CN110637214A - 多圈角度测量装置 - Google Patents

Abstract

用于测量轴(4)的多次旋转的多圈角度测量装置，其由带有用于检测轴的绝对位置的光学单圈扫描(34)的第一编码载体(31)和用于测量轴(4)的旋转次数的第二编码载体构成，其中，在第一编码载体(31)与第二编码载体之间布置有减速传动装置(2)，且第二编码载体由数个永磁体(22)构成，其位置由固定于外壳的霍尔传感器(16a‑16c)的组件来检测，其中，相应地永磁体(22)被嵌入在减速传动装置(2)的传动装置齿轮(20)的塑料材料中。

Description

多圈角度测量装置

发明领域

本发明涉及一种用于测量轴的多次旋转的多圈角度测量装置，其中，本发明由具有在光学途径上的单圈检测和以磁性扫描工作的多圈检测的多圈角度测量装置出发。

背景技术

本发明由EP 1 391 696 A2出发，在其中描述了一种带有光学单圈扫描和磁性多圈扫描的多圈角度测量装置。

该已知的多圈角度测量装置的缺点是使用了复杂的且有间隙的减速传动装置，该减速传动装置使用蜗轮，其以巨大的间隙与其余传动装置齿轮共同起作用，从而仅得出带有传动装置的相应较快磨损的不足的多圈角度扫描。

另一缺点是永磁体在传动装置结构中的固定，这导致不紧凑的结构，因为永磁体

以自己的支架布置在传动装置齿轮上方而不集成在其中。

此外得出由于磁铁在布置在传动装置结构之外的编码载体处的粘贴的较高装配成本，这增大了结构高度且与丢失风险相联系，当粘合剂在较长寿命的情形中失效时。

此外，粘贴过程具有一定的间隙，该间隙由于机器处理不可能被最小化。

此外，已知的多圈角度测量装置的特征在于如下，即，在电路板的其中一侧上布置有光学的单圈扫描，而在相对而置的侧面上布置有磁性工作的多圈角度扫描。由此虽然得出紧凑的结构，然而其还可被进一步最小化。

发明内容

因此本发明由该文献出发基于如下目的，即，如此地改进一种先前所提及形式的多圈角度测量装置，即，在显著增加紧凑的结构的情形中存在带有永磁体的尽可能无间隙的布置的低成本制造。

为了实现所提出的目的，本发明的特征在于权利要求1的技术理论。

本发明的特征是，永磁体被直接集成在传动装置结构中，更确切地说如此，即，其通过注塑包封被直接嵌入到相应的相关联的传动装置齿轮中，且相应的传动装置齿轮本身(其携带有相应的永磁体)以扣合固定被固定在相关联的轴上。

以该现存的技术理论相对现有技术得出如下优点，即，此时可实现相应的永磁铁在传动装置齿轮上的无间隙的简单的固定，因为根据本发明作如下设置，即，相应的永久磁铁通过注塑包封被嵌入在传动装置齿轮的塑料材料中。

由此得出一种特别简单的结构，其特别紧凑，因为在以注塑成型工艺制造传动装置齿轮的情形中永磁体被直接放入到注塑模具中且在制造传动装置齿轮的情形中在塑料注入到模具中的情形中被一起嵌入在传动装置齿轮的塑料中。

因此，复杂的且运行易受影响的粘贴连接被取消，如现有技术指出的那样，且永磁体在传动装置齿轮处的精确定向始终相同且不具有间隙，如其在粘贴连接的情形中须被考虑的那样。

根据本发明的另一特征作如下设置，即，永磁体的磁化直接在注塑模具本身中实现，更确切地说在将永磁体注塑包封在传动装置齿轮的塑料材料中之后，由此存在如下优点，即，始终保持不变的磁力被产生，其不与在其它传动装置齿轮中的其它经注塑包封的永磁体偏离。

根据本发明的另一特征作如下设置，即，扣合连接在携带被嵌入的永磁体的传动装置齿轮与轴之间实现，传动装置齿轮被可转动地支撑在该轴上。

为了更简单的描述，在下面的说明书中仅还简单地提及“磁性传动装置齿轮”，且以此表示如下，即，在由塑料构成的且磁性不可传导的传动装置齿轮中至少一个永磁体通过注塑包封被嵌入。

在一种优选的设计方案中作如下设置，即，永磁体仅在一个端面处保持露出，即在下端面处，在其处应设置有相对布置在下方的霍尔元件的精确待遵循的精确距离。

被嵌入在传动装置齿轮的塑料材料中的永磁体的端面因此是大致露出的且仅还具有用于防掉落的保持垂片，其仅部分延伸经过永磁体的在该处露出的端面。

因此，在相对霍尔元件的某一精确距离上构成永磁体的完全露出的端面。

为了使该距离不变，作为另外的特征作如下设置，即，磁性传动装置齿轮的旋转轴承由固定的轴构成，其被牢固锚定在载体板上。

其例如被注塑在载体板中且稳定地且防弯曲地引导经过较长的轴向长度，从而使得该轴防弯曲地且在轴向上被完全固定地注塑在载体板中。

如下是有利的，即，扣合固定设置作为在该固定的轴与磁性传动装置齿轮之间的转动轴承，这意味着特别简单的支承。

因此一方面可以如下方式实现简单的装置，即，磁性传动装置齿轮被简单地插到且因此被保持到轴的在直径上减少的环槽上。

运动学上相反地然而同样可作如下设置，即，该轴携带有在直径上增大的环形凸起，其接合到在磁性传动装置齿轮中的钻孔的内周缘处的相关联的在直径上减少的环槽中。

其相应地是一种简单的插接固定，该插接固定通常与一定的轴向间隙的缺点相联系。

此处此时使用本发明，其作如下设置，即，该轴由磁性可传导的材料构成，从而在该轴下方且以相对轴端面较小的距离被嵌入的永磁体与固定的轴的磁性可传导的材料之间出现持续的相互吸力。

以该方式确保如下，即，被嵌入在磁性传动装置齿轮中的永磁体始终将吸引力施加到轴上且因此整个磁性传动装置齿轮以确定的轴向预紧相对扣合固定预紧，而且，仍然可以靠在固定的外壳侧止挡上。。

该止挡如此来构造，即，虽然磁性传动装置齿轮可以确定的端面在外壳固定的接触面处摩擦，然而该止挡始终保持固定且绝不具有轴向间隙。

以如下技术理论，即，磁性传动装置齿轮由于磁性保持力和预紧力被固定在磁性可传导的轴上，得出如下优点，即，在永磁体的端面与处在其下的霍尔元件之间存在无间隙的精确保持相同的且不可变的距离。

因此，霍尔传感器以保持相同的永磁力的始终保持相同的加载被确保，而其不产生磁场的削弱或产生在永磁体与霍尔元件的磁敏感表面之间的相互距离上的偏差。

在携带永磁体的传动装置齿轮与磁性可传导的轴之间的磁吸力然而仅在特殊情况中被要求，因为扣合固定已经在其精确性上被如此精确地选择，即，无论如何不存在在磁性传动装置齿轮与传动装置齿轮被插到其上的轴之间的轴向移动。

仅在特殊情况中，当其应产生振动或震动时，在永磁体的上端面与磁性可传导的轴的相对而置的端面之间的磁性保持力还用于产生额外的轴向保持力，其叠加于扣合连接的保持力。

永磁体在磁性传动装置齿轮的磁中性的塑料材料中的嵌入特别简单且低成本，且结果不与根据EP 1 391 696 A2的对象的复杂的装配方法相比较，在其处在多级固定方法中永磁体须与附属的磁性传动装置齿轮相连接。

如在现有技术的情形中已知的那样，在多圈角度旋转编码器的情形中单层布置是已知的，这意味着，电路板不仅在其一侧处具有光学单圈扫描且在相对而置的侧面处具有磁性工作的多圈扫描。

由此得出一种特别紧凑的结构。

在特殊的应用情况中然而优选如下，即，作为带有唯一电路板的单层结构的替代此时设置有两层结构，其根据本发明的另一特征在于如下，即，总共两个电路板彼此相互间隔地布置。

当对于结构元件布置在唯一的电路板上而言的结构空间不再足够且使用第二电路板是必要的时，这样的两侧结构变得特别优选。

在该情况中存在两个相互间隔的彼此平行布置的电路板，其中，例如在第二电路板上可布置有相对大空间的微控制器或更高结构的构件，其不可被安置在带有唯一电路板的单层布置的情形中。

这样的两层结构的特征在于如下，即，再次以先前所描述的方式在中间的结构(1.层)中布置的电路板上此时同样(如已知的那样)在其中一侧上布置有光学单圈扫描而在相对而置的侧面上布置有磁性多圈扫描，然而在其上方间隔地、更确切地说在磁性多圈扫描对面且在属于磁性多圈扫描的传动装置上方还布置有第二电路板。

在该情况中于是磁性扫描不再在下部电路板处进行，而是该扫描如此敷设，即，减速传动装置此时被向上翻转且提供如下可能性，即，磁性传动装置齿轮的向上指向的永磁体此时使得如下成为可能，即，在该传动装置上方布置有另一电路板，其同时构成外壳的盖板且在其底面处此时布置有霍尔传感器，其与被嵌入在磁性传动装置齿轮中的传动装置侧的永磁体共同工作。

在先前所提及的单层构造的情形中然而不反对第二电路板同样在上方布置在传动装置的上端面上，当存在足够结构空间时。

在两层式的变体方案的情形中然而作如下设置，即，磁性扫描和光学扫描在唯一的电路板的区域中被彼此分开且此时在其中一个布置在多圈旋转编码器的中间区域中的电路板上仅还用于光学扫描而另一个限制外壳的上部结构的另外的电路板此时用于多圈角度旋转编码器的磁性扫描。

因此同样得出紧凑结构的优点，因为带有处在下方的霍尔传感器的上部电路板直接与传动装置的磁性传动装置齿轮相对而置。

本发明由此出发，即，总地存在带有三个磁性驱动的传动装置齿轮的减速传动装置，其中，在每个磁性传动装置齿轮中(如上面所描述的那样)嵌入有永磁体。

这意味着，在使用三个布置在传动装置结构中的磁性传动装置齿轮的情形中相对第一磁性传动装置齿轮以1:16的比例进行驱动轴的角度的减速，然后由其出发进行相对第二磁性传动装置齿轮的1:16的进一步减速且由其出发进行相对第三磁性传动装置齿轮的1:16的进一步减速。

于是总共是1:4096的比例的减速。

本发明显然不被限制于三个减速齿轮的布置。

作为替代同样可仅使用两个传动装置齿轮或多于三个。

因此其仅示例地详细描述了一个实施例，在其中存在三个布置在传动装置的减速结构中的传动装置齿轮，而本发明不被限制于此。

如下是同样重要的，即，每个磁性传动装置齿轮嵌入式地携带有先前所提及的永磁体且存在带有轴向预紧的容纳固定。

在本发明的改进方案中同样设置有对此合适的评估电路，其在于如下，即，

提供了一种合适的评估电路，该评估电路的特征在于，各个永磁体(其3倍存在且被集成在传动装置的减速结构中)的信号此时以特别有利的方式来评估。

为了该目的设置有评估电路，其在第一级中以如下方式设置有第一传感器，即，相应的霍尔传感器被嵌入，其中，在一种优选的设计方案中总共四个霍尔传感器元件布置在确定的矩阵中且被嵌入在传感器中。

这样的传感器相应地关联于每个带有由霍尔传感器构成的矩阵的级，且在评估电路的情形中如下是重要的，即，第一级的输出端直接且紧邻地被联接到第二传感器级的输入端上且第二传感器级的输出端被直接联接到第三传感器级的输入端上，其输出端直接以串行形式输出合成的单圈+多圈编码字。

因此于是使得传感器信号通过所有传感器级的雏菊链执行成为可能，这相对现有技术是新的且发明的。

在现有技术的情形中实现各个级在中央模块中的并行评估，该中央模块作为评估模块须被单独集成，而在本发明的情形中由此存在特别紧凑且简单的结构，即，在传感器中同时同样布置有用于在该处呈矩阵状布置的霍尔传感器的评估电路。

于是中央评估主机被取消，这节省了在电路板上的空间且引起紧凑结构的进一步改善。

相应地在相应的传感器级的输出端处被发出的且被输入到下一传感器级的输入端中的信号是数字式数据字节，其以串行形式被处理且以串行形式被由其中一个传感器级传导至另一个。

在单圈评估电路的情形中如下是重要的，即，单圈评估电路的输出直接作为第一多圈评估电路的输入端被联接，从而使得单圈评估电路的信号产生多圈评估的第一传感器级的输入。

如下在上面被说明，即，由于朝向磁性作用的轴的磁性吸引力施加存在磁性传动装置齿轮的稳定的轴向防移动。

当不期望带有朝向轴的磁性预紧的这样的固定时，在另一设计方案中可作如下设置，即，每个霍尔传感器在其外周缘处被保持间隔的间隔环包围且在间隔环上直接地(无间隙地)放置有永磁体，其被嵌入在磁性传动装置齿轮中。

此处虽然得出一定的摩擦，然而其可承受，因为材料是自润滑的。

作为经由磁力预紧的无间隙的支承的替代，在第二种设计方案中因此作如下设置，即，取消磁性传动装置齿轮的经磁性预紧的支承且其在不带有作为旋转轴承的扣合连接的情形中此时完全被放置在相应的电路板侧的间隔环上。

本发明的发明对象不仅由各个专利权利要求的对象得出，而且由各个专利权利要求彼此的组合得出。

所有在附件包含摘要中所公开的内容和特征、尤其在附图中所示出的空间构造作为对于本发明而言重要的被要求保护，只要其单独地或组合地相对现有技术是新的。

附图说明

下面，本发明借助示出仅一种实施途径的附图作详细说明。在此，由附图和其描述得悉本发明的另外的对于本发明而言重要的特征和优点。

其中：

图1：显示了多圈旋转编码器的透视视图，

图2：显示了根据图1的旋转编码器的侧视图，

图3：显示了根据图2中的细节III的详细图示，

图4：显示了电路板的透视视图，

图5：显示了带有间隔圈的最佳安装的根据图4的电路板的透视视图，

图6：显示了用于减速传动装置的载体板，

图7：显示了在与根据图6的载体板的连接中的完成装备的减速传动装置，

图8：显示了根据图6和7的传动装置在根据图5的电路板上的装配的图示，

图9：显示了根据图8的组件的完成的组装，

图10：显示了在图1中的截面线X-X的高度上的部分截面，

图11：显示了带有进一步细节的图示的与图10相同的部分截面，

图12：显示了带有旋转编码器的两层结构的相对图11变换的实施形式，

图13：示意性地显示了用于多圈旋转编码器的评估电路的功能框图，

图14：示意性地显示了用于单圈评估的功能框图。

具体实施方式

在图1至3中示出了多圈旋转编码器1，其大致由上部的减速传动装置2构成，其载体板12由塑料材料构成。

在另一设计中，也可以提供为，载体板12轻金属压铸材料构成。

减速传动装置2具有中间的凹槽3，轴4的自由端部伸入穿过该凹槽，其旋转角度应由多圈旋转编码器来检测。

载体板12相对处在其下的电路板7借助于均匀地在周缘上分布地布置的轴向垂片5支撑且在周缘处处在其间地支撑6被模制在载体板12的底面处，该载体板支撑在电路板7的顶面处。

优选地由金属材料构成的外壳9呈环形地构造，且具有向上指向的环形法兰8a，其在另一环形法兰8b中延续。

在该环形法兰8b上固定有电路板7。

在其中一个端面处设置有带有在外壳9处的孔支座的固定板10，从而使得外壳9可被固定在相关联的装配面处。

在图3中可辨认出根据图2的截面的细节，在其处可辨认处如下，即在电路板7上布置有数个结构元件11，其在朝向处在其上的传动装置2的底面的方向上延伸。

其存在数个传动装置齿轮14,15，其借助下面的附图作详细描述。

图4显示了电路板7的透视视图，在其处可辨认出如下，即，三个霍尔传感器16a,b和c相互间隔地且彼此偏移地存在，其与相应的电子元件组合，其总地被以附图标记11来标明。

此外，在电路板7上还可布置有联接插头17。

在图1中还可辨认出如下，即，在载体板12中存在对于传动装置的之后待描述的轴而言的轴支座13，轴被抗扭地嵌入在其中。

图5作为相比图10的可选的实施形式显示如下，即，为了在被嵌入在磁性传动装置齿轮14中的永磁体22与相关联的霍尔传感器16a,16b和16c的表面之间的间隔保持设置有间隔保持的间隔环18，其优选地完全包围相应的霍尔传感器且在其轴向的延伸中略高于相应的霍尔传感器16的表面构造，以便于因此构成精确定义的间隔。

在间隔环18的表面上于是放置有相应的永磁体22。

之后还将示出如下(参见图10)，即，间隔环18同样可完全取消，且其它措施根据独立权利要求1同样可实现在相应的永磁体22与霍尔传感器16之间的间隔设定且因此可取消提高摩擦的间隔环18。

图6显示了载体板12的底面，在其处可辨认出如下，即，确定数量的第一类轴19a被注入到相关联的轴支座13中且因此抗扭地且防移动地以及防弯折地被支撑。

同样可存在更短的轴19b，其用于支承传动装置的中间环。

图7显示了传动装置结构，在其中与抗扭地与驱动轴4相连接的驱动小齿轮28啮合(参见图11)。

驱动轮21在传动减速的意义中1：16地作用到传动装置齿轮20上，其在其侧由小齿轮且由在直径上较大的齿轮构成。

在传动装置齿轮20中的较大的齿轮与未详细示出的较小的小齿轮啮合，其抗扭地与相应的传动装置齿轮14a,14b,14c相连接。

以该方式，下部的驱动平面56(参见图10)由作为中间元件工作的传动装置齿轮20构成，且在对比的间隔58中存在上部的驱动平面57，其由各个磁性传动装置齿轮14a,14b,14c构成。

参照图6和7还补充如下，即，在其轴向长度上较长的轴19b用于支承传动装置齿轮20，而较短的轴19a由磁性可传导的材料构成且用于支承磁性传动装置齿轮14。

以该方式，由驱动轮21出发直至最后的传动装置齿轮14c实现1:4096的减速。

图8和9显示了传动装置2在电路板7上的特别简单的装配，在其处可辨认出如下，即，在以间隔环18工作的第一种实施形式中减速传动装置2在箭头方向24上被扣合到电路板7上，其中，存在保持垂片23，其支撑在电路板的表面上且与该电路板经由未详细示出的螺钉元件被拧紧。因此得出根据图9的总结构。

在图8中同样标明了齿轮14和20的不同的传动装置平面，更确切地说通过平面56和57的示出。

图10显示了第二种实施形式，在其中取消保持间隔的间隔环18且作为替代根据独立权利要求1的技术理论被用于精确无间隙地支承磁性传动装置齿轮14。

在图10中示出了中间轮26，其被支承在较短构造的轴19c中。

总共存在三个中间齿轮26且附属的轴端19c可在图6中被辨认出。

在该实施形式的情形中如下是重要的，即，提高摩擦的间隔环18可取消且作为替代存在处在磁性保持力之下的扣合固定。

轴19a在载体板12中的注塑包封52中被抗扭地且防移动地支承且在较长的轴向长度上被引导，从而使得该轴被无间隙地支撑。

轴19a的前自由端部设有降低直径的环槽，在传动装置齿轮14的内孔中的增大直径的环形凸肩27接合到其中。

传动装置齿轮因此被简单地插到自由的轴端部上，从而使得环槽25形状配合地接合到传动装置齿轮14的环形凸肩27中且由此存在旋转支承。

然而因为这样的旋转支承始终具有一定的轴向间隙，所以设置有轴向的磁性预紧。

为了该目的作如下设置，即，被嵌入在注塑包封48的区域中的传动装置齿轮的材料中的永磁体22此时以其嵌入端面在箭头方向50上将磁力施加到由磁性材料构成的轴19a上，从而产生在箭头方向49上作用的吸引力。

以该方式，因此传动装置齿轮14在箭头方向55上向上对着轴19a被拉动且以相关联的呈环形的且布置在端面的凸肩贴靠在载体板12中的相关联的止挡面处。

因此得出无间隙的轴向防移动，其即使在整个组件的较长寿命的情形中始终引起相对处在其下的霍尔传感器16的均匀的且不可变的间距54。

在根据图10的附图中，磁敏感表面仅作为未真实示出的霍尔传感器16的参考线被标明。

图11此时显示了根据本发明的多圈旋转编码器1的所谓的单层构造，在其中可辩认出如下，即，驱动小齿轮28抗扭地与轴4相连接，其与传动装置2的驱动轮21在啮合中。

此外可辨认出如下，即，抗扭地与轴4连接有圆盘法兰29，在其上固定有光学作用的编码盘31。

在编码盘31下方布置有照明单元32，其将光束在箭头方向33上对着编码盘31的底面偏转，该编码盘被由该光束穿过且相应的测量信号被光学敏感的单圈扫描器34接收。

单圈扫描器34相应地布置在电路板7的底面处，而相关联的霍尔传感器16a,16b,16c布置在电路板的表面上。

此外，轴4还携带有球轴承30且相应地是单层结构，因为电路板7是唯一被使用的电路板。

与此相反，在图12中显示了多圈旋转编码器1a，其具有两层结构，其在于如下，即，存在带有被固定在其上的结构元件11的电路板7且仅还有单圈扫描在电路板的底面处(如在图11中示出的那样)存在，而磁性扫描此时被敷设到传动装置2的顶面处。

相同的零件设有相同的附图标记且如下可被辩认出，即，减速传动装置原则上被转动以180度且先前向下指向的永磁体22此时向上指向且对着构成盖板的另外的电路板35的底面指向，在其底面处布置有霍尔传感器16a,16b,16c。

通过两个彼此相对而置的电路板7,35的布置同样得出紧凑的结构且第二电路板35构成如下可能性，在朝向减速传动装置的方向上得出的结构空间中还布置有另外的占空间的结构元件，这在根据图11的首先提及的实施例中是不可能的。

此外可作如下设置，即，第一电路板7与第二电路板35通过柔性的导体条相连接，该导体条在根据图12的图示中未被显示。

在电路板35的底面与传动装置的顶面之间此外还可设置有中间板36，其设定在电路板35与传动装置2的永磁体22之间的定义间距。

因此，中间板36可承担保持间隔的环18的功能。

显然在该实施形式的情形中(在根据图10的描述的意义中)同样作如下设置，即，在相应的轴19a与相关联的永磁体22之间存在经磁性预紧的扣合固定。

在该情况中，中间板36同样可取消。

在图13中此时示出了评估电路的一种优选的实施形式，在其中如下是重要的，即，相应地每个磁性传动装置齿轮和在该处被嵌入的永磁体22关联有传感器37a,37b,37c。

该传感器由霍尔传感器16a,16b,16c的矩阵构成，其中，每个霍尔传感器大致由四个分布地布置的霍尔传感器构成。

作为由多个霍尔传感器构成的矩阵的替代同样可设置有唯一的霍尔传感器。

在根据图13的评估电路的情形中如下是重要的，即，首先在时钟电路39上的时钟信号被并行地输送至所有传感器37且在第一传感器处的数据输入端42a接地，且在第一传感器中此时设置有用于第一传动装置齿轮14a的第一减速级。

传感器37a,b,c相应地以瀑布式的级别38a,38b,38c布置且在第一传感器37a的数据输出端41处的相应的输出信号根据本发明被输送给第二级38b的第一数据输入端42b。

在第二级别38b中的数据输出端41b经由数据输出线40b被导入到第三级别38c的输入端42c中且其数据输出端41c构成组合的数据字节，其由单圈数据字节和多圈数据字节构成。

所有数据字节串行地依次布置且彼此交错。

如此地在数据输出线40c上形成的多圈编码字节以串行形式被输送给图14中的单圈信号处理43。

在该处示出的模块构成单圈位置字节且与在数据输出端46处的多圈位置字一起构成总位置字节，其由单圈值和多圈值构成。

上游的主机(未附图示出)经由时钟线45要求组合的数据字节从信号处理43到数据输出端46上的输出。

其还存在信号处理43可以其被配置的存储器44。

总的来说，通过在根据图13和14的评估电路中的雏菊链数据处理得出如下优点，即，在传感器37a,b,c的区域中同样同时进行数据评估，由此可取消要求自己的结构成本和结构空间的外部单独的构件。

编程成本同样被最小化，因为各个传感器可相同地经由数据工具来编程。

附图标记列表

1,1a 多圈旋转编码器

2 减速传动装置

3 凹槽

4 轴

5 垂片

6 支撑

7 电路板

8 环形法兰a,b

9 外壳

10 固定板

11 (7的)结构元件

12 载体板

13 轴支座

14 磁性传动装置齿轮

15 齿轮

16 霍尔传感器a,b,c

17 联接插头

18 间隔环

19 轴a,b

20 传动装置齿轮

21 驱动轮

22 永磁体

23 保持垂片

24 箭头方向

25 环槽

26 中间轮

27 环形凸肩

28 (4)的驱动小齿轮

29 圆盘法兰

30 球轴承

31 光学编码盘

32 照明单元

33 箭头方向

34 单圈扫描

35 电路板(2.板)

36 中间板

37 传感器a,b,c

38 级a,b,c

39 时钟线

40 数据输出线a,b,c

41 数据输出端a,b,c

42 数据输入端a,b,c

43 信号处理

44 存储器

45 时钟线(现场总线)

46 数据输出端(多值)

47

48 (22的)注塑包封

49 箭头方向

50 箭头方向

51 止挡面

52 注塑包封

53 参考线(16)

54 间距

55 箭头方向

56 (2的)下部的驱动平面

57 上部的驱动平面

58 间距

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.用于测量轴(4)的多次旋转的多圈角度测量装置，其由带有用于检测所述轴的绝对位置的光学单圈扫描(34)的第一编码载体(31)和用于测量所述轴(4)的旋转次数的第二编码载体构成，其中，在所述第一编码载体(31)与所述第二编码载体之间布置有减速传动装置(2)，且所述第二编码载体由数个永磁体(22)构成，其位置由固定于外壳的霍尔传感器(16a-16c)的组件来检测，其特征在于，相应地所述永磁体(22)被嵌入在所述减速传动装置(2)的传动装置齿轮(20)的塑料材料中，相应的传动装置齿轮(20)利用扣合固定被保持在其相关联的轴(19a-b)上，磁性轴(19a-19b)与永磁体(22)之间存在磁力。

2.根据权利要求1所述的多圈角度测量装置，其特征在于，所述永磁体(22)的磁化在嵌入在所述传动装置齿轮(20)的塑料材料中之后在所述注塑模具中实现。

3.根据权利要求1或2所述的多圈角度测量装置，其特征在于，磁力是轴向的预紧力。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多圈角度测量装置，其特征在于，仅存在唯一的电路板(7)，在其底面处布置有所述单圈扫描(34)而在其顶面处布置有磁性的多圈扫描。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的多圈角度测量装置，其特征在于，存在带有两个电路板(7,35)的两层结构，所述两个电路板彼此轴向间隔地布置。

6.根据权利要求5所述的多圈角度测量装置，其特征在于，所述第二电路板(35)布置在所述传动装置(2)上方而所述第一电路板布置在所述传动装置(2)下方。

7.根据权利要求5或6所述的多圈角度测量装置，其特征在于，所述磁性扫描布置在所述第二电路板(35)上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的多圈角度测量装置，其特征在于，设置有评估电路，其在第一级中设置有第一传感器(37)，在所述第一传感器中嵌入有相应的霍尔传感器(16)，且多个霍尔传感器(16)被嵌入在所述传感器(37)中，以构成矩阵。

9.用于根据权利要求1至8中任一项所述的多圈角度测量装置的评估电路，其特征在于，关联于所述传感器(37)的逐级布置的评估电路以雏菊链电路形式依次串联。

Claims (10)

1.用于测量轴(4)的多次旋转的多圈角度测量装置，其由带有用于检测所述轴的绝对位置的光学单圈扫描(34)的第一编码载体(31)和用于测量所述轴(4)的旋转次数的第二编码载体构成，其中，在所述第一编码载体(31)与所述第二编码载体之间布置有减速传动装置(2)，且所述第二编码载体由数个永磁体(22)构成，其位置由固定于外壳的霍尔传感器(16a-16c)的组件来检测，其特征在于，相应地所述永磁体(22)被嵌入在所述减速传动装置(2)的传动装置齿轮(20)的塑料材料中。

2.根据权利要求1所述的多圈角度测量装置，其特征在于，相应的传动装置齿轮(20)利用扣合固定被保持在其相关联的轴(19a-b)上。

3.根据权利要求1或2所述的多圈角度测量装置，其特征在于，所述永磁体(22)的磁化在嵌入在所述传动装置齿轮(20)的塑料材料中之后在所述注塑模具中实现。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的多圈角度测量装置，其特征在于，在所述传动装置齿轮(20)的轴(19a-19b)与所述传动装置齿轮(20)本身之间磁吸引力充当轴向的预紧力。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的多圈角度测量装置，其特征在于，仅存在唯一的电路板(7)，在其底面处布置有所述单圈扫描(34)而在其顶面处布置有磁性的多圈扫描。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的多圈角度测量装置，其特征在于，存在带有两个电路板(7,35)的两层结构，所述两个电路板彼此轴向间隔地布置。

7.根据权利要求6所述的多圈角度测量装置，其特征在于，所述第二电路板(35)布置在所述传动装置(2)上方而所述第一电路板布置在所述传动装置(2)下方。

8.根据权利要求6或7所述的多圈角度测量装置，其特征在于，所述磁性扫描布置在所述第二电路板(35)上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的多圈角度测量装置，其特征在于，设置有评估电路，其在第一级中设置有第一传感器(37)，在所述第一传感器中嵌入有相应的霍尔传感器(16)，且多个霍尔传感器(16)被嵌入在所述传感器(37)中，以构成矩阵。

10.用于根据权利要求1至9中任一项所述的多圈角度测量装置的评估电路，其特征在于，关联于所述传感器(37)的逐级布置的评估电路以雏菊链电路形式依次串联。