DE202013005971U1 - Schrittmotor - Google Patents

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Abstract

Schrittmotor (40), mit einem rechten Halbgehäuse (1), einem linken Halbgehäuse (19), einer Statorbaugruppe (2; 2'), die ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, sowie einem Rotor (5), der das elektromagnetische Wechselfeld der Statorbaugruppe (2; 2') in eine Drehbewegung umwandelt, gekennzeichnet durch ein Zahnradgetriebe, das die Drehenergie des Rotors (5) überträgt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Schrittmotor, insbesondere einen Schrittmotor für eine Anzeige, insbesondere für ein Fahrzeugarmaturenbrett, mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • Ein Schrittmotor ist ein Motor, der elektrische Impulssignale in Winkelverschiebung oder Linienverschiebung umwandelt. Wenn ein Schrittantrieb ein Impulssignal empfängt, so wird der Schrittmotor von ihm so angetrieben, dass der Schrittmotor sich nach einer gegebenen Richtung um einen festen Winkel dreht, wobei dieser Winkel als ”Schrittwinkel” bezeichnet ist. Das heißt, dass die Drehung der Antriebswelle des Schrittmotors um einen festen Winkel schrittweise erfolgt. Durch Steuern der Anzahl der Impulse wird die Winkelverschiebung gesteuert, um eine exakte Positionierung zu realisieren. Außerdem können die Drehgeschwindigkeit und die Beschleunigung des Motors durch Steuern der Impulsfrequenz beeinflusst werden, so dass die Geschwindigkeit geregelt wird. Der Schrittmotor wird häufig zum Antreiben eines Zeigers einer Anzeige verwendet, wozu erforderlich ist, dass die Abtriebswelle des Schrittmotors sowohl im Uhrzeigesinn als auch gegen den Uhrzeigesinn drehbar ist. Außerdem wird eine möglichst hohe Genauigkeit benötigt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrittmotor bereitzustellen, bei dem die Abtriebsgeschwindigkeit und das Abtriebsdrehmoment des Schrittmotors besser gesteuert werden können.
  • Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist mit einem Schrittmotor gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Gemäß der Erfindung umfasst der Schrittmotor ein rechtes Halbgehäuse, ein linkes Halbgehäuse, eine Statorbaugruppe, die ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, einen Rotor, der das elektromagnetische Wechselfeld der Statorbaugruppe in eine Drehbewegung umwandelt sowie ein Zahnradgetriebe, das die Drehenergie des Rotors überträgt.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Zahnradgetriebe ein Antriebszahnrad, mit dem der Rotor drehfest verbunden ist, ein Abtriebszahnrad sowie eine Abtriebswelle, die mit dem Abtriebszahnrad verbunden ist. Da die Drehgeschwindigkeit des Rotors zu hoch ist, ist das Zahnradgetriebe üblicherweise als Untersetzungsgetriebe ausgebildet, um die Abtriebsdrehgeschwindigkeit des Motors zu reduzieren und das Abtriebsdrehmoment des Motors zu erhöhen. Um ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis zu erreichen, soll ein geeignetes Zähnezahlverhältnis zwischen Antriebszahnrad und Abtriebszahnrad gewählt werden. Um andererseits ein zu großes Abtriebszahnrad zu vermeiden, umfasst das Zahnradgetriebe zusätzlich mindestens ein Zwischenzahnrad, wobei der Antriebszahnkranz des Zwischenzahnrads mit dem Antriebszahnrad verbunden ist, während der Abtriebszahnkranz des Zwischenzahnrads mit dem Abtriebszahnrad verbunden ist.
  • Wenn der Schrittmotor in einem Fahrzeugarmaturenbrett angewandt wird, ist an dem Abtriebszahnrad üblicherweise ein erster Anschlag vorgesehen, während am linken Halbgehäuse ein zweiter Anschlag vorgesehen ist. Somit kann beim Betrieb des Schrittmotors der erste Anschlag an den zweiten Anschlag anschlagen. Beim Anschlagen sperrt der zweite Anschlag den ersten Anschlag und verhindert somit, dass sich die Abtriebswelle, auf welcher ein Armaturenzeiger üblicherweise montiert ist, in derselben Richtung weiter dreht. Somit ist der maximale Drehwinkel der Abtriebswelle in derselben Richtung weniger als 360°, so dass verhindert wird, dass der Armaturenzeiger aufgrund Überschreitens des maximal zulässigen Ablenkwinkels beschädigt wird.
  • Im Stand der Technik befinden sich beim Anschlagen des ersten Anschlags an den zweiten Anschlag die Eingriffslinie der im Eingriff von dem Antriebszahnrad bzw. dem Zwischenzahnrad und dem Abtriebszahnrad erzeugten Eingriffskraft und die Eingriffslinie der beim Anschlagen des ersten Anschlags an den zweiten Anschlag im Anschlagbereich erzeugten Anschlagkraft nicht in einer Ebene, die senkrecht zur Abtriebswelle verläuft. Das heißt, dass zwischen den Eingriffslinien der beiden Kräfte ein Versatz vorliegt, so dass durch Eingriffskraft und Anschlagkraft ein Kippmoment entsteht, welches zu einer Bewegung der Abtriebswelle innerhalb eines Lagerspiels führt. Somit ist der Anschlag unpräzise und ”weich”, was zu einem an der Wicklung der Statorbaugruppe zu messenden, in stabilen Sprungpunktwert führen kann. Der nicht stabile Sprungpunktwert verursacht einen Anzeigefehler des Armaturenzeigers.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind der erste Anschlag und der zweite Anschlag so vorgesehen, dass sich beim Anschlagen des ersten Anschlags an den zweiten Anschlag die Eingriffslinie der im Eingriff von dem Antriebszahnrad bzw. dem Zwischenzahnrad und dem Abtriebszahnrad erzeugten Eingriffskraft und die Eingriffslinie der beim Anschlagen des ersten Anschlags an den zweiten Anschlag im Anschlagbereich erzeugten Anschlagkraft in derselben Ebene, welche senkrecht zur Abtriebswelle verläuft, befinden. Dadurch wird kein Kippmoment entstehen, und der an der Wicklung der Statorbaugruppe zu messende Sprungpunktwert bleibt somit stabil.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Abtriebszahnrad an der dem linken Halbgehäuse zugewandten Seite mit einer Ausnehmung versehen, in welcher der erste Anschlag vorgesehen ist, und der zweite Anschlag ist an der dem Abtriebszahnrad zugewandten Seite des linken Halbgehäuses vorgesehen.
  • Beim Montieren des Armaturenzeigers auf der Abtriebswelle muss der Zeiger mehrmals auf der Abtriebswelle angebracht und von dieser gelöst werden. Somit wird eine genügend feste Verbindung zwischen der Abtriebswelle und dem Abtriebszahnrad benötigt. Im Stand der Technik wird die Verbindung zwischen dem Abtriebszahnrad und der Abtriebswelle so realisiert, dass zuerst durch Drehen auf der Abtriebswelle eine Aussparung bearbeitet wird, anschließend die Abtriebswelle in eine Spritzgussform eingelegt wird und schließlich um die Aussparung durch das Spritzgießen ein Abtriebszahnrad hergestellt wird. Somit wird die Abtriebswelle mit dem Abtriebszahnrad umspritzt und das Abtriebszahnrad und die Abtriebswelle sind stoffschlüssig miteinander verbunden. Allerdings ist die Herstellung dieser Verbindung aufwendig. Außerdem ist das Abtriebszahnrad mit der Abtriebswelle unlösbar verbunden. Somit werden Recycling und Wiederverwendung der einzelnen Komponenten nicht begünstigt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist nun die Abtriebswelle lösbar formschlüssig mit dem Abtriebszahnrad drehfest verbunden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abtriebswelle mit einer Scheibe derart ausgebildet, dass die Abtriebswelle und die Scheibe, vorzugsweise mittels Schweißung oder Klebung, zuerst fest verbunden werden. Anschließend wird am Abtriebszahnrad an dessen der Scheibe zugewandten Seite eine Ausnehmung mit einer zentraler Durchgangsbohrung des Abtriebszahnrads konzentrisch ausgebildet, deren Form an die Form der Scheibe angepasst ist. Schließlich wird die Abtriebswelle durch Einpressen durch die Durchgangsbohrung hinein geführt, bis die Scheibe lagerichtig formschlüssig mit der Ausnehmung drehfest verbunden ist. Durch diese Verbindungsweise werden eine höhere Abzugskraft der Abtriebswelle, eine höhere Verdrehfestigkeit und eine geringere Rundlauf- und Planlaufabweichung erreicht. Weiterhin werden die Herstellungskosten durch diese Verbindungsweise erheblich reduziert. Schließlich werden aufgrund der lösbaren Verbindung zwischen Abtriebswelle und Abtriebszahnrad ein besseres Recycling und eine bessere Wiederverwendung der einzelnen Komponenten realisiert. Wenn beispielsweise das Abtriebszahnrad beschädigt ist, kann erfindungsgemäß nur das Abtriebszahnrad ersetzt werden, anstatt Abtriebswelle und Abtriebszahnrad ersetzen zu müssen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Scheibe als eine sechskantige Scheibe ausgebildet. Alternativ kann die Scheibe auch als eine dreikantige, vierkantige, fünfkantige, achtkantige Scheibe usw. ausgebildet sein. Wesentlich ist die Funktion der Drehmitnahme mit der entsprechend geformten Ausnehmung.
  • Im Stand der Technik wird das Antriebszahnrad üblicherweise aus Polyoximethylen (abgekürzt: POM) hergestellt und die Shore-Härte dieses Werkstoffs liegt bei 90 D. Somit kann das Antriebszahnrad selbst nichts zur Laufgeräuschreduzierung des Motors beitragen. Es müssen zur Reduzierung von Zahneingriff und Lagergeräuschen zusätzliche Maßnahmen erfolgen. Mit Aufbringen von Öl oder Fett in diesen Bereichen wird versucht, die Laufgeräusche zu reduzieren. Diese Maßnahme ist allerdings nicht dauerhaft und beeinflusst zusätzlich die Leistungsparameter der Schrittmotoren negativ.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nun das Antriebszahnrad aus Polyesterelastomer hergestellt. Durch den Einsatz von Polyesterelastomer als Werkstoff ist es möglich, das Grundlaufgeräusch des Schrittmotors dauerhaft zu reduzieren, da die Shore-Härte dieses Werkstoffes bei einem Wert von maximal 50 D-Shore liegt.
  • In dieser Erfindung besteht eine Statorbaugruppe bevorzugt aus einer Spulenwicklung und einem Statorblech.
  • Im Stand der Technik ist ein Verfahren zum Montieren der Statorbaugruppe bekannt, bei dem zuerst eine Mehrzahl von Statorblechen gestapelt ausgebildet sind und dann die Spulenwicklung von dem Stapel umgeben wird. Des Weiteren ist bekannt, dass das Statorblech zweiteilig ausgeführt ist, nämlich aus einem ersten und zweiten Teil besteht, wobei der erste Teil des Statorblechs in die Spulenwicklung eingelegt und anschließend der zweite Teil mit dem ersten Teil zusammengeschweißt wird. Weiterhin ist das Statorblech im Stand der Technik meist aus magnetischem Weicheisen hergestellt. Die entsprechende Koerzitivkraft (Koerzitivfeldstärke) des Statorblechs wird dabei meist erst nach aufwendigem Schlussglühen erreicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Statorblech einteilig ausgebildet, wobei das Statorblech einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel umfasst, wobei der erste Schenkel aufbiegbar ist. Beim Montieren der Statorbaugruppe wird der erste Schenkel entfernt von dem zweiten Schenkel aufgebogen, um die Spulenwicklung auf den zweiten Schenkel zu stecken, und anschließend wird der erste Schenkel wiederum zu dem zweiten Schenkel hin aufgebogen, damit die Spulenwicklung nicht vom ersten Schenkel rutscht und sich die Montagezeit verringert. Da nur ein einteiliges Statorblech verwendet wird, sind dabei eine Mehrzahl von gestapelten Statorblechen und Schweißverfahren nicht erforderlich. Damit wird die Anzahl der Bauteile verringert. Somit werden die Herstellungskosten reduziert und darüber hinaus wird Montagezeit gespart.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Statorblech aus magnetischem Stahlband hergestellt. Bei Verwendung des magnetischen Stahlbands ist für die entsprechende Koerzitivkraft kein Schlussglühen erforderlich.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Schrittmotor ferner eine Federscheibe, welche zwischen dem Abtriebszahnrad und dem rechten Halbgehäuse angeordnet ist, und zum Ausgleichen eines Zahnspiels eines Zahnradgetriebes ausgebildet ist, um einen stabilen Betrieb des Zahnrads zu ermöglichen.
  • Anhand von Zeichnungen, in denen die Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt werden, wird die Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung näher erläutert und beschrieben. Es zeigt:
  • 1 eine Explosionsdarstellung eines Schrittmotors gemäß der Erfindung,
  • 2 eine Explosionsdarstellung einer Rotorbaugruppe,
  • 3 eine seitlich von einem rechten Halbgehäuse beobachtete Ansicht des montierten Schrittmotors,
  • 4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A durch den Schrittmotor in 3,
  • 5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B durch den Schrittmotor in 3,
  • 6 eine seitlich von einem linken Halbgehäuse gezeigte Ansicht des montierten Schrittmotors, wobei das linke Halbgehäuse entfernt ist,
  • 7a), 7b) jeweils eine perspektivische Ansicht von einem Abtriebszahnrad mit einer Abtriebswelle und dem linken Halbgehäuse,
  • 8 ein Anschlagen eines ersten Anschlags am Abtriebszahnrad und eines zweiten Anschlags am linken Halbgehäuse, wobei ausschließlich der zweite Anschlag am linken Halbgehäuse schematisch gezeigt ist,
  • 9 eine Schnittansicht entlang der Linie C-C in 8 durch ein Zwischenzahnrad und das Abtriebszahnrad,
  • 10a bis 10c) jeweils eine perspektivische Ansicht des Abtriebszahnrads und der Abtriebswelle sowie der Scheibe, welche in einem demontierten Zustand befindlich sind,
  • 11a) bis 11c) den Montageablauf des Abtriebszahnrads und der Abtriebswelle sowie der Scheibe und
  • 12a) bis 12c) den Montageablauf einer Statorbaugruppe.
  • In den Zeichnungen werden gleiche oder gleich wirkende Bauelemente oder Baugruppe mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Die beschriebenen Ausführungsformen stellen beispielhaft den Gegenstand der Erfindung dar und sind nicht als Einschränkung der Erfindung verstanden.
  • Zuerst wird 1 betrachtet. 1 ist eine Explosionsdarstellung eines Schrittmotors. Der Schrittmotor umfasst ein rechtes Halbgehäuse 1, welches als Basisteil dient und zur Aufnahme sämtlicher Bauteile des Schrittmotors dient, sowie eine Statorbaugruppe 2; 2, welche eine Spulenwicklung 3; 3' und ein Statorblech 4; 4' aufweist, wobei in dem Statorblech 4; 4' ein elektromagnetisches Wechselfeld durch wechselseitige Polarität der Spulenwicklung 3; 3' erzeugt wird, welches sowohl im Uhrzeigersinn als auch entgegen dem Uhrzeigersinn drehbar ist. Vorgesehen ist ein Rotor 5 (2), welcher in diesem Ausführungsbeispiel als ein Magnet mit sechs Polen, nämlich drei Polpaaren ausgebildet ist, wobei der Rotor 5 durch diese drei Polpaare das elektromagnetische Wechselfeld der Statorbaugruppe 2, 2' in eine Drehbewegung umwandelt. In der Erfindung kann der Magnet selbstverständlich auch mit weniger (z. B. zwei oder vier) oder mehr (z. B. zehn) Polen ausgebildet sein.
  • Ein Zahnradgetriebe hat ein Antriebszahnrad 6 (2), wobei das Antriebszahnrad 6 einen Zahnkranz 9 (2) und einen an einer Stirnseite dem Zahnkranz 9 benachbart angeordneten, beispielsweise angeformten Absatz 10 (2) aufweist. Der Rotor 5 ist derart drehfest an dem Absatz 10 montiert, dass das Antriebszahnrad 6 von dem Rotor 5 bewegt wird und sich mit diesem dreht. Ein Zwischenzahnrad 7, welches einen Antriebszahnkranz 11 sowie einen Abtriebszahnkranz 12 enthält, ist ebenso vorhanden wie ein Abtriebszahnrad 8 auf einer Abtriebswelle 14, wobei das Abtriebszahnrad 8 einen Zahnkranz 13 enthält. Ein Anzeigeelement, beispielsweise ein Zeiger, ist derart an der Abtriebswelle 1 montiert, dass durch die Drehung der Abtriebswelle 1 das Anzeigeelement mit bewegt wird. Lagerwellen 15; 16 sind mit Hilfe von Einpressen in dem rechten Halbgehäuse 1 gehalten, wobei die Lagerwelle 15 zur Lagerung einer durch den Rotor 5, den Zahnkranz 9 des Antriebszahnrads 6 sowie den Absatz 10 gebildeten Rotorbaugruppe 17 ausgebildet ist, während die Lagerwelle 16 zur Lagerung des Zwischenzahnrads 7 ausgebildet ist. Eine Federscheibe 18 ist zwischen dem Abtriebszahnrad 8 und dem rechten Halbgehäuse 1 vorgesehen und dient zum Ausgleichen eines Zahnspiels des Zahnradgetriebes, um einen stabilen Betrieb des Zahnradgetriebes zu realisieren.
  • Ein linkes Halbgehäuse 19 hat die Aufgabe, einen Sitz für die Statorbaugruppe 2; 2', das Zahnradgetriebe sowie die Lagerwellen 15; 16 zu bilden (4 und 5). In 1 steht der Zahnkranz 9 des Antriebszahnrads 6 mit dem Antriebszahnkranz 11 des Zwischenzahnrads 7 in Eingriff, während der Abtriebszahnkranz 12 des Zwischenzahnrads 7 mit dem Zahnkranz 13 des Abtriebszahnrads 8 in Eingriff steht.
  • 7a) und 7b) zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht des Abtriebszahnrads 8 mit der Abtriebswelle 14 und dem linken Halbgehäuse 19. Das Abtriebszahnrad 8 ist an einer nach dem Montieren dem linken Halbgehäuse 19 zugewandten Stirnseite mit einer Ausnehmung 20 versehen, in welcher an deren Seitenwand 21 ein erster Anschlag 22 vorgesehen, beispielsweise angeformt ist, welcher in diesem Ausführungsbeispiel als eine Anschlagrippe ausgebildet ist und sich zur Abtriebswelle 14 hin erstreckt. Darüber hinaus ist an einer nach dem Montieren dem Abtriebszahnrad 8 zugewandten Innenwand 23 des linken Halbgehäuses 19 ein zweiter Anschlag 24 vorgesehen, beispielsweise angeformt, welcher als ein Anschlagstift ausgebildet ist und sich im montierten Zustand zum Abtriebszahnrad 8 hin erstreckt.
  • Aus 8 ist ersichtlich, dass aufgrund des Vorsehens des ersten Anschlags 22 und zweiten Anschlags 24, wenn sich das Abtriebszahnrad 8 dreht, bis der erste Anschlag 22 an den zweiten Anschlag 24 anschlägt, ein Weiterdrehen des Abtriebszahnrads 8 vom zweiten Anschlag 24 verhindert wird, so dass der Drehwinkelbereich der Abtriebswelle 14 in derselben Richtung begrenzt wird. Mit anderen Worten ist der maximale Drehwinkel der Abtriebswelle 14 im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn weniger als 360°, und der maximale Anzeigewert wird somit beschränkt, so dass verhindert wird, dass das Anzeigeelement aufgrund Überschreiten der maximalen zulässigen Ablenkwinkel beschädigt wird.
  • 9 zeigt eine Schnittansicht nach der Linie C-C in 8 durch ein Zwischenzahnrad 7 und das Abtriebszahnrad 8. Der erste Anschlag 22 und der zweite Anschlag 24 passen sich aneinander so an, dass sich beim Anschlagen des ersten Anschlags 22 an den zweiten Anschlag 24 die Eingriffslinie der im Eingriff von dem Zahnkranz 13 des Abtriebszahnrads 8 und dem Abtriebszahnkranz 12 des Zwischenzahnrads 7 erzeugten Eingriffskraft und die Eingriffslinie der beim Anschlagen des ersten Anschlags 22 an den zweiten Anschlag 24 erzeugten Anschlagkraft in derselben Ebene, welche senkrecht zur Abtriebswelle 14 verläuft, befinden. Da die Eingriffskraft und die Anschlagkraft in derselben vertikalen Ebene befindlich sind, wird kein Kippmoment entstehen.
  • 10a) bis 10c) zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht des Abtriebszahnrads 8 und der Abtriebswelle 14 sowie der Scheibe 25, die in einem demontierten Zustand befindlich sind. 11a) bis 11c) zeigen den Montageablauf von Abtriebszahnrad 8, Abtriebswelle 14 und Scheibe 25. Eine Scheibe 25 ist vorgesehen, welche in diesem Ausführungsbeispiel als sechskantige Scheibe, natürlich auch als dreikantige, vierkantige, achtkantige Scheibe usw. ausgebildet ist.
  • Im Zentrum des Abtriebszahnrads 8 ist eine Durchgangsbohrung 27 ausgebildet, durch welche die Abtriebswelle 14 eingeführt werden kann. Ausgehend von einem Ausnehmungsboden 26 ist ein Vorsprung 28 mit der Durchgangsbohrung 27 konzentrisch ausgebildet. In dem Vorsprung 28 ist konzentrisch mit der Durchgangsbohrung 27 eine Ausnehmung 29 ausgebildet, deren Form an die Form der Scheibe 25 angepasst ist, so dass die Ausnehmung 29 die Scheibe 25 aufnehmen kann. Im Montageablauf des Abtriebszahnrads 8 werden zuerst, beispielsweise mittels Schweißung, die Abtriebswelle 14 und die Scheibe 25 an einer passenden Position der Abtriebswelle 14 miteinander fest verbunden. Anschließend wird die aus der Abtriebswelle 14 und der Scheibe 25 gebildete Baugruppe seitlich von der Ausnehmung 29 aus in das Abtriebszahnrad 8 eingepresst, wobei die Abtriebswelle 14 durch Einpressen durch die Durchgangsbohrung 27 hinein eingeführt wird, bis die Scheibe 25 lagerichtig formschlüssig mit der Ausnehmung 29 drehfest verbunden ist.
  • Bezüglich der Verbindung zwischen dem Abtriebszahnrad 8 und der Abtriebswelle 14 kann der Fachmann auf diesem Gebiet sich auch denken, dass an der Stirnseite des Abtriebszahnrads 8 die Ausnehmung 29 und der Vorsprung 28 nicht vorgesehen sind, sondern konzentrisch mit der Durchgangsbohrung 27 an der nach dem Montieren der Scheibe 25 zugewandten Stirnseite des Abtriebszahnrads 8 eine an die Form der Scheibe angepasste Ausnehmung 29 unmittelbar vorgesehen ist.
  • 12a) bis 12c) zeigen die Montageabläufe der Statorbaugruppe 3. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Statorblech 4 einteilig ausgebildet. Das Statorblech 4 umfasst einen ersten Schenkel 30 und einen zweiten Schenkel 31. Beim Montieren wird der erste Schenkel 30 zuerst entfernt von dem zweiten Schenkel 31 vertikal aufgebogen, und anschließend wird die Wicklung 3 auf den zweiten Schenkel 31 aufgeschoben, und anschließend wird der erste Schenkel 30 wiederum zu dem zweiten Schenkel 31 hin aufgebogen. Alternativ kann eine horizontale Biegung des ersten Schenkels auch in Betracht gezogen werden.
  • Des Weiteren wird magnetisches Stahlband, beispielsweise M800 als Werkstoff des Statorblechs eingesetzt.
  • Bevorzugt wird in der Erfindung Polyesterelastomer als Werkstoff des Antriebszahnrads 6 eingesetzt, um das Grundlaufgeräusch des Schrittmotors zu reduzieren.
  • Die vorliegende Erfindung umfasst neben den beschriebenen Ausführungsbeispielen auch beliebige Kombinationen bevorzugter Ausführungsformen sowie einzelner Ausgestaltungsmerkmale oder Weiterbildungen, sofern diese sich nicht gegenseitig ausschließen.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    rechtes Halbgehäuse
    2; 2'
    Statorbaugruppe
    3; 3'
    Spulenwicklung
    4; 4'
    Statorblech
    5
    Rotor
    6
    Antriebszahnrad
    7
    Zwischenzahnrad
    8
    Abtriebszahnrad
    9
    Zahnkranz des Antriebszahnrads 6
    10
    Absatz
    11
    Antriebszahnkranz des Zwischenzahnrads 7
    12
    Abtriebszahnkranz des Zwischenzahnrads 7
    13
    Zahnkranz des Abtriebszahnrads
    14
    Abtriebswelle
    15
    Lagerwelle
    16
    Lagerwelle
    17
    Rotorbaugruppe
    18
    Federscheibe
    19
    linkes Halbgehäuse
    20
    Ausnehmung
    21
    Seitenwand
    22
    erster Anschlag
    23
    Innenwand
    24
    zweiter Anschlag
    25
    Scheibe
    26
    Ausnehmungsboden
    27
    Durchgangsbohrung
    28
    Vorsprung
    29
    Ausnehmung
    30
    erster Schenkel
    31
    zweiter Schenkel

Claims (18)

  1. Schrittmotor (40), mit einem rechten Halbgehäuse (1), einem linken Halbgehäuse (19), einer Statorbaugruppe (2; 2'), die ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, sowie einem Rotor (5), der das elektromagnetische Wechselfeld der Statorbaugruppe (2; 2') in eine Drehbewegung umwandelt, gekennzeichnet durch ein Zahnradgetriebe, das die Drehenergie des Rotors (5) überträgt.
  2. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe ein Antriebszahnrad (6), mit dem der Rotor (5) drehfest verbunden ist, ein Abtriebszahnrad (8) sowie eine Abtriebswelle (14), die mit dem Abtriebszahnrad (8) verbunden ist, aufweist.
  3. Schrittmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe ferner ein Zwischenzahnrad (7) aufweist.
  4. Schrittmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Abtriebszahnrad (8) ein erster Anschlag (22) vorgesehen ist, während an dem linken Halbgehäuse (19) ein zweiter Anschlag (24) vorgesehen ist, wobei beim Betrieb des Schrittmotors der erste Anschlag (22) an den zweiten Anschlag (24) anschlagbar ist.
  5. Schrittmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschlag (22) und der zweite Anschlag (24) so vorgesehen sind, dass sich beim Anschlagen des ersten Anschlags (22) an den zweiten Anschlag (24) die Eingriffslinie der im Eingriff von dem Antriebszahnrad (6) bzw. dem Zwischenzahnrad (7) und dem Abtriebszahnrad (8) erzeugten Eingriffskraft und die Eingriffslinie der beim Anschlagen von dem ersten Anschlag (22) und dem zweiten Anschlag (24) im Anschlagbereich erzeugten Anschlagkraft in derselben Ebene, die senkrecht zur Abtriebswelle (14) verläuft, befinden.
  6. Schrittmotor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebszahnrad (8) an einer dem linken Halbgehäuse (19) zugewandten Seite mit einer Ausnehmung (20) versehen ist, in welcher der erste Anschlag (22) vorgesehen ist, und dass der zweite Anschlag (24) an einer dem Abtriebszahnrad (8) zugewandten Seite des linken Halbgehäuses (19) vorgesehen ist.
  7. Schrittmotor nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (14) lösbar formschlüssig mit dem Abtriebszahnrad (8) drehfest verbunden ist.
  8. Schrittmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Zentrum des Abtriebszahnrads (8) eine Durchgangsbohrung (27) vorgesehen ist, in welche die Abtriebswelle (14) eingepresst ist.
  9. Schrittmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (14) mit einer Scheibe (25) ausgebildet ist, die mit der Abtriebswelle (14) drehfest verbunden ist, und dass das Abtriebszahnrad (8) an einer der Scheibe (25) zugewandten Seite eine mit der Durchgangsbohrung (27) konzentrisch ausgebildete Ausnehmung (29) aufweist, deren Form an die Form der Scheibe (25) angepasst und die drehfest mit der Scheibe (25) verbunden ist.
  10. Schrittmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (25) mittels Schweißung oder Klebung mit der Abtriebswelle (14) fest verbunden ist.
  11. Schrittmotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (25) und die Ausnehmung (29) jeweils als Sechskant ausgebildet ist.
  12. Schrittmotor nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (6) aus Polyesterelastomer als Werkstoff besteht.
  13. Schrittmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Statorbaugruppe (2; 2') eine Spulenwicklung (3; 3') und ein Statorblech (4; 4') aufweist, welches einteilig ausgebildet ist.
  14. Schrittmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorblech (4; 4') einen ersten Schenkel (30) und einen zweiten Schenkel (31) aufweist, wobei der erste Schenkel (30) aufbiegbar ausgebildet ist, um die Spulenwicklung (3; 3') auf den zweiten Schenkel (31) einzulegen.
  15. Schrittmotor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorblech (4; 4') aus magnetischem Stahlband als Werkstoff besteht.
  16. Schrittmotor nach Anspruch 2 und ggf. einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor ferner eine Federscheibe (18) umfasst, welche zwischen dem Abtriebszahnrad (8) und dem rechten Halbgehäuse (1) angeordnet ist.
  17. Schrittmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnradgetriebe als Untersetzungsgetriebe ausgebildet ist.
  18. Schrittmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrittmotor als ein Schrittmotor für ein Fahrzeugarmaturenbrett ausgebildet ist.
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