[发明专利]旋转传感器

说明书

本发明涉及一种如权利要求1所述的旋转传感器，它例如设置在电机中转子的轴上，并且确定转子的转数和旋转位置。

常见的旋转传感器如同在图8和9中示例表示地构造。在此图8示出旋转传感器基体和轴承部位的结构的主视图；图9示出沿着图8中线A-A的剖面图，其中图8的视图已经通过旋转传感器的其它部件补充。为了易于理解结构，在图9中也在剖面图中给出基板支撑体1a，它们实际上不位于剖面图的这个位置上。

在附图中，所述旋转传感器具有旋转传感器基体1、设置在旋转传感器基体1上的轴承2和通过该轴承2可旋转地固定的空心轴3。用于测量物体的轴被导引到在图中轴3的左端部中的空心部位，由此能够使旋转传感器的轴3与待测量物体的旋转耦合。在轴3的右端部上安置有分度盘4，它与轴的旋转耦合地旋转。由于旋转而使分度盘4上的圆环形的测量分度旋转，该分度盘由交替设置的切缝和不透光的部位组成。

在旋转传感器基体1的支撑体1a上安置有一个基板5或者说板坯，它对应于旋转传感器基体1的形状。在基板5的确定位置上设置有检测元件6，它配有固定的、前置的扫描分度(Abtastteilung)7。此外用于加工检测元件6的电信号的未示出的其它电子元件和电路构造和设置在基板上。光源8设置在旋转传感器基体1上构造的凹槽或开口16里面，其中这样确定各个位置，即对于位于其间的分度盘4，光源8位于检测元件6的对面。该光源8的光穿过在分度盘4上构造的透光切缝而延伸，并且到达检测元件6，该检测元件前置于固定的扫描分度7。通过检测透过了分度盘的测量分度的光，可以获得分度盘4的旋转位置，即待测量物体的旋转位置。

图10和11示出按照现有技术的另一旋转传感器的结构，其中图10示出旋转传感器基体和轴承部位的结构主视图；图11示出沿着图10中线A-A的剖面图，其中通过旋转传感器的其它部件补充了图10的视图。在这个示例中，由于重量的原因在旋转传感器基体1的外圆周1g与轴承固定部位1e之间构造有薄的部位1d，并且在支撑体1a与轴承固定部位1e之间构造有用于加强的筋肋1c。其它部件对应于图8和9的部件，因此相同的部件以相同的参考标记表示并且省去相同的描述。

在这样构造的常见的旋转传感器中存在下面的问题。如上所述，轴3通过轴承2设置在旋转传感器基体1上。旋转传感器基体1一般由轻的且易于加工的金属如铝等构造，而对于轴承3的材料经常选择铁。因此在旋转传感器周围的温度变化时，由于两种材料的不同材料特性引起的不同热膨胀系数导致旋转传感器的不期望的机械应力或负荷。由于在旋转传感器基体1侧面上的应力可能使轴承2变形，由此可能产生轴3的旋转不均匀性或转矩波动。

这甚至可能影响到待测量的物体。因此存在着不利地影响准确测量旋转速度和旋转位置或者不利地影响位置精度的危险。当通过皮带或类似机构实现待测量物体的连接时，可能导致皮带滑移并产生测量误差。

例如由日本专利申请JP 2001-027551已知，具有这种结构的光学旋转传感器。但是其中没有提到上述的与旋转传感器基体和轴承的不同热膨胀系数影响相关的问题

因此本发明的目的是，给出具有这样结构的旋转传感器，其中克服了由于旋转传感器基体和轴承的不同热膨胀系数通过应力变形而产生的影响，并且尽可能不产生由于温度变化而引起的旋转不均匀性(Umdrehungsunregelmaessigkeit)或转矩波动(Drehmoment-schwankung)。

这个目的通过具有权利要求1特征的旋转传感器得以实现。

按照本发明的旋转传感器的有利实施例由从属权利要求中的特征给出。

按照本发明，用于确定待测量物体的旋转的旋转传感器具有与待测量物体的旋转相耦合的轴、至少一个在其中可旋转地支承着所述轴的轴承以及具有轴承固定部位的旋转传感器基体，在该旋转传感器基体上固定有轴承。在旋转传感器基体上构造有至少一个凹槽部位，它沿着轴承固定部位的圆周以确定的深度如此连续地构造，使得它包围了轴承固定部位的至少一半圆周。

所述凹槽部位的深度优选至少大于轴承的厚度。

在可能的实施方式中，所述凹槽部位在轴承固定部位的整个圆周上延伸。

在另一可能的实施方式中，所述凹槽部位构造在旋转传感器的内部。

在备选的实施方式中，所述凹槽部位构造在旋转传感器的外侧面上。

在另一实施方式中，所述凹槽部位包括两个局部凹槽部位，其中第一局部凹槽部位在旋转传感器内部构造，而第二局部凹槽部位在旋转传感器外侧面上构造。