JP2002357451A - 角度測定装置およびこの角度測定装置の使用 - Google Patents

角度測定装置およびこの角度測定装置の使用

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JP2002357451A JP2002070522A JP2002070522A JP2002357451A JP 2002357451 A JP2002357451 A JP 2002357451A JP 2002070522 A JP2002070522 A JP 2002070522A JP 2002070522 A JP2002070522 A JP 2002070522A JP 2002357451 A JP2002357451 A JP 2002357451A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】角度測定装置の内側へ液体が周囲から侵入する
のを防止する。 【解決手段】本発明による角度測定装置1は、回転軸線
1.1の半径方向に関して外側に位置する構造部材10
0、および内側に位置する構造部材130を有し、その
際、これら構造部材100;130が、相対的に互いに
回転軸線1.1を中心にして回転可能であり、および、
少なくとも1つの封隙材1.3をこれら構造部材10
0;130の間に有している。外側に位置する構造部材
100の1つまたは両方の端面112;113は、封隙
材1.3から半径方向に外方に案内し、端面112;1
13に関連して比較的に深い位置にある流路107を備
えている。更に本発明は、同様に、特に工作機械の旋回
円テーブルにおける、角度測定装置1の使用を含んでい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2つの相対的に互
いに回転可能な構造部材を有する角度測定装置に関す
る。同様に、本発明は、工作機械またはマシニングセン
ター或いは印刷機械における、この角度測定装置の使用
に関する。
【0002】
【従来の技術】この様式の角度測定装置は、一回転また
は多回転の間じゅうの軸の回転運動の測定に用いられ
る。その際にこの回転運動は、インクリメンタルにか、
それともアブソリュートに検出され、出力される測定値
は、それらに応じて、計数パルスの序列、計数値または
コードワードである。ラックまたは送りねじとの連結状
態で、この様式の角度測定装置でもって、同様に直線状
の運動も測定可能である。特に、角度測定装置は、工作
機械またはマシニングセンターにおいて、直線的なおよ
び回転的な運動を測定するために使用される。ほんの僅
かの角度秒ほどに精確に回転角度を規定することは、例
えば工作機械の旋回円テーブルまたは旋回ヘッド、およ
び旋盤のC軸のために、しかもまた印刷機械の印刷機構
においても重要な意義がある。この様式の角度測定装置
は、たびたび、比較的に厳しい周囲条件が優勢であると
ころの位置において使用される。従って、潤滑油または
冷却液体の侵入は、工作機械またはマシニングセンター
における作動における、角度測定装置のたびたびの故障
原因である。
【0003】特開平9−178513号明細書におい
て、角度測定装置が開示されており、この角度測定装置
はローターにフランジを有し、従って、間隙がこのフラ
ンジとステーターとの間に生じる。このフランジにおけ
る溝部の配置により、作動状態において、遠心力によっ
て、固い微粒子は間隙から移送される。
【0004】この公知の角度測定装置は、ステーターの
端面が、一方では留まっている液体を封隙材から遠ざけ
ておくことに、および他方では、同時に、取付け面の役
目を果たすことに適していないという欠点を有してい
る。更に加えて、ステーターケーシングのために使用さ
れる構造容積が最適に利用されない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の根底
をなす課題は、内側へ液体が周囲から侵入しない角度測
定装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は請求項1によ
る角度測定装置によって解決される。
【0007】本発明による角度測定装置は、工作機械ま
たはマシニングセンター或いは印刷機械の回転可能な部
材、特に工作機械の旋回円テーブルにおいて使用され、
このことは、請求項7において記載されている。
【0008】本発明による角度測定装置の有利な実施の
形態は、請求項1に従属する請求項2から請求項6にお
ける特徴から与えられる。
【0009】従って、角度測定装置は、内側に位置する
構造部材、および、内側に位置する構造部材を、有利に
は周囲にわたって完全に囲繞する外側に位置する構造部
材から成る。たびたび、この内側に位置する構造部材
は、ローター、特に回転可能な中空軸として形成され
る。その場合に、この外側に位置する構造部材は、ステ
ーターとして構成されており、このステーターのフラン
ジ形に形成されたケーシング部分は、有利な実施形態に
おいて、同時に、例えば工作機械の旋回円テーブルにお
ける取付け面の役目を果たす。
【0010】この角度測定装置は、限定されたこの構成
様式により、容易に且つ正確に配置される取付け面に組
み付けられる。更に、本発明による装置によって、ケー
シングの良好な容積利用が保証される。更に加えて、こ
の本発明による構造様式によって、封隙材および場合に
よっては軸端部が、ステーターケーシングの端面に関連
して後方に下げられており、且つ従って、十分に機械的
な外部影響から保護されている。
【0011】本発明による方法の更なる利点並びに詳細
は、添付の図に基づいて、可能な実施例の以下の説明か
ら与えられる。下記に説明された実施例において、角度
測定装置のケーシングは、鋼製部材およびアルミニウム
部材から成っている。もちろん、本発明は、この材料選
択に限定されてなく、反対に、本発明が角度測定装置の
構造様式、または特許請求項によるこの角度測定装置の
使用に関係しており、且つこの角度測定装置の構造部材
の内の1つの材料選択には関係しないことは、確実に言
える。特に、このケーシングのために、例えば合成物質
のグループから成る、他の材料の使用は、全く一般的で
ある。
【0012】
【発明の実施の形態】図1および2に示すように、角度
測定装置1は、外側に位置するステーター100および
内側に位置するローター130から成っている。このス
テーター100は、2分割されており且つアルミニウム
キャップ102および鋼製フランジ103から成る、ス
テーターケーシング101から成っている。このアルミ
ニウムキャップ102および鋼製フランジ103は、そ
れぞれに1つの端面112または113を有している。
このステーターケーシング101は、一方では、角度測
定装置の測定技術における諸装置を外側の影響から保護
することの役目を果たす。この目的のために、このステ
ーターケーシングは、相応して安定するように構成され
ている。このアルミニウムキャップ102および鋼製フ
ランジ103は、フランジ穿孔110内に挿入されるネ
ジによって、相対してネジ止めされ、その際、このアル
ミニウムキャップ102と鋼製フランジ103との間の
接合面は、Oリング104によって封隙されている。更
に、ローター130と、ステーターケーシング101の
両方の端面112および113との間のスリットリング
内に、Vパッキン1.3が設けられている。相応するV
パッキン1.3の封隙舌状部が、このアルミニウムキャ
ップ102内に走入しないために、その接触外周におい
て、比較的により硬質の鋼製リング111が挿入され
る。
【0013】角度測定装置1の測定技術における諸装置
は、回転不能に接着によってローター130に固定され
ており角度目盛を有する目盛ディスク131と、玉軸受
1.5によってローター130に軸受されており走査板
115を有する走査ユニット114とから成っている。
この走査ユニット114は、ランプおよびコンデンサ
ー、並びに、プリント基板116上の走査板115およ
び光電素子によって、目盛ディスク131の角度目盛を
走査する。これら光電気的に形成された検出信号は、プ
リント基板116上の電気的な構成部品によって更に処
理される。
【0014】更に、ステーターケーシング101内に、
継ぎ手117も存在している。この継ぎ手117は、一
方では、走査ユニット114とステーターケーシング1
01との間のねじれ剛性のある結合が形成され、且つ他
方では、不可避の偏心性および角度位置合わせ誤差を補
償する働きをする。この点に関しては、出願人のヨーロ
ッパ特許0087521号明細書の開示内容を参照して
戴きたい。
【0015】上述された保護機能と並んで、ステーター
ケーシング101は、旋回円テーブル2(図3参照)に
対して、ぴったりと精確な取付けを保証する働きをす
る。この理由から、ステーターケーシング101の鋼製
フランジ103に、処理された面、即ち、心合せカラー
部105および当接面106が設けられている。
【0016】アルミニウムキャップ102および鋼製フ
ランジ103は、半径方向に外方へ整向され液体を外側
へと導出できる流路107を有している。Vパッキン
1.3は、このVパッキンが、端面112または113
の、これら流路107の間に存在する隆起した中間領域
に比して、突出しないように設けられている。これによ
って、このローター130に固定されたVパッキン1.
3は、鋼製フランジ103またはアルミニウムキャップ
102によって、外側の機械的な影響から、良好に保護
されている。更に、ステーターケーシング101内での
これら流路107の間の構造容積は、測定技術における
装置、またはそれに所属する評価要素、例えば電気的な
構成部品に所属する要素の格納のために利用される。即
ち、この上記された構造様式によって、角度測定装置1
の封隙性の向上、および構造容積の最適化された利用が
達せられる。
【0017】ローター130は、回転軸線1.1を中心
にして回転可能に軸受けされており、且つ、旋回円テー
ブル2(図3参照)の軸2.1の収容のために、相応し
て中空軸として形成されている。このローター130
に、既に上述したように、目盛ディスク131および玉
軸受1.5が固定されている。同様に、このローター1
30に、両方のVパッキン1.3が、回転不能に装着さ
れており、従って、角度測定装置1の作動の状態で、ロ
ーター130とVパッキン1.3との間で、相対的な運
動は行われない。
【0018】選択的に上記の目的のために、しかしま
た、Vパッキン1.3は、ステーターケーシング101
に固定され得る。実際上、ローター130に固定された
Vパッキン1.3を有する構造様式は、回転しない状態
のVパッキン1.3に比して、液体がこのVパッキン
1.3上で、遠心力によって半径方向に外方へ移動され
ることの利点を有している。更に本発明は、もちろん、
Vパッキン1.3に限定されていない。代わりに、ここ
で例えばラビリンス軸封装置またはOリングが使用され
るような、それぞれの適宜の適当な軸封隙の構造様式が
可能である。
【0019】操作状態において、角度測定装置1は、全
く別の作業位置に位置決めされる。従って、例えば、鋼
製フランジ103は、この鋼製フランジの端面113
が、水平方向におよび上方に指向して位置するに至るよ
うに整向されている。ここで、冷却液体が、上方から鋼
製フランジ103上に流れた場合、Vパッキン1.3
が、完全にこの冷却液体によって覆われていること無し
に、この冷却液体は、流路107を通って、半径方向に
外方へ流出可能である。この配設は、角度測定装置1の
封隙性を著しく増大する。
【0020】同様に、信頼性の高い操作は、角度測定装
置1の封隙性を顧慮して、先に説明した整向に対して1
80°だけ回転された操作状態においても可能である。
この場合には、流路107は、アルミニウムキャップ1
02の端面112において、作用の状態になる。
【0021】図示された実施例において、流路107
は、溝として構成されている。しかしまた、その他の様
式が、これら流路107として可能である。例えば、こ
れら流路107は、基本的に半径方向の穿孔として、ま
たは、しかもまた大きな面積で形成された、端面112
または113から作り出された領域として形成され得
る。同様に、これら流路107は、別個の添付された部
材、端面112または113上に載っているほぼ環状の
ディスクにおける切欠き部としても、構成可能である。
【0022】流路107は、図示された実施例における
ように、ステーターケーシング101の両方の端面11
2および113に設けられているか、それとも、しかし
ただこれら両方の端面112または113の1つの端面
のみに設けられる。
【0023】本発明の引き続いての詳細な説明の簡略化
のために、以下に、中心断面1.2を基準面として挿入
する。この中心断面1.2は、回転軸線1.1に対して
直角に整向されており、且つ角度測定装置1を中心で横
切るような面である。
【0024】流路底部108と中心断面1.2との間の
間隔Y2が、Vパッキン1.3の外側輪郭1.4と中心
断面1.2との間の間隔Y3よりも常により小さいこと
は重要である。このVパッキン1.3の外側輪郭1.4
としては、中心断面1.2に対して最も大きな間隔を有
するようなVパッキン1.3の領域が理解されるべきで
ある。この実施例において示されているように、それぞ
れのVパッキン1.3の封隙舌状部が、屋根瓦形に傾斜
して設けられており、且つ流路底部108上に載ってお
り且つこの上を滑動する場合は、特に有利である。
【0025】封隙領域が、ローター側およびステーター
側で、上方へ指向する水平方向の角度測定装置1の端面
(112または113)において、流路底部108の上
方にまたはこの流路底部の高さに存在し、且つ流路底部
108の下方に決して存在しない場合は、即ち特に合目
的である。封隙領域は、その領域において封隙材によっ
て液体が有効に抑制され、またはその領域から液体がハ
ウジングの内側空間の方向に更に進入できないような領
域と理解されるべきである。従って、この封隙領域は、
接触領域よりもより小さい。図示された実施例におい
て、ローター130とVパッキン1.3との間の力一体
的な結合が、十分に大きな接触面にわたって保証されて
いるために、この接触領域は、このローター130に沿
って、ほぼこのローターに平行のVパッキン1.3の脚
部全体にわたって延在する。それに対してこの封隙領域
は、その外周領域から、外方から来る液体が、もはや更
にこのローター130に沿って内側へ進入できない外周
領域である。従って、この封隙領域は、最も外側の外周
ラインであり、この外周ラインにおいて、封隙材が、密
にこのローター130に接触する。ステーター側におい
て、図示された実施例では、封隙領域は、Vパッキン
1.3と流路底部108との間の接触ラインに相応す
る。
【0026】従って、図示された実施例において、ロー
ター130の側面上での封隙領域は、流路底部108よ
りもより高く存在し、且つ、このステーターの側面上で
の封隙領域が、流路底部108の高さに存在する。この
ようにして、上方から来る液体は、それに伴う遠心力に
よるVパッキン1.3の回転運動の支援のもとに、効果
的におよび確実に流路107内に導出される。
【0027】上記された実施の形態において、端面11
2または113の間の間隔Y4は、僅か10分の1ミリ
メートル、間隔Y3よりもより大きい(この最小の位置
ずれは、図1において認識できない)。このことは、V
パッキン1.3が、端面112または113に対して、
後方に下げられて組み込まれていることを意味する。こ
のようにして、このVパッキン1.3が、組み込まれた
状態において旋回円テーブル2の部材に接触せず、従っ
てVパッキン1.3に、場合によっては封隙機能に不利
に影響する不安定な力が導入されないことは、確実性に
保証されている。図示された実施例によれば、流路10
7の延長部109は、当接面106の領域において、こ
の流路が間隔Y2よりもより小さな間隔Y1を有するよ
うに形成されている。図示された実施例において、Y1
<Y2<Y3≦Y4である。この最も大きな間隔の記号
は、この明細書において、中心断面1.2に対する場所
に依存する色々な大きさの間隔を有する輪郭において、
最大であるような間隔が、重要であることを意味する。
【0028】図3は、工作機械の旋回円テーブル2にお
ける、角度測定装置1の取付け状況を示している。この
旋回円テーブル2の軸2.1は、回転不能に、角度測定
装置1のローター130と結合されている。それに対し
て、ステーターケーシング101は、フレーム2.3に
固定されており、従って、このステーターケーシング
は、回転軸線1.1を中心にして、回転不能である。実
際上、この全角度測定装置1を、旋回軸線2.2を中心
にして回転可能である。図3において、鋼製フランジ1
03は、水平方向の動作状態において、端面113によ
って上に向かって図示されている。この角度測定装置1
は、心合せカラー部105を用いて、中心に組付けられ
る。更に、当接面106によって、ローター130が、
軸2.1に対して十分に軸に平行に整向されていること
は保証される。即ち、これら両方の取付け面105およ
び106は、ぴったりと精確な組付けを、必要な許容差
または精度内で可能にする。流路107の延長部109
によって心合せカラー部105の外側でも同様に、液体
は、角度測定装置1の組込まれた状態において、完全に
外方へ心合せカラー部105の向こう側へ確実に逃げる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】角度測定装置の縦断面図である。
【図2】角度測定装置の取付け面としての鋼製フランジ
の平面図である。
【図3】旋回円テーブルに組み込まれた部分的に断面さ
れた角度測定装置の側面図である。
【符号の説明】
1 角度測定装置 1.1 回転軸線 1.2 中心断面 1.3 封隙材、 Vパッキン 1.4 外側輪郭 1.5 玉軸受 100 構造部材、 外側に位置するステーター 101 ステーターケーシング 102 アルミニウムキャップ 103 鋼製フランジ 104 Oリング 105 心合せカラー部、 取付け面 106 当接面、 取付け面 107 流路 108 流路底部 109 延長部 110 フランジ穿孔 111 鋼製リング 112、113 端面 114 走査ユニット 115 走査板 116 プリント基板 117 継ぎ手 130 構造部材、 ローター 131 目盛ディスク 2 旋回円テーブル 2.1 軸 2.2 旋回軸線 2.3 フレーム Y1、Y2、Y3、Y4 間隔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 390014281 DR. JOHANNES HEIDEN HAIN GESELLSCHAFT M IT BESCHRANKTER HAF TUNG (72)発明者 ヨハン・ミッテルライター ドイツ連邦共和国、ヒーミング、フエーリ ング、10 (72)発明者 ヨハン・ラール ドイツ連邦共和国、トラウンヴアルヒエ ン、アム・ハング、5 (72)発明者 デイーター・リヒター ドイツ連邦共和国、トロストベルク、ヴア ルトヴエーク、2アー Fターム(参考) 2F069 AA83 BB01 DD13 GG07 GG11 HH11 MM17 2F077 AA42 AA46 CC02 VV02 VV03 VV09 VV21 3C028 CC01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸線(1.1)の半径方向に関して
    外側に位置する構造部材(100)、および内側に位置
    する構造部材(130)を有し、その際、これら構造部
    材(100;130)が、相対的に互いに回転軸線
    (1.1)を中心にして回転可能であること、および、
    少なくとも1つの封隙材(1.3)をこれら構造部材
    (100;130)の間に有し、その際、外側に位置す
    る構造部材(100)の少なくとも1つの端面(11
    2;113)が、少なくとも1つの、封隙材(1.3)
    から半径方向に外方に案内し、端面(112;113)
    に関連して比較的に深い位置にある流路(107)を備
    えていること、を特徴とする角度測定装置(1)。
  2. 【請求項2】 流路底部(108)と中心断面(1.
    2)との間の間隔(Y2)は、封隙材(1.3)の外側
    輪郭(1.4)と中心断面(1.2)との間の間隔(Y
    3)よりもより小さいか、または等しいことを特徴とす
    る請求項1に記載の角度測定装置。
  3. 【請求項3】 流路底部(108)と中心断面(1.
    2)との間の間隔(Y2)は、中心断面(1.2)に対
    する封隙材(1.3)の封隙領域の間隔よりもより小さ
    いことを特徴とする請求項1または2に記載の角度測定
    装置。
  4. 【請求項4】 中心断面(1.2)と外側に位置する構
    造部材(100)の端面(112;113)の外側輪郭
    との間の最も大きな間隔(Y4)は、角度測定装置
    (1)の中心断面(1.2)と封隙材(1.3)の外側
    輪郭(1.4)との間の間隔(Y3)よりもより大きい
    か、または等しいことを特徴とする請求項1から3のい
    ずれか一つに記載の角度測定装置。
  5. 【請求項5】 端面(113)が、少なくとも1つの、
    封隙材(1.3)から半径方向に外方に案内し、端面
    (113)に関連して比較的に深い位置にある流路(1
    07)を備えており、且つ、少なくとも1つの面(10
    5;106)が、機械にぴったりと精確な取付けのため
    に備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれ
    か一つに記載の角度測定装置。
  6. 【請求項6】 封隙材(1.3)は、回転不能にロータ
    ー(130)と結合されていることを特徴とする請求項
    1から5のいずれか一つに記載の角度測定装置。
  7. 【請求項7】 工作機械またはマシニングセンター或い
    は印刷機械の回転可能な部材(2)、特に工作機械の旋
    回円テーブルにおいて使用されることを特徴とする、請
    求項1による角度測定装置(1)の使用方法。
JP2002070522A 2001-03-28 2002-03-14 角度測定装置およびこの角度測定装置の使用 Expired - Lifetime JP4031272B2 (ja)

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DE10115549.2 2001-03-28
DE10115549A DE10115549A1 (de) 2001-03-28 2001-03-28 Winkelmessgerät und dessen Verwendung

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