DE2461100C3 - Schrittmotor - Google Patents

Description

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei dem Schrittmotor nach dem Hauptpatent den besonderen Rastring einzusparen.

Diese Aufgabe wird bei einem Schrittmotor der eingangs genannten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sacklöcher nur in dem Federgehäuse der ersten Schrittmotoreinheit angeordnet sind und an dem Federgehäuse der zweiten Schrittmotoreinheit in die Sacklöcher des ersten Federgehäuses eingreifende, den Sacklöchern angepaßte zweite Zapfen vorgesehen sind ·ο und daß eines der beiden Federgehäuse einen axialen Ringvorsprung aufweist, dessen Innenumfang zur Bildung des Rastringes eine Rastzahnung trägt. Diese Ausbildung erfordert zwar, zwei Federgehäuse unterschiedlicher Ausbildung vorzusehen, was jedoch aufgrund der wirtschaftlichen Kunststoff-Spritztechnik mit keinem großen Aufwand verbunden ist Es entfallen aber die Herstellung und Montage des nach dem Hauptpatent erforderlichen Rastringes.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben, deren Figur einen Axialschnitt eines Schrittmotors gemäß der Erfindung zeigt

Nach der Zeichnung ist in einem zylindrischen Gehäuse 11 ein Elektromagnet 12 von Ringform 2^r> angeordnet, welcher von einem Magnetkern 38 in seiner Lage innerhalb des Gehäuses 11 festgehalten wird. Entlang der Achse des Gehäuses 11 erstreckt sich die Welle 13 des Schrittmotors, welche in Lagern 39 des Stirndeckels 38 drehbar aber axial unverschiebbar so gelagert ist

In der Mitte der Länge der Welle 13 ist ein aus Kunststoff bestehender Rotor 14 drehfest angebracht, in dem ein Schlitz 14' vorgesehen ist, in den hinein sich entsprechende Zapfen 41 des Ankers 15 erstrecken. Auf )"> diese Weise besteht zwischen dem Kunststoffrotor 14 und dem Anker 15 eine drehfeste Verbindung, während jedoch eine gewisse Axialverschiebung zwischen diesen beiden Teilen möglich bleibt

Der Rotor 15 besteht aus einem weichmagnetischen w Metallteil 15a, das an seiner inneren Stirnseite einen Flansch 19 aufweist Der Flansch 19 ist mit Kunststoff 19' umspritzt, wobei an der den Kugellaufbahnringen 17 gegenüberliegenden Fläche die Stirnverzahnung 20 mit in den Kunststoff eingespritzt ist. An der gegenüberlie- <r> genden Seite des Kunststoff-Flansches befinden sich die obenerwähnten Zapfen 41, die in den Schlitz 14' des Rotors 14 eingreifen.

Das Gehäuse 11 weist an seiner Innenseite zwei Ringstufen 42,43 auf, wobei an der oberen Ringstufe 43 w der gehäusefeste Kugellaufbahnring 16 anliegt Er ist an seinem Umfang mit Ausnehmungen 32 versehen und trägt außerdem drei Kugellaufbahnen 24. An die Ausnehmungen 32 greifen innen am Gehäuse vorgesehene Zapfen bis zu einer bestimmten Höhe ein, um den Kugellaufbahnring in einer definierten Lage zu halten.

Gegenüber dem gehäusefesten Kugellaufbahnring ist ein drehbarer Kugellaufbahnring 17 angeordnet der ebenfalls Kugellaufbahnen 24 aufweist wobei zwischen den Kugellaufbahnen 24 der beiden Ringe 16, 17 die Mitnehmerkugeln 18 angeordnet sind. Der bewegbare Kugellaufbahnring 17 ist in einem Federgehäuse 26a drehbar geführt, welches an der unteren Ringstufe 42 des Gehäuses 11 anliegt und mit sich axial erstreckenden Zapfen 31 in die Ausnehmungen 32 eingreift damit eine genaue Winkelbeziehung zwischen dem Federgehäuse 26a und dem gehäusefesten Kugellaufbahnring 16 gewährleistet wird. Das Federgehäuse 26a weist außerdem einen axialen Ringvorsprung 35' auf, der an seinem Innenumfang die Rastverzahnung 36a trägt die mit der am Rotor 14 vorgesehenen Rastkugel 37 zusammenwirkt

Die Kugellaufbahnringe 17 bestehen je aus zwei flach aufeinandergelegten Ringen, von denen der eine 17a aus Kunststoff hergestellt ist und die Verzahnung 44 sowie die Zapfen 23 trägt während der andere Ring 17b aus Metall besteht und die Kugellaufbahnen 24 aufnimmt.

Auf den Umfang verteilt weist der Metallring 17b durchgehende Bohrungen auf, durch die sich Haltezapfen 23' des Kunststoffringes 17a hindurcherstrecken.

Im Ruhezustand sind die Verzahnungen 44 der Kugellaufbahnringe 17 und die Stirnverzahnung 20 an dem Kunststoffüberzug 19' des Ankers 15 außer Eingriff, während sie beim Anziehen des Ankers 15 durch den Elektromagneten 12 miteinander in Eingriff treten. In dem Federgehäuse 26a, 26' sind drei Umfangsschlitze 25 vorgesehen, in denen Druckfedern 21 mit Endkugeln 22 untergebracht sind.

Um eine einwandfreie Winkelbeziehung zwischen den Federgehäusen 26a, 26' zu gewährleisten, sind an dem unteren Federgehäuse 26' stirnseitig Zapfen 34a vorgesehen, die in entsprechende Vertiefungen 33a des gegenüberliegenden Federgehäuses 26a eingreifen.

Zwischen den beiden Federgehäusen 26a, 26' ist außerdem noch eine Ringscheibe 45 aus Metall oder Kunststoff angeordnet, welche verhindert, daß gegenüberliegende Kugeln und Rückholfedern sich berühren oder herausfallen können. Im Bereich der Zapfen 34a weist die Ringscheibe 45 entsprechende Bohrungen auf.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schritusotor mit wenigstens einem in einem Gehäuse angeordneten Elektromagneten, einer im Gehäuse drehbar gelagerten Welle, auf der drehfest ein Rotor angeordnet 1st, der seinerseits drehfest mit einem auf der Welle längsverschieblich angebrachten, mit den Elektromagneten zusammenarbeitenden Anker verbunden ist, einem ersten zur Welle konzentrischen gehäusefesten Kugellaufbahnring und einem damit zusammenwirkenden, drehbar im Gehäuse gelagerten zweiten Kugellaufbahnring, zwischen denen Kugeln angeordnet sind und deren Laufbahnen derart ausgebildet sind, daß eine axiale Kraft auf den drehbaren Kugellaufbahnringen eine Drehbewegung desselben zur Folge hat, mit einem den drehbaren Kugellaufbahnring hintergreifenden Flansch an dem Anker, der eine Stirnverzahnung mit schrägen Flanken trägt, die mit einer entsprechenden Stirnverzahnung des drehbaren Kugellaufbahn- ringes zusammenwirkt, mit dem drehbaren Kugellaufbahnring eine Vorspannung entgegen der durch den Anker bewirkten Drehrichtung erteilenden Rückstellfedern und mit einer die Schritte bestimmenden, aus einem Rastring und einer mit dem Rotor in Verbindung stehenden Rastkugel bestehenden Rastvorrichtung, wobei der zweite Kugellaufbahnring auf der den Kugellaufbahnen entgegengesetzten Seite sich axial von diesem weg erstreckende erste Zapfen aufweist, die in angepaßte Umfangsschlitze eines ringförmigen Federgehäuses eingreifen, und das Federgehäuse auf der den Umfangsschlitzen gegenüberliegenden Seite mehrere offene, in Umfangsrichtung verlaufende, gleiche Nuten aufweist, in die jeweils eine Druckfeder lose j5 eingelegt ist, an deren einem Ende jeweils einer der ersten Zapfen anliegt, und wobei die offenen Seiten der die Druckfedern aufnehmenden Nuten abgedeckt sind, und wobei zwischen zwei benachbarten Umfangsschlitzen auf der von dem zweiten Kugellaufbahnring abgewandten Seite des Federgehäuses in dem Federgehäuse Sacklöcher vorgesehen sind, in die zweite Zapfen passend eingreifen, und wobei zu einer senkrecht zur Motorachse gelegten Symmetrieebene ein zweiter Schrittmotor angeordnet ist und die Welle und der Rotor für beide Schrittmotoreinheiten gemeinsam sind nach Patent 23 20 628, dadurch gekennzeichnet, daß die Sacklöcher (33a; nur in dem Federgehäuse (26a,} der ersten Schrittmotoreinheit angeordnet sind und an dem Federgehäuse (26') der zweiten Schrittmotoreinheit in die Sacklöcher (33a,) des ersten Federgehäuses (26a; eingreifende, den Sacklöchern angepaßte zweite Zapfen (34a; vorgesehen sind und daß eines der beiden Federgehäuse (26a; einen axialen Ringvorsprung (35') aufweist, dessen Innenumfang zur Bildung des Rastringes eine Rastzahnung (36a; trägt.

   bO

   Die Erfindung betrifft einen Schrittmotor mit wenigstens einem in einem Gehäuse angeordneten Elektromagneten, einer im Gehäuse drehbar gelagerten Welle, auf der drehfest ein Rotor angeordnet ist, der seinerseits drehfest mit einem auf der Welle iängsverschieblich angebrachten, mit den Elektromagneten zusammenarbeitenden Anker verbunden ist, einem ersten zur Welle konzentrischen gehäusefesten Kugellaufbahnring und einem damit zusammenwirkenden, drehbar im Gehäuse gelagerten zweiten Kugellaufbahnring, zwischen denen Kugeln angeordnet sind und deren Laufbahnen derart ausgebildet sind, daß eine axiale Kraft auf den drehbaren Kugellaufbahnringen eine Drehbewegung desselben zur Folge hat, mit einem den drehbaren Kugellaufbahnring hintergreifenden Flansch an dem Anker, der eine Stirnverzahnung mit schrägen Flanken trägt, die mit einer entsprechenden Stirnverzahnung des drehbaren Kugellaufbahnringes zusammenwirkt, mit dem drehbaren Kugellaufbahnring eine Vorspannung entgegen der durch den Anker bewirkten Drehrichtung erteilenden Rückstellfedern und mit einer die Schritte bestimmenden, aus einem Rastring und einer mit dem Rotor in Verbindung stehenden Rastkugel bestehenden Rastvorrichtung, wobei der zweite Kugellaufbahnring auf der den Kugellaufbahnen entgegengesetzten Seite sich axial von diesem weg erstreckende erste Zapfen aufweist, die in angepaßte Umfangsschlitze eines ringförmigen Federgehäuses eingreifen, und das Federgehäuse auf der den Umfangsschlitzen gegenüberliegenden Seite mehrere offene, in Umfangsrichtung verlaufende, gleiche Nuten aufweist, in die jeweils eine Druckfeder lose eingelegt ist, an deren einem Ende jeweils einer der ersten Zapfen anliegt, und wobei die offenen Seiten der die Druckfedern aufnehmenden Nuten abgedeckt sind, und wobei zwischen zwei benachbarten Umfangsschlitzen auf der von dem zweiten Kugellaufbahnring abgewandten Seite des Federgehäuses in dem Federgehäuse Sacklöcher vorgesehen sind, in die zweite Zapfen passend eingreifen, und wobei zu einer senkrecht zur Motorachse gelegten Symmetrieebene ein zweiter Schrittmotor angeordnet ist und die Welle und der Rotor für beide Schrittmotoreinheiten gemeinsam sind, nach Patent 23 20 628.

   Bei einem bekannten Schrittmotor (DE-PS 12 99 479) werden zur Rückstellung des drehbaren Kugellaufbahnringes Zugfedern verwendet, die sich geradlinig zwischen einem gehäusefesten Zapfen und einer Haltevorrichtung an dem Kugellaufbahnring erstrekken. Eine Zugfeder ist jedoch sehr bruchempfindlich, was inbesondere angesichts der Tatsache, daß derartige Schrittmotoren sehr viele Betätigungen aushalten müssen, nicht hinnehmbar ist. Zur Vermeidung einer Zugfeder ist auch schon ein mit einem Kugelführungskäfig arbeitender Schrittmotor bekanntgeworden (US-PS 29 59 069), bei dem zwischen einer Abbiegung des Führungskäfigs und einem Anschlag an dem feststehenden Kugellaufbahnring eine Druckfeder angeordnet ist. Diese Ausführung ist jedoch mit einem aufwendigen Herstellungsvorgang verbunden und gestattet es lediglich, solche Druckfedern zu verwenden, die ausreichend steif sind, um beim Zusammendrücken nicht seitlich wegzuknicken.

   Das Hauptpatent bezweckt eine Vermeidung dieser Nachteile und sieht hierzu im wesentlichen die eingangs beschriebenen ringförmigen Federgehäuse vor.

   Bei dem Schrittmotor nach dem Hauptpatent wird jedoch zwischen den gegenüberliegenden Federgehäusen ein besonderer Rastring benötigt. Dieser trägt nicht nur die Zahnung für das Rastwerk des Schrittmotors, sondern dient durch an ihm vorgesehene Zapfen, die in Sacklöcher der Federgehäuse eingreifen, auch noch zur winkeliiiäDigen Ausrichtung der Federgehäuse und damit beider Schrittmotoren.