[发明专利]包括用于附接码盘的弹性元件的旋转编码器

说明书

本发明涉及旋转编码器(1)，该旋转编码器包括壳体(2)、轴(3)、附接至轴(3)的码盘(4)以及设计成检测码盘(4)的旋转的读取头(5)。码盘(4)在其轴向位置中通过抵靠件(6)固定在轴向侧上，并且布置在另一轴向侧上的回弹元件(7、17、19)提供夹紧力，用于使码盘(4)压靠抵靠件(6)。本发明还涉及一种用于组装旋转编码器的方法。

本发明涉及一种旋转编码器，该编码器包括壳体、轴以及附接在轴上的码盘，并且还涉及一种设计成检测码盘的旋转的读取头。本发明还涉及一种用于组装旋转编码器的方法。

已知的旋转编码器包括作为中心元件的读取头和与轴一起旋转的码盘，轴的旋转是相对于读取头检测的。重要的是，码盘相对于读取头在精确的位置中旋转，其中码盘的位置及其在轴上的同心度都将得以确保。

从US6,166,374中已知，码盘在组装期间由安装在旋转编码器盖中的元件向下按压，使得分划板(reticle)被移动到由元件接触抵靠件确定的期望位置。这样再次将元件从与分划板的接触中移除。

特别地，在现有技术中已知的是，通过将码盘旋拧到轴上或将码盘粘性地结合到轴上，相对于轴中的肩部附接码盘。例如，美国专利5,045,691公开了以分划板形式的码盘通过轴突出部上的螺母附接在平垫圈之间。

然而，通过螺纹连接的附接是不利的，因为螺纹连接是相对复杂的并且需要额外的安装空间。

另一方面，通过粘合剂结合的附接可能对码盘的定位精度具有负面影响，因为盘的位置可以根据所施加的粘合剂的量而变化。还存在来自粘合剂的污染的风险。此外，在固化过程期间必须观察一定的固化时间，并且必须施加非常精确的接触压力，这使得组装过程显著地更加复杂。

在现有技术中，由壳体封闭的旋转编码器通常在轴向方向上具有相对大的高度并且因此难以在小的安装空间的情况下来使用。由于这个原因，经常使用开放的旋转编码器，其在没有壳体的情况下被递送，但是极难安装，因为码盘可能容易被损坏或被不正确地安装。

本发明的目的是提供一种旋转编码器，其易于组装并且还是精确的且在操作上可靠的。

根据本发明，提供了一种旋转编码器，该编码器包括壳体、轴、附接在轴上的码盘以及读取头，其中读取头设计成检测码盘的旋转。码盘在其轴向位置中通过抵靠件固定在一个轴向侧上，其中回弹元件布置在旋转盘的另一轴向侧上并且提供夹紧力，码盘通过该夹紧力压靠抵靠件。

抵靠件限定码盘在轴向方向上的位置，并且回弹元件提供必要的保持力，使得码盘在轴向方向上保持在抵靠件上。

因此，码盘被安装在抵靠件与回弹元件之间，该抵靠件特别地固定安装，相对于轴被限定在其位置中。

通过夹持码盘，根据本发明的旋转编码器可以以更少的工作步骤安装，但同时使得码盘能够以精确且在操作上可靠的方式附接在轴上。可以省去额外的附接，诸如螺纹连接或粘合剂结合。由于码盘直接抵靠抵靠件，所以可以实现码盘的非常精确的定位。

轴向保持力还可以特别地在码盘与抵靠件之间在周向方向和/或径向方向上引起摩擦接合或强制配合(positive fit)，使得也可以在这些方向上固定码盘的位置。

作为替代方案或另外，可以在径向方向和/或周向方向上在码盘与抵靠件之间提供强制配合，例如通过抵靠件与码盘上的被插入彼此之中的互补元件。例如，可以在抵靠件上设置接合在码盘中的开口中的凸起或销。

码盘可以设置有光学码元(optical code element)或磁性码元(magnetic codeelement)，其中读取头被相应地适配。特别地，光学码元设置在码盘的上侧和/或下侧上。这时读取头有利地从码盘上方和下方的一侧布置成U形。磁性码元可以替代地仅沿码盘的外圆周设置。这时读取头可以在径向方向上邻接码盘布置。