CN208366354U - 一种旋转式磁性编码器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转式磁性编码器，包括：中空的外圈、内圈、转动体、保护盖体，以及编码器组件，所述转动体设置于内圈和外圈之间，所述保护盖体的一端开口形成一环形的容置腔体，容置腔体的外侧腔壁固定于外圈的一端，所述编码器组件包括中空的旋转件以及磁敏组件，所述旋转件固定于内圈的一端并部分伸入所述容置腔体，所述磁敏组件安装于容置腔体内并临近所述旋转件设置；所述保护盖体还设置有接线孔，用于穿设导线，导线电连接所述磁敏组件。本实用新型解决了现有编码器占用主轴空间长度，安装成本高的问题。

Description

一种旋转式磁性编码器

技术领域

本实用新型涉及编码器技术领域，尤其涉及一种旋转式磁性编码器。

背景技术

编码器一般用于检测角位移，转速和转向。现有的编码器一般包括转动的码盘部分和检测用的传感器部分，转动的码盘部分一般安装在主轴端面上，这样导致编码器在主轴的空间长度上占用部分主轴的长度，或者为了安装编码器，需要加长主轴或者需要在主轴上加工对应的结构来安装编码器的转动部分，这样导致提高了编码器在主轴上的安装成本。

因此，现有技术还有待发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提出一种旋转式磁性编码器，旨在解决现有编码器占用主轴空间长度，安装成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种旋转式磁性编码器，其中，包括：中空的外圈、内圈、转动体、保护盖体，以及编码器组件，所述转动体设置于内圈和外圈之间，所述保护盖体的一端开口形成一环形的容置腔体，容置腔体的外侧腔壁固定于外圈的一端，所述编码器组件包括中空的旋转件以及磁敏组件，所述旋转件固定于内圈的一端并部分伸入所述容置腔体，所述磁敏组件安装于容置腔体内并临近所述旋转件设置；所述保护盖体还设置有接线孔，用于穿设导线，导线电连接所述磁敏组件。

其中，所述保护盖体包括中空的骨架及后盖，所述骨架一端开设所述容置腔体，另一端与所述后盖盖合，骨架容置腔体的外侧腔壁固定于外圈的一端，所述接线孔包括设置于骨架的第一接线孔和设置在后盖的第二接线孔，导线穿设于所述第一接线孔和第二接线孔。

其中，所述外圈临近骨架一端的内侧设置一台阶，所述骨架容置腔体的外侧腔壁设置一凸环，所述凸环嵌入所述台阶并与台阶的侧壁紧配合。

其中，所述旋转件包括一中空的环形圈，所述环形圈的一端间隔设有多个矩形槽及矩形齿条，环形圈背离矩形齿条一端的内壁套设于内圈的外壁并与内圈外壁紧配合；所述磁敏组件包括容置于骨架的容置腔体内的安装架，设置在安装架内的电路板和磁铁、设置于电路板的磁敏元件，所述磁敏元件临近所述矩形齿条设置。

其中，所述骨架于容置腔体内设置有两筋位形成一个安装槽，所述安装槽容置所述安装架，所述骨架于安装槽的外侧壁延伸设置有接线柄，所述接线柄开设有所述第一接线孔；所述安装架开设有第三接线孔，并于第三接线孔处延伸设置有导线柄，所述导线柄安装于所述接线柄内。

其中，所述旋转件包括一中空的不锈钢圈及多级磁环，多级磁环套设在不锈钢圈内壁与不锈钢圈内壁紧配合，不锈钢圈的内壁环形凸设有卡合凸起，所述内圈的外壁环形设置有卡合凹槽，所述卡合凸起卡入所述卡合凹槽；所述磁敏组件包括与容置于骨架的容置腔体内的电路板、设置于电路板的磁敏元件，所述磁敏元件临近所述多级磁环设置。

其中，所述骨架背离容置腔体的一端面环形间隔设置有多个筋条、及设置两筋条之间的用于安装磁敏组件的安装台，所述安装台设置有固定于骨架的电路板安装柱、轴向穿设于骨架的安装孔，所述磁敏元件部分穿设于所述安装孔内，所述骨架临近所述安装台的外侧壁延伸设置有接线柄，所述接线柄开设有所述第一接线孔。

其中，所述磁敏元件为双通道信号输出元件。

其中，所述骨架的容置腔体内于磁敏组件处灌封有树脂胶密封所述电路板及磁敏元件。

其中，所述骨架的接线柄于侧壁开设一接线槽，且接线柄穿出于后盖的第二接线孔。

本实用新型的旋转式磁性编码器，通过设置中空的外圈、内圈、转动体、保护盖体，以及编码器组件，保护盖体的一端开口形成一环形的容置腔体，容置腔体的外侧腔壁固定于外圈的一端，编码器组件包括中空的旋转件以及磁敏组件，旋转件固定于内圈的一端并部分伸入所述容置腔体，磁敏组件安装于容置腔体内并临近旋转件设置，保护盖体还设置有接线孔，用于穿设导线连接磁敏组件，这样使得本实用新型的旋转式磁性编码器既具有轴承的作用，同时又具有编码器旋转参数测量的作用，由于直接与轴承结合，不会额外占用主轴的空间长度，也不需要在主轴上设置专门的安装结构，降低了编码器在主轴上的安装成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型旋转式磁性编码器第一种实施方式的剖面结构示意图；

图2为图1中A处的放大结构示意图；

图3为图1的分解结构示意图；

图4为图1中旋转件与磁敏组件的分解结构示意图；

图5为图3中骨架的结构示意图；

图6为本实用新型旋转式磁性编码器第二种实施方式的剖面结构示意图；

图7为图6中B处的放大结构示意图；

图8为图6的分解结构示意图；

图9为图8中C处的放大结构示意图；

图10为图8中骨架的第一视角结构示意图；

图11为图8中骨架的第二视角结构示意图。

附图标号说明：

100a、100b-磁性编码器，10-外圈，11-台阶，20-内圈，21-卡合凹槽，30-转动体，40a、40b-骨架，41-容置腔体，42-凸环，43-筋位，44-安装槽，45-接线柄，451-接线槽，46-筋条，47-安装台，471-电路板安装柱，472-安装孔，50-后盖，51-阻挡部，60a、60b-旋转件，61-环形圈，621-矩形槽，622-矩形齿条，64-不锈钢圈，641-卡合凸起，65-多级磁环，70a、70b-磁敏组件，71-电路板，72-磁敏元件，73-磁铁，74-安装架，741-第三接线孔，742-导线柄，80-接线孔，81-第一接线孔、82-第二接线孔、90-导线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

实施例一，请参照图1至图5，本实用新型提出一种旋转式磁性编码器100a、包括：

中空的外圈10、内圈20、转动体30、保护盖体，以及编码器组件，所述转动体30设置于内圈20和外圈10之间，转动体30、内圈20和外圈10构成轴承组件，优选地，本实施例的转动体30采用滚珠组件而形成滚动轴承。所述保护盖体的一端开口形成一环形的容置腔体41，容置腔体41的外侧腔壁固定于外圈10的一端，所述编码器组件包括中空的旋转件60a以及磁敏组件70a，所述旋转件60a固定于内圈20的一端并部分伸入所述容置腔体41，所述磁敏组件70a安装于容置腔体41内并临近所述旋转件60a设置；这样，旋转件60a安装在内圈20上随内圈20一起转动，而磁敏组件70a安装在保护盖体上并固定在外圈10上，旋转件60a的旋转引起磁信号的规律变化，而磁敏组件70a感应磁信号的规律变化并转化成电信号输出，通过上位主机计算出旋转参数如角位移、转速及转向等。这样本实用新型实施例一的旋转式磁性编码器100a既具有轴承的功能，又具有编码器的功能，能直接安装于待测主轴的轴承安装座内，不占用主轴的安装空间，降低编码器在主轴上的安装成本。

所述保护盖体还设置有接线孔80，用于穿设导线90，导线90电连接所述磁敏组件70a。接线孔80便于外接导线的穿设。保护盖体用于安装磁敏组件70a，对磁敏组件70a进行保护，同时对轴承内部也具有保护作用。

本实用新型的保护盖体包括中空的骨架40a及后盖50，所述骨架40a一端开设所述容置腔体41，另一端与所述后盖50盖合，骨架容置腔体41的外侧腔壁固定于外圈10的一端，所述接线孔80包括设置于骨架的第一接线孔81和设置在后盖的第二接线孔82，导线90穿设于所述第一接线孔81和第二接线孔82。骨架40a用于安装磁敏组件70a并固定于外圈10,使得磁敏组件70a与安装于内圈20的旋转件60a能够相对转动，同时后盖50与骨架40a能保护磁敏组件70a与轴承。

如图2所示，本实用新型的所述外圈10临近骨架40a一端的内侧设置一台阶11，所述骨架40a容置腔体41的外侧腔壁设置一凸环42，所述凸环42嵌入所述台阶11并与台阶11的侧壁紧配合。凸环42与台阶11的配合便于骨架40a的安装。

具体地，如图3和图4所示，实施例一的旋转件60a包括一中空的环形圈61，所述环形圈61的一端间隔设有多个矩形槽621及矩形齿条622，环形圈61背离矩形齿条622一端的内壁套设于内圈20的外壁并与内圈20外壁紧配合；所述磁敏组件70a包括容置于骨架40a的容置腔体41内的安装架74，设置在安装架74内的电路板71和磁铁73、设置于电路板71的磁敏元件72，所述磁敏元件72临近所述矩形齿条622设置。磁敏元件72可以设置在矩形齿条622的外侧或者内侧。本实施例中磁敏元件72与矩形齿条622的外侧非接触。由于环形圈61上形成排列规则的矩形槽621及矩形齿条622的镂空结构，在旋转时与磁铁73、磁敏元件72结合产生脉冲信号，并通过电路板71输出以完成旋转参数的测量。这种镂空结构的旋转件60a代替现有编码器中的齿轮结构，便于加工及安装。本实用新型的磁敏元件72为双通道信号输出元件，焊接在电路板71上，输出两通道方波脉冲信号。

结合图4和图5所示，实施例一的骨架40a于容置腔体41内设置有两筋位43形成一个安装槽44，所述安装槽44容置所述安装架74，所述骨架40a于安装槽44的外侧壁延伸设置有接线柄45，所述接线柄45开设有所述第一接线孔81；所述安装架74开设有第三接线孔741，并于第三接线孔741处延伸设置有导线柄742，所述导线柄742安装于所述接线柄45内。安装架74安装于骨架40a的安装槽44内，使得磁敏组件70a能够牢固的固定于骨架，同时避免外部干扰。

实施例二，请参照图6至图11，本实用新型还提出另一种旋转式磁性编码器100b，其与实施例一的区别在于：

1、实施例二的旋转件60b包括一中空的不锈钢圈64及多级磁环65，多级磁环65套设在不锈钢圈64内壁与不锈钢圈64内壁紧配合，不锈钢圈64的内壁环形凸设有卡合凸起641，所述内圈20的外壁环形设置有卡合凹槽21，所述卡合凸起641卡入所述卡合凹槽21；所述磁敏组件70b包括与容置于骨架40b的容置腔体41内的电路板71、设置于电路板71的磁敏元件72，所述磁敏元件72临近所述多级磁环65设置。实施例二中，磁敏元件72临近所述多级磁环65的内壁设置。多级磁环65内间隔排列不同磁极的磁体，多级磁环65随内圈20转动时，与多级磁环65临近的磁敏元件72产生的脉冲信号，并通过电路板71输出以完成旋转参数的测量。

2、实施例二的骨架40b背离容置腔体41的一端面环形间隔设置有多个筋条46、及设置两筋条46之间的用于安装磁敏组件70b的安装台47，所述安装台47设置有固定于骨架40b的电路板安装柱471、轴向穿设于骨架40b的安装孔472，所述磁敏元件72部分穿设于所述安装孔472内，所述骨架40b临近所述安装台47的外侧壁延伸设置有接线柄45，所述接线柄45开设有所述第一接线孔81。筋条46能加强骨架40b的强度，电路板安装柱471安装定位电路板71，安装台47的设置能精确定位磁敏元件72与多级磁环65的距离，以保证测量精度。

优选地，本实用新型骨架40a、40b的容置腔体41内于磁敏组件70a、70b处灌封有树脂胶密封所述电路板71及磁敏元件72,对电路板71及磁敏元件72起到防水保护作用。

较佳地，本实用新型骨架40a、40b的接线柄45于侧壁开设一接线槽451，且接线柄45穿出于后盖50的第二接线孔82。接线槽451便于导线90的安装连接，接线柄45穿出于后盖50的第二接线孔82是一种防呆设计，便于骨架40a、40b与后盖50的快速定位安装。

本实用新型实施例提出的旋转式磁性编码器100a、100b，通过设置中空的外圈10、内圈20、转动体30、保护盖体，以及编码器组件，保护盖体的一端开口形成一环形的容置腔体41，容置腔体41的外侧腔壁固定于外圈10的一端，编码器组件包括中空的旋转件60a、60b以及磁敏组件70a、70b，旋转件60a、60b固定于内圈20的一端并部分伸入所述容置腔体41，磁敏组件70a、70b安装于容置腔体41内并临近旋转件60a、60b设置，保护盖体还设置有接线孔80，用于穿设导线90连接磁敏组件70a、70b，这样使得本实用新型的旋转式磁性编码器100a、100b既具有轴承的作用，同时又具有编码器旋转参数测量的作用，可以直接作为轴承使用，不会额外占用主轴的空间长度，也不需要在主轴上设置专门的安装结构，降低了编码器在主轴上的安装成本，节约了资源。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种旋转式磁性编码器，其特征在于，包括：

中空的外圈、内圈、转动体、保护盖体，以及编码器组件，所述转动体设置于内圈和外圈之间，所述保护盖体的一端开口形成一环形的容置腔体，容置腔体的外侧腔壁固定于外圈的一端，所述编码器组件包括中空的旋转件以及磁敏组件，所述旋转件固定于内圈的一端并部分伸入所述容置腔体，所述磁敏组件安装于容置腔体内并临近所述旋转件设置；

所述保护盖体还设置有接线孔，用于穿设导线，导线电连接所述磁敏组件。

2.根据权利要求1所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述保护盖体包括中空的骨架及后盖，所述骨架一端开设所述容置腔体，另一端与所述后盖盖合，骨架容置腔体的外侧腔壁固定于外圈的一端，所述接线孔包括设置于骨架的第一接线孔和设置在后盖的第二接线孔，导线穿设于所述第一接线孔和第二接线孔。

3.根据权利要求2所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述外圈临近骨架一端的内侧设置一台阶，所述骨架容置腔体的外侧腔壁设置一凸环，所述凸环嵌入所述台阶并与台阶的侧壁紧配合。

4.根据权利要求3所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述旋转件包括一中空的环形圈，所述环形圈的一端间隔设有多个矩形槽及矩形齿条，环形圈背离矩形齿条一端的内壁套设于内圈的外壁并与内圈外壁紧配合；

所述磁敏组件包括容置于骨架的容置腔体内的安装架，设置在安装架内的电路板和磁铁、设置于电路板的磁敏元件，所述磁敏元件临近所述矩形齿条设置。

5.根据权利要求4所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述骨架于容置腔体内设置有两筋位形成一个安装槽，所述安装槽容置所述安装架，所述骨架于安装槽的外侧壁延伸设置有接线柄，所述接线柄开设有所述第一接线孔；

所述安装架开设有第三接线孔，并于第三接线孔处延伸设置有导线柄，所述导线柄安装于所述接线柄内。

6.根据权利要求3所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述旋转件包括一中空的不锈钢圈及多级磁环，多级磁环套设在不锈钢圈内壁与不锈钢圈内壁紧配合，不锈钢圈的内壁环形凸设有卡合凸起，所述内圈的外壁环形设置有卡合凹槽，所述卡合凸起卡入所述卡合凹槽；

所述磁敏组件包括与容置于骨架的容置腔体内的电路板、设置于电路板的磁敏元件，所述磁敏元件临近所述多级磁环设置。

7.根据权利要求6所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述骨架背离容置腔体的一端面环形间隔设置有多个筋条、及设置两筋条之间的用于安装磁敏组件的安装台，所述安装台设置有固定于骨架的电路板安装柱、轴向穿设于骨架的安装孔，所述磁敏元件部分穿设于所述安装孔内，所述骨架临近所述安装台的外侧壁延伸设置有接线柄，所述接线柄开设有所述第一接线孔。

8.根据权利要求4或6所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述磁敏元件为双通道信号输出元件。

9.根据权利要求8所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述骨架的容置腔体内于磁敏组件处灌封有树脂胶密封所述电路板及磁敏元件。

10.根据权利要求5或7所述的旋转式磁性编码器，其特征在于，所述骨架的接线柄于侧壁开设一接线槽，且接线柄穿出于后盖的第二接线孔。