专利名称：角度测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1所述的角度测量装置。
背景技术：
角度测量装置通常也称为旋转传感器，用于测量一个可旋转支承的物体、尤其是一个轴在一圈或多圈上的旋转运动。在此增量地或绝对地获得旋转运动。与齿条和齿轮或与螺杆相结合也可以通过角度测量装置测量直线运动。
通过连接电缆将一个工作电压输送到角度测量装置并接收测量信号且传递到控制电路。为此在公知的角度测量装置中在角度测量装置的一个罩上具有一个开孔，连接电缆可以穿过该开孔输送到角度测量装置并在那里与一个适合的电路连接单元接通。
由EP 1 167 916 A1已知一个角度测量装置，它具有一个装置用于减轻连接电缆的张力。在那里减轻张力或连接电缆的固定通过关闭一个外罩实现。
在德国专利文献DE 199 13 262 A1中描述了一个具有一个钵形空心圆柱形罩子的角度测量装置。该角度测量装置的连接电缆在那里借助于一个固定体在加工插连接之前减轻张力地固定，其中卡紧连接电缆的一个固定部位。
由DE 296 24 207 U1已知一个角度测量装置，其中用于连接电缆减轻张力的部件是外壳的一个组合的组成部分。在此在加工插连接之前已经将该连接电缆机械地固定在角度测量装置的连接电缆与测量电路之间。
已知的角度测量装置存在缺陷，它们相对地难以装配。尤其是当一个减轻张力装置只有在角度测量装置的连接电缆与测量电路之间完成插连接之后才有效的时候。此外已知的角度测量装置、尤其是那些通过困难的装配组装的角度测量装置配有减轻张力装置，它们只能相对费事地加工。
发明内容
本发明的目的是，实现一种上述形式的角度测量装置，它能够通过简单的机构实现可靠而快速地装配，其中该角度测量装置具有一个结实的结构形式。
这个目的按照本发明通过一个具有权利要求1特征的角度测量装置得以实现。
据此为了固定连接电缆在装配期间已经通过一个弹性部件产生一个作用力，它使连接电缆顶压到罩子上。通过这种方式使连接电缆形状配合连接和/或摩擦连接地固定在罩子上。由此使连接电缆例如为了继续装配角度测量装置可靠地固定。
在一个优选的实施例变化中，在完成盖板装配后使具有一个固定部位、例如一个卷绕套的连接电缆不仅由弹性部件而且由盖板顶压在罩子上。
所述弹性部件由一个弯曲的钢板、尤其是弹簧钢板制成是有利的。由此得到一个高弹性的弹性部件。所述罩子通常通过铸造工艺制成，因此作为用于罩子的材料例如可以考虑使用铝合金或塑料。但是这些材料在相对较小的应力或负荷下就已经塑性变形了，因此弹性部件的材料与罩子的材料不同是有利的。
通过所述弹性部件的高度弹性变形性能够在装配期间实现连接电缆的可靠固定，即使连接电缆的外径例如在卷绕套处存在较大尺寸误差的时候。所述顶压力受弹簧弹性的限制一方面总是足够地大，另一方面总是位于例如对于卷绕套或罩子的最大许用负荷以下。在按照本发明的角度测量装置中可以使用相对经济加工的连接电缆，它们在其固定部位具有较大的尺寸误差。
本发明的其它有利改进方案在从属权利要求中给出。
在下面借助于附图对一个实施例的描述中明确给出本发明的其它特征和优点。
附图中图1是一个角度测量装置的立体图，图2a是按照第一实施例的罩子的俯视图，没有敞开的盖板，图2b是按照第一实施例的一个罩子的截面图，该罩子具有弹性固定的连接电缆而没有敞开的盖板，图3a是按照第一实施例的一个弹性部件的侧视图，
图3b是按照第一实施例的弹性部件的俯视图，图3c是按照第一实施例的弹性部件的立体图，图4是按照第一实施例的一个盖板的立体局部截面图，图5a是按照第二实施例的弹性部件的侧视图，图5b是按照第二实施例的弹性部件的俯视图，图5c是按照第二实施例的弹性部件的立体图，图6a是按照第二实施例的一个罩子的截面图，该罩子具有弹性固定的连接电缆而没有敞开的盖板，图6b是按照第二实施例的罩子的俯视图，它没有敞开的盖板，图7是按照第三实施例的罩子的俯视图，它没有敞开的盖板。
具体实施例方式
在图1中所示的角度测量装置1具有一个轴7用于连接到一个要被测量的物体上。在轴7与要被测量物体之间的连接例如通过一个穿过轴7突出来的固定螺栓形式的连接机构实现。
角度测量装置本身通过一个基体6固定在另一个物体上。待测的物体例如是一根发动机轴，另一物体是一个静止的发动机罩。用于这种场合的角度测量装置通常也称为旋转传感器。
在已知的方式中所述轴7可旋转地支承在基体6里面，其中在轴7上固定一个设置在角度测量装置内部的编码盘和/或该轴7通过一个减速器驱动一个或多个编码盘。所述编码盘在所示示例中光电地由一个扫描装置扫描。相应的光敏检测器位于一个电路板上，在线路板上还可以设置电路结构部件用于使由检测器提供的扫描信号形成信号，例如放大和数字化。在电路板上在这个测量电路旁边还具有一个插连接的电接头，在本实施例中是一个插座。这个位于角度测量装置内部的插连接的对应接头，在这里是一个插头固定在一个向外导引的连接电缆3上。所述连接电缆3为了可靠地传递信号屏蔽地构成。
为了保护角度测量装置和其测量电路具有一个钵形的罩子1，它在圆周上夹紧地固定在基体6上。在所示示例中这个连接是一种压连接。
此外所述角度测量装置具有一个盖板2，它通过一个螺栓5固定在罩子1上。
在图2a和2b中独立地示出图1中的所述角度测量装置的罩子1。对于这些附图下面还要参照图1。
在图2a中示出没有安放盖板2的罩子1。所述连接电缆3在一端上具有一个固定部位，它在所示实施例中由一个导电的卷绕套3.1构成，它与连接电缆3的屏蔽处于电连接。从该卷绕套3.1突出连接电缆3的各芯线，它们在图2a中通过虚线简示。一个在图2a中未示出的插头位于芯线的端部上。
所述钵形罩子1具有一个基本上空心圆柱形的形状，其中空心圆柱体的一个端面完全敞开。相应的对置的端面、也称为后壁具有一个偏离中心的开孔1.1。这个开孔1.1完全设置在后壁的中心点M以外，即，开孔1.1的边缘不包围中心点M。为了方便地连接和更换连接电缆3所述芯线和插头穿过罩子1的这个开孔1.1导引，由此可以使插头插进一个插座里面，该插座设置在角度测量装置内部的一个电路板上。
所述连接电缆3在其固定部位或在其卷绕套3.1上在敞开的盖板2时就已经借助于一个弹性部件4为了减轻张力固定在罩子1上，其中一个位于罩子1上的止挡1.6能够使卷绕套3.1方便地定位在罩子1的一个规定接触部位1.3上。因此为了在敞开盖板2时固定连接电缆3将弹性部件4固定在罩子1上。
在图3a至3c中示出按照第一实施例的弹性部件4。该弹性部件4由一个一体的薄板件制成，它通过弯曲工艺加工。在将0.5mm厚的弹簧钢板折弯后形成一个弹性部件4，它包括一个簧舌4.1、两个固定爪4.2和一个支撑拐角4.3。
在图2b中详细示出弹性部件4在罩子1上的固定。在将弹性部件4装配到罩子1上的过程中首先使弹性部件4的支撑拐角4.3穿过罩子1上的缝隙1.5，由此使弹性部件4的两个固定爪4.2预紧地接触缝隙1.5的内壁。然后在罩子1的一个夹紧部位1.4通过打入一个凿子进行塑性变形，由此使罩子1的材料局部地在缝隙1.5中流动。在完成这个过程后使弹性部件4无缝隙地固定在罩子1上。
如果要将卷绕套3.1或连接电缆3固定在罩子1上，则使卷绕套3.1相对于弹性力顶压接触部位1.3，由此当该卷绕套3.1接触接触部位1.3时，使连接电缆3被弹性部件4固定。
因此通过所述弹性部件4可以产生一个作用力，它相对于连接电缆3具有一个径向的方向分力，其中通过这个作用力使连接电缆3顶压在罩子1上。通过这种方式使连接电缆3在罩子1的接触部位1.3处形状配合连接和摩擦连接地固定在罩子1上。由此使连接电缆3上的从角度测量装置外部施加的拉力不会传递到插连接上。
所述连接电缆3在敞开盖板2时在罩子1上的形状配合连接和摩擦连接固定首先用于方便地装配角度测量装置，尤其是简化角度测量装置内部连接电缆3与电路板之间的插连接加工。在插连接完成之后，将盖板2固定在罩子1上。为此将螺栓5插进盖板2上的相应开孔里面并旋紧在罩子1的一个具有内螺纹的中心孔1.2里面。
在图4中示出盖板2的一个立体局部剖视图，表示盖板如何装配在罩子1上。该盖板2可以用于封闭罩子1上的开孔1.1。此外该盖板2也包围卷绕套3.1、罩子1上的接触部位1.3和弹性部件4。被盖板2包围的的结构部件通过盖板2在各侧面至少相对于外界防尘地遮盖并屏蔽电磁场。为了在盖板2与罩子1后壁之间实现一个密封连接，该盖板2的侧面边缘一直延伸到后壁的表面或者一直延伸到罩子1的侧壁。
通过盖板2的特殊结构也将来自封闭的盖板2的一个作用力传导到卷绕套3.1上，该作用力相对于接触部位1.3顶压卷绕套3.1并由此保证提高屏蔽连接的接触安全性。换言之，在关闭盖板2后通过这个盖板产生一个作用力，它为了进一步减轻张力使连接电缆3顶压在罩子1上。通过这个措施提高用于减轻张力的许用拉力。
如同已经提到过的所述卷绕套3.1是导电的并且为了可靠且方便地固定在罩子1的接触部位1.3上通过弹性部件4并通过盖板2夹紧。该接触部位1.3适配于卷绕套3.1的形状。由此使该卷绕套3.1在连接电缆3的屏蔽与罩子包括盖板2之间建立起一个电连接。由此可以使罩子1通过连接电缆3以简单的方式与一个控制电路(计数器、控制器)的基准电位连接。作为罩子1的材料也与盖板2一样在所示实施例中选择铝压铸合金。但是也可以选择使用例如导电的塑料和导电的覆层塑料、尤其是压铸件。
在图5a至5c中示出按照第二实施例的弹性部件40。该弹性部件40在这个实施例中也由一体的弹簧钢板薄板件制成，它也通过一个弯曲工艺加工。该弹性部件40包括一个簧舌40.1、一个固定爪40.2、一个支撑拐角40.3和一个支撑短臂40.4。
按照图6a在罩子10的后壁中由此构成另一个偏离中心的开孔，在后壁中卷绕出一个短臂10.7。通过罩子10的这个特殊造型产生一个用于容纳卷绕套30.1的U形轮廓。由此使接触部位10.3与第一实施例相比变大。为了装配弹性部件40在第二实施例中也将弹性部件40的支撑拐角40.3插进缝隙10.5。但是在此所述固定爪40.2支承在另一缝隙10.8的内壁上。这个实施例也表示，不一定非得将开孔10.1和缝隙10.5分别作为独立的开孔在罩子10的后壁上成形。所以在这个实施例中在开孔10.1与缝隙10.5之间产生一种连接。即，该缝隙10.5与开孔10.1也可以一起作为一个通孔。
通过弹性部件40的这个特殊造型实现弹性部件40在罩子10上的一个预紧结构，尤其是使固定爪40.2的弹性力反作用于支撑短臂40.4的弹性力。
在图6b中以俯视图示出罩子10包括连接电缆30的装配状态，在该状态盖板2还没有关闭和安装。在图6b中也与在图6a中一样可以看出，所述连接电缆30的卷绕套30.1通过弹性部件40的簧舌40.1顶压罩子。即，当卷绕套30.1相应定位时，为了通过弹性部件40固定连接电缆30在这里也产生一个作用力，它相对于连接电缆30具有一个径向的方向分力。通过这个作用力使连接电缆30顶压罩子10，由此使连接电缆30在罩子10的接触部位10.3形状配合连接和摩擦连接地固定在罩子10上。
在完成连接电缆30的插头与角度测量装置电路板上的插座之间的插连接之后也可以安装盖板2，它具有与在第一实施例所述的相同功能。
在图7中示出按照第三实施例的罩子11俯视图，没有(敞开的)盖板2。在这个示例中所述弹性部件41也将连接电缆31的卷绕套31.1顶压在罩子11上。但是所述弹性部件41在此具有一个钩41.5，它在相对于连接电缆31的轴向上突出于卷绕套31.1。这个钩41.5还具有一个凸起，它在相对于连接电缆31的径向上指向连接电缆31的中心。通过弹性部件41的弹性力使径向轴向的凸起顶压进连接电缆31的软的外绝缘。在此该凸起接触卷绕套31.1的边缘。通过这种方式通过钩41.5实现所述连接电缆31相对于轴向移动的形状配合连接的减轻张力和固定。总之在这个示例中在通过弹性部件41在罩子11上也产生一个顶压力之后，由此最终产生一个摩擦力，使所述连接电缆31也形状配合连接和摩擦连接地固定。
权利要求
1.一种角度测量装置，具有-一个罩子(1；10；11)，-一个连接电缆(3；，30，31)和-一个弹性部件(4；，40，41)，它设置在罩子(1；10；11)上，其中为了固定连接电缆(3；30；31)通过弹性部件(4；40；41)产生一个作用力，它相对于连接电缆(3；30；31)具有一个径向的方向分力，其中通过这个作用力使连接电缆(3；30；31)顶压在罩子(1；10；11)上，由此使连接电缆(3；30；31)在罩子(1；10；11)的一个接触部位(1.3；10.3)形状配合连接和/或摩擦连接地固定在罩子(1；10；11)上。
2.如权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述罩子(1；10；11)具有一个开孔(1.1；10.1)，穿过该开孔导引连接电缆(4；30；31)，在通过一个盖板(2)封闭后该盖板(2)相对于外界遮盖开孔(1.1；10.1)和接触部位(1.3；10.3)。
3.如权利要求2所述的角度测量装置，其特征在于，在通过所述盖板(2)封闭后通过该盖板(2)可以产生一个作用力，它使连接电缆(3；30；31)为了进一步减轻张力顶压在罩子(1；10；11)上。
4.如权利要求3所述的角度测量装置，其特征在于，所述连接电缆(3；30；31)具有一个固定部位(3.1)，由弹性部件(4；40；41)和由盖板(2)产生的作用力用于使固定部位(3.1)与罩子(1；10；11)的接触部位(1.3；10.3)产生形状配合连接和/或摩擦连接的连接。
5.如权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述弹性部件(4；40；41)由弯曲的钢板、尤其是弹簧钢板制成。
6.如权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述弹性部件(4；40；41)一体地构成。
7.如权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述弹性部件(4；40；41)具有固定爪(4.2；40.2)。
8.如权利要求1所述的角度测量装置，其特征在于，所述弹性部件(4；40；41)通过夹紧连接固定在罩子(1；10；11)上。
9.如权利要求8所述的角度测量装置，其特征在于，所述罩子(1；10；11)为了可靠地固定弹性部件(4；40；41)在夹紧连接处(1.4)塑性变形。
全文摘要
本发明涉及一种角度测量装置，它具有一个罩子(1；10；11)、一个连接电缆(3；，30，31)和一个设置在罩子(1；10；11)上的弹性部件(4；，40，41)。为了固定连接电缆(3；30；31)通过弹性部件(4；40；41)可以产生一个作用力，它相对于连接电缆(3；30；31)具有一个径向的径向分力，其中通过这个作用力使连接电缆(3；30；31)顶压在罩子(1；10；11)上。通过这种方式使连接电缆(3；30；31)在罩子(1；10；11)的一个接触部位(1.3；10.3)形状配合连接和/或摩擦连接地固定在罩子(1；10；11)上。
文档编号G01D5/347GK1654919SQ20051000903
公开日2005年8月17日 申请日期2005年2月16日 优先权日2004年2月13日
发明者H·迈尔, A·施密德, J·陶伯 申请人:约翰尼斯海登海恩博士股份有限公司