旋转编码器和用于制造旋转编码器的方法技术

本公开涉及旋转编码器和用于制造旋转编码器的方法。该旋转编码器(10)包括转子(12)和定子(14)。该旋转编码器还包括浇铸化合物(16)。浇铸化合物(16)具有面向定子的第一表面(18a)。第一表面具有第一预定形状并相对于定子固定。浇铸化合物(16)还具有背离定子的第二表面(18b)，该第二表面具有第二预定形状。

Rotary encoder and method for manufacturing rotary encoder

【技术实现步骤摘要】
旋转编码器和用于制造旋转编码器的方法
本公开涉及旋转编码器和用于制造旋转编码器的方法。
技术介绍
旋转编码器在工业中用于位置和速度监控，并且通常安装在电机或齿轮箱的轴上。主要由于发动机的振动而引起的机械应力是旋转编码器故障的主要原因，从而在操作使用期间产生意外停止。旋转编码器的尺寸通常是许多应用中的限制因素，并且最终用户通常努力使旋转编码器的尺寸尽可能小。这限制了旋转编码器的设计稳健性，因为关键部件(诸如滚珠轴承)的选择必须适应有限的体积，而不是适应旨在操作使用旋转编码器的操作环境中对旋转编码器的要求。
技术实现思路
本公开的目的是提供一种旋转编码器，其寻求单独或以任何组合来减轻、缓解或消除本领域中的一个或多个上述缺陷和缺点。本公开涉及一种旋转编码器。该旋转编码器包括转子、定子和浇铸化合物。浇铸化合物具有面向定子的第一表面。第一表面具有第一预定形状并相对于定子固定。浇铸化合物还具有背离定子的第二表面。第二表面具有第二预定形状。通过使用浇铸化合物，获得至少部分地嵌入并固定旋转编码器的部件相对于彼此的空间关系的均匀本体。均匀的浇铸化合物减少对专用紧固部件(诸如螺母和螺栓)以相对于保持转子和定子的壳体固定定子(如现有技术中通常所做的那样)的需求。浇铸化合物主体因此减少振动的影响，因为已去除了紧固部件的使用。浇铸化合物进一步将振动能量分散在更大的体积上。浇铸化合物还防止嵌入元件(诸如静电充电/放电屏蔽)振动。因此，浇铸化合物能够使用更大范围的对振动敏感的部件，例如薄的金属网，以用于屏蔽到/来自旋转编码器的电磁辐射。另一个技术效果是，与现有技术的旋转编码器相比，旋转编码器的外部几何形状所跨越的内部体积的更大部分可以用于转子和/或定子的部件。因此，进一步的技术效果是更大的滚珠轴承，特别是具有更大尺寸的滚珠轴承可以在现有技术的旋转编码器的对应内部体积内使用。更进一步的技术效果是，相对于现有技术，更多的电路可以被封装在内部体积内，这使得公开的旋转编码器的扩展功能成为可能，例如通过能够在内部体积内将更多(印刷)电路板堆叠在彼此之上。浇铸化合物的另一个技术效果是，可以使用更宽范围的材料，特别是不同类型的塑料来代替金属以限定旋转编码器的主体。浇铸化合物因此能够使用比金属更轻且更便宜的材料。浇铸化合物还提供具有更大柔韧性且易于制造的主体形状；浇铸化合物的模具可以例如根据客户要求进行3D打印。根据一些方面，旋转编码器包括具有空腔的第一壳体，其中空腔相对于第二表面固定。第一壳体能够将用于浇铸化合物的模具(或模具的一部分)与浇铸化合物融合，即，当浇铸化合物被倒入第一壳体的空腔中并允许固化时，(固化的)浇铸化合物自身附着到空腔的壁上。因此，第一壳体的使用能够实现制造旋转编码器的灵活方式。第一壳体进一步能够实现向旋转编码器引入附加功能的简单方式，例如通过用于电磁和/或静电屏蔽的薄金属层或金属涂料涂覆空腔(即壳体的内部)的壁。根据一些方面，旋转编码器还包括至少部分地包围定子并相对于定子固定的第二壳体。第二壳体布置在定子与浇铸化合物之间，使得定子经由第二壳体相对于浇铸化合物的第一表面固定。经由第二壳体相对于浇铸化合物固定定子使得能够制造旋转编码器，其中转子和定子在添加浇铸化合物之前已被组装并布置在壳体内。根据一些方面，旋转编码器还包括一组滚珠轴承，该组滚珠轴承被布置成使得转子能够相对于定子围绕轴线旋转。公开的旋转编码器的主要优点中之一是其能够更好地利用旋转编码器所跨越的体积。这使得能够在根据本公开的旋转编码器中使用比根据现有技术的旋转编码器更大的滚珠轴承。因此，滚珠轴承与浇铸化合物协同作用，因为浇铸化合物能够实现更大且更耐受应力的滚珠轴承，并且(更大的)滚珠轴承进而为转子提供(以前无法获得的)旋转机构以使转子相对于定子旋转。因此，相对于现有技术，实现了更轻且可能更小但同时更加机械稳固的旋转编码器。根据一些方面，旋转编码器还包括旋转停止装置，该旋转停止装置被配置成当旋转停止装置固定于外部装置时，防止定子相对于外部装置旋转。旋转停止装置便于旋转编码器的安装。特别地，旋转停止装置提供用于防止定子相对于已安装有定子的系统旋转的机构。旋转停止装置可以被配置成能够以多种方式有效地向/从旋转编码器传递扭矩。例如，根据一些方面，旋转停止装置包括扭矩支架。扭矩支架被配置成当扭矩支架被固定于外部装置时相对于外部装置固定定子。扭矩支架使得能够使用标准部件(诸如螺母和螺栓)安装旋转编码器。根据一些方面，旋转停止装置包括细长构件。细长构件被布置为远离转子被配置成围绕其旋转的轴线。细长构件被布置成从旋转编码器向外延伸。细长构件提供附接部位，由于细长构件从该轴线偏移，该附接部位能够将扭矩传递到附接到细长构件的外部装置以及从附接到细长构件的外部装置传递扭矩。通过附接到细长构件并通过提供与旋转编码器引起的扭矩相反的扭矩，旋转编码器的定子可以被防止相对于外部装置旋转，外部装置通过使用通过附接到细长构件而启用的杠杆臂提供该反扭矩。根据一些方面，旋转编码器还包括凹槽。凹槽被布置成当固定于外部装置的细长构件布置在凹槽中时防止定子相对于外部装置旋转。凹槽被布置为远离转子经配置成围绕其旋转的轴线。凹槽使得反扭矩能够响应于旋转编码器引起的扭矩而作用在旋转编码器上。该原理类似于细长构件的原理；通过将细长构件插入凹槽中并保持细长构件固定，可以防止旋转编码器的定子相对于插入的细长构件旋转。旋转编码器还可以被配置用于电磁兼容性场景。浇铸化合物是固定并保护易碎的EMC部件(诸如各种类型的屏蔽)免受振动的理想材料。根据一些方面，旋转编码器还包括被布置成屏蔽旋转编码器免受静电充电和/或放电的静电放电ESD屏蔽。根据一些方面，旋转编码器还包括被布置成防止到和/或来自旋转编码器的电磁辐射超过预定阈值的电磁屏蔽。根据一些方面，旋转编码器被配置成在存在预定电磁干扰的情况下运行而不劣化。换句话说，根据一些方面，旋转编码器被配置成对预定的射频干扰具有电磁免疫性。根据一些方面，旋转编码器还包括布置在旋转编码器处的一组密封部件。这组密封部件被布置成将转子相对于浇铸化合物密封。根据一些方面，旋转编码器还包括布置在旋转编码器处的一组间隔件。该组间隔件被配置成固定旋转编码器的两个或更多个部件之间的相对位置。密封部件也可以用作间隔件，反之亦然。换句话说，密封部件和间隔件可以起到双重功能。通过固定两个或更多个部件之间的相对位置，间隔件促进旋转编码器的制造，因为两个或更多个部件可以在精确的期望位置处嵌入化合物中。本公开还涉及一种用于制造旋转编码器的方法。旋转编码器包括转子和定子。该方法包括将定子布置在壳体的内部空间中。该方法还包括用浇铸化合物填充定子与壳体之间的内部空间的剩余空间。浇铸化合物具有面向定子的第一表面。第一表面具有第一预定形状并相对于定子固定。浇铸化合物还具有背离定子的第二表面。第二表面具有由壳体的内部空间确定的第二形状。根据一些方面，该方法还包括在旋转编码器处布置一组密封部件。这组密封部件被布置成将转子与浇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转编码器(10、30、40、50a-c、60)，所述旋转编码器包括/n-转子(12、42)，/n-定子(14、34、44)，以及/n-浇铸化合物(16、36、46)/n所述浇铸化合物(16、36、46)具有面向所述定子的第一表面(18a’、18a”)和背离所述定子的第二表面(18b、418b)，所述第一表面具有第一预定形状并相对于所述定子固定，并且所述第二表面具有第二预定形状。/n

【技术特征摘要】
20180927 SE 1851158-41.一种旋转编码器(10、30、40、50a-c、60)，所述旋转编码器包括
-转子(12、42)，
-定子(14、34、44)，以及
-浇铸化合物(16、36、46)
所述浇铸化合物(16、36、46)具有面向所述定子的第一表面(18a’、18a”)和背离所述定子的第二表面(18b、418b)，所述第一表面具有第一预定形状并相对于所述定子固定，并且所述第二表面具有第二预定形状。


2.根据权利要求1所述的旋转编码器，还包括
-第一壳体(19、419、619)，具有空腔，
其中所述空腔相对于所述第二表面(18b、418b)固定。


3.根据权利要求1或2所述的旋转编码器，还包括
-第二壳体(17)，至少部分地包围所述定子并相对于所述定子固定，
其中所述第二壳体被布置在所述定子与所述浇铸化合物之间，使得所述定子经由所述第二壳体相对于所述浇铸化合物的所述第一表面固定。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的旋转编码器，还包括
-一组滚珠轴承(15、45)，被布置成使得所述转子能够相对于所述定子围绕轴线旋转。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转编码器，还包括
-旋转停止装置(13a、13b、413a、513a-b)，被配置成当所述旋转停止装置固定于外部装置时，防止所述定子相对于所述外部装置旋转。


6.根据权利要求5所述的旋转编码器，其中所述旋转停止装置(13a、13b)包括
-扭矩支架(13a、413a、513a)，
其中所述扭矩支架被配置成当所述扭矩支架固定于所述外部装置时，相对于所述外部装置固定所述定子。


7.根据权利要求5至6中任一项所述的旋转编码器，其中所述旋转停止装置(13a、13b)包括
-细长构件(13b、513b)
其中所述细长构件被布置为远离一轴线，所述转子被配置成围绕该轴线旋转，并且
其中所述细长构件被布置成从所述旋转编码器向外延伸。


8.根据前述权利要求中任一项所述的旋转编码器，还包括
-凹槽(11、511)，
其中所述凹槽被布置为远离一轴线，所述转子被配置成围绕该轴线旋转，并且
其中所述凹槽被布...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·阿恩斯坦，佩尔·安德烈亚松，
申请(专利权)人：莱纳林德有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE