CN112752953A - 包括用于附接码盘的弹性元件的旋转编码器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋转编码器(1)，该旋转编码器包括壳体(2)、轴(3)、附接至轴(3)的码盘(4)以及设计成检测码盘(4)的旋转的读取头(5)。码盘(4)在其轴向位置中通过抵靠件(6)固定在轴向侧上，并且布置在另一轴向侧上的回弹元件(7、17、19)提供夹紧力，用于使码盘(4)压靠抵靠件(6)。本发明还涉及一种用于组装旋转编码器的方法。

Description

包括用于附接码盘的弹性元件的旋转编码器

本发明涉及一种旋转编码器，该编码器包括壳体、轴以及附接在轴上的码盘，并且还涉及一种设计成检测码盘的旋转的读取头。本发明还涉及一种用于组装旋转编码器的方法。

已知的旋转编码器包括作为中心元件的读取头和与轴一起旋转的码盘，轴的旋转是相对于读取头检测的。重要的是，码盘相对于读取头在精确的位置中旋转，其中码盘的位置及其在轴上的同心度都将得以确保。

从US6,166,374中已知，码盘在组装期间由安装在旋转编码器盖中的元件向下按压，使得分划板(reticle)被移动到由元件接触抵靠件确定的期望位置。这样再次将元件从与分划板的接触中移除。

特别地，在现有技术中已知的是，通过将码盘旋拧到轴上或将码盘粘性地结合到轴上，相对于轴中的肩部附接码盘。例如，美国专利5,045,691公开了以分划板形式的码盘通过轴突出部上的螺母附接在平垫圈之间。

然而，通过螺纹连接的附接是不利的，因为螺纹连接是相对复杂的并且需要额外的安装空间。

另一方面，通过粘合剂结合的附接可能对码盘的定位精度具有负面影响，因为盘的位置可以根据所施加的粘合剂的量而变化。还存在来自粘合剂的污染的风险。此外，在固化过程期间必须观察一定的固化时间，并且必须施加非常精确的接触压力，这使得组装过程显著地更加复杂。

在现有技术中，由壳体封闭的旋转编码器通常在轴向方向上具有相对大的高度并且因此难以在小的安装空间的情况下来使用。由于这个原因，经常使用开放的旋转编码器，其在没有壳体的情况下被递送，但是极难安装，因为码盘可能容易被损坏或被不正确地安装。

本发明的目的是提供一种旋转编码器，其易于组装并且还是精确的且在操作上可靠的。

根据本发明，提供了一种旋转编码器，该编码器包括壳体、轴、附接在轴上的码盘以及读取头，其中读取头设计成检测码盘的旋转。码盘在其轴向位置中通过抵靠件固定在一个轴向侧上，其中回弹元件布置在旋转盘的另一轴向侧上并且提供夹紧力，码盘通过该夹紧力压靠抵靠件。

抵靠件限定码盘在轴向方向上的位置，并且回弹元件提供必要的保持力，使得码盘在轴向方向上保持在抵靠件上。

因此，码盘被安装在抵靠件与回弹元件之间，该抵靠件特别地固定安装，相对于轴被限定在其位置中。

通过夹持码盘，根据本发明的旋转编码器可以以更少的工作步骤安装，但同时使得码盘能够以精确且在操作上可靠的方式附接在轴上。可以省去额外的附接，诸如螺纹连接或粘合剂结合。由于码盘直接抵靠抵靠件，所以可以实现码盘的非常精确的定位。

轴向保持力还可以特别地在码盘与抵靠件之间在周向方向和/或径向方向上引起摩擦接合或强制配合(positive fit)，使得也可以在这些方向上固定码盘的位置。

作为替代方案或另外，可以在径向方向和/或周向方向上在码盘与抵靠件之间提供强制配合，例如通过抵靠件与码盘上的被插入彼此之中的互补元件。例如，可以在抵靠件上设置接合在码盘中的开口中的凸起或销。

码盘可以设置有光学码元(optical code element)或磁性码元(magnetic codeelement)，其中读取头被相应地适配。特别地，光学码元设置在码盘的上侧和/或下侧上。这时读取头有利地从码盘上方和下方的一侧布置成U形。磁性码元可以替代地仅沿码盘的外圆周设置。这时读取头可以在径向方向上邻接码盘布置。

具体地，码盘是分划板，在该分划板上，在径向方向上延伸的若干条线沿圆周设置并且可以通过光学读取头检测。替代地，可以设置磁力线。在任何情况下，读取头可以在码元移动经过它时检测码元，并且因此根据码元的分辨率确定轴相对于读取头或壳体的旋转。分辨率由在周向方向上应用于码盘的码元的数量确定。特别地，读取头被附接在壳体中。替代地，读取头还可以布置并附接在壳体的外侧上或独立于壳体在相对于壳体的预定位置中。例如，读取头和壳体可以布置和附接在共用的基板或附接表面上。特别地，读取头包括传感器元件、印刷电路板以及用于评估传感器元件的测量值的微电子器件。

特别地，回弹元件的内径在5mm与250mm之间，有利地在10mm与100mm之间，进一步有利地在20mm与50mm之间。然而，根据应用，还可以设置回弹元件的大得多或小得多的内径。对于上述直径，回弹元件在轴向方向上的厚度尤其是在0.3mm与20mm之间，有利地在0.5mm与3mm之间，取决于回弹元件的材料。对于回弹元件的其它直径，回弹元件的厚度尤其是成比例地适配。

特别地，安装的回弹元件被压缩至少5％，有利地，其被压缩至少25％，在其它实施方式中，甚至被压缩至少40％或至少70％。特别地，回弹元件的肖氏硬度(Shore hardness)在30与90肖氏HSc、HSd之间，有利地在约65至75肖氏HSc、HSd，并且在一个实施方式中是约70肖氏HSc、HSd。

还可以通过轴的平坦面侧提供用于码盘的抵靠件。这时码盘有利地夹持在轴向轴承与轴的面侧之间。

回弹元件可以直接布置在码盘上或距码盘一定距离处。在后一种构造中，可以在轴向方向上移位的其它刚性的或不可压缩的元件可以设置在回弹元件与码盘之间。

在优选的实施方式中，回弹元件围绕轴在周向方向上延伸。这时可以实现夹紧力的均匀分布。然而，在其它实施方式中，还可以设置若干个回弹元件，这些回弹元件是独立地设置的并且在周向方向上彼此相距一段距离。例如，若干个小压缩弹簧可以围绕圆周分布。它们有利地以规则的间隔布置以提供均匀的夹紧力

轴的第一轴承被有利地布置成使得夹紧力经由回弹元件和第一轴承引入到壳体中。特别地，第一轴承的轴向预紧力由回弹元件提供，并且因此也用作用于码盘的夹紧力。因此，回弹元件不仅提供必要的夹紧力，而且还能够实现关于轴承预载荷的容差补偿。这时码盘被夹紧在第一轴承的内座圈与抵靠件之间，其中回弹元件和另外的轴向可移位部件均可以设置在第一轴承的内座圈与码盘之间。

特别地，至少一个间隔套筒设置在回弹元件与第一轴承的内座圈之间并且围绕轴呈圆柱形地延伸。另外或替代地，可以在适当的位置处设置一个或多个间隔环。

以此方式可以产生必要的安装空间以根据第一轴承的类型和读取头来确保它们之间的足够距离。替代地，还可以使回弹元件在轴向方向上具有一定的延伸，由此能够自身提供该安装空间。间隔套筒还可以确保来自间隔套筒的夹紧力被精确地施加至第一轴承的内座圈。

轴有利地被构造为中空轴，即，至少在一些区段中在径向内部区域中设置有圆柱形空腔。特别地，圆柱形空腔提供安装衬套。可以在轴中在安装衬套的区域中设置至少一个螺纹孔，该至少一个螺纹孔在径向方向上延伸并且可以将螺钉引入该至少一个螺纹孔中以将部件附接在安装衬套中。替代地，可以使用锁定销或其它附接元件将部件附接在安装衬套中。

作为中空轴的构造允许轴以简单的方式与外部部件例如另一轴连接，将通过旋转编码器检测其旋转。由于中空轴，码盘的内开口的半径较大，使得对码盘的附接的精度和操作可靠性有高要求。然而，它们通过根据本发明的构造来实现。

特别地，根据本发明的构造能够使得实现中空轴的大内径，或者壳体可以被构造成相对于该大内径相对平坦的。特别地，可以实现中空轴的内径，其在轴向方向上具有壳体的高度的至少一半，有利地甚至大于壳体在轴向方向上的延伸。

在一个实施方式中，通过轴中的肩部设置用于码盘的抵靠件。特别地通过改变轴的直径来设置该肩部，有利地具有与轴向方向正交的抵靠表面。这时可以以最大的精度固定码盘相对于轴的位置。

在另一实施方式中，抵靠件还可以是间隔环，其特别地布置在轴中的肩部上。这使得码盘的轴向定位的灵活性更大，其在旋转编码器的若干不同版本要用相同部件制造的情况下可以是特别有利的。间隔套筒或间隔环以这种方式构造，使得夹紧力不会引起间隔环在轴向方向上的任何变形或者这种变形保持低于公差极限。

在一个实施方式中，轴利用作为径向轴承的第一轴承在壳体的上部壳体部分中支承，并且在相对设置的一侧上利用作为轴向轴承的第二轴承在下部壳体部分中支承。这样通过轴向轴承和由此在轴向方向上精确地固定的抵靠件，使得码盘的精确轴向定位成为可能。径向轴承有利地被构造成使得它可以至少将轴向夹紧力传输至上部壳体部分。

特别地，第二轴承作为纯轴向轴承的构造使得可以不需要连续的轴。壳体可以用下部壳体部分完全地封闭。此外，可以使用仅从一侧加工的轴。

第二轴承可以有利地被构造为从下部壳体部分中的凹部突出的止推垫圈形式的滑动轴承。薄金属垫圈(例如钢盘)可以设置在止推垫圈与下部壳体部分之间，作为止推垫圈的滑动配对件。金属盘可以通过粘合剂结合被附接至壳体的下部。对于第一轴承，相应的轴承构造也是可能的。这能够使得旋转编码器的构造极其紧凑且易于组装。

特别地，第一轴承可以是用于上部壳体部分中的轴的滑动轴承，其中夹紧力通过间隔套筒引入到滑动轴承中。替代地，还可以在该位置处为第一轴承设置滚动轴承。

在一个实施方式中，读取头布置在上部壳体部分与下部壳体部分之间，特别是与上部壳体部分和下部直接接触。可以在下部壳体部分和/或上部壳体部分上设置多个定位销，这些定位销使得读取头能够附接在限定的位置中。

然而，还可能的是，下部壳体部分或上部壳体部分被省略，并且相应地构造的旋转编码器被安装在安装表面上，该安装表面分别提供壳体和轴承侧或轴承座的相应闭合。因此，可以使旋转编码器的更紧凑的构造成为可能。

在一个实施方式中，凸缘设置在轴的一端处，其中通过轴向轴承，特别是第二轴承，相对于壳体安装凸缘，并且其中凸缘的后侧提供抵靠件。凸缘可以承担两种有利的功能作为双重功能。另外，这种构造保持安装高度在轴向方向上较低。

回弹元件有利地是环形的或圆柱形的弹性体元件，特别是由橡胶或天然橡胶制成或由合成弹性体(如硅胶)制成。例如，可以使用泡沫橡胶，即闭孔弹性泡沫(closed-cellelastic foam)材料。特别地，回弹元件可以以密封环的形式设置。

替代地，回弹元件可以由金属制成，在这种情况下，弹性主要是由回弹元件的几何形状决定的。例如，可以使用由金属制成的薄的平垫圈或肩垫圈，这些垫圈经由轴中的肩部弹性地变形并且可以由此施加预载荷。此外，可以使用由金属制成的压缩弹簧作为回弹元件，或者是围绕轴的圆周延伸的大的压缩弹簧或者是沿轴的圆周布置的若干个小压缩弹簧。特别地，可以使用一个或多个螺旋弹簧。

回弹元件、码盘和/或抵靠件可以至少分段地构造成具有粗糙化的表面，以便确保码盘的位置通过摩擦力被精确地固定。回弹元件可以设置有双面粘性表面以便确保更好的定位。然而，回弹元件的实际固定受到夹紧力的影响，即，仅需要相对薄的粘性表面，并且此外，不需要等待固化，因为夹紧力确保回弹元件的位置被固定。例如，回弹元件可以是双面粘合泡沫橡胶环或扁平泡沫橡胶垫圈。还可以在轴向方向上连续地设置若干个回弹元件，以便通过组合这些回弹元件获得用于产生夹紧力的所期望的弹性。如果制造具有不同总长度或需要不同夹紧力的旋转编码器的若干个不同变体，则这可能是特别有利的。

回弹元件有利地是盘形弹簧或指形弹簧，轴布置在盘形弹簧或指形弹簧的中心开口中。通过使用盘形弹簧或指形弹簧可以在非常紧凑的空间中实现高的夹紧力。盘形弹簧或指形弹簧特别地是由金属制成的，其中它可以替代地或另外地由聚合物材料制成。

第一轴承和/或第二轴承可以被构造为轴向轴承和/或径向轴承。特别地，第一和/或第二轴承可以被构造为滚动轴承，例如，被构造为深槽滚珠轴承、轴向滚动轴承、轴向滚针轴承、角滚珠轴承、圆锥轴承或圆柱轴承。深槽滚珠轴承或薄壁轴承(thin sectionbearing)可以是特别有利的。滚动轴承的座圈可以分别根据壳体和轴的材料由壳体和/或由轴一体地形成。替代地，普通座圈可以用作轴承的整体部分。

然而，第一和/或第二轴承还可以有利地构造为由塑料、陶瓷、金属(特别是烧结青铜)或类似的滑动材料制成的滑动轴承或止推垫圈。滑动轴承表面可以由轴上和壳体中的分开的元件来提供。替代地，壳体和/或轴可以至少分段地由适合的材料制成，使得这些元件可以直接用作滑动轴承。

本发明还提供了一种用于组装旋转编码器的方法，包括可以以这种顺序、相反的顺序、或任何顺序执行的以下步骤，即，i)设置具有下轴承的下部壳体部分，ii)将轴插入到下部壳体部分中，iii)在轴上布置码盘和回弹元件，以及iv)将具有上轴承的上部壳体部分布置并附接在/至下部壳体部分上，使得通过上轴承和下轴承安装轴，并且通过上轴承经由回弹元件施加夹紧力，使得码盘被压靠在轴上的抵靠件上。

可以在码盘和回弹元件已经布置在轴上之前或之后将轴引入到下部壳体部分中。上部壳体部分和/或下部壳体部分可以设置有开口，其使得能够将外部部件与轴连接。

本发明提供了另一种用于组装旋转编码器的方法，其中，下部壳体部分设置有下轴承；码盘、回弹元件和上轴承布置在轴上；轴被插入到上部壳体部分中；并且上部壳体部分布置并附接至下部壳体部分，使得通过上轴承和下轴承安装轴，并且通过上轴承经由回弹元件施加夹紧力，使得码盘被压靠在轴上的抵靠件上。

夹紧根据本发明的码盘的回弹元件在安装工作和定位精度方面是有利的。在有利的实施方式中，回弹元件可以另外确定轴承预紧力，使得系统中的两个相关力由此形成协调，即，在轴向方向上的用于轴承的预紧力和用于码盘的夹紧力。

本发明特别地用于旋转编码器中，该旋转编码器至少部分地被壳体封闭，并且其可以以预组装的方式安装。为此，从组装开始就必须确保码盘的布置的精度。

然而，利用上述封闭的旋转编码器，当在实际使用地点处安装旋转编码器时，需要较少的步骤，因为码盘在预组装的壳体中受到保护而免受污染和机械损坏。

本发明提供有利的进一步发展，因为旋转编码器可以在轴向方向上极其平坦地构造，并且尽管如此仍确保码盘的良好的保护和精确的固定。根据本发明的旋转编码器特别地能够实现紧凑的、封闭的组装，并且从而在同心度方面提供高水平的可靠性。此外，可以实现良好的防污保护。

尽管在轴向方向上具有紧凑的构造，但是特别地可以通过中空轴将根据本发明的旋转编码器附接至具有大直径的轴。由于码盘的可能的大直径，码盘可以细分有许多码元，这使得能够实现高分辨率。

根据本发明的旋转编码器可以以简单的方式安装，而不必进一步对准码盘。此外，在不损坏或弄脏测量传感器的情况下，简单集成到其它组件中是可能的。旋转编码器可以被构造为增量编码器或绝对编码器。

码盘借助于回弹元件被夹持并且由此被固定，该回弹元件特别地被构造为容差补偿和夹持元件的形式。码盘的位置由此通过固定来固定。这可以与预加载轴承同时发生，其中特别地，轴承的预紧力对应于夹紧力。在任何情况下，以此方式实现码盘的准确且无倾斜的定位。

壳体和/或轴可以特别地由铝制成。然而，在这种情况下，有利的是至少设置止推垫圈，有利地，滑动轴承或滚动轴承。替代地，轴和/或壳体还可以直接由具有良好滑动特性的材料制成，由此轴在壳体中的直接滑动安装是可能的。例如，钢或青铜以及聚合物材料可以用于此目的。

根据本发明，旋转编码器还设置有轴，该轴包括用于直接或间接附接码盘的抵靠件，其中轴由在抵靠件的一侧上的纯轴向轴承以及在抵靠件的另一侧上的径向轴承支撑。因此，完全延伸穿过壳体的轴不是必需的，并且壳体可以用一种简单且平坦的方式来封闭，特别是在轴向轴承的一侧上。此外，这种轴仅需要在车床中从一侧进行机加工，因为码盘的轴向抵靠件仅需要一个肩部。由于只有小的倾斜力作用在根据本发明的旋转编码器上，所以径向轴承的倾斜阻力对于大多数目的是足够的。

下面将参考优选实施方式更详细地描述本发明。

图1示出了根据本发明的旋转编码器的第一实施方式的侧向截面图。

图2示出了根据本发明的旋转编码器的第二实施方式的侧向截面图。

图3示出了根据本发明的旋转编码器的第三实施方式的侧向截面图。

图4示出了根据本发明的旋转编码器的第四实施方式的侧向截面图。

图5示出了根据本发明的旋转编码器的第五实施方式的侧向截面图。

图1中示出的根据本发明的旋转编码器1的实施方式包括壳体2，在壳体2中布置有可绕轴线100旋转的轴3。轴3在轴向方向A上延伸。码盘4附接至轴3并且在径向方向R上从轴3突出。可以通过读取头5检测码盘4的旋转。

通过轴向方向A上的夹紧力将码盘4压靠在由轴3提供的抵靠件6上。特别地，抵靠件6是具有轴向方向A上的法线的平坦表面。抵靠件6特别地围绕轴3的整个圆周均匀地延伸。

在其它实施方式中，抵靠件6被构造成平坦表面，但在本实施方式中，还可以设置多个突出部，例如销或其它形状的元件，其能够使码盘在径向和/或周向方向上被精确地定位。

通过回弹元件7提供或限定在轴向方向A上起作用的用于在抵靠件6上夹紧码盘4的夹紧力，该回弹元件在本实施方式中直接布置在码盘4上。回弹元件7被构造为由弹性体材料制成的O形环。间隔套筒8在轴向方向A上设置在回弹元件7上方。间隔套筒8可以在轴向方向上具有不同的长度，但是在一些实施方式中也可以完全省略。

第一轴承9在轴向方向A上布置在间隔套筒8上方并且是壳体2中的轴3的轴承的一部分。第一轴承9能够在轴向方向A上将夹紧力传递到壳体2上。夹紧力特别地由壳体中的安装高度、抵靠件在轴3上的位置、回弹元件7以及第一轴承9和可能地间隔套筒8的轴向长度以及回弹元件7的弹性或压缩性确定。

在本实施方式中，通过轴3的端部处的凸缘10提供抵靠件6。这时轴可以仅在一个车削(turning)过程中制造，而不需要在凸缘10的端侧上的车削过程。构造成中空轴的轴3的内孔也可以在车削过程中镗孔。

凸缘10还用于通过轴向轴承形式的第二轴承11相对于壳体2支撑轴3。第二轴承11特别地被构造为止推垫圈的形式。

壳体2包括下部壳体部分12和上部壳体部分13，其中，下部壳体部分12和上部壳体部分13各自设置有开口，使得可以从轴3的两侧建立与外部部件的连接。然而，在下部壳体部分12中或在上部壳体部分13中也可以仅设置一个开口。用于接收第二轴承11的环形凹槽14形式的轴承座有利地设置在下部壳体部分中。

或者，下部壳体部分12被构造成是基本上平坦的。另一方面，上部壳体部分13是罐形的，使得容纳在其中的旋转编码器1的部件(特别是轴3、码盘4和读取头5)受到保护而免受外部影响，特别是灰尘或污垢以及机械损坏。

在上部壳体部分13中设置轴承座15，第一轴承9被接收在轴承座中。由于轴承座14与15之间的距离是由壳体2限定的，所以在壳体2完全装配好的情况下，通过适当的选择轴承9、11、回弹元件7、以及可选地间隔套筒8，可以精确地预先确定作用在码盘4上的夹紧力。

在根据本发明的旋转编码器1的一个实施方式中，下部壳体部分12可以被省略，并且旋转编码器1可以直接旋拧到附接表面上，在附接表面上特别地设置作为用于第二轴承11的止推环或轴承座的表面。

下部壳体部分12和上部壳体部分13通过螺纹连接、夹紧、粘合剂结合或通过夹子元件彼此连接，使得形成封闭的壳体2。在壳体2与轴3之间以及在下部壳体部分12和上部壳体部分13之间以及在壳体中的其它潜在的间隙中设置密封件，使得保护壳体2免受液体和灰尘的影响。密封件可以是所设置的滚动轴承的一部分。

可以使用图1通过举例的方式来解释用于组装旋转编码器1的方法：首先设置下部壳体部分12，第二轴承11插入下部壳体部分中。在第二轴承11中布置轴3。码盘4、然后回弹元件7、间隔套筒8、然后第一轴承9被推到轴3上直到抵靠件6。在下部壳体部分12上布置读取头5。上部壳体部分13然后被安装并连接至下部壳体部分12，特别是被拧紧。因此，在轴承9、11之间规定限定的距离，并且回弹元件7被压缩预定的距离，由此为码盘4生成预定的轴承预紧力或夹紧力。

替代地，用于组装旋转编码器1的方法可以如下执行：首先将码盘4、回弹元件7、间隔套筒8和第一轴承9推到轴3上直到抵靠件6。读取头5插入到上部壳体部分13中。然后，将具有第一轴承9的轴3插入到上部壳体部分13中，进入轴承座15。同时，将码盘4推入读取头5中。此后将第二轴承11插入到下部壳体部分12的轴承座14中。上部壳体部分13然后被安装并连接至下部壳体部分12，特别是被拧紧。因此，在轴承9、11之间规定限定的距离，并且回弹元件7被压缩预定的距离，由此为码盘4生成预定的轴承预紧力或夹紧力。

作为替代方案，还可以例如以相反的顺序组装，首先将轴承9、间隔套筒8、回弹元件7和码盘4布置在上部壳体部分13中，并且然后将轴3插入到这些部件中。第二轴承11和下部壳体部分12此后进入位置并且下部壳体部分12和上部壳体部分13被连接。

作为另一替代方案，将轴承9压在上部壳体部分13上。将码盘4、回弹元件7和间隔套筒8放置在轴3上。然后，轴3与轴承9上的读取头5结合在一起并且由此容纳上部壳体部分13。第二轴承11和下部壳体部分12此后进入位置并且下部壳体部分12和上部壳体部分13被连接。

在图2至5中示出了根据本发明的旋转编码器1的另外的实施方式，其中以下将主要解释与第一实施方式的不同之处：

在根据图2的实施方式中，抵靠件6包括呈圆周突出部形式的定位元件16，由此可以选择码盘4的内开口并且使其与轴承或轴直径解耦地居中。

除此之外或独立于此，设置了呈盘形弹簧形式的回弹元件17，回弹元件直接在第一轴承9与码盘4之间在轴向方向A上施加弹性夹紧力。虽然在根据图1的第一实施方式中读取头5的插头连接件18在下部壳体部分12和上部壳体部分13之间侧向向外伸出，但在根据图2的实施方式中它被向下引导穿过下部壳体部分12中的开口。总体上，尽管由于盘形弹簧形式的回弹元件17的使用仍可以实现高的夹紧力，但是根据图2的第二实施方式在轴向方向上产生了紧凑的构型。

图3示出了根据本发明的旋转编码器的另一实施方式，其中，设置有肩盘形式的回弹元件19，回弹元件在其径向内端处夹持在第一轴承9与凸缘10之间，该凸缘与轴3一体地形成。肩部板的径向外端弹性地变形，使得其提供用于固定码盘4的夹紧力。在该实施方式中，用于码盘4的夹紧力独立于轴承9、11的预紧力。特别地，肩盘形式的回弹元件19由金属材料制成。肩盘在其内部区域中比在其径向外部区域中至少厚两倍。

代替肩盘，可以仅设置平垫圈(即，没有肩部的平坦元件)作为回弹元件并且通过弹性变形在码盘4上施加相应的夹紧力。台阶20可以有利地在凸缘10中径向地设置在抵靠件6内，以便减小回弹元件的必要变形并且使码盘4居中。第一轴承9有利地是滑动轴承。这样可以防止滚动轴承的外座圈与回弹元件19发生不期望的摩擦接触，甚至与呈肩盘或平垫圈形式的大直径的回弹元件19发生不期望的摩擦接触。

在根据图4的本发明的旋转编码器1的另一实施方式中，轴承9、11各自直接通过壳体2中的滑动表面设置。轴3的凸缘10直接在下部壳体部分12的滑动表面上延伸，并且间隔套筒8直接在上部壳体部分13的滑动表面上延伸。回弹元件7再次设置在间隔套筒8与码盘4之间，并且引起轴向方向A上的支承力以及相应地用于码盘4的夹紧力。

在根据图5的实施方式中，通过第一轴承9和第二轴承11支撑轴3，第一轴承9和第二轴承11各自被构造为滚动轴承。为此目的，轴3具有缩进的(stepped back)凸缘区域21，第二轴承11布置在该凸缘区域中。用于固定码盘4的夹紧力再次通过壳体2经由第一轴承9和间隔套筒8以及回弹元件7施加至码盘4。

替代地，第二轴承11还可以布置在锁定环上，锁定环布置在凸缘区域21中。为此目的，第二轴承11可以具有与凸缘10的外径相对应的内径。

Claims (15)

1.旋转编码器(1)，包括：

壳体(2)，

轴(3)，

码盘(4)，所述码盘附接至所述轴(3)，以及

读取头(5)，所述读取头被构造成检测所述码盘(4)的旋转，

其特征在于，

所述码盘(4)在其轴向位置中通过所述轴(3)上的抵靠件(6)固定在一个轴向侧上，并且

回弹元件(7、17、19)布置在另一轴向侧上并且提供夹紧力，所述码盘(4)通过所述夹紧力压靠所述抵靠件(6)。

2.根据权利要求1所述的旋转编码器，其中，所述回弹元件(7、17、19)围绕所述轴(3)在周向方向上延伸。

3.根据权利要求1或2所述的旋转编码器，其中，所述轴(3)的第一轴承(9)布置成，使得所述夹紧力经由所述回弹元件(7、17)和所述第一轴承(9)引入到所述壳体(2)中。

4.根据权利要求3所述的旋转编码器，其中，间隔套筒(8)设置在所述回弹元件(7、17)与所述第一轴承(9)之间，所述间隔套筒(8)围绕所述轴(3)呈圆柱形地延伸。

5.根据前述权利要求中的一项所述的旋转编码器，其中，所述轴(3)是中空轴。

6.根据前述权利要求中的一项所述的旋转编码器，其中，所述抵靠件(6)通过所述轴(3)中的肩部提供。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的旋转编码器，其中，所述抵靠件(6)是间隔环，所述间隔环特别地布置在所述轴(3)中的肩部上。

8.根据前述权利要求中的一项所述的旋转编码器，其中，所述轴(3)利用作为径向轴承的所述第一轴承(9)相对于所述壳体(2)的上部壳体部分(13)支承，并且在相对设置的一侧上利用作为轴向轴承的第二轴承(11)相对于下部壳体部分(12)支承。

9.根据权利要求8所述的旋转编码器，其中，所述第二轴承(11)构造为从所述下部壳体部分(12)中的轴承座(14)突出的止推垫圈形式的滑动轴承。

10.根据权利要求8或9所述的旋转编码器，其中，所述第一轴承(9)是所述上部壳体部分(13)中的所述轴(3)的滑动轴承，并且其中，所述夹紧力通过间隔套筒(8)引入到所述滑动轴承中。

11.根据权利要求8至10中的一项所述的旋转编码器，其中，所述读取头(5)布置在所述上部壳体部分(13)与所述下部壳体部分(12)之间。

12.根据前述权利要求中的一项所述的旋转编码器，其中，凸缘(10)设置在所述轴(3)的一端处，其中，通过轴向轴承相对于所述壳体(2)安装所述凸缘(10)，并且其中，所述凸缘(10)的后侧提供所述抵靠件(3)。

13.根据前述权利要求中的一项所述的旋转编码器，其中，所述回弹元件(7)是环形的或圆柱形的弹性体元件。

14.根据前述权利要求中的一项所述的旋转编码器，其中，所述回弹元件(17、19)是盘形弹簧或指形弹簧，所述轴(3)布置在所述盘形弹簧或所述指形弹簧的中心开口中。

15.用于组装旋转编码器(1)的方法，包括以下步骤：

(i)设置具有下轴承(11)的下部壳体部分(12)，

(ii)在轴(3)上布置码盘(4)、回弹元件(7)以及上轴承(9)，

(iii)将所述轴(3)引入下部壳体部分(13)中，

(iii)将所述上部壳体部分(13)布置并附接至所述下部壳体部分(12)处，使得通过所述上轴承(9)和所述下轴承(11)支承所述轴(3)，并且通过所述上轴承(9)经由所述回弹元件(7、17)施加夹紧力，使得所述码盘(4)压靠所述轴(3)上的抵靠件(6)。

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