DE2938266B2 - Elektrischer Schrittmotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrischen Schrittmotor gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiger Motor ist aus der CH-PS 5 99 707 bekannt. Der dariir beschriebene Schrittmotor wird als separates Bauteil hergestellt und vollständig zusammengebaut, bevor er in die Anordnung eingesetzt wird, die er antreibt.

Für einige Anwendungsgebiete von Schrittmotoren, wie z. B. bei elektrischen Uhren, ist es η in wünscht nswert. Anordnungen zu schaffen, in denen der Motor ein integraler Bestandteil des mechanischen Gesamtaufbaus ist, z. B. des Uhrwerks, anstatt ein separates Bauteil. Als separates Bauteil wird der Motor fertig hergestellt und geprüft und kann auch ausgewechselt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Schrittmotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach herzustellen ist und bei dem Rotor und Stator völlig unabhängig voneinander montierbar bzw. demontierbar sind. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichne

ten Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung kann der Motor in zwei einzelnen Teilen hergestellt werden, deren Zusammenbau oder Zerlegung einfach und schneil ist, ohne daß die magnetischen Eigenschaften des Kreises beeinträchtigt werden. Die Erfindung ermöglicht also eine Vereinigung der Vorteile eines vollständig hergestellten und geprüften Sepafatmotors mit den Vorteilen eines Motors, der als integrales Teil in

ίο den Aufbau eingefügt wird, in dem der Motor verwendet werden soIL

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt ist Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Vielpol-Schrittmotors und F i g. 2 eine Draufsicht auf den in F i g. 1 dargestellten Motor.

Der in den F i g. 1 und 2 dargestellte Schrittmotor enthält einen scheibenförmigen Rotor 1, der an einer Welle 2 befestigt ist Der Rotor 1 ist in axialer Richtung derart magnetisiert, daß er eine Anzahl von magneti sehen Polpaaren auf jeder Fläche aufweist, wobei positive und negicsve Pole abwechselnd in Drehrichtung angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf jeder Fläche des scheibenförmigen Rotors sechs Polpaare angeordnet

Die Welle 2 kann in schematisch in F i g. 1

dargestellten Lagern 3 und 4 gehalten werden. Diese

Lager sind Teil der Anordnung in die der Motor

einzubauen ist, beispielsweise ein Uhrwerk.

Der Statoraufbau des Motors weist zwei identisch

geformte Polstücke 5a und 5b auf, die jeweils mit einer Anzahl von Zähnen versehen sind, die mit 5a'bzw. 5b' bezeichnet sind.

Einer der Zähne eines jeden Pplstücks ist über einen zugehörigen Haltearm 5a" und 5b" mit einem

•»ο zugehörigen Mittelteil 5a'" und W verbunüen, die in

Richtung der Achse einer zylindrischen Erregerspule 6

übereinander angeordnet sind, um so den Spulenkern zu bilden.

Zum Zusammenbau des Statoraufbaus im vorliegen-

den Ausführungsbeispiel genügt es, die Mittelteile 5a'" und 5b'" in die zentrale Aushöhlung der Spule 6 einzuführen, die wiederum auf einem Spulenträger aufgewickelt ist, der mit Flanschen 7 und 8 versehen ist, wobei der Spulenträger so ausgestaltet ist, daß er die Teile 5a'"und 56"'Ubereinander aufnimmt Insbesondere kann jeder Flansch 7, 8 mit einer seitlichen Nut T bzw. 8' versehen sein zur Aufnahme der Haltearme 5a" und 5b", wobei die Nut T in der oberen Hälfte des Flansches 7 ausgebildet ist, wie es F i g. 1 zeigt, und die Nut 8' sich ähnlich in der unteren Hälfte des Flansches 8 erstreckt Wie Fig. J weiter zeigt, siid cie Arme 5a" und 5b" gebogen ausgeführt, um so die Zähne 5a'und 56'der entsprechenden Polstücke auf beiden Seiten der Rötorscheibe 1 zu tragen.

fio Zur Erhöhung der Stabilität des Statoraufbaus sind neben den Haltearmen 5a" und 5b", die mit einem ersten Paar Zähnen 5a' und 5b' verbunden sind, zusätzlich Haltearme 5a^lv und 5tf^v zusammen mit einem zweiten Paar Zähnen Sa'und 5£' vorgesehen, wobei die

f>5 Enden dieser zusätzlichen Haltearme in entsprechende öffnungen 7" und 8" der Spulenflansche 7 und 8 eingesetzt sind. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Zähne 5a'und 5b' der

Polstücke 5a und 5b miteinander verbunden und durch entsprechende mittlere Teile 5a^v und 5b^v gehalten. Diese mittleren Teile definieren eine öffnung 5 in dem Statoraufbau, deren Abmessung und Gestalt so gewählt sind, daß die Rotorwelle 2 in ihre Betriebsstellung eingesetzt werden kann bezüglich des magnetischen Kreises, der durch den Statoraufbau des Motors gebildet wird.

Aus der Zeichnung wird deutlich, daß die beiden Polstücke 5a und 5b zusammen mit ihren Haltearmen und den entsprechenden Teilen aus identisch geformten Bauteilen bestehen, die zueinander um 180° verdreht sind und entlang der Berührungsfläche der Mittelteile 5a'" und 5b'" übereinander angeordnet sind. Dadurch wird die Herstellung und der Zusammenbau vereinfacht und damit auch erheblich verbilligt Des weiteren ermöglicht die Übereinanderanordnung der Mittelteile entlang der gesamten Länge der Spule eine ausgezeichnete magnetische Verbindung zwischen diesen Bauteilen.

Der oben beschriebene Statoraufbau kann als vollständiger, getrennter Modul hergestellt werden, der mit dem Rotor des Motors erst dann verbunden wird, wenn die mechanisch anzutreibende Anordnung zusammengebaut wird.

Das bedeutet, daß der Rotor unabhängig vom Statoraufbau als integrales Teil der mechanischen Anordnung eingebaut werden kann und der Stator in diese Anordnung getrennt eingesetzt und befestigt werden kann. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Stator insbesondere durch seitliches Verschieben, d.h. senkrecht bezüglich der Rotorwelle, in die Betriebsstellung gebracht werden.

Ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der stationäre Magnetkreis des Motors vollständig zusammengebaut und im Hinblick auf seine magnetischen Eigenschaften geprüft werden kann, bevor der Motor zusammengesetzt wird und daß er als unabhängiges Modul ersetzt oder abgenommen werden kann, z. B. zum Schmieren der sich drehenden Teile. Dadurch werden besonders gute und gleichmäßige Leistungen des Motors bei einr- Großserienfertigung erzielt sowie eine erhebliche Reduzierung der Kosten der Gesamtanordnung, in welcher der Motor verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1, Elektrischer Schrittmotor mit einem axial magnetisieren, scheibenförmigen Rotor, der an einer Welle befestigt ist sowie mit einem stationären, magnetischen Kreis, der zwei einen Luftspalt bildende Polstucke aufweist, in denen der Rotor drehbar angeordnet ist, und mit einer elektrischen, mit den Polstücken gekoppelten Erregerspule, wobei die den Luftspalt bildenden Polstücke sich in axialer Richtung gegenüberliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke (5a, 5b) eine öffnung (5) aufweisen, deren Gestalt und Abmessungen derartig dimensioniert sind, daß der auf der Welle (2) befestigte Rotor (1) in den vorher zusammengebauten stationären magnetischen Kreis durch Verschieben desselben in eine Richtung senkreck; zur Rotorachse einsetzbar ist

   2, Elektrischer Schrittmotor nach Anspruch 1, dessen Rotor eine Mehrzahl in Umfangsrichtung abwechselnd positiver und negativer Pole und dessen Stator zwei Polstücke mit jeweils einer Mehrzahl von Zähnen aufweisen, die sich in axialer Richtung gegenüberstehen, wobei die Zähne jedes Polstückes jeweils über ein Verbindungsteil verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (5a', 5i>',)<ter zwei Polstücke (5a, Sb)herausgearbeitet sind, und jeweils mindestens ein Zahn außerhalb seines Auß-üuimfangs 'einen Haltearm (5a", 5b") und ein Mittelteil (Sa'", 5b'")bildet, wobei die Mittelteile (5a"'_f 5b'")einander größtei;.eils berührend übereinander angeordnet sind und zumindest einen Teil des Kerns der Erregerspule (6) jilden und daß die Verbindungsteile (5a^v, 5&) beider Polstücke (5a, 5b) innerhalb der Zähne die Öffnung (5) zur Aufnahme der Rotorwelle (2) an der der Erregerspule abgewandten Seite aufweisen.

   3, Schrittmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke (5a, 5b) identisch ausgestaltet und symmetrisch zur Ebene des scheibenförmigen Rotors (1) angeordnet sind.