DE10313997A1 - Rotational device e.g. claw-pole stepper motor for adjusting head-lamp, uses mechanical stop to fix angle of rotation of rotational device to less than full circle - Google Patents

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Frank Zelano
Bernd Gundelsweiler
Wolgang Blaffert
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Kendrion Binder Magnete GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K26/00—Machines adapted to function as torque motors, i.e. to exert a torque when stalled

Abstract

A rotational device with adjustable switching positions as a claw-pole electric stepper motor has at least one stator with claw-poles made from stamped/pressed parts, a coil device per stator and a rotor which is permanently magnetized on its periphery. A mechanical stop is used to fix the angle of rotation of the rotational device to less than 360 degrees. The rotor is specifically diametrically permanently magnetized, and four claw-poles are used to provide four switching positions mutually arranged at 90 degrees to one another. An independent claim is included for the application of the rotational device.

Description

Die Erfindung beinhaltet den konstruktiven Aufbau eines Drehmagneten, dessen Anzahl der Schaltstellungen in Abhängigkeit der konstruktiven Ausführung festgelegt und die dazu entsprechenden Verdrehwinkel proportional durchfahren werden können. Solche Magnete werden beispielsweise dazu eingesetzt vorgegebene Drehwinkelschritte auszuführen, um Verstellbewegungen die symmetrisch zur Drehachse bzw. exzentrische Schwenkbewegungen über ein Hebelgetriebe auszuführen. Ein kontinuierlicher rotierender Betrieb ist dabei nicht vorgesehen.The Invention includes the design of a rotary magnet the number of switch positions determined depending on the design and drive through the corresponding angle of rotation proportionally can be. Such magnets are used for example predetermined Perform angular steps, around adjustment movements symmetrical to the axis of rotation or eccentric Swivel movements over to execute a lever gear. Continuous rotating operation is not provided.

Charakteristik des Standes der Technik:Characteristics of the stand of the technique:

Der Stand der Technik für die Ausführung einer definierten Schrittverfahrbewegung ist vorzugsweise der Einsatz von Schrittmotoren. Diese Antriebe beinhalten durch die konstruktive Ausgestaltung eine interne Maßverkörperung, die eine Verfahrbewegung im Schrittbetrieb ermöglicht (Vollschritt-, Halbschritt-, Mikroschrittbetrieb). Ein vorzugsweise kontinuierlicher rotierender Betrieb ist dabei in der offenen Steuerkette möglich, d.h. es sind kostengünstige Antriebssysteme verfügbar, die keine zusätzliche Positionserfassungssysteme und aufwendige Regelalgorithmen benötigen. Die fehlende Rückmeldung verursacht bei einem Schrittverlust eine bleibende Positionsabweichung, die nicht ausgeregelt werden kann.The The art of execution a defined step movement is preferably the use of stepper motors. These drives include through the constructive Design an internal measuring standard, which enables a traversing movement in step mode (full step, half step, micro step mode). A preferably continuous rotating operation is involved possible in the open timing chain, i.e. they are inexpensive Drive systems available, which is no additional Position detection systems and complex control algorithms need. The missing feedback causes a permanent position deviation in the event of a step loss, that cannot be corrected.

Höherwertige Antriebe arbeiten beispielsweise nach dem elektrodynamischen Kraftprinzip, sind mit einem Positionserfassungssystem versehen und arbeiten im geschlossenen Regelkreis. Die vorgegebene Position kann von diesen System exakt angefahren werden. Die Genauigkeit ist dabei von der Auflösung des Positioniersystems und den eingesetzten Regelalgorithmen abhängig.Higher Rate For example, drives work according to the electrodynamic force principle, are equipped with a position detection system and work in the closed loop. The specified position can be one of these System can be approached exactly. The accuracy is of the resolution of the positioning system and the control algorithms used.

Der Aufbau der beschriebenen Systeme ist beispielsweise in der Literatur Handbuch Elektrische Kleinantriebe von H.-D. Stölting und E. Kallenbach im Hanser Fachbuchverlag 2001 oder in Gerätekonstruktion in Feinwerktechnik und Elektronik von W. Krause im Hanser Fachbuchverlag 2000 erschienen.The Structure of the systems described is, for example, in the literature Manual small electric drives from H.-D. Stölting and E. Kallenbach in the Hanser Specialist book publisher 2001 or in device construction in precision engineering and electronics by W. Krause at Hanser Fachbuchverlag Published in 2000.

Nachteile des Standes der Technik:Disadvantages of the stand of the technique:

Die Nachteile der gegenwärtigen Antriebe zur Ausführung von vorgegebenen Schrittbewegungen ist der aufwändige Aufbau und die damit verbundenen hohen Kosten.The Disadvantages of the current Execution drives of predetermined step movements is the elaborate structure and thus associated high costs.

Technische Aufgabe der Erfindung:Technical task of Invention:

Durch die Erfindung wird eine konstruktive Ausgestaltung eines Klauenpolmotors vorgeschlagen, der in Abhängigkeit der konstruktiven Ausführung eine festgelegte Anzahl vorgegebener Positionen anfahren kann. Dabei ist kein kontinuierlicher rotierender Betrieb vorgesehen, so dass der Verdrehwinkelbereich kleiner bzw. gleich 360 ° ist. Eine konkret ausgestaltete Ausführungsform (1) beinhaltet beispielsweise einen diametral magnetisierten Läufer, der in Abhängigkeit der vorgeschlagenen Polkerngestaltung (vier Pole) eine Schrittanzahl von vier im Drehwinkelbereich von 360 ° ausführen kann. Jeder einzelne Schritt kann in dem Winkelbereich von 90 ° durch die Vorgabe eines geregelten Stromes proportional durchfahren werden. Die Weiterschaltung in den nächsten Schritt erfolgt beispielsweise durch einen kurzen aufgebrachten Stromimpuls bzw. eine kurzzeitige Übererregung des Spulensystems. Bei einem Ausfall der elektrischen Stromversorgung oder Störung im elektrischen Teilsystem des Antriebes, ist eine Rückkehr in die Ausgangsstellung beispielsweise durch die Implementierung einer rückstellenden Drehfeder gegeben (Fail-Safe-Funktion).The invention proposes a constructive design of a claw-pole motor which, depending on the design, can move to a fixed number of predetermined positions. No continuous rotating operation is provided, so that the angle of rotation range is less than or equal to 360 °. A specifically designed embodiment ( 1 ) includes, for example, a diametrically magnetized rotor, which, depending on the proposed pole core design (four poles), can perform a number of steps of four in the rotation angle range of 360 °. Each individual step can be carried out proportionally in the angular range of 90 ° by specifying a regulated current. The transfer to the next step is carried out, for example, by a short applied current pulse or a brief overexcitation of the coil system. In the event of a failure of the electrical power supply or a fault in the electrical subsystem of the drive, there is a return to the starting position, for example through the implementation of a resetting torsion spring (fail-safe function).

Lösung der Aufgabe:Solution of the task:

Erfindungsgemäß wird ein konstruktiver Aufbau eines Klauenpolmotors vorgeschlagen, dadurch gekennzeichnet dass ein permanentmagnetisch diametral erregter Läufer mit konstruktiv angepassten Klauenpolsystemen eine definierte Anzahl von Einzelschritten ausführen kann, die im jeweiligen Schrittbereich proportional verstellt werden können.According to the invention constructive structure of a claw pole motor proposed, characterized that a permanently magnetically diametrically excited rotor with constructively adapted claw pole systems a defined number perform single steps can be adjusted proportionally in the respective step area can.

Vorteile der Erfindung:Advantages of the invention:

Die Vorteile der neuen Konstruktion liegen

  • – im einfachen konstruktiven Aufbau, der fertigungstechnisch günstig gestaltet ist und dadurch leicht montiert werden kann,
  • – im günstigen Herstellungspreis,
  • – der möglichen Unterteilung des Drehbereiches in definierte Einzelschritte,
  • – der proportionalen Winkeiverdrehmögüchkeit im Bereich des Einzelschrittes,
  • – der Rückstellung in die Nulllage durch Rückstellfeder und Endanschlag,
  • – der Dauermagnetgestaltung, die beispielsweise umspritzt sein kann und dadurch eine direkte Lagerung im Lagerschild ermöglicht,
  • – der Läufergestaltung mit Lagerstelle und Anbindung von zu bewegenden Bauteilen bzw. Funktionsgruppen.
The advantages of the new construction lie
  • - in the simple structural design, which is inexpensive to manufacture and can therefore be easily assembled,
  • - at a low manufacturing price,
  • - the possible division of the turning range into defined individual steps,
  • - the proportional angular rotation in the area of the single step,
  • - the return to the zero position by return spring and end stop,
  • The permanent magnet design, which can for example be overmolded and thereby enable direct storage in the end shield,
  • - The runner design with storage location and connection of components or functional groups to be moved.

Claims (15)

Drehvorrichtung mit verstellbaren Schaltstellungen nach Art eines Klauenpolschrittmotors, der mindestens einen Ständer mit Klauenpolen aus Stanzteilen, eine Spulenwicklung je Ständer; und einen Läufer, der zumindest an seinem Umfang permanent magnetisiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanischer Anschlag vorgesehen ist, durch den der Verdrehwinkel der Drehvorrichtung auf kleiner gleich 360° festgelegt ist.Rotary device with adjustable switching positions in the manner of a claw pole stepper motor, the at least one stator with claw poles made of stamped parts, one coil winding per stator; and a rotor, which is permanently magnetized at least on its circumference, characterized in that a mechanical stop is provided, through which the angle of rotation of the rotating device is set less than or equal to 360 °. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer diametral permanentmagnetisiert ist.Rotating device according to claim 1, characterized in that the runner is diametrically permanent magnetized. Drehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vier Klauenpole vorgesehen sind, durch welche vier zueinander um 90° versetzt zueinander angeordnete Schaltstellungen vorgesehen sind.Rotary device according to claim 1 or 2, characterized in that that four claw poles are provided, through which four to each other offset by 90 ° mutually arranged switching positions are provided. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder nach dein Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist zum Bestromen der Wicklungen der Ständer mit einem geregelten Strom derart, dass jede einzelne Schaltstellung in ihrem Winkelbreich proportional durchfahren werden kann.Rotating device according to one of the preceding claims or according to your preamble of claim 1, characterized in that a control device is provided for energizing the windings the stand with a regulated current such that every single switch position can be driven through proportionally in their angular range. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Weiterschaltung von einer der Verdrehstellungen zu der nächsten Verdrehstellung durch einen Stromimpuls erfolgt, der eine vorgegebene Mindestamplitude aufweist oder durch eine kurzzeitige Übererregung des Spulensystems.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized that a shift from one of the twist positions to the next Rotation position is carried out by a current pulse that is a predetermined Has minimum amplitude or due to a brief overexcitation of the Coil system. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federeinrichtung vorgesehen ist, durch welche bei einem Ausfall der Stromversorgung oder eines anderen vorgebbaren Störfalles die Drehvorrichtung selbsttätig die Drehvorrichtung in eine definierte Anfangsstellung zurückkehrt.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a spring device is provided by which in the event of a power failure or another predeterminable accident the rotating device automatically the rotating device returns to a defined initial position. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer als permanentmagnetisches Material ein Hartmagnetisches Material aufweist.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the runner a hard magnetic material as permanent magnetic material having. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer zwei- oder mehrpolig ausgebildet ist.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the runner is designed with two or more poles. Drehvorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole des Ständers aus Eisenblech als Stanz-Biege-Teile ausgebildet sind.Rotating device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the pole of the stand are made of sheet iron as stamped and bent parts. Drehvorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pole des Ständers aus Stanz-Tiefzieh-Teile ausgebildet sind.Rotating device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the pole of the stand are formed from stamped and deep-drawn parts. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der permanentmagnetisierte Läufer kunststoffumspritzt ist.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized that the permanently magnetized rotor is extrusion-coated is. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zwei Ständer vorgesehen sind, dass jede Spulenwicklung eines Ständers als gegensinnig gewickelte, und dass beide Ständer zueinander um eine halbe Polteilung zueinander versetzt angeordnet sind.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized that of the two stands are provided that each coil winding of a stator as wound in opposite directions, and that both stands to each other by half a pole pitch are arranged offset to each other. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Anschlag innerhalb eines Gehäuses der Drehvorrichtung sitzt.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the mechanical stop within a housing of the Rotating device sits. Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die Drehachse des Läufers eine Hebeleinrichtung gekoppelt ist, um eine exzentrische Schwenkbewegung ausführbar zu gestalten.Rotating device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a lever device is coupled to the axis of rotation of the rotor is to make an eccentric pivoting movement executable. Verwendung der Drehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einem Kraftfahrzeug zur Verstellung eines Scheinwerfers, einer Lüftungsklappe oder dgl.Use of the rotating device according to one of the preceding Expectations in a motor vehicle for adjusting a headlight, a ventilation flap or the like
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102904406A (en) * 2012-11-03 2013-01-30 哈尔滨翔凯科技发展有限公司 Rotary type electric field induction generator
WO2022142323A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 广州市浩洋电子股份有限公司 Stage lamp with high-precision rotary positioning

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8017528U1 (en) * 1980-06-30 1981-03-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München SMALL SYNCHRONOUS MOTOR, IN PARTICULAR STEERING MOTOR IN CLAW POLE DESIGN
EP0271030A2 (en) * 1986-12-05 1988-06-15 Nippondenso Co., Ltd. Stepping motor and intake control apparatus therewith
DE19500357A1 (en) * 1995-01-09 1996-07-18 Haller Eckhart W Dipl Ing Fh Electromagnetic stepper motor with two directions of rotation
DE10153727A1 (en) * 2001-02-22 2002-09-12 Mitsubishi Electric Corp stepper motor
EP0959359B1 (en) * 1998-04-28 2003-06-18 Nippon Seiki Co., Ltd. Stepping motor type indicators

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8017528U1 (en) * 1980-06-30 1981-03-26 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München SMALL SYNCHRONOUS MOTOR, IN PARTICULAR STEERING MOTOR IN CLAW POLE DESIGN
EP0271030A2 (en) * 1986-12-05 1988-06-15 Nippondenso Co., Ltd. Stepping motor and intake control apparatus therewith
DE19500357A1 (en) * 1995-01-09 1996-07-18 Haller Eckhart W Dipl Ing Fh Electromagnetic stepper motor with two directions of rotation
EP0959359B1 (en) * 1998-04-28 2003-06-18 Nippon Seiki Co., Ltd. Stepping motor type indicators
DE10153727A1 (en) * 2001-02-22 2002-09-12 Mitsubishi Electric Corp stepper motor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Erich Rummel: Elektrische Schrittmotoren und -an- triebe Expert Verlag, 2.Auflage 1995, Seiten 68-81 JP 63-095845, engl. Abstract aus PAJ
Erich Rummel: Elektrische Schrittmotoren und -an- triebe Expert Verlag, 2.Auflage 1995, Seiten 68-81JP 63-095845, engl. Abstract aus PAJ *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102904406A (en) * 2012-11-03 2013-01-30 哈尔滨翔凯科技发展有限公司 Rotary type electric field induction generator
CN102904406B (en) * 2012-11-03 2014-11-12 哈尔滨翔凯科技发展有限公司 Rotary type electric field induction generator
WO2022142323A1 (en) * 2020-12-28 2022-07-07 广州市浩洋电子股份有限公司 Stage lamp with high-precision rotary positioning

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