DE102007016652B4

DE102007016652B4 - Auf- und abwärts bewegbarer Schrittmotor

Info

Publication number: DE102007016652B4
Application number: DE200710016652
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: DE102007016652A1

Abstract

Auf- und abwärts bewegbarer Schrittmotor, welcher aufweist: – ein Gehäuse (2), in dem ein Aufnahmeraum (20) angeordnet ist, in dem eine Aushöhlung (21) angeordnet ist, in der ein Kanal (22) angeordnet ist, durch dessen oberes Teil eine Bohrung (23) hindurchgeht, wobei zwischen dem Oberrand des Kanals (22) und der Bohrung (23) ein Stopper (24) ausgebildet ist, an einer Seite des Aufnahmeraums (20) eine Vertiefung (25) und am Boden des Gehäuses (2) ein Bodendeckel (27) angeordnet ist; – lediglich ein Lager (3), das antriebsseitig in der Aushöhlung (21) des Aufnahmeraumes (20) des Gehäuses (2) angeordnet ist; – ein Verbindungselement (4), das unter dem Lager (3) angeordnet ist, wobei ein Ende des Verbindungselements (4) durch das Lager (3) hindurchgeht, sowie eine Vielzahl von Vorsprüngen (40) an der Umfangswand des Verbindungselements (4) und ein Gewindeloch (41) im Zentrum des Verbindungselements (4) angeordnet sind; – einen Magneten (5), der auf dem Verbindungselement (4) aufgesetzt ist, wobei im Magneten (5) eine Bohrung (50) angeordnet ist, an deren Wandfläche eine Vielzahl von Positionierungsnuten (51) angeordnet sind, wobei die Vorsprünge (40) des Verbindungselements (4) in die Positionierungsnuten (51) der Bohrung (50) des Magneten (5) eingesetzt sind; – eine Andrückstange (6), die durch die Bohrung (23) und den Kanal (22) des Gehäuses (2) hindurchgeht und mit dem Gewindeloch (41) des Verbindungselementes (4) verschraubt ist, wobei die Andrückstange (6) aus einem Halteelement (60) und einem Stangenkörper (61) ausgebildet ist, am unteren Teil des Halteelements (60) ein Innengewindeloch (600) und am Stangenkörper (61) ein rechteckiger Stoppblock (610) und am oberen Teil des Stangenkörpers (61) eine obere Gewindestange (611) und am unteren Teil des Stangenkörpers (61) eine untere Gewindestange (612) angeordnet ist; und – eine zylindrische Wicklung im Uhrzeigersinn (7) sowie eine zylindrische Wicklung gegen den Uhrzeigersinn (8), die in dem Aufnahmeraum (20) des Gehäuses (2) übereinander angeordnet sind, wobei das jeweilige Wicklungsende (70, 80) der Wicklung im Uhrzeigersinn (7) sowie der Wicklung gegen den Uhrzeigersinn (8) jeweils am Anschlussende (91) der Kabel (90) umwickelt und dann in die Steckbuchse (92) einer Steckdose (9) eingesteckt ist, die mit den Kabeln (90) und den Wicklungsenden (70, 80) verbundene Steckdose (9) in der Vertiefung (25) des Gehäuses (2) angeordnet ist und wobei in der Wicklung im Uhrzeigersinn (7) sowie in der Wicklung gegen den Uhrzeigersinn (8) jeweils eine Bohrung (71, 81), in der der Magnet (5) aufgenommen wird, vorgesehen ist.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen auf- und abwärts bewegbaren Schrittmotor, insbesondere einen Schrittmotor, bei dem die Kabel an der Steckdose unter Strom gesetzt werden, um die Wicklung im Uhrzeigersinn oder die Wicklung gegen den Uhrzeigersinn unter Strom zu setzen, so daß sich der Magnet im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn dreht und das Verbindungselement zum Drehen bringt, damit die Andrückstange geradlinig steigen oder sinken kann, so daß der Antrieb genauer durchgeführt werden kann. Dabei ist von Vorteil, daß der klein ausgeführte erfindungsgemäße Schrittmotor weniger Platz nimmt.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Üblicherweise wird ein Schrittmotor an einer Fahrzeuglampe angebracht, um die Strahlhöhe der Fahrzeuglampe eines Fahrzeugs zu adjustieren. Wie aus 1, 2 ersichtlich, besteht ein herkömmlicher Schrittmotor aus einer Gewindestange 11, die mit dem Gewindeloch 121 einer Buchse 12 verschraubt ist, wobei an einem Ende der Buchse 12 sich ein vieleckiger Vorsprung 122 erstreckt, der mit dem Einrastloch 131 der Zahnradplatte 13 in Eingriff steht. Desweiteren ist eine Verstellstange 14 angeordnet, die sich mit der Gewindestange 11 in einem 90-Grad-Winkel aufeinander kreuzt. Am Ende der Verstellstange 14 ist ein Zahnrad 15 eingerastet, das mit der Zahnradplatte 13 in Eingriff steht. Die vorgenannten Bauelemente sind innerhalb eines festen Fusses 16 und eines Positionierungsfusses 17 angeordnet, wobei die Gewindestange 11 und die Verstellstange 14 in den festen Fuss 16 und den Positionierungsfuss 17 vorstehen. Beim Drehen der Verstellstange 14 wird die Gewindestange 11 durch die Kupplung des Zahnrades 15, der Zahnradplatte 13 und der Buchse 12 verlagert. Jedoch muß beim herkömmlichen Schrittmotor zusätzlich ein Antriebsmechanismus außerhalb der Verstellstange 14 angeordnet werden, um die Verstellstange 14 zum Drehen zu bringen. Daher ist zusätzlich ein Platz für den Antriebsmechanismus vorgesehen, wodurch sich das Gesamtvolumen der Verstellvorrichtung vergrößern wird, was einen präzisen Betrieb erschwert.
Aus der EP 1 363 382 A1 ist ein Schrittmotor bekannt, bei welchem das Rotorlager in axialer Richtung zentral im Rotor angeordnet ist und zu beiden Seiten des Rotorlagers ein Rotorring in Form eines Magneten vorgesehen ist. Das Rotorlager ist mit nach innen gerichteten Winkeln zwischen den Rotorringen gehalten, wobei die Winkel mit je einer radialen und einer axialer Passfläche versehen sind. Beidseits des Lagers sind breite Luftspalte vorgesehen.
Bei dem aus der DE 692 13 911 T2 bekannten Schrittmotor befindet sich das Lager auf der Abtriebsseite. Ferner ist auf der Antriebsseite ein zusätzliches Gleitlager ausgebildet.
Angesichts der o. g. Probleme des herkömmlichen Schrittmotors hat der Erfinder sich dem Studium dieser Technik gewidmet und sich an diesbezügliche Theorien angelehnt und letztendlich die vorliegende Erfindung, die angemessen entworfen und lösungswirksam in bezug auf die o. g. Probleme ist, hervorgebracht.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen auf- und abwärts bewegbaren Schrittmotor zu schaffen, bei dem die Andrückstange geradlinig steigen oder sinken kann, und das Volumen des Schrittmotors klein ausgeführt ist, so daß weniger Platz benötigt wird.
Die o. g. Aufgabe wird gelöst durch einen auf- und abwärts bewegbaren Schrittmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden die zur Lösung der oben dargestellten Aufgabe und Funktionen eingesetzten technischen Mitteln anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
1 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung einer herkömmlichen Ausführungsform;
2 eine Schnittansicht des Aufbaus der herkömmlichen Ausführungsform;
3 eine dreidimensionale Explosionsdarstellung der Erfindung;
4 eine dreidimensionale perspektivische Ansicht des Aufbaus der Erfindung;
5 eine perspektivische Ansicht des Sinkens der Andrückstange gemäß der Erfindung; und
6 eine perspektivische Ansicht der Steigung der Andrückstange gemäß der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform in 3 und 5 weist der erfindungsgemäße auf- und abwärts bewegbare Schrittmotor auf:
ein Gehäuse 2, in dem ein Aufnahmeraum 20 angeordnet ist, in dem eine Aushöhlung 21 angeordnet ist, in der ein rechteckiger Kanal 22 angeordnet ist, durch dessen oberes Teil eine Bohrung 23 hindurchgeht, wobei zwischen dem Oberrand des Kanals 22 und der Bohrung 23 ein Stopper 24 ausgebildet ist; an einer Seite des Aufnahmeraums 20 ist eine Vertiefung 25 angeordnet; am Bodenrand der Vertiefung 25 ist eine Vielzahl von Positionierungsnuten 26 angeordnet; am Boden des Gehäuses 2 ist ein Bodendeckel 27 angeordnet, in dessen Mitte ein Positionierungsstift 28 angeordnet ist;
lediglich ein Lager 3, das antriebsseitig in der Aushöhlung 21 des Aufnahmeraumes 20 des Gehäuses 2 angeordnet ist;
ein Verbindungselement 4, das unter dem Lager 3 angeordnet ist, wobei ein Ende des Verbindungselements 4 durch das Lager 3 hindurchgeht, sowie eine Vielzahl von Vorsprüngen 40 an der Umfangswand des Verbindungselements 4 angeordnet ist, und ein Gewindeloch 41 im Zentrum des Verbindungselements 4 angeordnet sind;
einen Magneten 5, der auf dem Verbindungselement 4 aufgesetzt ist, wobei im Magneten 5 eine Bohrung 50 angeordnet ist, an deren Wandfläche eine Vielzahl von Positionierungsnuten 51 angeordnet sind;
eine, Andrückstange 6, die durch die Bohrung 23 und den Kanal 22 des Gehäuses 2 hindurchgeht und mit dem Gewindeloch 41 des Verbindungselementes 4 verschraubt ist, wobei die Andrückstange 6 aus einem Halteelement 60 und einem Stangenkörper 61 ausgebildet ist; am unteren Teil des Halteelements 60 ist ein Innengewindeloch 600 angeordnet, und am Stangenkörper 61 ist ein rechteckiger Stoppblock 610 angeordnet; am oberen Teil des Stangenkörpers 61 ist eine obere Gewindestange 611 und am unteren Teil des Stangenkörpers 61 eine untere Gewindestange 612 angeordnet; und
eine zylindrische Wicklung im Uhrzeigersinn 7 sowie eine zylindrische Wicklung gegen den Uhrzeigersinn 8, die im Aufnahmeraum 20 des Gehäuses 2 übereinander angeordnet sind, wobei das jeweilige Wicklungsende 70, 80 der Wicklung im Uhrzeigersinn 7 sowie der Wicklung gegen den Uhrzeigersinn 8 jeweils am Anschlußende 90 der Kabel 9 umwickelt und dann in die Steckbuchse 92 der Steckdose 9 eingesteckt wird, wobei in der Wicklung im Uhrzeigersinn 7 sowie in der Wicklung gegen den Uhrzeigersinn 8 jeweils eine Bohrung 71, 81, in der der Magnet 5 aufgenommen wird, vorgesehen ist.
3, 4, 5 veranschaulichen den Aufbau des erfindungsgemäßen Schrittmotors: erstens, das obere Ende des Verbindungselements 4 ist in das Lager 3 derart gedrückt, daß das Verbindungselement 4 mit dem Lager 3 kombiniert wird; dann wird der Magnet 5 auf das Verbindungselement 4 aufgesetzt, wobei die Vorsprünge 40 des Verbindungselements 4 in die Positionierungsnute 51 in der Bohrung 50 des Magneten 5 eingesetzt werden, so daß das Verbindungselement 4 mit dem Magneten 5 verbunden wird. Anschließend wird die o. g. zusammengesetzte Einheit in den Aufnahmeraum 20 des Gehäuses 2 eingeführt, so daß das Lager 3 in die Aushöhlung 21 gedrückt und dort positioniert wird. Der Stangenkörper 61 der Andrückstange 6 geht vom unteren Teil des Gehäuses 2 aus durch den Kanal 22 hindurch, wobei sich der Stoppblock 610 des Stangenkörpers 61 im Kanal 22 befindet. Die obere Gewindestange 611 des Stangenkörpers 61 geht durch die Bohrung 23 hindurch und wird dann innerhalb des Innengewindeloches 600 des Halteelements 60 verschraubt, so daß der Stangenkörper 61 und das Halteelement 60 einheitlich miteinander verschraubt werden. Danach wird die untere Gewindestange 612 des Stangenkörpers 61 mit dem Gewindeloch 41 des Verbindungselements 4 verschraubt, wobei der Stoppblock 610 der Andrückstange 6 dem Stopper 24 zum Stoppen und Sichern dient, so daß die Andrückstange 6 nicht aus dem Gehäuse 2 herausfällt. Nun werden die Wicklung im Uhrzeigersinn 7 und die Wicklung gegen den Uhrzeigersinn 8 übereinander in dem Aufnahmeraum 20 des Gehäuses 2 angeordnet, so daß die Wicklung im Uhrzeigersinn 7 und die Wicklung gegen den Uhrzeigersinn 8 am Außenteil des Magneten 5 aufgesetzt werden. Anschließend wird die Steckdose 9, die mit den Kabeln 90 und den Wicklungsenden 70, 80 verbunden ist, in der Vertiefung 25 des Gehäuses 2 angeordnet, so daß die Kabel 90 jeweils in den Positionierungsnuten 26 des Gehäuses 2 positioniert werden. Der Bodendeckel 27 wird dann am Boden des Gehäuses 2 angebracht, wobei der Positionierungsstift 28 des Bodendeckels 27 in der Bohrung 50 des Magneten 5 positioniert wird. Somit wird der Aufbau des Schrittmotors vollendet.
5 und 6 veranschaulichen den Betrieb der Andrückstange 6. Wenn die Andrückstange 6 steigen soll, wie in 6 gezeigt wird, werden die mit der Wicklung im Uhrzeigersinn 7 verbundenen Kabel 90 durch die Steuerung einer äußeren Schaltung unter Strom gesetzt, wodurch sich der Magnet 5 im Uhrzeigersinn drehen und sodann das Verbindungselement 4 zum Drehen im Uhrzeigersinn bringen wird. Die an das Verbindungselement 4 angeschraubte Andrückstange 6 wird durch die Sperrung des rechteckigen Kanals 22 des Gehäuses 2 blockiert und kann sich daher nicht mit dem Verbindungselement 4 entsprechend drehen, sondern sich lediglich durch die relative Bewegung der unteren Gewindestange 612 mit dem Gewindeloch 41 geradlinig nach oben bewegen; auf diese Weise wird das Steigen der Andrückstange 6 vollendet. Wenn die Andrückstange 6 sinken soll, wie in 5 gezeigt wird, werden die mit der Wicklung gegen den Uhrzeigersinn 8 verbundenen Kabel 90 durch die Steuerung einer äußeren Schaltung unter Strom gesetzt, wodurch sich der Magnet 5 gegen den Uhrzeigersinn drehen und sodann das Verbindungselement 4 zum Drehen gegen den Uhrzeigersinn bringen wird. Die an das Verbindungselement 4 angeschraubte Andrückstange 6 wird in die Gegenrichtung gebracht und sich sodann geradlinig nach unten bewegen; auf diese Weise wird das Sinken der Andrückstange 6 vollendet. Beim erfindungsgemäßen Schrittmotor ist das gesamte Volumen der Erfindung klein ausgeführt und nimmt daher weniger Platz ein.
Durch die vorstehende Beschreibung lassen sich folgende Vorteile realisieren: erstens, die erfindungsgemäße Andrückstange kann sich geradlinig bewegen, so daß ein genauer Antrieb und ein stabiler Betrieb gewährleistet werden können; zweitens, das gesamte Volumen der Erfindung ist klein ausgeführt und nimmt daher weniger Platz ein.

Claims

Auf- und abwärts bewegbarer Schrittmotor, welcher aufweist: – ein Gehäuse (2), in dem ein Aufnahmeraum (20) angeordnet ist, in dem eine Aushöhlung (21) angeordnet ist, in der ein Kanal (22) angeordnet ist, durch dessen oberes Teil eine Bohrung (23) hindurchgeht, wobei zwischen dem Oberrand des Kanals (22) und der Bohrung (23) ein Stopper (24) ausgebildet ist, an einer Seite des Aufnahmeraums (20) eine Vertiefung (25) und am Boden des Gehäuses (2) ein Bodendeckel (27) angeordnet ist; – lediglich ein Lager (3), das antriebsseitig in der Aushöhlung (21) des Aufnahmeraumes (20) des Gehäuses (2) angeordnet ist; – ein Verbindungselement (4), das unter dem Lager (3) angeordnet ist, wobei ein Ende des Verbindungselements (4) durch das Lager (3) hindurchgeht, sowie eine Vielzahl von Vorsprüngen (40) an der Umfangswand des Verbindungselements (4) und ein Gewindeloch (41) im Zentrum des Verbindungselements (4) angeordnet sind; – einen Magneten (5), der auf dem Verbindungselement (4) aufgesetzt ist, wobei im Magneten (5) eine Bohrung (50) angeordnet ist, an deren Wandfläche eine Vielzahl von Positionierungsnuten (51) angeordnet sind, wobei die Vorsprünge (40) des Verbindungselements (4) in die Positionierungsnuten (51) der Bohrung (50) des Magneten (5) eingesetzt sind; – eine Andrückstange (6), die durch die Bohrung (23) und den Kanal (22) des Gehäuses (2) hindurchgeht und mit dem Gewindeloch (41) des Verbindungselementes (4) verschraubt ist, wobei die Andrückstange (6) aus einem Halteelement (60) und einem Stangenkörper (61) ausgebildet ist, am unteren Teil des Halteelements (60) ein Innengewindeloch (600) und am Stangenkörper (61) ein rechteckiger Stoppblock (610) und am oberen Teil des Stangenkörpers (61) eine obere Gewindestange (611) und am unteren Teil des Stangenkörpers (61) eine untere Gewindestange (612) angeordnet ist; und – eine zylindrische Wicklung im Uhrzeigersinn (7) sowie eine zylindrische Wicklung gegen den Uhrzeigersinn (8), die in dem Aufnahmeraum (20) des Gehäuses (2) übereinander angeordnet sind, wobei das jeweilige Wicklungsende (70, 80) der Wicklung im Uhrzeigersinn (7) sowie der Wicklung gegen den Uhrzeigersinn (8) jeweils am Anschlussende (91) der Kabel (90) umwickelt und dann in die Steckbuchse (92) einer Steckdose (9) eingesteckt ist, die mit den Kabeln (90) und den Wicklungsenden (70, 80) verbundene Steckdose (9) in der Vertiefung (25) des Gehäuses (2) angeordnet ist und wobei in der Wicklung im Uhrzeigersinn (7) sowie in der Wicklung gegen den Uhrzeigersinn (8) jeweils eine Bohrung (71, 81), in der der Magnet (5) aufgenommen wird, vorgesehen ist.
Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Bodenrand der Vertiefung (25) des Gehäuses (2) eine Vielzahl von Positionierungsnuten (26) angeordnet ist.
Schrittmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Bodendeckel (27) ein Positionierungsstift (28) angeordnet ist.