(57)【要約】  本発明は、第１導光中空体（１）と少なくとも１つの光信号を発生するための少なくとも１つの送信器（８）と光信号を受信するための少なくとも１つの受信器（１６）とを有し、光信号が送信器（８）から第１中空体（１）を介して受信器（１６）へと伝送可能となった回転伝送器に関する。本発明は、特に中空軸（２１）の使用時にも確実な信号伝送を可能とする回転伝送器を提供する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導光中空体（１）と、
少なくとも１つの光信号を発生するための少なくとも１つの送信器（８）と、  光信号を受信するための少なくとも１つの受信器（１６）とを有し、
光信号が送信器（８）から前記第１中空体（１）を介して受信器（１６）へと伝送可能である回転伝送器。
【請求項２】
回転伝送器が第２導光中空体（２）を有し、第１中空体（１）と第２中空体（２）が互いに相対的に回転可能かつ同軸に配置されている請求項１記載の回転伝送器。
【請求項３】
第１、第２中空体が同軸で前後に配置されており、光信号が送信器（８）から第１、第２中空体を介して受信器（１６）へと伝送可能である請求項２記載の回転伝送器。
【請求項４】
第１、第２中空体が少なくとも部分領域（２２）において同軸で入れ子式に配置されている請求項２記載の回転伝送器。
【請求項５】
第１ないし第２中空体が管として形成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の回転伝送器。
【請求項６】
光信号を伝送するための複数の光導体（１２）を介して送信器（８）が第１中空体（１）の一方の端面（１９）と結合されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の回転伝送器。
【請求項７】
光導体（１２）が第１中空体の一方の端面とこの端面（１９）に均一に配設された接続部（１７）によって結合されている請求項６記載の回転伝送器。
【請求項８】
回転伝送器が第１光信号を発生するための第１送信器（８）と第２光信号を発生するための第２送信器（９）とを有し、回転伝送器が第１光信号を受信するための第１受信器（１０）と第２光信号を受信するための第２受信器（１６）とを有し、第１光信号が第１送信器（８）から第１、第２中空体を介して第１受信器（１６）へと伝送可能であり、第２光信号が第２送信器（９）から第２、第１中空体を介して第２受信器（１０）へと伝送可能である請求項２、３、５、６または７記載の回転伝送器。
【請求項９】
回転伝送器が第１光信号を発生するための第１送信器（８）と第２光信号を発生するための第２送信器（９）とを有し、回転伝送器が第１光信号を受信するための第１受信器（１０）と第２光信号を受信するための第２受信器（１６）とを有し、第１光信号が第１送信器（８）から第１中空体を介して第１受信器（１６）へと伝送可能であり、第２光信号が第２送信器（９）から第２中空体を介して第２受信器（１０）へと伝送可能である請求項２、４、５、６または７記載の回転伝送器。
【請求項１０】
第１光信号を伝送するための複数の光導体（１２）を介して第１送信器（８）が第１中空体（１）の一方の端面（１９）と結合されており、第２光信号を伝送するための複数の他の光導体（１３）を介して第２送信器（９）が第２中空体（２）の一方の端面（２０）と結合されている請求項８または９記載の回転伝送器。
【請求項１１】
第１中空体の端面（１９）に均一に配設された接続部（１７）によって光導体（１２）が第１中空体の一方の端面（１９）と結合されており、第２中空体（２）の端面（２０）に均一に配設された接続部（１８）によって前記他の光導体（１３）が第２中空体（２）の一方の端面（２０）と結合されている請求項１０記載の回転伝送器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転伝送器に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転伝送器は、例えば軸等の回転する対象から、例えばスイッチキャビネット内にある制御モジュール等の静止対象へとデータを伝送するのに利用される。
【０００３】
市販の回転伝送器では例えばスリップリングによってデータの伝送が行われる。
【０００４】
さらに、光信号伝送によって回転部品から静止部品へとデータの伝送が行われる回転伝送器も公知である。軸の軸線方向回転中心に配置される送信器がやはり軸線方向中心に配置される静止受信器へと光信号を送信する。しかしこのような市販用に形成された光学回転伝送器は、軸が中空軸として形成されているとき信号の伝送には不適である。なぜならば、送信器は軸の軸線方向回転中心に取付けることができず、回転中心の外側で中空軸に取付けられ、軸、従って送信器が特定角度位置を有するときにのみデータの伝送が可能であり、やはり回転中心の外側に配置される受信器への伝送が可能となるからである。次に、単一の送信器と単一の受信器とを使用する場合一般に軸の回転毎に軸の特定角度位置において、つまりまさに送信器と受信器が軸線方向で向き合い、送信器から送出された光線を受信器によって受信することができるとき、データの伝送は正確に１回だけ可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、特に中空軸の使用時にも確実な信号伝送が可能である回転伝送器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、第１導光中空体と、少なくとも１つの光信号を発生するための少なくとも１つの送信器（８）と、光信号を受信するための少なくとも１つの受信器とを有し、光信号が送信器から前記第１中空体を介して受信器へと伝送可能となった回転伝送器によって解決される。
【０００７】
本発明の有利な諸構成は従属請求項から明らかとなる。
【０００８】
回転伝送器が第２導光中空体を有し、第１中空体と第２中空体が互いに相対的に回転可能かつ同軸に配置されていると有利であると実証された。図２による実施形態の場合、第２中空体によって双方向データ伝送が可能である。
【０００９】
第１、第２中空体が同軸で前後に配置されており、光信号が送信器から第１、第２中空体を介して受信器へと伝送可能であると、これにより回転伝送器は機械的に単純に構成できるので有利であると実証された。
【００１０】
さらに、第１、第２中空体が少なくとも部分領域において同軸で入れ子式に配置されていると、その場合第１、第２中空体を介して送信器から受信器へと光信号を特別支障なく伝送することが保証されているので有利であると実証された。
【００１１】
さらに、第１および／または第２中空体が管として形成されていると有利であると実証された。中空体を管として形成すると回転伝送器の特別軽い構造様式が可能となる。ここで付記しておくなら、管を管の長手方向で相応に狭く形成した場合管はリングの態様に形成しておくこともできる。さらに付記しておくなら、管は必ずしも円形横断面を有する必要がなく、管は角形横断面を有することもできる（例えば六角形管）。
【００１２】
さらに、光信号を伝送するための複数の光導体を介して送信器が第１中空体の一方の端面と結合されていると有利であると実証された。この措置によって、単方向伝送の場合、同時に高い伝送信頼性において少なくとも単一の送信器が不可欠であるにすぎない。
【００１３】
さらに、端面に均一に配設された接続部によって光導体が第１中空体の一方の端面と結合されていると有利であると実証された。この措置によってデータの連続伝送が確保されている。
【００１４】
さらに、回転伝送器が第１光信号を発生するための第１送信器と第２光信号を発生するための第２送信器とを有し、回転伝送器が第１光信号を受信するための第１受信器と第２光信号を受信するための第２受信器とを有し、第１光信号が第１送信器から第１、第２中空体を介して第１受信器へと伝送可能であり、第２光信号が第２送信器から第２、第１中空体を介して第２受信器へと伝送可能であると有利であると実証された。これにより双方向データ交換が可能である。
【００１５】
さらに、回転伝送器が第１光信号を発生するための第１送信器と第２光信号を発生するための第２送信器とを有し、回転伝送器が第１光信号を受信するための第１受信器と第２光信号を受信するための第２受信器とを有し、第１光信号が第１送信器から第１中空体を介して第１受信器へと伝送可能であり、第２光信号が第２送信器から第２中空体を介して第２受信器へと伝送可能であると有利であると実証された。これにより双方向データ交換が可能である。
【００１６】
さらに、第１光信号を伝送するための複数の光導体を介して第１送信器が第１中空体の一方の端面と結合されており、第２光信号を伝送するための複数の他の光導体を介して第２送信器が第２中空体の一方の端面と結合されていると有利であると実証された。この措置によって、双方向伝送の場合、同時に高い伝送信頼性において少なくとも２つの送信器が不可欠であるにすぎない。
【００１７】
さらに、第１中空体の端面に均一に配設された接続部によって光導体が第１中空体の一方の端面と結合されており、第２中空体の端面に均一に配設された接続部によって前記他の光導体が第２中空体の端面と結合されていると有利であると実証された。この措置によってデータの連続伝送が確保されている。
【００１８】
本発明の２つの実施例が図面に示してあり、以下で詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る第１構成の回転伝送器を示す。
【図２】本発明に係る第２構成の回転伝送器を示す。
【図３】第１中空体の端面の接続部を示す。
【図４】第２中空体の端面の接続部を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１には本発明に係る第１構成の回転伝送器が略図で示してある。この回転伝送器が第１ハウジング部３を有し、このハウジング部は回転（矢印６参照）する中空軸７と強固に結合されている。中空軸７は例えばモータ軸の態様で設けることができる。第１ハウジング部３と中空軸７との強固な結合によって第１ハウジング部３は中空軸７と一緒に回転する。さらに回転伝送器は静止した第２ハウジング部４を有し、このハウジング部は例えば工作機械のベース５と強固に結合されている。回転伝送器はさらに第１導光中空体１と第２導光中空体２とを有する。本実施例の枠内で両方の中空体は例えばガラスまたはプレキシガラスから成る光透過管として形成されている。第１中空体１は第１ハウジング部３と強固に結合され、第２中空体２は第２ハウジング部４と強固に結合されている。こうして第１中空体が中空軸７と一緒に回転する間、第２中空体２は静止している。光信号を発生するための第１送信器８は光信号を伝送するための光導体１２を介して第１中空体１の一方の端面１９と結合されている。さらに回転伝送器は光信号を受信するために第１受信器１６を有し、この受信器が第２ハウジング部４と強固に結合されている。本発明によれば第１送信器８から第１、第２中空体を介して第１受信器１６へと光信号が伝送され、第１中空体１から第２中空体２への光信号の伝送は両方の矢印１４で示唆してある。第１中空体１と第２中空体２は互いに相対的に回転可能かつ中空軸７の回転軸線２１を基準に同軸に配置されている。図１による本発明の第１構成の枠内で第１、第２中空体は同軸で前後に配置されており、回転する第１中空体から静止した第２中空体２への光信号の伝送は両方の中空体の相向き合う端面を介して行われる。両方の中空体は同一の直径を有する。こうして第１送信器８から第１中空体１および第２中空体２を介して第１受信器１６へと単方向データ交換が起き、回転する構成要素から静止した構成要素へとデータが伝送される。こうして例えば、中空軸７と一緒に回転するセンサのデータは回転伝送器を介して、例えばスイッチキャビネット内に静止配置される制御モジュールに伝達することができる。
【００２１】
こうして、回転伝送器が単一の送信器と単一の受信器とを備えているなら単方向データ回線を実現するのに十分である。
【００２２】
双方向データ交換を実現するために回転伝送器は図１による実施例の枠内で付加的に第２送信器９を有し、この送信器は第２ハウジング部４と強固に結合され、他の光導体１３を介して第２中空体２の一方の端面２０と結合され、第１ハウジング部３と強固に結合された第２受信器１０を有する。第２送信器９が発生する第２光信号は第２送信器９から第２、第１中空体を介して第２受信器１０へと伝送される。第２中空体２から第１中空体１への第２光信号の伝送は図１の矢印１５で示唆してある。こうして、静止したハウジング部から回転するハウジング部へとデータを伝送することもできる。第１、第２受信器は中空軸７の回転軸線２１の外側で、それぞれ対向する端面１９または２０に向き合わせて配置されている。中空体から端面側で受信器の方向に進出する光信号は図１にそれぞれ矢印で示唆してある。
【００２３】
ごく良好な信号伝送を保証するために、選択的にそれが必要ならまたは望ましいなら、受信器１６は付加的光導波路２４を介して第２中空体２と結合することができ、また受信器１０は付加的光導波路２３を介して第１中空体１と結合することができる（図１に破線で示唆）。そのことの利点として、各受信器は必ずしも、それぞれ対向する端面１９または２０に配置しておく必要はない。
【００２４】
本発明の他の実施形態が図２に示してある。図２に示す実施形態は基本構造が先に図１で述べた実施形態に実質一致している。それゆえに図２では同じ要素に図１と同じ符号が付けてある。図１の実施形態に対する図２の実施形態の主要な違いとして、図２の実施形態では第１、第２中空体が軸線方向で前後に配置されているのでなく、第１、第２中空体が少なくとも部分領域２２において軸線方向で入れ子式に配置されている。第１送信器８から第１受信器１６への第１光信号の伝送は専ら第１中空体１を介して行われる。第２送信器９から第２受信器１０への第２光信号の伝送は専ら第２中空体２を介して行われる。中空体から端面側で受信器の方向に進出する光信号は図２にやはり矢印で示唆されている。
【００２５】
単方向データ交換のみを実現すべきである場合、図２の実施形態では、本発明に係る回転伝送器が第１中空体のみを有すれば十分である。その場合、第２中空体は必要でなく、省くことができる。
【００２６】
光導体１２を接続するための接続部を備えた第１中空体１の端面１９が図３に示してある。見易くする理由から１つの接続部１７にのみ符号が付けてある。
【００２７】
前記他の光導体１３を接続するための相応する接続部を備えた第２中空体２の端面２０が図４に示してある。見易くする理由から１つの接続部１８にのみ符号が付けてある。
【００２８】
第１、第２中空体の内部でそれぞれ各接続部から出発して光線の広がりが起きるので、送信器から受信器への光信号の伝送は回転角度範囲全体かまたは少なくとも比較的広い回転角度範囲のいずれかにわたって可能である。中空体の受信器側端面の周面全体にわたって光信号の完全な広がりが起きないが、それにもかかわらず連続信号伝送を実現しなければならない場合、図１および図２の両方の実施例に示したように単一の光導波路だけでなく各送信器を複数の光導体１２、１３によって所属する各中空体と結合するのが望ましい。特別有利には、光導波路の各接続部は、図３と図４に示すように、所属する各中空体の端面に均一に配置しておくべきであろう。こうして中空軸７の任意の各回転角度において第１中空体と第２中空体との間で連続的データ伝送が単方向または双方向で可能である。
【００２９】
光導体は例えばガラスファイバまたはポリマー光ファイバ（ＰＯＦ）の態様で設けることができる。
【００３０】
ここでさらに付記しておくなら、それぞれ単一の受信器および／または単一の送信器の代わりに複数の送信器および／または受信器を第１ハウジング部材３の側にも第２ハウジング部材４の側にも配置し、こうして伝送信頼性をさらになお高めることも当然に可能である。
【００３１】
それに加えて、回転伝送器の機械的構造によって回転伝送器の単純な電気的構造が可能となり、例えば信号伝送時に信号線路の可能な伝搬時間差または漏話等のエラーが防止される。
【００３２】
ここでさらに付記しておくなら、本発明に係る回転伝送器は当然に中空軸において使用できるだけでなく、別の種類の軸または回転部品においても確実な信号伝送を可能とする。
【符号の説明】
【００３３】
１、２  中空体
８、９  送信器
１０  受信器
１２、１３  光導体
１６  受信器
１７、１８  接続部
１９、２０  端面
２２  部分領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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