JPH0584160B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば互いに異なつた供給電圧周波
数又は互いに異なつた最大トルク等の互いに異な
つた動作特性を有する少なくとも２個の交流電動
機から成り、該電動機の各々が個別の電気供給特
性をもつ出力を静止型変換器から供給されるよう
に構成されている交流電動機群に供される駆動装
置に関する。本発明はまた該駆動装置とともに使
用される手工具に関する。

〔従来の技術、及び発明が解決しようとする問題点〕

可逆電動機のような交流電動機を変換器を介し
て駆動すると、多くの利点が得られる。それは、
簡単な手段の助けによつて変換器を制御できるか
らである。例えば、出力電圧の周波数を幅広い周
波数範囲に設定することにより、前記変換器に接
続された可逆電動機を２つの可能な回転方向の内
から選択された一方の方向、且つ所望の回転速度
で駆動することができる。或いは、電動機は所定
の回転速度で、所定の最大トルクのみを増大させ
ることも可能である。しかしながら、例えば多数
の電動機が使用されている工作機械中の電動機の
運転、又は作業場に設置された種々の工作機械の
運転を制御するように設計された静止型変換器
は、比較的高価であり、且つ、各電動機に別個の
変換器をあてがう必要があつたため、比較的使用
されていなかつた。

電動多段ドリル、電動トルクスパナ等の設備を
有する作業場では、多くの場合、作業員は所定の
順序で複数の機械を使用することが要求される。
従つて、その時点で使用される工具に適合するよ
うに、作業員によつて再設定され得る単一の変換
器を使用することは理論的に可能である。そし
て、この変換器により、電動機を所望の速度で作
動させる周波数で、或いは、例えばナツトレンチ
又はスクリユーレンチに最大駆動電流を供給する
周波数で、電圧が工具に供給される。しかしなが
ら、実際には、そのような装置は満足に機能しな
いであろう。その理由は、一つの作業段階から他
の段階への切換、即ち直前に使用した工具又は機
械の動作特性と異なつた動作特性、例えば異なつ
た回転速度を有する他の工具又は機械への切換
に、比較的長時間を要するからである。これに加
えて、作業員が変換器の設定の切換を忘れて電動
機に損傷を与えるというおそれもある。

従つて、本発明の主目的は、互いに異なつた動
作特性を有する、即ち、例えば供給電圧又は供給
電圧周波数等の変化を要求する電動機群に供され
る駆動装置を提供することにあり、該駆動装置は
単一の可調整静止型変換器を具備し、該変換器
は、工具が該変換器の出力に接続されると、該工
具に供される電動機が要求する供給条件に自動的
に適合する。他の目的はこの駆動装置とともに使
用される手工具を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、相互に相異なる動作特性、
例えば相異なる供給電圧周波数又は相異なる最大
トルク等を有する少なくとも２個の交流電動機か
ら成り、該電動機の各々が個別の電気供給特性を
もつ出力を静止型変換器から供給されるように構
成されている交流電動機群に供される駆動装置に
おいて、前記電動機が同時には１個のみが同一の
可調整変換器に電気的に接続されるようになつて
おり、前記電動機に必要な特性をもつ特定の電気
エネルギを発生するよう前記変換器を調整するよ
うに、前記電動機の各個について個別の識別手段
が、前記変換器の制御入力部に接続されるよう配
設されていることを特徴とする交流電動機用駆動
装置が提供される。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る第一実施例の概略図であ
る。同図中の互いに異なつた特性を有する４個の
異なつた交流電動機は、順次、同一の変換器に結
合され得る。前記電動機はポール盤、研削盤、ト
ルクレンチ等の個々の手工具又は機械に組み込ま
れていてもよく、或いは、例えば複数の当該電動
機が決められた順番に順次作動するように構成さ
れている機械に組み込まれていてもよい。

第１図において、参照符号１，２及び３は可調
整変換器４の三相入力を示し、その三相出力は
５，６及び７によつて示されている。変換器４は
米国カリフオルニア州サンタ・アナに所在するエ
マーソン電機会社（Emerson Electric Co.）製
のAS4000タイプのような、汎用タイプの変換器
であり、該変換器４には端子を有する制御入力部
８，９が設けられている。所定の制御信号を制御
入力部８，９に適用することにより、又はそこに
負荷を接続することにより、例えば変換器出力の
変換器周波数を変化させたり、変換器に接続され
た電動機の回転方向を逆転させたり、或いは、変
換器に接続された電動機の最大トルクを変化させ
るために、所定の最大電流値を変化させたりする
ことが可能である。

第１図に示される実施例において、制御入力部
８，９は４個のポテンシヨメータ１０，１１，１
２及び１３に接続されており、該ポテンシヨメー
タの各々は所定の固定値に設定されて、夫々の電
動機に対する識別手段を形成する。尚、第１図に
は２個の電動機のみが示されており、一方は参照
符号１５且つ実線で、他方は参照符号１５′且つ
一点鎖線で夫々示されている。ポテンシヨメータ
の各々はそれに対応する夫々の電動機の、回転数
又は最大トルクというような、所望の動作特性に
応じた設定値を有する。そして、ポテンシヨメー
タの各々が、変換器４の出力電圧の周波数を例え
ば夫々100Hz，120Hz，140Hz及び300Hzと変化させ
るように当該変換器４を調整するような設定値を
有するならば、それに応じて、４個の接続された
電動機は異なつた回転速度を有することになる。

図示の実施例では、電動機の各々は夫々の雄コ
ネクタを介してケーブル１６に接続されている。
各雄コネクタはピン１７，１８，１９，２０と、
各電動機に対応する、図示されている残りのピン
２１，３１，３２，３３の内の１本のピンとの５
本の接続ピンを有し、該雄コネクタの各々は、詳
細は後述するように、夫々雄プラグの形で使用に
供されている。雄コネクタの各々は、全ての当該
雄コネクタに共通である。１個の雌コネクタに接
続可能に構成されている。そして、該雌コネクタ
には接続ピン２２，２３，２４，２５，２６，２
７，２８及び２９が設けられている。これらのピ
ンの内、ピン２２，２３，２４及び２９は一つの
雄コネクタが当該雌コネクタに結合される度毎
に、夫々の雄コネクタの対応するピン１７，１
８，１９及び２０と接続されるように構成されて
いる。一方、雌コネクタの残りのピン２５，２
６，２７及び２８は、夫々の雄コネクタ別に割り
当てられるピン３３，３２，３１及び２１と協働
するように構成されていると共に、当該雌コネク
タと結合している雄コネクタに割り当てられてい
る電動機に対応したポテンシヨメータ１０，１
１，１２，１３の１個と協働するように構成され
ている。

従つて、第１図において、電動機１５は、その
ケーブル１６を介して４本のピン１７，１８，１
９及び２０に加えて、導体３０を介してピン２０
と短絡しているピン２１を含む雄コネクタに接続
されている。従つて、この場合には、ピン１７は
ピン２２と、ピン１８はピン２３と、ピン１９は
ピン２４と、ピン２０はピン２９と、ピン２１は
ピン２８と夫々協働し、更にピン２８はポテンシ
ヨメータ１０と協働する。上述のように、雄コネ
クタ内に設けられた導体３０によつて、２つのピ
ン２１及び２２が短絡されている。この結果、ピ
ン２１，２８，２０，２９、導体３０及びポテン
シヨメータ１０は、制御入力部８，９と交わる制
御回路を形成し、そして出力５，６，７の出力電
圧が、先に選択された例に従つて、100Hzの周波
数と成るように、変換器４に作用する。

上述の記載から判るように、別の工具又は機械
に使用される電動機１５′に設けられている雄コ
ネクタも又、前記雌コネクタのピン２２，２３，
２４及び２９と協働する前述のピン１７，１８，
１９及び２０を備えている。これに加えて、雄コ
ネクタは又、雌コネクタのピン２７，２６及び２
５、従つてポテンシヨメータ１１，１２及び１３
と夫々協働する３本のピン３１，３２及び３３の
内の１本を備えている。従つて、電動機１５′が
130Hzの出力周波数で運転されるものと仮定する
と、電動機１５′の雄コネクタは接続ピン３１を
備えることになる。そして、この接続ピン３１は
導体３０（第１図中に一点鎖線で示す）でピン２
０と短絡されており、この結果、前記電動機がそ
こに接続されると、ピンの対１７，２２，１８，
２３，１９，２４，３１，２７，及び２０，２
９、導体３０及び雌コネクタのピン２７と協働す
るポテンシヨメータ１１から成り、入力部８，９
と交わる新しい制御回路が形成される。そして、
この新しい制御回路は130Hzの出力周波数を発生
させる。

第２図に示す実施例は第１図に示した実施例の
変形例であり、単一の可調整ポテンシヨメータ３
５及び単一の識別接点３６のみを備えている。こ
の実施例において、ここでは参照符号３７で示さ
れる雄コネクタは、ポテンシヨメータ３５の所定
の設定値に対応した長さ、即ち装置に接続される
電動機１５に個有の長さを有する識別ピン３８を
備えている。識別ピン３８の内側端は、ベアリン
グ４０内に軸方向移動が可能に嵌装され、可動ポ
テンシヨメータ接点４１を載置するすべり軸３９
と協働するように配設されている。すべり軸３９
はばね４２によつて識別ピン３８の内側端に圧接
されるように配設されている。前述の実施例と同
様に、ポテンシヨメータは変換器４の制御入力部
８，９に接続される。

第１図及び第２図に示された実施例では、それ
らの夫々に接続される電動機に対する電動機識別
手段、即ちポテンシヨメータ１０，１１，１２，
１３及び３５が変換器４と結合して設置されたも
のが示されているが、識別手段を、第３図に示す
ように、例えば手工具内に設置することも可能で
ある。手工具、例えば研削盤、が枠４３内に設置
されているものと想像すると、各工具は工具４３
と変換器４との間にある接続プラグ４５中の２本
のピンに接続される抵抗４４を備えており、接続
プラグ４５はケーブル４６を介して変換器４の制
御入力部８，９に接続されている。

前述においては、変換器の入力部に接続される
制御回路が、例えば出力電圧の周波数又は最大電
流を決定するものと仮定された。しかしながら、
第３図の実施例の抵抗４４は、電動機１５の過熱
の危険があるときには変換器を停止し、これによ
つて電動機１５を停止するように配設された温度
検知抵抗にもなり得る。

第４図は変換器４に対する全ての特性制御デー
タを含む識別回路４７を具備する、本発明に係る
装置の概要図である。この実施例でも又電動機１
５が手工具内に組み込まれており、そして識別回
路４７も又当該手工具内に組み込まれている。識
別回路４７は電動機駆動周波数、最大工具温度、
回転方向、最大電動機トルク等の手工具に対する
特性データを記憶する静的記憶装置、ROM、を
備えている。記憶装置４の内容は電子回路４８に
よつて読み取られ、電子回路４８は変換器４の入
力部８，９に接続される制御回路４９に制御デー
タを伝達する。この点で好適な変換器は、米国カ
リフオルニア州サンタ・アナに所在するエマーソ
ン電機会社からAS5100タイプとして売り出され
ている、マイクロプロセツサを使用した変換器で
ある。静的記憶装置４７がマイクロプロセツサと
置換され得ることは理解されるであろう。既に述
べた識別手段に加えて、好適な識別手段例として
は、コンデンサ、RC−回路等がある。

第３図の実施例の抵抗４４と同様に、識別回路
４７は手工具に組み込まれるので、制御データを
伝達するためのただ２個の電極が必要となる。識
別回路４７内のデータは、その最も単純な形とし
て、当該機械に固有な一つの数から成る。そし
て、この数がマイクロプロセツサに受け取られる
と、このマイクロプロセツサはその数に基づい
て、機械及び機械内の電動機の個々の制御データ
の流れを発生し、この制御データの流れは制御回
路４９に伝達され、そして、そこから変換器４の
入力部８，９に伝達される。

上述のように、特定の手動具が使用されるとき
には、それは雌コネクタに接続される。そして、
個々の作業場で使用される全ての工具は変換器に
永続的に接続される可能性がある。しかしなが
ら、工具が夫々の導体の接点を閉成するスタート
ボタンを備えている場合には、電気的接続は工具
が使用されるときのみ実行される。上記接点、例
えば接点５３を操作するスタートボタン５２が第
３図に示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１実施例の概略図、第
２図は第１図の実施例の変形例の概略図、第３図
は第１図の実施例を更に変形した例の概略図、第
４図は本発明に係る他の実施例の概略図である。 １，２，３……三相入力、４……変換器、５，
６，７……三相出力、８，９……制御入力部、１
０−１３……識別手段、１５，１５′……電動機、
１６……ケーブル、１７−２９，３１−３３……
接続ピン、３０……導体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に相異なる動作特性、例えば相異なる供
   給電圧周波数又は相異なる最大トルク等を有する
   少なくとも２個の交流電動機１５，１５′から成
   り、該電動機の各々が個別の電気供給特性をもつ
   出力を静止型変換器から供給されるように構成さ
   れている交流電動機群に供される駆動装置におい
   て、前記電動機１５，１５′が同時には１個のみ
   が同一の可調整変換器４に電気的に接続されるよ
   うになつており、前記電動機１５，１５′に必要
   な特性をもつ特定の電気エネルギを発生するよう
   前記変換器を調整するように、前記電動機１５，
   １５′の各個について個別の識別手段１０−１３，
   ３５，４４，４７が、前記変換器４の制御入力部
   ８，９に接続されるよう配設されていることを特
   徴とする交流電動機用駆動装置。 ２ 前記識別手段が、前記各電動機に対して別個
   であり、該電動機及び前記変換器のいずれか一方
   と組み合わされ、且つ、該電動機１５が該変換器
   ４に電気的に接続されたとき、該変換器の制御入
   力部８，９に電気的に接続可能である少なくとも
   １個の電気素子１０−１３，４４，４７を具備す
   る特許請求の範囲第１項記載の駆動装置。 ３ 前記識別手段が、前記電動機１５，１５′と
   組み合わされる機械的アクチユエータ３８と、該
   電動機１５が前記変換器４に電気的に接続された
   とき、該電動機１５の動作特性に応じて、前記ア
   クチユエータによつて機械的に調整されるように
   構成されている、前記変換器４に設けられた可調
   整電気識別回路３５，４１とを具備する特許請求
   の範囲第１項記載の駆動装置。 ４ 前記識別手段が、前記変換器４の制御入力部
   への制御信号を発生し且つ伝達するために、前記
   変換器の前記制御入力部８，９と組み合わされる
   マイクロプロセツサ４８によつて読み出されるよ
   うに構成されている、前記電動機に設けられる記
   憶回路４７を具備する特許請求の範囲第２項記載
   の駆動装置。 ５ 前記識別手段４７がマイクロプロセツサ４８
   を具備する特許請求の範囲第２項記載の駆動装
   置。 ６ 前記各電動機１５が前記識別手段を組み込ん
   でいる手工具に組み込まれている特許請求の範囲
   第１項記載の駆動装置。 ７ 前記可調整静止型変換器から固有の電気供給
   特性をもつ出力を供給される交流電動機を有する
   手工具と協働して用いられる駆動装置であつて、
   該手工具は、前記変換器４が前記電動機１５又は
   当該手工具に必要な特性をもつ出力を発生するよ
   う該変換器を調整するために、該変換器の制御入
   力手段８，９を該変換器に電気的に接続されてい
   る当該手工具に応じて駆動するための手工具識別
   手段１０−１３，３５，４４，４７を具備する特
   許請求の範囲第１項記載の駆動装置。 ８ 前記識別手段が前記制御入力手段８，９に電
   気的に接続可能な識別回路１０−１３，３５，４
   ４，４７を具備する特許請求の範囲第７項記載の
   駆動装置。 ９ 前記手工具が、前記制御入力手段の電気的特
   性を設定するために、該制御入力手段８，９を機
   械的に駆動する機械的アクチユエータ３８を具備
   する特許請求の範囲第７項記載の駆動装置。 １０ 前記識別手段が記憶回路４７を具備する特
   許請求の範囲第８項記載の駆動装置。