(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線（１．１）の半径方向に関して外側に位置する構造部材（１００）、および内側に位置する構造部材（１３０）を有し、その際、これら構造部材（１００；１３０）が、相対的に互いに回転軸線（１．１）を中心にして回転可能であること、および、
少なくとも１つの封隙材（１．３）をこれら構造部材（１００；１３０）の間に有し、その際、外側に位置する構造部材（１００）の、この回転軸線（１．１）の軸線方向において最も外側に位置する少なくとも１つの端面（１１２；１１３）が、
封隙材（１．３）から半径方向に外方へと通じ且つこれら端面（１１２；１１３）に対してより低い位置に存在する、少なくとも１つの溝形状の流路（１０７）を備えていること、
を特徴とする角度測定装置（１）。
【請求項２】
流路（１０７）の流路底部（１０８）と、回転軸線（１．１）に対して直角に整向され且つ角度測定装置（１）を中央で横切る中央横断面（１．２）との間の間隔（Ｙ２）は、
封隙材（１．３）の、この中央横断面（１．２）に対して最大の間隔を有する外側輪郭（１．４）と、この中央横断面（１．２）との間の間隔（Ｙ３）よりもより小さいか、または等しいことを特徴とする請求項１に記載の角度測定装置。
【請求項３】
流路底部（１０８）と、中央横断面（１．２）との間の間隔（Ｙ２）は、この中央横断面（１．２）に対する封隙材（１．３）の、その封隙領域において封隙材によって液体が有効に抑制されまたはその封隙領域から液体がハウジングの内側空間の方向に更に進入できない該封隙領域の間隔よりもより小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の角度測定装置。
【請求項４】
角度測定装置（１）の中央横断面（１．２）と、外側に位置する構造部材（１００）の端面（１１２；１１３）の外側輪郭との間の、回転軸線（１．１）の軸線方向における最大の間隔（Ｙ４）は、
この角度測定装置（１）の中央横断面（１．２）と封隙材（１．３）の外側輪郭（１．４）との間の間隔（Ｙ３）よりもより大きいか、または等しいことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の角度測定装置。
【請求項５】
端面（１１３）は、
封隙材（１．３）から半径方向に外方へと通じ且つこの端面（１１３）に対してより低い位置に存在する、少なくとも１つの溝形状の流路（１０７）と、
機械に対してのぴったりと精確な取付けのための少なくとも１つの取付け面（１０５；１０６）とを備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の角度測定装置。
【請求項６】
封隙材（１．３）は、回転不能にローター（１３０）と結合されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の角度測定装置。
【請求項７】
工作機械またはマシニングセンター或いは印刷機械の旋回円テーブル（２）において使用されることを特徴とする、請求項１による角度測定装置（１）の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つの相対的に互いに回転可能な構造部材を有する角度測定装置に関する。同様に、本発明は、工作機械またはマシニングセンター或いは印刷機械における、この角度測定装置の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この様式の角度測定装置は、一回転または多回転の間じゅうの軸の回転運動の測定に用いられる。
その際にこの回転運動は、インクリメンタルにか、それともアブソリュートに検出され、出力される測定値は、それらに応じて、計数パルスの序列、計数値またはコードワードである。ラックまたは送りねじとの連結状態で、この様式の角度測定装置でもって、同様に直線状の運動も測定可能である。特に、角度測定装置は、工作機械またはマシニングセンターにおいて、直線的なおよび回転的な運動を測定するために使用される。ほんの僅かの角度秒ほどに精確に回転角度を規定することは、例えば工作機械の旋回円テーブルまたは旋回ヘッド、および旋盤のＣ軸のために、しかもまた印刷機械の印刷機構においても重要な意義がある。この様式の角度測定装置は、たびたび、比較的に厳しい周囲条件が優勢であるところの位置において使用される。従って、潤滑油または冷却液体の侵入は、工作機械またはマシニングセンターにおける作動における、角度測定装置のたびたびの故障原因である。
【０００３】
特開平９−１７８５１３号明細書において、角度測定装置が開示されており、この角度測定装置はローターにフランジを有し、従って、間隙がこのフランジとステーターとの間に生じる。このフランジにおける溝部の配置により、作動状態において、遠心力によって、固い微粒子は間隙から移送される。
【０００４】
この公知の角度測定装置は、ステーターの端面が、一方では留まっている液体を封隙材から遠ざけておくことに、および他方では、同時に、取付け面の役目を果たすことに適していないという欠点を有している。更に加えて、ステーターケーシングのために使用される構造容積が最適に利用されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の根底をなす課題は、内側へ液体が周囲から侵入しない角度測定装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題は請求項１による角度測定装置によって解決される。
【０００７】
本発明による角度測定装置は、工作機械またはマシニングセンター或いは印刷機械の回転可能な部材、特に工作機械の旋回円テーブルにおいて使用され、このことは、請求項７において記載されている。
【０００８】
本発明による角度測定装置の有利な実施の形態は、請求項１に従属する請求項２から請求項６における特徴から与えられる。
【０００９】
従って、角度測定装置は、内側に位置する構造部材、および、内側に位置する構造部材を、有利には周囲にわたって完全に囲繞する外側に位置する構造部材から成る。たびたび、この内側に位置する構造部材は、ローター、特に回転可能な中空軸として形成される。その場合に、この外側に位置する構造部材は、ステーターとして構成されており、このステーターのフランジ形に形成されたケーシング部分は、有利な実施形態において、同時に、例えば工作機械の旋回円テーブルにおける取付け面の役目を果たす。
【００１０】
この角度測定装置は、限定されたこの構成様式により、容易に且つ正確に配置される取付け面に組み付けられる。更に、本発明による装置によって、ケーシングの良好な容積利用が保証される。更に加えて、この本発明による構造様式によって、封隙材および場合によっては軸端部が、ステーターケーシングの端面に関連して後方に下げられており、且つ従って、十分に機械的な外部影響から保護されている。
【００１１】
本発明による方法の更なる利点並びに詳細は、添付の図に基づいて、可能な実施例の以下の説明から与えられる。下記に説明された実施例において、角度測定装置のケーシングは、鋼製部材およびアルミニウム部材から成っている。もちろん、本発明は、この材料選択に限定されてなく、反対に、本発明が角度測定装置の構造様式、または特許請求項によるこの角度測定装置の使用に関係しており、且つこの角度測定装置の構造部材の内の１つの材料選択には関係しないことは、確実に言える。特に、このケーシングのために、例えば合成物質のグループから成る、他の材料の使用は、全く一般的である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１および２に示すように、角度測定装置１は、外側に位置するステーター１００および内側に位置するローター１３０から成っている。このステーター１００は、２分割されており且つアルミニウムキャップ１０２および鋼製フランジ１０３から成る、ステーターケーシング１０１から成っている。このアルミニウムキャップ１０２および鋼製フランジ１０３は、それぞれに１つの端面１１２または１１３を有している。このステーターケーシング１０１は、一方では、角度測定装置の測定技術における諸装置を外側の影響から保護することの役目を果たす。この目的のために、このステーターケーシングは、相応して安定するように構成されている。このアルミニウムキャップ１０２および鋼製フランジ１０３は、フランジ穿孔１１０内に挿入されるネジによって、相対してネジ止めされ、その際、このアルミニウムキャップ１０２と鋼製フランジ１０３との間の接合面は、Ｏリング１０４によって封隙されている。更に、ローター１３０と、ステーターケーシング１０１の両方の端面１１２および１１３との間のスリットリング内に、Ｖパッキン１．３が設けられている。相応するＶパッキン１．３の封隙舌状部が、このアルミニウムキャップ１０２内に走入しないために、その接触外周において、比較的により硬質の鋼製リング１１１が挿入される。
【００１３】
角度測定装置１の測定技術における諸装置は、回転不能に接着によってローター１３０に固定されており角度目盛を有する目盛ディスク１３１と、玉軸受１．５によってローター１３０に軸受されており走査板１１５を有する走査ユニット１１４とから成っている。この走査ユニット１１４は、ランプおよびコンデンサー、並びに、プリント基板１１６上の走査板１１５および光電素子によって、目盛ディスク１３１の角度目盛を走査する。これら光電気的に形成された検出信号は、プリント基板１１６上の電気的な構成部品によって更に処理される。
【００１４】
更に、ステーターケーシング１０１内に、継ぎ手１１７も存在している。この継ぎ手１１７は、一方では、走査ユニット１１４とステーターケーシング１０１との間のねじれ剛性のある結合が形成され、且つ他方では、不可避の偏心性および角度位置合わせ誤差を補償する働きをする。この点に関しては、出願人のヨーロッパ特許００８７５２１号明細書の開示内容を参照して戴きたい。
【００１５】
上述された保護機能と並んで、ステーターケーシング１０１は、旋回円テーブル２（図３参照）に対して、ぴったりと精確な取付けを保証する働きをする。この理由から、ステーターケーシング１０１の鋼製フランジ１０３に、処理された取付け面、即ち、心合せカラー部１０５および当接面１０６が設けられている。
【００１６】
アルミニウムキャップ１０２および鋼製フランジ１０３は、半径方向に外方へ整向され液体を外側へと導出できる流路１０７を有している。Ｖパッキン１．３は、このＶパッキンが、端面１１２または１１３の、これら流路１０７の間に存在する隆起した中間領域に比して、突出しないように設けられている。これによって、このローター１３０に固定されたＶパッキン１．３は、鋼製フランジ１０３またはアルミニウムキャップ１０２によって、外側の機械的な影響から、良好に保護されている。更に、ステーターケーシング１０１内でのこれら流路１０７の間の構造容積は、測定技術における装置、またはそれに所属する評価要素、例えば電気的な構成部品に所属する要素の格納のために利用される。即ち、この上記された構造様式によって、角度測定装置１の封隙性の向上、および構造容積の最適化された利用が達せられる。
【００１７】
ローター１３０は、回転軸線１．１を中心にして回転可能に軸受けされており、且つ、旋回円テーブル２（図３参照）の軸２．１の収容のために、相応して中空軸として形成されている。このローター１３０に、既に上述したように、目盛ディスク１３１および玉軸受１．５が固定されている。同様に、このローター１３０に、両方のＶパッキン１．３が、回転不能に装着されており、従って、角度測定装置１の作動の状態で、ローター１３０とＶパッキン１．３との間で、相対的な運動は行われない。
【００１８】
選択的に上記の目的のために、しかしまた、Ｖパッキン１．３は、ステーターケーシング１０１に固定され得る。実際上、ローター１３０に固定されたＶパッキン１．３を有する構造様式は、回転しない状態のＶパッキン１．３に比して、液体がこのＶパッキン１．３上で、遠心力によって半径方向に外方へ移動されることの利点を有している。更に本発明は、もちろん、Ｖパッキン１．３に限定されていない。代わりに、ここで例えばラビリンス軸封装置またはＯリングが使用されるような、それぞれの適宜の適当な軸封隙の構造様式が可能である。
【００１９】
操作状態において、角度測定装置１は、全く別の作業位置に位置決めされる。従って、例えば、鋼製フランジ１０３は、この鋼製フランジの端面１１３が、水平方向におよび上方に指向して位置するに至るように整向されている。ここで、冷却液体が、上方から鋼製フランジ１０３上に流れた場合、Ｖパッキン１．３が、完全にこの冷却液体によって覆われていること無しに、この冷却液体は、流路１０７を通って、半径方向に外方へ流出可能である。この配設は、角度測定装置１の封隙性を著しく増大する。
【００２０】
同様に、信頼性の高い操作は、角度測定装置１の封隙性を顧慮して、先に説明した整向に対して１８０°だけ回転された操作状態においても可能である。この場合には、流路１０７は、アルミニウムキャップ１０２の端面１１２において、作用の状態になる。
【００２１】
図示された実施例において、流路１０７は、溝として構成されている。しかしまた、その他の様式が、これら流路１０７として可能である。例えば、これら流路１０７は、基本的に半径方向の穿孔として、または、しかもまた大きな面積で形成された、端面１１２または１１３から作り出された領域として形成され得る。同様に、これら流路１０７は、別個の添付された部材、端面１１２または１１３上に載っているほぼ環状のディスクにおける切欠き部としても、構成可能である。
【００２２】
流路１０７は、図示された実施例におけるように、ステーターケーシング１０１の両方の端面１１２および１１３に設けられているか、それとも、しかしただこれら両方の端面１１２または１１３の１つの端面のみに設けられる。
【００２３】
本発明の引き続いての詳細な説明の簡略化のために、以下に、中央横断面１．２を基準面として挿入する。この中央横断面１．２は、回転軸線１．１に対して直角に整向され且つ角度測定装置１を中央で横切るような面である。
【００２４】
流路底部１０８と中央横断面１．２との間の間隔Ｙ２が、Ｖパッキン１．３の外側輪郭１．４と中央横断面１．２との間の間隔Ｙ３よりも常により小さいことは重要である。このＶパッキン１．３の外側輪郭１．４としては、中央横断面１．２に対して最大の間隔を有するようなＶパッキン１．３の領域が理解されるべきである。この実施例において示されているように、それぞれのＶパッキン１．３の封隙舌状部が、屋根瓦形に傾斜して設けられており、且つ流路底部１０８上に載っており且つこの上を滑動する場合は、特に有利である。
【００２５】
封隙領域が、ローター側およびステーター側で、上方へ指向する水平方向の角度測定装置１の端面（１１２または１１３）において、流路底部１０８の上方にまたはこの流路底部の高さに存在し、且つ流路底部１０８の下方に決して存在しない場合は、即ち特に合目的である。封隙領域は、その領域において封隙材によって液体が有効に抑制され、またはその領域から液体がハウジングの内側空間の方向に更に進入できないような領域と理解されるべきである。従って、この封隙領域は、接触領域よりもより小さい。図示された実施例において、ローター１３０とＶパッキン１．３との間の力一体的な結合が、十分に大きな接触面にわたって保証されているために、この接触領域は、このローター１３０に沿って、ほぼこのローターに平行のＶパッキン１．３の脚部全体にわたって延在する。それに対してこの封隙領域は、その外周領域から、外方から来る液体がもはや更にこのローター１３０に沿って内側へ進入できない該外周領域である。従って、この封隙領域は、最も外側の外周ラインであり、この外周ラインにおいて、封隙材が、密にこのローター１３０に接触する。ステーター側において、図示された実施例では、封隙領域は、Ｖパッキン１．３と流路底部１０８との間の接触ラインに相応する。
【００２６】
従って、図示された実施例において、ローター１３０の側面上での封隙領域は、流路底部１０８よりもより高く存在し、且つ、このステーターの側面上での封隙領域が、流路底部１０８の高さに存在する。このようにして、上方から来る液体は、それに伴う遠心力によるＶパッキン１．３の回転運動の支援のもとに、効果的におよび確実に流路１０７内に導出される。
【００２７】
上記された実施の形態において、端面１１２または１１３と、中央横断面１．２との間の間隔Ｙ４は、僅か１０分の１ミリメートル、間隔Ｙ３よりもより大きい（この最小の位置ずれは、図１において認識できない）。このことは、Ｖパッキン１．３が、端面１１２または１１３に対して、後方に下げられて組み込まれていることを意味する。このようにして、このＶパッキン１．３が、組み込まれた状態において旋回円テーブル２の部材に接触せず、従ってＶパッキン１．３に、場合によっては封隙機能に不利に影響する不安定な力が導入されないことは、確実性に保証されている。図示された実施例によれば、流路１０７の延長部１０９は、当接面１０６の領域において、この流路が間隔Ｙ２よりもより小さな間隔Ｙ１を有するように形成されている。図示された実施例において、Ｙ１＜Ｙ２＜Ｙ３≦Ｙ４である。この最大の間隔の記号は、この明細書において、中央横断面１．２に対する場所に依存する色々な大きさの間隔を有する輪郭において、最大であるような間隔が、重要であることを意味する。
【００２８】
図３は、工作機械の旋回円テーブル２における、角度測定装置１の取付け状況を示している。この旋回円テーブル２の軸２．１は、回転不能に、角度測定装置１のローター１３０と結合されている。それに対して、ステーターケーシング１０１は、フレーム２．３に固定されており、従って、このステーターケーシングは、回転軸線１．１を中心にして、回転不能である。実際上、この全角度測定装置１を、旋回軸線２．２を中心にして回転可能である。図３において、鋼製フランジ１０３は、水平方向の動作状態において、端面１１３によって上に向かって図示されている。この角度測定装置１は、心合せカラー部１０５を用いて、中央に組付けられる。更に、当接面１０６によって、ローター１３０が、軸２．１に対して十分に軸に平行に整向されていることは保証される。即ち、これら両方の取付け面１０５および１０６は、ぴったりと精確な組付けを、必要な許容差または精度内で可能にする。流路１０７の延長部１０９によって心合せカラー部１０５の外側でも同様に、液体は、角度測定装置１の組込まれた状態において、完全に外方へ心合せカラー部１０５の向こう側へ確実に逃げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  角度測定装置の縦断面図である。
【図２】  角度測定装置の取付け面としての鋼製フランジの平面図である。
【図３】  旋回円テーブルに組み込まれた部分的に断面された角度測定装置の側面図である。
【符号の説明】
１    角度測定装置
１．１  回転軸線
１．２  中央横断面
１．３  封隙材、  Ｖパッキン
１．４  外側輪郭
１．５  玉軸受
１００  構造部材、  外側に位置するステーター
１０１  ステーターケーシング
１０２  アルミニウムキャップ
１０３  鋼製フランジ
１０４  Ｏリング
１０５  心合せカラー部、  取付け面
１０６  当接面、  取付け面
１０７  流路
１０８  流路底部
１０９  延長部
１１０  フランジ穿孔
１１１  鋼製リング
１１２、１１３  端面
１１４  走査ユニット
１１５  走査板
１１６  プリント基板
１１７  継ぎ手
１３０  構造部材、  ローター
１３１  目盛ディスク
２    旋回円テーブル
２．１  軸
２．２  旋回軸線
２．３  フレーム
Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４    間隔
【図１】
0004031272.tif 000002
【図２】
0004031272.tif 000003
【図３】
0004031272.tif 000004