DE2432177A1

DE2432177A1 - SYNCHRONOUS SMALL MOTOR OR STEPPER MOTOR

Info

Publication number: DE2432177A1
Application number: DE19742432177
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1973-07-06
Filing date: 1974-07-05
Publication date: 1975-01-23
Also published as: FR2236301A1

Description

DIEHL, 85 Nürnberg, Stephanstr. 49DIEHL, 85 Nuremberg, Stephanstr. 49

Synchron-Kleinmotor oder SchrittmotorSynchronous small motor or stepper motor

Die Erfindung betrifft einen Synchron-Kleinmotor oder Schrittmotor, der durch Wechselstrom oder durch periodische gleichgerichtete oder wechselnde elektrische Impulse gespeist wird und der einen polarisierten Rotor und einen Stator besitzt, bei dem auf einer Spulenhalterung ein oder mehrere Spulen sitzen.The invention relates to a synchronous small motor or Stepper motor powered by alternating current or by periodic rectified or alternating electrical impulses is fed and which has a polarized rotor and a stator, in which on a coil holder one or more coils sit.

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet eines elektrischen Uhrwerks, das durch Batterie oder Akku betrieben wird, wie vor allem die Uhrwerke mit Quartzoszillatoren, Stimmgabelschwingern oder elektronischen Oszillatoren RC, LC oder anderen, und betrifft speziell einen Synchron-Kleinmotor oder einen Schrittmotor mit hoher Leistung.The invention is in the field of an electric clockwork, which is operated by battery or rechargeable battery, like especially the clockworks with quartz oscillators, tuning fork oscillators or electronic oscillators RC, LC or others, and specifically relates to a synchronous small motor or a stepper motor with high performance.

Die zur Zeit für Uhrwerke bekannten und gebräuchlichen Synchronmotoren arbeiten im allgemeinen nur mit Wechelstrom und sollen vor allem billig sein, wobei jedoch der Energieverbrauch völlig außer Acht gelassen wird. Derartige Motoren können daher dann nicht verwendetThe synchronous motors currently known and used for clockworks generally only work with alternating current and above all should be cheap, but the energy consumption is completely disregarded. Such motors can therefore not be used

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werden, wenn die zur Verfügung stehende Energiequelle begrenzt ist. Es gibt auch Schrittmotoren mit hoher Leistung, die jedoch aufgrund ihrer Konstruktion nur unvollkommen den Erfordernissen einer Massenfertigung zu wettbewerbsfähigen Preisen entsprechen.when the available energy source is limited. There are also stepper motors with high performance, However, due to their design, they are only imperfectly too competitive for the requirements of mass production Prices correspond.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Synchron-Kleinmotor oder einen Schrittmotor mit geringem Energieverbrauch zu schaffen, der aufgrund seiner Konstruktion einfach herzusteilen ist und eine preiswerte Massenfertigung zuläßt.The invention is therefore based on the object of a synchronous small motor or a stepping motor with low To create energy consumption that is easy to manufacture due to its construction and inexpensive mass production allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Motor folgende Teile aufweist: eine gespritzte Rotorachse mit Antriebsritzel, zwei Lager an den Enden und einen polarisierten gegossenen Rotor zwischen zwei seitlichen Flanschen, einen Stator mit einer Reihe von Spulen, die sehr genau auf einer Spulenhalterung aus zwei zusammengefügten Teilen befestigt sind, von denen eines vorzugsweise aus einem unempfindlichen Isolierstoff besteht, der die Löttemperaturen aushält, und einem dünnwandigen Zylinder aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität, der als magnetischer Rückschluß dient. Dieser Zylinder besitzt Durchbrüche und seitliche Aussparungen um den polarisierten Rotor in einer bestimmten Ruhelage zu ' halten, um beim Starten in die gewünschte Richtung ein sicheres Anlaufen bei Schrittbetrieb zu gewährleisten und um den Start bei Synchronbetrieb zu erleichtern.This object is achieved in that the Motor has the following parts: an injection-molded rotor shaft with drive pinion, two bearings at the ends and one polarized cast rotor between two side flanges, a stator with a number of coils that are fastened very precisely on a spool holder made of two parts joined together, one of which is preferably consists of an insensitive insulating material that can withstand the soldering temperatures and a thin-walled cylinder made of a material with high magnetic permeability, which serves as a magnetic yoke. That cylinder has openings and side recesses around the polarized rotor in a certain rest position 'Hold to ensure a safe start in step-by-step operation when starting in the desired direction and to make it easier to start with synchronous operation.

Bei einem besonders für Schrittbetrieb vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Rotors, bei dem es wichtig ist, das Trägheitsmoment des Rotors zu reduzieren und sein koerzitives Feld zu vergrößern, wird der klassische Ferritring entweder durch einen vielseitigen Zylinder aus Weicheisen ersetzt, an dessen Seiten jeweils anisotrope Magnete befestigt sind, die mindestens eine Verdoppelung der koerzitiven Kraft der Pole des Rotors bewirken, oder durch einenIn an exemplary embodiment that is particularly advantageous for step-by-step operation of the rotor where it is important to reduce the moment of inertia of the rotor and its coercivity To enlarge the field, the classic ferrite ring is made either by a versatile cylinder made of soft iron replaced, on the sides of which anisotropic magnets are attached, which at least double the coercive Cause force of the poles of the rotor, or by a

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runden Zylinder aus Weicheisen, "bei dem die anisotropen Magnete gleichmäßig an dem Umfang angeordnet sind, um eine noch höhere Leistung zu erzielen.round cylinder made of soft iron, "in which the anisotropic Magnets are arranged evenly on the circumference to achieve even higher performance.

Bei einem derartigen Motor sind die Spulen, die aus mit thermoplastischem Material umhüllten Draht bestehen und in Serie oder in einem Stück gewickelt sind, am schwierigsten zu handhaben und korrekt auf ihrer Halterung zu befestigen, die wiederum für die vorgeformten Spulen eine schnelle und genaue Montage ermöglichen soll, ohne daß der elektrische Stromkreis unterbrochen wird. Zu diesem Zweck besteht die Halterung der Spulen aus zwei zusammengefügten Teilen, von denen zumindest ein Teil gespritzt sein soll und das zweite gestanzt, gegossen oder gedreht sein kann.In such a motor, the coils that are made with thermoplastic material sheathed wire and are wound in series or in one piece, the most difficult to handle and to fix correctly on their holder, which in turn is quick and easy for the preformed coils is intended to enable accurate assembly without interrupting the electrical circuit. For this purpose there is the Holding the coils from two joined parts, of which at least one part should be injection molded and the second part can be punched, cast or rotated.

Das Gehäuse des Motors besteht aus zwei Teilen; jedes davon ist mit einem gehärteten, polierten Lagerzapfen aus Stahl für den Rotor versehen, und beide sind miteinander durch eine elastische Umhüllung verbunden, die einen äußeren Mantel bildet und der die Befestigung auf der Platine erleichtert. Eines dieser Teile enthält auch eine Umhüllung für das Motorritzel.The motor housing consists of two parts; each of which is made with a hardened, polished bearing pin Steel is provided for the rotor, and both are connected to each other by an elastic covering, the one forms outer jacket and which facilitates attachment to the board. One of those parts also contains one Cover for the motor pinion.

In einer Weiterbildung können die Gehäuse auch durch als Drehteil hergestellte Zylinder gebildet werden, die an ihren Enden Aussparungen bzw. Hohlräume aufweisen und in die eine Art von Abdeckung gedrückt wird, mit oder ohne Stützen. Damit der magnetisierbare Rotor einen guten Halt während des Spritzens hat, hat er auf beiden Seiten Vertiefungen, in denen das eingespritzte Material, das die beiden seitlichen Flansche bildet, hängenbleiben und den gegossenen Teil sorgfältig umschließen kann, nachdem sich das Spritzgußmaterial nach dem Spritzen wieder zusammengezogen hat.In a further development, the housing can also be formed by cylinders produced as a turned part, which are attached to have recesses or cavities at their ends and into which a type of cover is pressed, with or without Support. So that the magnetizable rotor has a good grip during spraying, it has recesses on both sides, in which the injected material, which forms the two side flanges, get caught and can carefully enclose the molded part after the injection molding material retracts after injection Has.

Um ein Auswuchten des Rotors durch Materialwegnahme zu erleichtern, ist außer der Umspritzung des Rotorringes mitIn order to facilitate balancing of the rotor by removing material, the overmoulding of the rotor ring is also included

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der Rotorachse eine Umspritzung der bearbeitungsfähigen Metallteile vorgesehen. Während des Zusammenbaus des Motors ist darauf zu achten, daß die Winkel zwischen den Aussparungen des äußeren magnetischen Rückschlußringes zu den Spulen und folglich auch zu deren Halterungen genau eingehalten werden. Aus diesem Grund weist die Spulenhalterung vom Guß her rührend zumindest eine Erhebung auf, die in einen seitlichen Schlitz des Rückschlußringes einfällt. the rotor axis an overmolding of the machinable Metal parts provided. When assembling the motor, make sure that the angles between the Recesses of the outer magnetic yoke ring to the coils and consequently also to their holders exactly be respected. For this reason, the spool holder has at least one elevation touching the casting, which falls into a side slot of the return ring.

Im Hinblick auf eine einfache, rasche, genaue und wirksame Befestigung des Motors auf einer Uhrwerksplatine, hat das Motorgehäuse zumindest ein äußeres Teil, das sich unter dem Druck eines geschraubten Bügels an die Kante einer entsprechenden Bohrung in der Platine preßt oder sich elastisch an der Platine befestigen läßt.With regard to a simple, quick, accurate and effective mounting of the motor on a clockwork plate, the Motor housing at least one outer part, which is under the pressure of a screwed bracket to the edge of a corresponding Hole in the board presses or can be elastically attached to the board.

Um das selbstständige Anlaufen eines Synchronmotors zu gewährleisten, ist eine höhere Energie nötig als bei Normalbetrieb, was einen nicht zu tolerierenden Energieverlust bei Batterie- oder Akkubetrieb beinhaltet. Im Hinblick auf einen optimalen Energieverbrauch eines normal arbeitenden Motors ist es also notwendig, den Motor von Hand in Betrieb zu setzen. Ein solcher Start ist tolerierbar, da eine durch Stromausfall bedingte Unterbrechung nicht zu befürchten ist, wenn die Bedienungsperson ihn sicher und ohne Schwierigkelten vornehmen kann. Um dieser Forderung gerecht zu werden, sieht vorliegende Erfindung einen sich selbst zurückstellenden Startmechanismus vor, der mit einem Druckknopf ausgelöst wird. Der Start vollzieht sich demnach mit .einem angemessenen Anlaufmoment, unabhängig davon, wie die Bedienungsperson arbeitet. Dieses Drehmoment wird vorzugsweise auf das erste bewegliche Teil einwirken, das der Motor antreiben muß.To ensure that a synchronous motor starts up independently, higher energy is required than in normal operation, resulting in an intolerable loss of energy included in battery or accumulator operation. With regard to an optimal energy consumption of a normally working person Motors, it is necessary to put the motor into operation by hand. Such a start is tolerable as a Interruption caused by a power failure is not to be feared if the operator can operate it safely and without Can make difficult things. To meet this demand, the present invention sees itself resetting starting mechanism, which is triggered with a push button. The start takes place accordingly .an adequate starting torque, regardless of how the Operator works. This torque will preferably act on the first moving part that the Motor must drive.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einige Ausbildungsformen der Erfindung, die als unverbindlicheThe following description refers to some forms of training of the invention as non-binding

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Beispiele zu verstehen sind und in Verbindung mit den beigefügten Skizzen erklärt werden. Es zeigen:Examples are to be understood and used in conjunction with the attached Sketches are explained. Show it:

Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung des kompletten Motors mit vier Spulen, Rotor, Ferritring und vier PolpaarenFig. 1 is a longitudinal sectional view of the complete motor with four coils, rotor, ferrite ring and four pole pairs

Fig. 2 ein Längsschnitt einer zweiteiligen Spulenhalterung mit vier SpulenFig. 2 is a longitudinal section of a two-part coil holder with four coils

P'ig. 3 eine Ansicht in Achsrichtung der Spulenhalterung der Fig. 2P'ig. 3 is a view in the axial direction of the coil holder of FIG Fig. 2

Fig. 4 eine schematische Darstellung der vier in Serie gewickelten Spulen4 is a schematic representation of the four wound in series Wash

Fig. 5 eine Schnittzeichnung und Ansicht in Achsrichtung des magnetischen Rückschlußringes5 shows a sectional drawing and view in the axial direction of the magnetic yoke ring

Fig. 6 eine Ansicht in Achsrichtung eines Rotors mit acht rechtwinkeligen Magneten6 shows a view in the axial direction of a rotor with eight right-angled magnets

Fig. 7 eine Ansicht in Achsrichtung eines Rotors mit acht7 shows a view in the axial direction of a rotor with eight

Magneten, die gleichmäßig an einem Kreisumfang ange-• ordnet sindMagnets that are arranged evenly on a • circumference

Fig. 8 eine Schnittzeichnung eines Motorgehäuses, das aus drei Teilen bestehtFig. 8 is a sectional drawing of a motor housing, which from consists of three parts

Fig. 9 eine Schnittzeichnung eines Motorgehäuses aus zwei tiefziehbaren oder spritzbaren Teilen9 shows a sectional drawing of a motor housing made of two deep-drawable or injection-molded parts

Fig.10 eine Grundriß- und Schnittzeichnung eines Motors, der mit Hilfe eines angeschraubten Befestigungsteiles an einer Platine befestigt 1stFig. 10 is a plan and sectional drawing of an engine, which is attached to a circuit board with the help of a screwed-on fastening part

Fig.11 eine Grundriß- und Schnittzeichnung eines Motors, der mit einem federnden Bügel an einer Platine befestig ist.11 shows a plan and sectional drawing of an engine, which is attached to a circuit board with a resilient bracket.

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Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht einer Startvorrichtung,Fig. 12 shows a side view of a starting device,

die durch einen Druckknopf betätigt wird, und Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht von rechts der Fig. 12which is operated by a push button, and FIG. 13 is a right side view of FIG. 12

Der McLor, der in Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist, enthält die Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung. Sein Gehäuse besteht aus einem äußeren Zylinder 7, der durch Drehen bearbeitet wurde, und dessen Enden die Abdeckungen 10 und 13 umschließen, wobei diese Abdeckung η 10 und 13 die Lagerzapfen 6 und 6¹ aus einwandfreiem gehärtetem und poliertem Stahl aufnehmen. Die Abdeckung 10 besitzt einen Steg 12, der auf zwei Abstandshaltern befestigt ist, wobei jedoch nur der Abstandshalter 11 dargestellt ist. Die Achse des gespritzten Rotors 1 besitzt an jedem ihrer Enden Lager 4 und 4' mit den Öllagern 5 und 5¹, ein Motorritzel 3, einen Ferritring 2 mit Befestigungsaussparungen 14 und zwei seitlichen Flanschen 2 3 und 24, die den Ring 2 umschließen. An dem einen Ende der Achse 1 ist ein Metallring 16 gegen den Flansch 23 gepreßt, wobei dieser Metallring beispielsweise aus Messing bestehen kann. Dieser Ring dient zum Auswuchten des Motors. Auf dem Flansch 24 ist ein Ausfuhrungsbeispiel des Auswuchtringes 1*> dargestellt, der beim Gußvorgang angefügt wird. Die Statorspulen sind durch eine im Spritzgußverfahren hergestellte Spulenhalterung 20 fixiert, wobei diese Spulenhalterung vier Halterungen für vier Spulen besitzt, wovon jedoch nur die Spulen 17 und 17'' darge stellt sind. Diese Spulenhalterung 20 umfaßt außerdem noch ein zweites zylinderföimiges Teil 20', das einstückig mit ihm ausgeführt ist. Dieses Teil 20', dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser des Rotors 2, damit der Rotor bei der Montage hindurchgeführt werden kann, hat im wesentlichen die Aufgabe sicherzustellen, daß die Enden der vier vor der Montage gefertigten Spulen einen richtigen und genauen Sitz einnehmen können. Das rück wärtige Teil der Spulenhalterung 20J^f das eine identische und symetrische Aufgabe wie dai. Teil 20· hat, besitzt The McLor, shown in section in Fig. 1, incorporates the main features of the present invention. Its housing consists of an outer cylinder 7, which has been machined by turning, and the ends of which enclose the covers 10 and 13, this cover η 10 and 13 receiving the bearing journals 6 and 6 ¹ made of perfect hardened and polished steel. The cover 10 has a web 12 which is attached to two spacers, but only the spacer 11 is shown. The axis of the injection-molded rotor 1 has bearings 4 and 4 'with the oil bearings 5 and 5 ¹ at each of its ends, a motor pinion 3, a ferrite ring 2 with mounting recesses 14 and two lateral flanges 2 3 and 24 which enclose the ring 2. At one end of the axle 1, a metal ring 16 is pressed against the flange 23, this metal ring being made of brass, for example. This ring is used to balance the motor. On the flange 24 an exemplary embodiment of the balancing ring 1 *> is shown, which is added during the casting process. The stator coils are fixed by a coil holder 20 made by injection molding, this coil holder has four holders for four coils, of which, however, only the coils 17 and 17 '' are Darge. This coil holder 20 also includes a second still zylinderföimiges part 20 ', which is integral with it. This part 20 ', the inner diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the rotor 2, so that the rotor can be passed through during assembly, essentially has the task of ensuring that the ends of the four coils produced before assembly are correctly and precisely seated can. The back wärtige part of the coil holder 20J ^for an identical and symmetrical task as dai. Part 20 · has, owns

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Anschlußklemmen für die Spulen, davon ist jedoch nur eine Spule mit der Anschlußklemme 21 und dem Anschlußdraht 22 dargestellt. Die Spulen 17 bis 17' " sind zudem mit einem dünnwandigen Zylinder 18 umgeben, der aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität besteht und den magnetischen Rückschluß ermöglicht. Dieser Zylinder 18 stützt sich durch Anschlag gegen eine innere Auflageschulter des Gehäuses 7 und auf eine äußere Lagerschulter der Spulenhalterung 20, um eine einwandfreie Längslage zu gewährleisten. Vorteilhafterweise weist dieser Zylinder seitliche Nuten auf, deren Anzahl denen der Pole des Rotors entspricht. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen vier Spulen den vier Polpaaren des Rotors. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird der Zylinder 18 vorteilhafterweise acht Nuten an jedem Ende aufweisen. Da diese Nuten 19 eine genaue Position in bezug auf die Spulen 17 haben müssen, hat die Spulenhalterung 20 ein oder mehrere angespritzte Nocken, die hier nicht dargestellt sind, und die in die Nuten des Rückschlußzylinder 18 passen und so eine bestimmte Lage ^es Rotors in seiner Ruhestellung sichern, wobei die Pole des Rotors gegenüber den Polzacken des Zylinders 18 zu liegen kommen.Terminals for the coils, but only one of them Coil with terminal 21 and connecting wire 22 is shown. The coils 17 to 17 '"are also with a Surrounded thin-walled cylinder 18, which consists of a material with high magnetic permeability and the magnetic Conclusions made possible. This cylinder 18 is supported by a stop against an inner support shoulder of the Housing 7 and on an outer bearing shoulder of the coil holder 20 in order to ensure a perfect longitudinal position. This cylinder advantageously has lateral grooves, the number of which corresponds to that of the poles of the rotor. In In the exemplary embodiment described, four coils correspond to the four pole pairs of the rotor. As shown in Fig. 5, the cylinder 18 will advantageously have eight grooves at each end. Since these grooves 19 have an exact Must have position in relation to the coils 17, the coil holder 20 has one or more molded-on cams, which are not shown here, and which fit into the grooves of the return cylinder 18 and so a certain position ^ es Secure the rotor in its rest position, with the poles of the rotor lying opposite the pole prongs of the cylinder 18 come.

Die Figuren 2 und 3 stellen ein anderes vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Spulenhalterung dar. Die dargestellte Halterung mit vier Spulen besteht ebenfalls aus zwei zusammerngefügten Teilen 25 und 26. Während für das vierarmige Teil 25 die Spritzgußgenauigkeit wesentlich ist, soll für das Teil 26 ein Material verwendet werden, daß die Löttemperaturen aushält, um den Anschluß der Anschlußdrähte an die Klemmen 27 und 27' zuerleichtern. Die Platte 26 ist flach ausgeführt, deshalb kann sie vorteilhafterweise mit Genauigkeit aus Pappe oder Kunststoff mit Gewebeeinlage gestanzt werden. Diese Platte 26 kann auch ohne weiteres auf jede andere Weise aus einem geeigneten Material hergestellt werden. Die vier Arme der Stütze 25Figures 2 and 3 represent another advantageous embodiment the coil holder. The holder shown with four coils also consists of two joined together Parts 25 and 26. While for the four-armed part 25, the injection molding accuracy is essential, a material is to be used for the part 26 that can withstand the soldering temperatures in order to connect the connecting wires to the terminals 27 and 27 '. The plate 26 is made flat, so it can advantageously be made of cardboard or plastic with a fabric insert be punched. This plate 26 can easily in any other way from a suitable Material to be made. The four arms of the support 25

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haben an jedem Ende eine Halterung in Form eines Schwalbenschwanzes 28, 28', 28'' und 28¹¹¹, während die Platte 26 über vier entsprechende Nasen 29, 29', 29" und 29'^!l verfügt, die in die Halterungen 28 bis 28'^!l passen und somit bildet die Platte 26 mit der Stütze 25 eine einzige einheitliche Spulenhalterung, auf der die Enden der vorgefertigten Spulen 17 bis 17' ^lt einen genauen Sitz finden. Die Nocke 30 auf der Stütze 25 greift in eine schon beschriebene Nut des RückschlußZylinders ein, damit bei der Montage des Motors die genaue Winkellage eingehalten werden kann.have at each end a holder in the form of a dovetail 28, 28 ', 28 "and 28 ¹¹¹ , while the plate 26 has four corresponding lugs 29, 29', 29" and 29 ' ^{! l} , which into the holders 28 to 28 ^{'! l} fit and thus 26 forms the plate to the support 25 is a single unitary coil support on which the ends of the prefabricated coils 17 up to 17 ^{"according to} find an exact fit. the cam 30 on the support 25 engages in an already-described groove of the return cylinder so that the exact angular position can be maintained when assembling the motor.

Die Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung von vier Spulen, die in Reihe geschaltet und aus einem Stück Draht gewickelt sind, ohne daß Verbindungen wie beispielsweise Lötstellen zwischen den einzelnen Spulen erforderlich sind. Diese Anordnung bietet einerseits eine maximale Betriebssicherheit und hat andererseits eine Kostenersparnis durch die Beschränkung auf zwei Lötstellen für die Anschlüsse 31 und 31' zur Folge.4 shows a schematic representation of four Coils which are connected in series and wound from a piece of wire without any connections such as Solder joints between the individual coils are required. On the one hand, this arrangement offers maximum operational reliability and on the other hand it has a cost saving due to the restriction to two soldering points for the connections 31 and 31 'result.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Rotors, dessen Achse 1 einen angespritzten vielseitigen Zylinder 32 aus Weicheisen aufweist, der im vorliegenden Fall in achteckiger Form ausgeführt ist. Auf diesen acht Seiten sind acht rechtwinklige anisotrope Magnete 33 durch Kleben oder auf jede andere geeignete Weise angebracht. Dieses Ausführungsbeispiel ist vor allem mit Magneten von besonderem Interesse, die seltene Erden enthalten.Fig. 6 shows an embodiment of the rotor, the axis 1 of which consists of an injection-molded versatile cylinder 32 Has soft iron, which is designed in the present case in an octagonal shape. On these eight pages are eight rectangular anisotropic magnets 33 attached by gluing or in any other suitable manner. This embodiment is of particular interest with magnets that contain rare earths.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Rotors, der über einen angespritzten Rundzylinder 34 aus Weicheisen verfügt. An dessen Umfang sind anisotrope Magneten angebracht, die gleichmäßig über den Umfang des Zylinders verteilt sind. Dieses zweite Ausführungsbeispiel erlaubt es, den Luftspalt zwischen den Spulen und dem Rotor zu verkleinern und infolgedessen die Leistung zu erhöhen.Fig. 7 shows a further embodiment of the rotor, the over a molded round cylinder 34 made of soft iron disposes. Anisotropic magnets are attached to the circumference of the cylinder, evenly over the circumference of the cylinder are distributed. This second embodiment allows the air gap between the coils and the rotor to be closed reduce the size and consequently increase the performance.

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Die Figuren 8 und 9 zeigen Ausführungsbeispiele des Gehäuses. Das Gehäuse gemäß Fig. 8 besteht aus 3 Teilen, von denen die rückwärtige Abdeckung 13 und der als Drehteil ausgeführte Zylinder 7 identisch mit denen der Fig. 1 sind. Dagegen ist die Abdeckung 36 mit dem Steg im Tiefziehverfahren hergestellt worden. Das Gehäuse der Fig. 9 besteht nur aus zwei Teilen, die sich in gleicher Weise für eine Herstellung durch das Spritzgußverfahren oder durch Tiefziehen eignen.Figures 8 and 9 show embodiments of the housing. The housing according to FIG. 8 consists of 3 parts, of which the rear cover 13 and the one designed as a rotating part Cylinders 7 are identical to those of FIG. 1. In contrast, the cover 36 with the web is produced in a deep-drawing process been. The housing of Fig. 9 consists of only two parts, which are equally suitable for manufacture by injection molding or by deep drawing.

Die Figuren 10 und 11 stellen zwei Ausführungsformen für schnelle, einfache und genaue Befestigungen der erfindungsgemäßen Motoren auf einer Platine 39 dar, die sich im Untersetzungsgetriebe eines Uhrwerkes befindet. In allen Fällen hat das äußere Gehäuse des Motors einen Flansch 8 oder zumindest ein Lager 43, dessen kleinster Durchmesser dem dep Öffnung der Platine 39 entspricht und dessen größter Durchmesser auf der Platine 39 aufliegt. Bei der in Fig. 10 gezeigten Ausführung wird der Motor mit Hilfe eines gabelförmigen Befestigungsteiles 40 gesichert, das mit der Schraube 41 an die Platine 39 geschraubt ist. Um dem Motorgehäuse und damit auch dem Motorritzel 3 eine genau definierte Lage zu geben, besitzt die Platine 39 eine ausgestanzte und umgebogene Nase 42, die in eine Aussparung des Flansches 8 greift. Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführung handelt es sich um eine der schnellsten Motorbefestigungsarten, und zwar mit Hilfe eines elastischen Bügels 44 in U-Form, der durch die Stanzlöcher 45 und 45' an der Platine 39 befestigt wird. Um eine winkelmäßig definierte Stellung des Motors mit Spritzgußgehäuse zu erreichen, verfügt das Gehäuse über eine Nocke 46, die in eine Aussparung in der ausgestanzten Öffnung der Platine 39 eingreift. FIGS. 10 and 11 show two embodiments for fast, simple and precise fastening of the motors according to the invention on a plate 39 which is located in the reduction gear of a clockwork. In all cases, the outer housing of the motor has a flange 8 or at least a bearing 43, the smallest diameter of which corresponds to the opening of the plate 39 and the largest diameter of which rests on the plate 39. In the embodiment shown in FIG. 10, the motor is secured with the aid of a fork-shaped fastening part 40 which is screwed to the circuit board 39 with the screw 41. In order to give the motor housing and thus also the motor pinion 3 a precisely defined position, the plate 39 has a punched out and bent nose 42 which engages in a recess in the flange 8. The embodiment shown in FIG. 11 is one of the fastest types of motor mounting, specifically with the aid of an elastic bracket 44 in U-shape, which is attached to the circuit board 39 through the punched holes 45 and 45 '. In order to achieve an angularly defined position of the motor with the injection-molded housing, the housing has a cam 46 which engages in a recess in the punched-out opening of the circuit board 39.

Die Figuren 12 und 13 betreffen eine Startvorrichtung eines Motors. Der Synchronlauf wird durch Wechselstrom hervorgerufen, der von einem Oszillator erzeugt wird, der aufeinanderfolgende Signale in geeigneter Frequenz liefert. DieseFigures 12 and 13 relate to a starting device of a Engine. The synchronous operation is caused by alternating current, which is generated by an oscillator, which delivers successive signals at a suitable frequency. These

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Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Betätigungsdruckknopf 47, der am Ende einer Welle 48 befestigt ist, die zwischen den Platinen 49 und 49' eines Getriebes gelagert is.t, wobei das Zahnrad 77 durch das Motorritzel angetrieben wird. Auf der Welle 48 ist eine Spiralfeder 51 angebracht, deren eines Ende an der Welle 48 und deren anderes Ende an einem festen Punkt der Platine befestigt ist.Device is characterized by an operating push button 47 which is attached to the end of a shaft 48 which mounted between the plates 49 and 49 'of a transmission is.t, the gear 77 being driven by the motor pinion. A spiral spring 51 is attached to the shaft 48, one end of which is attached to the shaft 48 and the other end to a fixed point on the board.

Diese Spiralfeder 51 dient einerseits dazu, die Welle 48 in ihre Ausgangsstellung zu bringen, nachdem sie durch manuelles Drücken auf den Betätigungsknopf 47 in Längsrichtung in Richtung des Pfeiles 61 verstellt worden ist, wobei die Welle nun in Richtung des Pfeiles 62 zurückkehrt. Andererseits dient die Spiralfeder dazu, der Welle 48 bestimmte Winkellagen zu geben, und zwar durch einen festen Anschlag in Richtung des Pfeiles 63 und durch einen elastischen Anschlag in Richtung des Pfeiles 64. Die Welle 48 besitzt zu diesem Zweck einen Bolzen 50, der diametral durch die Welle geführt und in ihr befestigt ist. Sein eines Ende 65 liegt an dem zwischen den Platinen 49 und 49' befestigten Bolzen 55 an, während das andere Ende 66 des Bolzens mit der als schiefe Ebene ausgebildeten Fläche 54 des Starthebels 53 zusammenarbeitet, der einstückig mit der Achse 52 ausgebildet ist, wobei die Achse 52 zwischen den Platinen 49 und 49· gelagert ist. Dieser Starthebel liegt normalerweise an dem Anschlagbolzen 87 an, der zwischen den Platinen 49 und 49' befestigt ist. Der Starthebel steht unter der Kräfteinwirkung der Spiralfeder 58, die mit einigen Windungen um die Achse 52 gewickelt ist, und deren eines Ende 59 gegen einen Anschlag 87 der Platine 49 stößt und deren anderes Ende 70 an dem umgebogenen Lappen 60 des Starthebels 53 liegt. Auf dem Hebel 53 ist eine Blattfeder 56 vernietet, deren Ende 71 um 90° umgebogen ist.This spiral spring 51 serves on the one hand to bring the shaft 48 into its starting position after it has passed through manual pressing on the actuating button 47 has been adjusted in the longitudinal direction in the direction of the arrow 61, the shaft now returning in the direction of arrow 62. On the other hand, the spiral spring serves to determine the shaft 48 To give angular positions, namely by a fixed stop in the direction of arrow 63 and by an elastic one Stop in the direction of arrow 64. For this purpose, the shaft 48 has a bolt 50 which passes through diametrically the shaft is guided and fixed in it. Its one end 65 is attached to the one between the plates 49 and 49 ' Bolt 55 on, while the other end 66 of the bolt with the surface 54 of the start lever formed as an inclined plane 53 cooperates, which is formed in one piece with the axis 52, the axis 52 between the plates 49 and 49 · is stored. This starting lever usually lies to the stop bolt 87 which is fastened between the plates 49 and 49 '. The start lever is under the Forces of the spiral spring 58, which with a few turns is wound around the axis 52, and one end 59 of which abuts against a stop 87 of the board 49 and whose the other end 70 lies on the bent tab 60 of the start lever 53. A leaf spring 56 is on the lever 53 riveted, the end 71 of which is bent by 90 °.

Wenn der Betätigungsknopf 47 in Pfeilrichtung 75 gedrückt wird, so wird die Welle 48 in Pfeilrichtung 61 geschoben, If the operating button 47 is pressed in the direction of arrow 75, the shaft 48 is pushed in the direction of arrow 61,

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wobei die Spiralfeder 51 zusammengedrückt wird. Gleichzeitig gleitet das Ende 66 des Bolzens 50, wobei sich das Ende 65 gegen den Anschlagbolzen 55 stützt, auf der als schiefe Ebene ausgebildeten Fläche 54, die in Pfeilrichtung 76 zurückweichen muß, so daß das Ende 71 der Blattfeder in Richtung des Pfeiles 68 verstellt wird. Das Ende 71 der Blattfeder 56 greift in die Zähne des Zahnrades 77 ein. Die Bewegung ist derart, daß das Ende 71 der Blattfeder 56 im Eingriffsbereich der Zähne des Zahnrades 77 bleibt. Wenn die Welle 48 in Pfeilrichtung 61 ganz durchgedrückt ist, verläßt das Ende 66 des Bolzens 50 die als schiefe Ebene ausgebildete Fläche 54, so daß der Starthebel 53 unter dem Druck der Spiralfeder 58 eine Rückwärtsbewegung ausführt, währenddessen greift das Ende 71 des Federarmes 56 in die Zähne des Zahnrades 77 und dadurch wird das Zahnrad in Pfeilrichtung 73 angetrieben. Kurz bevor der Starthebel der Anschlagbolzen 57 erreicht, verläßt das Ende 71 des Federarmes 56 den Eingriffsbereich der Zähne des Zahnrades 77, das mit dem Motorritzel des Synchronmotors in Eingriff steht, so daß durch diese Bewegung das Anlaufen des Motors gewährleistet wird. Sobald der Betätigungsknopf 47 nicht mehr in Pfeilrichtung 75 gedrückt wird, wird sich diese Welle unter dem Druck der Spiralfeder 51 in Richtung des Pfeiles 62 bewegen. Dabei trifft das Ende 66 des Bolzens 50 auf die Rückseite der als schiefe Ebene ausgebildeten Fläche 54 des Star'thebels 53. Diese kann wegen des Anschlagbolzens 57 nicht ausweichen und deshalb muß die Welle 48 unter Verdrehung der Spiralfeder 51 eine Drehung ausführen, bis das Ende 66 des Bolzens 50 die Rückseite der als schiefe Ebene ausgebildeten Fläche 54 passiert hat.the coil spring 51 is compressed. At the same time, the end 66 of the bolt 50 slides, the The end 65 is supported against the stop bolt 55, on the surface 54 which is designed as an inclined plane and which faces in the direction of the arrow 76 must retreat so that the end 71 of the leaf spring is adjusted in the direction of arrow 68. The end of 71 the Leaf spring 56 engages the teeth of gear 77. The movement is such that the end 71 of the leaf spring 56 in the The meshing area of the teeth of the gear 77 remains. When the shaft 48 is fully pressed in the direction of arrow 61, leaves the end 66 of the bolt 50 formed as an inclined plane surface 54, so that the start lever 53 under the Pressure of the spiral spring 58 executes a backward movement, during which the end 71 of the spring arm 56 engages in the Teeth of the gear 77 and thereby the gear is driven in the direction of arrow 73. Just before the start lever reaches the stop pin 57, the end 71 of the spring arm 56 leaves the area of engagement of the teeth of the gearwheel 77, which is in engagement with the motor pinion of the synchronous motor, so that this movement starts the motor is guaranteed. As soon as the operating button 47 is no longer pressed in the direction of arrow 75, this will be Move the shaft under the pressure of the spiral spring 51 in the direction of the arrow 62. The end 66 of the bolt meets 50 on the rear side of the surface 54 of the start lever 53, which surface 54 is designed as an inclined plane. This can, because of the stop bolt 57 does not give way and therefore the shaft 48 must rotate with the twisting of the spiral spring 51 execute until the end 66 of the bolt 50 passes the rear of the surface 54 designed as an inclined plane Has.

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Claims

Patent claims:

ί 1.! Synchronous small motor or stepper motor, which is

^ - ^ current or fed by periodic rectified or alternating electrical pulses, and which has a polarized rotor and a stator, in which one or more coils sit on a coil holder, characterized in that a coil holder effective on the circumference and defining the angular position is present is that the coil heads are arranged on an insulating coil holder formed from two parts, that the coils are surrounded by a thin-walled cylinder made of material with high 'magnetic permeability, that a preferably injection-molded motor axle carries the drive pinion and that at the ends of the axle there are two blind holes with oil bearings, which serve as bearings for the bearing journals fastened in the housing.

2. Synchronous small motor according to claim 1, characterized in that that one part of the coil holder is manufactured by injection molding or stamping, that this part at the same time receives the electrical terminals and that it consists of an insulating material, the opposite Is resistant to soldering temperatures.

3. Synchronous Klelnmotor according to claim 1, characterized in that the coils in series from a piece of wire without interconnections to be wrapped.

4. synchronous small motor according to claims 1 and 2, characterized in that the two parts of the housing engage resiliently and that one of these parts has an opening for the drive pinion.

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5. synchronous small motor according to claims 1 to 4, characterized in that the ring made of hard ferrite of the rotor has depressions on its side surfaces into which the spray material of the axis engages and thus this Ring laterally encompassed by two jaws.

6. synchronous small motor according to claims 1 to 5, characterized in that the rotor is one or more easily Has machinable metal parts that are used to balance the motor and either cast or pressed on are.

7 · synchronous small motor according to claims 1 to 6, characterized characterized in that the polarized part of the rotor consists either of a four-inch ring made of soft iron, on the side surfaces plate-shaped, rectangular Magnets made of anisotropic ferrite are attached, or that the polarized part of the rotor consists of a round ring consists, which also carries anisotropic magnets, which are arranged evenly over the circumference of the ring.

8. synchronous small motor according to claims 1 to 7, characterized in that the cylinder with high magnetic permeability, which surrounds the coils, has lateral recesses or grooves which in the rest position of the rotor as well as a difinierte position of the rotor for the stepping movements secure for the approach in one direction.

9. synchronous small motor according to claims 1 to 8, characterized in that the coil holder and the yoke ring each have interlocking parts which the. Give the coil holder and the yoke ring an exact angular position to one another.

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10. synchronous small motor according to claims 1 to 9, characterized in that the outer housing has a flange has a positioning cam, whereby either by means of a screwed-on bracket or by resilient Fastening a fast and precise fastening of the outer housing on a correspondingly with recesses provided board is made possible.

11. Synchronous small motor according to claims 1 to 10, characterized characterized in that it has a self-resetting start system that is triggered by a push button will.

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