JP7440291B2 - 角度スケールを走査するための走査ユニットおよびこの走査ユニットを備えた角度測定装置 - Google Patents
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Description
誘導角度測定装置の走査ユニットでは、導体路の形状の励磁巻線および受信巻線が、多くの場合、例えばエンコーダの固定子に固定接続されている回路基板などの共通の基板に被着される。この基板に対向して別の構成部材があり、角度スケールとしてのこの構成部材上に、周期的に間隔をあけた分割構造としての導電性面が被着されており、導電性面はロータリーエンコーダの回転子に回転不動に接続されている。励磁場が励磁巻線に印加されると、回転子と固定子との間の相対回転中に、角度位置に応じた信号が受信巻線または受信コイルに生成される。そしてこれらの信号は、評価電子機器においてさらに処理される。
それによれば、本発明は、角度スケールを走査するための角度測定装置用走査ユニットを含み、その結果、走査ユニットと角度スケールとの間の相対的な角度位置を回転軸の周りで規定することができる。走査ユニットは、第1の表面を有する基板を含む。加えて、走査ユニットは、角度位置に依存する信号を生成するのに適した、少なくとも1つの検出器を含む。また、走査ユニットは、信号を評価するために少なくとも1つの検出器に電気的に接続された複数の電子部品を含む評価電子機器を含む。加えて、評価電子機器の電子部品は、注型コンパウンドに囲まれている。さらに、走査ユニットは、評価電子機器から後続の電子機器への接続を確立するための電気インターフェースを含む。少なくとも1つの検出器と、電子部品と、電気インターフェースとは、基板の第1の表面上に配置されている。電子部品と電気インターフェースとは、これらが少なくとも1つの検出器よりも回転軸からさらに離れて位置付けられているように配置されている。注型コンパウンドは、回転軸に対して基板の第1の表面に周回して配置されているため、特に電子部品と電気インターフェースとは、注型コンパウンドに対して軸方向内側に位置して配置されている。
電気インターフェースという用語は、直接接触する、すなわち互いに接触する複数の導電性部材間の導電性接続と理解されるべきである。これは、例えば、プラグイン装置またはケーブルダイレクト接続などの電気的結合装置であり得る。
本発明のさらなる形態では、基板は、第1の表面に対向して配置されている第2の表面を有し、第2の表面には電子部品、および/またはインターフェース、および/または検出器が配置されていない。特に、第2の表面は、略平坦または略滑らかな面であってよい。例えば、基板の第2の表面は、同時にハウジング部分またはモータのハウジング外側面の一部として機能することができる。
本発明のさらなる形態では、走査ユニットは、基板の第1の表面に配置されている少なくとも1つの励磁巻線を有する。
本発明のさらなる形態では、角度スケールは、一定の間隔で又は周期的な間隔で分割構造としての導電性面を有する。
誘導角度測定装置は、角度スケールがその周囲の大部分にわたって、走査ユニットまたは受信巻線によって走査可能に構成されている場合が多く、したがって角度依存信号を生成できる。代替的に、角度測定装置は、角度スケールが全周にわたって分布する複数の走査点によって走査されるように構成することができる。
本発明にかかる走査ユニットのさらなる詳細および利点は、添付の図面を参照した一実施例の以下の説明から分かる。
角度測定装置は、走査ユニット1および角度スケール2を含み、走査ユニット1および角度スケール2は、回転軸Aの周りで互いに対して相対的に回転可能に配置されている。相対的な回転可能性を得るために、現在の角度測定装置には一体型ベアリング、すなわち、転がりベアリングまたは滑りベアリング(ベアリングなしの角度測定装置)は設けられていない。むしろ、走査ユニット1は第1の機械部品に取り付けられ、角度スケール2は第2の機械部品に取り付けられる。ここで、第1の機械部品は、第2の機械部品に対して相対的に回転可能に配置されている。走査ユニット1および角度スケール2は、空隙によって分離されて互いに対向している。
角度測定装置の角度スケール2上には、シャフト2.1が、例えば機械シャフトまたはモータシャフトに固定して回転不動に取り付けるために回転不動に取り付けられている。角度スケール2は、導電性および非導電性領域、すなわち異なる導電性の領域が周期的順序で、かつ同じ分割ステップで設けられているリング状の回路基板からなる。シャフト2.1を備えた角度スケール2は、多くの場合回転子とも呼ばれ得る。
Claims (12)
- 角度スケール(2)を走査するための角度測定装置用走査ユニット(1)であって、その結果、前記走査ユニット(1)と前記角度スケール(2)との間の相対的な角度位置を回転軸(A)の周りで規定することができ、前記走査ユニット(1)は、
- 第1の表面(1.41)を有する基板(1.4)と、
- 前記角度位置に依存する信号を生成するための、少なくとも1つの検出器(1.1)と、
- 複数の電子部品(1.21)を含む評価電子機器(1.2)とを含み、前記評価電子機器(1.2)の電子部品(1.21)は、注型コンパウンド(1.5)に囲まれており、前記走査ユニット(1)は、また、
- 前記評価電子機器(1.2)から後続の電子機器への接続を確立するための電気インターフェース(1.3)を含み、
前記少なくとも1つの検出器(1.1)と、前記電子部品(1.21)と、前記電気インターフェース(1.3)とは、前記基板(1.4)の前記第1の表面(1.41)上に配置されており、
前記電子部品(1.21)と前記電気インターフェース(1.3)とは、これらが前記少なくとも1つの検出器(1.1)よりも前記回転軸(A)からさらに離れて位置付けられているように配置されており、
前記注型コンパウンド(1.5)は、前記回転軸(A)に対して、前記基板(1.4)の前記第1の表面(1.41)に周回して配置されており、
前記基板(1.4)が金属層(1.44)を有し、前記金属層(1.44)が少なくとも0.5mmの厚さ(d)を有し、
前記基板(1.4)が、前記注型コンパウンド(1.5)の半径方向外側に延びる縁部領域を有し、
前記基板(1.4)が、前記縁部領域に配置されている少なくとも1つの取付要素(1.43)を有する、走査ユニット。 - 請求項1に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が少なくとも0.5mmの厚さ(D)を有する、走査ユニット。 - 請求項1または2に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が、前記第1の表面(1.41)に対向して配置されている第2の表面(1.42)を有し、前記第2の表面(1.42)には電子部品(1.21)が配置されていない、走査ユニット。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の走査ユニット(1)において、
前記検出器(1.1)が少なくとも1つの受信巻線(1.11)として構成されている、走査ユニット。 - 請求項4に記載の走査ユニット(1)において、
前記走査ユニット(1)が、前記基板(1.4)の前記第1の表面(1.41)に配置されている少なくとも1つの励磁巻線(1.12)を有する、走査ユニット。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の走査ユニット(1)において、
前記基板(1.4)が、シール要素(1.7)の半径方向外側に配置されている少なくとも1つの取付要素(1.43)を有する、走査ユニット。 - 請求項1に記載の走査ユニット(1)と、角度スケール(2)とを備えた角度測定装置であって、前記角度スケール(2)は、前記走査ユニット(1)に対して相対的に回転軸(A)を中心として回転可能に配置されており、前記走査ユニット(1)と前記角度スケール(2)との間の相対的な角度位置が測定可能であり、前記走査ユニット(1)は、前記角度スケール(2)に対して相対的に軸方向にずれて配置されている、角度測定装置。
- 請求項7に記載の角度測定装置において、
前記角度スケール(2)が前記注型コンパウンド(1.5)の半径方向内側に配置されている、角度測定装置。 - 請求項7または8に記載の角度測定装置において、
前記角度測定装置が、誘導角度測定装置として構成されている、角度測定装置。 - 請求項7乃至9のいずれか一項に記載の角度測定装置において、
前記角度スケール(2)が、一定の間隔で分割構造としての導電性面を有する、角度測定装置。 - 請求項7乃至10のいずれか一項に記載の角度測定装置において、
前記角度スケール(2)が、導電性材料から形成されており、一定の間隔で分割構造としての凸凹を有する、角度測定装置。 - 請求項7乃至11のいずれか一項に記載の角度測定装置において、
前記角度測定装置が、ベアリングなしで構成されている、角度測定装置。
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