JPH0224507A - 角度測定装置 - Google Patents

角度測定装置

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JPH0224507A
JPH0224507A JP1120570A JP12057089A JPH0224507A JP H0224507 A JPH0224507 A JP H0224507A JP 1120570 A JP1120570 A JP 1120570A JP 12057089 A JP12057089 A JP 12057089A JP H0224507 A JPH0224507 A JP H0224507A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はボスを介して軸線に接続可能でありかつ位置固
定の走査装置によって走査される目盛担持体を備えた角
度測定装置にして、その際目盛担持体及び走査装置の固
定のために組立手段が設けられている、前記角度測定装
置に関する。
この種の角度測定装置は組み込みエンコーダとも称され
、これは固有の支承部を有さない(例えばハイデンハイ
ン社の社内報、エンコーダ、1988年2月発行)。
(従来の技術) 米国特許明細書639595から固有の支承部のない仮
組された角度測定装置が公知である。仮組された状態に
おいて締付ばねは目盛担持体が取付けられているボスと
走査装置の協働保持を作用する。
ボスにはストッパがあり、ストッパは仮組の際に走査装
置に接触しかつボスをラジアル方向及びアキシャル方向
に固定する。この状態において角度測定装置は駆動軸上
に装着されかつ走査装置を駆動ユニットの取付は面に固
定する。その後締付ばねは係脱されかつボスは駆動軸上
をアキシャル方向に移動される。この移動は、ボスのス
トッパと走査装置との接触を中断しかつ走査装置に対す
るボスの摩擦のない回転を保証するために、必要である
この角度測定装置では仮組された状態においてボスと走
査装置との間におけるボス軸線に関するラジアル方向及
びアキシャル方向における特定された関係位置が与えら
れ、しかしこの関係位置は駆動ユニットへの組みっけの
間に解除されなければならない。ボス従って目盛担持体
の走査装置に対する相対的なアキシャル方向の必要な移
動によって追加の補助手段なしにはラジアル方向におい
てもアキシャル方向においても特定された位置が得られ
ることができない、米国特許明細書4639595に開
示された措置は輸送の安全のみをもたらすものである。
他の角度測定装置は米国特許明細書4556792及び
西独間特許公開公報3740744に記載されている。
走査装置に対するボスのアキシャル方向及びラジアル方
向の調整のためにコストの高い調整装置が必要である。
走査装置に対するボスの固定は全て使用者によって再び
面倒にかつ時間のかかる形で除去されなければならない
多数の要素によって行われる。
(発明の課題) 本発明は目盛担持体と走査装置との間の関係が既に構造
的に簡単な措置による測定器メーカによって予め設定さ
れており、かつそれによって走査装置に対する目盛の正
確な整直が前もって保証されているような角度測定装置
を創造することを課題とする。
(課題の解決のための手段) 本発明の課題は組立手段は少な(とも1つの固定要素を
存し、固定要素はボスを把持する締付要素の形に形成さ
れており、締付要素は目盛担持体と走査装置との間のア
キシャル方向の作業間隔及びラジアル方向の付設の確定
のためにボスのストッパ面と協働し、その際締付要素は
特定された位置関係において位置固定の走査装置に設け
られていることによって解決される。
(発明の効果) 本発明による角度測定装置の特別の利点は、目盛と走査
装置との間のアキシャル方向及びラジアル方向の関係が
測定器メーカによって予め与えられておりかつ簡単な手
段による仮組によってこの関係が使用者への受は渡し後
組み込み並びに運転中も保持されていることにある。こ
の種の角度測定装置の組立は使用者それ自体公知の方法
でによって簡単な方法でコストの高い調整装置なしに、
調整のための時間消費なしに及び確保された作業者なし
に可能である。
(実施例) 第1図には駆動ユニット2、例えばモータに組み込まれ
た角度測定装置1が示されている。角度測定装置1によ
って走査装置4に対する駆動軸3の回転が測定される。
角度測定装置1はボスを有し、ボスには目盛7を備えた
ディスク6が6立てされて取付けられている。
走査装置4は光源9、コンデンサ10、走査板11並び
に光電要素13と他の電気的構成要素14を備えたプレ
ー日2から成る。目盛7は公知の方法で透過光によって
走査される。走査信号は導線15を介して評価装置、例
えばカウンタ又は数値制御部に導かれる。導線15はカ
バー16を通って角度測定値Wlに案内されている。
走査装置4、特に走査板11はラジアル方向にもアキシ
ャル方向にも目盛7に対して正確に向けられなければな
らない。この関係はボス5及び走査装置4の仕上げ寸法
によって予め与えられる。ボス5には4つの相互に90
度ずらされた溝17の形の凹部がディスク6に対して予
め設定された正確な距離をおいて付設されている。相応
して走査装置4には4つの開口1日が設けられており、
開口には2つのクランプ湾曲枠19.20が取付けられ
ている、開口18の直径は、クランプ湾曲枠19.20
の脚部が大きな力消費なしに開口18及び溝17中に係
入されることができるように、しかしそれにもかかわら
ずボス5及び走査装置4が特定されて協働して保持され
るように選択されている。開口18のアキシャル方向の
位置は予め確定されておりかつ溝17によってディスク
6と走査板11との間の距離を特定する。
第2図及び第3図から、クランプ湾曲枠19.20のそ
れぞれ2つの平行な脚部はボス5及び走査装置4をそれ
ぞれ180度だけ相互にずらされた2つの範囲において
締付け、その際両クランプ湾曲枠19.20はボス軸線
に対して垂直にかつ相互に180度だけずらされて挿入
されている。2つの方向におけるアキシャル方向の正確
な固定は、クランプ湾曲枠19.20の脚部が溝17に
接触し、その陳情17の面がストッパ面として作用する
ことによって行われる。
クランプ湾曲枠19.20がメーカによって装着された
後に、角度測定装置lは使用者に渡される。
駆動ユニット2への角度測定装置1の組付けのために仮
組された角度測定装置1が駆動軸3上に嵌合されかつボ
ス5は締付ねじ21によって駆動軸3と結合される。カ
バー16を備えた走査装置4は公知のクランプ爪22に
よって駆動ユニット2の組みつけ面に固定される。クラ
ンプ爪22の代わりに他の固定手段も設けられることが
できる。
角度測定装置1が駆動ユニット2又は駆動軸3と固着さ
れた後に、クランプ湾曲枠19.20は引き抜かれて除
去される。角度測定装置1は使用者が面倒な調整を行う
必要なしに運転準備される。クランプ湾曲枠19.20
の取り外し後にボス5と走査装置4との間の相対回転が
障害となる摩擦なしに可能である。
図示しない方法でクランプ湾曲枠は個々のビンによって
代替される。それによって特定された6立てを達成する
ために、好適な方法でボスと走査装置との間に3つの個
々のビンが設けられ、ビンはそれぞれ相互に120度だ
けずらされて装着される。4つの個々のビンの使用の際
には90度のずれが存在する。
クランプ湾曲枠の相応した形態ではクランプ湾曲枠のみ
の使用で充分でありその際クランプ湾曲枠は走査装置を
備えたボスを少なくとも角度が相互にずらされた3つの
範囲において締付ける。
ボスにおける図示の溝はリング溝として実施されること
ができるが、その場合にはボスと走査装置との間の角度
関係は、即ち締付ねじと走査装置の通口との間において
は最早確定されない。
クランプ湾曲枠又はビンの横断面は必要に応じて選択さ
れることができ、相応してボス中の溝及び走査装置に開
口が形成されている。凹部の代わりに隆起部又は複数の
隆起部がボスに設けられ、ボスは締付要素又は複数の締
付要素のためのストッパ面として作用することもできる
第1図〜第3図に示す第1の実施例では技術水準に対し
て、ディスク6と走査板11との間の関係がメーカ及び
使用者によって高いコストを以て調整される必要がなく
、むしろ仕上げ寸法によって予め設定されていることが
有利である。
第4図には第2の角度測定装置201の縦断面図が示さ
れている。角度測定装置201の基本構造は第1図によ
る前記の角度測定装置1の構造に相応する。従って前記
のものと同様な構成要素については最早説明しない。角
度測定装ff201では走査装置204とボス205の
締付けのために2つのフィンガ状の突出部219.22
0の形の固定要素が使用される。突出部219.220
は走査装置204に形成されており、その際突出部21
9.220を備えた走査装置204は好ましくは合成樹
脂部材である。
突出部219.220の構成は第5図から明らかである
。突出部219.220の各々はボス軸線に対して垂直
には弾性的にかつボス軸線の方向には剛固である。突出
部219.220はボス軸線に対して垂直に経過しかつ
休止位置においてリング溝217の直径よりも大きい横
断面を備えたボス205の空間を形成する。押圧要素と
してのクランプ湾曲枠223によって両突出部219.
220は仮組の際にボス205の表面に対して従ってス
トッパ面として作用するリング1217に押込まれる。
これに対してクランプ湾曲枠223はカバー216及び
走査装置204の開口218に挿入される。ボス軸線の
方向への突出部219.220の固定のために、突出部
219.220中にボス軸線に対して垂直な溝が設けら
れておリ、溝はクランプ湾曲枠223の脚部のための通
口を形成する。
第6図において非常に有利な突出部219.220の形
態が示されている。突出部219.220の各々にはボ
ス軸線に対して垂直でかつリング溝217に適合した突
起224.225が設けられている。これらの突起22
4.225はリング溝217の方向を向きかつリング溝
に仮組の状態において相互に90度ずらされた4つの範
囲において接触する。突起224.225のボス軸線の
方向における位置は予め設定されかつリング溝217の
側面の位置によってディスク206と走査板211との
間の距離を特定する。
ディスク206と走査板211のラジアル方向の関係は
開口218及びクランプ湾曲枠223によるボス205
への突出部219.220の締付によって製造技術的に
予め設定される。
仮組後ディスク206が走査板211に対して平行にさ
れるために、突起224.225の両側に面226.2
27が突出部219.220に設けられており、突出部
はリング溝217の外方でボス205の表面に接触する
。それによってボス205の傾動従って輸送の間のボス
205の損傷は回避される。この構成は次に記載される
角度測定装置e301.401 、501 。
601でも有利である。
使用者は第1図〜第3図について既に記載したように仮
組された角度測定装置210を固定しかつクランプ湾曲
枠223を走査装置204の開口218から外す、突出
部219.220は休止位置に戻され、休止位置におい
てリング溝217及びボス205は最早接触しない。
第7図による角度測定装置301の第3の実施例ではク
ランプ湾曲枠223の代わりに2つのねじ323及び3
43が走査装置304中にねじ込まれ、ねじは2つの突
出部319.320をボス305のリング溝317に押
圧する。角度測定装置301の他の構成は既に記載した
角度測定装置lの構造に相応している。
角度測定装置401の第4の実施例を第8図に示す。こ
の場合2つの突出部419.420が既に、突出部がフ
ィンガ状に空間を取り囲み、その横断面がボス405の
リング溝417の直径よりも小さいように造られている
。突出部419.420はボス軸線の方向に剛固に形成
されており、ぼす軸線に対して垂直方向には弾性的に形
成されている。仮組では突出部419.420を取り囲
む空間にボス405が設けられている。その際突出部4
19.420は外方へ押圧されかつリング溝417に達
した際にリング溝中に係入される。ボス405は仮組後
目動的にかつ他の補助手段なしに両突出部419.42
0によってアキシャル方向及びラジアル方向に保持され
かつ固定される。この状態で角度測定装置401は駆動
ユニットに固定されかつ使用者は例えばねじ428であ
る開脚要素によって突出部419.420を外方へ開く
。それによって、組込まれた状態でボス405と走査装
置404との間の締付が中断されかつボス405は走査
装置404に対して自由に回転できる。
ねじ428はボス軸線に対して垂直に走査装置404中
にねじ込まれかつ一端に円錐部を有し、円錐部によって
両突出部419.420がねじ428のねじ込みの際に
リング溝417がら押出される。角度測定装置401が
駆動ユニットから他の駆動ユニット上に組付けられる場
合、このことはこの構成では簡単に可能である。ねじ4
28が弛められ、その結果両突出部419.420は再
びリング溝417中に係止されかつボス405は走査装
置404に対して特定されて固定される。この状態にお
いて角度測定装置401は駆動ユニットから外されかつ
他の駆動ユニット上に組付けられる。
第9図第10図及び第11図は第5の実施例を示す。開
脚要素は模528によって形成され、模はカバー516
に固定されるか又は図示の例ではカバーに形成されてい
る。この角度測定装置501は既に述べた角度測定装置
1.201.301.401とは基本構造が異なる。突
出部519.520は第8図の場合と同様に形成されて
いる。
駆動ユニット502への角度測定装置501の組立後に
カバー516はボス軸線の方向において走査装装置50
4を介して固定され、その際模528は両突出部519
.520をボス505のリング溝517から押出す。
角度測定装置501の輸送中のカバーの固定のために走
査装置504の外周に第1の溝529が取りつけられて
いる。カバー516はボス531を有し、ボスはカバー
516の載置の際に溝529中に係止される。この位置
において1528は突出部519.520をリング溝5
17から押圧出す。駆動ユニッ) 502への角度測定
装置501の組立前にカバー516は外される。
カバー516は第2の位置において走査装置504に対
して係止される。これに対して走査装置504は第2の
1530を有する。駆動ユニット502への角度測定装
置501の組立後にカバー516は駆動ユニット502
の方向に載せられる。その際模528は両突出部519
.520をリング溝517の側壁面から外方へ 押出し
かつボス531を端部材位置において1530中に係止
させる。
第12図及び第13図による角度測定装置601は基本
構造においては蒸気の角度測定装置501に相応する。
走査装置604の締付要素はウェブ619.620とし
て形成されている。両ウェブ619.620の端は走査
装置604に固定されている。両ウェブ619.620
は空間を形成し、その横断面はボス605のリング溝6
17の直径よりも小さい。ウェブ619.620はぼす
軸線の方向に剛固にかくボス軸線に対して垂直の方向に
は弾性的に形成されている。
仮組の際にウェブ619.620はリング溝617中に
係入しかつこのリング溝617の両側壁面に接触し、そ
の結果ボス605はリング溝によって予め設定された位
置に保持される。
駆動ユニット602への角度測定装置601の組立後に
開脚要素によるウェブ619.620の自動的な締付が
中断される。この図示の第6の実施例においてこの開脚
ようめは2つのm628.638によって形成される。
これらのff1628.638はカバー616に形成さ
れかつカバー616の載置の際にウェブ619.620
と協働する。
第12図においてウェブ619.620のウェブの端と
走査装置604とのプレー1−632.633が示され
ている。このプレート632.633の厚さは走査装置
604に関するウェブ619.620のアキシャル方向
位置を特定する。メーカは好適なプレート632.63
3の選択によってディスク606とここでは図示しない
走査板との間の相異なる距離を実現する。プレート63
2.633はばねディスクとしても形成されることがで
きる。
第2、第4、第5及び第6の実施例は使用者は他の駆動
ユニ・7ト上への駆動ユニットの多くのひゅっぴなしに
角度測定装置1.201.301.401.501.6
01を変換することができるという利点を有する。その
際ボス5.205.405.505.605と走査装置
4.204.404.504.604との間の関係が調
整なしに保持される。
他の利点として第8図〜第13図による実施例では駆動
ユニット402.502.602への角度測定装置40
1.501.601の組立の際に如何なる要素も角度測
定装置401.501.601から除去される必要がな
いことである。更にこれらの構造は走査装置404.5
04.604の製造後リング溝417.517.617
の直径への適合のための突出部419.420.519
.520又はウェブ619.620の精密加工が簡単に
実現されるとうい利点を有する。突出部419.420
 、519.520並びにウェブ619.620を備え
た走査装置417.517.617は例えばダイカスト
又は射出成形部分であり、その際突出部419.420
519.520及びウェブ619.620の内面は既に
正確に製造され又は旋削又は研削によって仕上げられる
。これらの内面はリング溝417.517.617の面
によって走査装置404.504.604に対するボス
405.505.605のラジアル方向及びアキシャル
方向の位置を特定する。
ウェブは、少なくとも1つの圧力要素によって凹部中に
押圧されるように形成されることもできる。
図示の実施例では角度測定装置は駆動ユニット上ボス軸
線の方向にずらされている。走査装置が駆動ユニットの
公立てフランジと協働するU形又はV形のストッパ面を
有する場合、角度測定装置は駆動ユニ7)でボス軸線に
対して垂直にも案内されることができる。
本発明は図示の光電角度測定装置に限定されず、むしろ
誘導、磁気及び容量的角度測定装置でも実現される。そ
の際目盛はインクリメンタル又はアブソリュート、例え
ばグレーウェッジ又は抵抗ストリップとして実施される
ことができる。
図示の実施例においてボスは中空軸の形に形成されるが
、好適な手段を介して駆動軸、例えば中空軸と結合され
る中実軸としても形成されることができる。
記載の全ての角度測定装置では走査装置に対するボスの
アキシャル方向位置はクランプ湾曲枠、ビン、突出部又
はウェブのような固定要素の表面範囲とボスの凹部との
協働によって確定される。
同様にしかしボスに少なくとも隆起又は複数の角度のず
れた隆起が設けられ、隆起には固定要素が係合しかつ2
つの方向におけるアキシャル方向位置を確定することも
可能である。
角度測定装置のカバーが回転によって走査装置上に載せ
られる場合、例えばねし止めされる場合、開脚要素はカ
バーに、開脚要素が回転によって突出部又はウェブを凹
部又は隆起から押出すように形成されることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による角度測定装置の縦断面図、第2図
は第1図による角度測定装置の■〜■線に沿う断面図、
第3図は第1図による角度測定装置のm−m線に沿う断
面図、第4図は第2の角度測定装置の縦断面図、第5図
は第4図による角度測定装置のV−V線に沿う断面図、
第6図は第5図のV[−Vl線に沿う部分断面図、第7
図は角度測定装置の第3の実施例の横断面図、第8図は
第4の実施例、第9図はカバーを備えた角度測定装置の
第5実施例の縦断面図、第10図は第9図による角度測
定装置のX−X線に沿う部分断面図、第11図は第9図
による角度測定装置のXI−XI線に沿う部分断面図、
第12図はカバーを備えた角度測定装置の第6の実施例
の縦断面図、そして第13図は第12図による角度測定
装置のxm−xm線に沿う断面図である。 図中符号 5.205.305.405.505.605  ・・
ボス19.20.219 .220  、319 .4
19 .420 .519 .520.619.620
  ・・・・・・・・・締付要素6.206.406.
606  ・・・・・・・目盛担持体4.204.30
4.404.504.604  ・走査装置17.21
7.317 、417.517.617  ・ストッパ
面第 1 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ボスを介して軸に接続可能でありかつ位置固定の走
    査装置によって走査される目盛担持体を備えた角度測定
    装置にして、その際目盛担持体及び走査装置の固定のた
    めに組立手段が設けられている、前記角度測定装置にお
    いて、 組立手段は少なくとも1つの固定要素を有し、固定要素
    はボス(5、205、305、405、505、605
    )を把持する締付要素(19、20、219、220、
    319、320、419、420、519、520、6
    19、620)の形に形成されており、締付要素は目盛
    担持体(6、206、406、606)と走査装置(4
    、204、304、404、504、604)との間の
    アキシヤル方向の作業間隔及びラジアル方向の関係の確
    定のためにボス(5、205、305、405、505
    、605)のストッパ面(17、217、317、41
    7、517、617)と協働し、その際締付要素(19
    、20、219、220、319、320、419、4
    20、519、520、619、620)は特定された
    位置関係において位置固定の走査装置(4、204、3
    04、404、504、604)に設けられていること
    を特徴とする、前記角度測定装置。 2、ストッパ面は少なくともボス軸線に対して同心の凹
    部(217、317、417、517、617)又はボ
    ス(205、305、405、505、605)のリン
    グ状の隆起部によって形成されている、請求項1記載の
    角度測定装置。 3、ストッパが相互に角度をずらされた個々の溝状の凹
    部(17)又はボス(5)の隆起部によって形成れてい
    る請求項1記載の角度測定装置。 4、締付要素が少なくとも1つのU形クランプ湾曲枠(
    19、20)の脚部によって形成されており、脚部は走
    査装置(4)の開口(18)中に挿入されている、請求
    項1記載の角度測定装置。 5、2つのU形クランプ湾曲枠(19、20)が設けら
    れており、その脚部は相互に角度をずらされた溝状の4
    つの凹部のストッパ面(17)と接触している請求項4
    記載の角度測定装置。 6、締付要素はフィンガ状の突出部(219、220、
    319、320、419、420、519、520)又
    は走査装置(204、304、404、504、604
    )のウェブ(619、620)として形成されている、
    請求項1記載の角度測定装置。 7、フィンガ状の突出部(219、220)又はウェブ
    の各々はストッパ面に面した突起(224、225)を
    有し、突起はボス(205)のストッパ面(217)と
    接触している、請求項6記載の角度測定装置。 8、突出部(219、220、319、320、419
    、420、519、520)又はウェブ(619、62
    0)はボス軸線に対して横断面に弾性的にかつボス軸線
    の方向に剛固である、請求項6記載の角度測定装置。 9、突出部(219、220、319、320)又はウ
    ェブは少なくとも押圧要素(223、323)によって
    ストッパ面(217、317)に圧着可能である、請求
    項8記載の角度測定装置。 10、突出部(419、420、519、520)又は
    ウェブ(619、620)はばね力によってストッパ面
    (417、517、617)に押圧されており、そして
    少なくとも1つの開脚要素(428、528、628、
    638)が設けられており、開脚要素によってばね力に
    起因する締付が中断可能である、請求項8記載の角度測
    定装置。 11、押圧要素としてU形クランプ湾曲枠(223)が
    設けられており、クランプ湾曲枠は走査装置(204)
    の開口(218)中に挿入されている、請求項9記載の
    角度測定装置。 12、2つの押圧要素が設けられており、押圧要素は走
    査装置(304)におけるねじ(323、343)とし
    て形成されている、請求項9記載の角度測定装置。 13、2つのフィンガ状の突出部(419、420)が
    設けられており、開脚要素(428)は走査装置(40
    4)においてボス軸線に対して横に移動可能であり、そ
    して開脚要素(428)は突出部(419、420)と
    接触している面を有する、請求項10記載の角度測定装
    置。 14、少なくとも開脚要素(528、628、638)
    が走査装置(504、604)のためのカバー(516
    、616)に設けられており、そして開脚要素(528
    、628、638)は走査装置(504、604)上へ
    のカバー(516、616)の載置の際に突出部(51
    9、520)又はウェブ(619、620)と接触する
    に至る、請求項10記載の角度測定装置。 15、カバー(516)及び走査装置(504)は係止
    要素(529、530)を介して相互に結合可能であり
    、そして第1の係止位置において突出部(519、52
    0)まかはウェブはボス(505)のストッパ面(51
    7)は接触しており、そして第2の係止位置において少
    なくとも開脚要素(528)によって突出部(519、
    520)又はウェブとストッパ面(517)との間の結
    合が係脱可能である、請求項14記載の角度測定装置。 16、係止要素は走査装置(504)における2つの溝
    (529、530)及びこれに対して符合しているボス
    (531)とによってカバー(516)に形成されてい
    る、請求項15記載の角度測定装置。
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