[发明专利]可旋转的机器组件的运动学状态的检测

权利要求书

1.一种用于检测电机(1)的能够围绕转轴旋转的机器组件(3)的运动学状态的装置，包括：

固定地布置在所述机器组件(3)上的、或者压入所述机器组件(3)的表面结构(9)，所述表面结构圆环形地并且围绕所述转轴上的参照点(P)在径向上同心地延伸，并且所述表面结构具有表面造型，所述表面造型取决于从所述参照点(P)向所述表面结构(9)周围上的点的扇区角、方向参量化，和/或取决于与所述参照点(P)的距离而变化，

传感器装置(15)，所述传感器装置用于不触碰地检测至少一个相对于所述转轴位置固定的检测区(11)内的所述表面造型，

评估单元，所述评估单元用于根据借助所述传感器装置(15)在至少一个检测区(11)内检测的所述表面造型确定所述机器组件(3)的运动学状态，

其中，所述表面造型具有至少一个周期性的圆环轨道(19)，所述圆环轨道圆环形地并且围绕所述参照点(P)同心地延伸，并且沿着所述轨道，所述表面造型取决于扇区角(α)周期性地随着所述周期性的圆环轨道(19)的角周期(α)变化，其特征在于，

在至少一个周期性的圆环轨道(19)区域内有两个检测区(11)，所述检测区具有至所述参照点(P)的不同距离并且相互偏移了所述周期性的圆环轨道(19)的所述角周期(α)的四分之一，和/或所述表面造型(19)具有至少两个不同的周期性的圆环轨道(19)，所述周期性的圆环轨道具有相同的角周期(α)并且相对地相位偏移了所述角周期(α)的四分之一。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少一个周期性的圆环轨道(19)的上述表面造型正弦形地随所述扇区角变化。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于至少一个周期性的圆环轨道(19)，所述至少一个周期性的圆环轨道的角周期数量与所述电机(1)的极对数对应一致。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述表面造型具有至少一个单调的圆环轨道(31)，所述单调的圆环轨道圆环形地并且围绕所述参照点(P)同心地延伸，并且表面造型在围绕所述参照点(P)环绕时沿着所述单调的圆环轨道单调地改变。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述表面结构(9)具有至少一个宽度受调制的环形轨道(23)，所述宽度受调制的环形轨道沿着圆形线围绕所述参照点(P)延伸并且具有取决于所述扇区角周期性地变化的宽度。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述表面结构(9)具有至少一个导光(17)的环形轨道(25)，所述导光的轨道圆环形地并且围绕所述参照点(P)同心地延伸并且具有反射光(17)的表面，所述表面在取决于所述扇区角的方向上反射所述光(17)。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述传感器装置(15)具有至少一个光学的和/或电感的和/或电容的距离传感器(13)，用于检测所述距离传感器(13)与至少一个检测区(11)内的所述表面结构(9)的表面的距离。

8.一种电机(1)的能够围绕转轴旋转的机器组件(3)，所述电机带有根据权利要求1至7中任一项所述的用于检测所述机器组件(3)的运动学状态的装置。

9.一种用于借助根据权利要求1至7中任一项所述的装置检测电机(1)的能够围绕转轴旋转的机器组件(3)的运动学状态的方法，其中

-借助所述传感器装置(15)不碰触地检测至少一个检测区(11)内的表面造型，

-借助评估单元根据借助所述传感器装置(15)在所述至少一个检测区(11)内检测的表面造型测定所述机器组件(3)的运动学状态。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，检测所述机器组件(3)的旋转速度和/或旋转方向和/或位置作为运动学状态。