【誤訳訂正書】
【提出日】平成23年1月26日(2011.1.26)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  多回転コードシャフトエンコーダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のコードキャリア（３）を有し、この第１のコードキャリア（３）は、入力軸（２）に連結されていて、この入力軸（２）の角度位置を検出するために検出装置（８）によって走査可能であり、
前記入力軸（２）の回転数を測定する複数の別のコードキャリア（１０，１  １，１２）を有し、各別のコードキャリア（１０，１１，１２）が、減速ギア（２０）によって前記第１のコードキャリア（３）に対して減速して駆動されていて、検出装置（３０）が、各別のコードキャリア（１０，１１，１２）を走査するために設けられていて、
前記複数の別のコードキャリア（１０，１１，１２）は、前記第１のコードキャリア（３）の円周領域の内側に配置されている、多回転コードシャフトエンコーダにおいて、
前記第１のコードキャリア（３）に対する前記検出装置（８）及び前記別のコードキャリア（１０，１１，１２）に対する前記検出装置（３０）は、回路基板（４）の共通の面（４０）上に配置されていること、及び
前記回路基板（４）は、前記第１のコードキャリア（３）と前記別のコードキャリア（１０，１１，１２）との間に間隔をあけて配置されていることを特徴とする多回転コードシャフトエンコーダ。
【請求項２】
前記別のコードキャリア（１０，１１，１２）は、前記入力軸（２）に対して平行に延在している回転軸（Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２）の周りで回転可能に軸支された磁石（１０，１１，１２）であり、これらの磁石は、回転方向に沿って交互に異なって磁化されていて、磁場を感知する検出装置（３０）が、これらの磁石（１０，１１，１２）に１つずつ割り当てられていることを特徴とする請求項１に記載の多回転コードシャフトエンコーダ。
【請求項３】
前記第１のコードキャリア（３）は、前記検出装置（８，３０）が配置されている前記回路基板（４）の前記面（４０）に対向して配置されていて、前記検出装置（８，３０）が、前記面（４０）上に配置されていて、前記別のコードキャリア（１０，１１，１２）は、前記回路基板（４）の反対側の面（４１）に面して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の多回転コードシャフトエンコーダ。
【請求項４】
前記回路基板（４）は、前記磁場を感知する検出装置（３０）の領域内に穿孔又は袋孔（５０）を有することを特徴とする請求項３に記載の多回転コードシャフトエンコーダ。
【請求項５】
前記磁石（１０，１１，１２）は、前記穿孔又は袋孔（５０）内に係入されることを特徴とする請求項４に記載の多回転コードシャフトエンコーダ。
【請求項６】
前記別のコードキャリア（１０，１１，１２）は、前記検出装置（８，３０）が配置されている前記回路基板（４）の前記面（４０）に対向して配置されていて、前記検出装置（８，３０）が、この面（４０）上に配置されていて、前記第１のコードキャリア（３）は、前記回路基板（４）の別の面（４１）に面して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の多回転コードシャフトエンコーダ。
【請求項７】
前記回路基板（４）は、前記第１のコードキャリア（３）に対する前記検出装置（８）の領域内に穿孔（６０）を有することを特徴とする請求項６に記載の多回転コードシャフトエンコーダ。
【請求項８】
前記第１のコードキャリアは、光電式に走査可能なコード板（３）であり、前記回路基板（４）上の光電式の検出装置（８）が、この光電式に走査可能なコード板（３）に割り当てられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の多回転コードシャフトエンコーダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
多くの場合、回転部内の回転軸の位置及び回転数を絶対的に掲出することが必要である。例えば、国際公開第９９／５７５２２号明細書、ドイツ連邦共和国特許発明第２８  １７  １７２号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５  ３４  ９９５号明細書中に記されているように、多回転コードシャフトエンコーダが、この目的のために使用される。
【０００２】
このような多回転コードシャフトエンコーダは、一方ではコンパクトに構成されなければならず、他方では高い測定精度を有さなければならない。ドイツ連邦共和国特許発明第  ２８  １７  １７２号明細書の多回転コードシャフトエンコーダによれば、減速ギアによって駆動されるコード板が、この入力コード板の包囲領域内に配置されている。この入力コード板とこの入力コード板に対して減速駆動される複数のコード板とを走査するための複数の検出素子が、異なる回路基板上に配置されている。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第  １９５  ３４  ９９５  号明細書中に記載の多回転コードシャフトエンコーダでは、入力コード板とこの入力コード板に対して減速駆動される複数のコード板とを走査するための複数の検出素子が、共通の１枚の回路基板の片面上に配置されている。このことを実現するため、減速駆動されるこれらのコード板が、入力コード板の隣に間隔をあけて配置されている。このことは、構造の大きさを増大させ、かつ構造的に難しい。何故なら、モジュール構造が不可能だからである。
【０００４】
本発明の課題は、コンパクトに構成されていて、モジュール構造を可能にし、そして高い角度分解能を呈する多回転コードシャフトエンコーダを提供することにある。
【０００５】
この課題は、第１のコードキャリア３を有し、この第１のコードキャリア３は、入力軸２に連結されていて、この入力軸２の角度位置を検出するために検出装置８によって走査可能であり、前記入力軸２の回転数を測定する複数の別のコードキャリア１０，１  １，１２を有し、各別のコードキャリア１０，１１，１２が、減速ギア２０によって前記第１のコードキャリア３に対して減速して駆動されていて、検出装置３０が、各別のコードキャリア１０，１１，１２を走査するために設けられていて、前記複数の別のコードキャリア１０，１１，１２は、前記第１のコードキャリア３の円周領域の内側に配置されている、多回転コードシャフトエンコーダにおいて、前記第１のコードキャリア３に対する前記検出装置８及び前記別のコードキャリア１０，１１，１２に対する前記検出装置３０は、回路基板４の共通の面４０上に配置されていること、及び、前記回路基板４は、前記第１のコードキャリア３と前記別のコードキャリア１０，１１，１２との間に間隔をあけて配置されていることによって解決される。
【０００６】
本発明の利点は、入力コードキャリアとこの入力コードキャリアに対して減速駆動されるコードキャリアの複数の検出装置が、公知の接触法にしたがって共通の方法ステップで１つの回路基板の片面上だけに取付けられ得る点にある。
【０００７】
回路基板に対向する面は、信号を処理するための別の構成要素用に任意に使用され、別の方法に応じて装着され得る。さらに、多回転コードシャフトエンコーダの円周の全体が、入力コードキャリアのコード部用に少なくとも十分に使用され得る。これによって、角度の最大分解能が、多回転コードシャフトエンコーダの円周の全体に依存して可能になる。
【０００８】
本発明の好適な構成は、従属請求項中に記載されている。
【０００９】
本発明の実施の形態は、図中に示されている。
【００１０】
多回転コードシャフトエンコーダは、モジュール式に構成されていて、支持部１、固定された入力コード板を有する入力軸２、回路基板４及び多回転部５をから構成される。入力軸２の回転中に絶対位置を検出するため、コード部６がこの入力軸２に支承されている。このコード部６が、光源７によって照射され、そして検出装置８によって走査される。このコード部６は、多重トラックコード、一般にグレイコードである。この場合、最も細いトラックが、高分解能のインクリメンタルトラックである。可能な限り多くの目盛周期をその円周にわたって配置できるようにするため、このインクリメンタルトラックは、コード板３の円周に沿って可能な限り外側に配置されている。目盛周期がその円周の全体にわたって多く配置されているほど、当該多回転コードシャフトエンコーダの検出すべき角度分解能は高い。
【００１１】
入力軸２は、支持部１内に回転可能に軸支されていて、別のコードキャリア１０，１１，１２を減速駆動させる。この目的のために、減速ギア２０が多回転部５内に配置されている。図１中では、歯車２１，２２が断面で示されている。これらの別のコードキャリア１０，１１，１２は、入力軸２の回転数を測定するために使用される。この場合、各コード板１０，１１，１２は、減速ギア２０を介して前方に連結されたそれぞれのコードキャリア１０，１１，１２によって減速駆動される。また、検出装置３０が、各コードキャリア１０，１１，１２を走査するために設けられている。図中では、これらの検出装置３０のうちの１つだけが見て取れる。スペースを節約した構造にするため、これらのコードキャリア１０，１１，１２は、少なくともほぼ完全に入力コード板３の円周領域の内側に配置されている。
【００１２】
コードキャリア１０，１１，１２の回転軸Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２が、入力軸２に対して同心円状にかつ平行に配置されている。そしてこれらのコードキャリア１０，１１，１２は、同一平面上に配置されている。これらのコードキャリアの各々は、円周方向に沿って交互に配列された磁極（Ｎ−Ｓ）を有する磁石１０，１１，１２である。最も簡単な場合では、これらの磁石１０，１１，１２がそれぞれ、Ｎ極とＳ極を１つだけ有する棒磁石として構成されている。このような磁石１０が、図３中に正面図で示されている。この磁石１０の磁場が、磁場を感知する検出装置３０によって検出される。この検出装置３０は、磁極ＮとＳの角度位置に応じて電気信号を生成して出力する。この測定信号は、角度位置に依存した特に１つのデジタル式のシリアルコード語にすぎない。さらに、検出装置３０の各々は好ましくは、ホール抵抗素子又は磁気抵抗素子の形態をした複数の磁場感知センサ素子を、間隔をあけて集積配置した半導体基板である。そして、複数のビットから成るデジタル式の１つのコード語を検出装置３０の出力部でそれぞれ出力するため、これらの検出装置３０には、増幅器とアナログ・デジタル変換器を有する評価回路がある。このコード語は、敷設された磁石１０，１１，１２の絶対角度位置を示す。
【００１３】
入力コード板３を光電式に走査する検出装置８と磁石１０，１１，１２の磁場を検出する検出装置３０は、半導体素子であり、かつ共通の面４０つまり回路基板４の面上に取り付けられていて電気的に接触されている。回路基板４のこの面４０は、入力コード板３に直接対向して配置されている。磁石１０，１１，１２を有する多回転部５は、回路基板４の別の面４１に対向している。回路基板４の一方の面４０は、好ましくは第１の方法によって装着されている。そして反対側の面４１は、この第１の方法とは異なる第２の方法によって装着されている。光電式の検出装置８と磁場感知式の検出装置３０は、ワイヤボンディングによって面４０上に接触されている。そして検出装置８，３０の走査信号を信号処理する電気的な構成要素は、ＳＭＤ構成要素であり、かつ反対側の面４１上に面搭載されている。
【００１４】
回路基板４は、この回路基板４が光電式の検出装置８を支持し、かつこの回路基板４が支持部１に固定されている領域内では少なくとも厚く形成されていて、それと同時に堅牢に形成されている。磁場を感知する検出装置３０が配置されていて、磁石１０，１１，１２の磁場を検出する走査領域内では、回路基板４の厚さが低減されているか又は複数の穿孔を有する。図１では、この一方の薄く形成された領域が袋孔５０の形態で示されている。図２中には、磁石１０，１１，１２用の袋孔５０，５１，５２がそれぞれ概略的に示されている。この手段には、磁場を感知する検出装置３０と磁石１０，１１，１２との間の間隔が回路基板４の厚さにほぼ等しくか又はそれよりも薄く選択され得るという利点がある。これによって、特性、特に走査信号の振幅が大きくなる。
【００１５】
多回転部５、コード板３及び回路基板４が、共通のカバー９によって環境の影響から保護されている。
【００１６】
図１，２による実施の形態では、コード板３が通過光で走査される。しかし、光源７も面４０側の回路基板４上に配置されていて、そこで特に接触もされていることによって、本発明は、照射光で走査可能であるコード板のときでも適用可能である。
【００１７】
第１のコード板３が回路基板４と磁石１０，１１，１２との間に配置されているならば、コンパクトな構造も実現可能である。この第１のコード板３は、同様に検出装置８によって通過光走査法（Ｄｕｒｃｈｌｉｃｈｔ−Ａｂｔａｓｔｖｅｒｆａｈｒｅｎ）又は照射光走査法（Ａｕｆｌｉｃｈｔ−Ａｂｔａｓｔｖｅｒｆａｈｒｅｎ）で走査され得る。当該両案が、図４中に示されている。照射光走査法では、光源７が回路基板４上で検出装置８の隣にある。通過光走査法では、光源７が入力コード板３の別の面上にある。全ての検出装置８，３０が、このコード板に対向している回路基板４の面上に取付けられている。磁石１０，１１，１２の磁場が、コード板３を通過して回路基板４上の磁場を感知する検出装置３０に到達する。それ故に、このコード板３は、強磁性でない物質から作られる。
【００１８】
図５中には、第３の実施の形態が概略的に示されている。同様に作用する部分は、先の例と同じ符号で示されている。入力軸２によって直接駆動される入力コード板３は、回路基板４の反対側の面４１に対向して配置されている。回路基板４の別の面４０は、多回転部５のコードキャリア１０，１１，１２を走査する検出装置８を支持する。コード部６が光電式に走査可能なコード部であるときは、回路基板４の領域が走査照射中に透過性に構成される必要がある。これに対して、例えば穿孔６０が設けられている。検出装置８は、ここでは特にフリップチップ技術（ｃｈｉｐ−ｏｎ−ｇｌａｓｓ）で回路基板４の導線上の光を感知する面に電気的に接触されている。図示しなかった光源は、同様にコード部６が通過光走査法で走査されるのか又は照射光走査法で走査されるのかに応じて配置される。コード部６が磁気的に走査可能なコード部であるときは、回路基板４の領域６０が強磁性でない。特にこのときでも、穿孔が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
多回転コードシャフトエンコーダの横断面方向の構造を概略的に示す。
【図２】
展開した多回転コードシャフトエンコーダの透視図である。
【図３】
多回転部の磁気的なコードキャリアの正面図である。
【図４】
第２の多回転コードシャフトエンコーダの概略的な横断面図である。
【図５】
第３の多回転コードシャフトエンコーダの概略的な横断面図である。
【符号の説明】
１    支持部
２    入力軸
３    入力コード板
４    回路基板
５    多回転部
６    コード部
７    光源
８    検出装置
９    カバー
１０    コードキャリア
１１    コードキャリア
１２    コードキャリア
Ｄ１０    回転軸
Ｄ１１    回転軸
Ｄ１２    回転軸
２０    減速ギア
３０    検出装置
４０    共通の面
４１    反対側の面、別の面
５０    袋孔
５１    袋孔
５２    袋孔
６０    穿孔