專利名稱：角度測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種角度測量裝置。
背景技術(shù)：
角度測量裝置常常也叫旋轉(zhuǎn)角傳感器，用于測量一個旋轉(zhuǎn)支承的物體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，特別是測量一根軸的一轉(zhuǎn)或多轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(多轉(zhuǎn)式工作方式)。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可按增量式或絕對式進(jìn)行探測。在與齒條和齒輪或與絲杠連接時，用一個角度測量裝置也可測量直線運(yùn)動。
角度測量裝置通過連接電纜供給工作電壓、接收測量信號并傳送到一個順序電子控制裝置。為此，在公知的角度測量裝置的情況下，在角度測量裝置的罩上設(shè)置一個孔，穿過該孔將連接電纜引到角度測量裝置并在該處與一個合適的電連接單元連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目是提出一種開頭所述類型的用簡便的機(jī)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)可靠而快速安裝的角度測量裝置，該角度測量裝置可對環(huán)境進(jìn)行良好密封，而且在該角度測量裝置上的一個電連接工作可靠。
根據(jù)本發(fā)明，這個目的是通過提出一種具有權(quán)利要求1所述特征的角度測量裝置來實(shí)現(xiàn)的。
為了電連接的靈活性和功能的最佳化以及為了改善角度測量裝置的密封性，至少設(shè)置了一個間隔保持件，用它可使該罩相對于印刷電路板這樣定位，使該孔對準(zhǔn)電連接元件。通過該罩相對于印刷電路板的空間上的這種精確的配合可在電連接區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的高密封度。
此外，角度測量裝置具有這樣一個機(jī)構(gòu)，通過它可保證該罩和電連接元件之間的角度位置的明確的配合，該機(jī)構(gòu)例如是在角度測量裝置的基體和罩之間的一種形狀配合連接。作為替代方案，也可將定位銷直接裝在罩上(或罩的組成部分上)，這種定位銷與印刷電路板內(nèi)的相應(yīng)孔形成等角的裝配，亦即該罩具有可與該印刷電路板這樣共同作用的零件，即通過形狀配合連接可確定該罩和印刷電路板之間的相對角度位置。
這類角度測量裝置常常是一個例如帶有以太網(wǎng)構(gòu)架的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的組成部分，該角度測量裝置向該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)提供測量數(shù)據(jù)，但也從該數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)。所以在這種情況中，作為電連接元件常常用公知的網(wǎng)絡(luò)插頭或網(wǎng)絡(luò)插座，例如所謂的RJ45插頭或相應(yīng)的插座。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該角度測量裝置包括至少一個用于與一根或多根信號線建立電連接的附加接觸元件。該接觸元件是這樣設(shè)計(jì)的，即該角度測量裝置作為整體可安裝在至少兩個不同的安裝位置內(nèi)而具有相同的功能。為此，相應(yīng)的接觸元件可設(shè)計(jì)成環(huán)形接觸。此外，根據(jù)一個優(yōu)選的方案，接觸元件可設(shè)計(jì)成鋼板件。作為替代方案，接觸元件也可通過位于角度測量裝置端部的一塊印刷電路板上的導(dǎo)體電路或焊盤來確定。
與接觸元件共同作用的外部信號線的端部設(shè)計(jì)成彈性元件有利于實(shí)現(xiàn)可靠的電接觸。
本發(fā)明的其他優(yōu)選的結(jié)構(gòu)可從各項(xiàng)從屬權(quán)利要求中得知。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)借助附圖所示的一個實(shí)施例的下列說明變得更加清楚。


圖1角度測量裝置的透視斷面圖；圖2角度測量裝置的透視圖；圖3帶有剖開的罩的角度測量裝置的透視圖；圖4角度測量裝置的另一個透視斷面圖；圖5帶有剖開的罩的角度測量裝置的另一個透視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1至5所示的角度測量裝置具有一根連接到一個待測物體上的軸7。該角度測量裝置本身則通過一個罩1借助法蘭孔1.4固定在另一個物體上。待測物體例如是一根電動機(jī)軸，而另一個物體則是一個固定的電動機(jī)外殼。為這種使用場合設(shè)計(jì)的角度測量裝置常常也叫做旋轉(zhuǎn)角傳感器。在所示實(shí)施例中，角度測量裝置是這樣設(shè)計(jì)的，在它的罩1安裝到電動機(jī)外殼上后，就組成電動機(jī)外輪廓的一部分。換言之，角度測量裝置不用另一個外殼圍住，而是在完成安裝后共同構(gòu)成電動機(jī)的外輪廓。
角度測量裝置包括一個基體3，該基體具有一個凹槽3.1，在該凹槽中嵌入一個環(huán)形的不導(dǎo)電的絕緣體4。在該絕緣體中，設(shè)置一個第一環(huán)形接觸4.1和一個第二環(huán)形接觸4.2，它們用一種導(dǎo)電的材料制成。環(huán)形接觸4.1、4.2相對于軸7同心布置。
軸7按公知的方式借助軸承6可旋轉(zhuǎn)地支承在基體3中，在軸7上固定了一個布置在角度測量裝置內(nèi)部的編碼盤8，且軸7通過一個驅(qū)動裝置5驅(qū)動一個或幾個別的編碼盤。通過驅(qū)動裝置5和別的編碼盤可實(shí)現(xiàn)角度測量裝置的多轉(zhuǎn)工作方式。
在所示例子中，編碼盤8由一個掃描裝置進(jìn)行光電掃描。相應(yīng)的光敏探測器位于一塊印刷電路板2上，在該印刷電路板上還設(shè)置有探測器提供的采樣信號整形用的-例如放大和數(shù)字化用的-電元件。除了這些測量電子元件外，在印制電路板上還設(shè)置有一個電連接元件，它在所示實(shí)施例中是一個插座2.1，通過它在本實(shí)施例中可插上一個RJ45插頭。插座2.1精度配合定位在印刷電路板2上。
為了保護(hù)角度測量裝置及其測量電子元件，設(shè)置了一個碗形罩1，該罩通過其周邊夾緊固定在基體3上。在所示實(shí)施例中，這種連接是擠壓連接。為了在罩1和基體3之間確保一個相對于角度位置的明確的配合，該基體具有配合凹槽3.2。在裝配時，罩1這樣對準(zhǔn)，使凸起部1.3嵌入配合凹槽3.2中(圖4)。此外，罩1作為整體組成部分具有三個間隔保持件1.1和一個孔1.2。在所示實(shí)施例中，罩1是一個鑄件。其中為了提高間隔保持件1.1的長度的尺寸精度，其端面進(jìn)行了切削加工。這樣就相對于孔1.2實(shí)現(xiàn)了間隔保持件1.1的端面的極其精確的位置。
一個相應(yīng)的插頭可通過孔1.2插入插座2.1中?？?.2的壁同時作為插頭的導(dǎo)向用。
這類角度測量裝置或旋轉(zhuǎn)角傳感器常常用于比較惡劣的工業(yè)環(huán)境中，所以用罩1密封角度測量裝置的內(nèi)部空間是重要的。就這點(diǎn)而言，插接或孔1.2和插座2.1的區(qū)域尤為關(guān)鍵。如果插座2.1相對于罩1內(nèi)的孔1.2的位置具有太大的公差，則在該區(qū)域不可能達(dá)到高度的密封性。
如前所述，插座2.1是精確配合定位在印刷電路板2上的，但印刷電路板2本身對于其平面度和厚度具有公差。這種公差比較大。所以在常規(guī)結(jié)構(gòu)型式的情況下，插頭通過作為導(dǎo)向用的孔1.2一般相對于插座2.1傾斜或歪斜定位。這種傾斜可能很大，以致不可能建立插接連接或者不可能產(chǎn)生可靠的電接觸。此外，在插接連接還能建立時，在插接連接區(qū)域產(chǎn)生縫隙。這種縫隙導(dǎo)致不密封性。
插座2.1和孔1.2之間的精確的空間配合是通過間隔保持件1.1支撐在印刷電路板2上來實(shí)現(xiàn)的。而印刷電路板2本身則放在一個印刷電路板支座上。在所示實(shí)施例中，該支座作為環(huán)形凸肩3.3構(gòu)成在基體3中。以此方式，印刷電路板2的厚度公差被抵銷，所以在軸7的軸向，孔1.2相對于插座2.1精確地定位在正確的位置內(nèi)。
此外，基體3在結(jié)構(gòu)上是這樣設(shè)計(jì)的，即印刷電路板2只能在一定的角度位置(相對于軸7的軸線)安裝在角度測量裝置內(nèi)。如前所述，還通過配合凹槽3.2和凸起部1.3確保了在罩1和基體3之間的一個相對于角度位置的明確的配合，所以在切向也實(shí)現(xiàn)了插頭在插座2.1上的精度配合的插裝。
但這類角度測量裝置或旋轉(zhuǎn)角傳感器常常不只是通過所設(shè)置的插座2.1的插接連接與外界連接，亦即常常還有通過單獨(dú)的來自外部的信號線的信號輸入角度測量裝置。這些信號例如可來自電動機(jī)的一個溫度傳感器，角度測量裝置或罩1連接其上。按圖4和5，在角度測量裝置的下側(cè)，設(shè)置有兩個環(huán)形接觸4.1、4.2。它們與電動機(jī)的溫度輸出端的(圖中未示出的)彈性接觸元件共同作用。其中角度測量裝置是這樣設(shè)計(jì)的，即它可在不同的角度位置-視所需的電纜引出方向而定-用法蘭連接在電動機(jī)外殼上，但在這種情況下仍可進(jìn)行電動機(jī)信號輸出的連接。換言之，電動機(jī)的溫度輸出端的接觸元件總是與角度測量裝置的環(huán)形接觸元件4.1、4.2保持接觸，而與角度測量裝置用法蘭連接在電動機(jī)上的角度位置無關(guān)。
環(huán)形接觸4.1、4.2分別設(shè)計(jì)成整體的鋼板件，該鋼板件有一層鍍金。鋼板條4.11、4.12與軸7軸向平行，而且分別是環(huán)形接觸4.1、4.2組成部分。絕緣體4是這樣設(shè)計(jì)的，它具有一個區(qū)域4.1，該區(qū)域在基體3以內(nèi)與軸7軸向平行并支承鋼板條4.11、4.12。鋼板條4.11、4.12終止在印刷電路板2上并在該處連接相應(yīng)的導(dǎo)體電路。溫度信號在印刷電路板2的相應(yīng)電路中繼續(xù)進(jìn)行處理并通過插座2.1作為數(shù)字值必要時也作為模擬信號輸出。
權(quán)利要求
1.角度測量裝置包括一個帶有孔(1.2)的罩(1)，一個基體(3)，以及一塊印刷電路板(2)，其上固定一個電連接元件(2.1)，其中借助至少一個間隔保持件(1.1)使罩(1)相對于印刷電路板(2)這樣定位，孔(1.2)對準(zhǔn)電連接元件(2.1)。
2.按權(quán)利要求1的角度測量裝置，其特征為所述至少一個間隔保持件(1.1)是罩(1)的一個整體組成部分。
3.按權(quán)利要求1的角度測量裝置，其特征為所述基體(3)包括一個印刷電路板支座(3.3)，且印刷電路板(2)布置在至少一個間隔保持件(1.1)和印刷電路板支座(3.3)之間。
4.按權(quán)利要求1的角度測量裝置，其特征為所述罩(1)和印刷電路板(2)之間的相對角度位置通過形狀配合連接實(shí)現(xiàn)明確的配合。
5.按權(quán)利要求4的角度測量裝置，其特征為所述基體(3)和罩(1)以形狀配合連接的方式進(jìn)行連接。
6.按權(quán)利要求4的角度測量裝置，其特征為所述罩(1)具有這樣一些元件，它們與印刷電路板(2)共同作用，而可通過形狀配合連接確定罩(1)和印刷電路板(2)之間的相對角度位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種角度測量裝置，該裝置包括一個帶有一個孔(1.2)的罩(1)以及一個基體(3)和一塊印刷電路板(2)，在該印刷電路板上固定了一個電連接元件(2.1)。借助至少一個間隔保持件(1.1)使罩(1)相對于印刷電路板(2)定位成孔(1.2)對準(zhǔn)電連接元件(2.1)。
文檔編號G01B21/22GK1789910SQ20051013176
公開日2006年6月21日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者S·里珀廷格 申請人:約翰尼斯海登海恩博士股份有限公司