旋转角度测量系统在壳体上的布置技术方案

本发明专利技术涉及一种基于磁体的旋转角度测量系统(100)在驱动电机壳体部分(3)上的布置，其包括驱动电机壳体部分(3)、具有从驱动电机壳体部分(3)伸出的自由端(41)的驱动轴(4)、在驱动轴(4)的自由端(41)处连接至驱动轴(4)从而共同旋转的激励器单元(5)、以及与激励器单元(5)在功能性上协作以检测驱动轴(4)的旋转运动的固定传感器单元(7)。在传感器单元(7)与驱动电机壳体部分(3)之间布置有屏蔽体(1)，其中，设有用于传感器单元(7)相对于驱动电机壳体部分(3)的直接对准的装置(6)。

The arrangement of the rotating angle measurement system on the shell

The invention relates to an arrangement of a rotating angle measurement system (100) on a driving motor housing part (3), which includes a driving motor housing portion (3), a driving shaft (4) with a free end (41) extending from the driving motor housing portion (3), and a drive shaft (41) connected to the drive shaft (4) to rotate together to rotate together. The actuator unit (5), and the fixed sensor unit (7), which functions in conjunction with the actuator unit (5) to detect the rotation movement of the driving shaft (4). A shield (1) is arranged between the sensor unit (7) and the driving motor housing portion (3), wherein a device (6) is provided for a direct alignment of a sensor unit (7) relative to the driving motor housing portion (3).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转角度测量系统在壳体上的布置
本专利技术涉及一种基于磁体的旋转角度测量系统在驱动电机壳体部分上的布置，其包括驱动电机壳体部分、具有从驱动电机壳体部分伸出的自由端的驱动轴、在驱动轴的自由端处连接至驱动轴从而共同旋转的激励器单元、以及与激励器单元在功能性上协作以检测驱动轴的旋转运动的固定传感器单元。
技术介绍
这种旋转角度测量系统用于检测轴的旋转运动，通常也称为角度测量装置、旋转传感器或旋转编码器。这种系统尤其用于控制和监测机器、系统或车辆中的电机，特别是伺服电机。在这种情况下，非接触式旋转角度测量系统(例如光学系统或磁光系统)起着重要的作用，因为它们由于采用无磨损传感器系统而具有较长的使用寿命。这些测量系统最常见的是布置在驱动轴的与输出侧相对的轴向端，该端又称为B侧。驱动电机壳体部分也称为“电机法兰”，其尤其设计为围绕用于对驱动轴进行驱动的驱动电机的壳体。在基于磁体的旋转角度测量系统中，尤其是在磁感应或磁激励系统(例如磁性单圈或多圈绝对值编码器)中，通过测量单元以纯磁或磁光的方式检测轴的旋转。在纯磁系统(又称为全磁系统)中，测量单元尤其包括旋转激励器单元(例如永磁体)和固定传感器单元。传感器单元包括传感器载体和布置在传感器载体上的至少一个检测传感器，例如用于所谓的单圈检测的霍尔传感器或用于所谓的多圈检测的韦根传感器。激励器单元可单独形成，并可通过紧固件紧固在驱动轴上。因此，激励器单元可按相对简单的方式安装在驱动轴的自由端上。作为一种替代方式，激励器单元可设计为驱动轴的一部分，从而不需要额外的部件。在磁光系统中，除了用于旋转角度位置的光学检测之外，还可提供光编码盘测量系统。但是，在这种基于磁体的旋转角度测量系统在驱动轴上(特别是在电动机或发电机的驱动轴上)操作的过程中，可能发生较小的测量误差，尤其是不能量化的测量误差。这种测量误差主要是由从外部作用于旋转角度测量系统的干扰造成的。这种干扰是一种磁场，例如是由在电机或电磁制动器的操作中被磁化的驱动轴引起的磁场，以及通过通常由钢材制成的驱动轴传递的磁场，并且这种磁场最终改变由旋转角度测量系统处的激励器单元产生的旋转磁场，从而在传感器单元中导致测量不准确或测量误差。因此，为了提高测量精度，需要避免旋转角度测量系统中的这种干扰。这例如可通过屏蔽罩来实现。除了上述的磁干扰问题之外，还会出现与基于磁体的旋转角度测量系统的精确且永久对准相关的结构方面的难题。尤其是，旋转角度测量系统的各个部件的对准和调整可能有问题，因为即使很小的制造误差或公差偏差也可能导致测量结果的偏差和误差。例如，光学或磁性传感器通常的同心度要求在0.01毫米范围内。因此，必须以特定的精度制造各个部件(例如传感器单元、激励器单元、屏蔽体或其它中间部件)，对这些部件进行手动组装，使其彼此对准并进行调节。但是，这种旋转角度测量系统的制造和组装因此会较复杂且成本高昂。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种基于磁体的旋转角度测量系统在驱动电机壳体部分上的布置，这种布置能实现精确且无故障的测量，尤其是简单且经济的制造和组装。本专利技术的这个目的是通过具有权利要求1的特征的布置实现的。根据本专利技术，在传感器单元和驱动电机壳体部分之间布置有屏蔽体，尤其是磁屏蔽体，其中，设有用于使传感器单元相对于驱动电机壳体部分直接对准的装置。由此，能够同时实现传感器单元的屏蔽以及简单、精确、经济和永久的对准。尤其是，所述装置允许传感器单元在驱动电机的壳体上直接定向，特别是相对于驱动轴定向。在此背景下，术语“直接”意味着传感器单元相对于驱动电机壳体部分的对准可直接地进行，即，仅在上述两个部件之间进行。尤其是，在传感器单元和驱动电机壳体部分之间不用提供或布置用于对准的其它部件或元件。因此，对于对准来说，可以将公差简化为仅涉及这两个部分，并且可避免可能出现在叠置结构中的公差的增加。此外，能够以特别简单和精确的方式观察固定传感器单元、旋转部分和壳体部分之间的尺寸公差。在此方面，例如在制造驱动电机壳体部分的过程中，能够在单次设定和单次操作中产生所有功能性尺寸公差。此外，通过在传感器单元和驱动电机壳体部分之间布置屏蔽体，能够保证转动角度测量系统几乎完全屏蔽于驱动电机的磁干扰，从而能够显著提高测量精度。为此，屏蔽体优选轴向布置在传感器单元和驱动电机壳体部分之间。所述装置和激励器单元例如可按这种顺序布置在屏蔽体和传感器单元之间。屏蔽体优选适应于驱动电机壳体部分和/或传感器单元(具体而言是传感器载体)的几何形状。驱动电机壳体部分可构成整个电机壳体的一部分，尤其形成为电机壳体的主要部分。所述装置可基本上包括多个相互对应的部件，例如销和接收销的凹部。所述装置可独立地设计，并且例如可形成为独立的部件。所述装置优选形成在传感器单元上、驱动电机壳体部分上和/或屏蔽体上。因此，部件的数量以及制造和组装成本能够较低。此外，传感器单元和驱动电机壳体部分由此能够以特别精确的方式彼此对准。所述装置优选从传感器单元延伸到驱动电机壳体部分中。所述装置最好至少部分地穿过形成在屏蔽体中的至少一个凹部。这样，传感器单元能够相对于驱动电机壳体部分以较简单且不复杂的方式对准。为了使传感器单元相对于驱动电机壳体部分直接对准，所述装置优选包括至少一个定心销。定心销可独立地形成，也可形成为旋转角度测量系统的部件的一部分。定心销优选形成为驱动电机壳体的一部分，例如作为从驱动电机壳体部分轴向突出的突起。定心销不一定必须是圆形和杆形的，也可具有任何可选形状，例如矩形和/或圆锥形状。尤其是，定心销可以是形成在壳体部分上并轴向突出的定心腹板。定心销可从驱动电机壳体部分延伸到传感器单元中，特别是延伸到形成在传感器单元中的相应凹部中，或者延伸到相应的周围肩部，在该周围肩部处，定心销可插入到该周围肩部中或抵靠在该周围肩部上。因此可实现传感器单元相对于驱动电机壳体部分的直接且特别精确的对准，并且因而可确保测量系统的特别高的测量精度。应清楚的是，定心销也可相反地布置，即，布置为形成在传感器单元上的突起，该突起延伸到形成在驱动电机壳体部分中的凹部中。一种有利的方式是提供多个定心销，优选提供三个定心销，这些定心销沿所述壳体部分的周缘以限定的角度比设置。由此，传感器单元可构造为轴向布置在驱动电机壳体部分上，且仅沿单个旋转方向布置。因此，能够实现传感器单元以及屏蔽体相对于驱动电机壳体部分的特别精确的对准。所述装置优选包括至少一个平面状(尤其是圆盘状)定心体。该定心体可至少部分地从传感器单元延伸到驱动电机壳体部分中。在这种情况下，用于传感器单元相对于驱动电机壳体部分的直接对准的装置可分别并独立于旋转角度测量系统的部件的至少一部分制造和组装。平面定心体尤其可以是由塑料材料构成的注模或铸造件。平面定心体优选构造为配合部件，该配合部件可通过至少一部分插入到旋转角度测量系统的其中一个部件的相应凹部中。平面定心体优选轴向布置在传感器单元和驱动电机壳体部分之间。在此，平面定心体尤其可轴向布置在传感器单元和屏蔽体之间。特别优选的是，平面定心体轴向布置在激励器单元和屏蔽体之间，从而当沿轴向观察时，能够看出以下布置：驱动电机壳体部分、屏蔽体、定心体、激励器单元和传感器单元。激励器单元可包括在轴向上朝驱动轴突出的销、螺栓或突起，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于磁体的旋转角度测量系统(100)在驱动电机壳体部分(3)上的布置，包括：驱动电机壳体部分(3)，具有从驱动电机壳体部分(3)伸出的自由端(41)的驱动轴(4)，在驱动轴(4)的自由端(41)连接至驱动轴(4)从而共同旋转的激励器单元(5)，和在功能上与激励器单元(5)协作以检测驱动轴(4)的旋转运动的固定传感器单元(7)，其特征在于：在传感器单元(7)与驱动电机壳体部分(3)之间布置有屏蔽体(1)，其中，设有用于使传感器单元(7)相对于驱动电机壳体部分(3)直接对准的装置(6)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.13 DE 102016100499.51.基于磁体的旋转角度测量系统(100)在驱动电机壳体部分(3)上的布置，包括：驱动电机壳体部分(3)，具有从驱动电机壳体部分(3)伸出的自由端(41)的驱动轴(4)，在驱动轴(4)的自由端(41)连接至驱动轴(4)从而共同旋转的激励器单元(5)，和在功能上与激励器单元(5)协作以检测驱动轴(4)的旋转运动的固定传感器单元(7)，其特征在于：在传感器单元(7)与驱动电机壳体部分(3)之间布置有屏蔽体(1)，其中，设有用于使传感器单元(7)相对于驱动电机壳体部分(3)直接对准的装置(6)。2.如权利要求1所述的布置，其特征在于，所述装置(6)形成在传感器单元(7)、驱动电机壳体部分(3)和/或屏蔽体(1)上。3.如权利要求1或2所述的布置，其特征在于，所述装置(6)从传感器单元(7)延伸到驱动电机壳体部分(3)中。4.如前述权利要求中任何一项所述的布置，其特征在于，所述装置(6)包括至少一个定心销(62)。5.如前述权利要求中任何一项所述的布置，其特征在于，所述装置(6)包括至少一个平面定心体(61)。6.如权利要求5所述的布置，其特征在于，所述平面定心体(61)轴向布置在传感器单元(7)与驱动电机壳体部分(3)之间。7.如权利要求5或6所述的布置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：M福托斯，M洛肯，
申请(专利权)人：弗瑞柏私人有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL