CN101201256B - 编码器和具有应变消除装置的编码器盖 - Google Patents

编码器和具有应变消除装置的编码器盖 Download PDF

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Abstract

一种编码器包括：基座部件和盖，该盖可安装在基座部件上。该盖包括具有开口的表面以及应变消除装置，该应变消除装置与开口相关连。该应变消除装置包括：至少一个延伸部件，该延伸部件从该表面向外伸出；以及至少一个杆部件，该杆部件从该至少一个延伸部件伸出。该应变消除装置与该盖集成在一起。

Description

编码器和具有应变消除装置的编码器盖
技术领域
本发明涉及一种编码器以及一种具有应变消除装置的编码器盖。
背景技术
编码器在工业上用于运动和位置检测应用，例如马达控制装置、流体流控制装置以及运动检测和控制装置。在消费领域的应用包括诸如计算机打印机、磁盘驱动器、读卡机和自动售票机等装置。
也称为角度位置编码器的旋转编码器用于测量轴在一圈或多圈上的旋转运动。通过与齿条或蜗轮轴结合，旋转编码器也可以用于测量直线运动。
旋转编码器从电连接电缆接收工作电压。引出测量信号，并发送给电子处理装置。为了便于将不同类型的连接电缆连接至旋转编码器，在编码器处设置有连接器。常常设置应变消除装置来消除电缆与编码器之间(例如电缆与编码器的连接器之间)的应变。
现有的应变消除装置存在于两种普通结构中，这两种结构所包括的应变消除装置均为与编码器相独立的部件。在第一种结构中，在所提供的编码器中，连接电缆已经安装在编码器上并且消除了应变。在第二种结构中，没有电缆安装在编码器上，在连接电缆安装在编码器上之后再安装该应变消除装置。
因此需要这样一种编码器，它包括应变消除装置，该应变消除装置与编码器的盖集成在一起。这样的装置允许由用户来安装该盖/应变消除装置，且不再一定需要附加步骤来消除该连接电缆的应变。
发明内容
根据本发明的示例实施例，一种编码器包括：基座部件；以及盖，该盖可安装在基座部件上，该盖包括具有开口的表面以及与该开口相关联的应变消除装置，该应变消除装置与该盖集成在一起，该应变消除装置包括：至少一个延伸部件，该延伸部件从该表面向外伸出；以及至少一个杆部件，该杆部件从该至少一个延伸部件伸出。
该杆部件可基本上垂直于该延伸部件。
该应变消除装置可包括：两个延伸部件，每一延伸部件在该开口的相应一侧从该表面向外伸出；以及单个杆部件，该杆部件在这两个延伸部件之间延伸。
这两个延伸部件可基本上彼此平行，且该杆部件可基本上垂直于这两个延伸部件。
该杆部件可比该延伸部件长。
该延伸部件可包括至少一个槽，该至少一个槽适合于接纳电缆扎带。
该应变消除装置可限定该开口的一部分。
该表面可包括局部的切出部，该开口在该切出部内。
该延伸部件可从该切出部的边缘伸出，并且限定该开口的一部分。
该切出部可具有矩形盒形状，并且底表面限定该开口的一部分。
该盖可由聚合材料形成。
该盖可通过注射模制而成。
该盖可包括至少两个卡扣，该至少两个卡扣构造成将该盖安装在该基座部件上。
该编码器可包括基板，该基座部件可安装在该基板上。
该基座部件可包括连接器，该连接器可连接至电缆的匹配部件上，且该电缆可在该杆部件与(a)盖和(b)基座部件中的至少一个之间通过该应变消除装置。
该盖可包括局部的切出部，该开口可在该切出部内，该连接器可伸入到该切出部内，且该应变消除装置可邻近该切出部。
该应变消除装置可适合于容纳(a)带状电缆、(b)圆形电缆和(c)多导体电缆的各个导体中的至少一种。
该盖可有圆形轮廓，该杆部件可布置成与该表面基本上相切，且该延伸部件可从该表面基本上沿径向向外伸出。
按照本发明的一个示例实施例，一种用于编码器的盖包括：具有开口的表面；以及集成的应变消除装置，该应变消除装置与该开口相关联，该应变消除装置包括：至少一个延伸部件，该至少一个延伸部件从该表面向外伸出；以及至少一个杆部件，该至少一个杆部件从该至少一个延伸部件伸出。
按照本发明的一个示例实施例，一种编码器系统包括：编码器，该编码器包括：基座部件，该基座部件包括连接器；以及盖，该盖可安装在该基座部件上，该盖包括具有开口的表面以及应变消除装置，该应变消除装置与该开口相关联，并与该盖集成在一起，该应变消除装置包括：至少一个延伸部件，该至少一个延伸部件从该表面向外伸出；以及至少一个杆部件，该至少一个杆部件从该至少一个延伸部件伸出，该基座部件的连接器通过该开口而暴露出来；以及电缆，该电缆与编码器的连接器电连接，并布置在该应变消除装置与(a)基座部件和(b)盖中的至少一个之间。
下面将参考附图更详细地介绍本发明的示例实施例。
附图说明
图1是编码器的分解透视图，其中有拆卸下来的盖。
图2是图1所示编码器的透视图。
图3是图1和2中所示的编码器的俯视图。
图4是图1至3中所示的编码器的正视图。
图5是图1至4中所示的编码器的侧视图。
图6是盖的透视图，其中有集成的应变消除装置。
图7是旋转编码器的透视图。
图8是安装在基板上的编码器的透视图。
具体实施方式
在这几个附图中，相同参考标号表示相同部件。
图1是编码器10(例如旋转编码器或模块化旋转编码器)的分解透视图，其中盖12被从基座部件14上拆卸下来。电路板16安装在基座部件14上，并包括连接器19。电缆20(例如带状电缆)具有匹配部件21，该匹配部件21连接至连接器19。基座部件14可以包括以下部件：轴(用于连接至第一部件，该第一部件相对于第二部件的位置例如角度位置将由该编码器测量)；编码器盘；以及法兰(例如见图8)，用于将基座部件14安装至该第二部件。该第一部件例如可以是马达轴，该第二部件例如可以是静止的马达壳体。该轴可以由一基座部件(例如基座部件14)来支承，且该编码器盘可以固定在该轴上。也可选择，该轴可以通过齿轮单元来驱动一个或多个编码器盘。该编码器10可以用于相对和/或绝对测量，该测量例如可以通过光电、磁、电容或电导来进行。当该编码器10根据光电原理来工作时，该编码器10包括光源，该光源发射光束，该编码器盘将该光束调制为位置的函数。调制光到达检测器，该检测器可以布置在一电路板(例如电路板16)上。编码器10的工作和结构例如可以如在美国专利No.5923032、美国专利No.6257907、美国专利No.6617571或欧洲公开专利申请No.0610869中所介绍的那样，各文献全文被本文参引。
盖12能够安装在基座部件14上(见图2)，并包括两个卡扣18，这两个卡扣18用于将盖12固定至基座部件14。也可以提供用于将帽固定至本体上的其它卡扣和/或其它机构。该盖12除了保护电路板16，还保护并提供电缆20的应变消除装置。盖12有表面13，该表面13包括带有开口24的局部切出部22。应变消除装置26与开口24相关联。切出部22具有总体上为矩形盒的形状，但是也可以是适于保护连接器19和方便使用应变消除装置26的各种形状。应变消除装置26包括两个延伸部件28以及在这两个延伸部件28之间延伸的杆部件30。这两个延伸部件28基本上相互平行，且杆部件30基本上垂直于这两个延伸部件28且比这两个延伸部件28更长。对于圆形盖12，杆部件30布置成位于该盖12的侧壁的外周的基本上切向方向上，且这些延伸部件28从盖的侧壁总体上沿径向伸出。延伸部件28从盖切出部22的边缘伸出，但是也可以布置在表面13的其它区域。应变消除装置26可以有其它可选结构，例如单个延伸部件以及从该延伸部件伸出的杆部件，即形成总体上为L的形状。应变消除装置26可以构造成容纳扁平电缆、圆形电缆和/或多导体电缆的各个电线或导体。应变消除装置26与盖12集成在一起。因此，应变消除装置26和盖12布置成单个结构部件。包括应变消除装置26的盖12可以由聚合材料制成。进一步，包括应变消除装置26的盖12可以注射模制(injection mold)而成。适用于编码器应用场合的其它材料也可以用于制造盖12和应变消除装置26。应变消除装置26也可以与盖12分开制造，然后安装在盖12上。
开口24位于切出部22内部。切出部22的底部内侧边缘与应变消除装置26的内侧边缘形成开口24的周边。开口24构造成这样，当盖12安装在基座部件14上时，连接器19通过开口24而暴露出来，并位于切出部22内。不过，盖12可以不包括一切出部，连接器19可以位于盖12内部。应变消除装置26在与连接器19连接的电缆20上方延伸。由此，应变消除装置26可以基本上防止将在旋转编码器10外部施加至电缆20上的拉力传递给连接器19。另外，卡扣18可以防止作用在应变消除装置26上的力使盖12打开或与基座部件14脱开。因为应变消除装置26是盖12的一部分或者安装在盖12上，因此，取下盖12就可以很容易地接近电缆20和基座部件14的各部件。因此，对电缆20的安装、拆卸和应变消除都很方便。
图2是旋转编码器20的透视图，其中，盖12安装在基座部件14上。卡扣18将盖12安装在基座部件14上。如上所述，也可以提供用于将帽固定在本体上的其它卡扣和/或其它机构。基座部件14包括连接件31，该连接件31可以构造成允许将基座部件14直接连接至一本体(例如静止马达壳体)或者连接至一基板(见图8)。
应当知道，应变消除装置26布置成这样，即，在电缆20连接到编码器10的连接器上之后，将盖12装配到基座部件14上则可将电缆20卡在应变消除装置26与盖12和/或基座部件14之间。因此就将电缆20的应变消除，且不需要其它的装配或制造步骤或成本。可以由编码器10的用户将电缆20安装在编码器10上，或者可以由编码器10的制造商将电缆20与编码器10装配在一起。
图3是编码器10的俯视图。电缆20通过应变消除装置26并处于应变消除装置26与基座部件14和盖12的侧壁之间，并与连接器19连接。
图4是编码器10的正视图。卡扣18将盖12牢固连接至基座部件14。
图5是编码器10的侧视图。电缆20由应变消除装置26来消除应变。如图5中所示，该应变消除装置可以包括延伸超过盖12的下边缘的部分，使得电缆20被保持在应变消除装置26与基座部件14和盖12的侧壁之间。
图6是具有应变消除装置26的盖12的示例实施例的透视图。应变消除装置26和盖12为单个结构部件。
图7是编码器10的示例实施例的透视图，其中，盖12安装在基座部件14上。延伸部件28表示为具有槽40，该槽适用于接纳电缆扎带(cabletie)。安装电缆扎带可进一步有助于电缆的应变消除。如图7中所示，连接器19透过开口24而暴露出来。
图8是安装在基板50上的编码器10的示例实施例的透视图。基板50能够安装在基座部件14上，并可有助于将编码器10安装至例如马达壳体上。即，连接器19布置在应变消除装置26的一侧(例如顶侧)，电缆20进入应变消除装置26的位置在应变消除装置26的另一侧，例如底侧。
尽管电缆20表示为带状电缆，但是应当知道，电缆20可以布置为其它形状，例如圆形，且可以为多导体电缆。多导体电缆的外壳或外套可以距该连接器一定距离处除去，使得各个导体可以布置在应变消除装置中，且由该应变消除装置来消除应变。
尽管编码器10表示为旋转编码器，且基座部件14和盖12表示为具有总体上为圆形的轮廓，但是应当知道，编码器10并不局限于旋转编码器，且基座部件14和盖12的轮廓也不局限于圆形轮廓。例如，编码器10可以为直线编码器，且基座部件和盖12可以具有矩形轮廓。

Claims (19)

1.一种编码器，包括：
基座部件；以及
盖，该盖可安装在基座部件上，该盖包括侧壁和顶壁、切出部、和应变消除装置，该切出部形成在该侧壁和顶壁两者上通到盖的内部的开口，该应变消除装置与该开口相关联，该应变消除装置与该盖集成在一起，该应变消除装置包括：至少一个延伸部件，该延伸部件从该侧壁向外伸出；以及至少一个杆部件，该杆部件从该至少一个延伸部件伸出并且跨越所述开口。
2.根据权利要求1所述的编码器，其中，该杆部件基本上垂直于该延伸部件。
3.根据权利要求1所述的编码器，其中，该应变消除装置包括：两个延伸部件，每一延伸部件在该开口的相应一侧从该侧壁向外伸出；以及单个所述杆部件，该杆部件在这两个延伸部件之间延伸。
4.根据权利要求3所述的编码器，其中，这两个延伸部件基本上彼此平行，且该杆部件基本上垂直于这两个延伸部件。
5.根据权利要求1所述的编码器，其中，该杆部件比该延伸部件长。
6.根据权利要求1所述的编码器，其中，该延伸部件包括至少一个槽，该至少一个槽适合于接纳电缆扎带。
7.根据权利要求1所述的编码器，其中，该应变消除装置限定了该开口的一部分。
8.根据权利要求1所述的编码器，其中，该延伸部件从该切出部的边缘伸出，并且限定了该开口的一部分。
9.根据权利要求8所述的编码器，其中，该切出部具有矩形盒形状，并且底表面限定了该开口的一部分。
10.根据权利要求1所述的编码器，其中，该盖由聚合材料形成。
11.根据权利要求1所述的编码器，其中，该盖通过注射模制而成。
12.根据权利要求1所述的编码器，其中，该盖包括至少两个卡扣，该至少两个卡扣构造成将该盖安装在该基座部件上。
13.根据权利要求1所述的编码器，还包括基板，该基座部件可安装在该基板上。
14.根据权利要求1所述的编码器，其中，该基座部件包括连接器，该连接器可连接至电缆的匹配部件上，且该电缆可在该杆部件与(a)盖和(b)基座部件中的至少一个之间通过该应变消除装置。
15.根据权利要求14所述的编码器，其中，该盖包括局部的切出部，该开口在该切出部内，该连接器可伸入到该切出部内，且该应变消除装置邻近该切出部。
16.根据权利要求1所述的编码器，其中，该应变消除装置适合于容纳(a)带状电缆、(b)圆形电缆和(c)多导体电缆的各个导体中的至少一种。
17.根据权利要求1所述的编码器，其中，该盖有圆形轮廓，该杆部件布置成与该表面基本上相切，且该延伸部件从该表面基本上沿径向向外伸出。
18.一种用于编码器的盖，包括：
侧壁和顶壁，切出部，该切出部形成在该侧壁和顶壁两者上通到盖的内部的开口；以及
集成的应变消除装置，该应变消除装置与该开口相关联，该应变消除装置包括：至少一个延伸部件，该至少一个延伸部件从该侧壁向外伸出；以及至少一个杆部件，该至少一个杆部件从该至少一个延伸部件伸出并且跨越所述开口。
19.一种编码器系统，包括：
编码器，该编码器包括：
基座部件，该基座部件包括连接器；以及
盖，该盖可安装在该基座部件上，该盖包括侧壁和顶壁、切出部、和应变消除装置，该切出部形成在该侧壁和顶壁两者上通到盖的内部的开口，该应变消除装置与该开口相关联，并与该盖集成在一起，该应变消除装置包括：至少一个延伸部件，该至少一个延伸部件从该侧壁向外伸出；以及至少一个杆部件，该至少一个杆部件从该至少一个延伸部件伸出并且跨越所述开口，该基座部件的连接器通过该开口而暴露出来；以及
电缆，该电缆与编码器的连接器电连接，并布置在该应变消除装置与(a)基座部件和(b)盖中的至少一个之间。
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