多匝转动编码器专利检索-匝螺旋弹簧泉水专利检索查询-专利查询网

多 匝转动编码器

阅读：942发布：2020-05-11

专利汇可以提供多匝转动编码器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种多匝转动编码器，其具有传动机构、金属体和电路板。电路板具有在其中布置有第一检测器的第一区域和在其中布置有电子结构元件的第二区域。金属体具有至少一个凹口、带有第一面的第一层以及带有第二面的第二层。电路板的第一区域固定在第一面上，并且电路板的第二区域固定在第二面上，从而第一区域布置在第一平面中，并且第二区域布置在第二平面中。传动机构具有至少一个从动侧的传动轮，所述传动轮越过其轴向延展至少部分地布置在凹口内，其中，凹口关于轴向方向处于第一平面与第二平面之间。，下面是多匝转动编码器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多匝转动编码器，所述多匝转动编码器用于测量可围绕轴线(A)转动的轴(1)的角度位置，其中，第一角度刻度盘(7.1)抗转动地固定在所述轴(7)处，所述第一角度刻度盘可由第一检测器(1.12)扫描，其中，所述多匝转动编码器此外具有传动机构(8)、金属体(2;
2')和电路板(1)，并且
所述电路板(1)具有在其中布置有所述第一检测器(1.12)的第一区域(1.1)和在其中布置有电子结构元件(1.21)的第二区域(1.2)，所述电子结构元件与所述第一检测器(1.12)电连接，
所述金属体(2;2')具有至少一个凹口(2.11,2.21;2.11',2.21')、带有第一面(S21)的第一层(2.1)以及带有第二面(S22)的第二层(2.2,2.2')，
所述电路板(1)的第一区域(1.1)固定在所述第一面(S21)上，并且所述电路板(1)的第二区域(1.2)固定在所述第二面(S22)上，从而所述第一区域(1.1)布置在第一平面(E11)中，并且所述第二区域(1.2)布置在第二平面(E12)中，并且
所述传动机构(8)可由所述轴(7)驱动，其中，该传动机构具有至少一个从动侧的传动轮(8.1,8.2;8.2')，所述传动轮越过其轴向延展(h)至少部分地布置在所述凹口(2.11,
2.21;2.11',2.21')内，其中，所述凹口(2.11,2.21;2.11',2.21')关于所述轴向方向处于所述第一平面(E11)与所述第二平面(E12)之间。
2.根据权利要求1所述的多匝转动编码器，其中，所述第一层(2.1)具有所述凹口(2.11)且/或所述第二层(2.2)具有所述凹口(2.21)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述传动机构(8)具有至少一个第一传动轮(8.1)和第二传动轮(8.2;8.2')，其中，所述第二传动轮(8.2;8.2')具有角度分割部(8.21;8.21')，并且所述第二传动轮(8.2;8.2')越过其轴向延展(h)至少部分地布置在所述凹口(2.11,2.21;2.11',2.21')内。
4.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述传动机构(8)分别具有至少一个第一传动轮(8.1)和第二传动轮(8.2;8.2')，其中，所述第一传动轮(8.1)和所述第二传动轮(8.2;8.2')分别构造为齿轮、尤其构造为正齿轮。
5.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，在所述金属体(2;2')处在所述至少一个凹口(2.11,2.21;2.11',2.21')中模制有销状部(2.111;2.112')，所述销状部用于支承传动轮(8.1,8.2;8.2')。
6.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述多匝转动编码器基于感应测量原理并且所述第一检测器(1.12)以接收线圈的形式构造。
7.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述金属体(2;2')由软磁性钢制造。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的多匝转动编码器，其中，在所述电路板(1)的第一区域(1.1)中布置有励磁绕组(1.11)。
9.根据权利要求8所述的多匝转动编码器，其中，在所述第二区域(1.2)中布置有电子结构元件(1.21)，所述电子结构元件与所述励磁绕组(1.11)电连接。
10.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述电路板(1)柔性地且一件式地设计并且具有在所述第一区域(1.1)与所述第二区域(1.2)之间的弯曲的连接桥接部(1.3)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，至少一个第二传动轮(8.2;8.2')具有角度分割部(8.21;8.21')，从而其角度位置可通过基于感应测量原理的第二检测器来确定。
12.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述金属体具有多于
0.5mm的厚度。
13.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述金属体(2;2')的第一层(2.1)具有第三面(S23)，并且所述金属体(2;2')的第二层(2.2,2.2')具有第四面(S24)，其中，所述第三面(S23)和所述第四面(S24)面向彼此布置。
14.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述金属体(2;2')的第一层(2.1)具有第三面(S23)，并且所述金属体(2;2')的第二层(2.2,2.2')具有第四面(S24)，其中，所述第一面(S21)、所述第二面(S22)、所述第三面(S23)和所述第四面(S24)彼此平行布置。
15.根据前述权利要求中任一项所述的多匝转动编码器，其中，所述金属体(2;2')此外具有用于将所述多匝转动编码器机械地固定在机器部件处的固定器件(2.4)。

说明书全文

多匝转动编码器

技术领域

[0001] 经常也被称为多匝角度测量器(Multiturn-Winkelmessgeräte)的多匝转动编码器(Multiturn-Drehgeber)用于测量轴越过多个回转(Umdrehung)的转动运动。结合齿条或螺纹主轴也可以利用多匝转动编码器测量线性的运动。多匝转动编码器尤其在工具机器、工业机器人或加工中心的情形中使用。

[0002] 在这类多匝转动编码器中经常通过减速传动机构(Untersetzungsgetriebe，有时也称为减速器)将待测量的轴的转动运动传递到经角度编码的传动轮的转动运动上，所述传动轮以相应更小的转速来运动。以这种方式可以确定该轴在大量回转期间的转动位置。不仅轴本身的转动位置，而且减速地驱动的传动轮的转动位置例如可以借助于感应式传感器来确定。

[0003] 在感应式传感器的情形中，经常将励磁绕组和检测器绕组(Detektorwindung)以导体电路(Leiterbahn)的形式安置在共同的电路板上，该电路板例如与转动编码器的定子固定地连接。另外的薄板(Platine，有时也称为印刷电路板)与该电路板相对而置，以周期性的间距导电的面作为分割结构安置在该另外的薄板上，并且该另外的薄板与转动编码器的转子抗转动地连接。当在励磁绕组处施加励磁电场时，在检测器绕组中在转子与定子之间的相对转动期间生成取决于角度位置的信号。这些信号然后在评价电子装置中被进一步处理。

[0004] 在光学的测量设备的情形中，经常将光源和光电检测器(Fotodetektor)装配在光学传感器的电路板上。光学的刻度部以空气间隙与电路板相对而置。然后根据已知的原理可以生成取决于位置的信号。

[0005] 经常，这类多匝转动编码器被用于电驱动器以用于确定相应的机器部件的相对运动或相对位置。在这种情况中，所生成的位置值经由相应的接口组件被供应给用于操控驱动器的后续电子装置(Folgeelektronik)。

背景技术

[0006] 在文件DE 10 2005 050 016 A1中描述了一种根据感应原理来工作的多匝转动编码器，在该多匝转动编码器的情形中，传动机构的齿轮固定在电路板处。发明内容

[0007] 本发明基于如下任务，创造一种多匝转动编码器，该多匝转动编码器实现相对于外部影响稳固的运行行为并且可相对经济地制造。

[0008] 根据本发明，该任务通过权利要求1的特征来解决。

[0009] 多匝转动编码器适用于测量可围绕轴线转动的轴的角度位置。第一角度刻度盘抗转动地固定在该轴处，该第一角度刻度盘可由第一检测器扫描(单匝-扫描(Singleturn-Abtastung))。此外，该多匝转动编码器具有传动机构、金属体和电路板。电路板具有在其中布置有第一检测器的第一区域和在其中布置有电子结构元件的第二区域，所述电子结构元件尤其通过电路板上的导体电路与第一检测器电连接。金属体至少两层地构建，其中，第一层可以关联有第一面或表面，并且第二层可以关联有第二面或表面。因此，金属体具有带有第一面的第一层以及带有第二面的第二层。此外，金属体具有至少一个凹口(Ausnehmung)。电路板的第一区域固定在第一面上，并且电路板的第二区域固定在第二面上。金属体的第一层和第二层布置在电路板的第一区域与电路板的第二区域之间，从而电路板的第一区域布置在第一平面中并且电路板的第二区域布置在第二平面中。传动机构可由轴驱动，其中，该传动机构具有至少一个从动侧的、即最后由轴驱动的传动轮，该传动轮越过其轴向延展至少部分地布置在凹口内，其中，凹口关于轴向方向处于第一平面与第二平面之间。

[0010] 有利地，第一层具有凹口。备选地或补充地，第二层可以具有凹口。因此也可以存在如下结构类型，在其中两个层具有一个或多个凹口。有利地，第一传动轮和/或第二传动轮的轴向延展小于或等于金属体的轴向延展。尤其，第一传动轮和/或第二传动轮的轴向延展可以小于或等于金属体的第一层和/或第二层的厚度。

[0011] 在本发明的另外的设计方案中，传动机构具有至少一个第一传动轮和第二传动轮，其中，后者具有角度分割部(Winkelteilung)，并且第二传动轮此外越过其轴向延展至少部分地布置在凹口内。

[0012] 有利地，传动机构分别具有至少一个第一传动轮和第二传动轮，其中，第一传动轮和第二传动轮分别构造为齿轮、尤其构造为正齿轮。备选地，例如也可以使用磁性的传动机构。直接由轴驱动的那样的传动级(第一传动级)尤其可以具有磁性的传动轮。此外，第一传动轮和具有角度分割部的第二传动轮可以以整体的结构类型布置在主体中。

[0013] 根据本发明的一个改进方案，在金属体处在至少一个凹口中模制有销状部，该销状部用于支承传动轮。尤其，销状部构造为金属体的整体的组成部分并且例如切削加工地制造或由金属体加工出来。

[0014] 此外，至少一个第二传动轮可以具有角度分割部，其中，那么传动机构如此配置，使得在转动的轴的情形中，第二传动轮的转速小于轴的转速。

[0015] 多匝转动编码器例如可以基于光学原理，从而那么(用于单匝-扫描的)第一检测器可以以光电检测器或光电检测器阵列的形式来构造。备选地，多匝转动编码器可以基于磁性原理，其中，那么用于单匝-扫描的第一检测器可以以一个或多个磁阻元件或霍尔元件的形式构造。本发明同样也包括基于电容原理的多匝转动编码器。有利地，多匝转动编码器基于感应测量原理，其中，那么用于单匝-扫描的第一检测器可以以接收线圈的形式来构造。在这种情况下，多匝转动编码器可以被称为感应式多匝转动编码器。

[0016] 特别地，当多匝转动编码器基于感应测量原理时，有利的是，金属体由铁磁性的、尤其软磁性钢制造。备选地，例如也可以将铝用作为用于金属体的材料。

[0017] 有利地，在基于感应测量原理的多匝转动编码器的情况下，在电路板的第一区域中布置有励磁绕组。那么在第二区域中尤其可以布置有电子结构元件，所述电子结构元件与励磁绕组电连接，从而由所涉及的结构元件生成的励磁电流可以传递到励磁绕组中。

[0018] 在本发明的另外的设计方案中，金属体一件式地设计并且具有柔性的桥接部，该桥接部弯曲地伸延并且将第一层与第二层连接。

[0019] 有利地，电路板柔性地且一件式地设计，其中，电路板此外具有在第一区域与第二区域之间的弯曲的连接桥接部。有利地，电路板多层地构建。特别有利的是，电路板包括聚酰亚胺或环氧-材料(Epoxy-Material)。在本发明的有利的设计方案中，电路板具有小于200μm、尤其小于120μm的厚度，其中，此处尤其参考电路板的基底的厚度并且在任何情况下都不参考装配在电路板上的结构元件的高度。

[0020] 有利地，至少一个第二传动轮具有角度分割部，从而其角度位置可通过基于感应测量原理的第二检测器(多匝-扫描)来确定。相应的角度分割部的扫描可以分别利用第二检测器来进行，该第二检测器可以根据结合单匝-扫描所描述的原理、尤其备选地于感应扫描原理根据磁性原理来实现。

[0021] 在本发明的另外的设计方案中，金属体具有多于0.5mm、尤其多于1.0mm、有利地多于1.55mm的厚度。

[0022] 尤其，金属体的第一层具有第三面或表面，并且金属体的第二层具有第四面或表面。第三面和第四面面向彼此布置。尤其，金属体的第一层的第一面和第三面彼此相对而置地布置。同样，分别关联于金属体的第二层的第二面和第四面彼此相对而置地布置。

[0023] 有利地，金属体或金属体的层的第一面、第二面、第三面和第四面彼此平行布置。

[0024] 有利地，金属体此外具有用于将多匝转动编码器机械地固定在机器部件处的固定器件。根据另一设计方案，固定器件设计为通过金属体的第一层和/或第二层的钻孔。因此尤其，金属体不仅可以是电路板的载体，而且同时可以满足法兰功能。例如可以设置有带有如下钻孔的伸出的搭板，所述钻孔用于将多匝转动编码器固定在机器部件处。

[0025] 在本发明的另外的设计方案中，在金属体的第一层与第二层之间布置有粘接间隙，即如下间隙，该间隙填充以粘接物质。只要粘接间隙存在，第三面和第四面就尤其通过粘接间隙相互间隔开。粘接间隙因此尤其布置在第三面与第四面之间。

[0026] 因此，金属体的层通过粘接接合部(Klebefügung)材料配合地相互连接。备选地，金属体的层可以相互钎焊连接，从而尤其在金属体的第一层与第二层之间布置有钎焊材料。备选地，金属体的层也可以相互焊接。

[0027] 但是本发明也包括一种备选的结构类型，在该结构类型的情形中，在金属体的第一层与第二层之间不存在粘接间隙，并且在该结构类型的情形中，金属体的层通过注塑包封(Umspritzung)尤其利用塑料或利用硅材料保持在一起。因此在该结构类型的情形中，金属体可以通过折叠与电路板一起制造并且在该状态下被注塑包封。

[0028] 在金属体的第一层与第二层之间可以设置有起热绝缘作用的覆层。尤其是在该结构类型的情形中，仅第一层或仅第二层可以具有固定器件。当例如电路板的第一区域中的部件是相对温度不敏感的时，第一层可以固定在相对热的构件处，其中，至第二层及由此朝向电路板的第二区域上的可能温度敏感的结构元件的热流动可以通过起绝缘作用的覆层来阻碍。

[0029] 此外，金属体可以如此设计，以至于该金属体具有如下轮廓，该轮廓机械地加工并且该轮廓作为基准或止挡部可被用于到机器部件处的配合准确的附装。

[0030] 有利地，多匝转动编码器包括带有屏蔽件的线缆，该屏蔽件与金属体导电地连接。由此，金属体也可以实现多匝转动编码器的接地连结。

[0031] 有利地，金属体的布置在电路板的第一区域与第二区域之间的区段具有多于0.5mm、尤其多于1.0mm或多于1.5mm的厚度。

[0032] 换而言之，在电路板的第一区域与电路板的第二区域之间的间距尤其等于金属体在所提及的区段中的厚度。此外，金属体可以如此构建，以至于第一层和第二层分别具有相同的厚度或厚实度。有利地，金属体在电路板的第一区域与第二区域之间具有如下厚度，该厚度比电路板的或电路板的基底的厚度大至少5倍、尤其至少10倍或至少15倍。金属体构造为刚性的主体并且形成用于薄的柔性的电路板和传动轮的机械的载体。因此，金属体这一概念在下面不包括柔性的金属薄膜。

[0033] 通过多匝转动编码器的特别的结构类型可应用一种制造方法，在其中，首先使金属板以柔性的尤其多层的电路板的基底来覆层或粘合，从而以这种方式将电路板固定在金属板的表面上。有利地，电路板的覆层构建可以在金属板上进行，从而因此不使用带有基底和导体结构的预制的电路板。相反地，在该变型方案中，进行所需要的(例如光化学的)工艺过程，以用于将尤其多层电路板构建在金属板上。

[0034] 之后，各个金属部件可以与电路板或基底一起分开。在折叠和如有可能粘接之后制造金属体。电子结构元件例如可以在折叠之前和/或在折叠之后装配在电路板上。电路板的基底可以作为弧形件(Bogen，有时也称为弯曲件)安置到金属板上并且可以与金属板一起分开或分离。备选地，各个电路板也可以固定或粘上在金属板上，从而金属板围绕这些电路板周围被切割或分开。

[0035] 本发明的有利的构造方案由从属权利要求得知。

[0036] 根据本发明的多匝转动编码器的另外的细节和优点由实施例的根据附图的随后的描述得出。

附图说明

[0037] 其中：图1示出朝向在早期的装配阶段中多匝转动编码器构件的第一侧的俯视图，图2示出朝向在早期的装配阶段中多匝转动编码器构件的第二侧的俯视图，图3示出朝向在跟随其后的装配阶段中多匝转动编码器构件的第二侧的俯视图，图4示出朝向第一传动轮和第二传动轮的透视图，
图5示出朝向在跟随其后的装配阶段中多匝转动编码器构件的第一侧的俯视图，图6示出穿过多匝转动编码器的传感器的部分截面图，
图7示出多匝转动编码器的截面图，
图8示出朝向根据第二实施例的第一传动轮和第二传动轮的透视图，
图9示出根据第二实施例的多匝转动编码器的截面图。

具体实施方式

[0038] 在根据本实施例的多匝转动编码器的制造的进程中，首先提供如下金属板(Metalltafel)，该金属板此处具有2.5mm的厚实度(Stärke，有时也称为厚度)或厚度并且由软磁性钢(此处铁素体不锈钢)制造。大量柔性的多层电路板1根据预设的样式固定、尤其粘上在该金属板上。电路板1中的每个具有例如由聚酰亚胺组成的相对薄的基底(此处0.1mm)，从而电路板1本身是柔性的。

[0039] 备选地，电路板1也可以通过直接的覆层构建(Schichtaufbau)在金属板上生成。

[0040] 在图1中可看到多层地构建的柔性的电路板1。该电路板是一件式的并且具有第一区域1.1。该第一区域在第一近似下环形地设计。此外，电路板1具有第二区域1.2。在第一区域1.1与第二区域1.2之间，电路板1具有第三区域1.3，该第三区域设计为桥接部并且是第一区域1.1与第二区域1.2之间的连接部。

[0041] 在根据图1的生产状态(Fertigungszustand)下，可看出电路板1的导电图(Leiterbild，有时也称为导体图)。因此，在第一区域1.1中设置有所谓的励磁绕组1.11和呈接收线圈的形式的第一检测器1.12，它们作为导体电路构造在薄的基底上。在所介绍的实施例中，第一检测器1.12或接收线圈关联有两个轨道。

[0042] 在电路板1的第二区域1.2中示出导体电路和焊盘(Pad)。此外，在第二区域1.2中布置有三个多匝传感器(Multiturnsensor)，所述多匝传感器同样分别具有呈接收线圈的形式的第二检测器1.22和励磁绕组1.23。第二检测器1.22和励磁绕组1.23作为导体电路构造在薄的基底上。

[0043] 在电路板1的第三区域1.3中安置有图中未示出的导体电路，所述导体电路用于电路板1的第一区域1.1中的部件和电路板1的第二区域1.2中的部件的电连接。

[0044] 在多匝转动编码器的制造的进程中此时可以在第二区域1.2上装配电子结构元件1.21，在所介绍的实施例中ASIC结构块(Baustein，有时也称为功能块)1.211也属于所述结构元件。

[0045] 在将大量柔性的电路板1根据预设的样式粘上到金属板上之后，金属板在跟随其后的制造步骤中被机械地加工。尤其加工与柔性的电路板1相对而置的侧，如其例如在图2中示出的那样。就此而言，首先尤其以铣削工艺将多个凹口2.11,2.21;2.11',2.21'加工到金属板中。凹口2.11中的一个如此进行，使得中央的销状部2.111得以保留。此外，制造桥接部2.3，通过在所涉及的部位处将材料从金属板中移除。因此，如此加工金属体2的桥接部2.3，使得该桥接部至少在部分部位处具有减小的厚度D23(图6)。因此，金属体2在所介绍的实施例中一件式地设计，其中，金属体2的桥接部2.3布置在电路板1的第三区域1.3之下或关于折叠轴线(Faltachse)径向地处于内部。

[0046] 此外，将呈钻孔2.41的形式的固定器件2.4制造到搭板2.42以及两个第二凹口2.12,2.22中。最后，例如通过铣削工艺或激光或水射束切割工艺从金属板中将金属体2沿着轮廓K分离出来。

[0047] 之后，提供第一传动轮8.1和第二传动轮8.2，它们在所介绍的实施例中设计为齿轮、尤其正齿轮。此外，根据图4，第一传动轮8.1和第二传动轮8.2经常可以以共同的旋转轴线设计为一件式的主体。第一传动轮8.1和第二传动轮8.2此处分别具有2.0mm的轴向延展h。第二传动轮8.2具有角度分割部8.21。每个第二传动轮8.2的角度分割部8.21圆形地构造。角度分割部8.21分别由有导电能力的区域8.211和没有传导能力的区域8.212组成。在所示出的示例中，将铜作为用于有导电能力的分割区域8.211的材料施加到第二传动轮8.2上。与此相反，在没有传导能力的区域8.212中，第二传动轮8.2没有被覆层。

[0048] 第一传动轮8.1如图3中所示出的那样装配到凹口2.11,2.21中并且属于传动机构8。在第一传动轮8.1和第二传动轮8.2的完成的装配之后，相应的角度分割部8.21与用于第二传动轮8.2的角度分割部8.21的感应扫描的第二检测器1.23轴向地相对而置(见图7)。与后来的驱动器处得最近的第一传动轮8.1借助于小的滚动支承件(Wälzlager，有时也称为滚动轴承)装配在销状部2.111处。

[0049] 在制造工艺的进一步进展中，将线缆、尤其是屏蔽件(Schirm)4.1放置到第二凹口2.12中。由此，不仅建立在金属体2与线缆4之间的机械连接，而且建立在金属体2与屏蔽件
4.1之间的电连接。

[0050] 之后，部分地将粘接剂施覆到金属体2的图3中可见的侧上，并且电路板1和带有第一传动轮8.1的金属体2共同地如此折叠，以至于金属体2的第一层2.1和第二层2.2的钻孔2.41中的相应一对产生相叠而置(见图5)。为了使两个层2.1,2.2的相对取向在需要时更精确地定位，例如可以将配合销引入到钻孔2.41中。备选地或补充地，也可以直接地在金属体
2处设置配合销或配合凸起部，它们在折叠之后或在折叠期间接合到相应的其他层的相应的配合开口中。

[0051] 所描述的由电路板1、带有粘接间隙3和线缆4的经折叠的金属体2以及起绝缘作用的材料5组成的装置在下面被称为传感器。在图6中示出在金属体2的桥接部2.3的区域中(沿着图5中的线B-B)穿过传感器的部分截面。因此，传感器包括经折叠的金属体2。该金属体具有带有第一面S21的第一层2.1以及带有第二面S22的第二层2.2。电路板1的第一区域1.1粘上在第一面S21上，并且电路板1的第二区域1.2粘上在第二面S22上。金属体2的第一层2.1和第二层2.2布置在电路板1的第一区域1.1与第二区域1.2之间，从而第一区域1.1布置在第一平面E11中，并且第二区域1.2布置在第二平面E12中。粘接间隙3处于金属体2的第一层2.1与第二层2.2之间。在所介绍的实施例中，第一平面E11和第二平面E12彼此平行布置。

[0052] 此外，金属体2的第一层2.1具有第三面S23，并且金属体2的第二层2.2具有第四面S24。第三面S23和第四面S24面向彼此布置并且通过粘接间隙3相互间隔开。

[0053] 此外，金属体2的第一层2.1具有凹口2.11并且第二层2.2具有凹口2.21。

[0054] 通过使金属体2的桥接部2.3具有减小的厚实度D23，该金属体是柔性的，从而金属体2可以与柔性的电路板1或电路板1的桥接部1.3一起毫无问题地弯曲。在所介绍的实施例中，第一层2.1的厚实度或厚度D21以2.5mm和第二层2.2的厚度D22正好一样大。第三层2.3的厚度D23此处为0.1mm。电路板1或电路板1的基底此处具有0.05mm或50μm的厚度d11。由于粘接间隙3为约0.05mm厚，得出约5.05mm的金属体2的总厚度，从而因此金属体2在电路板1的第一区域1.1与第二区域1.2之间具有厚度D，该厚度大约比电路板1或电路板1的基底的厚度D11大100倍。

[0055] 在上面所描述的折叠之后，从动侧的第一传动轮8.1越过其轴向延展h处于凹口2.11,2.21内，所述凹口关于轴向方向处于第一平面E11与第二平面E12之间。

[0056] 在该制造步骤之后，作为整体的组成部分具有第一传动轮8.1和第二传动轮8.2(图4)的主体从金属体2的第一面S21起分别装配在第二层2.2的凹口2.21中。结果，那么第一传动轮8.1(例如见图7)越过其轴向延展h布置在第二层2.2的凹口2.21内。在此，该凹口2.11关于轴向方向、即关于转动轴线A的方向处于第一平面E11与第二平面E12之间。在第二传动轮8.2之上分别装配有遮盖件8.5。

[0057] 经折叠的金属体2此时例如可以以起电绝缘作用的材料5注塑包封，从而保护电子结构元件1.21以及线缆4的联接部(Anschluss)免受外部影响。

[0058] 备选地，电子结构元件1.21的注塑包封或浇注也可以在较早的制造步骤中、例如在将金属体2从金属板中沿着轮廓K分离出来之前已经进行，以便因此保护电子结构元件1.21在该阶段中免受外部影响。

[0059] 传感器此时例如可以固定在机器部件处、例如固定在马达壳体处。对于该目的，特别有利的是在作用为法兰的搭板2.42中带有呈钻孔2.41的形式的固定器件2.4的金属体2的设计方案。此外，经精确加工的轮廓K可以至少局部地用作为止挡面，从而传感器的装配工仅须将搭板2.42以其轮廓K带到贴靠在机器部件的相应准备的面处用于止挡，并且紧接着通过钻孔2.41将螺纹紧固件转动到机器部件的螺纹钻孔中。以这种方式能够实现传感器的简单且精准的装配。

[0060] 在图7中示出多匝转动编码器的剖切图，该多匝转动编码器包括传感器和可相对于该传感器运动的(此处可相对于传感器转动的)角度刻度盘7.1。角度刻度盘7.1包括如下基底，该基底在所示出的实施例中由环氧树脂制造，并且在该基底上布置有两个分割轨道(Teilungsspuren)7.11,7.12。分割轨道7.11,7.12圆形地构造并且关于转动轴线A同心地以不同的直径布置在基底上。这两个分割轨道7.11,7.12分别由一周期性的序列的交替布置的有导电能力的分割区域和没有传导能力的分割区域组成。在所示出的示例中将铜作为用于有导电能力的分割区域的材料施加到基底上。与此相反，在没有传导能力的分割区域中，基底没有被覆层。

[0061] 通常，角度刻度盘7.1或角度刻度部用作转子并且固定在可围绕转动轴线A转动的机器部件处。与此相反，那么传感器形成多匝转动编码器的定子，从而该传感器固定在固定的(stehend，有时也称为静止的或竖立的)机器部件处。在多匝转动编码器的组装的状态下，角度刻度盘7.1和传感器以相对小的空气间隙彼此相对而置。转动轴线A伸延通过轴7或角度刻度部的中央，其中，在角度刻度盘7.1与电路板1中的传感器之间的相对转动的情况下通过感应效应可生成取决于相应的角度位置的信号。

[0062] 为了探测越过多个回转的角度位置，多匝转动编码器可以具有传动机构8，该传动机构由轴7驱动。为了该目的，在所介绍的实施例中将外齿部加入到轴7中，该外齿部与第一传动轮8.1啮合。该第一传动轮将转动运动减速地最终传递到第二传动轮8.2处，该第二传动轮具有角度分割部8.21。在所介绍的实施例中，角度分割部8.21被感应地扫描，并由此确定第二传动轮8.2的相应的角度位置。通过确定传动机构8的第二传动轮8.2的角度位置那么可以确定轴7越过许多回转的角度位置。在此，传动机构8作用为减速传动机构，从而传动轮8.1,8.2的转速小于轴7的转速。

[0063] 装配在电路板1上的ASIC结构块1.211不仅作为评价元件来工作，而且作为励磁控制元件来工作，在其控制下生成励磁电流，该励磁电流然后流动通过励磁绕组1.11。通过励磁电流在第一检测器1.12中取决于轴7或角度刻度部的角度位置感应出电压，其中，这些电压或信号通过装配在电路板1的第二区域1.2中的结构元件1.21放大、调制，并且被转变成数字信号。在ASIC结构块1.211的数字部件上的逻辑电路中，确定或计算由各个分割轨道的扫描所产生的位置值。第二传动轮8.2的相应的角度位置的确定根据模拟的原理如单匝-扫描来进行。

[0064] 位置值可以经由线缆4传递到后续电子装置、例如机器的数值控制器(Numerische Steuerung)中。因此，配备有传感器的角度测量设备用于探测在可固定在机器部件处的传感器与可固定在第二机器部件、例如马达轴处的角度刻度盘7.1之间的角度位置。以所描述的方式可以相对准确地测量轴7在一回转内的角度位置。

[0065] 借助图8和9描述传感器的一个备选的设计方案。在该变型方案中，使用相比于第一实施例不用地设计的第二传动轮8.2'，如图8中所示出的那样。该第二传动轮8.2'分别在背离第一传动轮8.1的那样的侧上具有角度分割部8.21'。该角度分割部如第一实施例中那样分别由有导电能力的区域8.211'和没有传导能力的区域8.212'组成。

[0066] 第二实施例的多匝转动编码器的金属体2'与第一实施例的那样的金属体尤其通过如下相区别，在第一层2.1'中设置销状部2.112'(图9)，所述销状部用于支承一件式地相互连接的第一传动轮8.1和带有角度分割部8.21'的第二传动轮8.2'。此外，第二层2.2'具有相对大的凹口2.21'，第二传动轮8.2'布置在所述凹口中。在所介绍的第二实施例中，不仅第一传动轮8.1而且第二传动轮8.2'越过其轴向延展h处在凹口2.11',2.21'内，所述凹口关于轴向方向处于第一平面E11与第二平面E12之间。

[0067] 第二传动轮8.2'的角度分割部8.21'的扫描经由多匝传感器6'来实现，该多匝传感器包括励磁绕组并且作为第二检测器包括在电路板基底上的接收线圈。多匝传感器6'被安放到金属体2'的第二面S22上，并且在起绝缘作用的材料5'借助于注塑包封施加以用于保护金属体2'和电路板1之前与需要的电子装置接触。

标题	发布/更新时间	阅读量
立交匝道桥的拓宽方法	2020-05-13	728
一种通道匝系统	2020-05-11	134
减速匝防撞桥墩	2020-05-11	42
应急避险匝道	2020-05-12	863
高电流半匝绕组	2020-05-12	392
转子端部线匝冷却装置	2020-05-13	514
道路匝道口防撞方法	2020-05-13	76
一种耐高温匝钵	2020-05-12	823
线圈匝间故障检测方法	2020-05-12	895
匝板	2020-05-11	939

多匝转动编码器

多匝转动编码器

技术领域

背景技术

附图说明

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：