(57)【要約】【課題】本発明は、センサに対して相対移動可能な部材７の位置を測定するための前記センサに関する。【解決手段】前記センサは、回路ボード１；１′と金属本体２；２′とを有する。前記回路ボード１；１′は、検出器１．１２が配置されている第１領域１．１を有し、前記検出器１．１２に電気接続されている電子部品１．２１が配置されている第２領域１．２を有する。前記金属本体２；２′は、第１面Ｓ２１を有する第１層２．１と、第２面Ｓ２２を有する第２層２．２，２．２′とを備える。前記回路ボード１；１′の前記第１領域１．１は、前記第１面Ｓ２１上に固定されていて、前記回路ボード１；１′の前記第２領域１．２は、前記第２面Ｓ２２上に固定されている。前記金属本体２；２′の前記第１層２．１と前記第２層．２，２．２′とが、前記回路ボード１；１′の前記第１領域１．１と前記第２領域１．２との間に配置されている結果、前記第１領域１．１は、第１平面Ｅ１１内に配置されていて、前記第２領域１．２は、第２平面Ｅ１２内に配置されている。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
センサに対して相対移動可能な部材（７）の位置を測定するための前記センサにおいて、
前記センサは、回路ボード（１；１′）と金属本体（２；２′）とを有し、
前記回路ボード（１；１′）は、検出器（１．１２）が配置されている第１領域（１．１）を有し、前記検出器（１．１２）に電気接続されている電子部品（１．２１）が配置されている第２領域（１．２）を有し、
前記金属本体（２；２′）は、第１面（Ｓ２１）を有する第１層（２．１）と、第２面（Ｓ２２）を有する第２層（２．２，２．２′）とを備え、
前記回路ボード（１；１′）の前記第１領域（１．１）は、前記第１面（Ｓ２１）上に固定されていて、前記回路ボード（１；１′）の前記第２領域（１．２）は、前記第２面（Ｓ２２）上に固定されていて、前記金属本体（２；２′）の前記第１層（２．１）と前記第２層（２．２，２．２′）とが、前記回路ボード（１；１′）の前記第１領域（１．１）と前記第２領域（１．２）との間に配置されている結果、前記第１領域（１．１）は、第１平面（Ｅ１１）内に配置されていて、前記第２領域（１．２）は、第２平面（Ｅ１２）内に配置されている当該センサ。
【請求項２】
接着ギャップ（３）が、前記金属本体（２；２′）の前記第１層（２．１）と前記第２層（２．２，２．２′）との間に配置されている請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記金属本体（２；２′）は、前記センサを機械部品に機械的に固定するための固定手段（２．４）をさらに有する請求項１又は２に記載のセンサ。
【請求項４】
前記固定手段（２．４）は、前記金属本体（２；２′）の前記第１層（２．１）及び／又は前記第２層（２．２，２．２′）を貫通する孔（２．４１）として形成されている請求項３に記載のセンサ。
【請求項５】
前記金属本体（２；２′）は、機械加工されていて、機械部品に正確に合わせて取り付けるための基準として使用可能である輪郭（Ｋ）を有する請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項６】
前記センサは、保護部材（４．１）を有するケーブル（４）を備え、前記保護部材（４．１）は、前記金属本体（２；２′）に導電接続されている請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項７】
加締めによって前記保護部材（４．１）に結合されている接触片（２．９）が、前記金属本体（２′）の一体的な構成要素としてこの金属本体（２′）に成形されている請求項６に記載のセンサ。
【請求項８】
前記回路ボード（１；１′）は、フレキシブルに且つ一体的に形成されていて、曲がった結合ウェブ（１．３）を前記第１領域（１．１）と前記第２領域（１．２）との間に有する請求項１〜７のいずれか１項に記載センサ。
【請求項９】
前記金属本体（２；２′）は、一体的に形成されていて、曲がって延在し、前記第１層（２．１）を前記第２層（２．２，２．２′）に結合するフレキシブルウェブ（２．３）を有する請求項１〜８のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記金属本体は、０．５ｍｍよりも大きい厚さを有する請求項１〜９のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項１１】
前記金属本体（２；２′）の前記第１層（２．１）は、第３面（Ｓ２３）を有し、前記金属本体（２；２′）の前記第２層（２．２，２．２′）は、第４面（Ｓ２４）を有し、前記第３面（Ｓ２３）と前記第４面（Ｓ２４）とが、互いに面して配置されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記金属本体（２；２′）の前記第１層（２．１）は、第３面（Ｓ２３）を有し、前記金属本体（２；２′）の前記第２層（２．２，２．２′）は、第４面（Ｓ２４）を有し、前記第１面（Ｓ２１）と前記第２面（Ｓ２２）と前記第３面（Ｓ２３）と前記第４面（Ｓ２４）とが、互いに平行に配置されている請求項１〜１１のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項１３】
前記センサは、電磁誘導の測定原理に基づき、前記検出器は、受信コイル（１．１２）として形成されている請求項１〜１２のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項１４】
前記金属本体（２；２′）は、軟磁性鋼から製造されている請求項１〜１３のいずれか１項に記載のセンサ。
【請求項１５】
励磁コイル（１．１１）が、前記回路ボード（１；１′）の前記第１領域（１．１）内に配置されている請求項１３又は１４に記載のセンサ。
【請求項１６】
前記励磁コイル（１．１１）に電気接続されている電子部品（１．２１）が、前記第２領域（１．２）内に配置されている請求項１５に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば請求項１に記載の測角装置又は測長装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
測角装置は、例えば、互いに相対回転可能な２つの機械部品の角度位置を測定するためのロータリーエンコーダとして使用される。さらに、互いに相対移動可能な２つの機械部品の線形移動が測定される測長装置が公知である。一般に、測角装置及び測長装置は、センサを有する。当該センサは、センサに対して相対移動可能な部材、例えば角度目盛部材又は長さ目盛部材又はスケールを走査し、位置に依存して信号を生成する。
【０００３】
誘導型エンコーダの場合、大抵は、励磁線及び受信線が、例えば導電路として、例えばロータリーエンコーダの固定子に固定して結合されている誘導型センサの共通の回路ボード上に形成されている。角度目盛部材が、この回路ボードに対向して存在する。当該角度目盛部材上には、導電性の面及び非導電性の面又はウェブ及び空隙が、目盛パターンとして周期的な間隔で交互に形成されている。当該角度目盛部材は、例えばロータリーエンコーダの回転子に回転しないように結合されている。交流電磁電流が、当該励磁線又は励磁コイルに通電されると、位置に依存する信号が、相対移動中に当該受信線又は受信コイルで生成される。このとき、当該信号が、当該誘導型センサの評価電子装置内でさらに処理される。
【０００４】
光学式エンコーダの場合、大抵は、光源及び光電検出器が、光センサの回路ボード上に搭載されている。光学目盛部材が、空隙をあけて当該回路ボードに対向して存在する。このとき、位置に依存する信号が、既知の原理にしたがって生成され得る。
【０００５】
多くの場合、電気駆動装置用のこのようなエンコーダ又は測定装置は、対応する機械部品の相対移動又は相対位置を測定するために使用される。この場合、生成された位置値が、対応するインタフェース装置を通じて当該電気駆動装置を制御するための後続の電子機器に割り当てられる。
【０００６】
独国特許出願公開第１０３０７６７４号明細書には、該当するセンサがサンドイッチ状に組み合わされた２つの回路ボードを有する測角装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３０７６７４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、外部の影響に左右されない動作挙動を可能にし、比較的割安に製造可能であるセンサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決される。
【００１０】
センサに対して相対移動可能な構成部品の位置を測定するための当該センサが、回路ボードと金属本体とを有する。当該回路ボードは、検出器が配置されている第１領域を有し、電子部品が配置されている第２領域を有する。前記構成部品は、特に当該回路ボード上の導電路を通じて当該検出器に電気接続されている。当該金属本体は、少なくとも２層に形成されている。この場合、第１面又は第１表面が、第１層に割り当てられ得、第２面又は第２表面が、第２層に割り当てられ得る。これに応じて、当該金属本体は、第１面を有する第１層と、第２面を有する第２層とを備える。当該回路ボードの当該第１領域は、当該第１面上に固定されていて、当該回路ボードの当該第２領域は、当該第２面上に固定されている。当該金属本体の当該第１層と当該第２層とが、当該回路ボードの当該第１領域と当該回路ボードの当該第２領域との間に配置されている。その結果、当該回路ボードの当該第１領域は、第１平面内に配置されていて、当該回路ボードの当該第２領域は、第２平面内に配置されている。
【００１１】
本発明の別の構成では、接着ギャップ、すなわち接着剤で充填されているギャップが、当該金属本体の当該第１層と当該第２層との間に配置されている。したがって、当該金属本体のこれらの層は、接着接合によって互いに固着結合されている。
【００１２】
代わりに、当該金属本体のこれらの層は、互いに半田付けされてもよい。その結果、半田材料が、特に当該金属本体の第１層と第２層との間に配置されている。代わりに、当該金属本体のこれらの層は、互いに溶接されてもよい。
【００１３】
しかし、本発明は、接着ギャップが金属本体の第１層と第２層の間に存在しなく、金属本体のこれらの層がオーバーモールドによって、特に合成樹脂又はシリコン材料で接合される別の構造も網羅する。したがって、この構造の場合、当該金属本体が、回路ボードと一緒に折り畳まれることによって製造され得、この状態でオーバーモールドされ得る。
【００１４】
特に、当該金属本体の当該第１層は、第３面を有し、当該金属本体の当該第２層は、第４面を有する。この場合、当該第３面と当該第４面とが、互いに面して配置されている。特に、当該金属本体の当該第２層の当該第１面と当該第３面とが、互いに対向して配置されている。同様に、当該金属本体の当該第２層にそれぞれ割り当てられている当該第２面と当該第４面とが、互いに対向して配置されている。
【００１５】
接着ギャップが存在する場合、特に、第３面と第４面とが、当該接着ギャップによって互いに離間している。したがって、当該接着ギャップは、特に当該第３面と当該第４面との間に配置されている。
【００１６】
好ましくは、金属本体又は金属本体のこれらの層の当該第１面と当該第２面と当該第３面と当該第４面とが、互いに平行に配置されている。
【００１７】
好ましくは、当該金属本体は、当該センサを機械部品に機械的に固定するための固定手段をさらに有する。別の構成によれば、当該固定手段は、当該金属本体の当該第１層及び／又は当該第２層を貫通する孔として形成されている。したがって、特に、当該金属本体は、回路ボードのキャリアを成し得るだけではなくて、同時にフランジの機能も果たし得る。例えば、センサを機械部品に固定するために使用される複数の孔を有する突出した複数の突出部が設けられ得る。
【００１８】
熱絶縁層が、金属本体の第１層と第２層との間に設けられ得る。特にこの構造の場合、当該第１層だけか又は当該第２層だけが、固定手段を有し得る。例えば、回路ボードの第１領域内の構成部品が、温度に比較的鈍感であるときに、当該第１層は、比較的高温の部材に固定され得る。この場合、第２層に対する、すなわち当該回路ボードの第２領域上に存在し得る温度に敏感な構成部品に対する熱の影響が、当該絶縁層によって阻止され得る。
【００１９】
さらに、金属本体が、機械加工されていて、この金属本体が、機械部品に正確に合わせて取り付けるための基準又はストッパとして使用可能である輪郭を有するように、この金属本体は形成され得る。
【００２０】
好ましくは、センサは、保護部材を有するケーブルを備える。この保護部材は、金属本体に導電接続されている。したがって、当該金属本体は、センサの接地も可能にする。この場合、例えば保護部材が、加締め及びねじ留め又はリベット留めによって当該金属本体に結合され得る。
【００２１】
代わりに、例えば、金属本体が、この金属本体に成形された接触片、例えば突出片を有し、当該接触片、例えば突出片が、例えば加締めによってセンサの製造中に保護部材に結合されるように、この金属本体は形成され得る。このような突出片は、当該金属本体の一体的な構成要素として設けられ得る。好ましくは、当該接触片は、当該金属本体の第２層に、特に当該第２層だけに成形されている。この場合、第１層は、成形された接触片を有しない。
【００２２】
好ましくは、回路ボードは、フレキシブルに且つ一体的に形成されている。この場合、当該回路ボードは、曲がった結合ウェブを第１領域と第２領域との間に有する。好ましくは、当該回路ボードは、多層に形成されている。当該回路ボードが、ポリイミド又はエポキシ樹脂から成ると、特に有益である。本発明の好適な構成では、当該回路ボードは、２００μｍ未満、特に１２０μｍ未満の厚さを有する。この場合、ここでは、回路ボードの基板の厚さが基準とされ、回路ボード上に搭載された構成部品の高さは除外される。
【００２３】
本発明の別の構成では、金属本体は、一体的に形成されていて、曲がって延在し、第１層を第２層に結合するフレキシブルウェブを有する。
【００２４】
好ましくは、回路ボードの第１領域と第２領域との間に配置されている金属本体の部分が、０．５ｍｍ、特に０．８ｍｍ又は１．０ｍｍよりも大きい厚さを有する。換言すると、特に、当該回路ボードの当該第１領域と当該回路ボードの当該第２領域との間の間隔が、言及した部分における等が金属本体の厚さに等しい。さらに、当該第１層及び当該第２層がそれぞれ、同じ厚さ又は肉厚を有するように、当該金属本体は形成され得る。好ましくは、当該回路ボードの当該第１領域と当該第２領域との間の当該金属本体は、当該回路ボード又は当該回路ボードの基板の厚さよりも少なくとも５倍、特に少なくとも８倍又は少なくとも１０倍大きい厚さを有する。当該金属本体は、剛性の本体として形成されていて、薄くてフレキシブルな当該回路ボード用の機械的なキャリアを形成する。それ故に、用語の金属本体は、以下ではフレキシブルな金属薄膜を含まない。
【００２５】
センサは、例えば光学原理に基づいてもよい。したがって、このとき、検出器が、光電検出器又は光電検出器アレイとして構成され得る。代わりに、センサは、電磁原理に基づき得る。この場合、当該検出器は、１つ又は複数の磁気抵抗素子又はホール素子として構成され得る。また、当該発明は、静電容量原理に基づくセンサも含む。好ましくは、センサは、電磁誘導原理に基づく。この場合、当該検出器は、受信コイルとして形成され得る。この場合、センサは、誘導型センサと呼ばれ得る。
【００２６】
特に、センサが、電磁誘導原理に基づく場合、金属本体が、強磁性鋼、特に軟磁性鋼から製造されていることが有益である。代わりに、例えばアルミニウムも、金属本体用の材料として使用され得る。
【００２７】
好ましくは、電磁誘導の測定原理に基づくセンサ場合に、励磁コイルが、回路ボードの第１領域内に配置されている。特に、当該励磁コイルに電気接続されている電子部品が、第２領域内に配置され得る。その結果、該当する構成部品によって生成される励磁電流が、当該励磁コイルに通電され得る。
【００２８】
１つの製造方法が、センサの特別な構造によって使用可能である。当該製造方法の場合、フレキシブルで特に多層の回路ボードが、少なくとも１つの金属板に被覆又は接着される。その結果、当該回路ボードが、当該金属板の表面上に固定されている。好ましくは、金属板の上にある回路ボードから成る層構造が製作される。その結果、基板と導体パターンとを有する予め製造された回路ボードが使用されない。むしろ、このバリエーションの場合は、必要な（例えば光化学的な）処理ステップが、特に多層の回路ボードを金属板上に形成するために実行される。
【００２９】
その後に、個々の金属部分が、回路ボード又は基板と一緒に分離され得る。折り畳み後と、場合によっては接着後とに、金属本体が製造される。電子部品が、例えば、当該折り畳み前に回路ボード上に搭載され、及び／又は当該折り畳み後に搭載される。回路ボードの基板が、連結部として金属板上に形成され得、当該金属板と一緒に分離され得るか又は別々にされ得る。代わりに、金属板が、この金属板の周りに沿って切断又は分離されるように、個々の回路ボードが、当該金属板上に固定又は接着されてもよい。
【００３０】
別の観点によれば、本発明は、センサとこのセンサに対して相対移動可能な目盛部を有する部材とを備えるエンコーダに関する。この場合、当該センサは、当該目盛部を走査するように構成されていて規定されている。その結果、当該センサと当該部材との間の相対位置に関する情報を含む信号が、当該センサによって生成可能である。当該エンコーダは、相対直線移動を測定するためのリニアエンコーダとして又は相対角度位置を測定するためのロータリーエンコーダとして構成され得る。
【００３１】
本発明の好適な構成は、従属請求項に記載されている。
【００３２】
本発明のセンサのその他の詳細及び利点は、添付図面に基づく実施の形態の以下の説明に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】初期の組み立て段階におけるセンサの正面図である。
【図２】センサの投影図である。
【図３】センサの一部の領域の断面図である。
【図４】センサの一部の投影図である。
【図５】取り付けられたケーブルを有するセンサの投影図である。
【図６】センサに対して相対移動可能な部材を伴う当該センサのさらなる投影図である。
【図７】初期の組み立て段階における第２の実施の形態によるセンサの正面図である。
【図８】第３の実施の形態によるセンサ用の金属本体の一部の投影図である。
【図９】取り付けられたケーブルを有する第３の実施の形態によるセンサ用の金属本体の一部の投影図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
この実施の形態による誘導型センサの製造の過程では、まず、この実施の形態では１．０ｍｍの肉厚又は厚さを有し且つ軟磁性鋼（ここでは、フェライト系ステンレス鋼）から製造されている金属板が準備される。所定のパターン付け後の複数のフレキシブル回路ボード１が、この金属板上に固定される、例えば接着される。当該それぞれの回路ボード１は、例えばポリイミドから成る比較的薄い（ここでは、０．１ｍｍの）基板である。その結果、これらの回路ボード１自体が、フレキシブルである。
【００３５】
図１には、多層に形成されたフレキシブル回路ボード１が示されている。このフレキシブル回路ボード１は、一体的であり且つほぼ環状に形成されている第１領域１．１を有する。さらに、回路ボード１は、同様にほぼ環状に形成されている第２領域１．２を有する。回路ボード１は、第１領域１．１と第２領域１．２との間に第３領域１．３を有する。この第３領域１．３は、ウェブとして形成されていて且つ第１領域１．１と第２領域１．２との間を結合している。
【００３６】
図１による製造状態では、回路ボード１のパターンが認識可能である。当該パターンによると、いわゆる励磁コイル１．１１と検出器１．１２とが、受信コイルとして設けられている。当該受信コイルは、導電路として当該薄い基板上に形成されている。この実施の形態では、２つのコイルが、検出器１．１２又は当該受信コイルに割り当てられている。回路ボード１の第２領域１．２内には、導電路とパッドとが示されている。回路ボード１の第３領域１．３内には、同様に導電路１．３１が形成されている。当該導電路１．３１は、第１領域１．１内の構成部品と第２領域１．２内の構成部品とを電気接続するために使用される。
【００３７】
所定のパターン付け後の複数のフレキシブル回路ボード１が、金属板上に接着された後に、その後に続く製造ステップで、金属本体２が、例えばフライス加工又はレーザー切削加工若しくはウォータージェット切削加工によって輪郭Ｋに沿って当該金属板から分離される。ここでは、金属本体２は、一体的に形成されている。この場合、金属本体２のウェブ２．３が、回路ボード１の第３領域１．３の下に配置している。さらに、突出部２．４２内の孔２．４１としての固定手段２．４と、ねじ孔２．６とが設けられている。さらに、金属本体２のウェブ２．３が、減少した厚さＤ２３（図３）を少なくとも点在して有するように、このウェブ２．３が加工される。
【００３８】
次いで、電子部品１．２１が、第２領域１．２上に搭載され得る。この実施の形態では、ＡＳＩＣチップ１．２１１も、当該電子部品１．２１に含まれる。
【００３９】
その後に、接着剤が、金属本体２の下面上に塗布され、それぞれ一対の孔２．４１が重なり合うように（図２又は図４参照）、回路ボード１と金属本体２とが一緒に折り畳まれる。
【００４０】
図３には、金属本体２のウェブ２．３の領域内のセンサの一部の断面が示されている。当該断面によると、当該センサは、折り畳まれた金属本体２を有する。当該折り畳まれた金属本体２は、第１面Ｓ２１を有する第１層２．１と、第２面Ｓ２２を有する第２層２．２とを備える。回路ボード１の第１領域１．１が、第１面Ｓ２１上に接着されていて、回路ボード１の第２領域１．２が、第２面Ｓ２２上に接着されている。金属本体２の第１層２．１と第２層２．２とが、回路ボード１の第１領域１．１と第２領域１．２との間に配置されている。その結果、第１領域１．１が、第１平面Ｅ１１内に配置されていて、第２領域１．２が、第２平面Ｅ１２内に配置されている。接着ギャップ２．１が、金属本体２の第１層２．１と第２層２．２との間に存在する。
【００４１】
さらに、金属本体２の第１層２．１が、第３面Ｓ２３を有し、金属本体２の第２層２．２が、第４面Ｓ２４を有する。第３面Ｓ２３と第４面Ｓ２４とは、互いに面して配置されていて、接着ギャップ３によって互いに離間している。
【００４２】
金属本体２のウェブ２．３が、減少した肉厚Ｄ２３を有するので、このウェブ２．３はフレキシブルである。その結果、金属本体２が、フレキシブルな回路ボード１又は回路ボード１のウェブ１．３と一緒に問題なく曲げられ得る。この実施の形態では、第１層２．１の肉厚又は厚さＤ２１は、第２層２．２の厚さＤ２２と全く同じ１．０ｍｍである。第３層２．３の厚さＤ２３は、ここでは０．１ｍｍである。回路ボード１又は回路ボード１の基板は、ここでは０．０５ｍｍ又は５０μｍの厚さｄ１１を有する。接着ギャップ３が、約０．０５ｍｍの厚さであるので、当該金属板の全体の厚さは、約２．０５ｍｍになる。その結果、回路ボード１の第１領域１．１と第２領域１．２との間の金属本体２は、回路ボード１又は回路ボード１の基板の厚さよりも約４１倍大きい厚さＤを有する。
【００４３】
製造工程のさらなる進行中に、保護部材４．１（図５参照）を有する多心ケーブル４が取り付けられる。このため、複数の電線の端部が、当該取り付けのために設けられていて、回路ボード１の第２領域１．２内に配置されているパッドに接触される、特に半田付けされる。さらに、締金具２．７が、保護部材４．１の周りに取り付けられ、ねじ孔２．６とねじ２．８とによって金属本体２に固定される。したがって、金属本体２とケーブル４との間の機械的な結合が確立されるだけではなくて、金属本体２と保護部材４．１との間の電気的な結合も確立される。
【００４４】
図２の配置によるセンサが、例えば電気絶縁材料でオーバーモールドされ得る。その結果、電気部品１．２１及びケーブル４の端子が、外部の影響から保護されている。この場合、当該オーバーモールドは、同時にケーブル４用のストレインリリーフとしても使用され得る。
【００４５】
この代わりに、金属本体２を輪郭Ｋに沿って金属板から分離する段階で既に、電子部品１．２１を外部の影響から保護するため、電子部品１．２１のオーバーモールド又はモールドが、金属本体２を輪郭Ｋに沿って金属板から分離する前に既に実行されてもよい。
【００４６】
センサが、例えば機械部品、例えばモータ―ハウジングに固定され得る。このため、フランジとして作用する突出部２．４２内の孔２．４１としての固定手段２．４を有する金属本体２の構造が特に有益である。さらに、当該センサの組み立て作業員が、複数の突出部２．４２をそれらの輪郭Ｋによって当該機械部品の予め準備されている面に対して係止し、引き続きねじを孔２．４１に差し込んで、当該機械部品のねじ孔にねじ込むだけで済むように、正確に加工された輪郭Ｋが、少なくとも特定の領域で係止面として使用され得る。こうして、当該センサの簡単で且つ正確な取り付けが可能である。
【００４７】
図６には、測定システムの原理が図示されている。この測定システムは、本発明のセンサと、このセンサに対して相対移動可能な（ここでは、このセンサに対して回転可能な）部材７とを有する。この実施の形態では、この部材７は、角度目盛部材として形成されている。この部材７は、この実施の形態ではエポキシ樹脂から製造されている基板７．３から成る。２つの目盛トラック７．１，７．２が、この基板７．３上に配置されている。これらの目盛トラック７．１，７．２は、円形に形成されていて、回転軸Ａに対して異なる直径でもってこの基板７．３上に配置されている。当該両目盛トラック７．１，７．２はそれぞれ、周期的な順序で交互に配置された電導性目盛領域７．１１，７．２１と非導電性目盛領域７．１２，７．２２とから成る。当該導電性目盛領域７．１１，７．２１のための材料としては、当該図示された例では、銅が、この基板７．３上に形成されてある。これに対して、非導電性目盛領域７．１２，７．２２内には、基板７．３が被覆されてない。
【００４８】
当該図示された実施の形態では、内側の目盛トラック７．１は、導電材料を有する３つの目盛領域７．１１と、導電材料が配置されていない３つの目盛領域７．１２とから成る。
【００４９】
第１目盛トラック７．１に対して半径方向に隣接して、第２目盛トラック７．２が、基板７．３上に存在する。この場合、この第２目盛トラック７．２も、複数の導電性目盛領域７．２１と、これらの間に配置された非導電性目盛領域７．２２とから成る。この場合、当該異なる目盛領域７．１２，７．２２は、第１目盛トラック７．１の目盛領域７．１１，７．１２と材料的に同様に形成されている。この実施の形態では、第２目盛トラック７．２は、周期的に配置された全部で１６個の導電性目盛領域７．２１と、これに応じてこれらの間に配置された１６個の非導電性目盛領域７．２２とを有する。
【００５０】
一般に、部材７又は角度目盛部材は、回転子として使用され、回転軸Ａを中心にして回転可能な機械部品に固定される。これに対して、センサは、測角装置として構成されたエンコーダの固定子を構成する。その結果、この固定子は、静止している機械部品に固定される。当該エンコーダの組み立てられた状態では、部材７とセンサとが、比較的僅かな空隙でもって互いに対向している。この場合、当該空隙は、図６に示された原理図における空隙よりも小さい。回転軸Ａは、部材７又は角度目盛部材の中心を通過して延在する。この場合、部材７と回路ボード１内のセンサとの間の相対回転時に、それぞれの角度位置に依存する信号が、電磁誘導効果によって生成可能である。
【００５１】
回路ボード１上に搭載されたＡＳＩＣチップ１．２１１は、評価装置として作動するだけではなくて、励磁制御素子としても作動する。励磁コイル１．１１に通電する励磁電流が、この励磁制御素子の下で生成される。電圧が、部材７又は角度目盛部材の角度位置に依存して当該励磁電流によって検出器１．１２内に誘導される。この場合、当該電圧又は信号が、回路ボード１の第２領域１．２内に搭載されている構成部品１．２１によって増幅され復調されデジタル信号に変換される。個々の目盛トラック７．１，７．２の走査から発生する位置値が、ＡＳＩＣチップ１．２１１のデジタル部上の論理回路内で算出又は算定される。当該位置値は、ケーブル４を経由して後続の電子機器、例えば機械の数値制御装置に伝送され得る。したがって、当該センサを備える測角装置は、一方の機械部品に固定可能である当該センサと他方の機械部品、例えば軸に固定可能である角度目盛部材を有する部材７との間の角度位置を取得するために使用される。
【００５２】
当該センサの別の構造を図７に基づいて説明する。このバリエーションの場合、多層回路ボード１′が、金属板上に形成される。これに応じて、回路ボード１′が、ここでは当該金属板上に直接に多層に形成される。図７によるこのバリエーションの場合、回路ボード１′が、光化学処理又は薄膜技術処理を使用することでポリイミドから成る基板によって形成される。この場合、固定手段２．４又は突出部２．４２並びに保護部材結合部として使用されるねじ孔２．６の周りの領域が被覆されないままである。
【００５３】
本発明のさらに別の構造を図８及び９に基づいて説明する。当該さらに別の構造の場合、接触片２．９が、金属本体２′の一体的な構成要素としてこの金属本体２′に成形されている。この実施の形態では、接触片２．９は、金属本体２′の第２層２．２′だけに成形されている。図８には、該当する金属本体２′が、ケーブル４の保護部材４．１に接触する前の製造段階で示されている。接触片２．９は、片材又は締め付け片として形成されている。当該片材又は締め付け片は、加締めによって可塑変形されて図９による保護部材４．１に結合されている。その結果、保護部材４．１と金属本体２′との確実な電気接触が確立されている。一般に、熱が、当該センサの作動中に幾つかの電子部品１．２１から発生する。所定の熱発生時の動作温度を当該センサの特別な構造によって低く抑えることが可能である。当該動作温度を低く抑えるための理由は、発生した熱が、比較的低い熱抵抗を有する金属本体２，２′にわたって伝導し、特に突出部２．４２を通じて例えば機械部品に放出され得る。
【００５４】
さらに、外部の電磁場の影響に対して鈍感であるセンサが、当該図示された構造によって提供される。何故なら、特にケーブル４の保護部材４．１に電気接続されている金属本体２自体が、電磁遮蔽性に作用するからである。
【符号の説明】
【００５５】
１  回路ボード
１′  回路ボード
１．１  第１領域
１．１１  励磁コイル
１．１２  検出器、受信コイル
１．２  第２領域
１．２１  電子部品、構成部品
１．２１１  ＡＳＩＣチップ
１．３  第３領域、結合ウェブ
１．３１  導電路
２  金属本体
２′  金属本体
２．１  第１層
２．２  第２層
２．２′  第２層
２．３  フレキシブルウェブ
２．４  固定手段
２．４１  孔
２．４２  突出部
２．６  ねじ孔
２．７  締金具
２．８  ねじ
２．９  接触片
３  接着ギャップ
４  多芯ケーブル
４．１  保護部材
７．１  第１目盛トラック
７．１１  導電性目盛領域
７．１２  非導電性目盛領域
７．２１  導電性目盛領域
７．２２  非導電性目盛領域
７  部材
７．２  第２目盛トラック
７．３  基板
Ｋ  輪郭
Ｓ２１  第１面
Ｓ２２  第２面
Ｓ２３  第３面
Ｓ２４  第４面
Ｅ１１  第１平面
Ｅ１２  第２平面
Ｄ  金属本体２の厚さ
Ｄ２１  第１層２．１の厚さ
Ｄ２２  第２層２．２の厚さ
Ｄ２３  減少した厚さ、肉厚
ｄ１１  回路ボード１の厚さ
Ａ  回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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