JP7419075B2 - 角度測定機構のための走査ユニット - Google Patents
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Description
誘導式角度測定機構の走査ユニットの場合、しばしば、励磁コイルおよび受信コイルが導体路の形態で、共通のプリント基板上に施され、このプリント基板は、例えばロータリエンコーダの固定子と固定的に結合されている。このプリント基板に向かい合ってさらなる部品が存在しており、このさらなる部品上では、角度スケールとして、周期的な間隔をあけて導電面が目盛構造として施されており、この角度スケールは、ロータリエンコーダのロータと回転不能に結合している。励磁コイルに電気励起場が印加されると、受信コイル内では、ロータと固定子の間の相対回転中に、角度位置に応じた出力信号が生成される。この出力信号はその後、評価電子機器内でさらに処理される。
それゆえ本発明は、軸線の周りを走査ユニットに対して回転可能な角度スケールの相対的な角度位置を決定するための走査ユニットを含んでいる。この走査ユニットは、第1の表面および第2の表面を有するプリント基板を含んでいる。走査ユニットはさらに、少なくとも1つの検出構成を含んでおり、この検出構成は、プリント基板の第1の表面に対して軸線方向に向かい合っている角度スケールを走査可能であるように配置されている。走査ユニットは評価電子機器も含んでおり、評価電子機器は、通常は複数の電子部品から成っており、しばしば集積回路(ASICモジュール)を有している。さらに走査ユニットは底を有するハウジング体を含んでいる。これに加えてハウジング体は、軸線の周りで周方向に延びている切れ目と、周方向で2つの切れ目の間に軸線方向に延びているブリッジ部とを有している。とりわけ、切れ目およびブリッジ部は、ハウジング体が軸線方向には柔軟だが、ねじり剛性および径方向剛性をもっているように形成されている。加えて底は、切れ目とプリント基板の軸線方向の間に配置されており、したがってとりわけ評価電子機器は、切れ目とプリント基板の間で保護されて収められている。
第1の弾性要素がOリングとして形成されており、このOリングが軸線を中心として配置されており、とりわけ径方向の予応力によって変形していることが有利である。
さらに、開口部は回転対称の内面を有することができ、上記の軸線が内面の対称軸線である。例えば、内面は中空円筒の内輪郭であり得る。
この角度測定機構は、誘導式角度測定機構として形成され得るか、または光学式、磁気式、もしくは容量式の原理に基づくことができる。さらに、角度スケールと、走査ユニットと、評価電子機器とを有するこの角度測定機構が、軸受なしの角度測定機構として形成されていることが好ましい。
本発明による走査ユニットのさらなる詳細および利点は、添付の図に基づく2つの例示的実施形態の以下の説明から明らかである。
切れ目の第1のペアの切れ目5.21は第1の幾何平面内にあり、かつ切れ目の第2のペアの切れ目5.22は、第1の幾何平面に対して軸線方向にずれて配置されている第2の幾何平面内にある。第1の幾何平面も第2の幾何平面も、それぞれの平面のそれぞれの法線ベクトルが軸線Aに平行に方向づけられるように配置されている。紹介している例示的実施形態では、同じ考察が、切れ目5.23;5.24の第3および第4のペアにも当てはまる。
角度測定機構の動作中は、角度スケール9が走査ユニットに対して軸線Aの周りを回転する。この相対回転性を達成するために、この角度測定機構では自己軸受部、つまりころ軸受またはすべり軸受は設けられておらず、したがって紹介している例示的実施形態では、軸受なしの角度測定機構である。
1.1 第1の表面
1.2 第2の表面
2 検出構成
3 評価電子機器
3.1 電子部品
4 コンタクト支持体
4.1 電気コンタクト
4.2 外壁
5、5’ ハウジング体
5.1 底
5.11 スリーブ
5.111 内壁
5.21、5.22、5.23、5.24 切れ目
5.31、5.32、5.33、5.34 ブリッジ部
5.4 ストッパ面
5.5 スリット
5.6 楔形要素
5.7 クランプネジ
6 第1の弾性要素
7 第2の弾性要素
8 接着剤
9 角度スケール
10 励磁コイル
11 安全リング
12 アンカーディスク、ハウジング
13 軸
13.1 第1の雌ネジ山
13.2 第2の(より小さい)雌ネジ山
14 コイルボビン
15 ハブ
16 ネジ
16 滑りキー
A 軸線
D 隙間幅、走査間隔
Gr 第1の隙間
Ga 第2の隙間
H 開口部
α 角度
β 外周角度
γ 外周角度
Claims (12)
- 軸線(A)の周りを走査ユニットに対して回転可能な角度スケール(9)の相対的な角度位置を決定するための走査ユニットであって、
- 第1の表面(1.1)および第2の表面(1.2)を有するプリント基板(1)、
- 前記プリント基板(1)の前記第1の表面(1.1)に向かい合っている前記角度スケール(9)を走査可能であるように配置されている検出構成(2)、
- 評価電子機器(3)、
- ハウジング体(5;5’)を含んでおり、前記ハウジング体(5;5’)が、
・ 底(5.1)を含んでおり、かつ
・ 前記軸線(A)の周りで周方向に延びている切れ目(5.21、5.22、5.23、5.24)と、
・ 2つの切れ目(5.21、5.22、5.23、5.24)の間に軸線方向に延びているブリッジ部(5.31、5.32)とを有しており、これにより前記ハウジング体(5;5’)が軸線方向には柔軟だが、ねじり剛性および径方向剛性をもっており、
前記底(5.1)が、前記切れ目(5.21、5.22、5.23、5.24)と前記プリント基板(1)の軸線方向の間に配置されている、走査ユニット。 - 前記走査ユニットがブリッジ部(5.31、5.33;5.32、5.34)を有しており、前記ブリッジ部の軸線方向の間に1つの切れ目(5.21、5.22、5.23、5.24)が配置されており、したがって前記ブリッジ部(5.31、5.33;5.32、5.34)が、軸線方向にずれて配置されている、請求項1に記載の走査ユニット。
- 前記走査ユニットがブリッジ部(5.31;5.32;5.33;5.34)の第1のペアを有しており、前記第1のペアのブリッジ部(5.31;5.32;5.33;5.34)が、前記軸線(A)に平行に法線ベクトルが方向づけられた平面内に配置されている、請求項1または2に記載の走査ユニット。
- 前記走査ユニットがブリッジ部(5.31;5.32;5.33;5.34)の第2のペアを有しており、前記第1のペアの前記ブリッジ部(5.31)が前記第2のペアの前記ブリッジ部(5.32)に対して周方向に角度(γ)だけずれて配置されている、請求項3に記載の走査ユニット。
- 前記第1のペアの前記ブリッジ部(5.31)が前記第2のペアの前記ブリッジ部(5.32)に対して周方向にそれぞれ同じ大きさの角度(γ)でずれて配置されている、請求項4に記載の走査ユニット。
- 前記走査ユニットが切れ目(5.21;5.22;5.23;5.24)の第1のペアおよび切れ目(5.21;5.22;5.23;5.24)の第2のペアを有しており、前記第1のペアの前記切れ目(5.21)が前記第2のペアの前記切れ目(5.22)に対して軸線方向にずれて配置されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の走査ユニット。
- 前記第1のペアの前記切れ目(5.21)が前記第2のペアの前記切れ目(5.22)に対して周方向にずれて配置されている、請求項6に記載の走査ユニット。
- 前記切れ目(5.21、5.22、5.23、5.24)の少なくとも1つが、少なくとも70°の外周角度(β)にわたって延びている、請求項1から7のいずれか一項に記載の走査ユニット。
- 少なくとも2つの切れ目(5.21、5.22、5.23、5.24)が同じ大きさの外周角度(β)にわたって延びている、請求項1から8のいずれか一項に記載の走査ユニット。
- 前記ハウジング体(5;5’)がストッパ面(5.4)を有しており、前記ストッパ面(5.4)が、前記軸線(A)に平行な方向成分をもつ法線を有している、請求項1から9のいずれか一項に記載の走査ユニット。
- 前記ハウジング体(5;5’)は、前記底(5.1)と前記ブリッジ部(5.31;5.32;5.33;5.34)が1つの塊から成っているように形成されている、請求項1から10のいずれか一項に記載の走査ユニット。
- 前記切れ目(5.21、5.22、5.23、5.24)の少なくとも1つが、少なくとも100°の外周角度(β)にわたって延びている、請求項8に記載の走査ユニット。
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