DE2725802A1

DE2725802A1 - Drehschrittmotor

Info

Publication number: DE2725802A1
Application number: DE19772725802
Authority: DE
Inventors: James Middleton Eastman
Original assignee: Bendix Corp
Current assignee: Bendix Corp
Priority date: 1976-06-14
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1977-12-22
Also published as: FR2355158A1; GB1528726A; JPS52153080A; US4066002A; SE7706832L

Description

The Bendix Corporation * 2/2b8U2

401, North Bendix Drive
South Bend, Indiana, USA

M-4297 7. Juni 1977

Drehschrittmotor

Die vorliegende Erfindung betrifft Drehschrittmoturen.

Es ist ein Drehschrittmotor bekannt, der zwei senkrecht aufeinanderstehende Paare von axial zueinander ausgerichteten, gegenüberliegenden Zylindern aufweist, deren Achse die Achse der Abtriebswelle des Drehschrittmotors schneidet; die Kolben der Zylinder stehen an ihrer einen Stirnfläche mit einem sternförmigen Nockenglied in Wirkverbindung, das mit einer ungeraden Anzahl von mit Winkelabständen zueinander versehenen Zähnen versehen ist; das Nockenglied ist koaxial an der Abtriebswelle befestigt; eine Ventileinrichtung, die von einer Steuervorrichtung betätigt wird, beaufschlagt die andere Stirnfläche eines Kolbens

mit
jedes Paares/dem höheren Strömungsmitteldruck einer ersten Quelle und den anderen Kolben jedes Paares mit de· niedrigeren Strömungsmitteldruck einer zweiten Quelle, um zwei aufeinander senkrecht stehende Kräfte zu erzeugen, von denen die eine auf einen tiefen Abschnitt des Nockengliedes und die andere auf einen Zahn einwirkt, wobei die letztere das Nockenglied bewegt Und somit die Abtriebswelle des Drehschrittmotars um einen vorgegebenen Winkelbetrag dreht.

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Zwei aufeinander senkrecht stehende Kräfte wirken auf die Abtriebswelle des Drehschrittmotors ein, die somit zwei aufeinander senkrecht stehenden Scherspannungen ausgesetzt ist. Der Drehschrittmotor besitzt somit keine hohe Widerstandsfähigkeit gegen ungünstige Einflüsse, die durch Schwingungen und/oder zu groJe Wärme erzeugt werden, und er ist nicht geeignet für einen Hochleistungsabtrieb.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konstruktiv einfachen, kompakten Drehschrittmotor zu schaffen, dessen Abtriebswelle keinen oder zumindest keinen nennenswerten Scherspannungen ausgesetzt ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Drehschrittmutor weist somit mehrere in Abstand zueinander angeordnete ZyILnderpaare auf, deren Kolben mit einer Nocken— einrichtung in -Virkverbindung stehen; die Nuckeneinricr.tung wird von zumindest einem allgemein elliptisch geformten Nockenglied gebildet, das einen kontinuierlichen, gekrümmten Rand aufweist, der mit gegenüberliegenden eingebuchteten Seitenabschnitten versehen ist; die Verteileinrichtung führt den höheren Strömungsmitteldruck einem der Kolbenpaare und den niedrigeren Strömungsmitteldruck den übrigen Kolbenpaareri zu.

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Da die Kulben eines Paares axial ausgerichtet und gegenüberliegend angeordnet sind, erzeugt somit der Hochdruck, der auf die zweitgenannten Stirnflächen einwirkt, ein Kräftepaar, das die Nockeneinrichtung "aktiviert" und somit die AbtriebswelIg des Drehschrittmotors dreht, ohne die Abtriebswelle Scherbuanspruchungen auszusetzen.

Anhand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsbeispieilc der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eint! schematische Darstellung eines erfindungsgpmätien Drehschrittmotors;

Figur 2 einen Querschnitt längs der Linie 1-2 in Figur 1, in vergrößertem Ma-Jstab;

Figur 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Figur 2;

Figur 4 eine schernatische Darstellung eines zweiten Ausführunrjs beispiels der Erfindung;

Figur 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Figur 4, in vergrößertem Maßstab;

Figur 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 in Figur 5.

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In den Figuren 1, 2 und 3 sind ein Drehschrittmotor 20 und eine herkömmliche elektronische Steuervorrichtung 22 gezeigt. Die Steuervorrichtung 22 ist über Lei—tungsdrähte 24, 26 und 28 mit mehreren elektrisch betätigten Ventilen 30, 32 und 34 verbunden, die ihrerseits die Druckbeaufschlagung mehrere Kolben steuern, um dadurch den Drehschrittmotor 20 zu betätigen. Die Ventile können durch elektrische Drehmomentmotoren, wie dargestellt, oder durch elektrische Solenoide betätigt werden.

Der Drehschrittmotor 20 weist ein Gehäuse 3B mit in Abstand zueinander angeordneten Zylindern 40, 42, 44, 46, 4Ö und 50 auf, die in radialer Formation um eine Abtriebswelle 52 herum angeordnet sind; die Abtriebswelle 52 ist in dem Gehäuse 38 bei 53 und 55 drehbar gelagert. Die Abtriebswelle 52 ist mit einem allgemein elliptisch geformten Nockenglied 54 versehen, das einstückig damit ausgebildet oder in anderer Weise daran befestigt ist und koaxial dazu angeordnet ist. Wie in Figur 3 gezeigt, besitzt das Nockenglied 54 einen kontinuierlichen, gekrümmten Umfang, dessen gegenüberliegende, nach außen gekrümmte Endabschnitte 57 und 58 symmetrisch zueinander sind, wie auch die gegenüberliegenden, nach innen gekrümmten Seiten— abschnitte 59 und 60, die die Endabschnitte verbinden. Die Zylinder 40, 42, 44, 46, 4B und 50 enthalten Kolben 61, 62, 63, 64, 65 und 66, die gleitend darin verschiebbar sind und zur Betätigung van Hallen 68, 70, 72, 74, 76 und 78 dienen. Jeder Kolben 61 bis 66 ist mit in Abstand zueinander angeordneten, parallelen Armen 00 und 82 versehen, die sich von ihm durch eine abgestufte rechteckige Öffnung 84 im Gehäuse 38 weg erstrecken;

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die Öffnung 84 ist mit in Abstand zueinander angeordneten, in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmungen versehen, die Schienenabschnitte 86, 87, ΘΘ, 89, 90 und 91 bilden.

Eine Achse 92 ist an den Armen 80 und 82 mittels Lager 93 und 94 drehbar befestigt. Auf Abstand zueinander angeordnete Rallen 96 und 98 sind an entgegengesetzten Enden der Achse 92 mittels Lager 100 und 102 drehbar befestigt und laufen in den Schienenab— schnitten 86, 87, 88, 89, 90 bzw. 91. Eine Rolle von relativ größerem Durchmesser, die jeder der Rollen 68 bis 78 entspricht, ist auf der Achse 92 zwischen den Armen 80 und 82 gelagert und liegt an dem gekrümmten Rand des Nockengliedes 54 an, um eine Antriebskraft auf das Nockenglied 54 auszuüben und, wie noch beschrieben wird, die Abtriesbwelle 52 zu drehen.

Jedes Paar von radial gegenüberliegenden Kolben 61, 64; 62, 65 und 63, 66 ist so angeordnet und ausgebildet, daß es gleichzeitig mit einem ihm zugeführten gesteuerten Druckmittel beaufschlagt wird. Zu diesem Zweck sind die Kammern 40, 46 auf der einen Seite der Kolben 61, 64 über Leitungen 106 und 108 zu einer Leitung 109 entlüftet, die zu der Auslaßöffnung 110 eines herkömmlichen Dreiweg-Klappenventila 30 führt,das von einem Drehmomentmotor 112 betätigt wird. Die radial innere Seite jedes der Kolben 61, 62, 63, 64, 65 und 66 ist dem Inneren des Gehäuses 38 ausgesetzt, das über eine Leitung 113 zu einer Abflußquelle mit dem Druck P entlüftet ist. Das Klappenventil 30 ist mit auf Abstand zueinander angeordneten Öffnungen 114 und 116 versehen, die mit den Leitungen

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118 und 120 verbunden sind, die mit einer Strö"*mungsmittelquelle mit einem Druck P und einer Strumungsmittelquelle eines relativ niedrigeren Drucks, und zwatf mit einem Rücklaufdruck P des zurückkehrenden Strömungsmittels, in Verbindung steht. Der

Rücklaufdruck P ist etwas größer als der Entlüftungsdruck P , H U

um eine möglichst kleine Kraft zu erzeugen, die die Kolben 61, 62, 63, 64, 65 und 66 in Anlage mit dem Nockenglied 54 hält.

Das zweite Paar von gegenüberliegenden Kolben 62 und 65 wird über Leitungen 122 und 124 mit Druck beaufschlagt, die die Kammern 42 und 48 mit einer Leitung 125 verbinden. Die Leitung führt zu der Auslaßöffnung 126 des zweiten herkömmlichen Dreiweg-Klappenventils 32, das von einem Drehmomentmotor 128 betätigt wird· Der Drehmomentmotor 128 weist auf Abstand zueinander angeordnete Öffnungen 130 und 132 auf, die über Leitungen 134 und 136 mit den Strömungsmittelquellen P_c und P verbunden sind.

Das dritte Paar gegenüberliegender Kolben 63 und 66 wird über Leitungen 138 und 140 mit Druck beaufschlagt, die die Kammern 44 und 50 mit einer Leitung 141 verbinden. Die Leitung 141 führt zu dem Auslaß 142 des dritten herkömmlichen Dreiweg—Klappenventils 34, das von einem Drehmomentmotor 144 betätigt wird und mit auf Abstand zueinander angeordneten Öffnungen 146 und 148 versehen ist. Die Öffnungen 146 und 148 sind über Leitungen 150 und mit den Strömungsmittelquellen P„ und P_ verbunden.

O H

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Die Drehmomentmotoren 112, 128 und 144 werden elektrisch erregt durch zugehörige Leitungen 24, 26 und 2Θ in Abhängigkeit von den elektrischen Ausgangssignalen, die von der elektronischen Steuervorrichtung 22 erzeugt werden, die somit die Lage des Drehschrittmotors in Beziehung zu den Eingangssignalen, wie für seine Steuerfunktion erforderlich, auswählt. In jedem Fall wird die Abtriebswelle 52 in Winkelschritten gedreht, und zwar in Abhängigkeit von einem oder mehreren Eingangssignalen, die von der elektronischen Steuervorrichtung 22 erzeugt werden. Die elektronische Steuervorrichtung 22 ist herkömmlich sowohl hinsichtlich Aufbau wie auch Betriebsweise und arbeitet vorzugsweise digital.

Ein Lagenrückkopplungskreis enthält ein kreisförmiges Teil 154, das an der Welle 52 befestigt und mit in Umfangsrichtung auf Abstand zueinander angeordneten, sich nach außen erstreckenden Armen 156 aus einem magnetischen oder leitfähigen Material versehen ist. Zwei in Umfangsrichtung auf Abstand zueinander angeordnete, herkömmliche Näherungsfühler 160 und 162 sind an einer ortsfesten Abstützung wie beispielsweise einem kreisförmigen Gehäuse 164 befestigt, das das kreisförmige Teil 154 umgibt und einstückig mit dem Gehäuse 3Θ ausgebildet oder in anderer Weise am Gehäuse 38 befestigt ist. Die Näherungsfühler 160 und 162 sind über elektrische Leitungen 166, 168 und 170, 172 an der Steuervorrichtung 22 angeschlossen. Das Gehäuse 164 ist mit in Umfangsrichtung auf Abstand zueinander angeordneten Öffnungen 174 und 176 versehen, die die Näherungsfühler 160 und 162 aufnehmen; die Näherungsfühler 160 und 162 sind durch irgendwelche Befestigungsmittel (nicht gezeigt) positioniert, wodurch die Enden 178 und 180 der Näherungsfühler

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160 und 162 mit radialem Abstand zu den Armen 156 angeordnet sind. Der Winkelabstand der Arme 156 ist verschieden von dem Winkelabstand der Näherungsfühler 160 und 162, damit die Näherungsfühler 160 und 162 die Drehrichtung bestimmen wie auch die von der Abtriebswelle 52 ausgeführten Schritte zählen können. Zu diesem Zweck hat eine Drehung der Abtriebswelle 52 im Uhrzeigersinn (in Figur 1) aus der gezeigten Stellung zur Folge, daß sich der Arm 156 über das Ende 180 bewegt, was einen elektrischen Ausgangsimpuls erzeugt, dem ein zweiter elektrischer Impuls folgt, der am Näherungsfühler 160 durch eine Bewegung des folgenden Arms 156 über das Ende 17Θ erzeugt wird. In der umgekehrten Drehrichtung der Abtriebswelle 42 wird die Impulsfolge gegenüber der beschriebenen umgekehrt, d.h., daß der Arm 156 das Ende 178 überstreicht und hierdurch einen Impuls erzeugt, dem ein zweiter Impuls folgt, der dadurch erzeugt wird, daß der folgende Arm 156 das Ende 180 überstreicht. Die Steuervorrichtung 22 ist in der Lage, die Impulsfolge zu unterscheiden.

Es wird nun auf die Figuren 4, 5 und 5 Bezug genommen, die ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen. Sich entsprechende Teile wurden mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Die Zylinder und Kolben des zweiten Ausführungsbeispiels sind in einer sogenannten "pancake" (Pfannkuchen)-Formation angeordnet. Zu diesem Zweck bildet ein längliches Gehäuse 182 eine sich in Längsrichtung erstreckende Kammer 1Θ4 mit Stirnwänden 186 und 1ΘΘ. Eine Abtriebswelle 190, die sich durch die Kammer 184 erstreckt, ist in Lagern 192 und 194 drehbar gelagert, die in

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den Stirnwänden 1B6 und 188 an entsprechender Stelle untergebracht sind. Die Abtriebswelle 190 erstreckt sich durch die Stirnwand 186, so daß die Leistung außen abgenommen werden kann. Mehrere allgemein elliptische Nockenglieder 196, 196 und 200, die jeweils die Form des üben beschriebenen Nockengliedes 54 haben, sind mit axialen Abständen zueinander auf der Welle 190 angeordnet, die koaxial dazu verläuft. Die Nnckenglieder 196, 19Θ und 200 sind mit der Welle 190 einstückig ausgebildet oder in anderer Weise an der Welle 190 befestigt und haben gleiche Winkelabstände relativ zu den Hauptachsen, wobei der Winkelabstand im Fall der drei dargestellten Nackenglieder 60 beträgt. Die Zylinder 202 und 204 auf gegenüberliegenden Seiten des Nockengliedes 200 sind koaxial angeordnet, wobei ihre Achse die Achse der Abtriebswelle 190 schneidet. In der gleichen Weise sind die Zylinder 206 und 208 auf gegenüberliegenden Seiten des Nockengliedes 196 koaxial zueinander, wobei ihre Achse die Achse der Abtriebswelle 190 schneidet. In der gleichen Weise sind die Zylinder 210 und 212 auf gegenüberliegenden Seiten des Nockengliedes 198 koaxial zueinander, und ihre Achse schneidet die Achse der Abtriebswelle 190. Die Kolben 62, 65, 64, 61, 66 und 63 sind in den Zylindern 202, 204, 206, 208, 210 und 212 gleitbar gelagert; die Kolben sind wie in Figur 1 mit auf Abstand zueinander angeordneten Armen 80 und 82 versehen, die die Achse 92 lagern, auf der die Rollen 96 und 98 befestigt sind. Die Rollen 68 und 74 der Kolben 61 und 64 liegen an dem Nockenglied 196 an und üben entgegengesetzt wirkende

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Kräfte in Abhängigkeit von einer Druckbeaufschlagung der Kolben 61 und 64 auf das Nockenglied 196 aus. Die Rollen 72 und 78 der Kniben 63 und 66 liegen an dem Nuckenglied 198 an und üben entgegengesetzt wirkende Kräfte in Abhängigkeit von der Druck— beaufschlagung der Kolben 63 und 66 auf es aus. Die Rollen 76 und 70 der Kolben 65 und 62 liegen an dem Nockenglied 200 an und üben entgegengesetzt wirkende Kräfte in Abhängigkeit von der Druckbeaufschlagung der Kolben 65 und 62 auf es aus.

Die Zylinder 202 bis 212 stehen jeweils über die abgestufte, rechteckige Öffnung 84 mit der Kammer 184 in Verbindung; die Öffnung ist mit auf Abstand zueinander angeordneten Schienen— abschnitten 86, 87, 86, 89, 90 und 91 versehen, auf denen die Rollen 96 und 98 laufen.

Die Zylindor 206 und 2OU stehen über Leitungen 214 und 216 mit der Leitung 109 in Verbindung, die ihrerseits mit dem Klappenventil 30 in Verbindung steht. Die Zylinder 210 und 212 stehen über Leitungen 216 und 220 mit einer Leitung 222 in Verbi-ndung, die ihrerseits mit niner Leitung 141 verbunden ist, die an dem Klappenventil 34 angeschlossen ist. Die Zylinder 204 und 202 stehen über Leitungen 224 und 226 mit der Leitung 125 in Verbindung, die ihrerseits mit dem Klappenventil 32 verbunden ist. Din Kammer 184 ist über die Leitung 228, die mit der Leitung in Verbindung steht, zum Druck P hin entlüftet.

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Wie in Figur 1 kann die Abtriebswel le 190 der Figur 4 mit einf-τ Lanenrückkupplunyseinrichtunrj versehen werden, die das kreisförmige Teil 154 enthält. Das kreisförmige Teil 154 ist an dor Welle 190 befestigt und mit ihr drehbar, um ein elektrisches Ausgangssignal an den Näherungsfühlern 150 und 162 zu erzeugen, das über Leitungen 166, 168, 170 und 172 an die Steuervorrichtung abgegeben wird.

Es wird auf die Figuren 1, 2 und 3 Bezug genommen. Der Dreh— schrittmotor 20 wird wie dargestellt lagefest in Abhängigkeit von der Steuervorrichtung 22 angesehen, die elektrische Ausyangssignale den Drehmomentmotoren 112, 128, 144 zuführt, um die Klappenventile 30, 32 und 34 in der dargestellten Lage zu erhalten· Die Kolben 61, 64, 63 und 66 sind zum niedrigen Rücklaufdruck P entlüftet, und die Kolben 62 und 65 sind zu den H

Versorgungsdruck P entlüftet, was zur Folge hat, daß die

Rollen 70 und 76 gegen die gekrümmten Seitenabschnitte 60 und 59 angedrückt werden, wodurch einer Bewegung des Nockengliedes 54 in beiden Richtungen ein Widerstand entgegengesetzt wird.

Es sei angenommen, daß sich die der Steuervorrichtung 22 zugeführten Eingangssignale ändern; die Steuervorrichtung 22 bewirkt dann eine entsprechende Änderung der den Drehmomentmotoren 112, 12Θ, 144 zugeführten Ausgangssignale je nach dem Änderungsgrad der Abhängigkeit von dieser Eingang3signaländerung. Es sei angenommen, daß die Änderung aeiy§Sgnals eine Korrekturbewegung der Abtriebswelle 52 im Uhrzeigersinn (in Figur 3) verlangt;

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AST

Der Drehmomentmotor 144 wird erregt, um das Klappenventil 34 gegen die Öffnung 148 zu bewegen, wodurch der Versargungsdruck

P zu den Kolben 63 und 66 entlüftet wird, und der Drehmomento

motor 128 wird erregt, um das Klappenventil 32 gegen die öffnung 130 zu bewegen, wodurch die Kolben 62 und 65 zu dem Rücklaufdruck P entlüftet werden. Der Drehmomentmotor 112

bleibt in seinem vorher erregten Zustand, wodurch das Klappenventil 30 gegen die Öffnung 114 gehalten wird, was wiederum den

Druck P zu den Kolben 61 und 64 hin entlüftet. Die gleichen H

und entgegengerichteten Kräfte, die von den Kolben 63 und 66 erzeugt werden, greifen an den Endabschnitten 50 und 57 an, wodurch ein Kräftepaar erzeugt wird, das das Nockenglied 54 im Uhrzeigersinn beaufschlagt. Die Kolben 61, 64, 62 und 65, die dem relativ niedrigen Druck P ausgesetzt sind, werden von dem

Nockenglied 54 in die entsprechenden Zylinder 40, 46, 42 und zurückgestoßen. Da der Rücklaufdruck P geringfügig größer als der

mittlere Kammerdruck P_n ist, bleiben die Rollen 68, 74, 70 und in Eingriff mit dem K'ockenglied. Während sich das Nackenglied unter dem Einfluß der von den Kolben 63 und 66 beaufschlagten Rollen 72 und 78 dreht, werden die gekrümmten Seitenabschnitte 59 und 60 zu den Rollen 78 und 72 ausgerichtet, worauf die Wirkungslinien der entgegengerichteten KrIfte, die von den Rollen 7Θ und 72 auf das Nackenglied 54 ausgeübt werden, kolinear durch die Achse des Nackengliedes 54 werden. Die effektiven Hebelarme des Nackengliedes 54 wie auch die hierdurch wirkenden entsprechenden Kraftvektoren der Rollen 7Θ und 72 werden während der Drehung des Nockengliedes 54 zunehmend kleiner, was eine entsprechende

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Verkleinerung des auf das Nockenglied 54 wirkenden Kräftepaares bewirkt, während sich die gekrümmten Seitenabschnitte 59 und in Ausrichtung zu den Rollen 78 und 72 bewegen. Wenn die gekrümmten Seitenabschnitte 59 und 60 zu den Rollen 7Θ und 72 ausgerichtet sind, wird das Nockenglied 54 an einer v/eiteren Bewegung in beiden Richtungen gehindert. Zum Beispiel wird irgendeiner alleren Last, die die Abtriebswelle 52 und das daran befestigte Nackenglied 54 in irgendeiner Richtung zu drehen sucht, von einem entgegengerichteten Kräftepaar entgegengewirkt, das von den Rollen 78 und 72 erzeugt wird, die die Tendenz haben, bei einer Bewegung des Nockengliedes 54 aus den Seitenabschnitten 59 und 60 herauszurollen.

Falls die Eingangssignale, die von der Steuervorrichtung 22 empfangen werden, eine Fortführung der schrittweisen Bewegung des Nockengliedes 54 verlangen, sind die den Drehmomentmotoren 112, 128 und 144 aufgeprägten Ausgangssignale derart, daß das Klappenventil 30 gegen die Öffnung 160 betätigt wird, wodurch die Kolben 61 und 64 zu dem Versorgungsdruck P entlüftet werden, daß das Klappenventil 32 gegen die Öffnung 130 gehalten wird, wodurch die Kolben 62 und 65 zu dem Rücklaufdruck P_n entlüftet

werden, und daß das Klappenventil 34 gegen die Öffnung 146 betätigt wird, wodurch die Kolben 63 und 66 zu dem Rücklaufdruck P_R entlüftet werden. Das Nockenglied 54 wird nun in Richtung des Uhrzeigersinne gedruckt, und zwar von einem Kröftepaar, das von den Rollen 58 und 74 abgeleitet wird, mit denen die Kolben 61 und beaufschlagt sind; das Nockenglied 54 dreht sich somit und

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stöi3t die Kolben 62 und 65 in die Zylinder 42 und 48 zurück. Das Nockenglied 54 dreht sich unter dem Einfluß der Kolben 61 und 64 weiter, bis die Rollen 68 und 74 zu den gekrümmten Seitenabschnitten 59 und 60 (in der bezüglich der Rollen 78 und 72 beschriebenen Weise) ausgerichtet sind, worauf das Nockenglied 54 stabilisiert wird, es sei denn, daß die Steuervorrichtung 22 fortfährt, den Drehmomentmotoren 112, 128 und eine Bewegung zu signalisieren, um die Schrittschaltung in der beschriebenen Weise fortzuführen. Die Fortführung der Schrittschaltung des Nuckengliedes 54 und somit der Abtriebswelle 52 in der beschriebenen Weise kann dadurch herbeigeführt werden, dal3 jedes Kalbenpaar 63, 65; 61, 64 und 62, 65 nacheinander im Uhrzeigersinn mit dem Versorgungsdruck P_c beaufschlagt wird,

bis die gewünschte Lage der Abtriebswelle 52 erreicht ist.

Das Nockenglied 54 kann in umgekehrter Richtung gedreht werden, indem die oben erwähnte Druckbeaufschlagungsfolge der Kolbenpaare 63, 66; 61, 64 und 62, 65 umgekehrt wird. Beispielsweise kann das Nockenglied 54 entgegen dem Uhrzeigersinn (in Figur 3) um einen Schritt gedreht werden, indem die Kolben 61 und 64 mit dem Versorgungsdruck P und die übrigen Kolbenpaare 63, 66 und 62, 65 mit dem Rücklaufdruck P beaufschlagt werden. Wenn zusätzliche

Schritte des Nockengliedes 54 erforderlich sind, werden die Kolbenpaare 63, 66 und 62, 55 wie auch 61, 64 in der Reihenfolge, die durch den Versorgungsdruck P festgelegt wird, mit Druck beaufschlagt.

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Die bogenförmige Bewegung des Nockengliedes 54 bei jedem Schritt in der oben beschriebenen Weise hängt von der Anzahl der verwendeten Kolbenpaare ab· Wenn beispielsweise, wie in Figur 3, drei Kolbenpaare vorgesehen sind, beträgt jeder Schritt 60 > Die Anzahl der Kolbenpaare kann vergrößert oder verringert werden, um ggf. eine kleinere bzw. größere Schrittbewegung zu erzielen.

Das verwendete Strömungsmittel für die Drücke P„ und P kann

b H

Flüssigkeit oder Gas sein. Herkömmliche Strümungsmitteldichtungen (nicht gezeigt) können dort, wo erforderlich, vorgesehen werden, um eine Lekage des Drucks P_ zu dem niedrigerem Druck P so gering

b H

wie möglich zu halten.

Die Betriebsweise des Drehschrittmotors der Figuren 4, 5 und 6 ist im wesentlichen die gleiche wie die des Drehschrittmotors nach den Figuren 1, 2 und 3, d.h., daß die Druckbeaufschlagungsfolge der Klappenventile 30, 32 und 34 und das Ansprechen der Kolben 51, 64; 62, 65 und 63, 66 die gleiche Schrittwirkung der Abtriebswelle 190 bewirken. Der Hauptunterschied zwischen der Anordnung der Figuren 4, 5 und 6 und der radialen Anordnung der Figuren 1, 2 und 3 ist der, daß jedes Kolbenpaar G1, 54; 63, 66 und 62, 65 gegen sein zugehöriges Nuckenglied 196, 193 bzw. 200 wirkt.

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Claims

The Bendix Corporation

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Patentansprüche:

j 1· prehschrittmotor mit mehreren auf Abstand zueinander angeordneten Paaren von axial ausgerichteten, gegenüberliegenden Zylindern, deren Achse die Achse der Abtriebswelle des Drehschrittmotors schneidet, wobei die Kolben der Zylinder an ihrer einen Seite mit einer Nockeneinrichtung zusammenwirken, die an der Abtriebswelle koaxial befestigt ist, und mit einer V/entileinrichtung, die von einer Steuervorrichtung betätigt wird, um die anderen Stirnseiten der Kolben mit dem höheren Strömungsmitteldruck einer ersten Quelleoder dem niedrigeren Strömungsmitteldruck einer zweiten Quelle zu beaufschlagen, um die Welle um einen vorgegebenen Winkelbetrag zu drehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung(30, 32, 34) ao ausgebildet ist, daß sie die erste Quelle(P } mit einem der Kolbenpaare (62, 65; 64, 61; 66, 63} und die zweite Quelle (P_D) mit den übrigen Kolbenpaaren verbindet, um ein Kräftepaar zu erzeugen, das die Nockeneinrichtung (54; 196, 19Θ, 120) in Bewegung zu

sucht,
setzen/ und daß die Nockeneinrichtung von mindestens einem allgemein elliptisch geformten Nockenglied (54; 196, 198, 200) mit einem kontinuierlichen, gekrümmten Rand gebildet ist, der mit gegenüberliegenden eingebuchteten seitlichen Abschnitten (59, 60) versehen ist.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Drehschrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare von axial ausgerichteten, gegenüberliegenden Zylindern (42, 48, 46, 40, 50, 44) in radialer Formation um die Abtriebswelle (52) herum angeordnet sind, wobei die Nockeneinrichtung (54) von einem einzigen Nockenglied (54) gebildet ist.
3. Drehschrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paare von axial ausgerichteten, gegenüberliegenden Zylindern (202, 204, 206, 208, 210, 212) mit axialen Abständen zueinander angeordnet sind, wobei die Nockeneinrichtung (196, 198, 200) von einer Anzahl der Nockenglieder gebildet ist, die gleich der Anzahl der Zylinderpaare ist, und daß die Nockenglieder mit axialen Abständen und mit Winkelabständen zueinander so angeordnet sind, daß jedes Kolbenpaar (62, 65; 64, 61; 66, 63) mit einem Nackenglied (196, 198, 200) in Wirkverbindung steht.
4. Drehschrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannten Stirnseiten der Kolben (62, 65, 64, 61, 66, 63) dauernd zu einer dritten Quelle(P ) eines Druckmittels hin entlüftet sind, wobei sich die dritte Quelle auf einem noch niedrigeren Druck als die zweite Quelle (P_R) befindet.
5. Drehschrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung ein getrenntes Ventil (30, 32, 34) für jedes Kolbenpaar (64, 61; 62, 65; 66, 63)

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aufweist, und daß die Steuervorrichtung (22) eine Betätigungseinrichtung (112, 128, 144) für jedes der getrennten Ventile (30, 32, 34) aufweist.
6. Drehschrittmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ventil (30, 32, 34) von einem Drehmomentmotor (112, 12Θ, 144) betätigt wird, und daß die Steuervorrichtung (22) eine elektronische Einrichtung aufweist, die ein elektrisches Ausgangssignal zur Erregung jedes Drehmomentmotors (112, 128, 144) erzeugt.
7. Drehschrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kolben (64, 61, 62, 65, 66, 63) mit Armen (80, 82) versehen ist, die eine erste Rolle (74, 68, 70, 76, 78, 72) und zwei zweite Rollen (96, 98) lagern, und daß die erste Rolle (74, 68, 70, 76, 78, 72) an dem kontinuierlichen, gekrümmten Rand eines Nockengliedes (54;196, 198, 200) anliegt und die beiden zweiten Rollen (96, 98) von Schienen(89, 86, 87, 90, 91, 88) geführt werden, die in dem Gehäuse (38) des Drehschrittmotors gebildet sind.
8. Drehschrittmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lagerückkopplungseinrichtung (154) mit der Abtriebswelle (52) und der Steuervorrichtung (22) verbunden ist, um ein Lagesignal der Abtriebswelle (52) an die Steuervorrichtung (22) zu übertragen.

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