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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. UMFELD DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsgerät, insbesondere ein Antriebsgerät mit einem in diesem installierten Schrittmotor, wobei ein Rotationssignal von einem Zahnrad an einen Taster gesendet wird, um den Schrittmotor und die Leiterplatte zu schonen.
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2. BESCHREIBUNGEN DER BEKANNTEN AUSFÜHRUNGSART
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Mit Motoren wird die elektrische Energie in eine mechanische Energie umgewandelt, mit der der Strom zum Antreiben der Geräte und Apparaten erzeugt wird, wobei sowohl große Maschinenanlagen als auch kleine Spielzeuge als solche Geräte und Apparate verwendet werden. Daher bedarf es unterschiedlichen Motortypen, wobei einer der Motoren, der hier verwendet wird, ein Schrittmotor ist, bei dem eine volle Umdrehung in eine Anzahl gleichmäßiger Schritte unterteilt wird, um die Positionen und die Geschwindigkeit des Gegenstandes oder des Produkts, der/das mit dem Schrittmotor betrieben wird, genau zu regulieren.
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Das Antriebsgerät nach der bekannten Ausführungsart, das mit dem Schrittmotor betrieben wird, besteht generell aus einer Leiterplatte, einem Schrittmotor, einem Untersetzungsgetriebe und einem Abtriebsrad. Mit der Leiterplatte wird der Schrittmotor zum Antreiben eines Produkts über das Untersetzungsgetriebe und das Antriebsrad geregelt. Mit dem Antriebsgerät nach der bekannten Ausführungsart, das mit dem Schrittmotor betrieben wird, kann das Produkt auf- oder ab- sowie nach links oder nach rechts bewegt werden.
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Eines der Antriebsgeräte nach der bekannten Ausführungsart, mit dem das Produkt auf- und abbewegt wird, besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Übertragungs-Antriebsgerät installiert ist. Das Übertragungsgerät besteht aus einem Schrittmotor, einem Antriebsrad, einem passiven Zahnrad und einer Welle, wobei der Schrittmotor mit einer Schneckenwelle verbunden ist und das Antriebsrad mit der Schneckenwelle im Eingriff steht. Ein Getrieberadsatz ist unter dem Antriebsrad verbunden, während das passive Zahnrad mit dem Getrieberadsatz des Antriebsrads im Eingriff steht. Der Getrieberadsatz weist ein Gewindeloch auf. Die Welle besteht aus einem Gewindeabschnitt, das mit einem Gewinde in das Gewindeloch des Getrieberadsatzes eingeschraubt ist. Eine Kerbe ist an einem Ende der Welle gebildet. Die Leiterplatte ist mit dem Übertragungsgerät verbunden und weist einen variablen Widerstand auf, der gleitbar mit der Leiterplatte verbunden ist. Der variable Widerstand besteht aus einer beweglichen Führungsstange, die mit der Kerbe der Welle im Eingriff steht. Ein Deckel ist am Gehäuse befestigt.
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Mit dem Antriebsgerät wird der Projektionswinkel des Scheinwerfers justiert, was mit dem Eingriff zwischen den Zahnrädern erleichtert wird, wobei diese Justierung geräuscharm erfolgt und die Übertragungsaktion glatt ist stabil ist. Das Justieren des Scheinwerfers mit dem Antriebsgerät wird jedoch mit dem Schrittmotor geregelt, der über die Leiterplatte mit Strom versorgt wird, wobei die Zahnräder in Uhrzeiger- oder in Gegenuhrzeigerrichtung angetrieben werden. Von den Zahnrädern erfolgt jedoch weder eine Reaktion noch eine Rückkopplung, so dass auch bei einer Funktion der Zahnräder unter abnormalen Bedingungen der Schrittmotor über die Leiterplatte weiterhin mit Strom versorgt wird, was zu einer Schädigung der Leiterplatte und des Schrittmotors führt.
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Eines der Antriebsgerät nach der bekannten Ausführungsart, mit dem ein Fenster oder eine Türe nach links oder nach rechts bewegt wird, besteht aus einem Gehäuse, einer Getriebemotoreinheit, einer Übertragungswelle und einer Zahnstange, wobei die Getriebemotoreinheit im Gehäuse installiert ist. Ein Sitz ist am Gehäuse befestigt, um diesen mit einem Schalter zu verbinden, mit dem die manuelle Schaltfunktion der Übertragungswelle geregelt wird. Die Getriebemotoreinheit besteht aus einem Motor und einem Untersetzungsgetriebe, das mit dem Motor angetrieben wird. Das Untersetzungsgetriebe besteht aus einer ersten Zahnstange, wobei mindestens eine mittlere Zahnstange und eine zweite Zahnstange über Zahnräder miteinander verbunden sind. Die Übertragungswelle weist eine obere Halterung auf, die mit dem Sitz verbunden ist, um die Übertragungswelle mit dem Gehäuse zu verbinden. Die obere Halterung weist auf einer Seite einen Innenraum auf, während in der anderen Seite der oberen Halterung ein Loch gebildet ist. Das Loch ist mit dem Innenraum verbunden. Eine hintere Zahnstange ist an einem Ende mit einem ersten Eingriffteil gebildet. Eines der Zahnräder der hinteren Zahnstange steht mit dem Zahnrad der zweiten Zahnstange im Eingriff. Ein Kupplungsteil ist mit einem zweiten Eingriffteil gebildet, um mit dem ersten Eingriffteil im Eingriff zu stehen. Ein Anschlag und eine Schlitzöffnung sind auf einer Seite des Kupplungsteils und nahe zum zweiten Eingriffteil gebildet. Der Anschlag wird mit einer Führungskante des Schalters angeschoben, um das Kupplungsteil zu verschieben. Die andere Seite des Kupplungsteils ist im Innenraum der oberen Halterung angeordnet. Das Kupplungsteil weist ein drittes Eingriffteil auf. Eine Feder ist zwischen der hinteren Zahnstange und dem Kupplungsteil vorgespannt. Eine vordere Welle weist an einem Ende ein viertes Eingriffteil auf, um mit dem dritten Eingriffteil im Eingriff zu stehen. Ein Führungszahnrad ist drehgelenkig mit der vorderen Welle verbunden und weist ein Hauptgetriebe auf. Die Zahnstange ist an einem Ziehelement befestigt, um mit dem Hauptgetriebe im Eingriff zu stehen.
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Wiederum wird mit den Zahnrädern weder eine Reaktion noch eine Rückkopplung erzeugt, so dass auch bei einem Funktionieren der Zahnräder unter abnormalen Bedingungen der Motor weiterhin mit der Leiterplatte angetrieben wird, so dass dadurch die Leiterplatte und der Motor beschädigt werden können.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Antriebsgerät mit einem Schrittmotor geschaffen, mit dem die obengenannten Nachteile umgangen werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebsgerät und besteht aus einem Gehäuse, in dem ein Innenraum gebildet ist. Ein Deckel ist oben auf dem Gehäuse befestigt. Ein Übertragungsgerät ist im Innenraum installiert und besteht aus einem Schrittmotor und einem Untersetzungsgetriebe, das aus mehreren Zahnrädern besteht, die in unterschiedlichen Verhältnissen der Zahnräder miteinander im Eingriff stehen. Das Untersetzungsgetriebe, das mit einem Gegenstand verbunden ist, wird mit dem Schrittmotor angetrieben. Eine Leiterplatte ist im Innenraum installiert und mit dem Übertragungsgerät verbunden. Der Schrittmotor wird über die Leiterplatte mit Strom versorgt, wobei die Geschwindigkeit des Schrittmotors ebenfalls mit der Leiterplatte geregelt wird.
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Ein Taster besteht aus einem Sensor und mindestens einem Detektor, wobei der Sensor mit der Leiterplatte und der mindestens eine Detektor mit einem der Zahnräder des Untersetzungsgetriebes verbunden sind. Beim Antreiben des mindestens einen Detektors mit dem Untersetzungsgetriebe, um den Detektor am Sensor vorbeizubewegen, sendet der Sensor ein Signal an die Leiterplatte, wobei der Schrittmotor über die Leiterplatte weiter mit Strom versorgt wird. Beim Anhalten der Zahnräder des Untersetzungsgetriebes wird vom Sensor kein Signal an die Leiterplatte gesendet, so dass die Leiterplatte die Stromzufuhr zum Schrittmotor unterbricht.
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Vorzugsweise werden der Sensor und der Detektor durch magnetische Induktion gegenseitig betrieben.
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Vorzugsweise werden der Sensor und der mindestens eine Detektor durch magnetische Induktion betrieben. Eines der Zahnräder des Untersetzungsgetriebes weist mindestens ein Loch auf, in dem der mindestens eine Detektor installiert ist. Der mindestens eine Detektor besteht aus einem magnetischen Material. Der mindestens eine Detektor ist mit einem Gewinde in ein Gewindeteil im mindestens ein Gewindeloch eingeschraubt.
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Vorzugsweise werden der Sensor und der Detektor durch optische Induktion gegenseitig betrieben.
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Vorzugsweise wird als Sensor ein Drucksensor verwendet. Am mindestens einen Zahnrad des Untersetzungsgetriebes ist mindestens ein Detektor befestigt, wobei ein rippenförmiger Detektor als einen solchen Detektor verwendet wird, der von einer Seite des mindestens einen Zahnrads vorsteht. Der mindestens eine Detektor ist gegenüber dem Sensor angeordnet. Beim Rotieren der Zahnräder des Untersetzungsgetriebes wird der Sensor mit dem mindestens einen Detektor angedrückt, wobei der Sensor ein Signal an die Leiterplatte sendet.
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Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die beigelegten Zeichnungen, in denen rein zum Zweck der Illustrierung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, eingehender erläutert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht zum Darstellen des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht zum Darstellen des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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3 zeigt eine Explosionsansicht des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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4 zeigt eine Draufsicht des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt eine Draufsicht der vorliegenden Erfindung während dem Betrieb des Antriebsgeräts;
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6 zeigt eine Querschnittansicht des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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7 stellt die Betriebsschritte des Antriebsgerät der vorliegenden Erfindung dar;
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8 zeigt eine Querschnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels des Antriebsgerät der vorliegenden Erfindung;
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9 zeigt eine Explosionsansicht des dritten Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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10 zeigt eine Draufsicht des dritten Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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11 zeigt eine Explosionsansicht des vierten Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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12 zeigt eine Draufsicht des vierten Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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13 zeigt eine Querschnittansicht des vierten Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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14 zeigt eine Explosionsansicht des fünften Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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15 zeigt eine Draufsicht des fünften Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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16 zeigt eine Querschnittansicht des fünften Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung;
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17 zeigt eine Draufsicht des fünften Ausführungsbeispiels des Antriebsgerät der vorliegenden Erfindung während dessen Betrieb, und
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18 zeigt eine Querschnittansicht des fünften Ausführungsbeispiels des Antriebsgeräts der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die 1 bis 7 zeigen, dass das Antriebsgerät der vorliegenden Erfindung aus einem Gehäuse 10, einem Übertragungsgerät ”A” und einer Leiterplatte 40 besteht. Im Gehäuse 10 ist ein Innenraum 11 gebildet, wobei das Gehäuse 10 oben mit einem Deckel 12 abgedeckt ist.
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Das Übertragungsgerät ”A” ist im Innenraum 11 aufgenommen und besteht aus einem Schrittmotor 20, einem Untersetzungsgetriebe 30 und einem Ausgangselement 38. Der Schrittmotor 20 ist mit einem Antriebsrad 21 verbunden. Das Untersetzungsgetriebe 30 besteht aus einem ersten Zahnrad 31, einem zweiten Zahnrad 32, einem dritten Zahnrad 33, einem vierten Zahnrad 34, einem fünften Zahnrad 35, einem sechsten Zahnrad 36 und einem siebten Zahnrad 37. Das zweite Zahnrad 32 ist dabei kleiner als das erste Zahnrad 31 und koaxial mit dem ersten Zahnrad 31 verbunden. Das erste Zahnrad 31 steht mit dem Antriebsrad 21 im Eingriff. Das zweite Zahnrad 32 steht mit dem dritten Zahnrad 33 im Eingriff, das axial mit dem vierten Zahnrad 34 verbunden ist, wobei dieses vierte Zahnrad 34 kleiner als das dritte Zahnrad 33 ist. Das vierte Zahnrad 34 steht mit dem fünften Zahnrad 35 im Eingriff, das axial mit dem sechsten Zahnrad 36 verbunden ist, welches kleiner als das fünfte Zahnrad 35 ist. Das sechste Zahnrad 36 steht mit dem siebten Zahnrad 37 im Eingriff, das axial mit dem Ausgangselement 38 verbunden ist. Das Ausgangselement 38 erstreckt sich durch den Deckel 12 und ist an einem Gegenstand ”B” befestigt. Durch die verschiedenen Verhältnisse der Zahnräder kann die Betriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors 20 reduziert werden, wobei der Gegenstand ”B” mit dem Ausgangselement 38 in getrennten Schritten oder Positionen angetrieben wird.
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Die Leiterplatte 40 ist im Innenraum 11 aufgenommen und mit dem Übertragungsgerät ”A” verbunden. Der Schrittmotor 20 wird über die Leiterplatte 40 mit Strom versorgt, wobei die Geschwindigkeit des Schrittmotors 20 mit der Leiterplatte 40 reguliert wird.
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Ein Taster 50 besteht aus einem Sensor 51 und mindestens einem Detektor 52. Der Sensor 51 ist mit der Leiterplatte 40 verbunden und nahe zum ersten Zahnrad 31 angeordnet. Das erste Zahnrad 31 weist mehrere Löcher 311 auf, die in einem Abstand zueinander geformt sind, wobei mit jedem dieser Löcher 311 ein Detektor 52 verbunden ist. Beim Antreiben des ersten Zahnrades 31 mit dem Untersetzungsgetriebe 30 und beim Bewegen der Detektoren 52 am Sensor 51 vorbei sendet der Sensor 51 ein Signal an die Leiterplatte 40, wobei der Schrittmotor 20 über die Leiterplatte 40 weiter mit Strom versorgt wird. Wenn dagegen die Zahnräder des Untersetzungsgetriebes 30 angehalten werden, wird vom Sensor 51 kein Signal an die Leiterplatte 40 gesendet, wobei die Stromzufuhr zum Schrittmotor 20 von der Leiterplatte 40 unterbrochen wird, um den Schrittmotor 20 und die Leiterplatte 40 zu schonen. Die Detektoren 52 bestehen aus einem magnetischen Material. Der Sensor 51 und der Detektor 52 werden durch magnetische Induktion gegenseitig betrieben. Alternativ können der Sensor 51 und der Detektor 52 auch durch optische Induktion gegenseitig betrieben werden.
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Mit der Leiterplatte 40 wird die Betriebsgeschwindigkeit des Schrittmotors 20 geregelt, wobei die Geschwindigkeit des Schrittmotors 20 durch das Untersetzungsgetriebe 30 reduziert und mit dem Ausgangselement 38 der Gegenstand ”B” zum Positionieren/Bewegen oder Rotieren in mehreren Schritten angetrieben wird.
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Beim Zusammenbau werden der Schrittmotor 20, das Untersetzungsgetriebe 30 und die Leiterplatte 40 im Innenraum 11 des Gehäuses 10 montiert, wobei die Leiterplatte 40 mit dem Schrittmotor 20 verbunden wird. Der Sensor 51 wird mit der Leiterplatte 40 verbunden. Die Detektoren 52 werden mit dem ersten Zahnrad 31 verbunden, das mit dem Antriebsrad 21 im Eingriff steht. Das zweite Zahnrad 32 steht mit dem dritten Zahnrad 33 im Eingriff. Das vierte Zahnrad 34 steht mit dem fünften Zahnrad 35 im Eingriff. Das sechste Zahnrad 36 steht mit dem siebten Zahnrad 37 im Eingriff. Das Ausgangselement 38 erstreckt sich durch den Deckel 12 und ist am Gegenstand ”B” befestigt.
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Die 5 bis 7 zeigen, dass während dem Betrieb die Geschwindigkeit mit dem Schrittmotor 20 durch das Untersetzungsgetriebe 30 reduziert und mit dem Ausgangselement 38 der Gegenstand ”B” zum Positionieren/Bewegen oder Rotieren in mehreren Schritten angetrieben wird. Beim Antreiben des ersten Zahnrads 31 mit dem Untersetzungsgetriebe 30 und wenn die Detektoren 52 am Sensor 51 vorbeibewegt werden sendet der Sensor 51 ein Signal an die Leiterplatte 40, wobei der Schrittmotor 20 über die Leiterplatte 40 weiter mit Strom versorgt wird. Wenn dagegen die Zahnräder des Untersetzungsgetriebes 30 angehalten werden, wird vom Sensor 51 kein Signal an die Leiterplatte 40 gesendet, wobei die Stromzufuhr zum Schrittmotor 20 von der Leiterplatte 40 unterbrochen wird, um den Schrittmotor 20 und die Leiterplatte 40 zu schonen.
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Die 8 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei jeder der Detektoren 52 ein Gewindeteil 521 aufweist, das mit einem Gewinde in das Gewindeteil 312 im Loch 311 eingeschraubt ist. Der Abstand zwischen dem Sensor 51 und dem Detektor 52 kann daher zum Verstärken der Induktion justiert werden.
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Die 9 und 10 zeigen das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das dritte Zahnrad 33 mehrere Löcher 331 aufweist, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, wobei mit jedem der Löcher 331 ein Detektor 52 verbunden ist. Beim Antreiben des dritten Zahnrades 33 mit dem Untersetzungsgetriebe 30 und wenn die Detektoren 52 am Sensor 51 vorbeibewegt werden sendet der Sensor 51 ein Signal an die Leiterplatte 40 und an die Leiterplatte 40 aus.
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Die 11 bis 13 zeigen das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei der Sensor 51 über einen Draht 511 mit der Leiterplatte 40 verbunden ist, um den Sensor 51 in einer gewünschten Position im Innenraum 11 anzubringen. Das fünfte Zahnrad 35 weist mehrere Löcher 351 auf, die in einem Abstand zueinander gebildet sind, wobei mit jedem dieser Löcher 351 ein Detektor 52 verbunden ist. Eim Antreiben des fünften Zahnrads 35 mit dem Untersetzungsgetriebe 30 und wenn die Detektoren 52 am Sensor 51 vorbeibewegt werden sendet der Sensor 51 ein Signal an die Leiterplatte 40 und an die Leiterplatte 40 aus.
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Die 14 bis 16 zeigen das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die Leiterplatte 40 einen Sensor 53 aufweist, der mit einer vorbestimmten Position dieser Leiterplatte 40 verbunden ist. Als Sensor 53 wird ein Drucksensor verwendet. Das erste Zahnrad 31 des Untersetzungsgetriebes 30 weist mindestens einen Detektor 54 auf, wobei ein rippenförmiger Detektor als solchen Detektor verwendet wird, der aus einer Seite des ersten Zahnrads 31 vorsteht. Der mindestens eine Detektor 54 ist gegenüber dem Sensor 53 angeordnet. Die 17 und 18 zeigen, dass beim Rotieren des ersten Zahnrads 31 des Untersetzungsgetriebes 30 der mindestens eine Detektor 54 auf den Sensor 53 drückt, wonach der Sensor 53 ein Signal an die Leiterplatte 40 sendet.
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Trotz der Darstellung und Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung wird es dem Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich werden, dass weitere Ausführungsbeispiele geschaffen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
