JP2011513757A - 角度測定システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
米国特許第6894484号では、角度測定装置を備えた軸受が開示されており、その軸受では、外輪の貫通した円筒状切り取り部の中に、センサユニットを交換可能なモジュールとして嵌め込もことが可能である。
本発明の更なる構成では、第一切り取り部の長さが第二切り取り部の長さと較べて、それぞれ軸に対して平行な方向に関して大きい。このことは特に、第二切り取り部の最大長さそれぞれに当て嵌まる。
角度スケールは、第一部品グループの構成要素に書き込まれていることがあり、そしてその構成要素は別個の部品として、例えば目盛リングとしてリングと回転固定して接続していることがあるが、あるいは第一部品グループのリングの一体構成部品として構成されていることもある。そして後者は、例えば角度スケールを直接、リングに書き込んでいる時に当て嵌まる。
角度スケールは、異なった磁気極性を有する領域で構成していることが多い。この場合には、磁化された範囲が方向要素を使って軸に平行に並んでいるので、N極とS極が謂わば円周方向における磁気目盛線として交互に変化している。測定対象シャフトの絶対角度位置を、例えば角度スケールにより直接求める必要がある時には特に、多数のトラックで角度スケールを構成している場合もある。
角度測定システムの特に良好な測定精度が得られるのは、第一部品グループと第二部品グループおよび転動体の構成により、第一部品グループと第二部品グループが、軸方向および/または半径方向で互いに隙間なしで配設されるようにしている時である。
本発明による角度測定システムの別の利点および詳細は、実施例について添付の図面を使った以下の説明から得られる。
そして続く一連の組み立てにおいて、まず電気導線2.4、ここではフレキシブルケーブルがついたセンサ2.2、例えばMRセンサを外輪2.1に組み込む。電気導線2.4は矩形形状の断面を有しており、従って異なった外寸B、dとなっている。そこで厚みdは幅Bと較べると比較的小さい。組み立てでは、電気導線2.4を外輪2.1の内側から第三切り取り部2.13の中に挿入し、そのとき電気導線2.4で大きい方の外寸Bは、軸Aに平行な方向に配設している。その後にセンサ2.2と電気導線2.4を半径方向外向きに移動して、センサ2.2が第三切り取り部2.13の中に位置すると共に、電気導線2.4が第二切り取り部2.12を通過して第一切り取り部2.11に突出するようにする。即ち、センサ2.2を軸Aから離れて行く方向で切り取り部2.11に挿入できるように、第三切り取り部2.13を対応して構成している。
角度測定システムの機械的な剛性が遙かに高いことにより、一方では外輪2.1と内輪1.1間の隙間が最小にできることから測定結果が改善され、他方でそれによりセンサ2.2と目盛リング1.2間で小さく常に一定の走査間隔を実現できるので、信号品質の向上が達成可能である。このような測定により初めて、円周方向で300μm以下、特に250μm以下または200μm以下の目盛線中央間の間隔を有する磁気角度スケール1.21を、高分解能で読み取ることが可能である。
1.1 内輪
1.14 軌道面
1.2 目盛リング
1.21 角度スケール
2 第二部品グループ
2.1 外輪
2.11 切り取り部
2.12 切り取り部
2.13 切り取り部
2.14 軌道面
2.15 開口
2.2 センサ
2.3 プリント基板
2.31 エレクトロニクス回路
2.32 電気カップラー
2.4 電気導線
A 軸
B 外寸、幅
d 外寸、厚み
Z 軸方向外寸
z 軸方向長さ
Claims (13)
- 角度測定システムにおいて、第一部品グループ(1)と第二部品グループ(2)を含んでおり、第一部品グループ(1)が第二部品グループ(2)に対して相対的に、軸(A)を中心に回転自在で支承されており、そして
第一部品グループ(1)が、軌道面(1.14)を備えたリング(1.1)と角度スケール(1.21)を有しており、
第二部品グループ(2)が、角度スケール(1.2)を走査するセンサ(2.2)および、走査により発生可能なセンサ(2.2)の信号を演算する電子回路(2.31)を備えたプリント基板(2.3)を有しており、
更に第二部品グループ(2)は、塊の状態のリング(2.1)を含み、
そのリングに別の軌道面(2.14)が配設されており、そして
そのリングが、プリント基板(2.3)を収容するための第一切り取り部(2.11)および、電気導線(2.4)を収容するための第二切り取り部(2.12)を有しており、
その電気導線(2.4)が、センサ(2.3)から間隔をおいて配設された電子回路(2.31)と、センサ(2.2)を電気的に接続している、ことを特徴とする角度測定システム。 - 請求項1に記載の角度測定システムにおいて、
第二部品グループ(2)のリング(2.1)にある第一切り取り部(2.11)の長さ(H)が、軸(A)に対して平行な方向で、円周方向における第一切り取り部(2.11)の長さ(U)と較べて大きい、ことを特徴とする角度測定システム。 - 請求項1または2に記載の角度測定システムにおいて、
第二部品グループ(2)のリング(2.1)が、センサ(2.2)を収容するための第三切り取り部(2.13)を有している、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
第二部品グループ(2)のリング(2.1)が、金属製リングとして、特に鋼製リングとして構成されている、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
第一切り取り部(2.11)の長さ(H)が、第二切り取り部(2.12)の長さ(h)と較べて、それぞれ軸(A)に対して平行な方向に関して大きい、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
電気導線(2.4)が、異なった外寸(B,d)を備えた断面を有しており、そこで電気導線(2.4)の大きい方の外寸(B)が軸(A)に平行な方向に配設されている、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
第一切り取り部(2.11)が、プリント基板(2.3)を軸(A)に向かう方向で第一切り取り部(2.11)の中に挿入できるように構成されている、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
第三切り取り部(2.13)が、センサ(2.2)を軸(A)から離れて行く方向で第三切り取り部(2.13)の中に挿入できるように構成されている、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
角度スケール(2.12)が、方向要素を使って軸(A)に平行に並んでいる、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
角度スケール(1.2)が、異なった磁気極性を有する範囲で構成されている、ことを特徴とする角度測定システム。 - 請求項10に記載の角度測定システムにおいて、
センサ(2.2)が、MRセンサまたはホールセンサとして構成されている、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
第一部品グループ(1)と第二部品グループ(2)および転動体(3)が、第一部品グループ(1)と第二部品グループ(2)が軸方向で互いに隙間なしで配設されるように構成されている、ことを特徴とする角度測定システム。 - 前記請求項のいずれかに記載の角度測定システムにおいて、
第一部品グループ(1)と第二部品グループ(2)がそれぞれ二つの軌道面(1.14、2.14)を有し、その間にそれぞれ転動体(3)が配設されており、そこで角度スケール(1.21)が、軸方方向でこの軌道面(1.14、2.14)の間に配設されている、ことを特徴とする角度測定システム。
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