の磁石の列が装着される。
【００２２】
さらに、少なくとも１つの磁石を取り付けるための、特に上記の方法を実施するための保持装置について説明する。保持装置はシリンダの空間内で移動可能なピストンを備え、ピストンの前端に磁石を保持するための支持具を備え、この支持具は少なくとも部分的に磁気材料からなる。この支持具は、移転中に磁石をガイドし、位置決め工程中に磁石を保持するガイド手段を備える。シリンダは、例えば空気圧で動作する。
【００２３】
特に磁気及び非磁気材料において複数の異なる材料を選択することにより、支持具に位置する磁石に作用する保持力を正確に事前に決めておくことができる。
【００２４】
そのため、支持具は、非磁気材料のフレームで囲まれた磁気材料の芯で構成できる。
【００２５】
ある構成においては、保持装置は、支持具の領域にガイド手段を備える。このガイド手段は、数個の保持装置が同期して移動することが保証されることとなるように、隣接する保持装置のガイド手段と協働する。
【００２６】
ガイド手段は、互いに対向する少なくとも１つのボルトと少なくとも１つのシャフトを備えることができる。
【００２７】
ある構成において、保持装置は往復運動するピストンの位置を検出するためのセンサを備える。特に、最終位置の検出は、保持装置の機能を保証するために有益である。これは、単に機械的なフィードバックによっても行うことができる。
【００２８】
さらに、磁気材料からなる部品の表面に複数の磁石を取り付けることに役に立つように、上記の種類の保持装置を複数備える配置が提示される。この状況においては、対応する数の磁石を１工程で取り付けできるように、各保持装置は１つの磁石を搬送する。個々の保持装置の制御においては、同期して移動するように、個々の保持装置へのリードが同じ長さとなるような注意が必要である。これは、保持装置のガイド手段を協働させることにもよりサポートされうる。
【００２９】
複数の保持装置は互いに対向して円形に配置することができる。これは、保持装置が、対応する形状の部分、例えば、円筒状の部分が内側又は外側に磁石を備えるように、円形に、又は、環状に配置されることを意味する。
【発明の効果】
【００３０】
このように、提示された方法及び保持装置、及び配置によれば、少なくとも上記の実施形態において、安全、迅速、かつ経済的に、磁気材料からなる部品の表面に磁石の取り付けが可能となる。他の有利点としては、本方法は自動でロボット支援により実施できる。
【００３１】
本発明のその他の有利点及び構成は、明細書及び添付の図面に関して明確となるであろう。
【００３２】
上記の特徴及び以下で説明する特徴は、本発明の範囲から逸脱することなく、示される組み合わせのみならず他の組み合わせにより、又は個々に使用できることを理解すべきである。
【００３３】
本発明は、実施形態に関して図面において概略的に示され、図面に関して以下に詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、提示される保持装置の１つの実施形態の斜視図を示す。
【図２】図２は、磁石を有する保持装置の支持具の概略図を示す。
【図３】図３は、保持装置の１つの実施形態の側面図を示す。
【図４】図４は、図３の保持装置を９０度回転させた位置で示す。
【図５】図５は、複数の保持装置を有する配置の１つの実施形態の平面図を示す。
【図６】図６は、図５の配置の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、全体として参照符号１０で示される保持装置の斜視図を示す。それは、本図では図示しないピストンが移動可能であるシリンダ１２を含む。このピストンは、保持装置１０の可動部分の代表例である。さらに、非磁気材料のフレーム１８に囲まれた、例えば、鉄芯の磁気材料の芯１６を有する支持具１４が図示されている。
【００３６】
対向するシャフト２２とボルト２４とを含むガイド２０が側方に設けられる。ガイド２０のこれらの要素は、保持装置のピストンが同期して移動することを保証するために、隣接する保持装置のガイドと協働する。
【００３７】
支持具１４は、鉄芯１６の保持力によって保持される磁石２６を搬送する。磁石２６が表面に移転するように、表面に向かう吸引力が鉄芯１６の保持力を超えるまで、この磁石２６は、保持装置１０のピストンを作動することによって装着される表面に近づけられる。ピストンの移動は、この移転の過程中及びその後も継続することができる。
【００３８】
図２は、参照符号３０が付された他の支持具を示す。これも磁石３２を搬送又は保持する。
【００３９】
ここでも、非磁気材料のフレーム３６を用いて作成された磁気材料の芯３４が具備される。フレーム３６と芯３４の比率により、支持具３０の保持力が決定される。
【００４０】
さらに、図示するように、芯３４はフレームに対してわずかに後方にずれており、磁石３２と芯３４の間に間隙３８が存在する。つまり、磁石３２が表面に押し付けられる時に、その外側の部分にだけ力が加わり、磁石３２が破損する危険性が減少する。
【００４１】
図３は、他の保持装置５０を図示する。それは、シリンダ５２と支持具５４とを含む。シリンダ５２は、その内部でガイドされ、前端で支持具５４を搬送するピストン５８を含むシリンダ空間５６を有する。さらに、ピストン５８をガイドするためにガイドボルト６０を具備する。
【００４２】
図４は、９０度回転させた保持装置５０を示す。この図は、シリンダ５２、磁石６６を搬送する支持具５４と、シリンダ本体５６と、ピストン５８と、締付ねじ６２と、ピン配列６４とを示している。
【００４３】
シャフトと１つのボルトは、ピストン５８を隣接する保持装置と同期させるために設けられる。
【００４４】
図５は、全体として参照符号８０で示される、上記の方法を実施するための配置の平面図である。配置８０は、円形に配置された多数の保持装置８２を含む。
【００４５】
保持装置８２は、ベースプレート８４に互いに等間隔で固定されている。そして、具備されるロータが移動可能な中央開口部８６が備えられている。
【００４６】
図６は、図５の配置の斜視図を示す。また、開口部８６に方向付けられ、ベースプレート８４に装着されている保持装置８２が図示されている。さらに、取り付けられる磁石８８が図示されている。
【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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【図６】
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【国際調査報告】
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