DE3884749T2 - Eingekapselter Schrittmotor. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft insgesamt Schrittmotoren, insbesondere einen für den Einsatz in einem Plattenlaufwerk bestimmten Schrittmotor.
• Schrittmotoren, die für ein Drehen über einen vorher festgelegten Winkel beim Anlegen eines Stromimpulses ausgelegt sind, sind bekannt. Derartige Schrittmotoren sind nützlich in Bereichen, in denen zwangsweise, genaue, diskrete, zuverlässig auf Hochfrequenzimpulse ansprechende Bewegungen erwünscht sind. Anwendungen mit häufiger Repositionierung eines mechanischen Elements in aufeinanderfolgend verschiedene Positionen sind ideal geeignet für den Gebrauch eines Schrittmotors. Somit werden Schrittmotoren häufig in Plattenlaufwerken verwendet, um den einen Kopf tragenden Aktivator relativ zu der Informationsspeicherplatte zu Positionieren. Gepulste Instruktionen werden vom Schrittmotor direkt in genaue mechanische Bewegungen umgewandelt.
• Zu einem typischen Aufbau eines Schrittmotors gehören eine Vielzahl von Rotorpolen, eine Anzahl von Statorpolen und eine Anzahl von Wicklungen zur Erzeugung eines Magnetfeldes. Das Magnetfeld erzeugt Kräfte, die die Rotorpole in fluchtende Ausrichtung zu denjenigen Statorpolen bringen möchten, die die niedrigste Reluktanzkonfiguration bilden. Die Phasen werden sequentiell gepulst, damit jede Rotor- Stator-Kombination aus einer nicht fluchtenden in eine fluchtende Ausrichtung gebracht wird, wodurch die Welle gedreht wird, mit der die Rotorpole gemeinsam verbunden sind.
• Der Bau von Schrittmotoren ist bisher kompliziert und kostspielig. Das Vorsehen einer großen Anzahl von Polen führt zu Problemen bei herkömmlichen Baumethoden. Oft sind die Pole als Zähne an einem Zahnrad ausgebildet, was eine aufwendige spanabhebende Bearbeitung erfordert. Es sind für gewöhnlich eine große Anzahl mühevoller Schritte notwendig, um die Polstücke zusammenzubauen und mit der Tragestruktur, der Welle und dergleichen zu verbinden. Das zur Bildung des Stators verwendete Schichtenpaket muß in enger Toleranzbeziehung fluchtend zu dem Rotor ausgerichtet werden, wobei die Statorteile zwischen zwei Stirnglocken gefangen sind, die zum Zusammenhalten der Bauteile verwendet werden. Unter diesen präzisen Toleranzvorgaben ist das Erreichen der geforderten Parallelität des Schichtenpakets, des Rotors sowie der Konzentrizität der vorderen und hinteren Stirnglocken sehr schwierig. Eine genaue Ausrichtung ist häufig gefährdet durch Unregelmäßigkeiten des Schichtenpakets und durch Spannungsunterschiede beim Festziehen der Schrauben, die die Stirnglocken zusammenhalten. Da jede der beiden Stirnglocken ein Wellenstützlager hält, kann jede fehlerhafte Ausrichtung den Rotor relativ zum Paket schiefstellen. Außerdem werden die Stirnglocken getrennt spanend gefertigt und können Toleranzunterschiede aufweisen, was zu fehlender Konzentrizität beim zusammengebauten Motor führt.
• Weiterhin ist es für den Fall, daß irgendein Fehler bei der Montage eines Schrittmotors auftritt, äußerst schwierig, den Motor auf wirtschaftlich effiziente Weise auseinanderzubauen und nachzubearbeiten.
• Somit verlangt der Markt höhere Geschwindigkeit, eine gesteigerte Genauigkeit bei der Positionierung des Transducers über der Zielspur sowie einen niedrigeren Energieverbrauch im Schrittmotor. Dies wird am besten durch Optimierung der Rotor/Stator-Zahngeometrie und durch Dimensionierung mit verbesserter Toleranzeinhaltung erreicht. Es kann auch durch Verstärkung der Magnetkraft zwischen Rotor und Stator erreicht werden. Das aufgeführte Problem besteht darin, dies nicht durch Erhöhung des Spulenstroms, sondern durch Verkleinerung des Spalts zwischen Rotor und Stator zu erreichen. Die Lösung für dieses Problem liegt in einer verbesserten Steuerung der Rotor- und Statorherstellung und in der Bereitstellung besserer Mittel zur Aufrechterhaltung der Parallelität zwischen dem Rotor und dem Stator im Schrittmotor, während gleichzeitig die Kosten reduziert werden.
• Die japanische Referenz JP-61-236340 bezieht sich auf einen Aufbau eines herkömmlichen Motors, der magnetischen Streufluß aus dem Motorinneren vermindert, um die Lagerhaltekraft zu steigern. Der Stator und der Rahmen sind mit einem Kunstharz 23 "einstückig ausgeformt". Leider gestattet diese "einstückig ausgeformte" Stator-Rahmen-Konstruktion keine leicht auszuführenden Nachbearbeitungen des Motors, da der gewickelte Stator dauerhaft in den Rahmen eingegossen ist.
• Die japanische Referenz JP-62-44060 offenbart ein spezielles Motorgehäuse mit unregelmäßigen, nicht planaren Oberflächen an dem Gehäuseteil, und mit herkömmlichen Lagerbefestigungen, die einen zweifelhaften Grad an Befestigungstoleranz liefern. Genauer gesagt werden Lager sowohl in einem vorderen Abschnitt des Gehäuses als auch in einem hinteren Abschnitt des Gehäuses getragen. Genau diese Zweiglocken-Gehäusekonstruktion wird von der vorliegenden Erfindung mit einem Einzelgehäuse-Element vermieden.
• Ziel dieser Erfindung ist es, eine Schrittmotorausführung, die zuverlässig mit hoher Qualität und in großen Stückzahlen zusammengebaut werden kann, und einen Schrittmotor zu schaffen, der zu einem zuverlässigen und genauen Hochfrequenz-Schrittbetrieb fähig ist.
• Ein weiteres Ziel wird durch die Notwendigkeit vorgegeben, bei der Plattenlaufwerkauslegung den vom Plattenlaufwerk eingenommenen Raum zu verkleinern. Daher besteht ein Ziel darin, einen Hochfrequenz-Schrittmotor zu schaffen, der in eine körperlich sehr kleine Platteneinheit eingebaut werden kann.
• Ein darauf bezogenes Ziel wird dadurch vorgegeben, daß die Plattenlaufwerkindustrie und insbesondere die in Masse produzierende Plattenlaufwerkindustrie ständig Produkte mit hoher Zuverlässigkeit zu niedrigstmöglichen Preisen verlangt. Daher besteht eine spezielle Aufgabe darin, einen Schrittmotor zu schaffen, der zu relativ geringen Kosten zuverlässig montiert werden kann. Ein dazu in Beziehung stehendes Ziel ist die Bereitstellung einer Schrittmotorauslegung mit solchen Konstruktionsmerkmalen, daß im Fall einer notwendig werdenden Nachbearbeitung des Motors diese leicht ausgeführt werden kann.
• Ein weiteres Ziel ist es, einen Hochfrequenz-Schrittmotor zu schaffen, bei dem die Fluchtung des Rotors und Stators auch bei Vorgabe sehr präziser Toleranzen gleichbleibend und zuverlässig erreicht werden kann.
• Ein weiteres und dazu in Beziehung stehendes Ziel ist es, einen Schrittmotor für den Gebrauch in einem Plattenlaufwerk zu schaffen, der sich für eine vollständig abgedichtete Auslegung eignet, um eine Verunreinigung in der Kopf Plattenanordnung (HDA) auszuschließen.
• Diese Erfindung stellt einen gekapselten Schrittmotor mit einer einzigen Gehäuseglocke zum Abstützen der Elemente des Motors, wobei das Gehäuse eine einzige Stirnwand und eine zylindrische Seitenwand hat, mit einer Lagerwelle, die für eine Drehung in der Gehäusestirnwand angebracht ist, mit einem Rotor des Motors, der für eine Drehung mit der Welle in der Gehäuseglocke angeordnet ist, mit einem Stator, der in dem Gehäuse angeordnet ist und eine Vielzahl von darauf gewickelten Wicklungen hat, wobei eine selektive Aktivierung der Wicklungen die schrittweise Drehung des Rotors herbeiführt, und mit Lagereinrichtungen bereit, die nur auf einer Seite des Rotors zwischen dem Rotor und der Gehäusestirnwand zur Lagerung des Rotors für die selektive Drehung angeordnet sind, wobei der Stator in dem Gehäuse entfernbar angebracht ist.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Schichten des Stators mit einem dekagonal unterbrochenen Umfang ausgelegt, der benutzt werden kann, ohne die Fläche der Pole zu verändern, und einen Raum dafür schafft, daß die Kabel zu den Polen an dem Schichtenstapel vorbei hinausgeführt werden können.
• Diese symmetrisch angeordneten Flächen üben während der Herstellung des Statorpakets eine bedeutendere Funktion aus. Die endgültige Genauigkeit des zusammengebauten Motors wird in großem Maße dadurch beeinflußt, wie präzise das Statorpaket zu der äußerst genauen Auslegung paßt. Der Stator wird von einer Vielzahl einzelner Schichten gebildet, von denen jede einzelne aus dünnem Blechmaterial mit einer Präzisions-Prägestanzausrüstung gefertigt wird. Selbst die genaueste Fertigungsprägeausrüstung weicht aber wegen unvermeidbarer Toleranzunterschiede von den idealen Nenn-Auslegungsabmessungen ab. Die symmetrisch angeordneten ebenen Oberflächen lassen jede Schicht beim Austritt aus dem Stanzpräger um eine Zehntelumdrehung drehen, bevor sie auf das vorhergehende Stück gestapelt wird, damit etwaige Abmessungsfehler radial um das Statorpaket verteilt werden und somit die Übertragung eines Fehlers im Herstellungswerkzeug auf die Gesamthöhe des Statorpakets verhindert wird.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform umfaßt eine abdichtende Kunststoffabdeckung mit einem speziellen Druckfinger, der die Drähte, die zu den Statorwicklungen laufen, von den scharfen Kanten der Paketwellenfeder und des Schnapprings fernhält; die Abdeckung ist ebenfalls speziell ausgelegt, um die Drähte zu erfassen und um die Belastung an den Drähten freizugeben.
• Bei einer alternativen Ausführungsform, bei der sich die Lager auf gegenüberliegenden Seiten des Rotors befinden, ist der Stator in eine präzise ausgerichtete Lage an einer an das vordere Lager angrenzenden Gehäuseinnenwand geführt, wobei das andere Ende des Pakets durch eine zwischen dem hinteren Lager und dem Statorrand eingesetzten Lagerhalterung in Position gehalten wird, wobei die Haltekräfte präzise definiert sind, um den Stator genau fluchtend zu dem Rotor des Schrittmotors auszurichten. Eine genaue Definition dieses Aspekts der Erfindung wird in Anspruch 13 gegeben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieser Alternative umfaßt diese Lagerhalterung eine Ringnut, die mit Silikonkautschuk oder ähnlichem halbelastischem Material gefüllt ist, um eine Expansion der Oberfläche des Lagers wegen Wärmeunterschied bezüglich der Oberfläche des Lagerhalters zu gestatten und auch Vibrationen zwischen dem Lager und dem Stator zu dämpfen.
• Die Fluchtung des hinteren Lagers in der Umhüllung des einzigen Glockengehäuses wird vorzugsweise durch Verwendung einer Schraube, die in die Innenseite der Welle angrenzend an die hintere Lagerhalterung einschraubt ist, oder einer Kugel gebildet, die in eine Öffnung in der Welle gestaucht ist, um die äußere Oberfläche der Welle fest gegen die innere Oberfläche der inneren Lagerlauffläche zu drücken.
• Der gesamte Aufbau, einschließlich des hinteren Lagers, der Lagerhalterung und des Statorträgers sowie des Stators, wird mit einer sternförmigen Feder zusammengehalten, die eine Vielzahl an Fingern aufweist, welche in einer Bajonett-Anordnung in Schlitze im Gehäuse gleiten und in diesen rotieren. Diese Schlitze lassen ein Eindringen der sternförmigen Feder unter Druck und eine Drehung innerhalb der Nut unter Druck in eine Sitzposition zu. Dieselbe Nut nimmt dann die umschließende Kunststoffhülle auf, die vorzugsweise durch dieselben Öffnungen wie die Bajonettarme der Feder eingeführt, allerdings in entgegengesetzter Richtung gedreht wird.
• Es folgt eine Beschreibung einiger spezieller Ausführungsformen der Erfindung, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen
• Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht der Erfindung entlang der Linie B-B von Fig. 4B ist,
• Fig. 2 eine vergrößerte Detailansicht des in Fig. 1 mit dem Pfeil B gekennzeichneten Abschnitts ist,
• Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht des in Fig. 1 mit dem Pfeil C gekennzeichneten Abschnitts ist,
• Fig. 4A und 4B Unteransichten des gekapselten Motors der Erfindung sind, die die Beziehung von Rotor, Welle und Stator des zusammengebauten Motors zeigen,
• Fig. 5 eine vertikale Schnittansicht einer alternativen Ausführungsform des Motors von Fig. 1 ist,
• Fig. 6 eine Draufsicht auf die zum Zusammenhalten des Motors von Fig. 1 und Fig. 5 benutzte Haltefeder ist,
• Fig. 7 eine Unteransicht des Motors von Fig. 5 ist,
• Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform ist und
• Fig. 9 eine vertikale Schnittansicht einer dritten alternativen Ausführungsform ist.
• Fig. 1 ist eine vertikale Schnittansicht der bevorzugten Ausführungsform eines gekapselten Schrittmotors, wie er hier beschrieben und beansprucht ist. Alle Bauteile dieses Schrittmotors sind in einem einzigen spanabhebend gefertigten Gehäuse 10 angebracht, das in einem Stück mit dem Basisgußteil des Plattenlaufwerks gegossen und spanabhebend gefertigt werden kann. Die wesentlichen Elemente des gekapselten Motors dieser Ausführung umfassen die Welle 12, die einen Rotor 14 trägt, welcher an einem als Schichtenpaket ausgebildeten Stator 16 vorbei rotiert. Eine Stirnansicht des Stators 16 ist in Fig. 4A dargestellt, wo gezeigt ist, daß das Schichtenpaket eine äußere Oberfläche in Form eines unterbrochenen Dekagons hat. Das heißt, daß die äußere Oberfläche des Pakets zehn ebene Seiten 18A-18J hat, damit die einzelnen Schichten, die das Paket bilden, richtig fluchtend ausgerichtet werden können. Die Flächen dieser zehnseitigen symmetrischen Figur befinden sich jeweils gegenüber einem Pol 20A-J des Stators.
• Auf die Statorpole 20 sind Wicklungen 22A, B, C für jede Phase gewickelt. Wie in der Darstellung von Fig. 4B deutlich gezeigt, befindet sich auf jedem Statorpol 20A-J eine Wicklung 22A-C zur selektiven Aktivierung, um eine Drehbewegung des Rotors 24 zu bewirken. Das Ende eines jeden Statorpols hat eine Vielzahl von Zähnen 26, die in Richtung der Rotorzähne 27 weisen, wobei die Anzahl der Statorzähne 26 und die Neigung zwischen den Rotor- und den Statorzähnen die vollständige Drehung des Rotors 24 für jeden Schritt bewirken. Ein Vorteil hiervon ist, daß der Zwischenraum zwischen den Statorzähnen 26 und den Rotorzähnen 27 minimiert wird, da die Rotor-Stator-Toleranzen präzise sind.
• Wieder bezugnehmend auf Fig. 1 ist zu erkennen, daß die Statorabschnitte durch die Einfügung eines Statorabschnitts 16 zwischen einer inneren und einer äußeren zylindrischen Oberfläche 30, 32 des Gehäuses 10 in genaue Fluchtung mit dem Rotor 14 gebracht werden. Auf diese Weise wird die fluchtende Ausrichtung zwischen dem Statorpaket 16 und dem Rotor 14 aufrechterhalten, während der Stator 16 von einem einzigen Hüllgehäuse 10 umschlossen wird, anstatt - wie es beim bisherigen Stand der Technik notwendig ist - von einem Stirnglockenpaar. Es ist, wie es weiter unten ausgeführt ist, weiterhin zu sehen, daß die Steuerdrähte 36 zu den Statorwicklungen 22 an einer der ebenen Flächen 18 des Stators vorbei herausgeführt werden, damit die Drähte nicht unnötig geknickt oder belastet werden.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden, in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung ist die Rotorwelle 12 von einem Paar von Lagern 40, 42 gestützt, die beide innerhalb des Gehäuses 10 zu demselben Ende der Rotorwelle 12 hin und auf der der Kapselkappe 44 gegenüberliegende Seite des Rotors 14 angebracht sind. In Fig. 1 ist gezeigt, daß beide Kugellager 40, 42 in eine einzige, spanabhebend gefertigte zylindrische Öffnung 46 im Gehäuse 10 geführt sind. Die Lager sind durch ein Paar Belleville-Federn 47, 48 voneinander getrennt, die so angeordnet sind, daß sie eine Vorspannkraft auf die äußere Lauffläche jedes Lagers in Richtung der äußeren Enden der Welle ausüben, um die Fluchtung der Welle aufrechtzuerhalten. Durch Verwendung der einzelnen zylindrischen Öffnung 46 in dem gegossenen Gehäuse 10 und Anordnung der Lager 40, 42 nebeneinander werden die Gefahren einer fehlerhaften Ausrichtung bei der Rotorwelle auf ein Minimum gesenkt. Im Gegensatz dazu hat dort, wo zwei Stirnglocken verwendet werden, der Aufbau des Motors zwei verschiedene Stücke. Der Motormonteur muß die Parallelität des Pakets beim Einführen in das Gehäuse sowie die Konzentrizität der vorderen und hinteren Stirnglocke steuern. Dies ist eine schwierige Aufgabe, die ein Arbeiten mit Präzisionstoleranzen auf Massenproduktionsebene erfordert. Diese Erfindung eignet sich, indem sie dieses Problem beseitigt, für die Massenproduktion von Schrittmotoren hoher Zuverlässigkeit.
• Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß es sich um eine abgedichtete Ausgestaltung handelt, was eine Forderung von Plattenlaufwerkherstellern ist. Die Abdichtung wird teilweise dadurch erreicht, daß das obere Lager 40 des Lagerpaares, dessen obere Oberfläche auf einer Ebene mit der oberen Gehäuseoberfläche liegt, eine einstückige Lagerdichtung aufweist. Das offene Ende des Gehäuses unterhalb des Rotors 14 und des Stators 16 und auf der den Lagern gegenüberliegenden Seite des Rotors ist mit einer Kunststoffabdeckung 44 mit Schnappverschluß abgedeckt, die das Gehäuse 10 unterhalb des Endes der Welle 12 bedeckt. Der Vorteil eines Einbaus der Abdeckung 44 mit Schnappverschluß besteht darin, daß bei einer notwendigen Nachbearbeitung des Motors die Kappe leicht ausschnappen kann. Typischerweise kann ein Schlitz in der Abdeckung 44 vorgesehen sein, in den ein Schraubendreher eingreifen kann, um die Abdeckung vom Gehäuse wegschnappen zu lassen.
• Wie es in Fig. 2 im Detail gezeigt und durch den Pfeil B in Fig. 1 gekennzeichnet ist, umfaßt der untere Abschnitt des Gehäuses 10 einen Flansch 50 mit einer Umfangsnut 52. Die Umfangsnut 52 nimmt einen Umfangsvorsprung 54 auf, der auf der Abdeckung 44 getragen ist, wobei der Vorsprung 54 in die Nut preßgepaßt oder einschnappen gelassen wird, um die Abdeckung an Ort und Stelle zu halten.
• Fig. 3, welche ein von dem Pfeil C in Fig. 1 gekennzeichnetes Detail ist, stellt einen anderen Schnitt durch die Abdeckung 44 und das Gehäuse 10 dar. Insbesondere zeigt
• Fig. 3 den Einbau einer Entlastungseinrichtung 56 zur Verringerung der Belastung auf dem Bandkabel 36. Eine Zunge 56, die als die Entlastungseinrichtung vorgesehen ist, ist am oberen Ende der Abdeckung 44 ausgebildet und schiebt das Kabel 36 nach oben in eine Tasche 58 im Gehäuse 10 in einem begrenzten Bereich des Gehäuses 10, in dem der in Fig. 2 gezeigte Flansch 50 nicht vorhanden ist. Durch Drücken dieser Zunge 56 gegen das Kabel 36 verformt sich das Kabel und wird fest zwischen der elastischen Abdeckung 44 und dem Gehäuse 10 gefangen, wodurch sichergestellt ist, daß keine unnötige Belastung von den Drähten aus übertragen werden kann, wenn diese durch das Gehäuse zurück zu den Wicklungen 22 verlaufen. Gerade innerhalb der Entlastungszunge 56 ist ein ausgestreckter Finger 60 vorgesehen, der von der oberen Oberfläche 62 der Abdeckung 44 nach oben reicht, um das Bandkabel 36 zu kontaktieren und dagegen zu drücken. Dieser elastische Finger 60 ist so vorgesehen, daß sein distales Ende 64 das Bandkabel 36 in einem Bereich kontaktiert, der an die Wellenscheibe 66 und den Schnappring 68 angrenzt, die dazu benutzt werden, die Statorschichten 16 an Ort und Stelle zu halten. Auf diese Weise ist das Bandkabel von der Wellenscheibe 66 und dem Schnappring 68, die beide scharfe Kanten haben, welche das Kabel 36 durchschneiden oder beschädigen könnten, weg vorgespannt und berührungsfrei gehalten.
• Hier ist zu bemerken, daß das Kabel 36 zwischen der spanabhebend gefertigten Innenfläche (32 in Fig. 1) des Gehäuses 10 und einer der ebenen Oberflächen (18A-J in Fig. 4) an der Außenseite des Stators 16 in die hier gezeigte Öffnung 69 geführt wird.
• Einige andere Merkmale und Vorteile werden bei Betrachtung der Montage der Erfindung deutlich. Es ist zum Beispiel ein klassisches Problem bei der Montage eines derartigen Motors, den Stator konzentrisch zu dem Rotor zu halten, um eine freie und ungehinderte Drehung des Rotors relativ zum Stator zu ermöglichen.
• Gemäß Fig. 1 wird der Stator 16 auf einer spanabhebend gefertigten zylindrischen inneren Oberfläche 30 wie auch an einer spanabhebend gefertigten inneren Oberfläche 32, die einen Abschnitt der äußeren senkrechten Wand des Gehäuses 10 bildet, in das Gehäuse 10 hineingeführt. Diese Gehäuseoberflächen sind spanabhebend so gefertigt, daß die Oberflächen, und besonders die Oberfläche 30, sehr konzentrisch zur Oberfläche 70 sind, die die Position der Lager 40, 42 festlegt. Auf diese Weise können die Toleranzen auf dem Innendurchmesser des Stators 16 so eingestellt werden, daß sie sehr genau mit den spanabhebend hergestellten Oberflächen zusammenpassen, damit beim Einführen des Stators 16 dieser sich selbst auf der Leitfläche 30 zentriert. Dies ist bei der Montage des Motors der Erfindung von Bedeutung, da die Ausgestaltung durch sehr enge Luftspalte zwischen dem Stator 16 und dem Rotor 14 festgelegt ist. Die Welle 12 ihrerseits wird von den Lagern 40, 42 zentriert, die, wie oben erklärt, von der zylindrischen Oberfläche 70, die die Kante der gemeinsamen Lagerbohrung im Gehäuse 10 bildet, genau plaziert werden. Die abgerundete Ecke 72 an der Unterseite der zylindrischen Leitfläche 30 ermöglicht es, daß das Statorpaket 16 in Position gedrückt wird und auf der zylindrischen Oberfläche 30 ruht.
• Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß durch die minimalen Toleranzen die Lager 40, 42 mit Hilfe einer Vierflächenarretierung an ihren Platz eingeführt werden können. Das heißt, die Innenflächen 74, 76 der inneren Laufflächen und die Außenflächen 78, 80 der äußeren Laufflächen der Lager 40, 42 werden an der Welle 12 und am Gehäuse 10 festgemacht, obwohl die Lager 40, 42 und das Gehäuse 10 aus ungleichen Materialien gemacht werden können. Diese Ausgestaltung kann übernommen werden, was zu weiteren Einsparungen bei der Herstellung führt, da der Abstand der Mittelpunkte der zwei Lager 40, 42 so klein sind im Vergleich zu bekannten Ausgestaltungen, bei denen je ein Lager an jedem Ende des Motors ist.
• Bei der Montage des Motors werden auf die Welle 12, bevor sie im Gehäuse 10 plaziert wird, die vom Abstandshalter 85 getrennten Rotorzahnsegmente 82, 84 gesetzt, wobei die Zähne des Rotorsegments 82, 84 genau um 180º phasenverschoben ausgerichtet sind. Dann wird die Welle 12 im Gehäuse 10 plaziert, und die Lager 40, 42 werden zusammen mit den Belleville-Spannfedern 47 und 48 an ihrer Position entweder durch Klebstoff oder durch Schrumpfpreßpassung arretiert. Wenn der Klebstoff ausgehärtet ist oder die Temperaturdifferenz aufgehoben wird, bilden die Belleville- Federn 47, 48 die permanenten divergierenden Vorspannungskraftfaktoren der Lager 40, 42. An diesem Punkt wird die Riemenscheibe 90 mit Stiften 92, 94, die dazu verwendet werden, um die Riemenscheibe an ein typisches Band eines Aktivators in einem Plattenlaufwerk anzubringen, an dem Ende der Welle durch Preßpassung angebracht. Vor diesem Schritt wird, falls das Lager 40 ein Magnetlager ist, die Magnetflüssigkeit eingefüllt. Beim Aufpressen der Riemenscheibe wird eine äußerst konzentrische Montage des Motors erreicht. Es ist zu bemerken, daß dieser Aufbau eine Rotorwelle ohne irgendwelche Abstufungen, also eine Rotorwelle mit einem einzigen Durchmesser benutzt.
• Ist die Rotormontage abgeschlossen, kann der Stator 16 an seinen Platz eingeführt, gegen die zylindrische Fläche 30 zur präzisen Plazierung bezüglich des Rotors 14 geführt und an der spanabhebend bearbeiteten Oberfläche 96 ruhend eingesetzt werden, damit das Statorschichtenpaket 16 senkrecht zur zentralen Bohrung gehalten wird. Eine Kunststofftrommel 98 wird als Hilfe verwendet, um den Stator 16 an Ort und Stelle zu halten, jedoch sind der Hauptverschlußmechanismus die Wellenscheibe 66 und der kreisförmige Haltering 68 (Fig 4B) der in dem spanabhebend gefertigten Ringkanal 100 des Gehäuseflansches 50 in Position schnappt. Die Drähte 36 zu den Wicklungen werden durch einen speziellen Drahtkanal herausgeführt, der von einer der ebenen Flächen 18 bereitgestellt wird, die an diesen Abschnitt des Gehäuses 10 angrenzen, der an das Statorpaket 16 anliegt. Es ist aus Fig. 1 zu ersehen, daß sich die Zähne des Stators über den Bereich der Schnittfläche von Rotor 14 und Stator 16 hinaus erstrecken, um eine Führung der zylindrischen Oberfläche 30 zu ermöglichen. Fig. 4B trägt auch zur Erläuterung der Mittel zum Halten des Statorpakets 16 an seiner Position im Gehäuse 10 bei. Typischerweise besteht das Mittel zur Statorbefestigung im einfachen Festkleben an Ort und Stelle. Bei dieser Ausführungsform wird das Statorpaket unter Spannung gehalten, wobei die Wellenscheibe 66 unter Benutzung eines Schnapprings 68 an seiner Stelle gehalten wird, der in einen spanabhebend gefertigten Ringkanal 100 im Gehäuseflansch 50 eingepaßt ist. Der Schnappring 68 weist Ösenlöcher auf (eines davon ist als 102 gezeigt), die dazu verwendet werden können, den Durchmesser des Schnapprings zu komprimieren, so daß er gegen die Wellenscheibe und in den spanabhebend gefertigten Ringkanal 100 gedrückt wird, während eine Öffnung im Schnappring gelassen wird, durch die die Spulendrähte 36 geleitet werden können.
• Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Schrittmotors unter Verwendung eines einzigen Gehäuses, das sämtliche Elemente des Schrittmotors aufnimmt. In der Ausführungsform von Fig. 5 weist das Gehäuse 70 einen Aufbau auf, bei dem die Welle 12 zum Drehen durch ein vorderes und ein hinteres Lager 104 bzw. 106 gestützt ist. Diese Lager 104, 106 überspannen den Rotor rittlings, der generell mit 14 gekennzeichnet ist. Bei einer solchen Anordnung ist es wichtig zu beachten, daß es eine der Hauptleistungen der vorliegenden Erfindung ist, daß die beiden Kugellager 104, 106 in dem einzigen Gehäuse 10 kombiniert sind, auch wenn das vordere und das hintere Lager 104, 106 an entgegengesetzten Seiten des Rotors untergebracht sind. Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem zwei einzelne Stirnglocken zusammengeschraubt oder auf andere Art befestigt wurden, um das Motorgehäuse zu bilden, das das Statorschichtenpaket 16 trägt, wird bei dieser Erfindung eine einzigartige Methode geschaffen, das Statorpaket 16 innerhalb des einzigen Hüllgehäuses 10 zu halten. Dadurch wird ein Schiefstellen des Rotors 14 bezüglich des Stators 16 verhindert, was ein häufiger Mangel des Standes der Technik ist.
• Von entscheidender Bedeutung für die vorliegende Ausgestaltung beim Erreichen der Fluchtung des Stators 16 und des Rotors 14 ist die Führung des Statorpakets 16 an seiner vorderen unteren Ecke an dem vorderen inneren Wandabschnitt 110 des Gehäuses 10. Der rechte oder äußere Wandabschnitt 112 des Stators 16 ruht an einer spanabhebend gefertigten Umfangsfläche 114 des Gehäuses 10. Schließlich führt der hintere Lagerhalter 116 ebenfalls an die hintere Innenkante 118 des Stators 16. Auf diese Weise werden entgegengesetzte Kräfte, die mit den Pfeilen 119, 120 gekennzeichnet sind, am äußeren vorderen und inneren hinteren Abschnitt des Statorpakets aufgebaut. Diese Kräfte 119, 120 verbinden sich mit der Führungswirkung der einander gegenüberliegenden Oberflächen 109, 110, um das Statorpaket 16 fest und formschlüssig im Gehäuse auszurichten.
• Bei einer alternativen Ausführungsform könnte der ausgesparte Bereich 121 über der vorderen inneren Ecke 109 des Statorpakets wie in Fig. 5 links gezeigt eingesetzt werden und so eine spanabhebend gefertigte Umfangsfläche 115 bilden, die den Stator 16 an seiner vorderen inneren Ecke hält. Als Folge könnte die spanabhebend gefertigte Umfangsfläche 114 wegfallen, wie es ebenfalls in Fig. 5 links bei 117 gezeigt ist, da die durch den Pfeil 120 dargestellte Kraft, die nötig ist, um die durch den Pfeil 119 dargestellte Kraft auszugleichen, jetzt von einer neuen Kraft ausgeglichen werden kann, die an dem eingesetzten Schulterstück geschaffen wird, wie es durch den Pfeil 122 dargestellt ist.
• Ein weiteres bedeutsames Element dieser Ausführungsform ist die hintere Kugellagerhalterung 116, und die Art und Weise, mit der sie den Stator 16 an seinem Platz hält und ihrerseits zusammen mit dem hinteren Lager 106 gehalten wird, das die Welle 12 hält. Als Voraussetzung ist es bei dieser und den folgenden Ausführungsformen wichtig, daß der hintere Lagerträger 116 aus nichtmagnetischem Material besteht. Dies ist wichtig, weil er sowohl nahe am Stator 16 als auch am Rotor 14 plaziert ist. Wäre der hintere Lagerträger 116 aus magnetischem Material, so könnte er eine negative Auswirkung auf die während des Betriebs des Motors aufgebauten Magnetfelder haben und dadurch die Positionierung des Motors negativ beeinflussen. Dasselbe gilt für das Gehäuse 10, das den Motoraufbau trägt. Es ist auch wichtig, das Material des Gehäuses 10 und des hinteren Lagerträgers 116 so zu wählen, daß es einen Wärmeausdehnungskoeffizienten hat, der dem des Materials des Stators 16 so nahe wie möglich kommt. Auf diese Weise können das Plattenlaufwerk und der Motor über den gesamten definierten Temperaturbereich betrieben werden, in dem ein Plattenlaufwerk von Nutzen sein muß, ohne daß es negative Auswirkungen eines Fehlers in der Ausrichtung des Stators auf die Leistung des Motors gibt. Diese ausgewogene Wärmeausdehnung ist auch deshalb wichtig, weil der Stator 16 und das Gehäuse 10 auf einer relativ kleinen Fläche mit Hilfe dieser hinteren Lagerhalterung 116 wirksam geführt sind.
• Ein weiteres bedeutendes Merkmal dieser Erfindung ist die Schaffung eines Ringkanals 124 in der hinteren Lagerhalterung 116, der das hintere Lager umgibt und mit einem Silikonkautschuk-Material gefüllt ist. Dieser mit einem elastischen Material gefüllte Ringkanal 124 soll zwei Funktionen erfüllen: Erstens läßt er einen Wärmeausdehnungsunterschied der Außenfläche des hinteren Lagers des Motors bezüglich des übrigen Motors zu. Dies ist wichtig, da in der vorliegenden Ausgestaltung alle Elemente des Motors wirksam mechanisch gekoppelt sind, wodurch ein Wärmeausdehnungsunterschied dieser Außenfläche zu einer Modifizierung der Ausrichtung des Stators 16 bezüglich des Rotors 14 führen könnte. Weiterhin beschränkt die Bereitstellung dieses elastischen Materials die äußere Lageroberfläche so, daß etwaige im hinteren Lager vorkommende Erschütterungen abgedämpft werden, anstatt durch den Lagerträger 116 zu den übrigen Elementen und insbesondere zum Stator des Motors übertragen zu werden.
• Der gesamte Motor ist unter Verwendung einer einzigartigen Vorlastanordnung montiert, die zum Teil auf einem Schnappring 126 beruht, der in einen Ringkanal 128 im vorderen Abschnitt der Welle 12 vorne am Gehäuse eingeführt wird. Dieser Schnappring 126 wird dazu verwendet, die Position einer Hülse 130 aufrechtzuerhalten, die ihrerseits gegen die innere Lauffläche 132 des vorderen Kugellagers 104 gedrückt wird. Dieses Kugellager 104 wird zwischen der Welle 12 und einer Innenfläche 136 des Gehäuses 10 getragen und an seinem Platz arretiert. Diese Anordnung aus Schnappring 126 und Hülse 130 wird mit einem Lastmechanismus kombiniert, um die gewünschte Vorlast im System zu erreichen. Diese Vorlast wird dadurch erreicht, daß die innere Lauffläche 138 des unteren Lagers 106 unter Benutzung einer Hülse oder einer Scheibe 140 positioniert wird, die gegen die untere Oberfläche der inneren Lauffläche 138 des Lagers 106 drückt. Die geeignete Spannung zur Bildung der Vorlast wird dadurch erreicht, daß ein Paar von Belleville-Federn 141, 142 an der oberen Fläche des hinteren Lagers 106 vorgesehen sind, wobei die Enden der oberen Belleville- Federn 142 ihrerseits gegen den Lagerträger 116 drücken, wodurch eine mechanische Kopplung durch den geführten Stator 116 und das Gehäuse 10 erreicht wird. Die Vorlast wird an ihrem Platz mit einer Schraube 144 arretiert, die in eine Bohrung 146 innerhalb der Welle 12 eingeschraubt und zu Anlage gebracht wird. Die Positionierung der Schraube 144 durch Einschrauben in eine geeignete gewählte Tiefe bildet eine bei dieser Technologie bekannte DB-Struktur, die wirksam Divergenzkräfte vom Rotor zu den Enden der Welle hin bildet, um eine hochstabile Antriebswelle für den Schrittmotor zu schaffen. Bei dieser Ausgestaltung sind die äußeren Laufflächen 147, 148 der hinteren und vorderen Lager 104, 106 wirksam voneinander weggedrückt und zu Punkten auf der Wellenachse jenseits der Enden der Welle hin vorgespannt, wodurch für einen vergrößerten Wirkungsbereich der Vorspannkraft gesorgt wird, um die Welle 12 wie oben festgelegt zu stabilisieren. Natürlich können die Belleville-Federn 141, 142 durch andere bekannte elastische Einrichtungen, wie z. B. Wellenscheiben oder dergleichen, ersetzt werden, die die richtige Kraftverteilung zwischen zwei gegenüberliegenden Flächen, wie es erforderlich ist, schaffen kann. Dieser vergrößerte Wirkungsbereich wird dadurch erreicht, daß ein Kontaktpunkt zwischen den inneren Laufflächen und der Welle vorgesehen ist, während sich der Kontaktpunkt des Lagerträgers und der Feder an den äußeren Laufflächen befindet. Die Kraftlinien, die den Kontakt zwischen den Lagerkugeln und den inneren und äußeren Laufflächen bezeichnen, erstrecken sich scheinbar von einem Punkt, der an die Außenseite des Rotors 14 angrenzt und sich nahe dem Mittelpunkt der sich nach innen erstreckenden Welle befindet, in Richtung der äußeren Enden der Welle 12, wie es von den Pfeilen 144 dargestellt ist.
• Als Einrichtung, um diesen Motor unter geeigneter Spannung zusammenzuhalten und die Gefahr einer Bewegung der Teile zu minimieren, während gleichzeitig eine einfache Montage und ein leichter Zugang zum Motorinneren ermöglicht wird, ist eine sternförmige Feder 150 vorgesehen, die in Fig. 5 im Querschnitt in ihrer montierten Form, in Fig. 6 in einer Draufsicht und in Fig. 7 so, wie sie ins Gehäuse 10 eingebaut erscheint, dargestellt ist. Wie in der Draufsicht in Fig. 6 deutlich zu sehen ist, weist die sternförmige Feder 150 einen zentralen Rahmenabschnitt 154 mit einer Öffnung 152 in seiner Mitte auf, wo die Feder über die Welle 12 und die äußere Lauffläche 147 des hinteren Lagers 106 oder direkt über die hintere Lagerstütze 116 gepaßt werden kann, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Somit spannt der Rahmenabschnitt 154 der sternförmigen Feder 150 die hintere Lagerstütze 116 gegen die Rückseite des Stators 16 entlang der oben erläuterten Kraftlinie 119 vor, um das Einhalten der Position und der Führung des Stators 16 innerhalb des Gehäuses 10 zu unterstützen. Eine Vielzahl von Fingern 156A-D sind vorgesehen, die, wie am deutlichsten in Fig. 7 zu sehen ist, in Kerben 158A-D am äußeren Rand- des Gehäuses 10 eingeführt sind, wobei die Kerben 158A-D in einen Ringkanal 160 münden. Nach dem Einführen können die Finger 156A-D durch den Ringkanal 160 im unteren Abschnitt des Gehäuses 10 gedreht werden, damit sie in einer Position zur Anlage kommen, aus der sie nicht ohne weiteres wieder herausgebracht werden können. Die sternförmige Feder ist aus Federmaterial gefertigt, wie zum Beispiel hochfestem rostfreiem Stahl, um eine nennenswerte Zugkraft zu erzeugen, die über eine lange Zeitdauer nach oben gegen das Lager und die Statorstütze 116 wirkt.
• Zusammenfassend gestattet es die Sternfeder von Fig. 6 und 7, daß alle Elemente dieser Erfindung ohne Zuhilfenahme von Schrauben gehalten werden und eine konstante relative Beziehung beibehalten. Dies ist wichtig, da Schrauben verschieden stark angezogen sein können, zusätzliche handzuhabende Teile sind, und daher sowohl bezüglich Material als auch bezüglich Montage zusätzliche Kosten verursachen. Außerdem kann das Entfernen und Wiedereinsetzen von Schrauben bei einer etwa notwendigen Nachbearbeitung unerwünschte Kontaminierung mit Kleinstteilchen verursachen. Es ist klar, daß eine Beseitigung der Schrauben sehr wünschenswert ist. Die Abdeckung 170 erscheint in Fig. 5 als Querschnitt und ist in Fig. 7 im Gehäuse eingefügt und geschlossen zu sehen. Die Kanten der Abdeckung werden von der mit 171 bezeichneten Linie gebildet. Diese Abdeckung deckt das Gehäuse vollständig ab und dichtet es völlig gegen das Eindringen von Schmutz ab. Das Gehäuse weist auch vier Finger 172A-D auf, die durch dieselben Kerben 158A-D wie die Finger 156A-D eingeführt werden. Nach dem Einführen können sie gedreht werden, vorzugsweise in dieselbe Richtung, wie die Bajonettfinger 156A-D der Sternfeder 150 gedreht werden. Somit liegt die Abdeckung hinter der sternförmigen Feder 150 im Ringkanal 160 des Gehäuses und verhindert, daß sich die Feder 150 aufgrund einer Erschütterung oder dergleichen zurück zu den Eintrittskerben 158A-D bewegt.
• Es ist auch zu bemerken, daß es wichtig ist, daß die Hülse 130, die zur Positionierung des vorderen Lagers 104 verwendet wird, hermetisch gegen die Welle 12 abgedichtet ist, und daß die magnetische Abdichtung 180 an ihrer äußeren Kante gegen das Gehäuse 10 abgedichtet ist, um die Unversehrtheit des Gesamtsystems aufrecht zu erhalten.
• Die Ausführungsform von Fig. 5 weist eine zweipolige magnetische Abdichtung 180 auf, die an ihrem einen Ende typischerweise durch Klebstoff am Gehäuse 10 befestigt ist, wobei ihr anderes Ende durch einen engen Spalt 182 von dem magnetischen Material des Abstandhalters 130 getrennt ist. Dieser Spalt 182 ist mit einem ferrofluidischen magnetischen Material gefüllt, um die magnetische Abdichtung zu bilden und den Magnetweg zu schließen. Es ist zu beachten, daß es, da die Welle 12 aus nichtmagnetischem Material besteht, von grundlegender Bedeutung ist, eine Hülse 130 vorzusehen, die mit der Welle und der inneren Lauffläche des Lagers rotiert, damit der Magnetweg geschlossen wird. Wie zu sehen ist, schließt sich der Magnetweg bei dieser Ausführungsform auf sich selbst, wobei der Weg insgesamt von der einen Endplatte 184 durch die magnetische Abdichtung und die Hülse 130 zur anderen Endplatte 186 führt. Es wäre möglich, die hier gezeigte Ausführungsform durch eine magnetische Abdichtung zu ersetzen, die nur ein magnetisches Teil ohne Polstücke aufweist, bei der sich die Abdichtung darauf stützt, daß Randfelder den magnetischen Effekt erzeugen.
• Die Fig. 8 und 9 stellen weitere alternative Ausführungsformen dar, und zwar insbesondere von dem hinteren Lagerstützhalter und von Einrichtungen zur Bildung der Vorlast im Motor. In Fig. 8 ist die hintere Kugellagerstütze 200 kleiner als die bei den vorherigen Ausführungsformen gezeigte, wenngleich sie auch zwischen dem hinteren Kugellager 202 und dem Stator 16 eingepaßt ist, um den Stator 16 an seinem Platz zu halten. Die innere Ecke 217 der hinteren Lagerstütze 200 ist konzentrisch mit dem hinteren Lager 202 und die äußere Ecke 218 konzentrisch mit den Statorschichten 16 geschliffen, um die Eckkante der Statorschichten zu stützen. Es ist zu bemerken, daß die hintere Kugellagerstütze 200 und das hintere Lager 202 getrennte Stücke sein müssen, da bekannte Lagermaterialien magnetisch sind, während die hintere Lagerstütze nichtmagnetisch ist.
• Äußerst wirksame Methoden zur Befestigung der Vorlast im Motor sind in den Fig. 8 und 9 zu sehen. Wird in bezug auf Fig. 9 angenommen, daß die Basis der Welle 206 gestützt werden kann, und wird weiterhin angenommen, daß die innere Lauffläche 208 des vorderen Lagers 136 bereits an ihren Platz geklebt ist, und wird weiterhin angenommen, daß die äußere Lauffläche 210 des vorderen Lagers ebenfalls an ihren Platz gepreßt ist, dann kann die innere Lauffläche 212 des hinteren Lagers 214, die eine Gleitpassung auf der Welle 12 ist, plaziert werden, indem eine Haltekraft gegen die Kombination aus hinterem Lager 202 und Statorstütze 200 unter Verwendung der Sternfeder aus Fig. 7 oder einer gleichwertigen Methode angelegt wird. Dann kann eine Kugel 216 mit einer bezüglich des Lochs 218 in der Welle geeigneten Größe in ihre Position gleiten. Diese Kugel wird an ihren Platz gestaucht oder gepreßt. Dieser Stauchvorgang unter Benutzung der Kugel 216 arretiert die Vorlast an ihrem Platz, indem die innere Lauffläche des hinteren Lagers gegen die Welle befestigt wird. Diese Montage wird dadurch erreicht, daß eine Lastgewichtskraft gegen die innere Lauffläche 212 des hinteren Lagers gerichtet ist, die wirksam diese innere Lauffläche gegen die äußere Oberfläche der Welle drückt, während die Kugel an Ort und Stelle verkeilt wird.
• Bei der in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform wird eine metallische Belleville-Feder 218 hinzugefügt, die die Basis der Welle 21 umgibt und sich unterhalb der inneren Lauffläche 212 des hinteren Lagers befindet, damit dieses Lager zusätzlich gestützt wird. Diese Federn werden von der Basis der Schraube 206 an ihrem Platz gehalten, die in den Boden der Welle geschraubt ist, wie es zuvor erläutert wurde. Es ist auch zu bemerken, daß das Lager und die Statorstütze 200 in dieser Ausführungsform ein Paar von metallischen Elementen 223, 225 aufweisen, die die spanabhebend gefertigten Nuten umkleiden, welche an den Stator 16 und das hintere Lager angrenzen. Diese Elemente 223, 255, die magnetisch, aber nichtleitend sind, stützen die Spindelhalterung und verleihen ihr zusätzliche Steifheit.
• Die geneigte Platte 218 stellt die modifizierte metallische Belleville-Feder dar, die die gewünschte DB-Vorlast liefert. Wie zu sehen ist, wird die Federkraft gegen das äußere Ende der hinteren inneren Lagerlauffläche 212 geführt, so daß die notwendigen Divergenzkräfte entlang der Länge der Welle 21 geschaffen werden. Fig. 8 zeigt auch deutlich die Stelle der sternförmigen Feder 150, die benutzt wird, um die Statorstütze in Eingriff mit dem Stator vorzuspannen.

Claims (21)

1. Gekapselter Schrittmotor - mit einer einzigen Gehäuseglocke (10) zum Abstützen der Elemente des Motors, wobei das Gehäuse (10) eine einzige Stirnwand und eine zylindrische Seitenwand hat, - mit einer Lagerwelle (12), die für eine Drehung in der Gehäusestirnwand angebracht ist, - mit einem Rotor (14) des Motors, der für eine Drehung mit der Welle (12) in der Gehäuseglocke (10) angeordnet ist, - mit einem Stator (16), der in dem Gehäuse (10) angeordnet ist und eine Vielzahl von darauf gewikkelten Wicklungen (22) hat, wobei eine selektive Aktivierung der Wicklungen (22) die schrittweise Drehung des Rotors (14) herbeiführt, und - mit Lagereinrichtungen (40, 42), die nur auf einer Seite des Rotors (14) zwischen dem Rotor (14) und der Gehäusestirnwand zur Lagerung des Rotors für die selektive Drehung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet - daß der Stator (16) in dem Gehäuse entfernbar angebracht ist.

2. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (16) innere und äußere Umfangsflächen und das Gehäuse innere planparallele Flächen (30, 32) aufweist, die geeignet sind, den Stator in eine vorher festgelegte Position in dem Gehäuse zu führen und den Stator in der Position zu halten.

3. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Seitenwand des Gehäuses (10) mit ihrem einen Ende mit der Stirnwand verbunden und an ihrem anderen Ende offen ist und daß eine Kunststoffabdeckung (44) im Preßsitz über dem offenen Ende der Seitenwand angeordnet ist, um den von dem Gehäuse eingeschlossenen Bereich gegen Verunreinigung abzudichten.

4. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das offene Ende der Seitenwand einen Flansch (50) mit einer Paßnut (52) auf seiner Innenseite und die Kunststoffabdeckung (44) eine Lippe (54) aufweist, die in die Nut zum Schließen der Öffnung einpaßbar ist.

5. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 3 oder Anspruch 4 mit einer Vielzahl von Steuerdrähten (36), die mit den Wicklungen (22) für die selektive Aktivierung der Wicklungen verbunden sind, wobei die Drähte aus der Gehäuseglocke (10) zwischen dem offenen Ende der Glocke und der Abdeckung (44) herausgeführt sind und die Kunststoffabdeckung mit einem Finger (60, 64) versehen ist, der sich über der Abdeckung gegen das Gehäuse erstreckt, um die Drähte an dem Gehäuse zu halten.

6. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Stators (16) ein regelmäßiges Zehneck bildet, wobei die Steuerdrähte (36) zwischen den kreisförmigen Innenwänden (30, 32) des Gehäuses und der Oberfläche des Zehnecks geführt sind.

7. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (50) der Seitenwand durch einen Drahtkanal (58) zum Führen der Steuerdrähte (36) aus dem Gehäuse heraus unterbrochen ist, wobei der Finger (60, 64) angrenzend an den Kanal angeordnet ist.

8. Gekapselter Schrittmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 7 mit Federeinrichtungen (66), die an der Basis des Stators über der Öffnung für die Abdeckung (44) zum Vorspannen des Stators in die vorher festgelegte Position in dem Gehäuse positioniert sind.

9. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine von dem Flansch gebildete Aussparung aufweist, wobei die Federeinrichtungen ein flexibles Element (66), das unter dem Stator angeordnet ist, um den Stator in Position zu drücken, und einen Schnappring (68) aufweisen, der in der Aussparung (100) gehalten/vorgespannt ist, um das flexible Element in Position zu halten.

10. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das flexible Element (66) eine Wellenscheibe aufweist, die gegen eine Leiste unter dem Stator durch den Schnappring (68) abgestützt ist.

11. Gekapselter Schrittmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotorwelle (12) eine stufenfreie Welle mit konstantem Durchmesser ist, wobei der Motor eine Riemenscheibe aufweist, die auf die Welle außerhalb des Gehäuses auf der gleichen Seite des Rotors wie die Lager aufgepreßt ist.

12. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (78, 80) zwischen dem Gehäuse (10) und der Welle (12) zum Lagern der Welle zwischen der Riemenscheibe und dem Rotor eingeschlossen sind.

13. Gekapselter Schrittmotor - mit einer einzigen Gehäuseglocke (10) zum Abstützen der Elemente des Motors, wobei das Gehäuse (10) eine einzige Stirnwand und eine zylindrische Seitenwand aufweist, - mit einer Lagerwelle (12), die für eine Drehung in der Gehäusestirnwand angebracht ist, - mit einem Rotor (14) des Motors, der für eine Drehung mit der Welle (12) in der Gehäuseglocke (10) angeordnet ist, - mit einem Stator (16), der in dem Gehäuse (10) festgelegt ist und eine Vielzahl von auf ihn gewikkelten Wicklungen (22) aufweist, wobei die selektive Aktivierung der Wicklungen (22) eine schrittweise Rotation des Rotors (14) herbeiführt, - mit vorderen (104) und hinteren (106) Lagereinrichtungen, die auf jeder Seite des Rotors (14) in der einzigen Gehäuseglocke (10) angeordnet sind, um den Rotor für die selektive Drehung ansprechend auf die Aktivierung der Statorwicklungen zu lagern, - mit Einrichtungen in der einzigen Gehäuseglocke (10) zum Abstützen des hinteren Lagers auf der Welle und - mit Einrichtungen (116) zwischen dem Stator (16) und dem hinteren Lager (106) zum Positionieren des Stators (16) bezüglich des Lagers (106) und des Rotors (14), um dadurch eine enge Toleranzbeziehung der Bauteile des Rotors zu definieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (18) entfernbar in dem Gehäuse angebracht ist.

14. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (16) innere und äußere Umfangsflächen und das Gehäuse eine innere planparallele Leitfläche (110) hat, die zum Führen des Stators in eine vorher festgelegte Position in dem Gehäuse geeignet ist, wobei der Stator durch die Leitfläche (110) und die Einrichtungen (116) zum Positionieren des Stators in der Position gehalten ist.

15. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Positionieren des Stators eine ringförmige, nicht-magnetische Halterung (116) mit einer Nut (118) zum Leiten des Stators auf der Halterung aufweist, wodurch der Stator eng fluchtend zu dem Rotor durch die Leitwirkung des Gehäuses und der Halterung ausgerichtet ist.

16. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 15 mit einer sternförmigen Feder (150), die zu dem hinteren Lager (106) und dem Lagerhalter (116) fluchtend ausgerichtet ist, um das Lager, den Halter und den Stator in fluchtender Beziehung in dem Gehäuse zu halten.

17. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die sternförmige Feder (150) einen zentralen Abschnitt (154) mit einem ringförmigen Abschnitt und einer Vielzahl von Fingern (156A bis D) aufweist, die sich radial von dem zentralen Abschnitt aus erstrecken, wobei das Gehäuse eine Ringnut (160) hat, die mit den radialen Fingern so zusammenwirkt, daß die Feder gefangen und die Bauteile des Motors zurückgehalten werden.

18. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) eine Vielzahl von Öffnungen (158A bis D) hat, die den Eintritt der Enden der radialen Finger (156A bis D) ermöglichen, wobei eine Drehung der Feder (150) relativ zu dem Gehäuse die Feder in der Nut und dadurch die Bauteile des Motors in fluchtend ausgerichteter Beziehung in dem Gehäuse einfängt.

19. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 18 mit einer Abdeckung (170) für den gekapselten Motor, die eine Vielzahl von Klauen (172A bis D) aufweist, die in Abständen an der Abdeckung für den Einsatz in der Nut (160) in dem Gehäuse angeordnet sind, wodurch die Abdeckung in der Nut eingefangen wird, um den Motor gegen die Umgebung abzudichten.

20. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 19 mit Einrichtungen zum Fangen des hinteren Lagers in dem Gehäuse, welche eine offene Hülse (218), die sich bis zur Mitte der Welle erstreckt, und eine Kugel (216) aufweisen, die in die Hülse angrenzend an das hintere Lager (216) eingekeilt ist, wobei der Druck der Kugel gegen die Außenfläche der Hülse und die innere Lauffläche des hinteren Lagers das hintere Lager auf der Welle positioniert.

21. Gekapselter Schrittmotor nach Anspruch 14, bei welchem die Lagerabstützung eine Ringnut in der Seite der Abstützung angrenzend an die äußere Lauffläche des hinteren Lagers aufweist, wobei die Nut ein ringförmiges Formstück (218) hat, das in der Nut gehalten ist und zwischen das hintere Lager und die Lagerabstützung gedrückt ist, um Vibrationen des Motors zu dämpfen und um eine unterschiedliche thermische Ausdehnung des Lagers und der Lagerabstützung zu ermöglichen.