特表 2024-534350 プラグ接続されたモータユニット及びサーボ駆動ユニットを有する一体型モータ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-09-20

(54)【発明の名称】プラグ接続されたモータユニット及びサーボ駆動ユニットを有する一体型モータ装置

(51)【国際特許分類】

   H02K 5/22 20060101AFI20240912BHJP

   H02K 11/30 20160101ALI20240912BHJP

【ＦＩ】

H02K5/22

H02K11/30

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024515580

(86)(22)【出願日】2022-09-12

(85)【翻訳文提出日】2024-05-07

(86)【国際出願番号】 IB2022058561

(87)【国際公開番号】W WO2023042054

(87)【国際公開日】2023-03-23

(31)【優先権主張番号】102021123968.0

(32)【優先日】2021-09-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524090781

【氏名又は名称】シナプティコン・ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】シモン・フィッシンガー

(72)【発明者】

【氏名】ナターナエル・ペルツァー

(72)【発明者】

【氏名】アンドリヤ・フェヘール

(72)【発明者】

【氏名】フロリアン・コック

【テーマコード（参考）】

5H605

5H611

【Ｆターム（参考）】

5H605AA08

5H605BB05

5H605CC01

5H605CC02

5H605CC08

5H605DD01

5H605EC01

5H605EC05

5H605EC20

5H611AA01

5H611AA09

5H611BB01

5H611BB06

5H611QQ03

5H611TT01

5H611TT02

5H611UA04

(57)【要約】

本開示は、モータユニット（２）と、モータユニット（２）に取り付けられるように構成されたサーボ駆動ユニット（３）とを有するモータ装置（１）に関し、モータユニット（２）及びサーボ駆動ユニット（３）は、１以上のプラグ（７ａ～７ｄ）を有するプラグ接続（７）を介して電気的に結合されるように構成され、プラグ接続（７）の予め設定されたプラグ方向（Ｐ）がモータユニット（２）のモータシャフト（４）と平行に延び、モータユニット（２）及びサーボ駆動ユニット（３）は、モータユニット（２）とサーボ駆動ユニット（３）との取付状態において、整列輪郭（５）によって整列されるように構成され、モータ装置（１）は、ｉ）モータユニット（２）の一部としてモータユニット（２）のモータシャフト（４）に固定されたエンコーダターゲット（８）と、ｉｉ）サーボ駆動ユニット（３）の一部であるエンコーダ読取ヘッドとを用いて、モータシャフト（４）の位置に関する情報を提供するためのエンコーダシステムであって、モータ装置（１）の設計を改善するように、特に、モータ装置（１）の組立てを簡略化するように、エンコーダターゲット（８）が、モータユニット（２）とサーボ駆動ユニット（３）との取付状態と、モータユニット（２）とサーボ駆動ユニット（３）との非取付状態の両方において、モータユニット（２）の一部であり、エンコーダ読取ヘッドが、モータユニット（２）とサーボ駆動ユニット（３）との取付状態と、モータユニット（２）とサーボ駆動ユニット（３）との非取付状態の両方において、サーボ駆動ユニット（３）の一部である、エンコーダシステムを有する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータユニット（２）と、前記モータユニット（２）に取り付けられるように構成されたサーボ駆動ユニット（３）とを有するモータ装置（１）であって、前記モータユニット（２）及び前記サーボ駆動ユニット（３）が、１以上のプラグ（７ａ～７ｄ）を有するプラグ接続（７）を介して電気的に結合されるように構成され、前記プラグ接続（７）の予め設定されたプラグ方向（Ｐ）が前記モータユニット（２）のモータシャフト（４）と平行に延びる、モータ装置において、
－エンコーダシステムが、ｉ）前記モータユニット（２）の一部として前記モータユニット（２）の前記モータシャフト（４）に固定されたエンコーダターゲット（８）と、ｉｉ）前記サーボ駆動ユニット（３）の一部であるエンコーダ読取ヘッドとを用いて、前記モータシャフト（４）の位置に関する情報を提供し、前記エンコーダターゲット（８）が、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との取付状態と、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との非取付状態の両方において、前記モータユニット（２）の一部であり、前記エンコーダ読取ヘッドが、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との前記取付状態と、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との前記非取付状態の両方において、前記サーボ駆動ユニット（３）の一部であり、
－前記モータユニット（２）及び前記サーボ駆動ユニット（３）が、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との前記取付状態において、整列輪郭（５）によって整列されるように構成されることを特徴とするモータ装置。

【請求項2】

前記サーボ駆動ユニット（３）及び前記モータユニット（２）が、それぞれの単一のハウジングを有し、前記位置合わせ輪郭（５）が、前記ハウジングのうちの一方または両方の１以上の部分を備えることを特徴とする請求項１に記載のモータ装置。

【請求項3】

前記プラグ接続（７）が、少なくとも３つの別個の個々のプラグ（７ａ～７ｄ）を備え、個々の前記プラグのうちの３つ（７ａ～７ｃ）が、それぞれのモータ相（６）に接続され、好ましくは、個々の前記プラグ（７ａ～７ｄ）の１以上の追加のプラグ（７ｄ）が、モータブレーキ配線及び／またはモータ温度センサ配線に接続されることを特徴とする請求項２に記載のモータ装置。

【請求項4】

前記モータ相（６）に接続された３つの別個の個々の前記プラグ（７ａ～７ｃ）が、前記モータシャフト（４）に垂直な平面内で、前記モータシャフト（４）の周りで測定されて、少なくとも１０°、好ましくは少なくとも４５°、最も好ましくは少なくとも９０°＋／－１０°だけ離間していることを特徴とする請求項３に記載のモータ装置。

【請求項5】

－前記プラグ接続（７）の１以上の前記プラグ（７ａ～７ｄ）、好ましくはすべての前記プラグ（７ａ～７ｄ）が、モータ側プラグ部分（７ａ＊～７ｄ＊）、第１のプラグ部分と、サーボ駆動側プラグ部分（７ａ＊＊）、第２のプラグ部分とを備え、
－前記第１のプラグ部分が、前記第１のプラグ部分の導電部品（７ｙ）を前記モータユニット（２）の本体（１１）から絶縁する絶縁部品（７ｘ）を備え、
－前記絶縁部品（７ｘ）が、
－前記プラグ方向（Ｐ）に沿って、前記絶縁部品（７ｘ）内に前記導電部品（７ｙ）を固定するように構成された第１のクリップ（１３、１３’）と、
－前記プラグ方向（Ｐ）に沿って、カウンタ支持具としてのフランジ（１６）と共に、前記モータユニット（２）の前記本体（１１）の穴（１７）内に前記絶縁部品（７ｘ）を固定するように構成された第２のクリップ（１５、１５’）と
を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のモータ装置。

【請求項6】

第１のクリップ（１３、１３’）と第２のクリップ（１５、１５’）とが、前記プラグ方向（Ｐ）に垂直な周方向に、前記モータ側プラグ部分（７ａ＊～７ｄ＊）の周りに交互に配置されることを特徴とする請求項５に記載のモータ装置。

【請求項7】

前記絶縁部品（７ｘ）の前記第１のクリップ（１３、１３’）が、阻止位置に保持されるように構成されるおり、前記阻止位置において、前記本体（１１）の前記穴（１７）の壁によって前記絶縁体部品（７ｘ）から前記導電部品（７ｙ）を取り外すことができないことを特徴とする請求項５または６に記載のモータ装置。

【請求項8】

前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との間の交差部が、前記取付状態において、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）とを電気的に結合するための手段としての配線によって通過されていない、好ましくはいかなる配線によっても通過されていないことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載のモータ装置。

【請求項9】

前記モータユニット（２）及び前記サーボ駆動ユニット（３）が、４つ以下の取付手段（１０）、特に取付手段（１０）としてのネジを用いて互いに取り付けられるように構成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のモータ装置。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか一項に記載のモータ装置（１）のためのモータユニット（２）またはサーボ駆動ユニット（３）。

【請求項11】

請求項１０に記載のモータユニットまたはサーボ駆動ユニットを備えるモータ装置（１）。

【請求項12】

請求項１１に記載の２つ以上のタイプの前記モータユニット（２）及び／または請求項１１に記載の２つ以上のタイプの前記サーボ駆動ユニット（３）を有するモータ装置（１）システムであって、異なるタイプの前記モータユニット（２）のそれぞれの前記モータユニット（２）の前記プラグ接続（７）並びに前記位置合わせ輪郭（５）、及び／または、異なるタイプの前記サーボ駆動ユニット（３）のそれぞれの前記サーボ駆動ユニット（３）の前記プラグ接続（７）並びに前記位置合わせ輪郭（５）は、任意のタイプのそれぞれの前記モータユニット（２）が１以上の異なるタイプの前記サーボ駆動ユニット（３）のいずれかに取り付けられ、それと電気的に結合されるように構成され、その逆も同様であるように標準化される、モータ装置システム。

【請求項13】

モータユニット（２）及びサーボ駆動ユニット（３）を有するモータ装置（１）を組み立てるための方法であって、
－前記モータユニット（２）を、それぞれのコネクタ部品を有する相線を端末処理することによって、及びエンコーダターゲット（８）を前記モータユニット（２）のモータシャフト（４）に取り付けることによって、準備するステップと、
－前記サーボ駆動ユニット（３）を、前記モータユニット（２）上に、前記モータユニット（２）の軸方向に押し込み、それにより、前記モータユニット（２）の前記相線と前記サーボ駆動ユニット（３）の対応するインバータ要素との電気的結合と、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との半径方向整列とを含む、前記モータユニット（２）と前記サーボ駆動ユニット（３）との電気機械的接続を自動的に確立するステップと、
－前記電気機械的接続を固定するステップと
を含む、方法。

【請求項14】

－前記相線を端末処理することが、
ａ）モータユニット本体（１１）内のそれぞれ穴（１７）を通して前記モータユニット（２）のモータの少なくとも３本の相線を案内するステップと、
ｂ）それぞれのプラグ接続（７）のモータ側プラグ部分（７ａ＊～７ｄ＊）、それぞれの前記プラグ接続（７）の第１のプラグ部分のそれぞれの導電部品（７ｙ）を前記相線の各々に取り付けるステップと、
－各導電部品（７ｙ）上にそれぞれの前記プラグ接続（７）の前記第１のプラグ部分のそれぞれの絶縁部品（７ｘ）を引っ張るステップであって、それぞれの第１のクリップ（１３、１３’）が、それぞれの前記導電部品（７ｙ）を、それぞれの前記絶縁部品（７ｘ）内のそれぞれの予め設定された位置に固定する、引っ張るステップと、
－それぞれの組み合わせられた前記絶縁部品（７ｘ）及び前記導電部品（７ｙ）を前記モータユニット（２）本体（１１）内のそれぞれの前記穴（１７）に押し込むステップであって、それぞれの第２のクリップ（１５、１５’）が、カウンタ支持具としてのフランジ（１６）と共に、前記穴（１７）内のそれぞれの予め設定された位置にそれぞれの組み合わせられた前記絶縁部品（７ｘ）及び前記導電部品（７ｙ）を固定する、押し込むステップと
を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータユニット及びサーボ駆動ユニットを有するモータ装置に関し、サーボ駆動ユニットは、モータユニットに取り付けられるように構成され、モータユニット及びサーボ駆動ユニットは、１以上のプラグを有するプラグ接続を介して電気的に結合されるように構成され、プラグ接続の予め設定されたプラグ方向は、モータユニットのモータシャフトと平行に延びる。

【背景技術】

【0002】

インバータモータまたはインバータモータ装置とも呼ばれる従来の一体型モータ装置は、最初に近くでの使用を意図していた、すなわちモータユニットから近かったが空間的に離間していたサーボドライブを使用して構築される。歴史の過程で、前記サーボドライブをモータユニットのすぐ近くに収容するために、モータユニットに嵌合するエンドキャップが開発された。そのようなエンドキャップでは、すべてのケーブルが非常に制約された限られた空間内に配置されなければならない。エンドキャップ内の前記ケーブルを介して送信される信号は、通常、エンコーダシステム信号、３つの位相信号、２つの直流（供給）信号、２つのフィールドバス信号、１つまたはいくつかのモータ温度センサの信号、アナログ入力信号、アナログ出力信号、デジタル入力信号、並びにデジタル出力信号を含む。

【0003】

これらすべてのケーブルについて、サーボドライブは、通常、エンドキャップ内に装着され、その後にのみ配線され、その直後に、装着されたサーボドライブを有するエンドキャップがサーボ駆動ユニットとしてモータユニットに取り付けられるため、ケーブルのための十分な空間を得るために一定量のケーブルリザーブがモータユニットとエンドキャップとの間に保持されなければならない。しかしながら、ケーブルリザーブは、サーボ駆動ユニットの内側部分に、サーボ駆動部品自体に必要とされるよりも多くの空間を占有させる。さらに、ケーブルリザーブにより、サーボ駆動ユニットをモータユニットに取り付けるときにケーブルが圧迫され得るため、エンドキャップをモータ上に装着するプロセスがプロセス安全性を低下させる結果となる。そのような圧迫は、通常、動作中のランダム故障のリスクを生じる。

【0004】

さらに、通常、螺着または接着プロセスを含む多数の装着ステップ、すなわち、サーボドライブがエンドキャップ内に装着されること、すべての配線が接続されること、何らかの熱界伝導材料が塗布された後に、装着されたサーボドライブを有するエンドキャップがモータユニットの背面に取り付けられること、システム全体に最終封止が施されること、が実行されなければならない。各個々の装着ステップが潜在的な故障の原因になるため、製造の複雑さ及び制御の過負荷が、各追加の個々のステップによって非線形的に増加される。

【0005】

誤差の可能性を最小限に抑えるために、予め組み立てられた配線ハーネスを使用することが提案された。これは、手動で実行されなければならない個々のステップの数を低減する。さらに、エンドキャップは、作業者により多くの空間を与え、配線プロセスを簡略化するためにサイズが増加された。

【0006】

別の手法は、特許文献１に記載されており、プラグ接続の予め設定されたプラグ方向がモータのモータシャフトと平行に延びるプラグ接続が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】米国特許第７９３９９７８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

したがって、既知の一体型モータ装置の設計を改善すること、特に、一体型モータ装置の組立てをさらに簡略化することが、本発明によって解決されるべき目下の客観的問題と考えられ得る。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この問題は、独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項、説明、及び図から明らかである。

【0010】

一態様は、モータユニットとサーボ駆動ユニットとを有する、一体型モータ装置と呼ばれることもあるモータ装置に関し、サーボ駆動ユニットは、モータユニットの背面に取り付けられる、すなわち機械的に結合されるように構成される。モータユニットの背面は、一般に、モータユニットのシャフト、すなわちモータユニットのモータのシャフトがモータ装置の用途のためにアクセス可能にされる側とは反対の、モータユニットの側を指す。モータユニット及びサーボ駆動ユニットは、１以上のプラグを備えるプラグ接続を介して電気的に結合されるように構成され、プラグ接続の予め設定されたプラグ方向は、モータユニットの軸方向と平行なモータユニットのモータシャフトと平行に延びる。予め設定されたプラグ方向は、プラグ接続を確立するためにプラグ接続の部分が移動される方向である。その結果、モータユニットのプラグとサーボ駆動ユニットのプラグとは、それぞれ、モータユニットの対応する本体及びサーボ駆動ユニットのハウジングそれぞれに対する予め設定された相対位置に固定される。

【0011】

モータユニット及びサーボ駆動ユニットは、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの取付状態において、センタリングフランジなどの整列輪郭によって整列されるように構成される。したがって、モータユニットの本体は、サーボ駆動ユニット側の対応する相手、例えばサーボ駆動ユニットのハウジングとの前記整列輪郭を特徴とし得る。モータユニットの本体は、モータユニットのハウジングと呼ばれることもある。その結果、位置合わせ輪郭に沿って、モータユニットの本体は、サーボ駆動ユニットのハウジングと直接接触し得る。ハウジングは、サーボ駆動ユニットのエンドキャップと呼ばれることもある。したがって、サーボ駆動ユニット及びモータユニットは、それぞれの単一のハウジング、エンドキャップ及び本体を有し、位置合わせ輪郭は、好ましくは、ハウジングのうちの一方または両方の１以上の部分を備える。したがって、サーボ駆動ユニット及びモータユニットは自己完結型ユニットである。

【0012】

モータ装置はまた、エンコーダシステム、モータシャフトの位置、すなわち回転角に関する情報を提供するための測位情報システムを備える。エンコーダシステムは、エンコーダターゲット及びエンコーダ読取ヘッドを備える。エンコーダターゲットは、１つまたはいくつかのサブ要素、例えば、マルチターンターゲット要素としての磁気ピル及び／またはシングルターンターゲット要素としての光ディスクを備え得る。エンコーダ読取ヘッドも、１つまたはいくつかのサブ要素、例えば、シングルターン情報を読み取るチップ及び／またはマルチターン情報を読み取るチップ及び／またはマルチターン読取りのためのエネルギーを得る「ウィーガントワイヤ」要素を備え得る。エンコーダターゲットは、モータユニットの一部としてモータユニットのモータシャフトに固定され、エンコーダ読取ヘッドは、サーボ駆動ユニットの一部である。エンコーダターゲットは、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの取付状態と、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの非取付状態の両方において、モータユニットの一部である。エンコーダ読取ヘッドは、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの取付状態と、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの非取付状態の両方において、サーボ駆動ユニットの一部である。その結果、エンコーダシステムは、一方の部分であるエンコーダターゲットがモータユニットに属し、他方の部分であるエンコーダ読取ヘッドがサーボ駆動ユニットに属する、二部システムである。

【0013】

これは、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの間のすべての必要な接続、特に、モータとエレクトロニクスとの間の電気的接続、並びにエンコーダターゲットと読取ヘッドとの間の光学的または磁気的接続が、モータユニットとサーボ駆動ユニットとが互いに取り付けられ、無配線組立てが可能にされるときに自動的に確立されるという利点を与える。プラグ接続の使用は、サーボ駆動ユニットとモータユニットとの間のさらなる接続、例えば封止接続または熱接続を自動的に確立することをも可能にする。その結果、エンドキャップは、配線を保護するためにもはや必要とされず、部分的に省略されるか、またはサーボドライブ自体の部分と交換され得る。さらに、配線はもはや必要とされないため、空間が節約され、モータ装置の熱設計が改善され得る。さらに、整列輪郭は、エンコーダシステムの位置フィードバックを正確にするだけでなく、サーボ駆動ユニットとモータユニットとの間の機械的接続を安定させるため、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの確実かつ強固な取付けのために、わずかな及び／または小さいネジのみが必要とされる。整列輪郭は、定義により、モータシャフトに垂直な平面内でのモータユニット及びサーボ駆動ユニットの互いに対する潜在的な動きを最小限に抑えるように設計されるため、電気的結合のためのプラグ接続のプラグは、その用途において機械的応力から解放され、その結果、長期的な用途においても電気的結合の信頼性が保証される。したがって、提案された設計は、既知の複雑なプロセスの代わりに、予め組み立てられたサーボ駆動ユニットと予め組み立てられたモータユニットとが互いに簡単にプラグ接続され、少数のネジで固定され得、それにより、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの確実かつ簡単な電気的及び光学的／磁気的結合が生じる、簡略化された製造及び組立てを可能にする。熱結合及び／または封止などの追加の結合も、説明された電気的及び光学的／磁気的結合を変更する必要なしに統合され得る。

【0014】

有利な実施形態では、プラグ接続は、少なくとも３つの別個の個々のプラグを備え、個々のプラグのうちの３つが、それぞれのモータ相に接続され、好ましくは、個々のプラグの１以上の追加のプラグが、モータブレーキ配線及び／またはモータ温度センサ配線に接続される。個々のプラグのための別個の設計は、個々のプラグのロケーションに関するより柔軟な設計の利点を与える。これは、特に、モータユニットの異なる領域に位置する異なるモータ相に関して、及び、熱的制約のために可能な限り大きい領域上に分布されることが好ましい高出力ＭＯＳＦＥＴを通常備える、サーボ駆動ユニット内のインバータ要素に関して、有利である。

【0015】

そこにおいて、モータ相に接続された３つの別個の個々のプラグは、モータシャフトに垂直な平面内で、少なくとも１０°、好ましくは少なくとも４５°、最も好ましくは少なくとも９０°＋／－１０°または９０°＋／－５°または９０°＋／－２°だけ離間し得る。そこにおいて、それらの角度はモータシャフトから測定される。モータ相に接続された別個の個々のプラグのこの配置は、異なるプラグの十分に分散した配置を可能にするため、特に有利であることが証明された。

【0016】

別の有利な実施形態では、プラグ接続の１以上のプラグ、好ましくはすべてのプラグが、モータ側プラグ部分、第１のプラグ部分と、サーボ側プラグ部分、第２のプラグ部分とを備え、これらは、取付状態では互いにプラグ接続され、非取付状態では互いに離間している。第１のプラグ部分は、第１のプラグ部分の導電部品をモータユニットの本体から絶縁する絶縁部品を備える。第１のプラグ部分が雄型プラグ部分である場合、第１のプラグ部分はピンの形態を有し得る。前記絶縁部品は、プラグ方向に沿って、モータシャフトと平行な方向に、絶縁部品の内側に導電部品を固定するように構成された第１の内向きクリップ、並びに、プラグ方向に沿って、好ましくは第１のクリップの方向とは反対の方向に、カウンタ支持具としての絶縁部品のフランジと共に、モータユニットの本体の穴内に絶縁部品を固定するように構成された第２の外向きクリップとを備える。第１のプラグ部分のこの設計は、以下で説明されるモータ装置を組み立てるための方法から明らかなように、モータ装置を組み立てるのに特に有利であることが証明された。

【0017】

そこにおいて、絶縁部品の第１のクリップが、絶縁部品が穴内に配置された後にモータユニットの本体のそれぞれの穴の壁によって導電部品が絶縁部品から取り外すことができない阻止位置に保持されるように構成される場合、特に有利である。これは、プラグの安定性を高め、モータユニットとサーボ駆動ユニットとが互いに取り付けられる、すなわちプラグ接続されるときに導電部分がモータユニットに押し込まれない場合があることを保証する。

【0018】

好ましくは、１つの個々のプラスの第１のクリップと第２のクリップとは、プラグ方向に垂直な周方向に、モータ側プラグ部分の周りに交互に配置される。これは、プラグ方向に沿った押込み／引張り力の均一な分布を生じ、クリップのより長いレバーにより、モータ側プラグ部分のより容易な設置を可能にする。

【0019】

特に有利な実施形態では、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの間の交差部が、取付状態において、モータユニットとサーボ駆動ユニットとを電気的に結合するための手段としての配線によって通過されていない、好ましくはいかなる配線によっても通過されていない。これは、プラグ接続を介した電気的結合及び整列輪郭によって可能にされる光学的／磁気的結合の利点が実際に実現され、交換されない配線によって劣化されないことを確実にする。

【0020】

有利な実施形態では、モータユニット及びサーボ駆動ユニットは、４つ以下の取付手段、特に取付手段としての４つ以下のネジを用いて互いに取り付けられるように構成される。これは、サーボ駆動ユニットとモータユニットとを互いにより迅速かつ簡単に取り付けるという利点を与え、わずかな取付手段でも機械的結合の十分な信頼性を保証する位置合わせ輪郭によって可能にされる。

【0021】

別の態様は、モータ装置の説明された実施形態のいずれかのモータ装置のためのモータユニットに関する。

【0022】

さらなる態様は、モータ装置の説明された実施形態のいずれかのモータ装置のためのサーボ駆動ユニットに関する。

【0023】

そこにおいて、モータユニット及びサーボ駆動ユニットの利点及び有利な実施形態は、説明されたモータ装置の利点及び有利な実施形態に対応する。

【0024】

さらなる態様は、説明された実施形態の２つ以上のタイプのモータユニット及び／または説明された実施形態の２つ以上のタイプのサーボ駆動ユニットを有するモータ装置システムに関する。そこでは、異なるタイプのそれぞれのモータユニットのプラグ接続並びに位置合わせ輪郭、及び／または、異なるタイプのそれぞれのサーボ駆動ユニットのプラグ接続並びに位置合わせ輪郭は、モータ装置システムの任意のタイプのそれぞれのモータユニットが１以上の異なるタイプのサーボ駆動ユニットのいずれかに取り付けられ、それと電気的に結合されるように構成され、その逆も同様であるように標準化される、すなわち、予め設定された幾何学的及び電気的構成である。異なるタイプのモータユニット及びサーボ駆動ユニットは、少なくとも１つの特性において互いに異なる。例えば、モータ装置システムの異なるタイプのモータユニットは、異なる電力及び／または異なるサイズなどを有し得る。ｐｐ。これは、それぞれのモータ装置が最小限の労力で目下の用途に適合され得るように、モータ装置システムの任意のモータユニットがモータ装置システムの任意のサーボ駆動ユニットと組み合わせられ得る、モジュラーシステムが実現されるという利点を与える。さらに、組立ても標準化され、これは、故障を低減し、組立て個人のより良い訓練を可能にする。さらに、モータユニット及びまたはサーボ駆動ユニットの異なる実施形態について説明された利点は、モータ装置システムにおいて前記実施形態を使用することによって達成され得る。したがって、モータデータ装置システムのモータユニット及びサーボ駆動ユニットは、モータユニット及び／またはサーボ駆動ユニットの実施形態について上記で説明された特徴のいずれかを備え得る。

【0025】

さらに別の態様は、モータユニット及びサーボ駆動ユニットを有するモータ装置を組み立てるための方法に関する。前記方法は、モータユニットを、それぞれのコネクタ部品を有する相線を端末処理することによって、及びエンコーダターゲットをモータユニットのモータシャフトに取り付けることによって、準備する、準備ステップを含む。各相線は、モータユニットのそれぞれのモータ相、すなわちモータ相巻線に電気的に結合された配線である。本方法はまた、サーボ駆動ユニットを、モータユニット上に、モータユニットの軸方向（プラグ方向）に押し込み、それにより、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの電気機械的接続を自動的に、すなわちさらなる明示的なアクションなしに確立する、押込みステップを含む。その中に電気機械的接続を確立することは、サーボ駆動ユニットのＭＯＳＦＥＴなどの対応するインバータ要素へのモータユニットの相線の電気的結合と、モータユニットとサーボ駆動ユニットとの半径方向整列とを自動的に含む。本方法は、例えばネジを用いて電気機械的接続を固定することをさらに含む。

【0026】

相線の前記端末処理は、モータユニット本体のプレート内のそれぞれの穴を通してモータユニットのモータの少なくとも３本の相線を案内する案内ステップを含み得る。本方法はまた、それぞれのプラグ接続のモータ側プラグ部分、それぞれのプラグ接続の第１のプラグ部分のそれぞれの導電部品を相線の各々上に取り付ける、例えばはんだ付けまたは圧着する、取付けステップを含み得る。端末処理は、各導電部品上にそれぞれのプラグ接続の第１のプラグ部分のそれぞれの絶縁部品を引っ張る引張りステップをさらに含み得、それぞれの第１のクリップが、それぞれの導電部品を、それぞれの絶縁部品内のそれぞれの予め設定された位置に固定し、これは、組み合わせられた絶縁部品及び導電部品を生じる。次いで、端末処理はまた、引張りステップによって組み合わせられたそれぞれの組み合わせられた絶縁部品及び導電部品をモータユニット本体のプレート内のそれぞれの穴に押し込む後続の押込みステップを含み、それぞれの第２のクリップが、カウンタ支持具としての絶縁部品のフランジと共に、穴内のそれぞれの予め設定された位置にそれぞれの組み合わせられた絶縁部品及び導電部品を固定する。それにより、モータユニットとサーボ駆動ユニットとを互いにプラグ接続するためのプラグ接続が、容易かつ確実に可能にされる。追加の配線、例えばブレーキ配線及び／またはモータ温度センサ配線は、ちょうど相線のように端末処理され得る。したがって、サーボ駆動ユニットをモータユニットに押し込むことによって、モータユニット及びサーボ駆動ユニットは、モータ位相接続及び任意の他の必要な接続を含む前記プラグ接続を介して電気的に結合され得る。

【0027】

さらなる利点及び有利な実施形態は、モータ装置及びモータ装置システムについて説明された利点及び有利な実施形態に対応する。

【0028】

上記で、また序論において説明された特徴及び特徴の組合せ、並びに図の説明または図のみにおいて開示された特徴及び特徴の組合せは、単独でまたは説明された組合せで使用されるだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく、他の特徴と共に、または開示された特徴のいくつか無しで使用され得る。その結果、図によって明示的に示され、説明されていないが、図において開示された個々の特徴を別々に組み合わせることによって生成され得る実施形態も、本発明の一部である。したがって、最初に策定された独立請求項のすべての特徴を含むとは限らない特徴の実施形態及び組合せは、開示されたと見なされるべきである。さらに、特許請求の範囲の従属性によって説明された特徴の組合せとは異なる、またはそれを超えて拡大する特徴の実施形態及び組合せは、開示されたと見なされるべきである。

【0029】

例示的な実施形態は、概略図によって以下でさらに説明される。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】取付状態におけるモータユニット及びサーボ駆動ユニットを有するモータ装置の例示的な一実施形態を示す図である。

【図2】モータユニットとサーボ駆動ユニットとの非取付状態における図１の例示的なモータユニットを示す図である。

【図3】モータ側プラグ部分及びエンコーダターゲットを有する例示的なモータユニットを通る断面図である。

【図4】モータ側プラグ部分の例示的な一実施形態に関する異なるビューを示す図である。

【図5】モータユニットとサーボ駆動ユニットとの取付状態における図３の断面図に対応する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

異なる図において、同一または機能的に同一の特徴に同じ参照符号が使用されている。

【0032】

図１は、モータユニット２と、モータユニット２の背面２ｂにおいてモータユニット２に取り付けられたサーボ駆動ユニット３とを有する、モータ装置１に関する斜視図を示す。図に示されていないが、モータユニット２及びサーボ駆動ユニット３は、１以上のプラグ７ａ～７ｄ（図２）を有するプラグ接続７（図２）を介して電気的に結合され、プラグ接続７の予め設定されたプラグ方向Ｐは、モータユニット２のモータシャフト４と平行に延びる。図示の例では、サーボ駆動ユニット３は、本例ではネジである４つの取付手段１０によってモータユニット２に固定される、すなわち機械的に結合される。

【0033】

図２は、サーボ駆動ユニット３が取り外された図１のモータユニットに関する斜視図を示す。その結果、本例ではセンタリングフランジの形態の整列輪郭５、並びにプラグ接続７が、ここで可視である。さらに、ここではアダプタ９を介してモータシャフト４に固定されたエンコーダターゲット８が示されている。モータユニット２とサーボ駆動ユニット３とが互いに取り付けられたモータ装置１が使用されるときに、モータシャフト４の位置に関する情報を提供するために必要とされる、対応するエンコーダ読取ヘッドは、サーボ駆動ユニット３の一部であり、したがってここでは示されていないことに留意されたい。

【0034】

プラグ接続７は、少なくとも３つ、本例では４つの別個の個々のプラグ７ａ、７ｂ、７ｃ、及び７ｄを備える。個々のプラグのうちの３つ、７ａ、７ｂ、７ｃは、それぞれのモータ相１２（図３）に接続され、追加のプラグ７ｄは、本例では、モータブレーキ配線及びモータ温度センサ配線に接続される。モータ相に接続された３つの別個の個々のプラグ７ａ、７ｂ、７ｃは、本例では、モータシャフト４、すなわちモータシャフト４の回転軸Ａから測定されて少なくとも９０°だけ離間している。個々のプラグ７ａ、７ｂ、７ｃは、各々、単一の配線をセンサ駆動ユニット３に接続し、それぞれのモータ相１２、及び追加のプラグ７ｃは、２本以上の、ここでは４本の配線をセンサ駆動ユニット３に接続することに留意されたい。

【0035】

プラグ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは、それぞれのモータ側プラグ部分７ａ＊、７ｂ＊、７ｃ＊、７ｄ＊と共に示されている。モータ側プラグ部分７ａ＊、７ｂ＊、７ｃ＊、７ｄ＊の各々は、それぞれのプラグ部分７ａ＊、７ｂ＊、７ｃ＊、７ｄ＊の導電部品７ｙをモータユニット２の本体１１から絶縁する絶縁部品７ｘを備える。

【0036】

図３は、本実施形態のすべてのモータ側プラグ部分７ａ＊、７ｂ＊、７ｃ＊、７ｄ＊についての代表例としてのそれぞれのモータ側プラグ部分７ａ＊の詳細を示す断面図を示す。絶縁部品７ｘは、プラグ方向Ｐに沿って、モータシャフト４と平行な方向、絶縁部品７ｘ内に導電部品７ｙを固定するように構成された２つの第１のクリップ１３、１３’を備える。この目的のために、導電部品７ｙは、第１のクリップ１３、１３’と係合するフランジ１４を備える。クリップ１３、１３’は、サーボ駆動ユニット３がモータユニット２に取り付けられた、すなわち、プラグ方向Ｐにモータユニット２にプラグ接続されたとき、導電部品７ｙが本体１１の内部で移動されるのを妨げる。

【0037】

絶縁部分７ｘはまた、図３には示されていない２つの第２のクリップ１５、１５’を備え、これらのクリップは、プラグ方向に沿って、カウンタ支持具としてのフランジ１６と共に、モータユニット２の本体１１の穴１７内に絶縁部品７ｘを固定するように構成される。その結果、組み立てられた状態において、第１のクリップ１３、１３’は、導電部品７ｙに向かって押圧され、したがって、絶縁部品７ｘの内側に導電部品７ｙをロックする。

【0038】

図４は、第１のクリップ１３、１３’及び第２のクリップ１５、１５’並びに対応するフランジ１４、１６の詳細と共に、図３のモータ側プラグ部分７ａ＊の１つの斜視図及び２つの断面図を示す。特に、それぞれの２つの第１のクリップ１３、１３’並びにそれぞれの２つの第２のクリップ１５、１５’は、各々、絶縁部品７ｘの両側に配置されていることが示されている。この例では、前記第１のクリップ１３、１３’及び前記第２のクリップ１５、１５’は、ｘ－ｙ平面内でモータ側プラグ部分７ａ＊の周りに周方向に交互に配置される。

【0039】

図５は、サーボ駆動ユニット３がモータユニット２に取り付けられた、図３に対応する断面図を示す。位置合わせ輪郭５において、モータユニット２の本体１１は、サーボ駆動ユニット３のハウジング１７と直接接触し、したがって、サーボ駆動ユニット３モータユニット２の非常に正確で機械的に堅牢な取付けを生じ、これはまた、モータユニット２に対するサーボ駆動ユニット３の最小限の動きさえも防止する。そのような最小限の動きさえも、長期的に見ればプラグ接続７ａを劣化させる。本例では、封止目的でハウジング１７と本体１１との間にリング要素１８がさらに導入される。ただし、このリング要素１８は省略され得る。

【0040】

モータ側プラグ部分７ａ＊に加えて、サーボ駆動側プラグ部分７ａ＊＊も示されている。このサーボ駆動プラグ部分７ａ＊＊は、本例では、１９の基板に直接取り付けられ、したがって、サーボ駆動ユニット３とモータユニット２との間の無線の基板対本体接続を実現する。

【0041】

その上、サーボ駆動プラグ部分７ａ＊＊は、平面で（半径方向ではない）のみ、その対応するプリント回路板１９と接触している。したがって、サーボ駆動プラグ部分７ａ＊＊と接触しているプリント回路板１９の表面は、ここでは導電部品７ｙを形成するピンのための入口穴を装備している、モータユニット２に面する表面の反対側の、モータユニット２から遠いプリント回路板１９の表面である。この設計は、典型的にはＰＣＢ中のそれらの対応する穴の中にまたはそれを通って伸びている最先端のＰＣＢ装着ピンレセプタクルとは異なる。提案された設計は、プリント回路板１９が本体１１と平面接触することを可能にするため、熱的利点を与える。特に、それは、一体化された金属基板を有するプリント回路板の使用を可能にし、これは、本体１１とプリント回路板１９と後者の上の部品、すなわちモータユニット２とサーボ駆動ユニット３との間の熱結合をさらに容易にする。

【符号の説明】

【0042】

１ モータ装置、２ モータユニット、２ｂ 背面、３ サーボ駆動ユニット，センサ駆動ユニット、４ モータシャフト、５ 整列輪郭，位置合わせ輪郭、６ モータ相、７ プラグ接続、７ａ プラグ、７ａ＊ モータ側プラグ部分、７ａ＊＊ サーボ駆動側プラグ部分、７ｂ プラグ、７ｂ＊ モータ側プラグ部分、７ｃ プラグ、７ｃ＊ モータ側プラグ部分、７ｄ プラグ、７ｄ＊ モータ側プラグ部分、７ｘ 絶縁部品，絶縁部分、７ｙ 導電部品、８ エンコーダターゲット、９ アダプタ、１０ 取付手段、１１ 本体、１２ モータ相、１３ 第１のクリップ、１３’ 第１のクリップ、１４ フランジ、１５ 第２のクリップ、１５’ 第２のクリップ、１６ フランジ、１７ 穴，ハウジング、１８ リング要素、１９ プリント回路板、Ａ 回転軸、Ｐ プラグ方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【国際調査報告】