Электромагнитный шаговый двигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 987754

Союз Советских

Социалнстических республик (61) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 19,02.81 (2l ) 3249416/24 07 с присоелннением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 07.01.83. Бюллетень М 1 (54)М. Кл.

Н 02 К 37/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (ЬЗ> m 621.313. .1 3-1 33.32 (088.8).

Дата опубликования описания 09.01.83

*1 1,1 . 4g

П. С. Владимиров . - .:- - ),-:,-::;с; ° ., ь - .А,;

1 центральное конструкторское бюро гидройтатеаррлогине кого

"» » приборостроения (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ШАГОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

/ 2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к шаговым электродви гателям, которые находят широкое применение в дискретном электроприводе.

Известны электромагнитные шаговые двигатели, которые содержат статор с магнитопроводом и обмоткой управления и подвижный якорь. Поступательное движение якоря в известном двигателе преобразуется во вращательное движение вала двигателя сложным механизмом, 1Î включающим цилиндры со спиральными канавками, шарики, храповые колеса и собачки (1 ).

Помимо сложности конструкции этот

15 двигатель имеет еще пониженную надежность и увеличенные габариты.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является электромагнитный шаговый двигатель, со- 2о держащий статор с магнитопроводом, обмоткой управленйя, якорь, установленный по продольной оси двигателя, возвратную пружину и механизм преобразования возвратно-поступательного движения якоря во вращательное движение вала, имеющий храповое колесо, закрепленное на валу, толкающую и фиксирующие собач ки f2).

Однако из-за взаимно перпендикулярного расположения осей двигателя и вала известный двигатель имеет повышенные габариты и массу.

Lteab «уменьшение габаритов и массы.

Поставленная пель достигается тем, что в двигателе вал храпового колеса установлен по продольной оси двигателя, а механизм преобразования движения снаб». жен поворотным рычагом с двумя установленными под углом друг к другу плечами, одно нз которых соединено тягой с якорем, а другое — с толкающей собачкой. . 1(елесообразно в этом двигателе зубцы храпового колеса выполнять на его либо торцовой, либо внешней поверхности, а также толкающую собычку выполнять в виде одного из плеч рычага механизма преобразования движения.

Улучшению работы двигателя будет способствовать и выполнение рабочей поверхности толкающей собачки с кривизной, соответствующей дуге окружности.

На фиг. 1 изображен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 приведен эле» мент конструкции двигателя, у которого одно из плеч рычага выполняет функцию толкающей собачки. о

Двигатель содержит корпус 1, в котором посредством подшипниковой втулки 2 и пружинной шайбы 3 соосно установлен выходной вал 4 с жестко устаНовленным на нем или выполненным за 15 одно UBlIDe храповым колеям 5. К корпусу 1 винтами 6 крепится основание 7, сочлененное винтами 8 с магнитопроводом 9, внутри которого установлены катушка 10 и подвижный якорь l l, ось щ которого совпадает с продольной освю двигателя. На основании 7 имеются проушины 12 и 13, в которых на оси 14 подвижно закреплен рычаг 15 с двумя плечами 16 и 17, жестко соединенными 25 между собой и расположенными под углом друг к другу. Плечо 16 через шарнир 18 соединено с тягой 19, несущей на другом конце опорную шайбу 20 с закрепленным на ней якорем 11. Плечо 17 через шарнир 21 соединено с толкающей собачкой 22, рабочая поверхность которой выполнена с кривизной (R или R<), обеспечивающей увеличение площади этой поверхности в процессе движения. Пружи35 на 23 предназначена цля осуществления надежного контакта собачки 22 с зубцами храпового колеса 5. Эта пружина закреплена в ушке 24, имеющемся на кронштейне, 25, жестко соединенном с основанием 7. Для ограничения движения собачки 22 на этом же основании выполнен упор 26.

Фиксация положения вала осуществляется стопорной собачкой 27, установлен45 ной на оси 28 и, взаимодействующей с пружиной 29, закрепленной одним своим концом в ушке ЗО„На тяге 19 установлена возвратная пружина 31, упирающаяся одним концом в уступ тяги 19, а другим — в шайбу 32.

Б шайбе 20 предусмотрен ряд отверстий 33, равномерно расположенных по окружности.

На фиг. 3 и 4, представляющих вариант двигателя с расположением зубцов храпового колеса на его наружной цилиндрической поверхности, одно из плеч рычага 15 выполнено в виде собачки 34, подвижно установленной на нем благодаря полуосям 35 и поджимаемой пружиной 36 к зубцам 37 храпового колеса. Роль фиксатора в этом случае выполняет пластинчатая пружина 38, на одном конце прикрепленная винтами 39 к основанию 7, а другим своим концом взаимодействующая с зубцами 37 храпо« вого колеса. Для ограничения движения собачки 34 предусмотрен упор 40, жестко связанный с основанием 7.

Двигатель работает следующим образом.

При подаче импульса электрического тока в катушку 10 якорь 11 притягивается к стопу магнитопровода 9 и через тягу 19, сжимая пружину 31, поворачивает рычаг 15, олагодаря чему сооачка

22 перескакивает через один зубец храпового колеса 5, удерживаемого стопорной собачкой 27. После прохождения импульса тока упомянутая кинематическая цепь под. действием пружины 31 возвращается в исходное положение, при этом собачка 22 толкает зубеп 37 храпового колеса и перемещает вал двигателя на один шаг. При взаимодействии с зубцом

37 рабочая поверхность собачки 22, благодаря кривизне рабочей поверхности, плавно перемещается по KoHTBKTHpóeìîé с ней грани зубца 37, обеспечивая тем самым благоприятные условия работы механизма в зоне контакта. Рабочий ход собачки 22 ограничен упором 26, который исключает поворот собачки 22, а следовательно, и храпового колеса 5 в . направлении вращения двигателя под действием случайных моментов в этом направлении. Поворот в обратном направлении блокируется стопорной собачкой 27.

С подачей следующего импульса электрического тока цикл начнет повторяться.

Благодаря установке вала в предлагаемом двигателе по его продольной оси и выполнению механизма преобразования с поворотным двуплечным рычагом, двигатель приобрел компактность, которая позволяет уменьшить его габариты и массу.

Формула изобретения

1. Электромагнитный шаговый двигатель, содержащий статор с магнитопроводом и обмоткой управления, якорь, . установленный по продольной оси двигателя, возвратную пружину и механизм

1Е

1д

fl

jg в

Ю / 4F-E

4Р

4Puz. Ф

5 9877 преобразования возвратно-поступательного движения якоря во вращательное движение вала, имеющий храповое колесо, закрепленное на валу, толкающую и фиксирующие собачки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью умень ения габаритов и массы, вал храпового колеса установлен по продольной оси двигателя, а механизм преобразования движения снабжен поворотным рычагом с двумя 30 установленными под углом друг к другу плечами, одно из которых соединено тягой с якорем, а другое - с толкающей собачкой.

2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а - 15 ю ш и и с я тем, что зубцы храпового колеса выполнены на его торцовой поверхности.

Rue У Л .

ВНИИПИ Заказ 10322/44

Тираж 685 Подписное

Филиал ППП "Патент-", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

54 б

3. Двигатель по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что зубцы храпового колеса выполнены на его внешней цилиндрической поверхности.

4.Двигательпоп.3, отличаю шийся тем, что толкающая собачка выполнена в виде одного из плеч рычага механизма преобразования движения.

5. Двигатель по пп. 1-4, о т л и— ч а ю шийся тем, что рабочая поверхность.толкающей собачки имеет кривизну, соответствующую дуге окружности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 550044227777, кл. Н 02 К 37/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

% 860228, кл. Н 02 К 37/00, 1979.