DE2824837A1

DE2824837A1 - Schrittmotor mit geteiltem stator

Info

Publication number: DE2824837A1
Application number: DE19782824837
Authority: DE
Inventors: Eiji Kashiwakura
Original assignee: Niles Parts Co Ltd
Current assignee: Niles Parts Co Ltd
Priority date: 1977-06-08
Filing date: 1978-06-06
Publication date: 1978-12-14
Also published as: FR2394201A1; JPS543215A; JPS6118412B2; FR2394201B3

Description

Schrittmotor mit geteiltem Stator

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrittmotor, und sie betrifft insbesondere einen neuen Schrittmotor, der mit einem in zwei Teile aufgeteilten Stator versehen ist und an einer oberen Grundplatte oder an einer unteren Grundplatte in eingebetteter Form befestigt ist, und dadurch kann der den Rotor antreibende magnetische Fluss im Vergleich zu den herkömmlichen Schrittmotoren wesentlich verringert werden und der ausgenutzte Anteil des magnetischen Flusses kann erhöht werden.

Der Schrittmotor nach der vorliegenden Erfindung wird haupi sächlich für Quarzuhren verwendet.

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In letzter Zeil wurden Schrittmotoren mit einer unteren Kunst Stoffgrundplatte oder oberen Grundplatte mit den Wellenöffnungen oder -löchern für das Sekundenzeigerrad und das Getrieberad der Uhr zusammengebaut, um ein einstückiges Teil zu bilden, da Quarzuhren immer kleiner gemacht werden.

Dabei wurde die Rotorwellenöffnung des Schrittmotors in einer unteren Kunststoffgrundplatte oder oberen Grundplatte mit den verschiedenen tfellenöffnungen ausgebildet, und weiterhin wurde der Stator des Schrittmotors an der Peripherie eines Rotors bzw. einer Rotorwellenöffnung angebracht. Es gab zwei bevorzugte Verfahren für die Befestigung des Stators. Ein Verfahren bestand darin, dass der Stator an der Oberfläche der unteren Grundplatte oder der oberen Grundplatte mittels Schrauben befestigt wurde, und bei dem anderen Verfahren wurde der Stator durch Einlassen an der unteren Grundplatte oder der oberen Grundplatte angebracht(Rinbptten,?!."R. rlurch "Rlnstecken),

Um die Nachteile der herkömmlichen Verfahren näher zu erläutern, werden die bekannten Ausführungsformen, bei denen der Stator des Schrittmotors nach den oben beschriebenen zwei Verfahren an der unteren Grundplatte befestigt wird, anhand der beigefügten Figuren 1 und 2 erläutert.

In Figur 1 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Stator des Schrittmotors durch das erste Verfahren (d.h. mittels Schrauben) an der unteren Grundplatte befestigt wurde.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, besitzt die untere Grundplatte 1 eine Rotorwellenöffnung la, und ein Stator, der in zwei Teilstücke 3 und 4 unterteilt ist, wird mit den Schrauben 5 fest entlang des Umfangs der einen Rotorwellenöffnung von der unteren Grundplatte gehalten. Weiterhin wurden zur wirksamen Erzeugung des den Rotor antreibenden magnetischen Flusses von den unterteilten Statorteilen 3 und 4 die Spaltabschnitte 3a und 4a der unterteilten Statorteile 3 und 4 einander gegenüberliegend mit einem Spalt A von etwa 0,3 mm

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angeordnet. 3b und 4b sind Löcher, die jeweils in den unterteilten Statorteilen 3 und 4 ausgebildet sind, und die untere Grundplatte 1 ist mit den Posiιioniernocken Ib entsprechend den Löchern 3b und 4b ausgestattet und angepasst. Auf diese Weise wurde der Schrittmotor für eine Quarzuhr dadurch gebildet, dass ein Rotor 2 zwischen die eine Rotorwellenöffnung la der unteren Grundplatte 1 und die andere Rotorwellenöffnung einer oberen Grundplatte (die in dieser Zeichnung nicht angegeben ist) gebracht und gehaltert wurde, um den Rotor frei drehen zu lassen, und dass weiterhin die Pole bzw. Polschenkel 6a und 6b einer Erregerspule 6 an den Endabschnitten 3c und 4c der unterteilten Statorteile 3 und 4 angebracht wurden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die folgenden Nachteile beim Zusammenbau der geteilten Statorteile 3 und 4 auf der unteren Grundplatte 1 durch das beschriebene Verfahren auftraten.

Genauer gesagt kann bei dem Prozess der Massenherstellung leicht Ungenauigkeit in den Anbringungsstellungen der unterteilten Statorteile 3 und 4 auftreten, und es ist weiterhin unangenehm und beschwerlich, dass ein geeigneter Verfahrensschritt vorgenommen werden muss, um den Spalt A richtig zwischen den einander gegenüberliegenden unterteilten Statorteilen 3 und 4 beim Einsetzen der Schrauben 5 einzustellen.

In Figur 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Stator des Schrittmotors an der unteren Grundplatte durch das oben beschriebene zweite Verfahren (d.h. durch Einbettung) befestigt wurde. Die Teile, die die gleichen Bezugszeichen wie diejenigen in Figur 1 besitzen, bezeichnen ähnliche Teile.

Aus Figur 2 ist ersichtlich, dass in der unteren Grundplatte eine Rotorwellenöffnung la vorhanden ist, und ein Schrittmotorstator 7, der als ein einziges Stück ausgeformt ist, wird in eingebetteter Form an der unteren Grundplatte 1 angebracht n gehalten.

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Es soll jedoch bemerkt werden, dass das Anbringen des als ein einziges Toil ausgeformten Stators 7 an der unteren Grundplatte 1 durch Einbetten Nachteile mit sich bringt, obgleich es auch, wie unten beschrieben, Vorteile bietet.

Der Vorteil besteht darin, dass, da der Stator 7 als eine einzige Einheit ausgeformt ist, eine Öffnung 7a des Stators 7, durch die ein Rotor 2 mit einem vorbestimmten \bstand eingefügt ist, in einer vorgegebenen Gestalt hergestellt werden kann, wodurch ein Schrittmotor erzeugt wird, der gleichmässige Betriebscharakteristiken besitzt.

Im Gegensatz dazu liegt der Nachteil darin, dass der Stator 7, da er aus einem einzigen Stück hergestellt ist, den \rbeitswirkungsgrad des Rotormagnetflusses von der Rotoreinsetzöffnung 7a des Stators 7 verringert. Dementsprechend muss die Magnetfeldstärke, die von der Erregerspule 6 erzeugt wird, gross eingestellt werden, und dies führt zu einem merklich erhöhten Energieverbrauch, wodurch die Energiequelle für die Uhr merklich schneller verbraucht wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die verschiedenen bisher aufgetretenen Nachteile zu beseitigen und einen neuen Schrittmotor zu schaffen, bei dem der den Rotor antreibende magnetische Fluss in dem Stator mit hohem Wirkungsgrad ausgenutzt wird, wozu der neue Schrittmotor mit einem Stator versehen ist, der in zwei in eine obere Grundplatte oder eine untere Grundplatte eingebettete Teile unterteilt und als eine einzige Einheit ausgeformt ist.

Es ist auch Aufgabe der Erfindung, einen neuen Schrittmotor zu schaffen, der mit einem in zwei Teile unterteilten Stator versehen ist und bei dem die einzelnen Statorteile leicht an einer oberen Grundplatte oder einer unteren Grundplatte durch Einbetten oder Einlassen (und zwar vorzugsweise justiert) befestigt werden können.

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Darüber hinaus soll durch die vorliegende Erfindung ein neuer Schrittmotor geschaffen werden, der mit einem in zwei Teile unterteilten Stator versehen ist, jedoch gleichmässige Arbeitscharakteristiken besitzt und trotzdem für die Massenproduktion geeignet ist.

Weiterhin soll durch die vorliegende Erfindung ein neuer Schrittmotor geschaffen werden, der mit einem in zwei Teile unterteilten Stator versehen ist und bei dem der Energieverbrauch wesentlich verringert ist.

Bei dem neuen Schrittmotor ist der in zwei Teile unterteilte Stator in eingebetteter Form an einer oberen Grundplatte oder einer unteren Grundplatte befestigt, wobei ein geeigneter Spalt zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Statorteilen freigelassen ist, und der den Rotor antreibende magnetische Fluss, der von dem Stator erzeugt wird, kann kleiner als bei herkömmlichen Schrittmotoren gehalten werden, wodurch ein hoher Ausnutzungswirkungsgrad des magnetischen Flusses erzielt wird und weiterhin der Energieverbrauch günstig verringert wird.

Die einzelnen Merkmale, die den erfindungsgemässen Schrittmotor kennzeichnen, sowie die oben angegebenen Ziele der Erfindung ergeben sich deutlicher durch die folgende detaillierte Beschreibung der Erfindung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt.

Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung sind jedoch nur als bevorzugte \usführungsbeispie-Ie anzusehen, die die Erfindung nicht einschränken sollen.

In den beigefügten Zeichnungen zeigen:

Figur 1 - wie bereits oben angegeben - eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Schrittmotors, bei dem ein in zwei Teile unterteilter Stator an einer unteren Grundplatte angebracht ist;

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Figur 2 - wie ebenfalls bereits oben angegeben wurde - eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Schrittmotors, bei dem ein aus einem einzigen Stück bestehender Stator in eingebetteter Form an einer unteren Grundplatte angebracht ist;

Figur 3 eine Darstellung einer Ausführungsform eines Schrittmotors nach der vorliegenden Erfindung, die eine perspektivische Ansicht des Schrittmotors zeigt, der mit einem in zwei Teile unterteilten Stator versehen ist, der in eingebetteter Form an einer unteren Grundplatte befestigt ist, und

Figur 4 eine Querschnittsansicht einer oberen Form und einer unteren Form in zusammengefügtem Zustand, um das Herstellungsverfahren für eine Ausführungsform eines Schrittmotors nach der vorliegenden Erfindung zu erläut ern.

Durch diese Erfindung wird ein in zwei Teile aufgeteilter Stator an einer unteren Grundplatte in eingebetteter Form befestigt, und es folgt eine detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figur und Figur 4.

In Figur 3 ist eine Ausführungsform dargestellt, in der die einzelnen Statorteile iJ und 10 in dem Schrittmotor nach der Erfindung an der unteren Grundplatte 11 durch Einbetten befestigt sind. In Figur 4 ist ein Zustand dargestellt, bei dem die einzelnen Statorteile 9 und 10 in eingebetteter Form an der unteren Grundplatte 11 angebracht sind, und 12 ist eine obere Form, 13 ist eine untere Form und 14 ist eine magnetische Substanz.

Die magnetische Substanz 14 besitzt im wesentlichen ein vorspringendes Teil 14a, um einen Hotoreinschubteil zu bilden, und einen weiteren Vorsprung 14b, um eine Rotorwelle in der Witte an dem Ende zu bilden.

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Die einzelnen Statorieile 9 und 10 werden durch die Positioniernocken 12a und 13a, die an der oberen Form 12 und an der unteren Form 13 vorgesehen sind, gehaltert und weiterhin halternd an die Umfangsfläche 14c des besagten vorspringenden Teiles 14a der magnetischen Substanz gezogen. Durch Ausfüllen des Zwischenraumes 15, der zwischen der oberen Form 12 und der unteren Form 13 vorhanden ist, mit flüssigem Harz in der obigen Stellung können die einzelnen Statorteile 9 und 10 mit Harz vergossen werden. Weiterhin kann der Schrittmotor für eine Quarzuhr dadurch hergestellt werden, dass ein Rotor 2 zwischen die Rotorwellenöffnung 11a der unteren Grundplatte 11 und die in der oberen Grundplatte (die in der Zeichnung nicht dargestellt ist) vorgesehene Rotorwellenöffnung gebracht und gehaltert wird, um zu gestatten, dass der Rotor frei rotiert, und dass weiterhin die Pole oder Polschenkel Ga und (3b der Erregerspule G auf die Endabschnitte i>a. und 10a der einzelnen Statorteile 9 und 10 gelegt werden. 11b sind die Wellenöffnungen, die in der unteren Grundplatte 11 vorgesehen sind und im wesentlichen für das Sekundenzeigerrad und das Getrieberad der Uhr verwendet werden.

Zu bemerken ist, dass nur das vorspringende Teil 14a zur Bildung des Rotoreinschubteiles aus magnetischer Substanz 14 hergestellt werden kann oder dass nur die Umfangsflache 14c des vorspringenden Teils 14a aus der magnetischen Substanz 14 gebildet werden kann.

Darüber hinaus kann der Aufbau so sein, dass die magnetische Substanz 14 frei in die obere Grundplatte 12 eingefügt werden kann oder dass sie an der oberen Grundplatte gesichert werden kann.

Auf diese Weise wird mittels der Erfindung ein in zwei Teile unterteilter Stator, der eine gute anteilmässige Ausnutzung des den Rotor antreibenden magnetischen Flusses liefert, richtig durch Einbetten an der unteren Grundplatte befestigt, und es ist ein Spalt A zwischen den einzelnen sich gegenüberlio'jen-

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-lügenden St a tor teilen ¹J und 10 vorgesehen, wobei dieser Spalt A als ein magnetischer Widerstandsabschnitt dient und wirkt und gestattet, dass der Rotor 2 auch mit einem kleinen magnetischen Rotorantriebs fluss angetrieben wird.

Daher kann die magnetische Feldstärke, die von der Erregerspule erzeugt wird, relativ klein eingestellt werden, und es wird ein Schrittmotor erhalten, der einen in günstiger Weise verringerten Energieverbrauch für die Uhr besitzt.

Wenn weiterhin die einzelnen Statorteile durch Einbetten an der unteren Grundplatte angebracht worden sind, wird eine magnetische Substanz, die die Statorteile mit einem festen Abstand zieht und hält, eingesetzt und gehaltert, und dazu wird das Ausformen mit Kunstharz (Kunststoff) vorgenommen, während ein vorgegebener Spalt zwischen den einander gegenüberliegenden Statorteilen eingehalten bleibt.

Folglich kann auch bei dem Verfahren der Massenherstellung ein bestimmter Spalt richtig eingehalten werden, und zwar auch zwischen den sich gegenüberliegenden Spaltabschnitten in den Statorteilen, wodurch ein Schrittmotor mit gleichmässigen Arbeitscharakteristiken hergestellt wird.

Da zwischen den sich gegenüberliegenden Spaltabschnitten in dem in zwei Teile unterteilten Stator im wesentlichen Kunstharz bzw. Kunststoff vorhanden ist, besteht keine Möglichkeit, dass irgendeine Fremdmaterie zwischen die Spaltabschnitte gerät und sich dort festsetzt, so dass durch den Stator ein konstanter den Rotor antreibender Magnetfluss erzeugt wird. Daher liefert der Schrittmotor nach der Erfindung die oben angegebene Wirkung.

Zu bemerken ist, dass die obige Beschreibung in Verbindung mit einem Schrittmotor erfolgte, bei dem der in zwei Teile unterteilte Stator an einer unteren Grundplatte in eingebetteter Form befestigt ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschriebene Uisführungsform begrenzt und zeigt praktisch die gleichen Vorteile auch in einer AusfUhrungsform, bei

der der in zwei Teile unterteilte Stator ^{an ein}er oberen Grundplatte in eingebetteter Form angebracht ist.

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Claims

Patentansprüche

Schrittmotor mit einem in zwei Teile geteilten Stator, dadurch gekennzeichnet, dass der in zwei Teile (U, 10) aufgeteilte Stator mit festen \bständen an einer Grundplatte (11) befestigt ist und ein Rotor (2) in frei drehbarem Zustand zwischen einer unteren Kunststoffgrundplatte (11) und einer oberen Grundplatte gehaltert ist, wobei jede dieser Platten mit den verschiedenen Wellenöffnungen (11b, ..) für das Sekundenzeigerrad und das Getrieberad der Uhr versehen ist, und weiterhin der Stator mit einer Erregerspule (6) auf der einen Grundplatte befestigt ist.
2. Schrittmotor nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , dass die eine Grundplatte, an der der Stator angebracht ist, im wesentlichen aus der unteren Grundplatte (11) besteht.

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OWGlNAL INSPECTED

'{. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die eine Grundplatte, an der der Stator angebracht ist, im wesentlichen aus einer oberen Grundplatte besteht.

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