Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5865082B2 - 角度測定装置 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5865082B2 - 角度測定装置 - Google Patents

角度測定装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5865082B2
JP5865082B2 JP2012000573A JP2012000573A JP5865082B2 JP 5865082 B2 JP5865082 B2 JP 5865082B2 JP 2012000573 A JP2012000573 A JP 2012000573A JP 2012000573 A JP2012000573 A JP 2012000573A JP 5865082 B2 JP5865082 B2 JP 5865082B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
measuring device
angle measuring
connecting element
carrier element
fixing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012000573A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2012154923A (ja
Inventor
ヨハン・ミッターライター
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Original Assignee
Dr Johannes Heidenhain GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Johannes Heidenhain GmbH filed Critical Dr Johannes Heidenhain GmbH
Publication of JP2012154923A publication Critical patent/JP2012154923A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5865082B2 publication Critical patent/JP5865082B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/30Supports specially adapted for an instrument; Supports specially adapted for a set of instruments
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24428Error prevention
    • G01D5/24433Error prevention by mechanical means
    • G01D5/24442Error prevention by mechanical means by mounting means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

本発明は、請求項1に記載のように、キャリア要素およびそれに固定された目盛板を含み、センサ要素を備えた走査検知ユニットにより目盛板の角度位置を検出できる角度測定装置に関するものである。
当該種類の角度測定装置は、一つまたは複数の回転に亘ってシャフトの回転動作を測定するために使用される。そこで回転動作がインクリメンタルまたはアブソリュートのいずれかで検出され、出力される測定値は、それに従って一連の計数パルス、カウンタ値またはコードワードである。角度測定装置は、特に工作機械ないしマシニングセンタで、回転動作を測定するために使用される。僅か数秒の角度精度で回転角を特定することは、例えば工作機械の回転テーブルまたは旋回ヘッド、旋盤のC軸用だけでなく、印刷機械の印刷部分でも重要な意味を有している。光学的測定原理を使用する時には極度に精密な測定結果を達成できるので、決まって光学的測定システムと一緒に当該種類の角度測定装置が装備される。そのとき大抵、上に角度目盛ないし角度スケールが設けられている透明な目盛板が使用される。精密な測定結果という意味で目盛板は、測定するべき部品に精確に固定されていなければならない。
公開公報DE10215997A1号では、自動芯出しするクランプメカニズムを備えたエンコーダが公知であり、そこでは一つのシャフトが、目盛板用キャリア要素としてのエンコーダシャフトにより包囲されて収容されている。
本発明の課題は、最初に挙げた種類の角度測定装置を得ることであり、それにより確実性と精密度に関して最高の仕様を満すことができるものである。
この課題を本発明に従って、特許請求項1の特徴を有する角度測定装置を得ることにより解決する。
従って角度測定装置が、第一部品グループおよび第二部品グループを有しており、その部品グループが、互いの間で相対的に軸を中心に回転自在で支承されており、その角度測定装置により部品グループ間の相対的角度位置を特定できる。第一部品グループは、目盛板が固定されているシャフトを包囲して収容するキャリア要素を含んでいる。第一部品グループは更に、接続要素および、キャリア要素に対して相対的に接続要素を固定する手段を含んでいる。それに対して第二部品グループは、目盛板を走査検知するためにセンサ要素を含んでいる。キャリア要素および接続要素は、軸を中心にした回転トルクを接続要素とキャリア要素間で形状合致して伝達できるようにすることにより、接続要素がキャリア要素と有効接続できるように構成されており、そのとき接続要素を固定する手段を介して接続要素を、軸方向移動により形状合致位置に来させることができると共に、半径方向でシャフトに対して予圧することができる。
接続要素は、接続要素を固定する手段により、まず軸方向でキャリア要素に当てて押さえられるが、そのときシャフト上のキャリア要素は、例えばストッパにより軸方向で位置決めされているので、シャフトに対する相対的なキャリア要素の移動が制限されている。そしてその手段が、軸方向で更に比較的僅かの移動をすると、対応する弾性により接続要素とシャフト間で半径方向予圧をかけることができる。
目盛板としては例えば、リング形状の物体またはリング又は円セグメント形状の物体と解釈し、それに角度目盛ないし角度スケールが設けられている。
キャリア要素は、中空シャフトとして構成されていると好ましく、それによりキャリア要素の中空円筒空間の中に、シャフトを包囲して収容することができる。
本発明によれば、接続要素とキャリア要素間で生み出すことができる有効接続が、キャリア要素に半径方向で著しい予圧を生み出さないので、角度位置の特定時にキャリア要素の半径方向変形による測定誤差が抑えられる。特にキャリア要素、接続要素および、接続要素を固定する手段が、鋼でつくられていることのある別個の三つの構成要素ないし部品である。角度測定装置とシャフトの接続は、解除自在の接続として構成されており、キャリア要素、接続要素、固定のための手段、およびシャフトが、再び互いを分離できると利点がある。シャフトも同じく鋼でつくられていることがある。
接続要素が、シャフトおよび/またはキャリア要素と較べて、高い硬度を有していると利点がある。固定のための手段が、シャフトおよび/またはキャリア要素と較べて、同じく高い硬度を有していることがある。
接続要素とキャリア要素間で軸を中心にした回転トルクを伝達するために、接続要素とキャリア要素が互いに接触する伝導面を有しており、その向きが軸平行な方向を有している、ないしその法線ベクトルが軸に対して接線方向の方向成分を有している。伝導面は、平面または彎曲で、例えば円筒の外面として構成されていることがある。
本発明の別の構成では半径方向予圧を、特に接続要素を固定する手段と接続要素間のクサビ作用により生み出すことができる。加えて角度測定装置は、接続要素を固定する手段または接続要素自体が、それぞれクサビ作用を得るために傾斜形状を有するように構成されていることがある。代替として接続要素を固定する手段および接続要素自体もが、傾斜形状を有していることがある。その傾斜形状は、例えば傾いた平坦面または円錐面の部分セグメントとして構成されていることがある。
角度測定装置は、接続要素を固定する手段が閉じたリングとして形成されているように構成されていると利点がある。以下において閉じたリングの意味は特に、その手段が内側に開口を備え360°に亘って取り巻く完全な形状を有していると解釈する。更に接続要素を固定する手段が、内側ネジを有していることがある。その内側ネジは特に、その手段をシャフトナット原理に従い、シャフトに螺合可能であるように構成されていることがある。
利点ある方法では角度測定装置が、接続要素を固定する手段および接続要素自体の間に配設されている弾性部品を含んでいる。弾性部品として例えばプラスチック部品またはエラストマ部品、例えばゴム製を使用することができる。代替または補完として波状バネまたは皿状バネ部品を、この位置に使用することもある。
当然のことながらキャリア要素は、その軸方向の範囲において第一および第二端部を有している。従って角度測定装置は、接続要素がキャリア要素の軸方向一端部に係合し、そしてキャリア要素の軸方向他端部に、シャフトないしシャフトの段差と摩擦結合により有効接続できる面がつくられているように構成されていることがある。
角度測定装置が、接続要素を固定する手段を軸方向から操作できるように、構成されていると利点がある。特にその手段は、軸方向から押し進める工具により操作できるように構成されていることがある。それにより、接続要素を固定する手段に半径方向から接近する可能性を不要にすることができる。
本発明の別の構成では接続要素とキャリア要素間の形状合致接続を、スキマ嵌め又はトマリ嵌めを使用して生み出すことができる。このようにすることで形状合致接続によりキャリア要素に、許容できない応力がかからないことが確保できる。従って形状合致接続により、測定精度の低下に至り兼ねないキャリア要素の変形が全く起きない。
接続要素が、規定に従った用法で軸の方に向いた側で、平坦面を有していると利点があり、それにより、これがシャフトの別の平坦面と一緒で機能することができる。
更に接続要素が、規定に従った用法で軸の方に向いた側で、それぞれ半径方向で突出するまたは後退している突起または溝を有していることがある。
本発明の別の構成において、キャリア要素の全周に配分された複数の接続要素が配設されていることがある。しかしそれにも拘わらずこの構造では、接続要素を固定する単一手段を一つだけ使用することができる。特に紛失防止の意味で接続手段が、例えばリング体またはバネまたは口の開いたバネワイヤのような取り巻き物体により、互いに接続されていると利点がある。その物体またはリング体が軸方向で弾性があり、それにより接続要素を固定する手段を操作する時に弾性的に変形自在であると利点がある。その弾性的変形は、軸方向における物体ないしリング体の圧縮に相当することがある。そして同時に接続要素を、円周方向でキャリア要素の伝導面に当てて押さえることがある。
本発明で更なる利点のある構成は、従属請求項から分かる。
本発明の別の特徴および利点は、以下において図面を使った複数の実施例についての説明で明らかになる。
角度測定装置の部分長手方向断面図。 B−Bで見た角度測定装置の部分横方向断面図 角度測定装置の接続要素が付いた詳細外観図。 角度測定装置の接続要素が付いた拡大詳細外観図。 第二実施例による、角度測定装置の接続要素が付いた拡大詳細外観図。 第三実施例による、角度測定装置の接続要素が付いた拡大詳細外観図。 第四実施例による、リングと一緒になった複数の接続要素の上部外観図。 第四実施例による、リングが付いた接続要素の上からの断面図。 第四実施例による、角度測定装置の接続要素が付いた詳細外観図。 第五実施例による、リングと一緒になった複数の接続要素の上部外観図。 第五実施例による、リングが付いた接続要素の上からの断面図。 第五実施例による、角度測定装置の接続要素が付いた詳細外観図。
以下において同じ部品では、同じ参照符号を使用する。図1では、角度測定装置の部分長手方向断面図を図示している。その角度測定装置は第一部品グループを含んでおり、それを呈示の実施例ではロータ1と呼ぶことがある。ロータ1は、軸Aを中心にして第二部品グループに対して相対的に回転自在であり、ここで第二部品グループは、ステータ2として構成されている。
角度測定装置のロータ1は、ここでは中空シャフトとして構成されているキャリア要素1.1aを含んでおり、その中空円筒状内側空間が、測定するシャフト10aを回転固定して収容するために設けられているので、シャフト10aをキャリア要素1.1aが包囲している(図2も参照)。ロータ1ないしキャリア要素1.1aには、角度スケールを装備した目盛板1.11が強固な接着接合により固定されている。目盛板1.11はガラス材料でつくられており、角度スケールが、リング状に循環して目盛板1.11の正面側に配設されている。角度スケールは、インクリメントの角度目盛として、および/またはアブソリュートの角度コードとして形成されていることがある。更に云えば、軸Aが目盛板1.11の幾何学的回転軸にもなっている。鋼でつくられているキャリア要素1.1aには、更に転がり軸受3の内輪が固定されている。この内輪は転動体用の、特にボール用の軌道面を含んでいる。ここで示す転がり軸受3は、特にその回転運動に関して極度に高い精度を有している。
キャリア要素1.1aは更に、90°オフセットして全周に亘って配分された合計4つの切り欠き部1.12aを含んでおり、その切り欠き部1.12aの一つを、例えば図3でも図示している。これらの切り欠き部1.12aの中に、接続要素1.2aの突起1.22aがそれぞれ突出している。突起1.22aの幅および切り欠き部1.12aの幅−それぞれ円周方向で見て−は、切り欠き部1.12aに突起1.22を挿入する時にトマリ嵌め又はスキマ嵌めとなるような寸法になっている。接続要素1.2aは側面外観でz字形状を有しており、接続要素1.2aの脚部は傾斜形状1.23を有しており、ここで示す実施例では形状的に円錐体外面の部分セグメントである。この傾斜形状1.23に対向して半径方向内側に、接続要素1.2aは平坦面1.24を有している。加えて接続要素1.2aには弾性部品1.21aが配設されており、それは実施例によればゴム要素として形成されている。キャリア要素1.1aで切り欠き部1.12aの軸方向反対側にある軸方向端部は、図1によればリング形状をした平坦な側面1.13となっている。
加えてロータ1は、キャリア要素1.1aに対して相対的に接続要素1.2aを固定する手段を含んでおり、それは実施例によれば内側ネジを備えた完全リング1.3として構成されている。更にリング1.3は、その内面に円錐面1.31を有している(図4)。
以上に対して図1によるステータ2は、ケーシング2.4を有しており、それが通常、測定で使用するために機械部分に堅固に固定され、そして環境の影響から角度測定装置の内部空間を保護するために使用される。これに関して更にシール2.5が、キャリア要素1.1aとケーシング2.4の間に設けられている。ケーシング2.4の中には、LED2.2、コンデンサ2.3、走査検知基板2.1を含む所謂、走査検知ユニットがあり、そこで内蔵回路を備えたセンサ要素2.11が、走査検知基板2.1に取り付けられている。内蔵回路を備えたセンサ要素2.11は、ここでは所謂、オプトASICとして構成されている。光源として使用されるLED2.2が光を送り、コンデンサ2.3を通過して、その後に目盛板1.11を通過する。LED2.2、コンデンサ2.3、センサ要素2.11は、ステータ2に、即ち、角度測定装置の第二部品グループに配分されている。それに対して目盛板1.11は、既に述べたように回転自在のキャリア要素1.1aに固定されている。即ち、光源2.2とセンサ要素2.11間に配設されている目盛板1.11は、入射した光をキャリア要素1.1aの角度位置に対応して、その角度スケールを介して変調することができる。変調された光は最終的に、センサ要素2.11のフォトディテクタに当たる。この走査検知により、キャリア要素1.1aないしシャフト10aの角度位置についての情報を含む光電信号が発生する。光電的につくり出された信号は、センサ要素2.11の内蔵回路により後処理される。後処理された位置信号は、最終的にケーブルを介して別の機器、例えば機械の制御装置に出力される。このような光学原理に従って機能する角度測定装置は、キャリア要素1.1aとステータ2間の角度位置を、数秒の角度精度ないしその1/10の角度精度で測定する。従って重要なことは、走査検知ユニットの構成部品および目盛板1.11が、極度に精密に互いの間で位置決めされていること、および目盛板1.11が、走査検知ユニットに対して相対的に非常に精確に回転自在で支承されていることである。
回転に対しては固定である補正(或いは補償)カップリング2.6の一部分が、ケーシング2.4と螺合接続により固く接続されている。更に補正カップリング2.6の別の部分が、走査検知ユニットに固定されている。転がり軸受3の外輪が、同じく走査検知ユニットに固定されている。実際の使用では測定するシャフト10aおよび、ケーシング2.4が固く取り付けられてる機械部分が、互いの間で精確な方向を向いていない。補正カップリング2.6を使用することにより、測定するシャフト10aを角度測定装置のキャリア要素1.1aに堅固に回転固定して取り付けることができる一方、ケーシング2.4を機械部分に固く取り付けることができる。例えば偏心または芯出し不良による軸受3に対する許容出来ない大きな負荷は、軸方向と半径方向で弾力性のある補正カップリング2.6により回避することができる。
シャフト10aに角度測定装置を取り付けるに当たっては、最初にキャリア要素1.1aをシャフト10a上で、キャリア要素1.1aの側面1.13がシャフト10aの段差に当接するまで押し込む。その後で接続要素1.2aを取り付けるが、その方法は、まず接続要素1.2aの突起1.22aそれぞれを、キャリア要素1.1aの切り欠き部1.12aに挿入し、そして同時に当該接続要素1.2aの平坦面1.24が、シャフト10aで軸平行な平坦化部分10.1に来るようにする。それにより、接続要素1.2aの平坦面1.24が軸Aに平行に向いている。その後にリング1.3をシャフト10aに螺合する。螺合過程の終わりには、キャリア要素1.1aがその側面1.13でシャフト10aの対応段差に押し付けられた後に、弾性部品1.21aが圧縮され、そして接続要素1.2aが軸方向に移動される。リング1.3を更に移動するとリング1.3の内側にある円錐面1.31が、接続要素1.2aの傾斜形状1.23に接触する。即ち、接続要素1.2aは、リング1.3を介した軸方向移動により、最終的な形状合致位置にきて、クサビ作用により半径方向でシャフト10aに対して予圧される。そのクサビ作用は、傾斜形状1.23が円錐面1.31と相互に作用して発生する。
加えて側面1.13では、シャフト10aの段差との摩擦結合が生まれるが、そこで必要な摩擦力は、摩擦係数および軸方向の力からリング1.3の軸方向移動の結果として生じる。通常使用においては角度測定装置を駆動するための、即ち、ブレーキトルクに打ち勝つために必要な回転トルクが、この摩擦結合により伝達される。滑りに抗する完全な確実性を得るために、ここで追加して有効接続をつくり出して、軸Aを中心にした回転トルクを接続要素1.2aとキャリア要素1.1a間で形状合致して伝達することができるようにする。これは、突起1.22aが切り欠き部1.12aと一緒で、軸に平行な伝導面で接触して相互に作用することにより達成される。新しい構造により、目盛板1.11が付いたキャリア要素1.1aには半径方向の力が導かれないので、それが角度測定装置の精度向上に寄与する。上記で述べたように角度測定装置の通常使用では、キャリア要素1.1aの回転運動がその側面1.13での摩擦結合により角度に忠実に導かれる。形状合致した有効接続は、非常時に初めて確実性を維持するためにアクティブになる。従ってこれは、どうしても一定の範囲でガタを有しており、安全技術的な観点から非常運転時に角度で何秒または何分を許容できるかに関係する。他方で形状合致した有効接続という追加機構が、同時に半径方向で予圧する時に、通常使用における角度測定装置の測定精度を損ねることはない。
この新しい形式の角度測定装置構造は、シャフト10aと接続要素1.2a間の半径方向予圧の作用する範囲が、転がり軸受3に対して軸方向でオフセットして配設されていることも特徴としている。即ち、特に平坦化部分10.1と平坦面1.24が、転がり軸受に対して軸方向でオフセットして配設されている。結果として回転トルクを形状合致して伝達する有効接続の場所も、シャフト10aと接続要素1.2a間の半径方向予圧が作用する範囲に対して相対的に、軸方向でオフセットして配設されている、あるいは平坦化部分10.1に対して、そして平坦面1.24に対してオフセットして配設されている。
以下における別の実施例についての説明は、基本的に他の実施例に対して、殊に上記した第一実施例に対して異なっている状況に限っている。
第二実施例(図5)による角度測定装置は、第一実施例と較べて一部修正されたキャリア要素1.1bおよび変更された接続要素1.2bを有している。角度測定装置の他の構成部品は、第一実施例に対して構造的に同じと見なすことができる。ここでは特に弾性の向上を達成するために、接続要素1.2bが、接線方向で貫通する間隙1.25を有しており、それにより材料の薄肉ないし固体ジョイントができている。その間隙1.25は、軸Aに対して45°角度の方を向いていると好ましい。そこでキャリア要素1.1bは、半径方向で間隔を隔てた面で回転トルクを形状合致して伝達する有効接続の範囲において、これが接続要素1.2b用のガイドとして機能するように構成されていることがある。間隙1.25により、必要な曲げ剛性を達成することができるので、リング1.3の軸方向移動により、接続要素1.2bを形状合致位置にもってくることができる一方で、加えて接続要素1.2bが半径方向でシャフト10aに対して予圧される。
図6では第三実施例による配設を示している。ここでは四つの接続要素が一部修正されており、その半径方向内側にある面1.24でそれぞれリブ1.26を有している。このリブ1.26は、一部修正されたシャフト10cの溝10.2に係合することができる。そのとき溝10.2とリブ1.26の寸法は、これらが円周方向でガタなく接合可能である一方、軸方向と半径方向ではそれぞれ溝10.2とリブ1.26の壁面間で空隙があるようになっている。ここで記載の第三実施例に従う構造によれば、特にリング1.3を押し込む時に接続要素1.2cの傾くことが回避されるので、一方で組み立てを容易にすることができる。同時に溝10.2とリブ1.26により、シャフト10cと接続要素1.2c間で伝達可能な回転トルクを向上することができる。
図7、8、9による第四実施例によれば接続要素1.2dは、リング体1.4dにより互いに繋がっている。そのリング体1.4dは、半径方向切り欠き部1.41および分離接合部1.42を有している。切り欠き部1.41および分離接合部1.42によりリング体1.4dを、組み付けのために弾性的に拡張することができる。今まで紹介した実施例を一部修正して、ここで接続要素1.2dが円錐状突起1.22dを有している。図9で示すように円錐状突起1.22dは、リング1.3を動かすことにより円環状の弾性部品1.21dを介して、キャリア要素1.1dの円錐状切り欠き部1.12dそれぞれに押し込まれる。それにより、接続要素1.2dとキャリア要素1.1d間で円周方向にガタのない接続をつくり出すことができるので、接続要素1.2dとキャリア要素1.1d間で軸Aを中心とした回転トルクを、形状合致して伝達することができる。この実施例でも接続要素1.2dおよびキャリア要素1.1dが、互いに接触する伝導面を有しており、その法線ベクトルがそれぞれ軸に対して接線方向の方向成分を有しており、同時に伝導面が、ここでは軸に対して相対的に傾斜して配設されている。
図10〜12では第五実施例による構造を示している。ここでも接続要素1.2eが、リング体1.4eにより互いに繋がっている。しかしリング体1.4eが、ここでは二つの接続要素1.2e間範囲の二箇所で彎曲形状を有している、即ち、リング体1.4eが軸方向の彎曲部を有している。更に接続要素1.2eは、突起1.22eを有しており、それが円周方向でキャリア要素1.1eの切り欠き部1.12eと較べて、小さい寸法を有している。ここでもリング体1.4eに円周方向の弾性部品1.21dが配設されているが、リング体1.4eに軸方向弾性があるので当該実施の時には、これを廃止することもできる。リング1.3が回転して軸方向で移動すると、二つの彎曲部は、軸Aに対して直角に向いている面で押さえられる。それにより彎曲部に隣接する接続要素1.2eが接線方向に移動し、対応して円周方向で突起1.22eが移動することになる。キャリア要素1.1eと接続要素1.2e、特に突起1.22eは、組み付けられた状態で突起1.22eが、対応する切り欠き部1.12eの壁面ないし伝導面に対して押し付けられるような寸法になっている。以上のようにして円周方向での形状合致した接続がつくられるので、接続要素1.2eとキャリア要素1.1e間で軸Aを中心とした回転トルクが、形状合致して、そして両方の回転方向に対してガタなしで伝達できる。
勿論、種々の実施例で一部変化された個々の構成部品を組み合わせる、ないし入れ替えることができることは自明である。そして例えば初めの三つの実施例による接続要素1.2a,1.2b,1.2cが、同じく円錐状突起1.22dを有していることもあり、対応して合わせたキャリア要素1.1a,1.1b,1.1cと一緒で機能することができる。
1 ロータ
1.1 キャリア要素
1.11 目盛板
1.12 切り欠き部
1.13 側面
1.2 接続要素
1.21 弾性部品
1.22 突起
1.23 傾斜形状
1.24 平坦面
1.25 間隙
1.26 リブ
1.3 リング
1.31 円錐面
1.4 リング体
1.41 切り欠き部
1.42 分離接合部
2 ステータ
2.1 走査検知基板
2.11 センサ要素
2.2 LED
2.3 コンデンサ
2.4 ケーシング
2.5 シール
2.6 補正カップリング
3 転がり軸受
10 シャフト
10.1 平坦化部分
10.2 溝

Claims (11)

  1. 第一部品グループ(1)と第二部品グループ(2)を有する角度測定装置において、その部品グループ(1,2)が互いの間で相対的に軸(A)を中心に回転自在であり、その角度測定装置により、部品グループ(1,2)間の相対的角度位置を特定可能であり、第一部品グループ(1)が、
    ・目盛板(1.11)が固定されていると共にシャフト(10a;10c)を包囲して収容するためのキャリア要素(1.1a−1.1e)
    ・接続要素(1.2a−1.2e)、および
    ・キャリア要素(1.1a−1.1e)に対して接続要素(1.2a−1.2e)を固定する手段(1.3)、を含んでおり、
    第二部品グループ(2)が、目盛板(1.11)を走査検知するためのセンサ要素(2.11)を含んでおり、
    接続要素(1.2a−1.2e)を固定する手段(1.3)および接続要素(1.2a−1.2e)自体の間に、弾性部品(1.21a;1.21d)が配設されており、
    キャリア要素(1.1a−1.1e)および接続要素(1.2a−1.2e)が、軸(A)を中心にした回転トルクを接続要素(1.2a−1.2e)とキャリア要素(1.1a−1.1e)間で形状合致して伝達できるようにすることにより、接続要素(1.2a−1.2e)がキャリア要素(1.1a−1.1e)と接続できるように構成されており、そのとき接続要素(1.2a−1.2e)を固定する手段(1.3)を介して接続要素(1.2a−1.2e)を、軸方向移動により形状合致位置に来させることができると共に、半径方向でシャフト(10a;10c)に対して予圧することができる、ことを特徴とする角度測定装置。
  2. 請求項1に記載の角度測定装置において、
    半径方向予圧が、クサビ作用により生み出すことができる、ことを特徴とする角度測定装置。
  3. 請求項2に記載の角度測定装置において、
    接続要素(1.2a−1.2e)を固定する手段(1.3)または接続要素(1.2a−1.2e)自体が、クサビ作用を得るために傾斜形状(1.23,1.31)を有する、ことを特徴とする角度測定装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれかに記載の角度測定装置において、
    接続要素(1.2a−1.2e)を固定する手段(1.3)が、閉じた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装置。
  5. 請求項4に記載の角度測定装置において、
    接続要素(1.2a−1.2e)を固定する手段(1.3)が内側ネジを有する、ことを特徴とする角度測定装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれかに記載の角度測定装置において、
    角度測定装置が、接続要素(1.2a−1.2e)がキャリア要素(1.1a−1.1e)の軸方向一端部に係合し、そしてキャリア要素(1.1a−1.1e)の軸方向他端部に、シャフト(10a;10c)と摩擦結合により接続できる面(F)がつくられているように構成されている、ことを特徴とする角度測定装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれかに記載の角度測定装置において、
    接続要素(1.2a−1.2e)を固定する手段(1.3)が、軸方向から操作できる、ことを特徴とする角度測定装置。
  8. 請求項1乃至7のいずれかに記載の角度測定装置において、
    接続要素(1.2a−1.2e)が、軸(A)の方に向いた側で、平坦面(1.24)を有している、ことを特徴とする角度測定装置。
  9. 請求項1乃至8のいずれかに記載の角度測定装置において、
    接続要素(1.2c)が、軸(A)の方に向いた側で、突起(1.26)を有している、ことを特徴とする角度測定装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれかに記載の角度測定装置において、
    角度測定装置が、互いが接続している複数の接続要素(1.2d−1.2e)を有している、ことを特徴とする角度測定装置。
  11. 請求項10に記載の角度測定装置において、
    接続要素(1.2d−1.2e)が、軸方向で弾性的に構成されている物体(1.4e)により互いに接続されている、ことを特徴とする角度測定装置。
JP2012000573A 2011-01-25 2012-01-05 角度測定装置 Active JP5865082B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011003091.3 2011-01-25
DE102011003091A DE102011003091A1 (de) 2011-01-25 2011-01-25 Winkelmesseinrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012154923A JP2012154923A (ja) 2012-08-16
JP5865082B2 true JP5865082B2 (ja) 2016-02-17

Family

ID=45315437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012000573A Active JP5865082B2 (ja) 2011-01-25 2012-01-05 角度測定装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8547543B2 (ja)
EP (1) EP2479539B1 (ja)
JP (1) JP5865082B2 (ja)
CN (1) CN102620702B (ja)
DE (1) DE102011003091A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013202560A1 (de) * 2013-02-18 2014-08-21 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Winkelmesseinrichtung
CN103983229B (zh) * 2014-05-29 2017-02-15 哈尔滨量具刃具集团有限责任公司 可快速安装的分体式结构角位移传感器及安装方法
EP3382349B1 (de) * 2017-03-29 2019-05-15 Dr. Johannes Heidenhain GmbH Winkelmesssystem
CN112304251A (zh) * 2019-08-02 2021-02-02 三赢科技(深圳)有限公司 角度检测装置及角度检测方法
EP4141389B1 (en) * 2021-08-24 2025-02-19 Leine & Linde Ab Rotary encoder and method for assembling a rotary encoder

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0066636A1 (de) * 1981-06-05 1982-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Optischer Impulsgeber, insbesondere Drehwinkelgeber
US4556792A (en) * 1983-05-12 1985-12-03 Sumtak Corporation Rotary encoder assembly and installation fixture
JPS6417417U (ja) * 1987-07-22 1989-01-27
DE9407988U1 (de) * 1994-05-13 1994-07-21 Max Stegmann GmbH Antriebstechnik - Elektronik, 78166 Donaueschingen Drehgeber
DE19702737A1 (de) * 1997-01-27 1998-07-30 Hilti Ag Elektromotor
DE19748292C2 (de) * 1997-10-31 2000-03-02 Zeiss Carl Jena Gmbh Verfahren zum Anbringen einer Winkelteilung an einer Teilscheibe für Rotationsmeßsysteme
ITTO20010365A1 (it) 2001-04-13 2002-10-13 Elcis S R L Trasduttore rotativo con dispositivo di serraggio di tipo autocentrante.
JP3860462B2 (ja) * 2001-11-19 2006-12-20 アルプス電気株式会社 回転型位置検出装置
DE10242252A1 (de) * 2002-09-12 2004-03-25 Leopold Kostal Gmbh & Co Kg Lenkwinkelsensor
EP1503175A1 (de) * 2003-07-28 2005-02-02 Leica Geosystems AG Vorrichtung und Verfahren zum Kalibrieren der Ausrichtung eines Prüflings
DE10343725B4 (de) * 2003-09-22 2007-08-09 Sick Stegmann Gmbh Drehgeber
DE102004007445A1 (de) * 2004-02-13 2005-09-01 Dr. Johannes Heidenhain Gmbh Winkelmesseinrichtung
DE102005038570B4 (de) * 2005-08-12 2008-09-18 Sick Stegmann Gmbh Drehgeber
KR100877804B1 (ko) * 2005-09-26 2009-01-12 페베베-루라텍 인두스트리프로둑테 게엠베하 타이밍 디스크 배열체 및 타이밍 디스크용 자가중심설정 허브
DE102006045792A1 (de) * 2005-09-26 2007-07-05 Pwb-Ruhlatec Industrieprodukte Gmbh Selbstzentrierende Nabe

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011003091A1 (de) 2012-07-26
CN102620702B (zh) 2016-01-06
EP2479539A2 (de) 2012-07-25
US20120188534A1 (en) 2012-07-26
CN102620702A (zh) 2012-08-01
EP2479539A3 (de) 2014-05-28
JP2012154923A (ja) 2012-08-16
EP2479539B1 (de) 2015-08-05
US8547543B2 (en) 2013-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5865082B2 (ja) 角度測定装置
CN111615602B (zh) 应变波齿轮
JP6109151B2 (ja) エンコーダ、エンコーダの取り付け方法、トルク制限機構、駆動装置及びロボット装置
KR101785067B1 (ko) 직렬 탄성 액추에이터를 위한 아크형 압축 스프링 모듈
US9097510B2 (en) System for positional measurement in a coupling device
CN116175633A (zh) 机械臂及其关节模组
JP2011075553A (ja) エンコーダ
KR20220088226A (ko) 액추에이터 장치 및 이를 구비하는 로봇 관절
JP2018091739A (ja) ロータリーエンコーダおよびその製造方法
US7469478B2 (en) Coupling and angular position measuring device using the coupling
CN213999484U (zh) 转动关节组件
JP6405117B2 (ja) 角度測定装置
JP2017198456A (ja) エンコーダ装置、駆動装置、ステージ装置、及びロボット装置
CN115609627B (zh) 机械臂及其关节模组、编码组件
JP5708969B2 (ja) 光学式エンコーダ
JP2014157153A (ja) 角度測定装置
JP2010249519A (ja) 被読取板固定用部材、被読取板固定用組立体、及び信号検出装置、並びにロータリーエンコーダ
JP4716079B2 (ja) 回転量検出装置
JP5612714B2 (ja) 被読取板固定用部材、被読取板固定用組立体、及び信号検出装置、並びにロータリーエンコーダ
JP5200587B2 (ja) ロータリーエンコーダ付きモータおよびモータ
JP7828818B2 (ja) ロータリエンコーダおよびトレランスリングを有するアセンブリ
JP2021146926A (ja) 車輪用軸受装置
KR20210146063A (ko) 회전 센서
CN115674257B (zh) 机械臂及其关节模组、编码组件
JPH076721U (ja) 回転角度検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141008

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150814

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151111

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151225

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5865082

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250