JPH09131002A - 電動機及び電動機を有する測定機構 - Google Patents
電動機及び電動機を有する測定機構Info
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Abstract
ステータ上に備えている電動機の構造寸法を小さくし,
簡単に製作し得るようにする。 【解決手段】 電動機は合成された磁界を生じる2つの
互いに独立した励磁コイル(22,23)を1つのステ
ータ(19)上に備えている。ステータ(19)はマル
チアーム状の構造を有している。互いに対向して位置す
るアーム(20a,20b;21a,21b)は、それ
らの間のそれぞれ1つの励磁コイル(22,23)によ
って互いに直交する磁力ベクトルを生じるように,曲げ
られている。
Description
計器のための電動機であって、合成された磁界を生じる
2つの互いに独立した励磁コイルを1つのステータ上に
備えており、かつ少なくとも1対の極を備えていて磁界
に依存して回動角度位置を変化する永久磁化された1つ
のロータを有しており、このロータがロータ軸上に軸方
向に固定的に配置されている形式のもの並びに電動機を
備えている測定機構に関する。
が極めて多数の種々異なる形態で多数使用されているこ
とは公知である。電子回路を介してコイルに通電するこ
とによって、この種の電動機を調整及び表示の目的で有
利に使用することがてきる。その場合、この電動機はし
ばしばステップモータとして運転される。
令を比例的な角度ステップへ変換することは公知であ
る。その場合、このステップモータのロータ軸は、各制
御パルスごとに規定された1ステップだけ逐次回転す
る。
備え、この鉄心回路に、互いに直交配列で巻成された互
いに独立した2つの励磁コイルが配置されている。この
励磁コイルにより、ステータの内部には空間的な位置及
び強さを変えることのできる磁界が形成される。ロータ
はステータの磁界に依存してそのつど磁気抵抗の最も小
さな位置へ動く。ロータはロータ軸上に固定的に配置さ
れており、このロータ軸を介してロータの回動角度位置
が指針駆動機構へ伝達される。
鉄心回路上のコイルの製作時に高い対称性と高い精度と
が要求される。さらに、この構造では、モータの構造寸
法を最小にすることが要求される。
ころは、構造寸法が小さくかつ製作簡単な電動機を提供
することにある。
ば請求項1に記載したように、ステータがマルチアーム
状の構造を有していて、中央にロータを収容するための
1つの開口を有しており、この開口の周りに個々のアー
ムが配置されており、かつそれぞれ2つの互いに対向し
て位置するアームが対を成しており、かつ、互いに対向
して位置するアームが、それらの間のそれぞれ1つの励
磁コイルによって互いに直交する磁力ベクトルを生じる
ように,曲げられていることによって解決される。
りに90°の間隔で配置される。
向して位置するアームは、互いに平行になるように1回
だけ屈曲せしめられている。
するアームは複数回屈曲せしめられて,互いに平行にな
っている。
にそれぞれ第1の屈曲部を、かつ各自由端の近くにそれ
ぞれ第2の屈曲部を備えることができる。
ている。
た三次元的な部品から成る。
互いに屈曲したアームの自由端の間隔は、それらの間に
それぞれ1つの励磁コイルが磁気的に結合されて支承可
能であるように選択されている。これによって励磁コイ
ルの取付けが簡単となる。例えばそれぞれ1対を成す両
方のアームの間にそれぞれ励磁コイルを締付けることが
できる。このようにする代わりに、それぞれ1対を成す
互いに屈曲したアームの端部が励磁コイルの固定のため
の穴を備えることができる。励磁コイルとステータの鉄
心回路との磁気的な流れの結合は,励磁コイルの巻線コ
アによって行われる。
ることによって、本発明に基づく鉄心回路を種々の大き
さの励磁コイルのために使用することができる。
線にならないように配置されている。
しくは軸方向での支承のあそびに公差をもたせることが
できる。軸方向のあそびの軽減のための弾性的なエレメ
ントを省くことができる。
に基づく電動機が配置され、この電動機が指針駆動機構
と一緒に1つのケーシング内に配置されている。この場
合,そのつどのロータの回動角度位置を指針駆動機構へ
伝達するための伝動装置がロータと指針軸との間に配置
されており、その場合、ケーシングの内側と、伝動装置
の、指針軸上に位置する平歯車とに、指針駆動機構のゼ
ロ点の機械的な調節のためのストッパが配置されてい
る。
動時に指針軸の角度位置の規定が明確となる。ストッパ
と対向ストッパとによるこの角度制限によって、指針駆
動機構の組立時でも、指針の機械的なゼロ点とロータの
位置とが互いに固定的な関係を保つことができる。
ている。
くとも一方の円形のケーシング表面に、支持体への固定
のための少なくとも1つの係止ピンが配置されている。
その場合、有利には支持体がプリント配線板から成る。
トなしに係止ピンによって機械的に支持板に取付けられ
るという利点を有する。
ング表面にも同様に、アダプタとの結合のための少なく
とも1つの係止ピンが取付けられている。さらに別の構
成では、アダプタがねじ結合のための開口を備えてい
る。測定機構にアダプタを取付けることができることに
より、コスト的に有利な使用領域拡大が可能となる。さ
らに例えばその他の構成部材とのねじ結合も可能であ
る。
に、有利にはケーシングが2つの同形のケーシング半割
部から成る。
のうちの1つを図面に示し、以下に詳しく説明する。
器での使用のために設けられており、この測定機構は自
動車に特有のデータ、例えば速度又はエンジン回転数な
どを表示するのに使用される。
り、このケーシングは2つの同形のケーシング半割部2
a,2bから構成されている。ケーシング2は円筒状に
形成されている。各ケーシング半割部2a,2bはそれ
ぞれ円形の端面2c,2d上に係止ピン3a,3bを備
えている。これらの係止ピン3a,3bはケーシング半
割部2a,2bのそれぞれ円形の端面2c,2d上に1
20°の間隔で分配されている。係止ピン3bによっ
て、ケーシング2は組合せ計器の図示されていないプリ
ント配線板に固定され、かつ同時に位置決めされること
ができる。
アダプタ4が設けられている。ケーシング半割部2aの
係止ピン3aはアダプタ4の係止作用を有するスピゴッ
ト5内へ係合し、これによって、これら両方の部材のス
ナップ結合が行われる。その場合、スピゴット5はそれ
ぞれ120°の同じ間隔で、同様に円形の輪郭を有する
アダプタ4上に分配されている。その場合、スピゴット
5はケーシング半割部2aの係止ピン3aに対する対向
部を成している。
いに安定にされている。
ピン7a,7bを備えている。位置決めピン7aは、ア
ダプタ4に設けた位置決め孔8内に係合する。これによ
って、ケーシング2は正確な位置でアダプタ4に結合さ
れることが保証される。位置決めピン7bは図示されて
いないプリント配線板に対してこの機能を果たす。
指針軸10のための貫通孔9を有している。指針軸10
には図示されていない指針が配置されている。
受容するための2つのねじ孔が設けられており、これに
よって例えば目盛板をアダプタ4に固定することができ
る。さらに、ねじ孔の代わりにたんなる孔を設け、目盛
板をセルフタッピングねじによってアダプタ4に固定す
ることも可能である。
に配置されたステップモータによって駆動される。
b内のステップモータのロータ機構の支承部が示されて
いる。
して作動する磁石がロータ軸14に固定的に配置されて
おり、このロータ軸はウオーム伝動装置15を支持して
いる。その場合、このウオーム伝動装置15は同様にロ
ータ軸14に固定的に結合されている。ウオーム伝動装
置15は、指針軸10に固定された平歯車16と噛み合
っており、この平歯車16はストッパ17を備えてい
る。対向ストツパ18がケーシング半割部2bの内側に
取付けられており、これによって、ロータ13の休止位
置でストツパ17と対向ストツパ18とが互いに当接
し、指針のゼロ点が機械的に明確に固定されるようにな
っている。
ロータ13がステータの鉄心回路19内に配置されてお
り、その場合、ロータ軸14はステータの開口33(図
5参照)を貫通している。
て一直線にならないようにロータ軸14に固定されてい
る。このことによって、ロータ軸14の方向の分力が生
じ、この分力がロータ軸を支承部に常に当接させるよう
に働く。
の励起のための磁気の流れを案内する一体の鉄心回路1
9と励磁コイル22,23とから成っている。
おり、その場合、2つの互いに対向して位置するアーム
20a,20bが第1のアーム対を成しており、アーム
21aとアーム21bとが第2のアーム対を成してい
る。対を成すそれぞれのアームは種々異なる長さで形成
されている。
5には三次元の座標系が示されている。
0bは同一平面内で(図4)種々の角度で湾曲してい
る。これら両方のアームは線20cに沿って、図5に示
されているようにx方向にそれぞれ90°だけ曲げられ
る。アーム20a及び20bはその際x方向で互いに平
行になっている。
1bは複数回曲げられている。
沿って、アーム20a,20bの曲げ方向に対して逆方
向でそれぞれ屈曲(y方向からx方向へ)している。別
の曲げ過程で、アーム21a,21bの自由端が互いに
向き合うように,線21dに沿って同様に90°だけ曲
げられている(z方向)。
1の励磁コイル22が、アーム21aとアーム21bと
の間には第2の励磁コイル23がそれぞれ配置されてい
る。
た三次元的な鉄心回路19は、制御に必要な互いに直交
する磁力ベクトルを生じるような形状を有している。そ
の場合、両方の励磁コイルの軸方向は互いに平行であ
る。
2,23に電気的なエネルギが供給される。励磁された
両方の磁力ベクトルは合力を形成し、この合力の方向に
ロータ13が回動角度位置を変える。ロータ13のこの
回動角度位置の変化はロータ軸14を介して指針駆動機
構へ伝達される。この伝達は、ロータ軸14に固定的に
配置されていて平歯車16と噛み合っているウオーム伝
動装置15を介して行われる。平歯車16が指針軸10
に固定的に配置されているため、指針軸10はロータ1
3の回動角度位置の変化に相応して回動する。ロータ1
3の回動角度位置の変化は指針軸10に結合された指針
によって表示される。
23にプリント配線板の導体路を介して電流パルスが供
給される。このプリント配線板はフレキシブルなプリン
ト配線シート又は積層配線板から成ることもできる。
図6に示されている。
れた導電接続脚部25a,25bを備えており、これら
の導電接続脚部は1平面内でコイル支持体24の一方の
端部のところで励磁コイル22に対して平行に配置され
ている。この場合、両方の導電接続脚部25a,25b
は同一構造を有している。両導電接続脚部はコイル支持
体24へ向かう方向とは逆向きにプリント配線板27の
導体路26,26aへ向かって開いた切欠34a,34
bを形成するように二またに形成されている。
導電接続脚部の周りに卷かれたコイル端部28,30の
線輪28a,30aのために溝の形状の案内が設けられ
ている。導電接続脚部25a,25bはコイル支持体2
4と切欠34a,34bとの間に、それぞれの導電接続
脚部に配置された線輪28a,30aの固定のためのそ
れぞれ1つの切欠32a,32bを備えている。
部28は第1の導電接続脚部25aの周りに複数回巻き
付けられ、その結果、線輪28aが導体路26に接触す
るようになる。
線輪を巻き付けた後に、コイル支持体24に励磁コイル
22が取付けられる。次いで、第2の導電接続脚部25
bに第1の導電接続脚部と同様形式で第2のコイル端部
30の線輪30aが巻き付けられる。
5bがプリント配線板27上に載せられて、電気的にプ
リント配線板27の導体路26,26aに接続される。
その際、コイル端部28の線輪28aが導体路26に、
コイル端部30の線輪30aが導体路26aにそれぞれ
接触する。
a,30aの導電接続はろう接部31によって行われ
る。
ペースト、本実施例の場合にはろうペーストの集合を可
能ならしめ、ひいては導体路とコイル端部との信頼性の
高い動電結合を保証する。自動的なろう付け過程の代わ
りに導電性接着剤によって導電結合を行うことも可能で
ある。
交する磁力ベクトルが、従来では励磁コイルの交差状の
配置により実現されていたのを、本発明によれば、磁気
の流れの案内に必要な鉄心回路によって生ぜしめられる
ことにある。鉄心回路の形状は、励磁コイルが軸平行に
配置されるように形成される。このことは電動機の比較
的小さな構造を可能にする。さらに、電動機は高い精度
で比較的簡単に製作可能である。
視図である。
示す斜視図である。
す斜視図である。
状を示す図である。
た鉄心回路を示す斜視図である。
示す斜視図である。
シング半割部、 2c,2d 端面、 3a,3b 係
止ピン、 4 アダプタ、 5 スピゴット(係止凹
所)、 6 横ストラット、 7a,7b 位置決めピ
ン、 8 位置決め孔、 9 貫通孔、 10 指針
軸、 11 ねじ孔(開口)、 12 ねじ、 13
ロータ、 14 ロータ軸、 15 ウオーム伝動装
置、 16 平歯車、 17 ストッパ、 18 対向
ストッパ、 19 鉄心回路、 20a,20b アー
ム、 20c 線、 21a,21b アーム、 21
c,21d 線(屈曲部)、 22,23 励磁コイ
ル、 24 コイル支持体、 25a,25b 導電接
続脚部、 26,26a 導体路、 27 プリント配
線板、 28 コイル端部、 28a 線輪、 30
コイル端部、 30a 線輪、 31 ろう接部、 3
2a,32b 切欠、 33 開口、 34a.34b
切欠
Claims (20)
- 【請求項1】 電動機であって、合成された磁界を生じ
る2つの互いに独立した励磁コイルを1つのステータ上
に備えており、かつ少なくとも1対の極を備えていて磁
界に依存して回動角度位置を変化する永久磁化された1
つのロータを有しており、このロータがロータ軸上に軸
方向に固定的に配置されている形式のものにおいて、ス
テータ(19)がマルチアーム状の構造を有していて、
中央にロータ(13)を収容するための1つの開口(3
3)を有しており、この開口(33)の周りに個々のア
ーム(20a,20b;21a,21b)が配置されて
おり、かつそれぞれ2つの互いに対向して位置するアー
ム(20a,20b;21a,21b)が対を成してお
り、かつ、互いに対向して位置するアーム(20a,2
0b;21a,21b)が、それらの間のそれぞれ1つ
の励磁コイル(22,23)によって互いに直交する磁
力ベクトルを生じるように,曲げられていることを特徴
とする電動機。 - 【請求項2】 4つのアーム(20a、20b;21
a、21b)が開口(33)の周りに90°の間隔で配
置されている請求項1記載の電動機。 - 【請求項3】 対を成す互いに対向して位置する2つの
アーム(20a,20b)が、互いに平行になるように
互いに1回だけ屈曲せしめられている請求項1記載の電
動機。 - 【請求項4】 対を成す互いに対向して位置する2つの
アーム(21a,21b)が複数回屈曲せしめられてい
る請求項1記載の電動機。 - 【請求項5】 アーム(21a,21b)が開口(3
3)の近くにそれぞれ第1の屈曲部(21c)を、かつ
各アーム(21a,21b)の自由端の近くにそれぞれ
第2の屈曲部(21d)を備えている請求項4記載の電
動機。 - 【請求項6】 それぞれ対を成す互いに屈曲したアーム
(20a,20b;21a,21b)の自由端の間隔
は、それらの間にそれぞれ1つの励磁コイル(22,2
3)が磁気的に結合されて支承可能であるように選択さ
れている請求項1から5までのいずれか1項記載の電動
機。 - 【請求項7】 それぞれ対を成す互いに屈曲したアーム
(20a、20b、21a、21b)の自由端が励磁コ
イル(22,23)の固定のための穴を備えている請求
項1から5までのいずれか1項記載の電動機。 - 【請求項8】 個々のアーム(20a,20b,21
a,21b)が種々異なる長さを有している請求項1か
ら7までのいずれか1項記載の電動機。 - 【請求項9】 ステータ(19)が一体の打抜き加工及
び曲げ加工された部品から成る請求項1から8までのい
ずれか1項記載の電動機。 - 【請求項10】 ロータ(13)がステータ(19)に
対して一直線にならないように配置されている請求項1
記載の電動機。 - 【請求項11】 励磁コイル(22,23)が同一の向
きに配置されている請求項1記載の電動機。 - 【請求項12】 請求項1に記載の電動機を備えている
測定機構において、電動機と指針駆動機構とが1つのケ
ーシング内に配置されており、かつ、そのつどのロータ
回動角度位置を指針駆動機構へ伝達するための伝動装置
(15,16)がロータ軸(14)と指針軸(10)と
の間に配置されており、かつ、ケーシング(2)と、伝
動装置(15,16)の、指針軸(10)上に位置する
平歯車(16)とに、指針駆動機構のゼロ点の機械的な
調節のためのストッパ(17,18)が配置されている
ことを特徴とする測定機構。 - 【請求項13】 ケーシング(2)が円筒状に形成され
ている請求項12記載の測定機構。 - 【請求項14】 円筒状のケーシング(2)の少なくと
も一方の円形のケーシング表面(2d)に、支持体への
固定のための少なくとも1つの係止ピン(3b)が配置
されている請求項13記載の測定機構。 - 【請求項15】 支持体がプリント配線板から成る請求
項14記載の測定機構。 - 【請求項16】 支持体がフレキシブルなプリント配線
板を備えたシステムキャリヤから成る請求項14記載の
測定機構。 - 【請求項17】 支持体が積層配線板から成る請求項14
記載の測定機構。 - 【請求項18】 他方の円形ののケーシング表面(2
c)にも同様に、アダプタ(4)との結合のための少な
くとも1つの係止ピン(3a)が取付けられている請求
項14記載の測定機構。 - 【請求項19】 アダプタ(4)が係止ピン(3a)の
ための少なくとも1つの係止凹所(5)の他に、その他
の構成群との結合を実現するための開口(11)を備え
ている請求項18記載の測定機構。 - 【請求項20】 ケーシング(2)が2つの同形のケー
シング半割部(2a,2b)から成る請求項12から1
9までのいずれか1項記載の測定機構。
Applications Claiming Priority (4)
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DE19539138A DE19539138A1 (de) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | Elektromotor und Meßwerk, insbesondere für Anzeigeinstrumente in Kraftfahrzeugen |
DE19616077A DE19616077A1 (de) | 1995-10-20 | 1996-04-23 | Elektromotor und Meßwerk, insbesondere für Anzeigeinstrumente in Kraftfahrzeugen |
DE19616077.4 | 1996-04-23 | ||
DE19539138.1 | 1996-04-23 |
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JP27082296A Expired - Fee Related JP3816597B2 (ja) | 1995-10-20 | 1996-10-14 | 電動機及び電動機を有する測定機構 |
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