DE1613320C3

DE1613320C3 - Oscillating armature motor

Info

Publication number: DE1613320C3
Application number: DE19671613320
Authority: DE
Inventors: Kurt 7230 Schramberg Bäuerle
Original assignee: Kuno Moser, GmbH, Fabrik für Feinmechanik und Elektrotechnik, 7731 Unterkirnach
Priority date: 1967-11-13
Filing date: 1967-11-13
Publication date: 1976-11-25

Description

Die Erfindung betrifft einen Schwingankermotor, insbesondere für Handgeräte, der ein durch Wechselstrom erregtes Magnetsystem sowie einen symmetrisch aufgebauten, mit Polschuhen versehenen Schwinganker aufweist, der um seine Mittelachse drehbar gelagert ist und die Umrißform eines Doppel-T-Ankers hat, wobei das Elektromagnetsystem zumindest zwei vor den Polschuhen des Schwingankers einander gegenüberliegend angeordnete, elektromagnetisch beeinflußte Pole hat und der mit einem Dauermagneten ausgerüstete Schwinganker so ausgebildet ist, daß er konträr gegenüberliegende, in gleicher Richtung mit Abstand nebeneinander verlaufende Polschuhe mit unterschiedlicher Polarität aufweist.The invention relates to a vibrating armature motor, in particular for handheld devices, which is powered by alternating current excited magnet system as well as a symmetrically constructed oscillating armature with pole pieces has, which is rotatably mounted about its central axis and has the contour shape of a double-T armature, wherein the electromagnet system at least two opposite one another in front of the pole pieces of the oscillating armature arranged, electromagnetically influenced poles and equipped with a permanent magnet Swing armature is designed so that it is oppositely opposite, in the same direction with a distance next to each other having extending pole pieces with different polarity.

Solche Schwingankermotore sind aus der DT-PS 10 81 558 bereits bekannt. Hierbei ist der Dauermagnet in Form einer mit Mittelbohrung versehenen Scheibe oder eines Ringes ausgeführt, der zwischen zwei gleichartigen Außenpolen eines Erregermagneten freischwingend angeordnet ist. Dort kann jedoch der Kraftfluß nicht gut ausgenutzt werden, und es ist ein genaues Abstimmen der Schwingamplitude erforderlich.
Man kennt auch bereits einen Schwingankermotor als Antrieb für eine Haarschneidemaschine, bei der ein am Schwinghebel für einen Messerantrieb befestigter Dauermagnet mit seinen Polschuhen als Anker vor drei Polen verschiedener Polarität eines mit Wechselstrom erregten Elektromagneten hin- und herschwingt (DT-PS 8 63 609). In diesem Fall sind zwar die aufgeführten Nachteile des beschriebenen Schwingankersystems weitgehend vermieden; zur Erzielung eines entsprechenden Wirkungsgrades ist jedoch ein verhältnismäßig großer Ankerschwingweg erforderlich. Dies ergibt eine verhältnismäßig starke Vibration. Dies ist für einen Schwingankermotor, insbesondere wenn er zum Antrieb einer von Hand zu haltenden Maschine dient, von erheblichem Nachteil.Such oscillating armature motors are already known from DT-PS 10 81 558. Here, the permanent magnet is designed in the form of a disk or ring provided with a central bore, which is arranged freely oscillating between two outer poles of the same type of an exciter magnet. There, however, the flow of force cannot be used well, and precise tuning of the oscillation amplitude is necessary.
A vibrating armature motor is already known as a drive for a hair clipper, in which a permanent magnet attached to the rocking lever for a knife drive with its pole pieces as an armature swings back and forth in front of three poles of different polarity of an alternating current excited electromagnet (DT-PS 8 63 609). In this case, the listed disadvantages of the oscillating armature system described are largely avoided; however, a relatively large armature swing path is required to achieve a corresponding degree of efficiency. This results in a relatively strong vibration. This is a considerable disadvantage for a vibrating armature motor, especially if it is used to drive a machine that is to be held by hand.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile einen Schwingankermotor zu schaffen, der eine vergleichsweise hohe Zugkraft hat, wobei gleichzeitig aber dessen Abmessungen klein sind und gegebenenfalls auch eine gute Handhabung eines damit ausgerüsteten Handgerätes ermöglichen. Weiterhin besteht auch die Aufgabe, den Wirkungsgrad des Motors zu verbessern und seine Vibrationsneigung klein zu halten.The invention is therefore based on the object of avoiding the aforementioned disadvantages To create oscillating armature motor, which has a comparatively high tensile force, but at the same time Dimensions are small and possibly also good handling of an equipped with it Enable handset. There is also the task of improving the efficiency of the engine and to keep its tendency to vibrate small.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Schwingankermotor der eingangs erwähnten Art vor, dessen Elektromagnetsystem zwei gegenüberliegende und gegenpolig geschaltete Erregermagnete mit je drei Polen abwechselnder Polarität aufweist. Ein solcher Motor hat wegen seines symmetrischen Aufbaus einen nahezu vibrationsfreien Lauf, was besonders bei einem Handgerät vorteilhaft ist. Außerdem ergeben sich durch diese Anordnung besonders günstige magnetische Verhältnisse, was eine hohe Zugkraft bei vergleichsweise kleinen Abmessungen ermöglicht.To solve this problem, the invention proposes a vibrating armature motor of the type mentioned at the beginning before, its electromagnetic system with two opposing and oppositely connected excitation magnets each has three poles of alternating polarity. Such a motor has because of its symmetrical structure an almost vibration-free run, which is particularly advantageous with a hand-held device. Also surrendered This arrangement creates particularly favorable magnetic conditions, which results in a high tensile force in comparison allows small dimensions.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Schwinganker mit einem Kunststoffkörper umspritzt sein und zur Lagerung beidseitig je einen in diesem Kunststoffkörper zentrisch zur Schwingachse sitzenden kurzen Lagerzapfen tragen. Neben fertigungstechnischen Vorteilen ergibt sich eine sichere und genaue Lagerstellenanordnung beim Schwinganker.According to an advantageous development of the invention, the oscillating armature can have a plastic body be encapsulated and for storage on both sides each one in this plastic body centric to the swing axis wear seated short bearing journals. In addition to manufacturing advantages, there is a safe and exact arrangement of bearings in the oscillating armature.

Zweckmäßigerweise ist der eine Lagerzapfen des Schwingankers im Gehäuseboden und der andere Lagerzapfen in einer mit diesem Gehäuse verbundenen Brücke gelagert. Dadurch kann der Einbau des Schwingankermotors in das Gehäuse leicht vorgenommen werden, und bei abgenommenem Gehäusedeckel bleibt die Funktion des Motors erhalten.Expediently, one of the pivot pins of the oscillating armature is in the housing base and the other Bearing journals stored in a bridge connected to this housing. This allows the installation of the Oscillating armature motor can easily be made into the housing, and with the housing cover removed the function of the motor is retained.

Zweckmäßigerweise besitzt der Schwingankermotor eine aus Federn oder aus Gummipuffern bestehende verstellbare Vorrichtung zum Rückstellen des Schwingankers. Dadurch kann der Schwingweg des Ankers begrenzt bzw. eingestellt werden.The oscillating armature motor expediently has one consisting of springs or rubber buffers adjustable device for resetting the oscillating armature. This can limit the swing travel of the armature or can be set.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be-An advantageous development of the invention is

steht darin, daß als Schwinghebel ein zweiarmiger Hebel dient, dessen einer Hebelarm einen Mitnehmerbolzen des Schwingankers am gabelförmigen Ende umfaßt, wobei der andere als Mitnehmer ausgebildete Hebelarm mit seinem Ende in einen Ausschnitt od. dgl. des hin und her zu bewegenden Teiles eingreift und wobei dieser zweiarmige Hebel seinerseits auf einem im Gehäuse der Maschine befestigten Bolzen gelagert ist. Dies ergibt eine besonders platzsparende Übertragung der Schwingbewegung des Ankers auf das hin und her zu bewegende Teil.stands in the fact that a two-armed lever is used as the rocker arm, one of which has a drive pin of the oscillating armature at the fork-shaped end, the other lever arm designed as a driver engages with its end in a cutout or the like of the part to be moved back and forth and wherein this two-armed lever is in turn mounted on a bolt fastened in the housing of the machine. This results in a particularly space-saving transfer of the oscillating movement of the armature to the back and forth part to be moved.

Der Schwingankermotor kann bevorzugt in einer Haarschneidemaschine verwendet werden, so daß das hin und her zu bewegende Teil das Messer einer solchen Maschine ist.The oscillating armature motor can preferably be used in a hair clipper, so that the The part to be moved back and forth is the knife of such a machine.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert. Es zeigenThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. Show it

F i g. 1 und 2 teilweise im Schnitt gehaltene Aufsichten eines Schwingankermotors mit verschiedenen Stellungen des Schwingankers,F i g. 1 and 2 top views, partly in section a oscillating armature motor with the oscillating armature in different positions,

Fig.3 eine Draufsicht auf einen in eine Haarschneidemaschine eingebauten Schwingankermotor,3 shows a plan view of a hair clipper built-in oscillating armature motor,

F i g. 4 eine zum Teil längsgeschnittene Seitenansicht einer etwa Fig.3 entsprechenden Haarschneidemaschine mit Schwingankermotor,F i g. 4 shows a partially longitudinally sectioned side view of a hair clipper corresponding approximately to FIG with oscillating armature motor,

F i g. 5 und 6 verschiedene Dämpfungsvorrichtungen zur Begrenzung des Schwingweges undF i g. 5 and 6 different damping devices to limit the oscillation path and

F i g. 7 ein elektrisches Schaltschema des erfindungsgemäßen Schwingankermotors.F i g. 7 shows an electrical circuit diagram of the oscillating armature motor according to the invention.

Der in den Figuren dargestellte Schwingankermotor ist in einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse 1 untergebracht, welches durch einen Deckel 2 verschließbar ist.The oscillating armature motor shown in the figures is housed in a housing 1 made of plastic, which can be closed by a cover 2.

Der Schwingankermotor besteht im wesentlichen aus zwei gegenüberliegenden und gegenpolig geschalteten Erregermagneten 3 und 4, die ihre mit Wechselstrom zu erregenden Spulen 5 und 6 tragen. Diese sitzen auf dem Mittelsteg des Magneteisens, das jeweils noch zwei Außenschenkel hat. So entstehen für jeden Magnetkörper drei Pole abwechselnder Polarität (F i g. 1 und 2). Zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 ist der Schwinganker 7 um eine zentrische Drehachse 11' hin- und herschwingbar angeordnet.The oscillating armature motor essentially consists of two opposing and oppositely connected poles Excitation magnets 3 and 4, which carry their coils 5 and 6 to be excited with alternating current. These sit on the middle bar of the magnetic iron, each of which has two outer legs. So arise for everyone Magnetic body three poles of alternating polarity (Figs. 1 and 2). Between the two excitation magnets 3 and 4, the oscillating armature 7 is arranged so that it can oscillate back and forth about a central axis of rotation 11 '.

Dieser Schwinganker 7 enthält den Dauermagneten 8 mit der in F i g. 1 eingezeichneten Polanordnung und den beiden entsprechenden Doppelpolschuhen 9 und 10 verschiedener Polarität. In den F i g. 1 und 2 sind die Polausbildungen der Erregermagnete 3 und 4 und des Dauermagneten 8 eingezeichnet, wie sich diese bei einer Stromrichtung des erregenden Wechselstroms und der in F i g. 7 angegebenen Schaltung der Erregerspulen 5 und 6 ergeben, wobei durch die wechselnde Stromrichtung der Schwinganker 7 entsprechend hin- und herschwingt.This oscillating armature 7 contains the permanent magnet 8 with the one shown in FIG. 1 drawn pole arrangement and the two corresponding double pole shoes 9 and 10 of different polarity. In the F i g. 1 and 2 are the Pole formations of the exciter magnets 3 and 4 and of the permanent magnet 8 are shown, as they are at a current direction of the exciting alternating current and that shown in FIG. 7 circuit of the excitation coils 5 and 6, with the oscillating armature 7 corresponding backwards due to the alternating current direction and swings.

Beidseits des Schwingankers 7 sind zentrisch zur Schwingachse je ein Lagerzapfen 11 vorgesehen, die in Sinterlagern 12 und 13 lagern. Beide Lager 12 und 13 sind mit dem Boden des Gehäuses 1 verbunden, wobei die Verbindung mit dem Lager 13 durch eine Brücke 15 geschaffen ist. Die Enden der Lagerzapfen 11 sind in einem um den Schwinganker 7 gespritzten Kunststoffkörper mit eingespritzt (vgl. insbesondere F i g. 4). Sie können in vorteilhafter Weise gleich beim Umspritzen des Schwingankers 7 mit befestigt werden, wobei sich durch die dabei mögliche exakte Positionierung eine spätere Justierung des Schwingankers 7 erübrigen kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Kunststoffumspritzung besteht noch darin, daß sich durch Fertigungstoleranzen in der Regel ergebendes Spiel zwischen den Doppelpolschuhen 9,10 und dem eingesetzten Dauermagneten 8 beseitigt und der Dauermagnet 8 gegenüber den Polschuhen 9 und 10 ohne zusätzliche Befestigungshilfsmittel völlig festgelegt wird. Außerdem erhalten dabei die beiden Lagerzapfen 11 eine exakte Lage in bezug auf die Drehachse 11' des Schwingankers 7.On both sides of the oscillating armature 7, one bearing journal 11 is provided centrically to the oscillating axis, which is shown in FIG Store sintered bearings 12 and 13. Both bearings 12 and 13 are connected to the bottom of the housing 1, wherein the connection with the bearing 13 is created by a bridge 15. The ends of the trunnions 11 are in a plastic body molded around the oscillating armature 7 is also injected (cf. in particular FIG. 4). she can be attached in an advantageous manner when the oscillating armature 7 is overmolded, with later adjustment of the oscillating armature 7 is unnecessary due to the exact positioning possible can. Another important advantage of plastic encapsulation is that it is due to manufacturing tolerances usually resulting play between the double pole shoes 9,10 and the inserted one Permanent magnets 8 eliminated and the permanent magnet 8 with respect to the pole pieces 9 and 10 without additional Fastening aids is fully established. In addition, the two bearing journals 11 receive a exact position in relation to the axis of rotation 11 'of the oscillating armature 7.

Zur Bewegungsübertragung auf das Messer 16 der Haarschneidemaschine dient ein auf einem Bolzen 17 gelagerter zweiarmiger Schwinghebel 18. Dessen nach hinten weisender Hebelarm 19 umfaßt dabei mit seinem gabelförmigen Ende einen im Schwinganker 7 sitzenden Mitnehmerbolzen 20, während der andere als Mitnehmer ausgebildete Hebelarm 21 mit seinem Ende in einen Ausschnitt 26 des hin und her zu bewegenden Teils, hier in das Messer 16 der Haarschneidemaschine, eingreift.A bolt 17 is used to transfer the movement to the knife 16 of the hair clipper mounted two-armed rocking lever 18. Its rearward-facing lever arm 19 includes with his fork-shaped end a seated in the oscillating armature 7 driving pin 20, while the other than Lever arm 21 formed with the driver with its end in a cutout 26 of the to be moved back and forth Partly, here in the knife 16 of the hair clipper, engages.

Zum Rückstellen des Schwingankers 7 bzw. zur Begrenzung des Schwingweges ist eine verstellbare Vorrichtung vorhanden, die aus einem am Anker 7 vorgesehenen Steg 22 und nach F i g. 5 aus zwei Gummipuffern 23 bzw. nach F i g. 6 aus zwei Schraubenfedern 24 bestehen kann. Zum Einstellen des richtigen Schwingweges des Ankers 7 dienen die vorgesehenen Einstellschrauben 25.An adjustable device is used to reset the oscillating armature 7 or to limit the oscillating path present, which consist of a web 22 provided on the armature 7 and according to FIG. 5 from two rubber buffers 23 or according to FIG. 6 can consist of two coil springs 24. For setting the correct oscillation path the anchor 7 is provided with adjusting screws 25.

Das Magnetsystem des Schwingankermotors hat einen symmetrischen Aufbau, wobei zwischen den beiden Erregermagneten 3 und 4 der zentrisch in der Mitte angeordnete, symmetrisch ausgebildete Schwinganker 7 hin- und herschwingt. Dieser Schwingvorgang des Ankers 7 ist in seinen Endstellungen zusammen mit den der Erregung entsprechend polarisierten Erregermagneten in den F i g. 1 und 2 veranschaulicht. Hierbei wird das günstige Zusammenwirken des Dauermagnetflusses und des Wechselflusses der Erregermagnete durch strichpunktierte Linien markiert. Man erkennt, daß durch die doppelseitige Anordnung der Erregermagnete und entsprechender Pole am Schwinganker 7 eine Leistungsverbesserung erzielbar wird, wobei ein vergleichsweise großer und starker Dauermagnet 8 ohne Nachteil Verwendung finden kann. Hinzu kommt noch, daß zusammen mit dem großen Schwingweg des Ankers 7 und seiner Verstellbarkeit durch die Stellschrauben 25 die volle Ausnutzung des günstigsten Gleich- und Wechselflusses möglich ist.The magnet system of the oscillating armature motor has a symmetrical structure, with between the two Exciter magnets 3 and 4 of the centrally arranged, symmetrically designed oscillating armature 7 swings back and forth. This oscillation of the armature 7 is in its end positions together with the excitation magnets polarized in accordance with the excitation in FIG. 1 and 2 illustrated. Here becomes the favorable interaction of the permanent magnetic flux and the alternating flux of the excitation magnets marked by dash-dotted lines. It can be seen that the double-sided arrangement of the exciter magnets and corresponding poles on the oscillating armature 7, an improvement in performance can be achieved, with a comparatively large and strong permanent magnet 8 can be used without any disadvantage. Come in addition nor that together with the large oscillation travel of the armature 7 and its adjustability by means of the adjusting screws 25 the full utilization of the most favorable direct and alternating flux is possible.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Oscillating armature motor, especially for handheld devices, which has a magnet system excited by alternating current and a symmetrically constructed oscillating armature provided with pole pieces, which is rotatably mounted about its central axis and has the outline of a double ^: T armature, the electromagnetic system at least two in front of the Pole pieces of the oscillating armature have oppositely arranged, electromagnetically influenced poles and the oscillating armature equipped with a permanent magnet is designed so that it has oppositely opposite pole pieces with different polarity, which run in the same direction and are spaced apart, characterized in that the electromagnetic system has two opposite and opposite poles switched exciter magnets (3, 4) each with three poles of alternating polarity (SNS or NSN) .

2. oscillating armature motor according to claim 1, characterized in that the oscillating armature (7) with a plastic body .ist and for storage on both sides one in this plastic body centrally seated to the swing axis short bearing pin (11) carries.

3. Oscillating armature motor according to claim 1 or 2, characterized in that one of the bearing journals (11) of the oscillating armature (7) in the housing base and the other bearing pin (11) in one with this Housing connected bridge (15) stores.

4. oscillating armature motor according to claim 1 to 3, characterized in that it has one of springs (24) or adjustable device consisting of rubber buffers (23) for resetting the oscillating armature (7) owns.

5. Oscillating armature motor according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that that a two-armed lever (18) is used as the rocker arm (18), one of which is a lever arm (19) with his fork-shaped end comprises a driver pin 20 of the oscillating armature 7, the other being the driver trained lever arm (21) with its end in a cutout (26) or the like. The back and forth engages here to be moved part, and that this two-armed lever (18) in turn on one in the housing (1) the machine attached bolt (17) is mounted.

6. oscillating armature motor according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that that the part to be moved back and forth is the knife of a hair clipper.