JP4348041B2 - 測定ケーブル移動センサ - Google Patents

Description

【０００１】
I.使用分野
本発明は、測定ケーブル移動センサ、即ち測定ケーブルの原理に基づいて動作する移動センサに関する。
【０００２】
II.技術背景
この種の移動センサは、測定ケーブルが一般には１層だけ巻かれ、その一端が固定された、正確に形成され位置決めされたケーブルドラムを有してなる。
【０００３】
測定ケーブルの他方の自由端は、センサに関する位置の変動を正確に測定しようとする物品へ取り付けられる。
【０００４】
物品が測定ケーブル移動センサのケーブルドラムから離隔するよう相対的に移動すると、測定ケーブルドラムの角移動は、測定ケーブルドラムに回転不能に結合された回転角センサにより、正確な移動長さに変換される。測定ケーブルドラムに同軸状に連動するよう連結された回転捩りばねによって、被測定物品がケーブルドラムの方へ戻る際に、測定ケーブルは測定ケーブルドラムに巻き取られる。
【０００５】
この種の測定ケーブル移動センサは、最も広範囲に変化する技術的組立体に使用される。例えばエレベータシャフト中のエレベータ室の位置を測定したり、航空機類におけるエルロン又は制御昇降舵及び垂直方向舵の角度位置を連続的に監視するためである。
【０００６】
このような測定ケーブル移動センサに所望の測定精度レベルを達成するためには、一方では、測定ケーブルドラムと回転角センサとの間に絶対的な角度の真実性を保証する必要がある。それには、就中、すべての操作条件のもとで、測定ケーブルドラムが自由に妨げなく回転できることが必要である。何故ならば、ケーブルドラムに妨害があると非常に大きい誤差が測定結果に入るからである。特に、ケーブルドラムが、例えば機械的負荷、ハウジングの部品の熱的ひずみ等の結果、ハウジングを摩擦することは、回避されなければならない。
【０００７】
この理由で、測定ケーブル移動センサのハウジングはこれまで一般に金属部品により構成されていた。プラスチック材料、軽金属、又は軽合金による射出成形法を用いる製造は、精度が一般に満足でなく、また個々の構成要素の協働が複雑であるため、これまで殆ど普及しなかった。
【０００８】
他方において、製造コストを低く抑えることができればできる程、また例えばセンサを周囲構造体に関して取り付ける手段等の設計構成が自在になればなる程、この種の測定ケーブル移動センサはますます一般的に使用され得る。
【０００９】
III.発明の記述
a)技術的目的
よって本発明の目的は、製造が安価であり、それにもかかわらず正確に機能し、特に周囲に対し種々の広範な方法で取付けが可能な測定ケーブル移動センサを提供することにある。この種のセンサの製造コストは、とりわけ、センサの組立てに関わる時間に大きく依存するので、本発明の更なる目的は、このようなセンサの、迅速な、従って安価な組立てが可能なセンサ組立法を提供することにある。
【００１０】
b)発明の達成
これらの目的は、請求項１及び９の特徴により達成される。
【００１１】
有利な実施例は、従属請求項に記載されている。
【００１２】
機械的内部空間又は空洞を取り囲み、従ってケーブルドラムとフラット渦巻きばねを収容するハウジングが、互いに直角をなす平坦な外側面を少なくとも二つ、好ましくは四つ有し、而もその外側面の各側に、外側面の接触縁から同じ距離にある、一つ好ましくは二つの、互いに平行な外方開口溝を有するということは、ハウジング及びこれと共にセンサを、非常に広範囲に様々な向きで、同一の締着爪又はブラケットにより、周囲の構成要素に対し固定することができること、即ちケーブル出口が、移動センサを支持する構成要素に対して平行に又は垂直になるように固定することができることを意味する。
【００１３】
ハウジングの端面が、溝を有する外側面に対して直角をなし、而も、縦方向に見て方形であるのみならず好ましくは正方形であるハウジングの隅に存在するねじ手段の端部が、それらの端面において、遮られずに見える状態で位置するならば、端面の対応六角形凹部において、ナットを対応するねじに配することにより、ハウジングを保持する対応ねじが一方の端部から部分的にのみ貫入するナットを使用し、周囲の構造体に対し固定するために他のねじが他方の側から用いられるようにすることができる。弧状の又は互いに平行な対角線上のスロットにより、周囲構成要素に関して又はセンサに関して角度位置の多様性を許容する装着用アングル部材によって周囲構造体に関する固定が実行されるならば、装着について非常に広範囲の様々な選択肢を簡単に実行することができる。
【００１４】
センサの内部構造は、一方では組立が非常に簡単迅速であり、他方では製造がプラスチック射出成形を用いて可能なように選択される。即ち、センサの製造及び操作のための取付けの何れにおいても必然的にを生じる寸法誤差を伴う。
【００１５】
その意味において、機械的内部空間（フラット渦巻きばね及びケーブルドラム）を取り囲み、より小さい立方体部分、より具体的にはケーブル取付け部、が取り付けられた立方体形状をなすハウジングは、従来のように２個の半殻体の形態の２個のハウジング部分からなり、接触平面がケーブル取付け部を通って延びるものではない。
【００１６】
これに代えて、フラット形ばねを収容し、従って縦方向（回転角センサの回転トラニオン又はジャーナルの軸方向）の範囲が小さい一方の装着板は、これまで既に知られているように、カップ形状の装着板であるが、縦方向の深さができるだけ小さいものとされ、従ってこの装着板は、ケーブル取付け部に関してその側壁を含んでおり、ケーブル取付け部の残部の全ては、縦方向範囲が実質的に大きい他方の装着板の構成部分である。
【００１７】
他方の装着板は、縦方向の軸方向範囲が大きいので、正確には、閉塞底を備えたカップ形状ではないが、両端が開口した形状をなす。外側に向いた端面は、回転角センサ（ポテンショメータ又はポットと称され得る）に回転不能に接続された、ポット装着板部材と称され得る別個の構成要素により閉じられている。これは製造公差の点で製造手順上有利であり、また回転角センサのゼロ位置調節を容易化する。
【００１８】
これに関して、２枚の装着板の四隅に配されたねじ手段は、ポット装着板部材に関して、この目的でハウジングの隅に設けた貫通開口の径方向間隔の選択により、相互に異なる方法で使用することができる。
【００１９】
追加のワッシャなしにねじを使用するとき、ねじの頭は、ポット装着板部材の区域へ及ばず、２枚の装着板を相互に固定するために専ら役立つ。これは対角線方向に対向関係に配された二つのねじ手段により達成される。やはり対角線方向に対向配置された他の二つのねじ手段は、直径の大きい支持ワッシャを介挿して締め付けられ、これにより、ポット装着板部材及びこれに回転不能に結合された回転角センサの回転位置が、装着板に対して所望の角度位置に固定される。
【００２０】
ポット装着板部材自体は、回転角センサの回転トラニオン又はジャーナルに固定されるが、これは端部に当接し圧力固定係合により作用するナットによるのではなく、むしろ、ポット装着板部材の面における適切な六角形凹部により、ナットと装着板との間に積極的な固定結合がもたらされる。
【００２１】
回転トラニオン又はジャーナルの自由端の方向に、ポット装着板部材に続いてケーブルドラムがあり、これは、回転トラニオン又はジャーナルに対し、径方向に作用する締着ねじによりねじ止めされる。本例の場合、２本の締付けねじが相互に１２０°の角度をなすよう配され、これによりケーブルドラムを回転トラニオン又はジャーナルに対し規定のとおり遊びが無いように締着することができる。
【００２２】
回転トラニオン又はジャーナルの自由端に縦方向に切り込まれたスロットが設けられ、その切り込みは、横方向リベット等のようなものの更なる助けなしにスロットがフラット渦巻きばねのコアまたは中心部を挿入し確実に固定的に結合するのに直接役立つ程度とする。
【００２３】
二つの部分は、フラット渦巻きばねがポット形状の装着板に設けられたばね室に嵌め込まれた後で組み合わされる。その操作において、フラット渦巻きばねの外方自由端の棒状部は、ピン又は突起上に縦方向に取り付けられる。このピンまたは突起はこの目的で装着板上に一体的に設けられるものであり、従って装着板と共に射出成形される。その場合において、フラット渦巻きばねは、取付け操作後にフラット渦巻きばねのコア又は中心部がばね室において径方向外方に寄るのではなく、何ら固定せずとも、ばね内の中心に留まるように予め形成される。
【００２４】
ばねの挿入後、そのばね室の端部における特別な凹部に、プラスチック材料からなるスライド板を圧入し、圧力固定関係に固定することができる。圧力固定係合は、スライド板の金型の両半分体の接触平面が中央の径方向平面に配されていることにより丸いスライド板の周囲に意図的に張り出した射出成形のバリ又は隆起部により達成される。縦方向に非常に狭いバリは、装着板における対応凹部への圧入操作中に装着板における圧力固定結合を確立する程度に変形され、そして２枚の予組立てされた装着板が相互にねじ止めされる。
【００２５】
この点で、回転角センサの回転トラニオン又はジャーナルを含む一方の装着板は、そのスロットを有する突出した自由端を他方の装着板におけるスライド板の中央開口に挿通する必要があり、回転トラニオン又はジャーナルのスロットが、その位置が見えない状態で、回転ばねのコア又は中心部分に掛止される必要がある。この目的は、回転トラニオン又はジャーナルの直径よりも少し大きいスライド板の中央開口の寸法決めにより最初に行われる径方向の予調節が良好であることを必要とする。構成要素を更に組み合わせる際、一方の装着板、より具体的には、両端が開いたケーブルドラム装着板において軸方向について同軸状に突出するフランジが、他方の装着板の対応凹部に嵌合する更なる径方向固定手段として含まれる。この径方向案内効果は、２枚の装着板を相互にねじ止めする前に先ず第一に縦軸線の回りに相互に数回何らの困難性なく回転させることを可能とし、これにより、ハウジングに収容されて既に回転トラニオン又はピンに回転不能に結合されたフラット渦巻きばねを必要な態様で緊張させることができる。
【００２６】
この後においてのみ、装着板が上記第一の二つのねじ手段により相互にねじ止めされ、次いでポット装着板部材をハウジングの残部に対し適切に回転させることにより、回転角センサのゼロ位置調節が行なわれ、他の二つのねじ手段が締め付けられる。
【００２７】
測定ケーブルの端部をケーブルドラムに固定するために、ケーブルドラム自体が、測定ケーブルの始端を可及的に浅い接線方向において通すのを可能にする接線方向スロットを、そのケーブルドラムの一方の外側部の近くで、巻取り面に有する。ケーブルドラムの内部空洞への固定は、巻取り面のスロットよりも厚い金属管部分をケーブルの端部に締着することにより行われる。
【００２８】
ハウジング部分に用いられる材料は、好ましくはＰＯＭ ３０又はＰＯＭＧ ３０、即ち、微細ガラス球を高比率で含有するプラスチック材料であり、このガラス球は、そのプラスチック材料に、フラット渦巻きばね、ケーブルドラム、回転角センサの回転トラニオン又はジャーナル、及び測定ケーブルのような内包される金属要素に対しての最良の滑り特性を付与する。
【００２９】
特に直径の点で各種寸法を有するケーブルドラムを、特定の使用状態に応じ、一つの又は同一のハウジング内に取り付けることができるので、ケーブル取付け部の端面のケーブル出口開口も、異なる位置に配されなければならない。そのために、射出成形によりハウジングを製造するときにケーブル出口開口は設けらず、むしろケーブル出口開口は後で穿孔により所望の位置に設けられることが望ましい。
【００３０】
この構成は、ハウジングの材料よりも硬く且つ耐磨耗性の高い特別な材料により構成されるケーブル進入部分を含まないので、ケーブル進入開口の磨耗を許容できる程度の低いレベルにするには、重要な考慮として、測定ケーブルに関する摩擦の組み合わせを最適にする必要がある。この点で、ハウジングの本体の寸法が約３ｃｍｘ３ｃｍｘ３ｃｍで、ケーブル進入部分がハウジングに対し約１ｃｍ突出しており、測定ケーブルが単層で並列関係に測定ケーブルドラムに対し１０回巻かれたものであり、測定ケーブルの厚さが０.４乃至０．６ｍｍであるものが最適であることが判明している。特に、その測定ケーブルが、まわりが１５乃至２０本の加撚ストランドで囲まれた中心ワイヤ又はストランドからなるか、又は、互いに撚り合わされた７本のストランドからなり、そのうち１本が中心ストランドであり得るものであり、各ストランドが、加撚された形態の５乃至８本の個々のストランドから作られたものであれば最適である。
【００３１】
ケーブル進入部分の突出距離、特にケーブルドラムの巻取り面に対するケーブル出口までの径方向間隔は、最適化され得ることが判明している。なお、使用されるばねは、ばねの巻き戻しが可能である常用範囲におけるばね特性が直線的に立ち上がる態様をなすフラット渦巻きばねである。
【００３２】
一方、内端域のばね特性については、即ち、測定ケーブルの長さが限られているから起こり得ないことであるが、フラット形ばねの最内方の巻回の巻き戻しについては、不規則且つ急激に変化するばね特性であってよい。権限のない者がセンサを開くのを阻止するため、且つフラット形ばねの飛び出しによるけがを回避するために、この組立体は破壊防止(Vandal-proof)ねじ、即ち通常の工具では開くことができないソケットヘッドねじ、スロット付きねじ又はクロススロット付きねじを更に使用する。通常の工具で開くことができない理由は、例えば突起がねじの頭におけるソケット開口の中央に突き出ているからであり、このことは、ソケットヘッドねじ用の普通のレンチを使用することはできず、突起を収容する中央開口を備えた特別なレンチのみが使用可能であることを意味する。同様の設計のものを用いてクロススロット付きねじ及びスロット付きねじを扱うことができる。
【００３３】
回転角センサから遠い側のセンサハウジングの面は、センサを固定するように本来意図されたものでなく一般に自由な状態であるが、その面に、同様の理由で浮き彫り又は凹陥した標示が設けられる。この標示は、射出成形操作で既に形成されており、センサの権限のない開放に対する警告の意味のものであるが、これは法的責任に関する理由で非常に推奨される。
【００３４】
測定ケーブルの自由端のアイ（eye）は、ケーブルに射出成形され、それに加圧され、又はそれに結ばれるものであり、好ましくは、高品質の鋼、銅、又は銅ニッケル化合物からなる。
【００３５】
機械的内部空間を取り囲むハウジングに加えて、回転角センサが突出する面に、回転角センサを取り囲んで保護するカップ形状のハウジング取付け部を更に取り付けることができ、このハウジング取付け部内に、センサの電子評価システムを備えた回路基板が更に配置される。
【００３６】
このハウジング取付け部分もやはり同じプラスチック材料からなるものとすることができ、また射出成形により製造し得、あるいは、ＥＭＶセキュリティが必要であれば、アルミニウムの押し出し成形により製造し得、又はアルミニウム被覆されたプラスチック構成要素の形態で製造することができる。
【００３７】
ｃ）実施形態
本発明の実施形態を、図面を参照して、実施例により以下に詳述する。
図１は完成組立て状態のセンサの各種図を示す。
図２は図１のセンサの断面図である。
図３は一方の装着板の詳細図である。
図４は他方の装着板を詳細に示す。
図５はポット装着板部材を示す。
図６はケーブルドラムを示す．
図７はスライド板を示す。
図８はハウジング取付け部を示す。
図９は種々の装着用アングル部材を示す。
【００３８】
回転角センサ５が自由に突出し覆われていない状態を示す図１において、完成組立てセンサの空間で種々の方向から見た図から判るように、機械的内部空間を包囲するこのハウジングは方形であり且つ図１ａで縦方向１０から見て正方形である主部分を有し、その一つの外側面はケーブル取付け部（cable fitment portion）９に隣接し、ケーブル取付け部９はやはり正方形であるが非常に小さく、また縦方向１０と平行な外側面４ａとの整合した外側面を有する。
【００３９】
この点において、センサの一連の好適な構造寸法では、ハウジングの全長、即ち、隣接ケーブル取付け部の範囲と共に縦方向１０に関して接線方向の主部分の外側面４ａの範囲はハウジングの次の寸法の外側面のみの範囲を表わしている。
【００４０】
図１に示すように、ケーブル取付け部９の外向き端面にケーブル出口開口４１が配置され、この開口を通って、測定ケーブル１の外部配置のアイ１ａから図２に見られるケーブルドラム２へと測定ケーブル１が内方に延びる。
【００４１】
図１はまた、縦方向１０と平行に延びてケーブル取付け部９を有しない外側面４ａ、４ｂ、４ｃに、縦方向１０に延びた二つの外方開口溝７が配置されるのを示し、これらの溝は、ハウジングの主部分の縁から常に同じ距離にあり、それらの溝はやはり縦方向１０に延びている。
【００４２】
ケーブル取付け部９を支持する外側面４ｄは、ケーブル取付け部９から遠い側に、そのような溝７を一つだけ有する。
【００４３】
センサのハウジングは、それぞれ９０°折り曲げられたＺ字形の爪又はブラケット８によって、それらの溝７により支持要素に対しねじ止めすることができる。爪又はブラケット８の折曲形状は、最も近い縁から溝７までの距離に対応する。その場合、爪又はブラケット８はその一方の自由端で溝７に係合し、他方の自由端は支持要素へねじ止めされる。
【００４４】
これにより、所望の構成を提供することができる、即ち、測定ケーブルが支持構成要素に関して直角又は平行に延びるようにすることができる。
【００４５】
後で詳述するように、センサをねじ手段３７ａ、３７ｂ、３８ａ、３８ｂにより周囲の構造体に固定することもできる。前記ねじ手段は、その端部が自由端であり、また正方形状のハウジングの隅部においてハウジングの２枚の装着板を接続するものである。回転角センサ５は、ハウジングの、より具体的には装着板１４の一方の面において、ハウジングから縦方向１０に突出している。
【００４６】
図２においてよりよく観察し得る、フラット渦巻きばね（flat spiral spring）３を収容したカップ形の装着板と、両側が開放しており、ケーブルドラム２、及び回転角センサ５を保持するポット装着板部材６を収容した装着板１４との間の接触平面２０は、この構成において横方向、特に縦方向１０に対して直角に延び、従ってケーブル取付け部９の部品を貫通する。これらのケーブル取付け部９の部品の各々は２枚の装着板のそれぞれと一体に形成され、内部が中空のケーブル取付け部９は、一方の側壁が縦方向１０に狭い方の装着板１３に属し、その構成部品の残り全ては広い方の装着板１４に属する。
【００４７】
装着板はプラスチックの射出成形品であり、同様に他の個々の部品、スライド板１８及び装着板部材６、もプラスチック材料から作られる。
【００４８】
図２における断面図及びこれに続く詳細図を参照して、センサの組立てに含まれる方法及び含まれるそれぞれの構成要素について詳述する。
【００４９】
先ず、２枚の装着板１３・１４にはそれぞれ関連構成要素が設けられる。装着板１４から始まり、最初に装着板部材６が回転角センサ５へねじ止めされる。
【００５０】
図２に示すように、回転角センサ５は、円形横断面の突出した回転トラニオン又はジャーナル３３を有する。この回転トラニオン又はジャーナル３３は、回転角センサ５の本体の近くに雄ねじ部４２を備え、その自由端に、縦方向に延びると共に端部及び側部に開放するスロット１９を備え、スロット１９の深さは少なくともフラット渦巻きばね３の幅に対応する。
【００５１】
図５に示される装着板部材６は、円形外径と中央円形貫通開口２９とを有し、この開口は回転トラニオン又はジャーナル３３の雄ねじ部４２の外径よりもやや大きい。
【００５２】
横断面で考えると、装着板部材６は僅かにカップ形であり、縦方向１０において、その面に凹部を有し、従ってのそのリムにおいて増加した軸方向範囲を有する。
【００５３】
凹部から離れて対向配置された平坦面に、嵌め込み又は挿入ナット２１が正確に嵌合するような寸法の中央六角形凹部２５が設けられ、ナット２１は、その雌ねじ部が回転トラニオン又はジャーナル３３の雄ねじ部４２に螺合する。このようにして、回転角センサ５は、その回転トラニオン又はジャーナル３３の自由端において、カップ形状に窪んだ装着板部材６の面から、装着板部材６の中央開口２９を通すことができ、従って、六角形凹部２５に嵌められたナット２１によりねじ止めすることができる。そして、回転角センサ５及びポット装着板部材６は、軸方向、及び径方向においても、圧力固定関係に確実に結合される。
【００５４】
図６に詳細に示すケーブルドラム２は、次いで回転トラニオン又はジャーナル３３の自由端に取り付けられる。
【００５５】
図６ｃの縦断面図に明瞭に見られるように、ケーブルドラム２もまたカップ形であり、回転トラニオン又はジャーナル３３に取り付けられる中央貫通円形開口３０を有し、また、測定ケーブル２を巻くための巻取り面を、開口３０と同軸状に径方向に更に外方に配置された状態で有する。外側部２ａ、２ｂは、巻回されたケーブルの脱落を防ぐために、巻取り面の軸方向両端で、ケーブルドラムの回りに環状に、更に径方向外方に延びている。
【００５６】
環状突部３１は、巻取り面を越えて軸線方向である縦方向１０に更に延び、巻取りドラムの中央部における反対側の半分の軸方向範囲には何もない。
【００５７】
巻取り面と貫通開口３０との間、即ちケーブルドラムにおける軸方向の一方の端部の近くで、相互に１２０°ずれた位置関係で、巻取り面から径方向壁部分を貫通して開口３０に達しているのは、それぞれ径方向に延びたねじ孔４３ａ・４３ｂである。これらのねじ孔は、ケーブルドラム２が軸方向１０において装着板部材６から僅かにのみ離隔した位置でケーブルドラム２を回転トラニオン又はジャーナル３３に締め付けるための締着ねじとしてのグラブ(grub)締着ねじ２６ａ・２６ｂを螺合させるためのものである。
【００５８】
軸方向において反対側に端部領域において、ケーブルドラム２の巻取り面に接線方向のスロット２２がフライス加工されている。このスロットは、巻取り面を貫通しており、測定ケーブル１の内方配置の端部をケーブルドラム２の中空内部へ導入するための導入部をなす。
【００５９】
このように形成され、回転角センサ５、装着板部材６、及び測定ケーブル１を備えたケーブルドラム２からなるユニットは、回転トラニオン又はジャーナル３３の自由端より、両側が開放した装着板１４に、外側から挿入され、ポット装着板部材６は、装着板１４における、この目的で設けた円形の内方凹部に設置される。装着板部材６は、この位置において、その縦方向外側部が、ほぼ装着板１４の外側面位置に末端をなす。
【００６０】
この点において、測定ケーブル１の取付けは２つの方法で行うことができる。即ち、アイ１ａは測定ケーブル１の外方端部に既に固定され、測定ケーブル１は、内方の自由端において、ケーブル取付け部９のケーブル出口開口４１を内方に挿通され、次いでケーブルドラム２のスロットを通じて、回転トラニオン又はジャーナル３３に取り付けられていない状態のケーブルドラム２の内部へ通される。ケーブルドラム２の内部において、測定ケーブルに締着スリーブを取付けることにより、その測定ケーブルの寸法が増し、測定ケーブルの内端部はスロットを通じて引き戻され得なくなる。
【００６１】
他の選択では、締着スリーブは既に測定ケーブルの内端部に取り付けられ、ケーブルドラム２が回転トラニオン又はジャーナル３３に装着される際には、測定ケーブルはケーブルドラム２のスロットへ通されてケーブルドラム２に巻かれる。
【００６２】
上に明記した全ユニットが装着板１４へ嵌め込まれた後に、測定ケーブル１の外方自由端部がケーブル出口開口９を外向きに通され、その外方端部としてのアイ１ａがそこに締着される。
【００６３】
両端が開放した装着板１４が詳細に図４に示されている。これについて、一方では、ケーブル取付け部９及び装着板１４の主部分は一体に形成され、共通の空洞部を形成しているが、主部分においてのみ両側が開放し、ケーブル取付け部９は縦方向においても縦方向を横切る方向においても、端部が閉じている。
【００６４】
図４はまた、環状カラー又はフランジ２７を示す。これは他方装着板１３へ向かう方向に面が突出し、円形内部空間をほぼ完全に巡るように延び、縦方向に突出し、装着板１４における主部分とケーブル取付け部９との変移領域においてのみ存在しない。
【００６５】
図３に示す他方装着板１３は、先ず、そのカップ形状における外方端部が閉じている点で異なる。更に、この装着板１３の場合、ケーブル取付け部９の一方の側壁９ａのみが存在し、側壁９ａは、装着板へ向かう開放側に隣接した状態で、装着板１３と一体に形成される。
【００６６】
図３ａの開放側の平面図に、中央の実質的に円形のばね空間又は室３’が示され、その深さは、これに収容されるフラット渦巻きばね３の幅に等しいか又はこれよりやや大きい。
【００６７】
円形の主空間又は室の外側に凹部が配置され、この凹部内で、横断面が翼形状の突起１７が、自由空間に囲まれた状態で装着板１３の底から縦方向に突出する。突起１７は、フラット渦巻きばね３の外端部の板部分を取り付けるのに役立ち、その板部分は、曲げられて平坦なアイ（eye）を形成する。フラット渦巻きばねのコア又は中心部分と称することができるフラット渦巻きばねの内端部を固定するための突出部分又は如何なる部材も、ばね室３’の中央部には設けられていない。
【００６８】
装着板１３は、開放側の近くに、第２のやはり円形の凹部１８’を有する。凹部１８’は、直径がより大きく、やはり円形の平坦なスライド板１８を収容するのに役立つ。
【００６９】
図３ｄに示すように、方形の、好ましくは正方形の装着板１３の隅部分に、２枚の装着板をねじ止めするねじ手段用の２８ａ・２８ｂで示す貫通開口の口が再び設けられる。しかしこれらの口は、ねじ手段に取り付けられると共に回転不能に凹部２４に収容される得る六角形ナットを収容するのに役立つ同軸状に配置された六角形の凹部２４により囲まれている。
【００７０】
装着板１３の外方に面する閉鎖面４’の残りの部分は、内部に予め応力が付与されたばねが存在することを考慮して、ハウジングの無許可開封を警告する隆起又は凹陥した耐久性の警告標を設けるために一般に使用される。
【００７１】
図２では左側であるハウジングのこの側は、予め巻回された状態において外径がばね室３’の直径に等しいか又はこれより小さい巻回されたフラット渦巻きばね３を、先ず装着板１３の開放端へ縦方向１０に嵌めこみ、この状態でフラット渦巻きばねの外端部の結合板部分を突起１７に取り付ける。
【００７２】
その場合、フラット渦巻きばね３は、ばねがその場所に嵌め込まれた後に、フラット渦巻きばねのコア又は中心部分１６が図３ａに示すようにばね室３’の中心に自動的に位置するように予め曲げられ又は予め巻かれる。
【００７３】
次いで、図７に示す円形の平坦なスライド板１８が、装着板１３にそれのために設けた凹部１８’に圧入されて締着される。締着効果は、スライド板１８が、縦方向に狭くてスライド板１８の回りに径方向外方に延びた隆起部又はバリ(burr)３２を有することにより達成される。バリ３２は、スライド板１８が成形される二つの金型半体間の接触面にある限り、スライド板１８の射出成形中に形成される。バリ３２の横断面は小さいので、凹部１８’の内壁とスライド板１８の残部の外周面との間で押しつぶされ、このときスライド板１８は凹部１８’に押し込まれ、バリ３２はスライド板１８を圧力固定関係に適正位置に固定するのに役立つ。
【００７４】
スライド板１８はやはり、同軸状に周囲を囲むより大きな凹部又は段部を備えた中央貫通開口を有する。中央開口は回転トラニオン又はジャーナル３３の直径よりも少し大きい。
【００７５】
スライド板１８は、スライド板１８における前記の周囲を囲むより大きい段部又は凹部が外側に向くように、すなわち他方装着板１４の方に向くように、そしてケーブルドラムの環状突部３１を収容できるように装着板１３に嵌め込まれる。環状突部３１は、滑り部材として作用するスライド板１８に関して支持部として役立ち、それを径方向に固定する。
【００７６】
従って、予め組立てられた装着板１４は、その回転トラニオン又はジャーナル３３の自由端においてスライド板１８の中央貫通開口を通って装着板１３のばね室３’に挿通され、そうする際に、内部に配置されたフラット渦巻きばね３のコアの横方向バー部分が回転トラニオン又はジャーナル３３の自由端のスロット１９へ滑り込むまで回転され、このようにして、フラット渦巻きばね３と回転トラニオン又はジャーナル３３が回転不能に連結される。
【００７７】
構成要素が相互に更に押し込まれると、装着板１４の環状カラー２７も装着板１３の対応環状内方段部へ導入され、従って装着板１３及び１４が互いに接合する際に、縦方向１０の周りに相互に何度も回転させてフラット渦巻きばね３を所望の数の回転により緊張させることができる。この状態を確保するために、２枚の装着板１３・１４は４個の貫通開口２８ａ・２８ｂ...のうちの対角線上の２個の貫通開口に通されるねじにより正しい回転位置において軸方向に互いに押圧され、反対側に嵌められたナットにより固定される。ねじは、貫通開口２８ａ・２８ｂのうちの残りの２個の貫通開口へ通され、より大きい直径のワッシャが装着板１４の側でこれらのねじ頭の下に配置される。これに関して、ワッシャ３９の直径は大きいから、図４ａから判るように、これらのワッシャは装着板１４の中央自由空間部に達し、この中に配置されたポット装着板部材６の外縁にややわたるよう径方向内方に係合する。
【００７８】
回転角センサ５は、回転角センサ５に接続された電子評価システムが測定ケーブルのアイ１ａへ取り付けられた被監視構成要素における所望のゼロ位置でゼロ信号を実際に発生させるまで、回転角センサ５に回転不能に結合された装着板部材６と共に回転される。こうして、装着板１４に対するポット装着板部材６のこの回転位置において、ワッシャを下に有するねじが締め付けられ、これによりセンサのゼロ位置を設定する。
【００７９】
ゼロ位置を調節するには、下にワッシャを有し従って明瞭に認知し得る２個のねじを再び幾分緩めるだけでよく、ハウジングを誤って開く危険はない。
【００８０】
個々の場合において、センサをその装着板１３の側の面４’において周囲の構成要素、例えば間に介在する装着用アングル部材、に装着するのであれば、その側の凹部２４に、貫通ねじの端部に螺合するのに必要なよりも長い六角ナットが用いられる。長い六角ナットの残部雌ねじ長さの部分は、ねじを反対側から固定する際に螺合するの役立ち、これによりセンサを支持構成要素に固定することができる。
【００８１】
回転角センサ５を反対側、即ち装着板１４側で、縦方向から見たときに装着板１３・１４の主要部と同様に好ましくはやはり方形又は正方形横断面のキャップの形態の追加のハウジング取付け部３６により保護するのであれば、図８に示すようなハウジング取付け部３６は、その外側端で、装着板１３・１４を適正位置に螺着する操作の前に装着板１４へ既に固定されており、対応する長いねじの使用により適正位置に螺着され、この目的で、特にナットが両端に取り付けられるように頭を有しない、ねじ切りされたピン又はスタッドが使用される。対応する貫通開口が、ハウジング取付け部３６に、好ましくは対角線方向の両隅にのみ、即ち、装着板１３・１４を適正位置に螺着するだけに役立つ位置に、設けられる。
【００８２】
装着用アングル部材４０は、図９に示されるように、センサを適正位置に表面ねじ止めするのに役立ち得る。その場合、センサに対向するリム４０ａは、貫通開口２８ａ・２８ｂに挿入されるねじがリム４０ａに対しセンサを所望の角度に無段階で調節可能なものとするために挿通される、円弧に沿って配された部分円スロットを有することが好ましい。
【００８３】
第１のリム４０ａに関して好ましくは９０°の角度をなす他方のリム４０ｂは、支持構成要素にねじ止めするためのスロット４４ａ・４４ｂを、やはり好ましくは有する。
【００８４】
図９ｃには、リム４０ａと４０ｂの結合縁に関して直角に延びる２個のスロット４４ａ・４４ｂが示されている。
【００８５】
図９ｄには、支持構成要素に対する角度に関して２個のねじによりねじ装着部を回動できるようにするために、円弧上に配置された２個の部分円スロット４０’ａ・４０’ｂが示されている。
【００８６】
図９ｆには、４個のスロット４４''ａ・４４ｂ''・４４ｃ''・４４''ｄが示され、そのうちの２個はリム間の結合縁に関して直角に延び、他の２個はこれと平行に延びる。両方向のうち適当なねじ止めにより長さを補うことができるようにするためである。
【００８７】
図９ａにおいては、対応するスロット４４'''ａ・４４'''ｂがそれぞれ互いに平行で、対角線方向にあり、好ましくはリム４０ａと４０ｂの結合縁に関して４５°の角度をなす。
【図面の簡単な説明】
【図１】 完成組立て状態のセンサの各種図を示す。
【図２】 図１のセンサの断面図である。
【図３】 一方の装着板の詳細図である。
【図４】 他方の装着板を詳細に示す。
【図５】 ポット装着板部材を示す。
【図６】 ケーブルドラムを示す．
【図７】 スライド板を示す。
【図８】 種々の装着用アングル部材を示す。
【図９】 ハウジング取付け部を示す。
【符号の説明】
１ 測定ケーブル
１ａ 測定ケーブルアイ
２ ケーブルドラム
２ａ、２ｂ 外側部
３ フラット渦巻きばね
３’ ばね室
４ａ、ｂ、ｃ、ｄ 外側面
４’ 面
５ 回転角センサ
６ ポット装着板部材
７ 溝
８ 爪
９ ケーブル取付け部
１０ 縦方向
１３ 装着板（ばね）
１４ 装着板（ケーブルドラム）
１６ コア
１７ 突起（ばねの外端用）
１８ スライド板
１８’ 凹部
１９ スロット
２０ 接触平面
２１ 挿入ナット
２２ ドラムのスロット
２４ １３の六角形凹部
２５ ６の六角形凹部
２６ａ、ｂ 締付けねじ（ケーブルドラム）
２７ 環状カラー
２８ 貫通開口
２９ 貫通開口
３０ 締付けねじ
３１ 環状突部
３２ バリ
３３ 回転トラニオン
３６ ハウジング取付け部
３７ａ、ｂ １３／１３のねじ手段
３８ａ、ｂ ねじ手段
４０ 装着用アングル部材
４１ ケーブル出口開口
４２ 雄ねじ部
４３ａ、ｂ 径方向ねじ孔
４０ａ、ｂ スロット

Claims (15)

1. 測定ケーブル（１）、
   測定ケーブル（１）を巻き取るケーブルドラム（２）、
   ケーブルドラム（２）に対し回転不能なように同一軸に同軸状に配置されたフラット渦巻きばね（３）、
   軸に対し回転不能なように結合された回転角センサ（５）、
   及び
   ケーブルドラム（２）及びフラット渦巻きばね（３）が配置された少なくとも一つの機械的内部空間を形成するハウジングを備えてなり、
   機械的内部空間を形成するハウジングは、互いに直角をなし互いに隣接する４つの外側面（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）を有し、それらの４つの外側面のうち少なくとも２つの互いに直角をなす外側面は平坦な外側面であり、
   各外側面（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）に、隣接する他の外側面に接する縁と平行に延びる外方開口の溝（７、７．．．）が、前記の縁に対し等しい間隔で配されていることを特徴とする測定ケーブル移動センサ。
2. 機械的内部空間を形成するハウジングは、回転角センサ（５）の軸方向において互いに接合したフラット渦巻きばねを収容するためのカップ形装着板（１３）及びケーブルドラム（２）を収容するための両側開放装着板（１４）、そのフラット渦巻きばねとケーブルドラム（２）の間に位置するスライド板（１８）、並びに両側開放装着板（１４）の外部閉塞体としての、回転角センサを装着するためのポット装着板部材（６）を含み、
   ハウジングの一つの外側面に、周壁を構成する一つの側壁（９ａ）及び他の全ての包囲壁（９ｂ-９ｄ）と、外向きの端面（９ｅ）とからなる中空のケーブル取付け部（９）が形成されていることを特徴とする請求項１記載の測定ケーブル移動センサ。
3. カップ形装着板（１３）と両側開放装着板（１４）の間の接触平面（２０）は、ケーブル取付け部（９）を通って延び、そのケーブル取付け部（９）のうち、前記一つの側壁（９ａ）は前記カップ形装着板（１３）に配され、前記他の全ての包囲壁（９ｂ-９ｄ）及び外向きの端面（９ｅ）は前記両側開放装着板（１４）に配されていることを特徴とする請求項２記載の測定ケーブル移動センサ。
4. 上記カップ形装着板（１３）、両側開放装着板（１４）、スライド板（１８）及びポット装着板部材（６）の全てがＰＯＭからなることを特徴とする請求項２又は３記載の測定ケーブル移動センサ。
5. 回転角センサ（５）の回転トラニオン（３３）は、回転角センサ（５）の軸方向にフラット渦巻きばね（３）へ延び、そのフラット渦巻きばね（３）の内端部（１６）は、回転トラニオン（３３）の自由端において前記軸方向に延びる対応スロット（１９）に、回転不能に直接収容されていることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の測定ケーブル移動センサ。
6. カップ形装着板（１３）に収容されたフラット渦巻きばね（３）の外端部が、カップ形装着板（１３）の対応突起（１７）に取り付けられていることを特徴とする請求項５記載の測定ケーブル移動センサ。
7. カップ形装着板（１３）に収容されたフラット渦巻きばねの内端部（１６）は、固定されていない状態においてフラット渦巻きばね（３）の中心に位置するものであることを特徴とする請求項５又は６記載の測定ケーブル移動センサ。
8. ハウジングは、回転トラニオン（３３）を有する回転角センサ（５）を装着する部材として、中央開口（２９）を有するポット装着板部材（６）を含み、
   前記回転角センサ（５）は、ポット装着板部材（６）の一方の側に位置し、回転トラニオン（３３）が前記中央開口（２９）を挿通した状態でポット装着板部材に装着されるものであり、
   ポット装着板部材（６）が、回転角センサ（５）から遠い側に、挿入ナット（２１）を回転不能に収容する凹部を有し、前記凹部に回転不能に収容された挿入ナット（２１）が、回転トラニオン（３３）の雄ねじ部（４２）に螺合したものであることを特徴とする請求項２乃至７の何れか１項に記載の測定ケーブル移動センサ。
9. ねじ手段（３７ａ、ｂ；３８ａ、ｂ）を配する貫通孔がカップ形装着板（１３）と両側開放装着板（１４）の四隅に配され、対角線方向に互いに対向して配された２つのねじ手段は、カップ形装着板（１３）と両側開放装着板（１４）をねじ止めするためのものであり、他の２つのねじ手段（３８ａ、３８ｂ）は、ねじ頭の下に配されるねじ頭よりも直径が大きいワッシャにより、ポット装着板部材（６）を収容する両側開放装着板（１４）に関して規定の回転位置にポット装着板部材（６）を締着するためのものであることを特徴とする請求項２乃至８の何れか１項に記載の測定ケーブル移動センサ。
10. ケーブルドラム（２）が、巻取り面に、測定ケーブル（１）の始端が入るための巻取り面を貫通する接線方向のスロット（２２）を有することを特徴とする請求項２乃至９の何れか１項に記載の測定ケーブル移動センサ。
11. フラット渦巻きばね（３）を収容するためのカップ形装着板（１３）の外側表面に設けたねじ手段（３７、３８）用の貫通開口の口に、ナットを回転不能に収容するための同心状に外側に開いた六角形凹部（２４）が位置することを特徴とする請求項２乃至１０の何れか１項に記載の測定ケーブル移動センサ。
12. 測定ケーブル（１）、
    測定ケーブル（１）を巻き取るケーブルドラム（２）、
    ケーブルドラム（２）に対し回転不能なように、回転角センサ（５）の回転トラニオン（３３）に同軸状に配置されたフラット渦巻きばね（３）、及び
    フラット渦巻きばねを収容するためのカップ形装着板（１３）とケーブルドラム（２）を収容するための両側開放装着板（１４）、フラット渦巻きばね（３）とケーブルドラム（２）の間に配されたスライド板（１８）、及び回転角センサ（５）が回転不能に結合されたポット装着板部材（６）を含み、フラット渦巻きばね（３）とケーブルドラム（２）を備えた機械的内部空間を取り囲むハウジングを有してなる請求項１乃至１１の何れか１項に記載の測定ケーブル移動センサの組立方法であって、
    この方法は下記のステップ
    ケーブルドラム（２）、ポット装着板部材（６）、及び回転角センサ（５）を予め組み立てたユニットを、両側開放装着板（１４）に嵌め込み、
    フラット渦巻きばねを収容したカップ形装着板（１３）に嵌合したスライド板（１８）の中央開口に、前記ユニットの回転角センサ（５）における回転トラニオン（３３）のスロット付き自由端を貫通させると共に、フラット渦巻きばね（３）の内端部（１６）を前記スロット（１９）に通させて、カップ形装着板（１３）と両側開放装着板（１４）を回転角センサの軸方向に互いに接合させ、
    フラット渦巻きばね（３）を緊張させるためにカップ形装着板（１３）と両側開放装着板（１４）を前記軸方向の周りに相対的に回転させ、
    対角線方向対向関係に配されたねじ手段（３７ａ・３８ａ）によりカップ形装着板（１３）と両側開放装着板（１４）を相互に前記軸方向にねじ止めし、
    対角線方向対向関係に配された他の二つのねじ手段（３８ａ・３８ｂ）を、ポット装着板部材（６）の側にワッシャを介在させて挿入し、
    回転角センサ（５）及びポット装着板部材（6）を、これを保持した両側開放装着板（１４）に対し回転させることにより、回転角センサのゼロ位置を調節し、その位置でねじ手段（３８ａ、３８ｂ）を締め付けて前記ワッシャにより両側開放装着板（１４）に対しポット装着板部材（６）を固定すること
    を含むものである測定ケーブル移動センサの組立方法。
13. 挿入ナット（２１）をポット装着板部材（６）の対応凹部（２５）へ挿入し、
    自由端にスロットが形成された回転角センサ（５）の回転トラニオン（３３）を、他方の側からポット装着板部材（６）に挿通させ、挿入ナット（２１）に回転トラニオン（３３）の雄ねじを螺合させ、
    ケーブルドラム（２）を回転トラニオン（３３）の自由端からポット装着板部材（６）に向けて取り付けて、ケーブルドラム（２）を径方向締着ねじ（２６ａ、６ｂ）により回転トラニオン（３３）に締着し、
    ケーブルドラム（２）、ポット装着板部材（６）、及び回転角センサ（５）を有してなるユニットを、両側開放装着板（１４）の外方側開口部に挿入し、
    フラット渦巻きばね（３）をカップ形装着板（１３）へ挿入して、フラット渦巻きばね（３）の外端部を、カップ形装着板（１３）における回転角センサ（５）の軸方向に突出した対応突起（１７）に取り付け、
    スライド板部材（１８）をカップ形装着板（１３）の開口部に圧入することにより製造されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
14. ハウジングの一つの外側面に、周壁を構成する一つの側壁（９ａ）及び他の全ての包囲壁（９ｂ-９ｄ）と、外向きの端面（９ｅ）とからなる中空のケーブル取付け部（９）が形成されており、
    測定ケーブル（１）をケーブル取付け部（９）の外向きの端面（９ｅ）に取り付ける前に、前記端面（９ｅ）のうち使用されるケーブルドラム（２）の直径に応じた適切な位置にケーブル出口開口（４１）が設けられることを特徴とする請求項１２又は１３記載の方法。
15. 全ての部品がプラスチック材料からなり、カップ形装着板（１３）と両側開放装着板（１４）、ポット装着板部材（６）及び/又はスライド板（１８）は、単一の金型キャビティ内で単一の射出成形ステップで連結状態で射出成形されることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の方法。

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