DE102008048422B4 - Encoder system and kit for this - Google Patents
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Abstract
Drehgebersystem (11) mit wenigstens einem auf einer Sensorplatine (12) angeordneten, in einem ringförmig ausgebildeten Gehäuse (10) unterbringbaren Sensorelement (14), das im Betrieb des Drehgebersystems (11) mit wenigstens einem an einem Rotor vorgesehenen Geberelement zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorplatine (12) in Draufsicht halbsichelartig ausgebildet ist und eine radial innenliegende gekrümmte Längsseite (16), eine radial außen liegende gekrümmte Längsseite (18), einen vorderen, die beiden Längsseiten (16, 18) verbindenden Endabschnitt (20) und eine dem vorderen Endabschnitt (20) abgewandte hintere, die beiden Längsseiten (16, 18) verbindende Querseite (22) aufweist, dass die beiden Längsseiten (16, 18) wenigstens abschnittsweise jeweils entlang einer Kreisbahn (k1, k2) verlaufen, dass die Kreismittelpunkte (M1, M2) der beiden Kreisbahnen (k1, k2) auf einer Achslinie liegen, die die beiden Kreisbahnen (k1, k2) senkrecht schneidet, wobei eines oder mehrere Sensorelemente (14) entlang einer Sensorachse (37) angeordnet sind, die in der Achslinie liegt.Rotary encoder system (11) with at least one sensor element (14) which is arranged on a sensor circuit board (12) and can be accommodated in a ring-shaped housing (10) which, when the rotary encoder system (11) is in operation, interacts with at least one encoder element provided on a rotor, characterized in that that the sensor board (12) is semi-sickle-like in plan view and has a radially inner curved longitudinal side (16), a radially outer curved longitudinal side (18), a front end section (20) connecting the two longitudinal sides (16, 18) and a dem The rear transverse side (22) facing away from the front end section (20) and connecting the two longitudinal sides (16, 18) has that the two longitudinal sides (16, 18) each run at least in sections along a circular path (k1, k2), that the circle centers (M1 , M2) of the two circular paths (k1, k2) lie on an axis line that intersects the two circular paths (k1, k2) perpendicularly, with one or more Sen sensor elements (14) are arranged along a sensor axis (37) which lies in the axis line.
Description
Die Erfindung betrifft ein Drehgebersystem mit einem auf einer Sensorplatine angeordneten, in einem ringförmig ausgebildeten Gehäuse unterbringbaren Sensorelement, das im Betrieb des Drehgebersystems mit wenigstens einem an einem Rotor vorgesehenen Geberelement zusammenwirkt. Die Erfindung betrifft auch einen zugehörigen Baukasten.The invention relates to a rotary encoder system with a arranged on a sensor board, housable in a ring-shaped housing sensor element which cooperates with at least one encoder provided on a rotor during operation of the encoder system. The invention also relates to an associated modular system.
Derartige und ähnliche Drehgebersysteme sind aus dem verbekannten Stand der Technik als Drehwinkel- und/oder Drehrichtungssensoren, beispielsweise aus der
Bei Vorsehen eines Baukastensystems können insbesondere unterschiedlich groß ausgebildete Gehäuse Verwendung finden. Die Gehäuse sollten dabei möglichst mit identischen Sensorplatinen bestückbar sein.When providing a modular system, differently sized housing can be used in particular. The housings should be equipped with identical sensor boards.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eingangs genannte Drehgebersysteme derart weiterzubilden, dass die Sensorplatine möglichst platzsparend in unterschiedlich groß ausgebildeten Gehäusen Verwendung finden kann.The present invention has the object of developing encoder systems mentioned above such that the sensor board can be used as space-saving in differently sized housings use.
Diese Aufgabe wird mit einem Drehgebersystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved with a rotary encoder system having the features of patent claim 1.
Ein derartiges Drehgebersystem sieht folglich vor, dass die Sensorplatine in Draufsicht halbsichelartig ausgebildet ist und eine radial innenliegende gekrümmte Längsseite, eine radial außen liegende gekrümmte Längsseite, einen vorderen, die beiden Längsseiten verbindenden Endabschnitt und eine dem vorderen Endabschnitt abgewandte hintere, die beiden Längsseiten verbindende Querseite aufweist.Such a rotary encoder system thus provides that the sensor board is formed semi-sickle-shaped in plan view and a radially inner curved longitudinal side, a radially outer curved longitudinal side, a front, the two longitudinal sides connecting end portion and a front end portion facing away from the rear side connecting the two longitudinal sides having.
Aufgrund einer derartigen, halbsichelförmigen Geometrie der Sensorplatine kann diese optimal platzsparend in ein ringförmiges Gehäuse eingesetzt werden. Je nach Innen- und Außendurchmesser des Gehäuses kann die Sensorplatine mit ihrer innenliegenden Längsseite im Bereich der radial innenliegende Wandung des Gehäuses oder mit ihrer radial außen liegenden Längsseite im Bereich der radial außen liegenden Wandung des Gehäuses angeordnet werden. Die Längsseiten können dabei insbesondere tangential an den entsprechenden Wandungen des Gehäuses anliegen oder parallel dazu verlaufen.Due to such a semi-acicular geometry of the sensor board, it can be used optimally to save space in an annular housing. Depending on the inner and outer diameter of the housing, the sensor board with its inner longitudinal side in the region of the radially inner wall of the housing or with its radially outer longitudinal side in the region of the radially outer wall of the housing can be arranged. The longitudinal sides may in particular tangentially abut against the corresponding walls of the housing or extend parallel thereto.
Im Vergleich zu Sensorplatinen, die eine rechteckige Grundfläche aufweisen, benötigt die halbsichelartig ausgebildete Sensorplatine weniger Bauraum und kann platzsparender im Gehäuse mit kreisrundem Innendurchmesser und/oder Aussendruchmesser untergebracht werden.Compared to sensor boards, which have a rectangular base, the semi-sickle-shaped sensor board requires less space and can be accommodated in a space-saving in the housing with a circular inner diameter and / or Außendruchmesser.
Dabei ist vorgesehen, dass die beiden Längsseiten wenigstens abschnittsweise jeweils entlang einer Kreisbahn veralaufen. Hierdurch kann die Sensorplatine vorteilhaft im ringförmigen Gehäuse untergebracht werden. Die Kreismittelpunkte der beiden Kreisbahnen liegen dabei auf einer Achslinie, welche die beiden Kreisbahnen senkrecht schneidet. Durch diese geometrische Anordnung wird erreicht, dass, wenn ein oder mehrere Sensorelemente entlang der Achslinie angeordnet sind, diese nicht nur radial Zur Mittellängsachse des Gehäuses angeordnet werden können, sondern auch radial zu den beiden Längsseiten der Sensorplatine.It is provided that the two longitudinal sides at least partially veralaufen each along a circular path. As a result, the sensor board can be advantageously accommodated in the annular housing. The circle centers of the two circular paths lie on an axis line which intersects the two circular paths vertically. This geometric arrangement ensures that, if one or more sensor elements are arranged along the axis line, they can be arranged not only radially to the central longitudinal axis of the housing, but also radially to the two longitudinal sides of the sensor board.
Insbesondere dann, wenn das Drehgebersystem in der Größe variierende Gehäuse mit unterschiedlichen Innendurchmessern und Außendurchmessen unfasst, ist vorgesehen, dass die Sensorplatine in die unterschiedlichen Gehäuse einsetzbar ist. Ein und dieselbe Sensorplatine kann folglich in unterschiledlichen, in der Größe variierenden Gehäusen Verwendung finden.In particular, when the encoder system includes size-varying housings having different inside diameters and outside diameters, it is provided that the sensor board can be inserted into the different housings. One and the same sensor board can consequently be used in sub-slit, size-varying housings.
Die Gehäuse sehen dabei vorzugsweise eine zu der Sensorplatine komplementär ausgebildete Aufnahmeaussparung zur Unterbringung der Sensorplatine derart vor, dass das wenigstens eine Sensorelement im Wesentlichen in radialer Richtung, bezüglich der Mittellängsachse des Gehäuses, verlaufend angeordnet ist.In this case, the housings preferably have a receiving recess designed to be complementary to the sensor board for accommodating the sensor board in such a way that the at least one sensor element is arranged to extend substantially in the radial direction, with respect to the central longitudinal axis of the housing.
Ferner ist vorteilhaft, wenn der Radius der Kreisbahn, entlang derer die radial innenliegende Längsseite der Sensorplatine verläuft, im Wesentlichen gleich oder geringfügig größer ist als der halbe größte Innendurchmesser der unterschiedlichen, in der Größe variierenden Gehäuse. Insbesondere ist der Radius der Kreisbahn um das Maß der Dicke größer, welches für eine den Bauraum radial innenliegende Wandung des Gehäuses nötig ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass bei dem Gehäuse, welches den größten Innendurchmesser aufweist, die innenliegende Längsseite der Sensorplatine auf dem Innendurchmesser des Gehäuses oder parallel dazu verlaufend anordenbar ist. Die Sensorplatine kann folglich optimal in diesem Gehäuse untergebracht werden.It is also advantageous if the radius of the circular path, along which the radially inner longitudinal side of the sensor board extends, is substantially equal to or slightly larger than half the largest inner diameter of the different, varying in size housing. In particular, the radius of the circular path is greater by the extent of the thickness, which is necessary for a space radially inner wall of the housing. This makes it possible that in the case having the largest inner diameter, the inner longitudinal side of the sensor board on the inner diameter of the housing or extending parallel thereto can be arranged. The sensor board can thus be accommodated optimally in this housing.
Entsprechend ist denkbar, dass der Radius der Kreisbahn, entlang derer die radial äußere Längsseite der Sensorplatine verläuft, im Wesentlichen gleich oder geringfügig kleiner als der halbe kleinste Außendurchmesser der unterschiedlichen, in der Größe variierenden Gehäuse ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei dem Gehäuse, welches den kleinsten Außendurchmesser aufweist, die äußere Längsseite der Sensorplatine auf diesem Außendurchmesser, beziehungsweise parallel dazu verlaufend, anordenbar ist. Die Sensorplatine kann folglich optimal in diesem Gehäuse untergebracht werden.Accordingly, it is conceivable that the radius of the circular path, along which the radially outer longitudinal side of the sensor board extends, is substantially equal to or slightly smaller than half the smallest outer diameter of the different, size-varying housing. This ensures that the case, which has the smallest outer diameter, the outer longitudinal side of the sensor board on this Outer diameter, or parallel to it, can be arranged. The sensor board can thus be accommodated optimally in this housing.
Bei den verschieden großen des Baukastens ist vorteilhaft, wenn der größte Innendurchmesser der in der Größe variierenden Gehäuse kleiner ist als der größte Außendurchmesser der Gehäuse. Bei derartigen Gehäusen kann die erfindungsgemäße Sensorplatine optimal untergebracht werden.In the different sized of the kit is advantageous if the largest inner diameter of the size-varying housing is smaller than the largest outer diameter of the housing. In such cases, the sensor board according to the invention can be optimally accommodated.
Ferner ist denkbar, dass die verschieden groß ausgebildeten Gehäuse identische Deckelelemente vorsehen, welche zur Abdeckung der Aufnahmeaussparungen zur Unterbringung der Sensorplatinen dienen.Furthermore, it is conceivable that the different sized housing provide identical cover elements, which serve to cover the receiving recesses for accommodating the sensor boards.
Eine vorteilhafte Platinengeometrie ergibt sich auch dann, wenn der vordere Endabschnitt die beiden Längsseiten mit einer tangential in die Längsseiten übergehenden Rundung verbindet Entsprechend ist vorteilhaft, wenn die Querseite in etwa radialer Richtung verlaufend ausgebildet ist, wobei die Längsseiten insbesondere mit Rundungen in die jeweilige Querseite übergeht.An advantageous board geometry is also obtained when the front end portion connects the two longitudinal sides with a tangential merging into the longitudinal sides curve Accordingly, it is advantageous if the transverse side is formed extending in approximately radial direction, the longitudinal sides merges in particular with curves in the respective transverse side ,
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse in einem elektrisch oder andersartig betreibbaren Motor untergebracht ist, mit dem der Rotor relativ zum Gehäuse werdrehbar antriebbar ist. Folglich kann der Rotor durch entsprechende Aktivierung des Motors angetrieben werden. Aufgrund des Vorsehens des Drehgebers und des Sensorelements kann dabei die Drehstellung des Rotors beziehungsweise dessen Drehrichtung und Drehwinkel bestimmt werden.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the housing is housed in an electrically or otherwise operable motor, with which the rotor is rotatably driven relative to the housing. Consequently, the rotor can be driven by appropriate activation of the motor. Due to the provision of the rotary encoder and the sensor element while the rotational position of the rotor or its direction of rotation and angle of rotation can be determined.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch einen Baukasten, der ein erfindungsgemäßes Drehgebersystem mit in der Größe variierenden Gehäusen mit unterschiedlichen Innendurchmessern und Außendurchmessern umfasst, wobei identische Sensorplatinen in den unterschiedlichen Gehäusen derart unterbringbar sind, dass das wenigstens eine Sensorelement im Wesentlichen längs einer radialen Richtung verlaufend angeordneten Sensorachse angeordnet ist.The object mentioned at the outset is also achieved by a modular system which comprises an encoder system according to the invention having size-varying housings with different inside diameters and outside diameters, wherein identical sensor boards can be accommodated in the different housings such that the at least one sensor element is substantially along a radial direction arranged extending sensor axis is arranged.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnechmen, anhand derer die Erfindung in den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen näher beschrieben und erläutert ist.Further details and advantageous embodiments of the invention are to be deducted from the description below, by means of which the invention is described and explained in more detail in the embodiments illustrated in the figures.
Es zeigen:Show it:
In den
In das Gehäuse
Die Sensorplatine
In den
Die drei Gehäuse
Die Aufnahmeaussparungen
Wie aus
Die in den
Aus
Aus
Aus
Dadurch, dass die Aufnahme Aussparungen
Die
Wie aus
Mit dem in den Figuren beschriebenen Drehgebersystem
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DE200810048422 DE102008048422B4 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Encoder system and kit for this |
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DE200810048422 DE102008048422B4 (en) | 2008-09-23 | 2008-09-23 | Encoder system and kit for this |
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DE19505543A1 (en) * | 1995-02-18 | 1996-08-22 | Wilo Gmbh | Centrifugal pump with sensor for speed of rotation detection |
US20030142891A1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-07-31 | Ntn Corporation | Bearing with rotational sensor |
FR2900208A1 (en) * | 2006-04-20 | 2007-10-26 | Skf Ab | Instrumented roller bearing for detecting e.g. angular speed of element, has welding spots ensuring axial connection between connector and printed circuit board by maintaining connector, sensor block and circuit board in axial contact |
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2008
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