[发明专利]用于转子、特别是待平衡的机动车轮的转角传感器

说明书

本发明涉及一种用于转子、特别是待平衡的机动车轮的转角传感器。它具有一个发射器以及一些反射器，这些反射器以反射面的形式，相互间以相等的角间距，被安置在一个可转动的环形轨道上，并反射由发射器发射的光线。转角传感器至少具有一个探测元件，它接收反射的光线，并且提供相应的信号。转角传感器还具有一个与至少一个探测元件相连的处理装置，将该信号用于转动角的识别。

技术水平

这样一种转角传感器是公知的(Ram S.Krishnan et al,AMiniature Surface Mount Reflective Optical Shaft Encoder,Hewlett-Packard Journal,1996年12月，第1-6页)。在公知的转角传感器中，这些反射器围绕圆盘和转子的旋转轴线被圆环状地安置在与转子、特别是与一个轴固定连接的一个圆盘的侧面上，以保持这些反射器的平的反射面。这就造成了附加的设备费用和用于相对于发射器和探测元件或这些探测元件功能合适地配置反射器的空间需求，因为反射平面在一个与旋转轴线相垂直的平面上伸展。

在检测一个平衡机主轴的角度位置、转数和转动方向时设置增量传感器，在它们中，光传感器位于一个或多个光源，特别是发光二极管形式的光源的对面。在光源和传感器之间，安置一个孔盘、缝槽盘或者齿盘，它们与平衡机的主轴一起转动(US4,457,172)。除了附加的角度编码盘外，为了测得转子的绝对角度位置，需要一个附加的零标记作为孔、缝槽或者齿以及需要一个相配的探测元件。在这种配置中，指示出角度增量的这些元件，在一个与旋转轴线相垂直的平面内延伸。

发明目的

本发明的目的是，提供一种开始所述类形的转角传感器，其中，减小了所需的装置费用及占用位置。

按照本发明，这一目的由权利要求1的特征来达到。

在本发明中，由反射面或者说由反射面段构成的反射器，被安置在与转子一起转动的一个转动件的圆柱面的圆周上，或者在转子的一个圆柱面上。

在转动件或转子转动时，相互毗邻安置在圆周上的反射面，依次穿过由发射器最好是连续发射的光线。反射面或反射面段在它们的次序上被这样构型，即，将间断的射束反射到探测元件上，由此，得到与当时反射面段相应的一个角度位置增量。各个面段能相互紧邻，并且具有一个连贯反射的带，它带有区分各面段的标记。由此，各面段可以具有与圆柱形状有偏差的面结构，然而也可将圆柱面用于各面段，其中，各面段的半径与其上安置着面段的圆柱面所具有的圆的半径有偏差。各面段的半径可在无穷大，也就是说为一个平面，与一个其上安置着反射器的圆柱面的半径之间变化。然而也可以，使这些面段具有抛物线形或椭圆形截面。此外，相对于发射器或探测元件，这些反射面段，可以具有凸或凹的分布。反射的面段优选安置在一个柔性的带上，相互紧邻依次安置，其中，这个柔性带围绕在转子或转动件的圆柱面上。

在一种实施形式中，在表面上的反射器是与圆柱面的轴线相平行的隔条构成。在此，隔条可以被安置在两个材料条带之间，并且能与它们一体地连成一个带。这个带在隔条和材料条带区域具有平面或曲面。在将该带弯曲安置到圆柱面上时，材料条带的表面与圆柱形状相匹配。然而，这些隔条也能保持它们的平面。隔条的宽度、也就是隔条在圆柱面圆周方向上的伸展，只有一个毫米的一小部分，例如，大约为0.3毫米。具有带反射器隔条的带，在围绕转子或与转子一同转动的转动件缠绕时，实际上不要求空间需求，因为，转子的直径或转动件的直径，通过带的厚度没有变大多少。反射器相互间具有相同的角间距。为了获得一个绝对的角度关系，在两个反射器之间，可以具有一个与其余相同的角间距有偏差的一个角间距。由此，例如可实现零标记。在本发明中提出的、其反射器(反射面)绕圆柱面圆周安置的多边反射器，也可以由一个刚性的模制件、特别是由塑料来构成。反射器的反射面段可通过金属沉积、特别是通过电镀金属沉积来制造。特别是，模制件也可以是一个塑料压铸件，最好为套筒形状。该模制件能构成与转子一同转动的转动件。因为直接相互按序设置的反射面段通过探测元件彼此间区分开，因此可以使用一个连贯的反射涂层。