专利名称:低功耗通用定时器的制作方法
本实用新型涉及一种电动式定时器。
目前，电动式定时器采用爪极电动机驱动，定时器功耗大。国内外电动式定时器的消耗功率一般均在1瓦以上。
本实用新型的目的是降低电动式定时器的功耗。
本实用新型是这样实现的用独特的裂板式单相永磁同步电动机作为驱动元件，采用无接触定向机构避免目前采用的定向机构引起的摩擦损耗，采用扛杆和弹簧组合的连杆机构，减小拨动触头所需的力。
本实用新型提出的低功耗通用定时器的消耗功率不大于0.2瓦，被控制“用电器”的功率可达3.5千瓦。
图1是本实用新型提出的裂极式单相永磁同步电动机结构示意图。
图2A是本实用新型提出的无接触定向机构示意图。
图2B是本实用新型提出的端面棘轮立体图。
图3是本实用新型提出的低功耗通用定时器细节及工作示意图。
现在参看图1、图2、图3对本实用新型加以详细说明。
在图1中，电机定子由二块2毫米厚的冲片〔2〕和〔6〕(二片定子片相对于转子对称布置)、一个集中线圈〔1〕和二块用于压紧定子片、又作为转子轴承的尼龙端板(图中未画出)组成；转子由一根光轴〔4〕和一片磁钢〔3〕组成。转子有P对(P≥5的奇数)磁极。
定子采用齿槽结构，每片定子片有0.5×(P－1)个槽、0.5×(P＋1)个齿，齿宽不等，其中二个小齿，其余为大齿。每个小齿上都有一个不对称的凹槽〔2f〕、〔2g〕、〔6f〕、〔6g〕、保证了电机有自起动转矩。定子大齿〔2c〕、〔6c〕和槽〔2d〕、〔2e〕、〔6d〕、〔6e〕对应的角度等于转子极弧角，小齿〔2a〕、〔2b〕、〔6a〕、〔6b〕的宽度大约为大齿宽度的0.8倍。采用齿槽结构的定子内孔与转子外圆为同心圆，电机气隙均匀、尺寸小、功耗低。
现在再看图2A和图2B。电动机〔17〕带动主动轮〔7〕，再通过蜗杆〔8〕、〔10〕和蜗轮〔13〕带动下级齿轮。棘轮〔14〕具有端面棘爪〔14a〕，其形状如图2B所示。转轴〔9〕的长度比二轴承〔12〕和〔16〕间的距离短，使转轴〔9〕在二轴承间有一间隙，间隙一般大于0.5毫米，使转轴在二轴承间有0.5毫米以上的窜动量。当电机正方向旋转时，利用右旋螺杆〔10〕驱动蜗轮〔13〕时受到的向右推力，使转轴〔9〕向右移动，并使棘爪〔14a〕与凸台〔15〕脱开；而电机反向旋转时，转轴〔9〕则受到向左推力，往左移动，轴承〔16〕旁边有一凸台〔15〕，故棘爪〔14a〕受到凸台〔15〕的阻挡，阻止电机反向旋转。该定向机构利用棘轮〔14〕使电机定向旋转，且电机正向旋转时，棘爪〔14a〕与凸台〔15〕脱开，为一种无接触定向机构。避免了棘轮机构产生的摩擦损耗和噪音，提高了系统的效率。为使电机反向旋转时，棘爪在凸台上受阻，凸台〔15〕凸出的高度m应不小于转轴〔9〕在二轴承间的窜动量。
下面再看图3。该低功耗通用定时器包括裂极式单相永磁同步电动机〔17〕、无接触定向机构〔24〕、减速系统〔18〕、带小孔圆盘〔19〕、连杆机构〔21〕、触头〔22〕和插头〔33a〕、〔33b〕、插孔〔20a〕、〔20b〕等部分。定时器插头〔33a〕、〔33b〕插入220伏交流电源时，电机〔17〕旋转，通过齿轮减速系统〔18〕，最后带动圆盘〔19〕。由于无接触定向机构〔24〕作用，电机和圆盘只能正向旋转。圆盘〔19〕是减速系统的最后一级，圆盘的转速为每小时1／24转，即24小时转一转。沿着圆盘圆周方向均匀分布着二圈小孔，每圈96小孔。圆盘转过一个孔距需15分钟，转过4个孔距需1小时。因此，每隔4个孔标注一个数字，圆盘上共有24个数字，分别为1－24，对应于一天中的24小时，圆盘内圈(或外圈)小孔插入一枚小针时，可在小孔对应时间(或断开)触头〔22〕。例如，在圆盘内圈孔〔19a〕中插入一枚小针，则当圆盘转到图示位置时，小针拨动连杆机构〔21〕上的三角形拨动机构〔21a〕，使触头〔22〕闭合。在三角形拨动机构上，斜面受力，且利用扛杆原理拨动到连杆〔21b〕和〔21c〕成一直线时，再利用弹簧〔21d〕储能拨动触头〔22〕，减少拨动触头所需的力，降低电机的负载。触头闭合时定时器插孔〔20a〕、〔20b〕接通220伏交流电源。如果插孔中插入“用电器”，则“用电器”被接通电源。如果圆盘小孔〔19b〕中再插入一枚小针，则再过1小时，小孔〔19b〕就转到连杆机构〔21〕的三角形拨动机构〔21a〕位置，小孔〔19b〕中的小针拨动连杆机构〔21〕，使触头〔22〕开断，“用电器”切断电源。在圆盘内、外圈其它位置的小孔再插入小针时，就可控制“用电器”再在此小孔对应时间被接通或开断。
因此，该定时器可控制各种“用电器”在一天内反复多次接通、开断。时间程序调好后，每天按此程序控制“用电器”，直到采用新的接通和开断时间程序为止。本实用新型提出的定时器结构简单、成本低、功耗低、被控制“用电器”的容量大。
权利要求
1.一种低功耗通用定时器，由电动机[17]、定向机构[24]、减速系绕[18]、带小孔圆盘[19]、连杆机构[21]、触头[22]和插头[33a]、[33b]、插孔[20a]、[20b]组成，其特征在于a、电动机[17]为独特的裂极式单相永磁同步电动机，电机气隙均匀，转子上有P对(P≥5的奇数)磁极，定子采用齿槽结构，每片定子片上有0.5×(P-1)个槽、0.5×(P+1)个齿，齿宽不等，其中2个小齿，其余为大齿；b、定向机构[24]为无接触定向机构，含有使电机定向旋转的棘轮[14]，转轴长度比二轴承间的距离短，轴承[16]旁边有一凸台[15]；c、连杆机构[21]含有拨动机构[21a]、连杆[21b]和弹簧[21d]。
2.根据权利要求
1所述的定时器，其特征在于所述的定子大齿和槽对应的角度等于转子极弧角。
3.根据权利要求
1所述的定时器，其特征在于所述的定子小齿宽度大约为大齿宽度的0.8倍。
4.根据权利要求
1所述的定时器，其特征在于所述的定子小齿上都有一个不对称的凹槽。
5.根据权利要求
1所述的定时器，其特征在于所述的转轴〔9〕的长度比二轴承间的距离短0.5毫米以上，使转轴在二轴承间有0.5毫米以上的窜动量。
6.根据权利要求
1所述的定时器，其特征在于所述的凸台〔15〕的高度m应不小于转轴在轴承间的窜动量。
7.根据权利要求
1所述的定时器，其特征在于所述的棘轮〔14〕具有端面棘爪〔14a〕。
8.根据权利要求
1所述的定时器，其特征在于所述的拨动机构〔21a〕呈三角形。
专利摘要
低功耗通用定时器为采用独特的裂极式单相永磁同步电动机驱动、无接触定向机构定向和杠杆、弹簧组合的连杆机构拨动触头的电动式定时器。电动机气隙均匀，利用定子不等齿宽和小齿上的凹槽起动。电机尺寸小、功耗低。无接触定向机构利用转轴转动时受到的轴向推力，使电机正向旋转时，棘轮机构脱开，避免棘轮产生的摩擦损耗。连杆机构利用杠杆、斜面省力原理和弹簧储能减少拨动触头所需的力。
文档编号H01H43/00GK86205008SQ86205008
公开日1987年4月1日 申请日期1986年7月25日
发明者任捷, 陶志鹏 申请人:任捷, 陶志鹏导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan