CN101504286A - 角度测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种角度测量装置，带有一罩(1)、一连接电缆(2)和一支撑装置(1.1)。连接电缆(2)包括一固定区域(2.1)，该区域具有一纵向轴线(L)。支撑装置(1.1)用作固定区域(2.1)的支撑，该支撑装置布置在罩(1)上，其中支撑装置(1.1)具有一用于沿着具有与纵向轴线(L)正交的方向分量的方向夹持固定区域(2.1)的咬边(1.11)。固定区域(2.1)的纵向轴线(L)沿着第一轴线(A)到达位于一位置中，在该位置中固定区域(2.1)固定在支撑装置(1.1)上。此外固定区域的纵向轴线(L)可用沿着第二轴线(B)的移动插入支撑装置(1.1)的咬边(1.11)，其中第二轴线(B)相对于第一轴线(A)倾斜排列。

Description

角度测量装置
技术领域
本发明涉及一种根据专利权利要求1所述的角度测量装置。
背景技术
角度测量装置经常也被称为自动同步发送机，用作可旋转支撑的物体、尤其是轴在一次或者多次回转时的旋转运动的测量。与此同时旋转运动被增量地或者绝对地检测。与齿条和齿轮或者与丝杠相连接用角度测量装置也可以测量直线运动。
通过连接电缆一工作电压被供给角度测量装置，同时接受测量信号，并且转交给随动电子元件。为此在已知的角度测量装置中，在角度测量装置的罩上设有一孔，连接电缆通过该孔被引到角度测量装置，并且在那里与一合适的电气连接单元的触点接通。
由申请人的EP1564529B1已知一带有用于连接电缆减轻拉力的装置的角度测量装置。其中，连接电缆的减轻拉力或者固定通过一弹簧元件实现。
发明内容
本发明以该任务为依据，提出一种开头时所提到的种类的角度测量装置，该角度测量装置以简单的方法使可靠的和迅速的装配成为可能，其中角度测量装置具有一可费用低廉的制造的结构形式。
该任务根据本发明通过具有专利权利要求1所述特征的角度测量装置的提出获得解决。
因此角度测量装置包括一罩、一连接电缆和一支撑装置。连接电缆其本身包括一带有纵向轴线的固定区域。支撑装置布置在罩上，并且用作连接电缆固定区域的支撑。在这一相互关系下支撑装置具有一咬边，用于沿着具有与纵向轴线正交的方向分量的方向尤其是固定区域的形状吻合的夹持。即咬边的相应的夹持力沿着具有与纵向轴线正交的方向分量的方向取向。固定区域的纵向轴线处在一沿着或者平行于第一轴线的位置，在该位置中固定区域固定在支撑装置上或中。此外，纵向轴线用移动可沿着第二轴线插入支撑装置的咬边，其中第二轴线相对于第一轴线倾斜排列。
在固定区域固定在支撑装置上的位置，连接电缆例如为了角度测量装置的继续装配已经被可靠地固定。
支撑装置具有一底是有利的，其中在固定区域的位置上一方面固定区域的第一段位于底上，在该位置上固定区域固定在支撑装置上。另外，固定区域的第二段在一几何平面中相对于底无接触地布置，该平面对纵向轴线形成正交，并且穿过咬边。那么换句话说固定的固定区域这样位于支撑装置中，以使它局部地与底不接触。
根据本发明的一改进结构，底具有一凹槽，该凹槽被所提到的平面相交，以便达到在固定区域和底之间局部的无接触状态。此外有利的是罩可以具有一开孔，通过该开孔一在角度测量装置之内的电气连接装置可从罩之外易于装拆，其中该开孔可包括一凹槽。该开孔还具有一区域，该区域下面被称为凹槽，固定区域为了插入支撑装置的目的可没入该凹槽中。但是对此可选择的方案是，底例如通过阶梯也可以这样构成，以使固定区域没有凹槽也可以插入支撑装置中。
此外支撑装置可以具有一限位，该限位在空间上这样布置，以使相对于沿着第一轴线的方向咬边布置在限位和底之间。尤其有利的是支撑装置具有两个限位，为了连接电缆两侧的轴向保护。
在本发明的另外的方案中，支撑装置具有另一限位，该限位在空间上这样布置，以使相对于沿着第一轴线的方向底或者固定区域的第一段布置在限位和咬边之间。
角度测量装置用作在两个部件之间相对角位的测定，该部件可围绕着旋转轴线旋转。支撑装置这样构成，以使固定区域的纵向轴线这样到达位于固定区域的位置中，在该位置中固定区域固定在支撑装置上，以使纵向轴线的取向不同于旋转轴线的取向。那么尤其是支撑装置可以这样构成，以使固定区域的纵向轴线位于一平面中，该平面被旋转轴线直角相交。
带有支撑装置的罩作为一整体部件可借助于浇铸方法被制造是有利的。
在一优选的结构方案中，角度测量装置这样配置，以使在盖进行装配之后连接电缆也被盖压紧在支撑装置上，该连接电缆具有一固定区域、比方说一夹紧套管。
本发明的其它的有利的方案由从属的权利要求中得知。
附图说明
本发明的其它的特征和优点在下面的实施例的说明中借助于附图将变得更清晰。其中：
图1表示的是一带有罩的角度测量装置的透视图，该罩包括一支撑装置，
图2a表示的是一在连接电缆装配期间罩的透视图，
图2b表示的是一在连接电缆的固定区域在支撑装置上固定之后罩的透视图，
图3a表示的是一在支撑装置的区域中罩的部分剖视图C-C，
图3b表示的是一在支撑装置的区域中罩的部分剖视图D-D，
图3c表示的是一支撑装置的俯视图，
图4a表示的是一在连接电缆装配期间支撑装置的剖视图
图4b表示的是一在连接电缆的固定区域在支撑装置上固定之后支撑装置的剖视图，
图5表示的是一在固定区域在带有封闭的盖的支撑装置上固定之后在支撑装置的区域中的部分剖视图D-D。
具体实施方式
在图1中表示的角度测量装置具有一用于连接到待测量物体上的轴4。轴4和待测量物体之间的连接例如用一固定螺钉形式的伸出轴4的连接装置实现。
角度测量装置本身通过一基体3固定在另一物体上。待测量物体例如是一发动机轴，并且另外的物体是一固定的发动机机座。也就是说角度测量装置用作在基体3和轴4之间相对角位的测定。这样的角度测量装置常见地也被称为自动同步发送机。
按已知的方式，轴4在基体3上围绕着旋转轴线R可旋转地支承，其中一布置在角度测量装置内部的编码盘固定在轴4上和/或者轴4通过一变速器驱动一个或者多个编码盘。编码盘在所示的例子中由扫描装置光电地扫描，因此可以检测增量的或者绝对的位置信息。相应的光敏的探测器位于固定在基体3上的印制电路板5上。另外，用于由探测器提供的扫描信号的信号生成-例如放大和数字化-的电气部件也布置在印制电路板5上。此外，除了该测量电子元件之外一电气连接装置、在所介绍的实施例中一插座5.1位于印制电路板5上。位于角度测量装置内部的插座5.1在角度测量装置最终装配时可以与连接电缆2的插头相连接。插头装配在绞合线2.2的端部。由于一目了然性，在所有的附图中、除了在图5中以外放弃了单独的绞合线2.2的图示。因此与绞合线2.2相连接的插头也没有详细表示。此外，连接电缆2为了可靠的信号传输构成屏蔽的结构，并且在所介绍的实施例中具有一基本上圆形的横截面。在角度测量装置运行中，连接电缆2在角度测量装置和随动电子元件之间建立一电气连接，以便电气信号和电能可以被传输。
为了保护角度测量装置和它的测量电子元件设有一罐形罩1，该罐形罩通过在圆周上夹紧固定在基体3上。在所介绍的例子中，该连接是一压力连接，其中此外这里罐形罩1作为一整体部件借助于浇铸方法费用低廉地被制造。
此外，角度测量装置通过一盖6被封闭，该盖用一在孔1.2中的螺钉固定在罐形罩1上。盖6只在图5中以部分剖视图表示。在这里也可以参阅专利文献EP1564529，在那里表示了一这样的盖。
在图2a和图2b中表示了单独地并且没有放在上面的盖6的由图1所示的角度测量装置的罐形罩1。连接电缆2在一端部上具有一固定区域，该固定区域在本实施例中构成一导电的夹紧套管2.1，该夹紧套管与连接电缆2的屏蔽处于电气连接。夹紧套管2.1具有一纵向轴线L(图4a，4b)。连接电缆2的单独的芯线、或者绞合线2.2由夹紧套管2.1中伸出，该绞合线如已经提到的，在图2a和图2b中未表示。
作为罐形罩1的材料，同样作为盖6的材料在图示的实施例中被选择铝压铸合金。但是对此可选择的方案例如也可以使用导电塑料或者导电涂层塑料、尤其是压铸零件。
罐形罩1具有一基本上空心圆筒的形状，其中空心圆筒的端面是完全敞开的。相应的处于对面的端面，也被称为后壁，具有一中心孔1.2和一偏心的孔1.3。该孔1.3完全布置在后壁的中心点M(图2a)之外，即孔1.3的边缘不围绕着中心点M。孔1.3具有一区域，该区域在下面被称为凹槽1.31。为了连接电缆2的简单连接和更换，带有插头的绞合线2.2穿过罩1的孔1.3敷设，以便插头可以插入插座5.1，该插座在角度测量装置之内布置在印制电路板5上。
此外，整体的罩1作为集成的部件包括一支撑装置1.1。连接电缆2在敞开的盖6时已经借助于在罩1上的支撑装置1.1被固定在它的固定区域上或者固定在它的夹紧套管2.1上，以便保证连接电缆2的牢固连接，或者电气连接装置被减轻拉力。支撑装置1.1与夹紧套管2.1的形状相匹配。根据图3a-3c支撑装置1.1包括一咬边1.11、两个限位1.12、以及另一限位1.13和一所谓的底1.14。凹槽1.31因此也可以看作底1.14的凹槽1.31。
关于连接电缆2在罩1上的固定尤其是夹紧套管2.1在不同的装配阶段的定位很重要。对此为了进一步的说明定义一第一轴线A和一第二轴线B。在连接电缆2装配时，根据图2a它首先倾斜地被插入支撑装置1.1。与此同时按照图4a，连接电缆2或者夹紧套管2.1沿着倾斜的第二轴线B移动，其中在该阶段第二轴线B与夹紧套管2.1的纵向轴线L叠合。连接电缆2一直沿着第二轴线B(在图4a中向右)移动，直到夹紧套管2.1碰到支撑装置1.1的限位1.12上。在该位置，夹紧套管2.1的前边缘没入凹槽1.31，因此夹紧套管2.1的前部区域可全部没入咬边1.11。
在下一工步中夹紧套管2.1根据图4a、4b围绕着一平行于y轴的直线转动，直到最终夹紧套管2.1的纵向轴线L与第一轴线A叠合。与此同时，轴线A的方位平行于在图4a、4b中坐标系的x轴。在该位置中根据图4b夹紧套管2.1处在一位置，在该位置中夹紧套管2.1并且因此原则上连接电缆2也已经被固定在支撑装置1.1上。因为咬边1.11这时这样环绕着夹紧套管2.1，以使它沿着平行于旋转轴线R或者与纵向轴线L正交的方向被夹持。相应的箍紧力那么在图4b中平行于z轴作用。而且在该位置中夹紧套管2.1沿着第一轴线A或者x轴平放在支撑装置1.1中。由倾斜的插入方向所决定那么第二轴线B相对第一轴线A倾斜地排列。
限位1.12防止夹紧套管2.1沿着第一方向、这里是沿着x方向相对于纵向轴线L或者第一轴线A的轴向移动。此外咬边1.11相对于沿着第一轴线A的方向空间上这样布置，以使它布置在限位1.12和底1.14之间。
为了使夹紧套管2.1沿着第二方向(x方向)相对于纵向轴线L或者第一轴线A轴向也被牢固地固定，支撑装置1.1作为另外的限位具有一凸起1.13，该凸起在夹紧套管2.1被固定在支撑装置1.1上的位置上环绕着夹紧套管2.1。此外，底1.14相对于沿着第一轴线A的方向或者x方向布置在凸起1.13和咬边1.11之间。
此外，通过夹紧套管2.1和支撑装置1.1的几何结构保证，连接电缆2沿着y方向也形状吻合地被夹持，例如这由图5同样可以看出。
那么因此夹紧套管2.1并且与此同时连接电缆2在所有方向上通过支撑装置1.1被固定。以这种方式达到了电气连接高度有效的减轻拉力，因此在继续装配时在插座5.1和插头之间连接的脱开被有效地避免。
固定的夹紧套管2.1包括一第一段2.11，该段紧贴在支撑装置1.1的底1.14上。从几何学上可以定义一平面
Figure A200910003839D0009101608QIETU
，该平面与夹紧套管2.1的纵向轴线L在一位置上形成正交，在该位置上夹紧套管固定在支撑装置1.1上，并且该平面同时穿过咬边1.11。因此，该平面
Figure A200910003839D0009101608QIETU
根据在图4b中所示的坐标系平行于y-z-平面定位或者这样排列，以使它平行于旋转轴线R。夹紧套管2.1的第二段2.12位于该平面
Figure A200910003839D0009101608QIETU
中，该段相对于底1.14无接触地布置。换句话说，第二段2.12在平面
Figure A200910003839D0009101608QIETU
中不接触底1.14。相反，夹紧套管2.1的第一段2.11在平面
Figure A200910003839D0009101608QIETU
之外紧贴在支撑装置1.1的底1.14上。
此外，夹紧套管2.1的纵向轴线L在夹紧套管固定在支撑装置1.1上的位置上与旋转轴线R形成正交，或者处在一平面中，该平面被旋转轴线R直角相交。
在盖6敞开时连接电缆2在罩1上的形状吻合的固定首先用作角度测量装置的简单安装，尤其是用作在角度测量装置的内部在连接电缆2和印制电路板5之间简单和保证牢固的插塞连接的建立。在固定的连接电缆2的插塞连接建立之后，盖6被固定在罩1上。为这一目的一螺钉通过在盖6上的相应的孔被插入，并且旋入罩1的中心孔1.2，该孔具有内螺纹。另外盖6用作开孔1.3的封闭。此外盖6也包围着罩1的夹紧套管2.1和支撑装置。被盖6包围的结构元件通过它全面地至少相对于周围环境防尘地被遮盖，并且对电磁场屏蔽。为了在盖6和罩1的后壁之间建立紧密的连接，盖6的侧边缘一直延伸到后壁的表面或者一直延伸到罩1的侧壁。
通过盖6的特殊结构根据图5所示一个力同时由封闭的盖6引到夹紧套管2.1上，该力相对于支撑装置1.1压紧夹紧套管2.1，并且因此保证提高屏蔽连接的接触可靠性。换句话说，在盖6封闭之后通过它产生一个力，该力为了进一步减轻拉力将连接电缆2压紧在罩1上。通过该措施对减轻拉力的允许拉力被提高。
因此夹紧套管2.1在连接电缆2的屏蔽和包括盖6的罩1之间建立一电气连接。借此罩1通过连接电缆2可以简单的方式与随动电子元件(计数器、控制装置)的基准电势相连接。

Claims (10)

1.用于测定两个部件(3、4)之间的相对角位的角度测量装置，所述部件围绕着旋转轴线(R)可旋转地布置，该角度测量装置带有
-一罩(1)，
-一连接电缆(2)，包括一固定区域(2.1)，该固定区域具有一纵向轴线(L)，和
-一用于连接电缆(2)的固定区域(2.1)支撑的支撑装置(1.1)，该支撑装置布置在罩(1)上，其中支撑装置(1.1)具有一用于沿着具有与纵向轴线(L)正交的方向分量的方向夹持固定区域(2.1)的咬边(1.11)，其中固定区域(2.1)的纵向轴线(L)到达位于沿着第一轴线(A)的一位置中，在该位置中固定区域(2.1)固定在支撑装置(1.1)上，固定区域的纵向轴线(L)以沿着第二轴线(B)的移动可插入支撑装置(1.1)的咬边(1.11)，其中第二轴线(B)相对于第一轴线(A)倾斜排列。
2.根据权利要求1所述的角度测量装置，其中支撑装置(1.1)具有一底(1.14)，并且在固定区域(2.1)固定在支撑装置(1.1)上的位置中，
a)固定区域(2.1)的第一段(2.11)到达位于底(1.14)上，以及
b)固定区域(2.1)的第二段(2.12)在一几何平面(
Figure A200910003839C0002102758QIETU
)中相对底(1.14)无接触地布置，该平面与纵向轴线(L)形成正交，并且穿过咬边(1.11)。
3.根据权利要求2所述的角度测量装置，其中底(1.14)具有一凹槽(1.31)，该凹槽被平面(
Figure A200910003839C0002102758QIETU
)相交，以便达到在固定区域(2.1)和底(1.14)之间局部的无接触状态。
4.根据权利要求3所述的角度测量装置，其中罩(1)具有一开孔(1.3)，通过该开孔一电气连接装置(5.1)易于装拆，并且开孔(1.3)包括凹槽(1.31)。
5.根据权利要求1所述的角度测量装置，其中支撑装置(1.1)具有一限位(1.12)，该限位这样布置，以使咬边(1.11)相对于沿着第一轴线(A)的方向布置在限位(1.12)和底(114)之间。
6.根据权利要求5所述的角度测量装置，其中支撑装置(1.1)具有两个限位(1.12)，用于连接电缆(2)两侧的轴向保护。
7.根据权利要求1所述的角度测量装置，其中支撑装置(1.1)具有另一限位(1.13)，该限位这样布置，以使底(1.14)相对于沿着第一轴线(A)的方向布置在限位(1.13)和咬边(1.11)之间。
8.根据权利要求1所述的角度测量装置，其中支撑装置(1.1)这样构成，以使纵向轴线(L)这样到达位于固定区域(2.1)的位置中，在该位置中固定区域(2.1)被固定在支撑装置(1.1)上，以使它的方向不同于旋转轴线(R)的方向。
9.根据权利要求8所述的角度测量装置，其中支撑装置(1.1)这样构成，以使固定区域(2.1)的纵向轴线(L)到达位于一平面中，该平面被旋转轴线(R)直角相交。
10.根据权利要求1所述的角度测量装置，其中带有支撑装置(1.1)的罩(1)作为一整体部件借助于浇铸方法被制造。
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