DE1802357B2

DE1802357B2 - STEPPER MOTOR FOR ELECTRIC WATCHES

Info

Publication number: DE1802357B2
Application number: DE19681802357
Authority: DE
Inventors: Mark P Gendelman Lev S Lugovkin Vladimir T Leningrad Rejfman (Sowjetunion)
Original assignee: Lenmgradskij sawod elektrisches kich tschasow, Leningrad (Sowjetunion)
Priority date: 1968-10-10
Filing date: 1968-10-10
Publication date: 1971-04-29
Also published as: DE1802357A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrittmotor bundene Prellungen der Uhrzeiger zu vermeiden. ZurThe invention relates to a stepper motor to avoid bruising of the clock hands. To the

für elektrische Uhren mit einem Ringständer und ' vollständigen Unterdrückung von Drehschwingungenfor electrical clocks with a ring stand and 'complete suppression of torsional vibrations

einem Läufer, der einen Dauermagneten mit zahn- müßte die Dämpfung jedoch so stark ausgelegt wer-a rotor that has a permanent magnet with a tooth- the damping would have to be designed so strong

förmigen Polaufsätzen aufweist. den, daß der Vorteil des hohen Drehmomentes zumhaving shaped pole attachments. that the advantage of the high torque to

Derartige Schrittmotoren sollen bei ihrer Verdre- 5 Teil wieder verlorenginge. Als optimal erweist sich hung aus einer Sollage in die benachbarte an der die Verwendung einer mechanischen Reibungsdämp-Welle ein hohes Drehmoment abgeben und auch bei fung, die gleichzeitig einen Rücklauf des Läufers ausstromlosem Ständer ein möglichst großes Reaktions- schließt. Die erfindungsgemäß auf der Läuferwelle moment besitzen, das einer Auslenkung des Läufers vorgesehene Scheibe, deren Außenfläche mit einem aus seiner Sollage entgegenwirkt. Die Größe und die io federbelasteten, am Ständer drehbar befestigten Seg-Richtung des an der Welle abgegebenen Anzugs- ment reibt, ist sehr leicht ausgebildet und vergrößert momentes sind unter anderem von der Asymmetrie das Trägheitsmoment des Läufers nur unwesentlich, der Läuferpole abhängig, während das Reaktions- Die Reibung zwischen Scheibe und Segment kann auf moment davon abhängt, wie »ausgeprägt« die Pole Grund der Klemmwirkung der Dämpfungsvorrichgestaltet sind, d. h., wie groß der Unterschied zwi- 15 tung bei einer Rückschwingung des Läufers relativ sehen der magnetischen Leitfähigkeit des Läufers in gering eingestellt werden.Such stepper motors are said to be lost again when they are twisted. It turns out to be optimal from one target position to the next on which the use of a mechanical friction damper shaft deliver a high torque and also with fung, which at the same time cause a return of the rotor without current Stand as large as possible reaction closes. According to the invention on the rotor shaft have moment that a deflection of the rotor provided disc, the outer surface with a counteracts from its target position. The size and the io spring-loaded Seg direction rotatably attached to the stand of the tightening torque released on the shaft is very light and enlarged moment, among other things, the asymmetry of the rotor's moment of inertia is only insignificant, the rotor poles dependent, while the reaction The friction between the disc and segment can be on moment depends on how "pronounced" the poles are designed for the clamping effect of the damping device are, d. That is, how big the difference is relative to a back oscillation of the rotor see the magnetic conductivity of the rotor can be set in low.

der Längs- und der Querachse ist. Da mit zunehmen- Nachstehend wird die Erfindung an Hand einesis the longitudinal and the transverse axis. As the following increases, the invention is illustrated by means of one

der Unsymmetrie die Querachsenleitfähigkeit zu-' Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnungof the asymmetry, the transverse axis conductivity to- 'embodiment with reference to the drawing

nimmt, können die beiden erwähnten Momente nicht näher erläutert. Es zeigttakes, the two moments mentioned cannot be explained in more detail. It shows

unabhängig voneinander beliebig gesteigert werden, 20 Fig. 1 einen Ringständer mit Teilausschnitt undcan be increased as desired independently of one another, 20 Fig. 1 a ring stand with partial section and

so daß das Problem bei dem Schrittmotor darin liegt, einen Läufer eines Schrittmotors gemäß derso that the problem with the stepping motor is to use a rotor of a stepping motor according to FIG

eine optimale Gestaltung des Läufers zu finden, die Erfindung,to find an optimal design of the runner, the invention,

den Anforderungen bezüglich des Anzugs- und des F i g..2 einen Schrittmotor im Schnitt,the requirements regarding the tightening and the F i g..2 a stepper motor in section,

Reaktionsmomentes gerecht wird. F i g. 3 eine rückseitig am Ringständer angeordneteReaction torque is fair. F i g. 3 one arranged on the back of the ring stand

Es ist ein Schrittmotor bekannt (deutsche Auslege- 25 Dämpfungseinrichtung.A stepper motor is known (German interpretation 25 damping device.

schrift 1 104042), der mit Polflügeln ausgestattete Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, enthält derfont 1 104042), the equipped with pole wings As can be seen from Fig. 1 and 2, contains the

Läuferpolaufsätze aufweist. Der Motor enthält keine Schrittmotor den Ringständer 1 und den Läufer 2.Having rotor pole attachments. The motor does not contain a stepper motor, the ring stand 1 and the rotor 2.

Vorrichtung zur Dämpfung, so daß der Motor ein Der Ständer 1 besteht aus den zwei Ringkörpern 3Device for damping, so that the motor is The stator 1 consists of the two ring bodies 3

ungenügend hohes Reaktionsmoment aufweist. und 4 mit nach innen gerichteten rechteckigen Zäh-has insufficiently high reaction torque. and 4 with inwardly directed rectangular toughened

Es ist bei einem weiteren Schrittmotor (deutsche 30 nen 5 und einer im Innern der Körper 3 und 4 unterPatentschrift 673170) bekannt, rechteckige Pol- gebrachten Ringwicklung 6. Der Läufer 2 enthält ansätze mit einem kleinen Absatz in den Ankerpol einen Dauermagneten 7, an dem oben und unten übergehen zu lassen, um den Anker besser in der ge- zahnförmige Polaufsätze 8 befestigt sind. Die Zähne wünschten Lage stehenbleiben zu lassen, da sonst der Polaufsätze 8 sind derart trapezförmig ausgeführt, geringe Kräfte zu verhältnismäßig großen Abwei- 35 daß die dem Ständer 1 zugewandte Stirnfläche jedes chungen führen. Die rechteckigen Polansätze wirken Zahnes einen als Stufe 9 ausgebildeten Vorsprung sich auf den Verlauf des Drehmomentes besonders aufweist. Bei einer derartigen Zahnform wird die ungünstig aus. Der Aufbau des zweipoligen Ständers Wechselwirkungsfläche der Läufer- und Ständerpole und das Fehlen einer Dämpfungsvorrichtung bewir- erhöht, wodurch das Drehmoment an der Läuferwelle ken, daß der Schrittmotor nur ein geringes Reaktions- 40 10 erhöht wird. Darüber hinaus sichert die Stufe 9 und Anzugsmoment auf weist. ein erhöhtes Fixiermoment beim Ausbleiben desIt is at another stepper motor (German 30 nen 5 and one inside the body 3 and 4 under patent specification 673170) known, rectangular pole-attached ring winding 6. The rotor 2 contains approaches with a small paragraph in the armature pole a permanent magnet 7, on the top and bottom to let pass, in order to better fasten the armature in the tooth-shaped pole attachments 8. The teeth desired position to be left, otherwise the pole attachments 8 are designed in such a trapezoidal shape, small forces to relatively large deviations that the end face facing the stand 1 each lead to research. The rectangular pole approaches act as a projection formed as a step 9 tooth particularly shows the course of the torque. With such a tooth shape, the unfavorable. The structure of the two-pole stator Interaction surface of the rotor and stator poles and the lack of a damping device causes increased torque on the rotor shaft It is clear that the stepper motor is only slightly increased. In addition, level 9 secures and tightening torque. an increased fixing torque if the

Aus der deutschen Patentschrift 948 631 ist es be- Stromes in der Wicklung 6 des Ständers 1.
kannt, eine Dämpfungseinrichtung sowie eine Rück- Der Luftspalt zwischen den Polen des Läufers 2 laufsperre bei einem elektromagnetischen Schritt- und des Ständers 1 wird durch eine radiale Ausdreschaltwerk zu verwenden. 45 hung gesichert. Hierbei besitzen Läufer 2 und Stän-From the German patent specification 948 631 it is current in the winding 6 of the stator 1.
The air gap between the poles of the rotor 2 running lock in an electromagnetic stepper and the stator 1 is to be used by a radial Ausdreschaltwerk. 45 secured. Here, rotor 2 and stator have

Aufgabe der Erfindung ist es, das Anzugs- und das der 1 die gleiche Polzahl. Der Schrittmotor ist mit Reaktionsmoment eines Schrittmotors gegenüber den einer Dämpfungsvorrichtung versehen, die den Ausbekannten Schrittmotoren vergleichbarer Abmessun- lauf der Läuferzähne vorgibt. Sie besteht aus einer auf gen zu steigern. der Läuferwelle 10 sitzenden Scheibe 11 (F i g. 3), dieThe object of the invention is to ensure that the tightening number and that of FIG. 1 have the same number of poles. The stepper motor is with Reaction torque of a stepper motor compared to that of a damping device provided by the unknown Provides stepper motors with comparable dimensional runout of the rotor teeth. It consists of one on gen to increase. the rotor shaft 10 seated disc 11 (F i g. 3), the

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Polauf- 50 mit einem exzentrisch angeordneten, um eine amThe object is achieved in that the Polauf- 50 with an eccentrically arranged to one on

sätze trapezförmig ausgebildet und in ihrer ganzen Ständer 1 befestigte Achse 13 drehbaren federbela-sets trapezoidal and in their whole stand 1 fixed axis 13 rotatable spring loaded

Breite mit den sie tragenden Polscheiben verbunden steten Segment 12 in Wechselwirkung steht. DasWidth with the pole disks carrying them connected constant segment 12 is in interaction. That

sind, daß die dem Ständer zugewandte trapezförmige Segment 12 wird durch eine Flachfeder 14 gegen dieare that the stand facing trapezoidal segment 12 is by a flat spring 14 against the

Fläche der Polaufsätze Stufenform aufweist und daß Scheibe 11 gedrückt, die sich zusammen mit demSurface of the pole pieces has step shape and that disc 11 is pressed, which is together with the

eine Läuferdämpfungsvorrichtung mit einer auf der 55 Läufer 2 nur im Uhrzeigersinn bewegen kann, da dasa rotor damping device with one on the 55 rotor 2 can only move clockwise, because the

Läuferwelle sitzenden Scheibe vorgesehen ist, die mit Segment 12 mit geringer Reibung an der Scheibe 11Rotor shaft seated disk is provided with segment 12 with low friction on disk 11

einem am Ständer exzentrisch angeordneten, feder- gleitet. Hierbei bewegt sich der Läufer 2 durch elek-one that is eccentrically arranged on the stand and slides. Here, the rotor 2 moves by electrical

belasteten drehbaren Segment derart in Wechselwir- irische Impulse jedesmal um einen Schritt fort undloaded the rotatable segment in this way into alternating impulses each time by one step further and

kung steht, daß eine Rückdrehung des Läufers aus- läuft in Drehrichtung aus. Der Auslauf wird durchThe indication is that a reverse rotation of the rotor stops in the direction of rotation stops. The spout is through

geschlossen ist. 60 die Dämpfungsvorrichtung fixiert.closed is. 60 fixes the damping device.

Die trapezförmige Ausbildung der Oberfläche der Eine Rückdrehung des Läufers 2 ist ausgeschlos-The trapezoidal shape of the surface of the A reverse rotation of the rotor 2 is excluded.

Läuferpole ohne Polansätze oder Polflügel steigert sen, > da dann die Scheibe 11 durch das Segment 12Rotor poles without pole attachments or pole wings increase sen,> since then the disk 11 passes through the segment 12

das Anzugsmoment des Motors ganz wesentlich, wo- festgekeilt wird.the tightening torque of the motor is very important, where it is wedged.

bei gleichzeitig durch die Stufe in der Poloberfläche Zur Erhöhung der Festigkeit ist das Segment 12at the same time through the step in the pole surface To increase the strength, the segment 12

das Reaktionsmoment stark angehoben wird. 65 aus Kapron ausgeführt, während die Scheibe 11 zurthe reaction torque is greatly increased. 65 made of Kapron, while the disk 11 to

Andererseits bedingt das hohe Anzugsmoment des Gewichtserleichterung mit Öffnungen 15 versehen ist.On the other hand, the high tightening torque causes the weight reduction to be provided with openings 15.

Schrittmotors eine Dämpfung des Auslaufs des Lau- Eine Leiste 16 dient als Halterung für die Welle 10.Stepper motor dampens the run-out of the Lau- A bar 16 serves as a holder for the shaft 10.

fers, um Drehschwingungen desselben und damit ver- Die Dämpfungsvorrichtung erhöht zusätzlich dasThe damping device also increases the

Drehmoment an der Läuferwelle 10 infolge des Auslaufes der Läuferzähne und schließt eine Rückdrehung des Läufers 2 im Uhrwerk aus.Torque on the rotor shaft 10 as a result of the run-out of the rotor teeth and includes a reverse rotation of rotor 2 in the clockwork.

Claims

Claim:

Stepper motor for electric clocks with a ring stand and a runner, which is a permanent magnet with tooth-shaped pole attachments, characterized in that the pole attachments (8) are trapezoidal and in

their entire width are connected to the pole disks that carry them, that of the stator facing trapezoidal surface of the pole attachments (8) has a step shape and that a rotor damping device with a disk (11) seated on the rotor shaft (10), which is eccentrically arranged with a on the stator (1), spring-loaded rotatable segment (12) interacts in such a way that a reverse rotation of the runner (2) is excluded.

1 sheet of drawings