DE2657580A1

DE2657580A1 - Elektromagnetische antriebseinrichtung

Info

Publication number: DE2657580A1
Application number: DE19762657580
Authority: DE
Inventors: Kozo Chimura; Kiyoshi Kitai; Masuo Ogihara; Nobuo Shinozaki
Original assignee: Seiko Koki KK
Current assignee: Seiko Koki KK
Priority date: 1975-12-23
Filing date: 1976-12-18
Publication date: 1977-07-07
Also published as: GB1535800A; DE2657580C2; US4152613A

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH d - 8034 unterpfaffenhofen 15.12.1976 PATENTANWALT postfach S/lei

«MÜNCHEN) 84 36

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DIPL.-PHYS. F. ENDLICH. D - BO34 UNTERPFAFFENHOFEN, POSTF,

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Meine Akte: S-4147

Seiko Koki Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan

Elektromagnetische Antriebseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Antriebseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

In den bisher verwendeten elektromagnetischen Antriebseinrichtungen ist ein erster Rotor beispielsweise auf zwei dünnen, sich drehenden Halteplatten angeordnet bzw. befestigt, wogegen die Antriebsspule in die Platten eingesetzt und an diesen befestigt ist. Die Schaltungselemente zur Steuerung des zur Spule oder Wicklung fließenden Stroms

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sind unabhängig voneinander als ©ine Einheit auf einer gedruckten Schaltungsplatte oder dgl_o kombiniert; nach der Befestigung dieser Einheit auf einer Grundplatte durch ein von der Wicklung unabhängiges Komhinationselement werden die entsprechenden Schaltungselement® elektrisch mit einem Leitungsdraht oder dgl« TerTbunden» Da bei einer derartigen Einrichtung die Schaltungseinheit und die Wicklung einsein eingestellt werden, wird eine Überprüfung äußerst schwierig ₉ i'ienn die Wirkung der Schaltung überprüft werden auB₉ wolbsi die Wirkung durch ausätzt liehes Anschließen ©ines? Irsata-Last erreicht werden sollte» Auch wenn die ¥irkung des Hotors überprüft werden muß, bevor die gesamt® Einrichtung eingebaut bzw· eingestellt wird, muß di© Überprüfung la Gegensatz zu Vorstehendem dadurch erfolgen₉ daB sine Ersatzschaltung an die Wicklung angeschlossen wird. Wenn die Überprüfung der bekannten Einrichtung ausgeführt ist, ist es somit inbesondere im Fall einer elektrischen Uhr oder dgl. erforderlich, nach dem Einstellen des ersten Hotors die Wicklung von einer Richtung her einzusetzen, die senkrecht zum Rotor liegt, so daß die Einstellarbeit bei den bekannten Einrichtungen sowie der Einbau äußerst mühevoll auszuführen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile und Schwierigkeiten der bekannten Antriebseinrichtungen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegen-, stand des Hauptanspruchs'gelost. Weitere Ausgestaltungen der

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Pig. 2 eine Teilseitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Teilaufsicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Schnittansicht der Ausführungsform nach Fig. 3» und

Fig. 5 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 3-

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist die Erfindung bei einer elektrischen Uhr vorgesehen. An einer unteren Platte 1 ist eine Stütze 2 befestigt, die mittels einer Schraube an einer oberen Platte 3 montiert ist. Die untere Platte 1 ist an einem Vorsprung 20a eines Gehäuses 20 mittels einer Schraube 21 befestigt. Wellen 5,6 und eine Welle 7 für einen Sekundenzeiger sind durch die untere Platte 1 und die obere Platte drehfähig gelagert. An der Welle 5 ist ein zweiter Magnet-Rotor 8 befestigt, der derart magnetisiert ist, daß er an seinem Umfang zwei Pole N,S aufweist; außerdem ist an der Welle 5 ein Antriebsrad 9 befestigt. Mit dem Antriebsrad 9 steht ein Zwischenrad 10 in Eingriff, welches zusammen mit einem zweiten Antriebsrad 11 auf der Welle 6 befestigt ist. Auf der Welle 7 sitzt fest ein Sekunden-Getrieberad 12, das mit dem zweiten Antriebsrad 11 und einem dritten Antriebsrad 13 in Eingriff steht, wobei das dritte Antriebsrad 13 mit einer nicht gezeigten Getrieberadkette in Eingriff steht, die allgemein in Uhren vorgesehen sind. Mit 14 ist der Rahmen für eine Wicklung L bezeichnet, wobei die Wicklung L um den Umfang des Rahmens gewickelt ist; an einem Flansch 14a des Rahmens 14 ist eine Führungsnut 14b ausgebildet, welche die Form eines Hakens bzw. eines umgekehrten U hat. An den oberen und unteren Flächen eines hohlen Teils 14e, der in der Mitte des Rahmens der Wicklung 14 gebildet ist, sind eine erste und eine zweite Nut 14c bzw. 14d vorgesehen.

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Außerdem ist ein Magnet bzw. Magnet-Rotor 16 an einer Welle 15 befestigt, wobei der Rotor derart magnetisiert ist, daß er an seinem Umfang zwei Pole N₁S aufweist. Mit 18 ist ein Teil bezeichnet, welches den Rotor 16 hält bzw. stützt und Flansche 18a, 18b derart aufweist, daß das Teil insgesamt eine hakenförmige Gestalt JJ aufweist, wobei die Plansche am oberen und unteren Abschnitt dieses Teiles ausgebildet sind. Der erste Rotor 16 und das den Rotor aufnehmende bzw. stützende Teil 18 sind derart zusammengebaut, daß der erste Rotor 16 in den hohlen Teil des Vicklungsrahmens eingesetzt ist, so daß die Welle 15 mit der ersten und zweiten Hut bzw. Aussparung 14c, 14d des Wicklungsrahmens in Verbindung bzw. Beziehung steht.

Das den Rotor 16 haltende Teil 18 ist in den hohlen Teil des Rahmens für die Wicklung 14 eingesetzt, wobei die Flansche 18a, 18b an der Nut oder Ausnehmung des Rahmens befestigt sind. Der Betrag, um" welchen das Teil 18 in den hohlen Teil des Rahmens eingesetzt ist, wird durch den Anschlag des Vorsprungs bzw.' Ansatzes des Teils 18 gegenüber der . Stirnfläche des Rahmens 14 bestimmt. Daher ist der erste Rotor 16 drehfähig im hohlen Teil des Rahmens 14 gelagert.

Im folgenden wird der Aufbau der Schaltung zur Steuerung des der Wicklung zugeführten Stromes beschrieben. Auf der rechten Halbfläche der gedruckten Platte 23 sind durch Festloten ein Quarz schwinger Σ, ein Frequenzteiler 1c, ein Kondensator C und ein Trimmkondensator TC befestigt und derart elektrisch miteinander verbunden, daß sie eine Zählerschaltung bilden. Auf der linken Halbfläche der gedruckten Schaltungsplatte ist eine Außenfläche vorgesehen, die kleinere Breite als die betreffende rechte Halbfläche besitzt; an der Grenzfläche zwischen diesen ist ein stufenförmiges Teil 23a ausgebildet, während im mittleren Teil der oberen Seite ein Ansatz 23b ausgebildet ist. Die

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14b des Wicklungs-Rahmens 14 wird auf die gedruckte Platte aufgesetzt ι der Rahmen 14 wird von den oberen und unteren Seiten der Platte 23 sowie der Plattendicke geführt; somit wird die Führungsnut 14b auf die gedruckte Platte gedruckt, bis die Nut 14b über den Torsprung 23b der Platte 23 gelangt. Dadurch xvird der Rahmen der Wicklung 14 auf die Platte 23 aufgesetzt und befestigt. Da das den Rotor haltende Teil 18 von der Platte 23 angehalten wird, kann es in diesem Augenblick vom Rahmen 14 der Wicklung L enffernt bzw. herausgedrückt werden. Anschließend werden die Anschlüsse der Spule L mit dem Leitungsschema bzw. Muster 23c, 23d am Ausgang der Zählerschaltung verlötet, welches auf der gedruckten Schaltung 23 gebildet ist. Auf diese Weise wird die die Wicklung L enthaltende gedruckte Schaltungsplatte dadurch befestigt, daß die Platte 23 in einen gabelförmigen Tor sprung 20b gedrückt wird, der vom Gehäuse wegsteht.

Im folgenden wird die Wirkung bzw. Arbeitsweise der vorstehend beschriebenen Ausführungsform erläutert. Ein Motor, der aus einem ersten Rotoi? 16 und einem zweiten magnetischen Rotor 8 besteht, ist bereits in der japanischen Patentanmeldung Sho. 49(1974)-1O3 600 beschrieben, worauf Bezug genommen wird. Wenn beispielsweise eine elektrische Quelle mit den Eingangsleitungen 23e, 23f der gedruckten Schaltungsplatte 23 verbunden ist, wird ein Wechselstrom an die Wicklung L ^ede Sekunde von der elektrischen Schaltung her angelegt; aufgrund des dadurch erzeugten Magnetfeldes dreht sick der erst© Rotor -16p?o Sekunde nach links ras 180® tanö. diose Drehung wird auf den aweiten Rotor 8 übertragen₉ der magnetisch mit des ersten Hot or in Verbindung steht \ der aweit© Botor dreht siel, Sekunde nach rechts wn. 180®_o Bias© Drehung wird üTber das erste Antriebsrad 9s welches fest mit <ä©s Botor % ist, auf das T&rl sehe ar a€ 10 lib©rtrag©a "mad - auß'©rd©a as das

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Sekunden-Getrieberad 12 über das zweite Antriebsrad 11 übertragen, wodurch sich das Getrieberad 12 für den Sekundenzeiger je Sekunde um 6° dreht.

Die nicht dargestellte Getrieberadkette dreht sich derart, wie dies bei Uhren allgemein bekannt ist, weshalb eine Beschreibung der Wirkung dieser Getrieberadkette nicht erforderlich ist.

Im folgenden wird unter.Bezugnahme auf die Pig. 3 bis eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform weist nur hinsichtlich der Aufnahme des ersten Rotorsvauf, wobei die Anordnung der Räderkette neben dem zweiten Rotor derjenigen der ersten Ausfuhrungsform ähnlich ist. Gemäß den Fig. 3 bis 5 ist ein Wicklungsrahmen 114 vorgesehen, um dessen Umfang eine Wicklung L gewickelt ist; die oberen und unteren Teile des Rahmens 114 sind mit zwei Führungsnuten oder Führungsausnehmungen 114b versehen, die der Führungsnut 14b ähnlich ist. In der Mitte des Rahmens der Wicklung L wird ein hohles Teil 114e gebildet, dessen eine Seitenfläche durch eine Wand 114f verschlossen ist. Ein Teil 118 zur Aufnahme des Rotors weist hakenförmige Gestalt in Form eines auf, wobei diese Gestalt durch Flansche 118a, 118b bestimmt ist. An diesen Flaschen 118a,'118b ist eine Ausnehmung bzw. Nut 118c und eine öffnung 118d ausgebildet. Der erste Rotor besteht aus einem Magneten mit zwei Magnetpolen N₁S, die an seinem Umfang angeordnet sind und in der Mitte sitzt eine Welle II5. Der erste Rotor wird dadurch drehfähig gehalten, daß die Welle 115 in die öffnung 118d eingesetzt ist, wiche in den Flanschen 118a, 118b des Teils 118 vorgesehen.ist- Daraufhin wird das auf diese Weise gebildete Teil 118 in den hohlen Teil 114e eingesetzt, wobei dessen Flanschabschnitte 118a, 118b von den Führungsnuten 114c, 114d in dem hohlen Teil des

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Rahmens geführt werden. In diesem Augenblick werden die Flansche 118a, 118b in Sichtung der öffnung 118d deformiert, wobei sie durch die Nuten 114c, 114d des Rahmens 114 zusammengedrückt werden; der Betrag der Deformation wird durch die Tatsache reguliert, daß schlitzförmige Aussparungen 118c, die an den Enden derselben ausgebildet sind, sich gegenseitig berühren; die Öffnung 118d wird demnach kleiner als der Außendurchmesser der Rotor-Welle, so daß die Rotor-Welle nicht fest angezogen bzw. eingespannt wird. Die Welle 115 des ersten Rotors 116 sitzt in dem hohlen !Teil 114e des Rahmens 114 und wird durch die oberen und unteren Wände oben bzw. unten gelagert.

Bei der Erfindung wird somit die Welle des ersten Rotors, welches die Antriebsquelle darstellt, daran gehindert, durch Fremdkörperpartikel, beispielsweise Staub verschmutzt zu werden, so daß durch die Erfindung eine elektromagnetische Antriebseinrichtung hoher Zuver- . lässigkeit erhalten wird; die Wicklungseinheit wird bei der Erfindung elastisch von der Schaltungseinheit aufgenommen bzw. ist in diese Schaltungseinheit eingesetzt; wenn somit die Wicklung oder die Schaltung betrieb sunfähig werden, können sie leicht ausgetauscht werden, was als besonderer Vorteil herauszustellen ist.

Die Erfindung schafft somit eine elektromagnetische Antriebseinrichtung für Synchrönmotoren kleiner Größe, Amperemeters oder dgl. Die Erfindung schafft insbesondere eine Schaltungskonstruktion der Art, daß bei einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung, in welcher die beiden Rotoren Binem von einer kernlosen Feldspule erzeugten Magnetfeld angeordnet sind, der Strom zur Antriebsspule bzw. Antriebswicklung gesteuert wird, wobei die beiden

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Rotoren in einer Beziehung zueinander vorgesehen sind.

Der Magnetpole aufweisende Rotor ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung somit im Magnetfeld einer kernlosen Feldwicklung angeordnet und der andere, drehfähige Rotor mit Magnetpolen ist so vorgesehen, daß der Pol dieses Rotors im statischen Zustand um einen festgelegten Winkel in Richtung des durch die Wicklung erzeugten Magnetfeldes verschoben bzw. bewegt wird. Der Antriebsrotor sitzt drehfähig in einem Rahmen für die Wicklung, wobei die Wicklung durch Drahtwicklungen um den Rahmen gebildet ist; die Wicklungseinheit oder Spuleneinheit ist auf einer Schaltungseinheit angeordnet, die ein Bauelement aufweist, welches den durch die Wicklung fließenden Strom steuert.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

/1. jElektromagnetische Antriebseinrichtung mit einem in —^einem Magnetfeld angeordneten Antriebs-Rotor und einem weiteren, angekuppelten Rotor, der derart drehfähig vorgesehen ist, um einen Magnetpol des Antriebsrotors in dessen statischen Zustand um einen definierten Winkel in Richtung des Magnetfeldes zu verschieben bzw. bewegen, welches von einer kernlosen Feldwicklung erzeugt wird, wobei von Jedem der beiden Rotoren ein Ausgang erhalten wird und beide Rotoren Magnetpole aufweisen,

dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebs-Rotor (16 ; 116) drehfähig in einem Rahmen

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(14;114) für die Wicklung (L) angeordnet ist, wobei die Wicklung auf den lähmen aufgewickelt ist und daß der Wicklungs-Eahmen und eine Schaltung (X,TC,C) gemeinsam auf einer Verdrahtungsplatte (23) angeordnet sind.
2. Elektromagnetische Antriebseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mittleren Teil des Rahmens (14;114) ein hohles Teil (14e;114e) gebildet ist, daß ein in das hohle Teil einsetzbares Element (18;118) zur Halterung des Rotor (16;116) vorgesehen ist und daß der Antriebs-Rotor und das diesen Rotor haltende Element in dem hohlen Teil angeordnet sind, wobei der Antiebs-Rotor drehfähig ist.

3· Elektromagnetische Antriebseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Wicklungs-Rahmen (14;114) wenigstens eine Führungsnut (14b;114b) zur Aufnahme der Verdrahtungsplatte (23; 123) aufweist.

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