DE2734444C2 - Single phase stepper motor - Google Patents

Single phase stepper motor

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DE2734444C2
DE2734444C2 DE19772734444 DE2734444A DE2734444C2 DE 2734444 C2 DE2734444 C2 DE 2734444C2 DE 19772734444 DE19772734444 DE 19772734444 DE 2734444 A DE2734444 A DE 2734444A DE 2734444 C2 DE2734444 C2 DE 2734444C2
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Roland 6000 Frankfurt Sudler
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    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Einphasenschrittmotor, insbesondere für Uhren, mit einem scheibenartigen, axial magnetisierten Rotor mit einer Anzahl von Polen und einem eine Erregerwicklung und mindestens zwei Statorteile aufweisenden Stator mit einer Anzahl von einer Rotorstirnseite gegenüberliegenden Hauptpolen, die gleichmäßig auf zwei, zumindest im Bereich der Hauptpole in einer zur Rotorebene parallelen Ebene liegende Statorteile verteilt sind und von denen jeder aus einem sich gegen die Rotorachse hin verjüngenden Finger besteht, und mit einer Anzahl von einer Rotorstirnseite gegenüberliegenden Hilfspolen, die einen Rückschluß bilden, wobei jeder Hilfspol aus einem dreiecksförmigen Teil besteht, der an eine Längskante eines Hauptpols angeformt ist, wobei die Hauptpole mit Hilfspolen jedes der beiden Statorteile jeweils einer Hälfte der ersten Stirnseite des Rotors zugeordnet sind und wobei die den Haupt- und Hilfspolen abgewandte zweite Stirnseite des Rotors mit einer Rückschlußscheibe für den Induktionsfluß des Stators versehen ist, nach Patent P 27 06 650.The invention relates to a single-phase stepper motor, in particular for watches, with a disc-like, axially magnetized rotor with a number of poles and an excitation winding and at least two stator parts having a stator with a number of a rotor face opposite one another Main poles that are evenly on two, at least in the area of the main poles in one to the rotor plane parallel plane lying stator parts are distributed and each of which consists of one against the rotor axis tapering fingers, and with a number of auxiliary poles opposite a rotor face, which form a return path, each auxiliary pole consists of a triangular part which is attached to a Longitudinal edge of a main pole is formed, the main poles with auxiliary poles of each of the two stator parts are each assigned to one half of the first end face of the rotor and wherein the main and Auxiliary poles facing away from the second end face of the rotor with a return disk for the induction flux of the Stator is provided according to patent P 27 06 650.

Einphasenschrittmotore entsprechend dem Hauptpatent haben einen geringen Energieverbrauch, einen hohen Wirkungsgrad und ein kleines Bauvolumen. Dieses Bauvolumen vergrößert sich jedoch häufig dadurch, daß für manche Anwendungszwecke eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen werden muß, die das Überschwingen des Rotors nach einem Schritt dämpft.Single-phase stepper motors according to the main patent have a low energy consumption, one high efficiency and a small volume. However, this construction volume often increases in that for some applications a damping device must be provided that the Rotor overshoot after one step dampens.

Eine derartige Vergrößerung des Bauvolumens ist bei dem aus der DE-OS 18 03 328 sowie der GB-PS 11 66 266 bekannten Schrittmotor dadurch gegeben, daß als Dämpfungseinrichtung eine auf der Rotorachse radial innerhalb des Rotors gelagerte Trägheitsmasse vorhanden ist Sie vergrößert die Radialerstreckung des Schrittschaltmotors erheblich.Such an increase in the construction volume is in the DE-OS 18 03 328 and GB-PS 11 66 266 known stepper motor given that as a damping device on the rotor axis There is an inertial mass mounted radially inside the rotor. It increases the radial extent of the Stepper motor considerably.

Bei einem aus der US-PS 29 82 872 bekannten Schrittschaltmotor ist eine Trägheitsmasse axial neben dem Rotor auf der Rotorachse angeordnet und führt so zu einer großen axialen Baugröße.In a stepping motor known from US Pat. No. 2,982,872, an inertial mass is axially adjacent the rotor arranged on the rotor axis and thus leads to a large axial size.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Einphasenschrittmotor nach dem Oberbegriff zu schaffen, der beiIt is therefore the object of the invention to provide a single-phase stepper motor according to the preamble that is used in

ίο geringem Energieverbrauch und hohem Wirkungsgrad ein möglichst kleines Bauvolumen besitztίο low energy consumption and high efficiency has the smallest possible construction volume

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rückschlußscheibe fliegend auf der Rotorwelle gelagert istAccording to the invention, this object is achieved in that the yoke disk is overhung on the rotor shaft is stored

Bei einer derartigen Ausbildung des Einphasenschrittmotors wird die Rückschlußscheibe, die mit dem Rotoi magnetisch gekuppelt ist, zusätzlich als Trägheitsmasse benutzt Diese Kupplung wirkt derart daß nach Ende eines Schrittes sich die Rückschlußscheibe weiterdreht während der Rotor sich zurückzudrehen beginnt Durch die Anziehung beider Teile entsteht dadurch eine Abbremsung der Drehbewegung beider Teile und damit die gewünschte Dämpfung. Besonders günstige Dämpfungswerte lassen sich erzielen, wenn zwischen dem Rotor und der Rückschlußscheibe ein schmaler Luftspalt vorhanden ist da sich dann eine weiche Kupplung zwischen den Teilen ergibt.With such a design of the single-phase stepper motor, the return disc, which is with the Rotoi is magnetically coupled, additionally as an inertial mass used This clutch works in such a way that after the end of a step the return disc continues to turn while the rotor begins to turn back. The attraction of both parts occurs this slows down the rotary movement of both parts and thus the desired damping. Particularly Favorable damping values can be achieved if there is a between the rotor and the return disk There is a narrow air gap because this results in a soft coupling between the parts.

Die Erfindung sei anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel enthält, näher erläutert Es zeigtThe invention is based on the drawing, which shows an exemplary embodiment in a partially schematic representation contains, explained in more detail It shows

F i g. 1 eine Aufsicht auf einen Einphasenschrittmotor mit einem 4poligen Stator und einem 6poligen Rotor undF i g. 1 is a plan view of a single-phase stepper motor with a 4-pole stator and a 6-pole rotor and

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Einphasenschrittmotor gemäß F i g. 1 entlang der Linie H-II,
jeweils in wesentlich vergrößerter Darstellung.F i g. 2 shows a longitudinal section through the single-phase stepper motor according to FIG. 1 along the line H-II,
each in a significantly enlarged view.

Der Einphasenschrittmotor umfaßt einen 6poligen Rotor 1 und einen Stator 2, der aus zwei Statorteilen 3 und 4 sowie einem diese beiden verbindender.The single-phase stepper motor comprises a 6-pole rotor 1 and a stator 2, which consists of two stator parts 3 and 4 as well as one connecting these two.

Brückenteil 5 mit der Erregerspule 6 besteht.Bridge part 5 with the excitation coil 6 is made.

Beide Statorteile 3 und 4 sind in tlair Ebene A angeordnet, während der Rotor 1 in einer dazu parallelen Ebene B umläuft. Jedes Statorteil 3 bzw. 4 besitzt zwei Hauptpole 7 in Form von sich gegen die Rotorwelle 10 hin verjüngenden Fingern und daran angeformte dreieckförmige Hilfspole 8, deren Spitzen entgegen der Drehrichtung des Rotors 1 weisen. Die freien Enden der Hauptpole 7 stützen sich auf einem Lagerbock 9 ab, in dem die Rotorwelle 10 gelagert ist.Both stator parts 3 and 4 are arranged in tlair plane A, while the rotor 1 rotates in a plane parallel thereto B. Each stator part 3 or 4 has two main poles 7 in the form of fingers tapering towards the rotor shaft 10 and triangular auxiliary poles 8 formed thereon, the tips of which point against the direction of rotation of the rotor 1. The free ends of the main poles 7 are supported on a bearing block 9 in which the rotor shaft 10 is mounted.

Die Statorteile 3 und 4 bilden jeweils mit den ihnen zugeordneten Hauptpolen 7 und Hilfspolen 8 eine einstückige Einheit Beide Einheiten sowie das Brückenteil S sind durch Ausstanzen aus einem hochpermeablen Blech hergestellt.The stator parts 3 and 4 each form a one-piece unit with the main poles 7 and auxiliary poles 8 assigned to them. Both units and the bridge part S are produced by punching out of highly permeable sheet metal.

Der Rotor 1 besteht aus einer kunststoffgebundenen Dauermagnetscheibe 11, bei der als Magnetmaterial eine Samarium-Kobalt-Legierung vorgesehen ist. Auf ihrer dem Stator 2 abgewandten Stirnfläche ist die Rückschlußscheibe 12 aus einem weichmagnetischen Material geringer Koerzitivkraft angeordnet Zwischen dieser und der Dauermagnetscheibe 11 befindet sich ein schmaler Luftspalt 13, der durch Einfügen eines Rings 14 aus einem para- oder diamagnetischen Werkstoff zwischen die beiden Teile gebildet wird.The rotor 1 consists of a plastic-bonded permanent magnet disk 11, in which the magnetic material a samarium-cobalt alloy is provided. On its end face facing away from the stator 2 is the Back yoke disk 12 made of a soft magnetic material of low coercive force arranged between this and the permanent magnet disk 11 is a narrow air gap 13, which is created by inserting a ring 14 made of a para- or diamagnetic material is formed between the two parts.

Die Dauermagnetscheibe 11 ist auf die Rotorwelle 10 aufgepreßt, während die Rückschlußscheibe 12 zwischen dieser und einem Bund 15 fliegend auf der Rotorwelle 10 gelagert ist.The permanent magnet disk 11 is on the rotor shaft 10 pressed on, while the yoke 12 between this and a collar 15 overhung on the Rotor shaft 10 is mounted.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Einphasenschrittmotor, insbesondere for Uhren, mit einem scheibenartigen, axial magnetisierten Rotor mit einer Anzahl von Polen und einem eine Erregerwicklung und mindestens zwei Statorteile aufweisenden Stator mit einer Anzahl von einer Rotorstirnseite gegenüberliegenden Hauptpolen, die gleichmäßig auf zwei, zumindest im Bereich der Hauptpole in einer zur Rotorebene parallelen Ebene liegende Statorteile verteilt sind und von denen jeder aus einem sich gegen die Rotorachse hin verjüngenden Finger besteht, und mit einer Anzahl von einer Rotorstirnseite gegenüberliegenden Hilfspolen, die einen Rückschluß bilden, wobei jeder Hilfspol aus einem dreieckförmigen Teil besteht, der an eine Längskante eines Hauptpols angeformt ist, wobei die Hauptpole mit Hilfspolen jedes der beiden Statorteile jeweils einer Hälfte der ersten Stirnseite des Rotors zugeordnet sind und wobei die den Haupt- und Hilfspolen abgewandte zweite Stirnseite des Rotors mit einer Rückschlußscheibe für den Induktionsfiuß des Sialors versehen ist, nach Patent P27 06650, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlußscheibe (12) fliegend auf der Rotorwelle (10) gelagert ist.1. Single-phase stepper motor, especially for watches, with a disk-like, axially magnetized Rotor with a number of poles and an excitation winding and at least two stator parts having a stator with a number of main poles opposite a rotor face, evenly on two, at least in the area of the main poles in a plane parallel to the rotor plane lying stator parts are distributed and each of which consists of one against the rotor axis tapered finger, and with a number of auxiliary poles opposite a rotor face, which form a return path, each auxiliary pole consisting of a triangular part, the is formed on a longitudinal edge of a main pole, the main poles with auxiliary poles of each of the two Stator parts are each assigned to one half of the first end face of the rotor and wherein the Main and auxiliary poles facing away from the second end face of the rotor with a return disk for the Induktionsfiuß des Sialors is provided, according to patent P27 06650, characterized in that the yoke disc (12) is overhung on the rotor shaft (10). 2. Einphasenschrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rotor (1) und der Rückschlußscheibe (12) ein schmaler Luftspalt (13) vorgesehen ist.2. Single-phase stepper motor according to claim 1, characterized in that between the rotor (1) and a narrow air gap (13) is provided for the yoke disk (12).
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