JPH08103996A - 機器及び機械の機能部品の電気回転駆動装置とこれに用いる角度位置検出器の機構及び機能部品の位置決め方法並びにこれ等を用いた印刷機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 印刷機等のシリンダ胴等の機能部品をより小
形の駆動装置でもって高精度で能率よく回転駆動制御で
きるようにする。 【構成】 少なくとも１つの電動モータを備え、そのロ
ータは機能部品と強固に直接連結され、ロータ又は機能
部品の回転運動を検知する単独もしくは複数の角度位置
検出器が設けられ、角度位置信号を検知するため単独又
は複数の角度位置検出器が入力側に連結され、目標値を
検知して現在値と比較する信号処理モジュールが設けら
れ、電動モータの出力側に連結され、信号処理モジュー
ルにより管制される出力増幅器が設けられた電気回転駆
動装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機器および機械（特に
印刷機械）の単独又は複数の回転可能および／または傾
倒可能の機能部品の回転駆動のための電気回転駆動シス
テムに関するものである。より詳しくは、電動モータの
ロータが機能部品と強固に直結されている構造の少なく
とも１基の電動モータが使用されている電気回転駆動装
置と、制御される電気回転駆動装置と連結される角度位
置検出器の機構と、前記機能部品の回転軸の位置決め方
法と、これ等を用いた印刷機械、特にダイレクト駆動装
置を備えるオフセット印刷機に関するものである。ま
た、前記角度位置検出器は、ある機器又は機械において
その壁面に回転可能に支持され、その回転軸を基準とし
て縦方向に、斜方向めに、横方向に、および／または対
角線方向に移動可能な機能部品の回転角度位置を決定す
るためのものであり、回転又は傾倒可能なセンサーロー
タとセンサーロータに対向状に固定した検出器ヘッドを
備えたものである。

【０００２】

【従来の技術】この種類に近い駆動システム、駆動機構
ないしは駆動方法およびこれ等を用いた印刷機械は、Ｄ
Ｅ−ＯＳ４１３８４７９ならびに比較的古いＥＰ特許出
願明細書９３１０６５４５．２により公知である。これ
らの資料の考察は、この明細書の内容の一部に用いられ
る。

【０００３】上記以外の公知技術によれば、印刷機械の
回転装置、ローラー交換装置、印刷機構、圧胴、冷却ロ
ーラー付き乾燥装置、折り畳み装置、横裁断機、放出装
置などの個々の機能ユニットないし機能部品は、互いの
角度位置の相関的整合をはかるため、機械式の軸および
／または歯車により相互に連結されている。かかる機能
部品ないしは機能構成部品を個別化し、機械的連結を廃
止しようとするならば、個々の機能部品は、上記のＤＥ
−ＯＳ４１３８４７９に示されたようなダイレクト駆動
装置としての構造の自己駆動装置を備えなければならな
い。また、個々の印刷機械構成部品の必要な角度位置の
相互の整合性を得るために、駆動装置の適切なシンクロ
ナイゼーションが必要となる。

【発明が解決しようとする課題】

【０００４】本発明は、従前の機械式の軸及び歯車機構
により相互に連結駆動される構成の印刷機械等の各機能
部品の駆動システムに於ける様々な問題、即ち構造が複
雑で大型となり、制御性や制御精度が低くて製品品質の
向上が図られないうえ、運転・保守・管理等に多くの手
数を必要とする等の問題を解決せんとするものであり、
優れた制御性と制御・測定精度と経済性等を有する機器
・機械の機能部品の電気回転駆動装置と、これに用いる
角度位置検出器の機構と、機器・機械の機能部品の支持
位置の位置決め方法と、前記各装置、機構及び方法を用
いた印刷機械を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電気回転駆動装
置は、ロータが機器及び機械等の機能部品と強固に直結
されている少なくとも１基の電動モータを有し、所定の
角度位置（ΦＩ現在値、ΦII現在値）にある単独又は複
数の回転可能および／または傾倒可能の機能部品（Ｄ１
〜Ｄ４）を回転駆動するための電気回転駆動装置におい
て、電動モータのロータ（Ｆ）および／または機能部品
（Ｄ１〜Ｄ４）の角運動量を検知する単独の又は複数の
角度位置検出器（４４、４６）と、現在値としての角度
位置（ΦＩ現在値、ΦII現在値）を検知するために、入
力側に単独又は複数の角度位置検出器（４４、４６）が
連結され、目標値（Φ目標値）を検知して前記現在値と
比較するために構成されている軸周辺装置モジュール
（ＡＰ）とディジタル信号プロセッサ（５１）から成る
信号処理モジュール（５１ＡＰ）と、信号処理モジュー
ル（５１ＡＰ）によって管制され、出力側をモータ制御
のために電動モータへ連結した電流位相レギュレータ
（４８）と出力ブロック（４７）から成る出力増幅器
（４７ ４８）とを発明の基本構成とするものである。

【０００６】また、本発明の角度位置検出器の機構は、
回転可能の又は傾倒可能のセンサーロータ（６３）およ
び所属の定位置に設けられる検出器ヘッド（６６）、と
りわけセンサーロータおよびこれを走査する検出器ヘッ
ドを備えるスリーブ位置検出器をもつ角度位置検出器
（６３ ６６）、すなわち、壁面（Ｈ）に回転可能に装
架され、回転軸（Ｙ）を基準に縦方向、斜め方向、横方
向および／または対角線方向に移動ができるように案内
されていて、回転のために角度位置検出器（６３６６）
を通じて制御される電気回転駆動装置に連結されている
機器又は機械の機能部品、例えば印刷機械のシリンダ
（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ、３、Ｄ４）の角度位置（Φ現在値）
を決定するための角度位置検出器（６３ ６６）の機構
において、角度位置検出器の中で、そのセンサーロータ
（６３）の方は機能部品（Ｄ１、Ｄ２、３、Ｄ４）に堅
固に連結されており、そして、検出器ヘッド（６６）の
方は壁面（Ｈ）に支持され、また、検出器ヘッド（６
６）に作用する追従装置（Ｂ２３）は、センサーロータ
（６３）を連結した機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）の移動運動
を適切に把握するように構成され、配置されていること
を発明の基本構成とするものである。

【０００７】更に、本発明の機能部品の位置決め方法
は、前記本発明の角度位置検出器の機構を用いた機器又
は機械において、傾倒可能および／または回転可能の機
能部品（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）をその回転軸線
（Ｙ）を基準として、横方向、斜め方法および／または
対角線方向に移動自在に位置決めするための方法におい
て、機能部品（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ、３、Ｄ４）の移動調整
の以前に、壁面（Ｈ）に対する検出器ヘッド（６６）の
固定装置（Ｃ）が解除（Ｍ）されること、剛強なセンサ
ーロータ・機能部品仕組体（６３Ｄ１〜Ｄ４）の移動軌
道に検出ヘッド（６６）が追従され、しかるのち再び固
定装置（Ｃ）が固定され（Ｍ）および／または壁面
（Ｈ）の剛強に支持されることを発明の基本構成とする
ものである。

【０００８】本発明に係る印刷機は、圧力付与のために
共同機能をおこない、傾倒、回転、レジスタ移動（平行
移動）がそれぞれ可能であり、および／または互いに接
し合うように装架されていて、そして本発明に係る電気
回転駆動装置を備える複数のシリンダ（Ｄ１〜Ｄ４）等
の機能部品を有するオフセット機等の印刷機において、
シリンダ（Ｄ１〜Ｄ４）は、それら回転位置又は角度位
置（Φ現在値）を直接計測するためにそれぞれ１つの角
度位置検出器（４４ ４６）（６３ ６６）に直接連結
され、その角度位置検出器の出力側の測定値が電気回転
駆動装置に導入されることを発明の基本構成とするもの
である。

【０００９】

【発明の概要】以上に述べたような問題を解決するため
に、冒頭に述べた特徴を持つ電気回転駆動装置におい
て、電動モータのロータの角運動量および／または機械
又は機器の機能部品の角運動量を検知する単独又は複数
の角度位置検出器と、入力側で現在値としての角度位置
信号を検知するために単独又は複数の角度位置検出器に
連結されており、そして目標値の受信とその受信した目
標値を現在値と比較するための機構を備える信号処理モ
ジュールと、そして、出力側において電動モータとその
制御のために連結され、信号処理モジュールにより管制
される出力増幅器とが設けられる。

【００１０】上記の構成において、信号処理モジュール
は、追加設計ができ、パラメータ化が可能の駆動レギュ
レータを形成するが、この駆動レギュレータにより、複
合的な制御アルゴリズムおよび／または複数の制御回路
が実現されうる。本発明により、複数の回転軸のマルチ
制御のコンセプトが創造され、所属の制御管理システム
はモジュラー方式によりプロジェクト化される。本発明
の駆動システムは、印刷機械特にオフセット機における
特殊な用途において非常に効果的である。なぜなら、例
えば、各種のインキの網点を狭い公差範囲で印刷しなけ
ればならないような印刷ユニット間において、角度位置
整合のための高度の品質ないしは精度が達成可能だから
である。

【００１１】本発明の駆動システムの具体的構造のひと
つを示すと、電動モータのロータと、例えば圧胴シリン
ダのような機能部品とが構造的に統合されていたり、お
よび／または一体構成となっている。この構造は、一方
において、回転可能の機能部品の軸ジャーナルにロータ
を組込むことによって実現できる。他方において、本発
明の回転駆動システムに組込まれる電動モータにローラ
ー又はシリンダ状の外回転子又は外ロータを組込むこと
が効果的でありうる。これにより、ロータの形状は機能
部品の適切な回転シンメトリックの形状に等しくなり、
とりわけ構造的にその内部に収容することが実現され
る。

【００１２】機能部品の上記のダイレクト駆動装置と同
様に、機能部品の角度位置、角速度、角加速度などのダ
イレクト計測が本発明の課題となる。すなわち、本発明
のある効果的な実施例によれば、機能部品の角度運動な
いしは回転／傾倒運動を直接計測するために、角度位置
検出器が機能部品に直接に装着される。とくに、それ自
体公知である高解像度で、高速の角度位置検出器とあい
まって、そのような著しく真実に近い直接観測が、制御
距離、すなわち回転又は傾倒せしめられる機能部品の制
御距離に対して可能となる。

【００１３】ある別の代替案としての実施形態によれ
ば、電動モータに、そのロータの角度運動を検知する角
度位置検出器がひとつだけ設けられる。同時に、制御理
論においてそれ自体公知である観測器モジュールが機能
部品の状態値の検知のために設けられ、とりわけ優れた
形態としては、その観測器モジュールが制御理論におい
てそれ自体公知である差信号回路において、角度位置検
出器および／または信号処理モジュールに結合される点
である。差信号回路は、本発明に基づきロータおよび機
能部品のそれぞれの角度運動を検知するための、少なく
とも２つの角度位置検出器と組み合わされて採用され、
両角度位置検出器は電動モータのロータと機能部品とに
それぞれ装着されるようにしてもよい。

【００１４】本発明の目的を追及するため、例えばサイ
ン／コサイン絶対値検出器として、方形信号およびゼロ
インパルス信号を有する増分検出器として、又はゼロイ
ンパルス信号の傍らサイン／コサイン信号を有する増分
検出器としての構造をもつ、高解像度で高速の角度位置
検出器が考慮の対象になる。運転時に機能部品の軸方向
移動を許容するため、つまり、例えば、印刷機械におい
ていわゆるサイドレジスタ移動を許容するために、本発
明の主旨に沿う角度位置検出器としては、とりわけ歯の
ピッチを有するセンサーロータおよび検出器ヘッドを有
するスリーブ位置検出器が適している。センサーロータ
および検出器ヘッドは、空隙を経て互いに半径方向に距
離を有し、そして、互いに軸方向へのずれ移動は、セン
サーロータに対する検出器ヘッドの走査機能を阻害しな
い程度に一定の範囲内に収まっている。スリーブ位置検
出器の使用によって得る利点は、センサーロータが走査
対象の機能部品と構造的に統合され、および／または一
体となって構成されうることであり、その結果、この直
接連結に基づいて、機能部品の角度運動の直接的観測な
いしは検知が保証されることにある。

【００１５】また、本発明の駆動装置では、デジタル位
相電流レギュレータを有するリアクションの速い出力増
幅器が使われるので効果的である。周波数変換装置はこ
の場合、中間電源供給回路又は直接電力供給装置付きの
構造とすることができ、従って、高い中間回路電圧の仕
様とすることができる（それ自体公知の技術）。高い中
間回路電圧ならば、大きな時間的電流変動が可能とな
る。デジタル位相電流制御レギュレータには、本発明の
駆動装置においては高クロック周波数のパルス幅変調、
高速トランジスタスイッチ、電圧前制御の各仕様が採用
され、相電流目標値および／または前制御値は干渉の無
い光ケーブル接続部を通じてプリセットされるのという
優れた構成となる。さらに、モータ制御のための相電流
現在値のフィードバックおよび／または相電圧のフィー
ドバックならびに再構成やパラメータ化のための数値の
プリセット、そして診断のためのステータス情報のフィ
ードバックが、それぞれ優れた効果を発揮する。

【００１６】機能部品の傾倒運動又は回転運動の管制の
ために、また高度のダイナミック性を確保するために、
本発明の駆動装置には、高速の信号処理装置の採用が推
奨される。この高速の信号処理装置は、適切な構成によ
ってデジタル信号プロセッサーおよびそれと連結される
別体の軸・周辺装置モジュールに組み入れられる。この
信号ディジタルプロセッサーは、実現可能の走査時間１
００μ秒前後という、複合的制御アルゴリズムや複数の
制御回路においても再構成可能でパラメータ化が可能の
駆動レギュレータとして入手できるし、また、所要計算
時間５０μ秒の領域のプロセッサーとしても入手でき
る。信号プロセッサーの機能としては、位置検出器の数
値の解析であり、モータ制御であり、回転数制御であ
り、角度位置調節であり、前入力値の精密インターポレ
ーション〔補間〕、その他である。軸・周辺装置モジュ
ールは、デジタル位相電流レギュレータに通じている光
ケーブルで繋がるインターフェイスを備え、また、特
に、サイン／コサイン絶対値位置検出器として、方形信
号およびゼロインパルス信号をもつ増分検出器として、
そしてゼロインパルス信号をもつサイン／コサイン信号
をもつ増分検出器としての仕様である角度位置検出器へ
繋がるインターフェイスを備えた優れて効果的な構造で
ある。

【００１７】本発明に従って採用される信号処理モジュ
ールを組み入れるためのこの構成により、目標値の同期
的プリセットをおこなえば、位置制御技術の原理に従っ
て、機器又は機械、特に印刷機械における所定の回転質
量ないしは個々の機能部品に対応した、角度位置に基づ
く運転が実現されうる。その場合、信号処理モジュール
で急跳、加速度、速度の制限が考慮されつつ、目標値が
算出されうる。とりわけ角度位置速度、角度位置加速度
および角度位置急跳の前制御をおこなうことが可能にな
る。

【００１８】多数の機能部品があって、それらが回転す
るときに相互に摩擦し合うとき、それらの機能部品はス
リップ摩擦を介在させながら結合回転質量となる。印刷
機械のシリンダ胴において、圧力により重なり合って互
いに摩擦し合うジャケット光沢面は、いわゆるシュミッ
ツリングと呼ばれる。スリップ摩擦を介在させながら結
合される回転質量の問題は、本発明の特殊な構造により
解決される。すなわち、本発明の構造によれば、信号処
理モジュールは、多数のそれぞれの機能部品に配属され
るレギュレータ又は複数の制御エレメントをもつ列群を
有し、それらのレギュレータや列群は互いに、追加のウ
エイト付けされたフィードバック機構を介して結合され
る。優れた構造としては、交差結合が実現されているこ
とである。

【００１９】適用例としての“印刷機械”においては、
回転する圧胴には、干渉値としてそれ自体公知である
“チャンネルインパクト" が発生する。これは、ブラン
ケットや圧力プレートの敷設用のシリンダ胴における縦
条痕に起因する。ジャケット面に露出する条痕は、標準
圧力の変化をもたらし、それにより回転モーメントの変
化をもたらす。この" チャンネルインパクト" 現象に
は、本発明の駆動装置の範囲内で、特性線図エレメント
および干渉値発生回路（合算部エレメント）における現
在値を解析することによって対処することができる。

【００２０】さらにまた、冒頭に述べた問題点から、機
能部品の回転運動および／または傾倒運動の可能な限り
ロスの無い、現実に忠実な計測ないしは再生が可能とな
るような観測器構成および観測手法を提案するという課
題が生まれる。特に、共に回転する角度位置検出器とこ
れにより観測される回転質量との間の最大摩擦結合の検
知が肝要である。これを解決するために、本発明による
特徴を備えた角度位置検出器を設け、その角度位置検出
器のセンサーロータを機能部品に直接に剛強に連結する
こと、そして、検出器ヘッドを壁面に取り付け、この検
出器ヘッドが機能部品のずれ運動をも適切に追従できる
ように、検出器ヘッドに作用する追従装置が形成され、
配置されることが提案される。そうすることにより、検
出器ヘッドとセンサーロータとの間における空隙を十分
に設けることができないような、機能部品のずれ運動が
大きい範囲で効果的に調整されることができる。すなわ
ち、本発明によれば、いずれにしても機能部品（回転質
量）／センサーロータのずれ運動量が検出器ヘッドとセ
ンサーロータとの間の空隙の寸法を超える間は、追従装
置が角度位置検出器の検出器ヘッドに作用することによ
って、検出器ヘッドが機能部品（回転質量）／センサー
ロータのずれ運動を追従できるような構造である。

【００２１】この追従装置はいろいろの機能構成要素を
含んでいる。すなわち、本発明の応用領域が“印刷機
械”であるとき、検出器ヘッドを機能部品としてのシリ
ンダ胴のサイドレジスタ移動運動に合わせるための、場
合によってはモータ／機能部品を含んだセンサーロータ
の軸方向移動のリニアガイドとなる。応用領域が“印刷
機械”であるとき、圧胴の接近運動又は対角線レジスタ
移動に設定するための、上記の軸を基準として半径方向
に揺動可能である偏芯ガイドとなる。なお、この圧胴の
接近運動又は対角線レジスタ移動量は、それ自体公知の
通りシリンダ／モータ回転軸の偏芯の揺動により生み出
されうる。その場合、一方の機能部品／センサーロータ
の偏芯ガイド運動と他方の検出器ヘッドの偏芯ガイド運
動を互いに対応し合うように、特に、互いに数値的に合
致させて形成し、検出器ヘッドおよび機能部品／センサ
ーロータの重なり合っての偏芯の旋回軌道の形での追従
を確実にしている。追従の精度は、両偏芯ガイドが共通
の、離脱可能の特に機械式の連結装置により互いに連結
され、および／またはシンクロナイズされることによ
り、さらに向上する。

【００２２】機械の基礎、特に印刷機械の壁面に検出器
ヘッドの定位置での強剛な支えを実現するために、本発
明をさらに展開し、検出器ヘッドを壁に対して相対的に
固定する固定装置が設けられる。この固定装置は、追従
装置と連結され、特にシンクロナイズされることによ
り、検出器ヘッドがアクティブな追従を終了したのち
に、検出器ヘッドを壁面に対して固定する。

【００２３】機能部品／センサーロータの調整移動に応
じた、ステータの軸方向のリニア移動又は偏芯揺動を実
現するために、単独又は複数の別体の運動装置、例え
ば、検出器ヘッドがそこに固定される偏芯ブッシュに入
り込む回転駆動装置、あるいは、センサーロータに対し
て十分な空隙を確保しながらそれぞれ検出器ヘッドを追
従するため、軸方向移動が可能であるように設けられた
検出器ヘッドに作用するリニヤ駆動装置を設けることが
望ましい。これらの追従運動の精度は、一方において検
出器ヘッドに、他方において回転質量仕組体／センサー
ロータ仕組体にそれぞれ所属している前記の回転駆動装
置又はリニヤ駆動装置が、レジスタ移動又は設定運動
（用途が印刷機械のとき）のときに相互に連結および/
またはシンククロナイズされることによって、さらに向
上しうる。

【００２４】冒頭に述べた問題点に関連し、印刷機械に
おいて印刷機械の回転又は傾倒可能の機能部品を高い信
頼性で観測し、得られた状態の数値を制御される駆動装
置に導入しうる方策を創造することが、本発明の課題で
ある。その場合、測定結果の歪みは極力排除されなけれ
ばならないし、また、駆動されるシリンダ胴と測定値検
出器との間の力ないしは回転モーメントの伝達方向にお
ける最大の摩擦連結力による可能な限りロスの無い結合
が、実現されなければならない。

【００２５】これの解決策として、本発明の対象である
範疇の印刷機械において、シリンダ胴群はそれらの角度
値の直接測定のため、出力側で駆動装置に接続されるそ
れぞれ１つの角度位置検出器に直結されることが提案さ
れる。この角度位置検出器は、これにより駆動制御チェ
ーン又はとりわけ周辺レジスタ移動をもたらす駆動制御
回路における機能部品に対する直接観測器を形成する。
この直接観測により、それぞれの機能部品、すなわちシ
リンダローラーないしは印刷機ローラーに対して、間隙
の無い、慣性力の少ない、物理的に強固な測定路ないし
は測定チェーンが形成されうる。この構成は、高い制御
精度と大きな制御ダイナミック性をもたらす結果、その
ようにして形成された高精度のレジスタ制御および圧力
供給により、正確な軌道ガイド、コンスタントな軌道圧
力、定量のインキ供給が確実となる。

【００２６】関連の回転質量（例えば、印刷機における
プレート胴ないしはブランケット胴）は、本発明により
直接に、つまり中間に設けられるばねエレメント、緩衝
エレメントや摩擦エレメントなどに邪魔されずに検知さ
れ、その結果弾力性、追従性や空隙を排除し、印刷機械
において観測されるべき機能部品の運動挙動がオリジナ
ルに忠実に制御システムにおいて再生されることが可能
となる。ここでも、角度位置検出器の検出器ヘッドを定
位置の壁面、例えば印刷機壁に弾力性や空隙を無くして
固定することが効果的である。

【００２７】この発明をさらに展開してゆくと、例え
ば、圧胴に剛強にかつ密着させて設けられたセンサーロ
ータを、加圧／減圧運動ならびに対角線レジスタ移動を
実現するために偏芯させて揺動可能にする必要性が生ま
れる。このため、本発明のさらに優れた１つの構成が提
案されるのであるが、それによると、角度位置検出器に
おいて、センサーロータと検出器ヘッドとが、両者によ
って形成される空隙が十分に変化し、そのときの偏芯揺
動量が検知できるような間隔をもって配置、および／ま
たは調整移動ができるように形成される。

【００２８】このようにして、検出器ヘッドが固定位置
の壁面に位置がずれないように固定されているにもかか
わらず、剛強な回転質量（機能部品）／センサーロータ
仕組体の設定位置は調整される。検出器ヘッドとセンサ
ーロータとの間に通常介在する空隙がそのために利用さ
れる。この本発明の構造は、センサーロータと検出器ヘ
ッドとは軸受などを通じてメカニカルに連結されないよ
うに、検出器輪を形成するセンサーロータが検出器ヘッ
ドの向かい側に設けられる構造のスリーブ位置検出器に
より実現される。

【００２９】

【実施例】本発明の他の特徴, 詳細および長所は、サブ
クレームおよび以下に述べる本発明の特に優れた実施例
により明らかとなる。図１の通り、輪転式オフセット印
刷機は、オフセット機の位置固定壁面（桟枠壁面）Ｈ
（第６図参照）に軸受４０を介して回転可能に装架され
ている４基の機能部品（プレート胴ないしはブランケッ
ト胴）Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４（概念的に図示）より成
る。これらのブランケット胴の回転のために、各ブラン
ケット胴にはそれぞれ１基のロータＦおよびステータＧ
より成るモータＦＧが配属されている。ロータＦの軸ジ
ャーナル４１は、胴Ｄ１〜Ｄ４の軸ジャーナル４２に直
結されている。言い替えると、両方の軸ジャーナル４
１、４２は互いに密着し合い、一体のスチールシャフト
のようにねじりに強い抵抗力のある駆動連結を形成する
ように、構造的に一体化された状態にある。

【００３０】図２に示す如く、電動モータＦ、Ｇの開放
側の前面に突起している軸ジャーナル４３は、サイン／
コサイン絶対値型の角度位置検出器４４を備えている。
反対側の端では、軸ジャーナル４５はシリンダＤ１〜Ｄ
４から突き出ており、やはりそれぞれ同じ形態の角度位
置検出器４６を備えている。電動モータは、構造的には
組込式モータである。これらの電動モータは、永久磁石
をもつ同期電動機構造の三相交流サーボモータとして設
計してもよい。電動モータはそれぞれデジタル位相電流
レギュレータ４８をもつ出力ブロック４７により動かさ
れる。この出力ブロック４７には、中間電圧供給回路４
９から電気エネルギが供給される。デジタル位相電流レ
ギュレータ４８は、干渉の無い光ケーブル５０を介して
軸・周辺装置モジュールＡＰとコミュニケーションをも
つ。さらにまた、この軸・周辺装置モジュールＡＰは、
一方において電動モータＦＧに設けられる角度位置検出
器４４のそれぞれに対し、他方において、反対側の軸端
あるいは胴Ｄ１〜Ｄ４の開放側の前面の軸ジャーナル４
５に装着される角度位置検出器４６のそれぞれに対し、
それぞれ各インターフェイス４４ａ、４６ａを有する。
この軸・周辺装置モジュールＡＰは、１つの共通のデジ
タル信号プロセッサー５１により作動・制御される。こ
のデジタル信号プロセッサー５１は、位置レギュレー
タ、回転数レギュレータ、電動モータおよび角度位置検
出器解析装置の全数に対する駆動レギュレータとして形
成することができる。

【００３１】図３には、ディジタル信号プロセッサー５
１と軸・周辺装置モジュールＡＰのそれぞれの内部構成
が拡大されて示され、専門家において通用している略号
が記載されるので、これに説明を加えることは蛇足であ
ろう。ＳＣＣとは、いわゆるシリアル・コミュニケーシ
ョン・制御素子である。

【００３２】図４では、図１〜図３に示す本発明の回転
駆動装置のプロジェクト化が可能なモジュラー制御・調
節ユニットによるマルチ制御のグローバルなコンセプト
が、図示される。マスターコンピュータΙＰＣ−４８６
の傍らに、素子ＣＰＵ−６８−３が記憶プログラミング
の可能な制御ならびに目標値設定のために設けられる。
これらの素子に、ディジタル信号プロセッサー５１がシ
ステムバスを介して連結される。

【００３３】第５図の構成ブロック図は、すべり摩擦リ
ング（シュミッツリング）を経て連結され、回転位置制
御を受ける２つの機能部品（軸）Ι、ΙΙに対する本発
明の代表的な駆動制御システムを示す。目標値設定機構
（例えば４図の）からは、各軸Ι、ΙΙに、その軸の角
度位置制御のために、角度位置目標値ΦＩ（目標値）、
ΦII（目標値）が予め与えられる。角度位置検出器４６
を介してそれぞれ得ることができた現在値ΦＩ（現在
値）、ΦII（現在値）との比較ののち、それぞれの差の
値が位置レギュレータＫＶΙ、ＫＶΙΙに導入される。
位置レギュレータＫＶＩ、ＫＩＩのそれぞれの出力値か
ら、微分された角度位置現在値すなわち軸Ι、ΙΙのそ
れぞれの現在値角速度ΩＩ（現在値）、ΩII（現在値）
が差算出エレメント５２Ι、５２ΙΙに於いて差引きさ
れる。その結果の各差異値は、回転数レギュレータＫｐ
Ι、ＫｐΙΙに導入され、回転数レギュレータＫｐΙ、
ＫｐΙΙのそれぞれの出力は、合算エレメント５３Ι、
５３ΙΙへ入力される。これらの合算エレメント５３
Ι、５３ΙΙのそれぞれには、干渉値除外回路の形成の
ために、特性線図エレメントｆ（ΦΙ）、ｆ（ΦΙΙ）
の出力が角度位置ΦΙ、ΦΙΙの関数として導入され
る。

【００３４】これに伴って、各特性線図エレメントは、
入力側において対応する角度位置検出器４６Ι、４６Ι
Ιの出力に連結される。さらに、合算エレメント５３
Ι、５３ΙΙには、プロポーショナルフィードバックエ
レメントＫΙ、ΙΙ、ＫΙΙ、Ιの各出力が導入され、
これらは交差して、それぞれ対応する微分エレメント５
４ΙΙ、５４Ιにおいて現在値角速度ΩII（現在値）な
いしはΩＩ（現在値）に入り込む。微分エレメント５４
Ι、５４ΙΙの入力は、それぞれ対応する角度位置検出
器４６Ιないしは４６ΙΙの出力に連結される。この、
プロポーショナルエレメントＫΙ、ΙΙないしはＫΙ
Ι、Ιによる交差連結は、例えば、シュミッツリングを
介して連結されている調節距離／軸Ι、ΙΙに対して連
結を外すように作用する。

【００３５】合算エレメント５３Ι、５３ΙΙのそれぞ
れの出力は、直接、それぞれのプロポーショナルエレメ
ントＫ^-1ＳΙ、Ｋ^-1ＳΙΙに入っていて、これらプロポ
ーショナルエレメントはとりわけ、軸Ι、ΙΙを包含す
る機能部品の回転質量を基準とするファクターである。
このあとに続くのは、電流調節回路５５Ι、５５ΙΙで
あり、これらは入力側の電流Ι（目標値）、電流II（目
標値）を現在値電流Ι（現在値）、電流II（現在値）に
変換する。電流調節回路５５Ι、５５ΙΙは、制御技術
においてそれ自体は公知であるＰＴ₂ エレメントとほぼ
同じく外側に向かって変化する。

【００３６】それぞれの現在値電流Ι（現在値）、電流
II（現在値）は、電流をモータ回転トルクＭモータＩ、
ＭモータＩＩへ変換するための電動モータ定数であるプ
ロポーショナルエレメントＫＴΙ、ＫＴΙΙに導入され
る。軸Ι、ΙΙのそれぞれの回転質量に対応するそれぞ
れのプロポーショナルエレメントＪ^-1Ι、Ｊ^-1ΙΙとの
結合ののち、そして、そのすぐあとに続く、積分エレメ
ント５６Ι、５６ΙΙによる角加速度βΙ、βΙΙの積
分が終ると、回転質量／機能部品がそれらの回転軸Ι、
ΙΙ上を回転する角速度ΩΙ、ΩΙΙが生まれる。別の
積分エレメント５７Ι、５７ΙΙによる積分ののち、そ
れぞれの角度位置検出器４６Ι、４６ΙΙとの連結によ
り、角度位置現在値ΦＩ（現在値）、ΦII（現在値）が
算出されることができ、目標値・現在値比較のため、図
５の構成図の入力における角度位置比較エレメント５８
Ι、５８ΙΙに導入されることができる。

【００３７】輪転式オフセット印刷機（図１）は、プレ
ート胴ないしはブランケット胴の場合、運転時には、各
胴Ｄ１、Ｄ２ないしはＤ３、Ｄ４は、互いにスリップし
ながら摩擦し合うので、干渉モーメントが発生する結果
を生む。このことは、図５において、構成ブロック図な
いしは駆動部構成の出力領域において、一方において、
一対となって合致し、平行に位置しているプロポーショ
ナルエレメントＲΙ（（軸Ιを包含する回転質量の半径
ないしは曲率半径に対応）により、また、他方におい
て、ＲΙΙ（軸ΙΙを包含する回転質量の半径ないしは
曲率半径に対応)により表現されている。両方の回転質
量Ι、ΙΙの各軌道速度ＶＩ、ＶＩＩは、両回転質量の
各角速度ΩΙ、ΩΙΙを入力値として有する両プロポー
ショナルエレメント対ＲΙないしはＲΙΙの最初のない
しは外側の数値に従って算出される。軌道速度ＶＩ、Ｖ
ＩＩは、差計算エレメント７０において互いに引算され
る。スリップＳは、除算エレメント５９により示される
ように、この差および両回転質量の両周回軌道速度Ｖ
Ι、ＶΙΙの１つから計算される。

【００３８】除算エレメント５９に続く特性線図エレメ
ント６０は、シリンダ胴ジャケット面の相互転動時の比
摩擦特性を表わし、関数値として摩擦係数μＲを出す。
この摩擦係数μＲは、シリンダ胴の押し付け圧力に応じ
て通常力ＦＮにより乗算されると、シリンダ胴の接線方
向ないしは周辺方向における干渉摩擦力が生まれる。こ
の干渉摩擦力は、各平行プロポーショナルエレメント対
のそれぞれの第二のないしは内側の曲率半径プロポーシ
ョナルエレメントＲＩないしはＲＩＩにより乗算される
結果、回転モーメント作用を生み出す。この回転モーメ
ント作用は、スリップ摩擦によって、所属の駆動モータ
によって生み出される回転モーメントＭ（モータΙ）な
いしはＭ（モータΙΙ）のそれぞれに対して逆方向に作
用することは、軸Ι、ΙΙのそれぞれに所属する比較エ
レメント６１Ιないしは６１ΙΙにより表現される通り
である。

【００３９】図６〜図８において、プレート胴ないしは
ブランケット胴Ｄ１〜Ｄ４の電動モータのロータＦおよ
び／またはステータＮの、とりわけ偏芯ブッシュＡ、Ｂ
により実現される相関運動が示される。尚、図６のＺは
ロータ内ケース、Ｇはステータ外ケースである。この結
果、胴Ｄ１〜Ｄ４に対して、縦方向（軸方向）Ｕの移動
運動（サイドレジスタの移動）、横方向Ｒの移動運動
（対角線レジスタの移動）、回転方向Ｗの移動運動など
が実現されうる。シリンダ胴位置設定の詳細について
は、冒頭に述べた基礎資料ＤＥ−０Ｓ４１３８４７９な
らびに比較的古いＥＰ特許出願明細書９３１０６５４
５．２を参照されたい。（それらの資料の）第７図〜第
９図に使われた記号が、こちらの図６〜図８に転用され
ている。

【００４０】さらに、シリンダ胴軸Ｅは、軸方向に伸び
ている突出部６２を備えている。突出部６２は、電動モ
ータＧＦから軸芯を同じくして突き出ており、駆動軸の
前面端において強固に固定され、および／または、一体
仕様となっている。突出部６２の周囲面には、スリーブ
位置検出器の極輪又はセンサーロータ６３が剛強に固定
されている。この極輪又はセンサーロータ６３は、その
外縁に半径方向に突起している歯６４を有し、それらの
歯は、周辺方向に一定のピッチにより互いに間隔を保っ
て配列されている。ステータＧを含む偏芯ブッシュＢの
外側に向かっている前面に、回転軸に平行に突起してい
る取付軸６５が固定されていて、この取付軸６５はその
開放端にスリーブ位置検出器の検出器ヘッド６６を載せ
ている。

【００４１】この検出器ヘッド６６は、センサーロータ
６３の回転軸に対して保持される距離６７を置いて、セ
ンサーロータ６３の歯６４に向かって配置される。この
距離６７は、一方において、検出器ヘッド６６とセンサ
ーロータ６３の歯６４との効果を伴う連絡が生まれるこ
とが可能であり、他方において、その連絡の機能性が妨
げられないように、特定の範囲で、検出器ヘッド６６と
センサーロータ６３との間の軸方向ずれ移動が可能とな
るように設計されている。さらに、センサーロータ６３
および／またはその歯６４は、連絡機能を妨げられない
ように十分に幅を広くとって設計されている。また、そ
のためには、歯に対する検出器ヘッド６６の中央配置も
効果的である。

【００４２】本発明は、この図６〜図８に示された実施
例に限定されるものではない。従って、取付軸６５は印
刷機の壁面Ｈに直接固定されるか、および／または、セ
ンサーロータ６３が装着されるジャーナル部が、シリン
ダ胴Ｄ１〜Ｄ４の１つの前面側に直接設けられ、電動モ
ータＦＧは、図１に示されるように例えばシリンダ胴Ｄ
１〜Ｄ４の別の前面側に食い込んでいるような構成も考
えられうる。

【００４３】更に、より具体的には、本発明の電気回転
駆動装置に於いては、下記のような構成とすることがで
きる。ロータ（Ｆ）が機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）と構造的
に統合されていること、および／または一体仕様となっ
ている。電動モータは、回転可能な機能部品（Ｄ１〜Ｄ
４）の軸ジャーナルに取付できるような構造になってい
る。電動モータは、ローラー状又はシリンダ状の外回転
子又は外ロータを備えた形態であり、この回転子又はロ
ータの形状は機能部品の形状に対応しており、特に、機
能部品の中にはまるような構造となっている。電動モー
タに唯一の角度位置検出器（４６）が配属され、この角
度位置検出器（４６）は、機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）に、
その角度位置（Φ現在値）を直接検知するために設けら
れている。電動モータに唯一の角度位置検出器（４４）
が配属され、この角度位置検出器（４４）は、電動モー
タのロータＦにその角度位置（ΦＩ現在値、ΦII現在
値）を直接検知するために設けられること、ただしその
場合、信号処理モジュール（５１ＡＰ）および／または
角度位置検出器４４は、機能部品の状態の観測器モジュ
ールと、特に好ましくは差信号回路において連結されて
いる。電動モータには少なくとも２つの角度位置検出器
（４４、４６）が配属されていて、電動モータのロータ
（Ｆ）と機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）とに、それらの角度位
置（Φ現在値）の直接検知のために配置されているこ
と、ただしその場合、この両角度位置検出器（４４、４
６）の信号出力（４４ａ、４６ａ）は、信号処理モジュ
ール（５１ＡＰ）と、特に好ましくは、差信号回路にお
いて連結されている。角度位置検出器はサイン／コサイ
ン絶対値位置検出器として、方形信号およびゼロインパ
ルス信号をもつ増分検出器として、そしてゼロインパル
ス信号をのほかサイン／コサイン信号をもつ増分検出器
として、あるいは、検出器ヘッド（６６）および角ピッ
チを有するセンサーロータ（６３）を有するスリーブ位
置検出器として構成される。センサーロータ（６３）
は、機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）と構造的に統合されている
こと、および／または一体仕様となっている。検出器ヘ
ッド（６６）およびセンサーロータ（６３）とは、機能
部品（Ｄ１〜Ｄ４）の回転軸又は傾倒軸に対応して軸方
向へ互いにスライド移動可能である。検出器ヘッド（６
６）は、電動モータの停止部分、ステータ（Ｇ）又はそ
のハウジングに固定ないしは支持されている。出力増幅
器（４７ ４８）は、中間電圧供給回路（４９）を備え
る周波数変換装置および／または直接電力供給装置付き
の仕様で構成される。出力増幅器（４７ ４８）のデジ
タル位相電流レギュレータ（４８）が、高ロック周波数
のパルス幅変調、高速トランジスタスイッチ、電圧前制
御に基づいて実現されること、および／または相電流目
標値および／または前制御値を、光ケーブル連結部（５
０）を通じて予設定することによって実現される。信号
処理モジュール（５１ＡＰ）には、デジタル信号プロセ
ッサー（５１）が設けられ、これにより、検出値解析を
おこなうための諸機能、モータ制御、回転数調節、角度
位置調節および／または目標値又はプリセット値の精密
インターポレーション［補間］が実行されることを特徴
とする。信号処理モジュール（５１ＡＰ）は、多数のそ
れぞれの機能部品に配属されるレギュレータ又は複数の
制御エレメントをもつ列群を有し、それらのレギュレー
タや列群は互いに、追加の、ウェイト付けされたフィー
ドバックエレメント（ＫＩ、ＩＩ、ＫＩＩ、Ｉ）を介し
て特に交差して連結される。信号処理モジュール（５１
ＡＰ）は、１つの又は複数のレギュレータおよび／また
は制御エレメントの１つ又は複数の列を有し、それらの
制御エレメントは、入力側において現在値（ΦＩ現在
値）、（ΦII現在値）を検知する合算エレメント（５３
Ｉ、５３ＩＩ）へ向かう特性線図エレメントに接続され
ている。信号処理モジュール（５１ＡＰ）は、１個又は
複数の機能部品（Ｄ１〜Ｄ４；Ｉ、ＩＩ）に配属される
レギュレータ又は複数の制御エレメントを有する列を有
し、それらの制御エレメントは、それぞれ１つの機能部
品（Ｄ１〜Ｄ４；Ｉ、ＩＩ）に付与される目標値の同時
の検知ができるような構造になっている。

【００４４】より具体的には、本発明の角度位置検出器
の機構においては、下記のような構成とすることができ
る。壁面（Ｈ）はブリッジ状および／またはＬ状の突起
部（Ｋ）を有し、そこに検出器ヘッド（６６）がとりつ
けられている。センサーロータ（６３）は壁面に回転可
能に支持されており、その際、その回転軸は偏芯して揺
動するように案内されている。角度位置検出器のセンサ
ーロータ（６３）と検出器ヘッド（６６）とは、これら
によって形成される空隙が、機能部品／センサーロータ
の移動運動の調整のために変化しうるように距離（６
７）をもって配置されること、および／または移動でき
るような構造である。走査ヘッドに対する追従装置（Ｂ
２３）は、壁面（Ｈ）の中又はそれに接して、あるいは
場合によってはその突起部（Ｋ）に設けられ、機能部品
／センサーロータの偏芯ガイド（Ａ２２）に対応する軸
方向のリニヤガイドおよび／または半径方向に揺動する
偏芯ブッシュ（Ｂ）を有する。検出器ヘッドの固定装置
（Ｃ）は一つ又は複数のブロッキング体を有し、且つこ
のブロッキング体は偏心ブッシュ（Ｂ）の外側に移動
（Ｍ）可能状に又は密着状に配設されている。両偏芯ガ
イド（Ａ２２；Ｂ２３）は互いに対向して設けられ、お
よび／または、重なり合う周辺軌道が成立するような構
造になっている。両偏芯ガイド（Ａ２２；Ｂ２３）は、
切離し可能の、とりわけ機械的な連結装置（Ｑ）により
互いに連結および／またはシンクロナイズされている。
壁面（Ｈ）および／またはその突起部（Ｋ）に対して検
出器ヘッド（６６）の拘束のためのおよび／または剛強
な取付のための、追従装置（Ｂ２３）と機能的連結をお
こなう固定装置（Ｃ）を特徴とする。少なくとも検出器
ヘッド（６６）の偏芯ガイド（Ｂ２３）は、適切な偏芯
の玉軸受（２３）によって囲まれて壁面（Ｈ）の中には
まり込んでいること、ならびに、検出器ヘッド（６６）
を位置固定させながら支持している偏芯ブッシュ（Ｂ）
として形成されている。１つ又は複数の偏芯ブッシュ
（Ａ、Ｂ）に食い込んでいる回転駆動装置および／また
は、場合によっては軸方向に移動可能に装架されている
検出器ヘッド（６６）に食い込んでいるリニア駆動装置
を特徴とする。互いに連結され、および／またはシンク
ロナイズされている検出器ヘッド（６６）の偏芯ブッシ
ュ（Ｂ）と機能部品／センサーロータの偏芯ブッシュ
（Ａ）とに配属される回転駆動装置および／または、互
いに連結され、および／またはシンクロナイズされてい
る検出器ヘッド（６６）と機能部品／センサーロータの
仕組体（６３Ｄ１〜Ｄ４）とに所属するリニア駆動装置
を特徴とする。

【００４５】より具体的には、本発明の機能部品の位置
決め方法においては、下記のような構成とすることがで
きる。検出器ヘッド（６６）の追従過程の間、検出器ヘ
ッドの偏芯ブッシュ（Ｂ）と機能部品／センサーロータ
の偏芯ブッシュ（Ａ）とは、相互に連結され、および／
またはシンクロナイズ（Ｑ）されている。両偏芯ブッシ
ュ（Ａ、Ｂ）は、それらの連絡、結合又はシンクロナイ
ズ（Ｑ）の前に互いに対向するように整合せしめられ、
および／または、重なり合う周辺軌道の生成のために整
合せしめられる。

【００４６】より具体的には、本発明の印刷機械におい
ては、下記のような構成とすることができる。角度位置
検出器（４４、４６）（６３、６６）は駆動・制御チェ
ーン又は軸周辺レジスタの移動調整用の駆動・制御回路
として用いられるとき、シリンダ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、
Ｄ４）の回転位置又は角度位置に対する測定エレメント
として形成されている。それぞれの壁面（Ｈ）に、シリ
ンダ（Ｄ１〜Ｄ４）又はその他の機能部品が移動調整可
能に装架され、ガイドされている単独又は複数の印刷機
構（３ａ〜３ｄ）を有する請求項３３又は請求項３４の
印刷機械において、角度位置検出器（６３ ６６）のう
ちで、検出器ヘッド（６６）は印刷機の壁面（Ｈ）に、
そして、センサーロータ（６３）はシリンダ（Ｄ１、Ｄ
２、Ｄ３、Ｄ４）又は機能部品の駆動軸（Ｅ）に直接に
および強固に固定される。１基の電動モータ（ＦＧ）が
機能部品（Ｄ１）の駆動軸（Ｅ）に直接連結される場
合、とりわけ軸ジャーナルに取付けられ、および／また
は機能部品の内部に組込まれている場合の請求項３３、
請求項３４又は請求項３５の印刷機械において、その他
の機能部品（Ｄ２〜Ｄ４）は、減速機又はその他の伝達
機素を通じて直接連結されている。印刷機の圧胴（３０
Ｄ１〜Ｄ４）において、スリーブ位置検出器（６３ ６
６）のセンサーロータ（６３）と構造的に統合されてい
る。回転駆動のために軸方向に頭を出して突出部（６
２）を有する請求項３７の圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）にお
いて、突出部（６２）はセンサーロータ（６３）と一体
構造および／または統合構造となっていること、および
／または、センサーロータ（６３）又はその一部を構成
している。圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）において、突出部
（６２）ないしはセンサーロータ（６３）の外周の上に
又は上方に、特に好ましくは磁性の、又は磁気化された
材料から成る単独又は複数の歯（６４）が設けられる。
圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）において、突出部（６２）はセ
ンサーロータ（６３）の一部を形成するスリーブにより
囲まれており、そのスリーブは場合によってはスリーブ
外周に単独又は複数の歯エレメント（６４）および／ま
たは磁性材料を支持している。圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）
において、突出部（６２）ないしはセンサーロータ（６
３）が、場合によっては切離し可能にとりつけられてい
る支持フランジに設けられ、その支持フランジは圧胴の
前面側に設けられている。

【００４７】

【発明の効果】本発明の電気回転駆動装置では、個々の
機能ユニットないし機能部品の回転角度位置の相関的整
合を電気的に簡単且つ正確・高精度に、しかも高速で行
なうことができると共に、機器又は機構の機能部品の駆
動装置の大幅な小型化を図ることができる。また、本発
明の角度位置検出器の機構及び機能部品の位置決め方法
に於いては、機能部品の回転軸の支持位置を調整移動し
た場合に角度位置検出器の検出器ヘッドも自動的にその
位置が平行的に移動されることになり、回転軸の位置決
めを迅速且つ正確に行なえると共に、回転軸の角度位置
の検出を常により正確に行なうことができる。更に、本
発明の電気回転駆動装置や角度位置検出器の機構を利用
した印刷機にあっては、複数のシリンダ胴の回転角制御
やその支持位置制御が極めて能率よくしかも高精度で行
なえ、これにより、従前の印刷機よりもより精密な高品
質印刷を行なうことができる。本発明は上述の通り優れ
た実用的効用を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電気回転駆動装置の一実施例を示すも
のであり、ダイレクト駆動型電気回転駆動装置の構成概
要図である。

【図２】シリンダ胴に連結したダイレクト駆動型電気回
転駆動装置の縦断面図である。

【図３】本発明に係るダイレクト駆動型電気回転駆動装
置の信号処理モジュールの一部を示すブロック構成図で
ある。

【図４】複数の機能部品の回転軸の制御および調節のた
めの本発明による電気回転駆動装置の制御システム構成
図である。

【図５】本発明の電気回転駆動装置による機能部品回転
軸の回転制御時の動態挙動の一例を示すブロック図であ
る。

【図６】本発明の電気回転駆動装置による圧胴の駆動機
構及び角度位置検出器の取付機構の一例を示す縦断面図
である。

【図７】図６のVII −VII 視断面図である。

【図８】図７のVIII−VIII視断面図である。

【符号の説明】 ２１、２２、２３：玉軸受 ５１ ：ディジタル信号プロセ Ａ２２ ：機能部品・センサーロ ッサ ータの偏心ガイド ５１ＡＰ ：信号処理モジュール Ｂ２３ ：検出器ヘッドの偏心ガ ５２ ：差算出エレメント イド（追従装置） ５３ ：合算エレメント（干渉 ３０Ｄ₁ 〜Ｄ₄ ：圧胴 値除外回路） ４０ ：軸受 ５４ ：微分エレメント ４１、４２、４３、４５：軸ジャー ５５ ：電流調整エレメント ナル ５６、５７：積分エレメント ４４、４６：角度位置検出器 ５８ ：角度位置比較エレメン ４４ａ、４６ａ：出力信号インター ト フェイス ６０ ：特性線図エレメント ４７ ：出力ブロック ６１ ：比較エレメント ４８ ：ディジタル位相レギュ ６２ ：突出部 レータ ６３ ：センサロータ ４７ ４８：出力増幅器 ６４ ：歯 ４９ ：中間電圧供給回路 ６５ ：取付軸 ５０ ：光ケーブル ６６ ：検出器ヘッド ６３ ６６：角度位置検出器 Ｕ ：縦方向移動（軸方向移 ６７ ：距離 動） ７０ ：差計算エレメント Ｗ ：回転方向移動 ６３Ｄ₁ 〜Ｄ₄ ：機能部品とセンサ Ｙ ：回転軸線 ーロータの組立体 Ｚ ：ロータ内ケース Ａ ：機能部品／センサーロ Ｉ ：機能部品等のＮ０１軸 ータの偏心ブッシュ ＩＩ ：機能部品等のＮ０２軸 Ｂ ：検出器ヘッドの偏心ブ Φ ：角度位置 ッシュ ＡＰ ：軸・周辺装置モジュー Ｃ ：固定装置 ル Ｄ１〜Ｄ４：機能部品（シリンダー ＫＶ ：位置レギュレータ 胴） Ω ：角速度 Ｅ ：駆動軸 ＫＰ ：回転数レギュレータ Ｆ ：ロータ ｆ（Φ） ：特性線図エレメント Ｇ ：ステータ Ｋ^-1Ｓ ：プロポーショナルエレ ＦＧ ：モータ メント Ｈ ：壁面 Ｊ^-1 ：プロポーショナルエレ Ｉ ：電流 メント Ｋ ：突起部材 β ：角加速度 ＫＩ、ＩＩ、ＫＩＩ、Ｉ：フイード ＫＴ ：プロポーショナルエレ バックエレメント メント Ｌ ：間隙 ＲＩ、ＲＩＩ：プロポーショナルエ Ｍ ：解除 レメント Ｎ ：ステータ外ケース ＶＩ、ＶＩＩ：軌道速度 Ｑ ：連結装置 ＦＮ ：力 Ｒ ：横方向移動 Ｍモータ ：回転モーメント

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインリッヒ メルツ ドイツ連邦共和国、ディーイー−90537 フォイヒト、ブリュックカナルストラッセ 31番地 (72)発明者 ハラルド マイス ドイツ連邦共和国、ディーイー−90559 ブルグタン、プファイファーヒューターヴ ュッグ 24番地 (72)発明者 ヴァーナー アグネ ドイツ連邦共和国、ディーイー−90552 レッテンバッハ、ヒンメルガーテン 21番 地

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータが機器及び機械等機能部品と強固
   に直結されている少なくとも１基の電動モータを有し、
   所定の角度位置（ΦＩ現在値、ΦII現在値）にある単独
   又は複数の回転可能および／または傾倒可能の機能部品
   （Ｄ１〜Ｄ４）を回転駆動するための電気回転駆動装置
   において、電動モータのロータ（Ｆ）および／または機
   能部品（Ｄ１〜Ｄ４）の角運動量を検知する単独又は複
   数の角度位置検出器（４４、４６）と、現在値としての
   角度位置（ΦＩ現在値、ΦII現在値）を検知するため
   に、入力側に単独又は複数の角度位置検出器（４４、４
   ６）が連結され、目標値（Φ目標値）を検知して前記現
   在値と比較するために構成されている軸周辺装置モジュ
   ール（ＡＰ）とデイジタル信号プロセッサ（５１）から
   成る信号処理モジュール（５１ＡＰ）と、信号処理モジ
   ュール（５１ＡＰ）によって管制され、出力側をモータ
   制御のために電動モータへ連結した電流位相レギュレー
   タ（４８）と出力ブロック（４７）から成る出力増幅器
   （４７ ４８）を備えたことを特徴とする機器及び機械
   等の機能部品の電気回転駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１の電気回転駆動装置において、
   ロータ（Ｆ）が機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）と構造的に統合
   されていること、および／または一体仕様となっている
   ことを特徴とする機器及び機械等の機能部品の電気回転
   駆動装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２の電気回転駆動装
   置において、電動モータは、回転可能な機能部品（Ｄ１
   〜Ｄ４）の軸ジャーナルに取付けできるような構造にな
   っていることを特徴とする機器及び機械等の機能部品の
   電気回転駆動装置。
4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２の電気回転駆動装
   置において、電気モータはローラー状又はシリンダ状の
   外回転子又は外ロータを備えた形態であり、この回転子
   又はロータの形状は機能部品の形状に対応しており、特
   に、機能部品の中にはまるような構造となっていること
   を特徴とする機器及び機械等の機能部品の電気回転駆動
   装置。
5. 【請求項５】 上記の請求項１乃至請求項４の何れかの
   電気回転駆動装置において、電動モータに唯一の角度位
   置検出器（４６）が配属され、この角度位置検出器（４
   ６）は、機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）にその角度位置（Φ現
   在値）を直接検知するために設けられることを特徴とす
   る機器及び機械等の機能部品の電気回転駆動装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項４のうちの１つの電
   気回転駆動装置において、電動モータに唯一の角度位置
   検出器（４４）が配属され、この角度位置検出器（４
   ４）は、電動モータのロータ（Ｆ）にその角度位置（Φ
   Ｉ現在値、ΦII現在値）を直接検知するために設けられ
   ること、ただしその場合、信号処理モジュール（５１Ａ
   Ｐ）および／または角度位置検出器（４４）は、機能部
   品の状態の観測器モジュールと、特に好ましくは差信号
   回路において連結されていることを特徴とする機器及び
   機械等の機能部品の電気回転駆動装置。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項４までのうちの１つ
   の電気回転駆動装置において、電動モータには少なくと
   も２つの角度位置検出器（４４、４６）が配属されてい
   て、電動モータのロータ（Ｆ）と機能部品（Ｄ１〜Ｄ
   ４）とに、それらの角度位置（Φ現在値）の直接検知の
   ために配置されていること、ただしその場合、この両角
   度位置検出器（４４、４６）の信号出力（４４ａ、４６
   ａ）は、信号処理モジュール（５１ＡＰ）と、特に好ま
   しくは差信号回路において連結されていることを特徴と
   する機器及び機械等の機能部品の電気回転駆動装置。
8. 【請求項８】 上記の請求項１乃至請求項７の何れかの
   電気回転駆動装置において、角度位置検出器はサイン／
   コサイン絶対値位置検出器として、方形信号およびゼロ
   インパルス信号をもつ増分検出器として、そしてゼロイ
   ンパルス信号をのほかサイン／コサイン信号をもつ増分
   検出器として、あるいは、検出器ヘッド（６６）および
   角ピッチを有するセンサーロータ（６３）を有するスリ
   ーブ位置検出器として構成されることを特徴とする機器
   及び機械等の機能部品の電気回転駆動装置。
9. 【請求項９】 請求項８の電気回転駆動装置において、
   センサーロータ（６３）は、機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）と
   構造的に統合されていること、および／または一体仕様
   となっていることを特徴とする機器及び機械等の機能部
   品の電気回転駆動装置。
10. 【請求項１０】 請求項８又は請求項９の電気回転駆動
    装置において、検出器ヘッド（６６）およびセンサーロ
    ータ（６３）とは、機能部品（Ｄ１〜Ｄ４）の回転軸又
    は傾倒軸に対応して軸方向へ互いにスライド移動可能で
    あることを特徴とする機器及び機械等の機能部品の電気
    回転駆動装置。
11. 【請求項１１】 請求項８、請求項９又は請求項１０の
    電気回転駆動装置において、検出器ヘッド（６６）は、
    電動モータの停止部分、ステータ（Ｇ）又はそのハウジ
    ングに固定ないしは支持されていることを特徴とする機
    器及び機械等の機能部品の電気回転駆動装置。
12. 【請求項１２】 請求項１乃至請求項１１の何れかの電
    気回転駆動装置において、出力増幅器（４７ ４８）
    は、中間電圧供給回路（４９）を備える周波数変換装置
    および／または直接電力供給装置付きの仕様で構成され
    ることを特徴とする機器及び機械等の機能部品の電気回
    転駆動装置。
13. 【請求項１３】 請求項１乃至請求項１２の何れかの電
    気回転駆動装置において、出力増幅器（４７ ４８）の
    デジタル位相電流レギューレータ（４８）が、高クロッ
    ク周波数のパルス幅変調、高速トランジスタスイッチ、
    電圧前制御に基づいて実現されること、および／または
    相電流目標値および／または前制御値を、光ケーブル連
    結部（５０）を通じて予め設定することによって実現さ
    れることを特徴とする機器及び機械等の機能部品の電気
    回転駆動装置。
14. 【請求項１４】 上記の請求項１乃至請求項１３の何れ
    かの電気回転駆動装置において、信号処理モジュール
    （５１ＡＰ）には、デジタル信号プロセッサー（５１）
    が設けられ、これにより、検出値解析をおこなうための
    諸機能、モータ制御、回転数調節、角度位置調節および
    ／または目標値又はプリセット値の精密インターポレー
    ション〔補間〕が実行されることを特徴とする機器及び
    機械等の機能部品の電気回転駆動装置。
15. 【請求項１５】 請求項１乃至請求項１５の電気回転駆
    動装置において、信号処理モジュール（５１ＡＰ）は、
    多数のそれぞれの機能部品に配属されるレギュレータ又
    は複数の制御エレメントをもつ列群を有し、それらのレ
    ギュレータや列群は互いに、追加の、ウエイト付けされ
    たフィードバックエレメント（ＫΙ、ΙΙ、ＫΙΙ、
    Ι）を介して、特に交差して連結されることを特徴とす
    る機器及び機械等の機能部品の電気回転駆動装置。
16. 【請求項１６】 請求項１乃至請求項１５の何れかの電
    気回転駆動装置において、信号処理モジュール（５１Ａ
    Ｐ）は、１つ又は複数のレギュレータおよび／または制
    御エレメントの１つ又は複数の列を有し、それらの制御
    エレメントは、入力側において現在値（ΦＩ現在値、Φ
    II現在値）を検知する合算エレメント（５３Ｉ、５３Ｉ
    Ｉ）へ向かう特性線図エレメントに接続されていること
    を特徴とする機器及び機械等の機能部品の電気回転駆動
    装置。
17. 【請求項１７】 請求項１乃至請求項１６の何れかの電
    気回転駆動装置において、信号処理モジュール（５１Ａ
    Ｐ）は、１個又は複数の機能部品（Ｄ１〜Ｄ４; Ι、Ι
    Ι）に配属されるレギュレータ又は複数の制御エレメン
    トを有する列を有し、それらの制御エレメントは、それ
    ぞれ１つの機能部品（Ｄ１〜Ｄ４；Ι、ΙΙ）に付与さ
    れる目標値の同時の検知ができるような構造になってい
    ることを特徴とする機器及び機械等の機能部品の電気回
    転駆動装置。
18. 【請求項１８】 回転可能の又は傾倒可能のセンサーロ
    ータ（６３）および所属の定位置に設けられる検出器ヘ
    ッド（６６）、とりわけ、センサーロータおよびこれを
    走査する検出器ヘッドを備えるスリーブ位置検出器をも
    つ角度位置検出器（６３ ６６）、すなわち、壁面
    （Ｈ）に回転可能に装架され、回転軸（Ｙ）を基準に縦
    方向、斜め方向、横方向および／または対角線方向に移
    動ができるように案内されていて、回転のために角度位
    置検出器（６３ ６６）を通じて制御される電気回転駆
    動装置に連結されている機器又は機械の機能部品、例え
    ば印刷機械のシリンダ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ、３、Ｄ４）の
    角度位置（Φ現在値）を決定するための角度位置検出器
    （６３ ６６）の機構において、角度位置検出器の中
    で、そのセンサーロータ（６３）の方は機能部品（Ｄ
    １、Ｄ２、Ｄ、３、Ｄ４）に堅固に連結されており、そ
    して、検出器ヘッド（６６）の方は壁面（Ｈ）に支持さ
    れ、また、検出器ヘッド（６６）に作用する追従装置
    （Ｂ２３）は、センサーロータ（６３）を連結した機能
    部品（Ｄ１〜Ｄ４）の移動運動を適切に把握するように
    構成され、配置されていることを特徴とする角度位置検
    出器の機構。
19. 【請求項１９】 請求項１８の角度位置検出器の機構に
    おいて、壁面（Ｈ）はブリッジ状および／またはＬ状の
    突起部（Ｋ）を有し、そこに検出器ヘッド（６６）がと
    りつけられていることを特徴とする角度位置検出器の機
    構。
20. 【請求項２０】 請求項１８又は請求項１９の角度位置
    検出器の機構において、センサーロータ（６３）は壁面
    に回転可能に支持されており、その際、その回転軸は偏
    芯して揺動するように案内されていることを特徴とする
    角度位置検出器の機構。
21. 【請求項２１】 請求項１８、請求項１９又は請求項２
    ０の角度位置検出器の機構において、角度位置検出器の
    センサーロータ（６３）と検出器ヘッド（６６）とは、
    これらによって形成される空隙が、機能部品／センサー
    ロータの移動運動の調整のために変化しうるように距離
    （６７）をもって配置されること、および／または移動
    できるような構造であることを特徴とする角度位置検出
    器の機構。
22. 【請求項２２】 請求項１８、請求項２０又は請求項２
    １の角度位置検出器の機構において、走査ヘッドに対す
    る追従装置（Ｂ２３）は、壁面（Ｈ）の中又はそれに接
    して、あるいは場合によってはその突起部（Ｋ）に設け
    られ、機能部品／センサーロータの偏芯ガイド（Ａ２
    ２）に対応する軸方向のリニヤガイドおよび／または半
    径方向に揺動する偏芯ブッシュ（Ｂ）を有することを特
    徴とする角度位置検出器の機構。
23. 【請求項２３】 請求項２２の角度位置検出器の機構に
    おいて、両偏芯ガイド（Ａ２２；Ｂ２３）は互いに対向
    して設けられ、および／または、重なり合う周辺軌道が
    成立するような構造になっていることを特徴とする角度
    位置検出器の機構。
24. 【請求項２４】 請求項２２又は請求項２３の角度位置
    検出器の機構において、両偏芯ガイド（Ａ２２；Ｂ２
    ３）は、切離し可能の、とりわけ機械的な連結装置
    （Ｑ）により互いに連結および／またはシンクロナイズ
    されていることを特徴とする角度位置検出器の機構。
25. 【請求項２５】 請求項２２、請求項２３又は請求項２
    ４の角度位置検出器の機構において、壁面（Ｈ）および
    ／またはその突起部（Ｋ）に対して検出器ヘッド（６
    ６）の拘束のためのおよび／または剛強な取付のため
    の、追従装置（Ｂ２３）と機能的連結をおこなう固定装
    置（Ｃ）を設けたことを特徴とする角度位置検出器の機
    構。
26. 【請求項２６】 請求項２２、請求項２３、請求項２５
    の角度位置検出器の機構において、少なくとも検出器ヘ
    ッド（６６）の偏芯ガイド（Ｂ２３）は、適切な偏芯の
    玉軸受（２３）によって囲まれて壁面（Ｈ）の中にはま
    り込んでいること、ならびに、検出器ヘッド（６６）を
    位置固定させながら支持している偏芯ブッシュ（Ｂ）と
    して形成されていることを特徴とする角度位置検出器の
    機構。
27. 【請求項２７】 請求項２５又は請求項２６の角度位置
    検出器の機構において、検出器ヘッドの固定装置（Ｃ）
    は一つ又は複数のブロッキング体を有し、且つこのブロ
    ッキング体は偏心ブッシュ（Ｂ）の外側に移動（Ｍ）可
    能状に又は密着状に配設されていることを特徴とする角
    度位置検出器の機構。
28. 【請求項２８】 請求項２６又は請求項２７の角度位置
    検出器の機構において、１つ又は複数の偏芯ブッシュ
    （Ａ、Ｂ）に食い込んでいる回転駆動装置および／また
    は、場合によっては軸方向に移動可能に装架されている
    検出器ヘッド（６６）に食い込んでいるリニア駆動装置
    を特徴とする角度位置検出器の機構。
29. 【請求項２９】 請求項２８の角度位置検出器の機構に
    おいて、互いに連結され、および／またはシンクロナイ
    ズされている検出器ヘッド（６６）の偏芯ブッシュ
    （Ｂ）と機能部品／センサーロータの偏芯ブッシュ
    （Ａ）とに配属される回転駆動装置および／または、互
    いに連結され、および／またはシンクロナイズされてい
    る検出器ヘッド（６６）と機能部品／センサーロータの
    仕組体（６３Ｄ１〜Ｄ４）とに所属するリニア駆動装置
    を特徴とする角度位置検出器の機構。
30. 【請求項３０】 請求項１８〜請求項２９のうちの１つ
    の機構（ただし少なくとも請求項２５による機構は用い
    る）を用いた機器又は機械において、傾倒可能および／
    または回転可能の機能部品（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４）
    をその回転軸線（Ｙ）を基準として、横方向、斜め方向
    および／または対角線方向に移動自在に位置決めするた
    めの方法において、機能部品（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ、３、Ｄ
    ４）の移動調整の以前に、壁面（Ｈ）に対する検出器ヘ
    ッド（６６）の固定装置（Ｃ）が解除（Ｍ）されるこ
    と、剛強なセンサーロータ・機能部品仕組体（６３Ｄ１
    〜Ｄ４）の移動軌道に検出器ヘッド（６６）が追従さ
    れ、しかるのち再び固定装置（Ｃ）が固定され（Ｍ）お
    よび／または壁面（Ｈ）の剛強に支持されることを特徴
    とする機能部品の位置決め方法。
31. 【請求項３１】 請求項２４の角度位置検出器の機構を
    用いたときの、請求項３０の方法において、検出器ヘッ
    ド（６６）の追従過程の間、検出器ヘッドの偏芯ブッシ
    ュ（Ｂ）と機能部品／センサーロータの偏芯ブッシュ
    （Ａ）とは、相互に連絡され、連結されおよび／または
    シンクロナイズ（Ｑ）されていることを特徴とする機能
    部品の位置決め方法。
32. 【請求項３２】 請求項３１の方法において、両偏芯ブ
    ッシュ（Ａ、Ｂ）は、それらの連絡、結合又はシンクロ
    ナイズ（Ｑ）の前に互いに対向するように整合せしめら
    れ、および／または、重なり合う周辺軌道の生成のため
    に整合せしめられることを特徴とする機能部品の位置決
    め方法。
33. 【請求項３３】 圧力付与のために共同機能をおこな
    い、傾倒、回転、レジスタ移動（平行移動）がそれぞれ
    可能であり、および／または互いに接し合うように装架
    されていて、そしてとりわけ請求項１〜請求項１７の何
    れかの電気回転駆動装置を備える複数のシリンダ（Ｄ１
    〜Ｄ４）等の機能部品を有するオフセット機等の印刷機
    において、シリンダ（Ｄ１〜Ｄ４）は、それら回転位置
    又は角度位置（Φ現在値）を直接計測するためにそれぞ
    れ１つの角度位置検出器（４４、４６）（６３ ６６）
    に直接連結され、その角度位置検出器の出力側の測定値
    が電気回転駆動装置に導入されることを特徴とする印刷
    機械。
34. 【請求項３４】 請求項３３の印刷機械において、角度
    位置検出器（４４、４６）（６３、６６）は駆動・制御
    チェーン又は軸周辺レジスタの移動調整用の駆動・制御
    回路として用いられるとき、シリンダ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ
    ３、Ｄ４）の回転位置又は角度位置に対する測定エレメ
    ントとして形成されていることを特徴とする印刷機械。
35. 【請求項３５】 それぞれの壁面（Ｈ）に、シリンダ
    （Ｄ１〜Ｄ４）又はその他の機能部品が移動調整可能に
    装架され、ガイドされている単独又は複数の印刷機構
    （３ａ〜３ｄ）を有する請求項３３又は請求項３４の印
    刷機械において、角度位置検出器（６３ ６６）のうち
    で、検出器ヘッド（６６）は印刷機の壁面（Ｈ）に、そ
    して、センサーロータ（６３）はシリンダ（Ｄ１、Ｄ
    ２、Ｄ３、Ｄ４）又は機能部品の駆動軸（Ｅ）に直接に
    および強固に固定されることを特徴とする印刷機械。
36. 【請求項３６】 １基の電動モータ（ＦＧ）が機能部品
    （Ｄ１）の駆動軸（Ｅ）に直接連結される場合、とりわ
    け軸ジャーナルに取付けられ、および／または機能部品
    の内部に組込まれている場合の請求項３３、請求項３４
    又は請求項３５の印刷機械において、その他の機能部品
    （Ｄ２〜Ｄ４）は、減速機又はその他の伝達機素を通じ
    て直接連結されていることを特徴とする印刷機械。
37. 【請求項３７】 請求項３３〜請求項３６のうちの１つ
    の印刷機械の圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）において、スリー
    ブ位置検出器（６３ ６６）のセンサーロータ（６３）
    と構造的に統合されていることを特徴とする圧胴を用い
    た印刷機械。
38. 【請求項３８】 回転駆動のために軸方向に頭を出した
    突出部（６２）を有する請求項３７の圧胴（３０Ｄ１〜
    Ｄ４）において、突出部（６２）はセンサーロータ（６
    ３）と一体構造および／または統合構造となっているこ
    と、および／または、センサーロータ（６３）又はその
    一部を構成していることを特徴とする圧胴を用いた印刷
    機械。
39. 【請求項３９】 請求項３８の圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）
    において、突起部（６２）ないしはセンサーロータ（６
    ３）の外周の上に又は上方に、特に好ましくは磁性の、
    又は磁気化された材料から成る単独又は複数の歯（６
    ４）が設けられることを特徴とする圧胴。
40. 【請求項４０】 請求項３７〜請求項３９のうちの１つ
    の圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）において、突起部（６２）は
    センサーロータ（６３）の一部を形成するスリーブによ
    り囲まれており、そのスリーブは場合によってはスリー
    ブ外周に単独又は複数の歯エレメント（６４）および／
    または磁性材料を支持していることを特徴とする圧胴を
    用いた印刷機械。
41. 【請求項４１】 請求項３７〜請求項４０のうちの１つ
    の圧胴（３０Ｄ１〜Ｄ４）において、突起部（６２）な
    いしはセンサーロータ（６３）が、場合によっては切離
    し可能にとりつけられている支持フランジに設けられ、
    その支持フランジは圧胴の前面側に設けられていること
    を特徴とする圧胴を用いた印刷機械。