DE3522689C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen auf einer Werkplatte aufge­ bauten Schrittmotor einer Armbanduhr, hinsichtlich seines magnetischen Kreises einteilbar in die den magnetischen Fluß bewirkende Spule, den in der Spule befindlichen Spulen­ kern, den den magnetischen Fluß vom Spulenkern zum Rotor führenden Stator und den vom Stator eingeschlossenen Rotor, wobei der Stator zweiteilig mit einer etwa diametralen Trennstelle am Rotor ausgeführt ist.

Bekannte derartige Schrittmotoren sind in ihrer Kontur etwa rechteckig aufgebaut, wobei sich auf der einen längeren Seite die Spule befindet und in der andern längeren Seite der Rotor angeordnet ist. Hierbei bildet die Seite, auf der sich die Spule befindet, den Spulenkern, von dem dann zwei L-förmige Statorteile, die mit ihren kurzen Schenkeln end­ ständig am Spulenkern aufliegen oder in ihn eingreifen, und am jenseitigen Ende Polschuhe für den Rotor bilden, abge­ hen.

Bei der Herstellung der Spule mit Spulenkern können zwei Wege beschritten werden: Zum einen kann die Spule direkt auf den Spulenkern aufgewickelt werden, zum anderen kann eine "Luftspule" hergestellt werden, die auf den Spulenkern aufzuschieben ist. Obwohl die Herstellung derartiger Luft­ spulen weitgehend automatisiert ist und kaum Schwierigkei­ ten bereitet, ist die auf den Spulenkern direkt aufzu­ wickelnde Spule, insbesondere bei der Fertigung von Arm­ banduhren, doch vorzuziehen, da hierdurch wiederum eine bessere Raumausnutzung gewährleistet ist. Dieses direkte Aufwickeln der Spule ist allerdings nur dann möglich, wenn der radial die Spule umgebende Bereich frei von weiteren Bauteilen ist. Dies wäre beispielsweise möglich bei der Ausführung eines derartigen Schrittmotors nach der DE-AS 24 34 452, wo der Spulenkern ein separates Bauteil ist und die Spulenkernenden hörnerförmig umge­ bogen sind, so daß der zwischen diesen Abbiegungen befind­ liche Teil frei von weiteren Konstruktionsteilen bleibt. Die Statorteile werden sodann, nach dem Wickeln der Spule, auf diese hörnerförmigen Abbiegungen aufgelegt und ver­ schraubt. Dies hat jedoch den Nachteil, daß zweimal der magnetische Widerstand an den Verbindungsstellen zwischen dem Spulenkern und den Statorteilen entsteht und auch schwierige Justierarbeiten notwendig werden, weil der Spulen­ kern und die beiden Statorteile separate Bauteile sind.

Allgemein ist festzustellen, daß die korrekte Lage der die Polschuhe für den Rotor bildenden Endteile des Stators be­ stimmend für dessen einwandfreie Funktion ist. Liegen diese Endteile nicht korrekt relativ zu dem Rotor, ergeben sich nicht nur Änderungen des magnetischen Kreises, die sogar bewirken können, daß der Schrittmotor nicht läuft, auf alle Fälle nicht optimal läuft, sondern auch möglicherweise Lageverschiebungen, die, insbesondere wenn noch kleinste Verunreinigungen hinzukommen, zu einer mechanischen Störung führen können. Um diesem Übelstand abzuhelfen, ist es be­ reits bekanntgeworden (DE-OS 25 09 883), den Stator nicht aus zwei Teilen, sondern einteilig mit einer Öffnung für den Rotor auszu­ führen. Um die Trennung des magnetischen Kreises zwischen den beiden Statorteilen beim Rotor herbeizuführen, sind bei dieser Ausführung lediglich Verbindungsstege zwischen den beiden Statorteilen vorgesehen, die einen verhältnismäßig hohen magnetischen Widerstand darstellen. Trotzdem durch­ quert selbstverständlich ein nicht unbeachtlicher Teil der magnetischen Feldlinien diese ferromagnetische Verbindung, geht also für den Antrieb des Rotors verloren. Die Folge ist ein höherer Stromverbrauch beziehungsweise eine kürzere Lebensdauer der in eine solche Armbanduhr eingefügten Batterie. Allerdings ist bei dieser Ausführung die Montage verhältnismäßig einfach und auch automatenfreundlich, da nach Aufbringen der Spule auf den Spulenkern lediglich noch der einteilige Stator auf die beiden Enden des Spulenkerns auf­ gelegt und durch Verbindungselemente damit verbunden werden muß. Auch hier­ bei ergibt sich jedoch wieder zweimal der magnetische Wider­ stand an den Verbindungsstellen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, einen (Verbindungsstellen) Schrittmotor der beschriebenen Art mit einem im Bereich des Rotors zweigeteilten Stator so auszubilden, daß einerseits das direkte Aufwickeln der Spule auf den Spulenkern möglich ist, daß andererseits die Anzahl der Verbindungsstellen sowie der magnetische Widerstand des magnetischen Kreises gering sind und daß zudem die Justierarbeiten beziehungsweise eine automatische Montage des Schritt­ motors auf der Werkplatte einer derartigen Uhr verhältnismäßig einfach durchgeführt werden können.

Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß eines der Statorteile einstückig mit dem Spulenkern verbunden ist, daß dieses mit dem Spulenkern verbundene Statorteil außerhalb des radialen Spulenbereiches liegt, daß das andere Statorteil auf dem Spulenkern auf- oder an der Stirnseite des Spulenkerns anliegt und daß die Spule direkt auf den Spulenkern aufgewickelt ist.

Bei dieser Ausführung liegt der Rotor also nicht etwa bei der Mitte der Längserstreckung der Spule, sondern vollkom­ men außerhalb des radialen Spulenbereiches. Damit ist ohne Schwierigkeiten das direkte Aufwickeln der Spule auf den Spulenkern und damit die Verringerung der Dicke des Schritt­ motors über den Querschnitt der Spule möglich. Nachteilig bei dieser Ausführungsform ist allerdings, daß an diesem, nun­ mehr stark verkürzten, mit dem Spulenkern einstückig verbun­ denen Statorteil, nur noch ein Justierpunkt vorgesehen werden kann. Um die Lage des Spulenkerns mit diesem Stator­ teil eindeutig zu fixieren, müßte daher der Spulenkern an seinem freien Ende nochmals gefaßt werden, ebenso wie das andere von diesem freien Ende des Spulenkerns wegführende Statorteil auch zweimal zu fassen wäre. Um diesem Nachteil zu begegnen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die den Rotor umgebenden Endteile der Stators an einem mit der Werkplatte verbundenen ringförmigen Anschlag anschlagen und daß die beiden Statorteile entfernt von dieser Anschlag­ stelle in ebenfalls mit der Werkplatte verbundenen Justier­ bolzen gefaßt sind.

Die einwandfreie Lage der beiden Endteile des Stators, die kritisch für die Funktion eines derartigen Schrittmotors ist, wird bei der Erfindung demnach durch den ringförmigen Anschlag auf der Werkplatte gewährleistet. Auch das ein­ stückig mit dem Spulenkern verbundene Statorteil ist durch diese Ausführung eindeutig justiert, so daß ein weiterer Justierpunkt am freien Ende des Spulenkerns entfallen kann. Es ist lediglich ein weiterer Justierpunkt am freien Ende des anderen Statorteils notwendig, so daß sich insgesamt lediglich zwei unkritische Justierpunkte, zusammen mit dem ringförmigen Anschlag, auf der Werkplatte ergeben. Dadurch entfallen schwierige Justierarbeiten beziehungsweise ist eine automatische Montage des Schrittmotores auf der Werk­ platte möglich.

Der ringförmige Anschlag kann eine Prägung der Werkplatte, die im allgemeinen aus Messing ist, sein, wobei die Prägung nicht nur einen Ringwulst hervorrufen, sondern die gesamte Fläche zwischen den beiden Endteilen der Statorteile erha­ ben prägen kann. Möglich wäre auch, in eine entsprechende Öffnung der Werkplatte eine Buchse aus unmagnetischem Material einzufügen, an die sodann die Endteile der beiden Statorteile anschlagen. Insbesondere, wenn die Werkplatte aus Kunststoff gefertigt wird, empfiehlt es sich, eine Buchse mit anzuspritzen, die durchaus die gleiche Höhe wie die Statorteile aufweisen kann.

Schließlich sollen noch die Justierbolzen in erfindungsge­ mäßer Weise als Schraubhülsen ausgebildet sein, damit diese Justierbolzen gleichzeitig als Befestigungspunkte der Statorteile beziehungsweise des Schrittmotors dienen können.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen derartigen Schrittmotor und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Schnittlinie II/II der Fig. 1.

Die Spule 1 des Schrittmotors nach der Erfindung ist auf einen Spulenkern 2 direkt aufgewickelt, was dadurch möglich ist, daß der mit diesem Spulenkern 2 einstückig zusammen­ hängende Statorteil 3 zusammen mit dem Spulenkern 2 ein etwa L-förmiges Stanzteil bildet, wobei der lange Schenkel der Spulenkern 2 und der kurze Schenkel der Statorteil 3 ist. Ein weiterer Statorteil 4 ist ebenfalls etwa L-förmig ausgebildet und liegt mit seinem kurzen Schenkel auf dem Spulenkern 2 auf. Er ist, zweckmäßigerweise etwa bei der Verbindung zwischen dem kurzen und dem langen Schenkel dieses L-förmigen Bauteiles, auf die Höhenlage des Spulen­ kerns 2 beziehungsweise des Statorteils 3 abgekröpft. Die Endteile der beiden Statorteile 3, 4 sind kreisförmig ausge­ spart und schlagen im montierten Zustand in eine Buchse 5 an. Jenseits sind diese Statorteile 3, 4 in Justierbolzen 6 gefaßt, die gleichzeitig Gewindehülsen für Befestigungs­ schrauben 7, 8 sind. Innerhalb der Buchse 5 dreht sich der Rotor 9, der oberseitig ein Ritzel 10 trägt. Der Schritt­ motor ist auf einer Werkplatte 11 aufgebaut, die einen Lagerstein 12 zur Lagerung des Rotors 9 aufweist. Diese Werkplatte ist im dargestellten Fall aus Kunststoff ge­ spritzt, wobei die Buchse 5 wie auch der Justierbolzen 6 beziehungsweise die Gewindehülsen für die Befestigungs­ schrauben 7, 8 gleich mit angespritzt sind.

Aus der Darstellung ist erkennbar, daß der Stator zweitei­ lig ist, sich also optimale Verhältnisse hinsichtlich der Ausnutzung des magnetischen Flusses ergeben, wie auch, daß die beiden Statorteile 3, 4, ebenso wie auch der mit dem Statorteil 3 zusammenhängende Spulenkern 2, einerseits durch den Anschlag an die Buchse 5, andererseits durch die Fassung an den Justierbolzen 6, eindeutig justiert sind, so daß ohne weiteres eine automatische Montage dieses so ge­ stalteten Schrittmotors stattfinden kann. Hervorzuheben ist auch, daß die Spule 1 dadurch, daß das Statorteil 3 sich außerhalb des radialen Bereiches des Spulenkerns 2 befin­ det, direkt auf diesen Spulenkern 2 aufgewickelt werden kann, wodurch nicht nur ein weiterer Arbeitsgang vermieden wird, sondern sich auch bessere elektromagnetische Verhält­ nisse ergeben und zudem eine günstigere Raumausnutzung.

Claims (5)

1. Auf einer Werkplatte aufgebauter Schrittmotor einer Armbanduhr, hinsichtlich seines magnetischen Kreises ein­ teilbar in die den magnetischen Fluß bewirkende Spule, den in der Spule befindlichen Spulenkern, den den magnetischen Fluß vom Spulenkern zum Rotor führenden Stator und den vom Stator eingeschlossenen Rotor, wobei der Stator zweiteilig mit einer etwa diametralen Trennstelle am Rotor ausgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Statorteile (3) einstückig mit dem Spulen­ kern (2) verbunden ist, daß dieses mit dem Spulenkern (2) verbundene Statorteil (3) außerhalb des radialen Spulen­ bereiches liegt, daß das andere Statorteil (4) auf dem Spulenkern (2) auf- oder an der Stirnseite des Spulen­ kerns (2) anliegt und daß die Spule (1) direkt auf den Spulenkern (2) aufgewickelt ist.

2. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rotor (9) umgebenden Endteile des Stators (3, 4) an einem mit der Werkplatte (11) verbundenen ringförmigen Anschlag (Buchse 5) anschlagen und daß die beiden Statorteile (3, 4) entfernt von dieser Anschlag­ stelle in ebenfalls mit der Werkplatte (11) verbundenen Justierbolzen (6) gefaßt sind.

3. Schrittmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag eine Anschlagbuchse (5) ist.

4. Schrittmotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (Buchse 5) einstückig mit der Werk­ platte (11) verbunden ist.

5. Schrittmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierbolzen (6) Schraubhülsen sind.