DE8136794U1

DE8136794U1 - Clock stepper motor

Info

Publication number: DE8136794U1
Application number: DE19818136794
Authority: DE
Original assignee: Gebr Junghans 7230 Schramberg De GmbH
Current assignee: Gebr Junghans 7230 Schramberg De GmbH
Priority date: 1981-12-17
Filing date: 1981-12-17
Publication date: 1983-02-24
Also published as: FR2518845B3; FR2518845A1

Description

JGbm 155 I JGbm 155 I.

Fg/Kr I Fg / Kr I

GEBRÜDER JUNGHANS GMBH, D-7230 SchrambergGEBRÜDER JUNGHANS GMBH, D-7230 Schramberg

Uhren-SchrittmotorClock stepper motor

Die Erfindung betrifft einen Uhren-Schrittmotor gemäß dem jjThe invention relates to a clock stepper motor according to the jj

Oberbegriff des Anspruches 1, insbesondere als elektrome- jThe preamble of claim 1, in particular as an electrome- j

chanischen Wandler in Großuhren-Uhrwerken mit elektroni- |mechanical converter in large clock movements with electronic |

scher, vorzugsweise quarzstabiliserter, Zeithaltungs-An- fshear, preferably quartz-stabilized, time-keeping start f

triebsschaltung. Idrive circuit. I.

Ein derartiger Schrittmotor ist aus der DE-AS 25 30 410 be- |Such a stepper motor is from DE-AS 25 30 410 |

kannt. Nachteilig ist dort, daß zwei unterschiedlich pro- |knows. The disadvantage there is that two different pro- |

filierte Statorbleche in ihrem Zusammenwirken im Polschuh- |Filed stator laminations in their interaction in the pole piece |

bereich erst die Schrittmotor-Punktion, insbesondere hin- |area only the stepper motor puncture, especially towards |

sichtlich der Drehrichtungs-Vorgabe, gewährleisten. Bei der |visually guarantee the specified direction of rotation. At the |

Massenproduktion auftretende Toleranzen können also zu sehr iMass production tolerances can therefore be too i

unterschiedlichen Motorcharakteristiken führen. Hinzu kommt, jlead to different engine characteristics. In addition, j

daß die jeweils einteiligen gestreckt-U-förmigen Statorble- |that the one-piece stretched-U-shaped statorble |

ehe sehr stark verformt werden müssen, um die Schenkel-En- jjbefore must be very strongly deformed in order to make the leg en- jj

den im Polschuhbereich so weit auseinanderzubiegen, daß ei- \ the auseinanderzubiegen so far in the pole shoe that egg \

ner der Schenkel in die Durchgangs Öffnung des Statorspulen= jjner of the legs in the passage opening of the stator coils = jj

Spulenkörpers eingeschoben werden kann. Daraus resultiert, ·Bobbin can be inserted. This results, ·

aufgrund der starken mechanischen Verformung, bei konstruk- |due to the strong mechanical deformation, with constructive |

tiv optimierten Statorblechen eine nicht vorherbestimmbare ί Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des Stators.
Außerdem erfährt die Stator-Geometrie im Polschuhbereich dadurch zwangsläufig eine nicht beherrschbare Veränderung gegenüber der gestanzten, also optimal vorgegebenen Geometrie :tively optimized stator laminations a non-predictable ί deterioration of the magnetic properties of the stator.
In addition, the stator geometry in the pole shoe area inevitably experiences an uncontrollable change compared to the punched, i.e. optimally specified, geometry:

vor dieser mechanischen Verformung, was ebenfalls die magnetischen Eigenschaften des Schrittmotors und damit seinen ■before this mechanical deformation, which is also the magnetic Properties of the stepper motor and thus its ■

• · IB · ·• · IB · ·

elektromagnetischen Wirkungsgrad unreproduzierbar beeinträchtigt. Für ein derart hochwertiges und empfindliches feinmechanisches Massenprodukt wie einen Uhren-Schrittmotor ist aber anzustreben, daß die theoretisch oder experimentiell ermittelten Vorgaben nicht durch Handhabungen im Zuge der Montage verändert werden, damit massengefertigte Endprodukte mit möglichst engen Toleranzen ihrer Betriebsparameter erhalten werden. Nachteilig beim vorbekannten Schrittmotor ist ferner, daß die Spule nur auf einen der beiden Statorblech-Schenkel aufgesteckt werden ^- kann, während die Polschuhgeometrie des anderen Schenkels bereichsweise größere Abmessungen quer zur Längserstreckung des Schenkels aufweist, als der Schenkel Bereich, der als Träger für den Statorspulen-Spulenkörper in Betracht kommt.Electromagnetic efficiency impaired irreproducibly. For such a high-quality and sensitive precision mechanical mass product such as a clock stepper motor, however, the aim should be that the theoretically or experimentally determined specifications are not changed by manipulations in the course of assembly, so that mass-produced end products with the tightest possible tolerances of their operating parameters are obtained. A disadvantage of the known stepping motor is furthermore, that the coil be attached to only one of the two stator lamination legs ^ -, while the pole shoe of the other leg has partially larger dimensions transversely to the longitudinal extension of the leg, when the leg portion as a carrier for the Stator coil bobbin comes into consideration.

Ferner ist es für. Uhren-Schrittmotore bekannt, das Statorblech mehrteilig auszubilden und diese Teile nach dem Aufstecken des mit der Statorspule bewickelten Spulenkörpers miteinander zu verbinden. Das bedingt jedoch zusätzliche Arbeitsschritte in der Fertigung, also erhebliche Zusatzkosten. Nachteilig ist ferner, daß an den Verbin- f ν dungsstellen ein erhöhter magnetischer Widerstand gegeben ist, wodurch der elektromagnetische Wirkungsgrad des Schrittmotors spürbar beeinträchtigt wird. Nachteilig ist darüberhinaus, daß dann besondere Justagemaßnahmen mittels Fertigungs-Lehren oder in Form von Positionierhilfen an der ■·""-- Schrittmotor-Halterung im Uhrwerk vorgesehen sein müssen, -' um die vorgegebene, konstruktiv optimierte Luftspalt-Geometrie zwischen den Polschuhen beim Zusammenbau der Statorblech-Teile bzw. beim Einbau des Stators zu gewährleisten, wenn nicht eine konstruktive Verbindung zwischen den Polschuhen vorgesehen ist. Eine solche kann jedoch aus Gründen des Mechanismus des magnetischen Kreises nur von sehr geringer Materialstärke in Betracht kommen, wasFurthermore, it is for. Clock stepper motors are known to design the stator sheet in several parts and to connect these parts to one another after attaching the bobbin wound with the stator coil. However, this requires additional work steps in production, i.e. considerable additional costs. A further disadvantage is that the f connects ν binding sites a high magnetic resistance is given, whereby the electromagnetic efficiency of the stepping motor appreciably affected. A further disadvantage is that special adjustment measures by means of manufacturing gauges or in the form of positioning aids must be provided on the stepper motor holder in the clockwork, - ' around the predetermined, structurally optimized air gap geometry between the pole pieces during assembly to ensure the stator sheet metal parts or when installing the stator, if a structural connection between the pole pieces is not provided. However, due to the mechanism of the magnetic circuit, such a material can only be considered if the material thickness is very small, which

wiederum die Verformungsgefahr im Zuge der fertigungsbedingten Handhabung solcher Statorteile hervorruft.in turn, the risk of deformation in the course of the production-related Handling such stator parts causes.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,ei-nen Schrittmotor gattungsgemäßer Art derart auszubilden, daß er mit wenig Fertigungsaufwand bei hoher Anforderung an die Einhaltung vorgegebener geometrischer und damit elektromagnetischer Gegebenheiten bei geringem Materialver- UluUlsll, ClO-OW iiieJ.O5LUlOl.i5 XlCJ. O UCU-JLUClX J.QU UIlU. CXUCU CJ-CXV^-1 tromechanischen Wandler hohen Wirkungsgrades ergibt.In contrast, the invention is based on the object of designing a stepper motor of the generic type in such a way that it can be operated with little manufacturing effort with high requirements for compliance with predetermined geometrical and thus electromagnetic conditions with little material loss. O UCU-JLUClX J.QU UIlU. CXUCU CJ-CXV ^-1 tromechanical converter results in high efficiency.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, daß der Schrittmotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 gemäß den Teilmerkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruches 1 ausgestaltet ist.According to the invention, this object is essentially achieved in that the stepping motor according to the preamble of the claim 1 is designed according to the partial features of the characterizing part of claim 1.

Diese Lösung beinhaltet eine einfache geometrische Form für die Konfiguration des Statorbleches und ermöglicht damit - ohne gesondert anzufertigende, kostspielige Lehren im Zuge des Fertigungsablaufes einfache Kontrollen auf die Einhaltung konstruktiv vorgegebener geometrischer Parameter, zumal im Polschuhbereich. Definierter, geometrisch / \ kompliziert ausgebildeter Vorsprünge im Polschuhbereich " bedarf es nicht, weil durch bloße definierte Verlagerung in eine Polschuh-Ausbuchtung in einen der Schenkel hinein Anlauf- und Drehmomentkriterien für den Schrittmotor-Rotor erfüllbar sind. Irgendwelcher Verformungen des einmal • '-^|1~-.- in seiner endgültigen Geometrie ausgestanzten Statorble- " -" ches des einlagig-einstückigen Stators bedarf es nicht, weil keinerlei den Zwischenraum zwischen den Statorblech-Schenkeln einengenden Vorsprünge im Polschuhbereich erforderlich sind, so daß der mit der Statorspule bewickelte Spulenkörper direkt auf einen der Schenkel aufgeschoben werden kann, womit der Stator schon komplettiert ist.This solution contains a simple geometric shape for the configuration of the stator lamination and thus enables - without costly gauges to be produced separately in the course of the production process - simple checks to ensure compliance with structurally specified geometric parameters, especially in the pole shoe area. Defined, geometric / \ complicated trained projections in the pole shoe "is not required because be met by mere defined shift into a pole shoe bulge in one of the legs into contact and torque criteria for the stepping motor rotor some Which deformations of the once • '-. ^{| 1} ~ -.- punched in its final geometry stator sheet "-" ches of the single-layer, one-piece stator is not required because no projections restricting the space between the stator sheet legs are required in the pole shoe area, so that the coil form wound with the stator coil is direct can be pushed onto one of the legs, with which the stator is already completed.

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* Ein besonderer zusätzlicher Kostenvorteil liegt beim er-* A special additional cost advantage lies in the

? findungsgemäßen Schrittmotor darin, daß Schenkel und Joch? inventive stepper motor in that leg and yoke

I des Statorbleches wegen Fehlens irgendwelcher VorsprüngeI of the stator lamination due to the lack of any projections

I ohne weiteres derart dimensioniert werden können, daß je- I can easily be dimensioned in such a way that each

5 weils zwei Statorbleche gegensinnig, sich zu einem gestreckten Rechteck ergänzend, ineinander-geschachtelt werden kön-5 because two stator laminations are in opposite directions, becoming one elongated In addition to the rectangle, they can be nested

^; nen. Auf diese Weise ergibt sich bei der Fertigung - mit ^; nen. In this way, during production - with

■■ Ausnahme des Materials für die Positionierlöcher und für■■ Exception of the material for the positioning holes and for

; den Kreisabschnitt der PoIschuh-Einbuchtung - keinerlei; the circular section of the PoIschuh indentation - none

■ 10 Abfall beim Ausstanzen solcher nebeneinander angeordneter■ 10 waste when punching such juxtaposed

γ ^{ J Paare aus dem bandförmigen oder;· plattenförmigen Vormate- γ ^{ J pairs from the band-shaped or; · plate-shaped material

i rial. i rial.

','■ Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich',' ■ Further features and advantages of the invention result

!' 15 aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung un-I ter Beschränkung auf das Wesentliche aber maßstäblich, mehr-! ' 15 from the description below of one in the drawing un-I limited to the essentials but true to scale, more-

f fach vergrößert, dargestellten bevorzugten Ausführungsbei-f times enlarged, shown preferred embodiments

'' Spieles für die erfindungsgemäße Lösung. Die einzige Figur'' Game for the solution according to the invention. The only figure

I der Zeichnung zeigt den Stator-Blechschnitt mit darin an-I of the drawing shows the stator sheet metal section with

f 20 geordnetem Rotor des Schrittmotors, unter Berücksichtigung j der Blechschnitt-Verschachtelung für ein materialsparendesf 20 ordered rotor of the stepper motor, taking into account j the sheet metal nesting for a material-saving

Stanzen von Statorblech-Paaren.Punching of pairs of stator lamination.

·: Der in der Zeichnung in Richtung seiner Rotor-Drehachse 1·: The one in the drawing in the direction of its rotor axis of rotation 1

• 25 in Ansicht (bei etwa 7-facher Vergrößerung) dargestellte '.' Uhren-Schrittmotor 2 ist im dargestellten Beispielsfalle• 25 shown in view (at approx. 7x magnification) '.' Clock stepper motor 2 is shown in the example

für eine Großuhr (also für das Werk einer Tisch-, Stand- ; .;.*--. oder Wanduhr) bestimmt. Der Schrittmotor 2 besteht aus ei- -■ nem Stator 3 mit Statorblech 4 und Statorspule 16 sowie ei-30 nem Rotor 6. Der Rotor 6 ist (in in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise) auf einer Halterung 7 gelagert, bei der es sich um die Uhrwerksplatine oder um ein Teil des Uhrwerks-Gehäuses handeln kann. Ein an der Halterung 7 festgelegter Positionierzapfen 8 greift in ein Positionier-35 loch 9 ein; ein an der Halterung 7 festgelegter Stütz-for a large clock (i.e. for the work of a table, floor;.;. * -. or wall clock). The stepper motor 2 consists of a - ■ nem stator 3 with stator sheet 4 and stator coil 16 and ei-30 nem rotor 6. The rotor 6 is mounted on a bracket 7 (in a manner not shown in the drawing), at which can be the clockwork plate or part of the clockwork case. One on the bracket 7 Fixed positioning pin 8 engages in a positioning 35 hole 9 a; a support fixed to the bracket 7

• * ι ι ι at• * ι ι ι at

stift 10 greift in ein Langloch 11 im Statorblech 4 im vom Positionierloch 9 abgelegenen Bereich.ein, um auch dieses bezüglich der Rotor-Drehachse 1 maßgenau festzulegen. Das Langloch 11 kann (-wie dargestellt) kreisbogenfönnig um das Zentrum des Positionierzapfens 8 verlaufen, um den Stator 3 für eine Feinjustage etwas gegenüber der Rotor-Drehachse 1 verschwenken zu können; in der Regel ist aber die Positionierung des Zapfens 8 und des Stiftes 10 derart maßgenau auf der gemeinsamen formstabilen Halterung 7 realisierbar, daß es solcher Feinjustage nicht Ci mehr" bedarf.The pin 10 engages in an elongated hole 11 in the stator lamination 4 in the area remote from the positioning hole 9, in order to also fix this precisely with respect to the rotor axis of rotation 1. The elongated hole 11 can (as shown) run in the shape of a circular arc around the center of the positioning pin 8 in order to be able to pivot the stator 3 somewhat with respect to the rotor axis of rotation 1 for a fine adjustment; in general, however, the positioning of the pin 8 and the pin 10 is such dimensional accuracy realized in the common form-stable support 7, that it does not C i need of such fine adjustment more ".

Der Rotor 6 besteht (in der Zeichnung nicht näher dargestellt) in üblicher Weise aus einem scheibenförmigen oder flach-hohlzylindrischen Ferrit-Körper, der quer zur Rotor-Drehachse 1 diametral dipol-magnetisiert ist.The rotor 6 consists (not shown in detail in the drawing) in the usual manner of a disk-shaped or Flat-hollow cylindrical ferrite body which is diametrically dipole-magnetized transversely to the rotor axis of rotation 1.

Das Statorblech 4 ist U-förmig profiliert und weist zwei im Verhältnis zur Länge 12 seines U-Joches 13 lange Sehen- [ kel 14, 15 auf. Das erbringt den Vorteil guten magneti- j sehen Wirkungsgrades, da die Richtung der Schenkel 14, 15 \ beim Ausstanzen aus dem plattenförmigen oder bandförmigen [ Vormaterial in Richtung nach Maßgabe der Kornorientie- ^ rung gegebener magnetischer Vorzugsrichtung gewählt werden kann. Vor allem aber kann (bei vorgegebener Windungszahl) für eine auf einen der geradlinigen Schenkel 14, 15 aufgesteckte, gestreckte Stator spule 16 ein geringerer Wick-,,,-lungsdurchmesser realisiert werden, als bei axial kürzeren -, Spulen, mit der ebenfalls für den elektromagnetischen Wir-The stator lamination 4 is profiled in a U-shape and has two tendons 14, 15 which are long in relation to the length 12 of its U-yoke 13. This provides the advantage of good magnetic j see efficiency, since the direction of the legs 14, 15 \ tion when punching out the plate-shaped or band-shaped [starting material in accordance with the direction Kornorientie- ^ given magnetic preferential direction can be selected. Above all, however, (with a given number of turns) for a stretched stator coil 16 attached to one of the straight legs 14, 15, a smaller winding diameter can be realized than with axially shorter coils, which are also used for the electromagnetic activity

^O kungsgrad vorteilhaften Folge, daß alle Spulendrahtwindungen dicht beim Spulenkern - nämlich dem Statorblech 4 liegen und somit angenähert gleich stark zur magnetischen Feldstärke beitragen, die von der stromdurchflossenen Statorspule 16 im Statorblech 4 hervorgerufen wird. Die Statorspule 16 ist üblicherweise auf einen Spulenkörper 17^ O kungsgrad advantageous consequence that all coil wire windings close to the coil core - namely the stator lamination 4 and thus approximately the same strength as the magnetic Contribute field strength that is caused by the stator coil 16 through which current flows in the stator lamination 4. The stator coil 16 is usually on a bobbin 17

•. .6•. .6

ι a * * aι a * * a

• 1 » At)I• 1 »At) I

gewickelt, an dessen Flanschen 18 Spulendraht-Anschlußstifte 19 festgelegt sind. Über diese erfolgt der elektrische Anschluß an eine zeithaltende Schrittmotor-Antriebsschaltung unter gleichzeitiger Festlegung der Statorspule 16 auf ihrer Unterlage, beispielsweise einer | Leiterplatte in Form der Halterung 7.wound, at the flanges 18 coil wire connecting pins 19 are fixed. This is used for the electrical Connection to a time-keeping stepper motor drive circuit with simultaneous definition of the stator coil 16 on your pad, for example a | Circuit board in the form of the bracket 7.

Der lichte Zwischenraum 20 zwischen den Schenkeln 14-15 i-o im Wesentlichen von dem hier hineinragenden Bereich der Statorspule 16 eingenommen. Vor dem vom Joch 13 abge- ^The clear gap 20 between the legs 14-15 i-o essentially comes from the area protruding here the stator coil 16 taken. Before that departed from yoke 13- ^

^ legenen Stirnende 21 der Statorspule 16 bzw. ihres Spulenkörpers 17 ist in Schenkel-Zwischenraum 20 der Rotor gehaltert. Er taucht mit einem Abschnitt seiner im Querschnitt kreisförmigen Peripherie in eine kreisabschnittförmige berandete Polschuh-Einbuchtung 22 ein, die, zur Stator-Mittellinie 23 hin sich öffnend, in einen Schenkeil4 eingeformt ist, der länger ist, als der andere, gegenüberliegende Schenkel 15 des einlagigen Statorbleches 4, Das freie Schenkelende 24 des kürzeren Schenkels 15 liegt et^wa gegenüber dem vom Joch 13 fortliegenden, also auf das Schenkelende 25 des längeren Schenkels 14 zu gelegenen äußeren Polschuhende26, vorzugsweise noch etwas längs der^ lay end 21 of the stator coil 16 or its bobbin 17 is held in the leg gap 20 of the rotor. With a portion of its periphery, which is circular in cross section, it dips into a circular segment-shaped edged pole shoe indentation 22 which, opening towards the stator center line 23, is formed in a leg wedge 4 which is longer than the other, opposite leg 15 of the single-layer Stator sheet 4, the free leg end 24 of the shorter leg 15 is located et ^wa opposite to the yoke 13 away from the leg end 25 of the longer leg 14 to located outer pole shoe end26, preferably a little along the

r\ Stator-Mittellinie 23 auf die Rotor-Drehachse 1 hin verkürzt. Dadurch ist sichergestellt, daß der magnetische Fluß durch das Statorblech 4 sich über den Rotor 6 schließt, und nicht um den Rotor 6 herum direkt über die Schenkel-Enden 24-25, wo kein magnetisches Rotor-Drehmoment ent-The stator center line 23 is shortened towards the rotor axis of rotation 1. This ensures that the magnetic flux through the stator lamination 4 closes over the rotor 6, and not around the rotor 6 directly over the leg ends 24-25, where no magnetic rotor torque is generated.

■ ·'·'* '-■ stehen würde. Am kürzeren Schenkel 15 ist keine derartige Polschuh-Einbuchtung 22 ausgebildet.■ · '·' * '- ■ would stand. There is none on the shorter leg 15 Pole shoe indentation 22 is formed.

Der Mittelpunkt der kreisbogenförmigen Polschuh-Einbuchtung 22 liegt nicht auf der Statorzwischenraum-Mittellinie 23, sondern zum längeren Schenkel 14, also zur Einbuchtung 22 hin versetzt; aber noch innerhalb des Zwi-The center of the circular arc-shaped pole piece indentation 22 does not lie on the stator gap center line 23, but rather towards the longer leg 14, that is to say towards the indentation 22 offset towards; but still within the

7c schenraumes 20 zwischen den Schenkeln 14-15. Dadurch kann7c space 20 between the legs 14-15. This can

I II I

• 111• 111

der Rotor 6 engenähert mit- seiner halben Peripherie in die Polschuh-Einbuchtung 22 eintauchen. Der Rotor-Mittelpunkt und damit die Rotor-Drehachse 1 liegen zwar auf einer gedachten Linie 28, die parallel zur Stator-Mittellinie 23 durch den Einbuchtungs-Mittelpunkt 27 verläuft, aber nicht in diesem Mittelpunkt 27 sondern aus diesem heraus versetzt. Die Richtung des Versatv.es (zug? xj ^isn Schenkelenj de 25 oder zum Joch. 13 hin) bestirasr*' c?.f . .laufrichtungthe rotor 6 dips approximately with half of its periphery into the pole piece indentation 22. The rotor center point and thus the rotor axis of rotation 1 lie on an imaginary line 28 which runs parallel to the stator center line 23 through the indentation center point 27, but not in this center point 27 but offset from it. The direction of the versatv.es (zu? Xj ^ isn Schenkelenj de 25 or towards the yoke. 13) bestirasr * ' c? .F . .Direction of travel

des Rotors 6. Außerdem erbringt dieser- ^ -^ satz der Rotor-Drehachse 1 gegenüber der Stator-Mittellinie 23 und dem vy Polschuh-Mittelpunkt 27 ein günstiges Anlaufdrehmoment; denn dieses ist angenähert proportional dem in der Zeichnung eingetragenen stationären Rotor-Drehwinkel x. Dieser wiederum bestimmt sich aus der Drehwinkel-Stellung des magnetischen Rotor-Dipols n-s bei nichtdurchströmter Statorspule 16 (Index 1) gegenüber der Dipolstellung bei gleichstromdurchfluteter Statorspule 16 (Index 2). Während bei nicht angesteuertem Stator 3 der Rotordipol n^-s^ sich nach Maßgabe des kleinsten wirksamen Luftspaltes aufgrund der Rotor-Stator-Geometrie einstellt, dominiert bei gleichstromdurchfluteter Statorspule 16 das dagegen in Rotor-Anlaufrichtung verschvrenkte Magnetfeld des Stator-Polfeldes S₂-N₂ ^-v nach Maßgabe des Übertritts der magnetischen Feldlinien aus der Polschuh-Einbuchtung 22 über den Rotor 6 zum gegenüberliegenden Stator-Schenkel 15. Die Verlagerung des Rotors 6 von der Stator-Mittellinie 23 fort in die Polschuh-Einbuchtung 22 hinein erbringt dabei eine große Normalkomponente .:/"·.. des Vektors der Tangente an die aus dem Stator-Schenkel 14 -.■ austretenden magnetischen Feldlinien bezüglich der Richtung des Rotor-Dipoles n₂-s₂, wie es für ein hohes Motor-Drehmoment nach Rotor-Anlauf wünschenswert ist.of the rotor 6. In addition, this set of the rotor axis of rotation 1 provides a favorable starting torque with respect to the stator center line 23 and the pole shoe center point 27; because this is approximately proportional to the stationary rotor rotation angle x entered in the drawing. This in turn is determined from the angle of rotation position of the magnetic rotor dipole ns when the stator coil 16 is not flowed through (index 1) compared to the dipole position when the stator coil 16 is not flowed through with direct current (index 2). While the rotor dipole n ^ -s ^ is set in accordance with the smallest effective air gap due to the rotor-stator geometry when the stator 3 is not activated, when the stator coil 16 is flooded with direct current, the magnetic field of the stator pole field S ₂ -N, which is entangled in the rotor approach direction, dominates ₂ ^ -v in accordance with the crossing of the magnetic field lines from the pole shoe indentation 22 via the rotor 6 to the opposite stator leg 15. The displacement of the rotor 6 from the stator center line 23 away into the pole shoe indentation 22 produces a large normal component.: / "· .. of the vector of the tangent to the magnetic field lines emerging from the stator leg 14 -. ■ with respect to the direction of the rotor dipole n ₂ -s ₂ , as is the case for a high motor torque after the rotor -A start-up is desirable.

Die Statorspule 16 kann auch auf den kürzeren Schenkel 15, der nicht mit einer Polschuh-Einbuchtung ausgestattet ist, aufgesteckt sein. Der elektromagnetische Wirkungsgrad desThe stator coil 16 can also be attached to the shorter leg 15, which is not equipped with a pole piece indentation, be attached. The electromagnetic efficiency of the

• · «8• · "8th

Schrittmotors 2 ist aber günstiger, wenn wie in der Zeich-I nung berücksichtigt di© Statorspule 16 auf den mit Polschuh-However, stepping motor 2 is cheaper if, as in the drawing, the stator coil 16 is placed on the pole piece

1 Einbuchtung 22 ausgestatteten längeren Schenkel 14 aufge-1 indentation 22 equipped longer leg 14 up-

_i steckt ist, weil dann beim Übertritt der Feldlinien aus _i is stuck because then when the field lines cross the line

;. 5 dem Statorblech 4 in den Rotor 6 geringere magnetische I- Streuverluste auftreten.;. 5 the stator lamination 4 in the rotor 6 lower magnetic I- scatter losses occur.

An den Stator-Schenkeln 14/15 sind keinerlei quer zur Stag tor-Mittellinie 23 sich erstreckende Vorsprilnge ausgebil-On the stator legs 14/15 there are no transverse to the stay gate center line 23 extending protrusions formed

I , \ io det;^ vielmehr ist die lichte Weite des Statorschenkel-Zwi-I schenraumes 20 überall wenigstens geringfügig größer alsI, \ io det; ^ rather it is the clear width of the stator leg intermediate I between space 20 everywhere at least slightly larger than

I der benachbarte Bereich der Stärke 29 der Statorspule 16I the adjacent area of thickness 29 of the stator coil 16

I bzw. des Spulenkörper-Flansches 18. Dadurch ist der Zusam-I or the bobbin flange 18.

% menbau des Stators 3 durch bloßes Aufschieben des zuvor % construction of the stator 3 by simply pushing on the previously

\ 15 bewickelten Spulenkörpers 17 auf einen - bevorzugt den \ 15 wound bobbin 17 on one - preferably the

I_I längeren - Statorblech-Schenkel 14 möglich; somit entfallt len beim Stator-Zusammenbau jegliche Bearbeitungserforder- l nisse am Statorblech 4 selbst, wodurch sichergestellt ist, I daß seine optimal vorgegebene Geometrie und magnetische I _I longer - stator lamination legs 14 possible; thus entfallt len when stator assembly any Bearbeitungserforder- l nit on the stator lamination 4 itself, thereby ensuring that its optimal I given geometry and magnetic

*' 20 Eigenschaft nicht dadurch beeinträchtigt wird, daß nach I; dem Stanzen mechanische Verformungen, oder Montagearbei- * '20 property is not impaired by the fact that according to I; punching mechanical deformations, or assembly work

^;! ten mit verschiedenen zusammenzusetzenden Teilen, erfor- ^; ! with different parts to be assembled, require-

( ) derlich wären.() would be such.

25 Das Positionierloch 9 im Stator-Schenkel 14 ist vorzugsweise von der Polschuh-Einbuchtung 22 fort zum freien Schenkelende 25 hin gelegen, so daß es praktisch keinen ' ·'" -■ feldverzerrenden Einfluß auf den magnetischen Kreis ausübt. Dieses freie Schenkelende 25 des längeren Schenkels1425 The positioning hole 9 in the stator leg 14 is preferably located away from the pole shoe indentation 22 to the free leg end 25, so that there is practically no '·' "- ■ exerts a field-distorting influence on the magnetic circuit. This free leg end 25 of the longer leg 14

30 ragt vorzugsweise, parallel zur Stator-Mittellinie 23?30 preferably protrudes parallel to the stator center line 23?

über das Schenkelende 25 des kürzeren Schenkels 15 um eine Strecke 30 vor, die der Joch-Breite quer zur Joch-Län-, ge 12, also in Richtung der Stator-Mittellinie 23 gemessen, entspricht. Ferner ist zweckmäßigerweise die Breiteover the leg end 25 of the shorter leg 15 by one Distance 30 in front of the yoke width across the yoke length, measured 12, i.e. in the direction of the stator center line 23, is equivalent to. Furthermore, the width is expedient

35 der Schenkel 14, 15, gemessen quer zur Stator-Mittellinie23,35 of the legs 14, 15, measured transversely to the stator center line23,

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gleich dem oder geringfügig kleiner als der in gleicher Richtung gemessene Schenkel-Zwischenraum 20. Dadurch ist es möglich, wie in der Zeichnung strichliniert berücksichtigt, je zwei Statorbleche 4,gegensinnig ineinandergreifend zu einem gestreckten Rechteck ergänzt, anzuordnen, so daß - abgesehen von den Aussparungen für das Positionierloch 9, das Langloch 11 und die Polschuh-Einbuchtung22 im jeweiligen Statorblech 4 "zwischen den zwei verschachtelten Statorblechen 4 lediglich die Schnitt-Stanzzwischen-/ ■ 10 räume zum Ausstanzen aus einer Blechtafel oder einem Blechstreifen des Stator-Vormaterials verbleiben, aber kein sonstiger Verschnitt anfällt.equal to or slightly smaller than the leg gap 20 measured in the same direction it is possible, as taken into account by dashed lines in the drawing, two stator laminations 4 each, interlocking in opposite directions added to a stretched rectangle, to be arranged so that - apart from the recesses for the positioning hole 9, the elongated hole 11 and the pole piece indentation 22 in the respective stator lamination 4 ″ between the two nested Stator sheets 4 only the cut-punching spaces / ■ 10 spaces for punching out of a sheet metal or a sheet metal strip of the stator primary material remain, but no other waste is incurred.

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Zus ammenf ειε sungSummarized ειε solution

Bei einem Uhren-Schrittmotor (2), insbesondere als elektromechanischen! Wandler in Großuhren-Uhrwerken, mit langschenklig-U-förmigem Statorblech (4) und kreisabschnittförmig berandeter Polschuh-Einbuchtung (22), in die der Sehrittmotor-Rotor (6) hineinragt, sollen ein Blechschnitt und eine Ro^v torpositionierung angegeben werden, die verbesserten Schrittmotor-Wirkungsgrad bei materialsparsamem, einfach montierbarem Schrittmotor-Aufbau ergeben. Dafür ist ein nur einlagiges einteiliges Statorblech (4) mit ungleich langen U-Schenkein (14, 15) ohne irgendwelche Vorsprünge quer zur Stator-Mittellinie (23) und einem Schenkel-Zwischenraum (20) vorgesehen, der geringfügig größer als die Schenkelbreite ist, mit Ausbildung nur einer Polschuh-Einbuchtung (22) in dem längeren Schenkel (14), etwa dem Ende des kürzeren Schenkels (15) gegenüber; bei Positionierung der Rotor-DrehachseWith a clock stepper motor (2), especially as an electromechanical one! Converter in bulk watch movements, with langschenklig-U-shaped stator lamination (4) and a circular section beran deterministic pole shoe indentation (22) into which the Sehrittmotor rotor protrudes (6), to a sheet metal section and Ro are given ^v gate positioning, the improved Stepper motor efficiency with a material-saving, easy-to-assemble stepper motor structure. For this purpose, a single-layer, one-piece stator sheet (4) with U-legs (14, 15) of unequal length without any projections transversely to the stator center line (23) and a leg gap (20) is provided, which is slightly larger than the leg width, with the formation of only one pole shoe indentation (22) in the longer leg (14), approximately opposite the end of the shorter leg (15); when positioning the rotor axis of rotation

(1) aus dem Einbuchtungs-Mittelpunkt (27) heraus zum Sehenkel (14) und zum Polschuhende (26) hin versetzt. Einfache r ₎ Montage durchbloßes Aufschieben des bewickelten Spulenkörpers (17) auf einen Schenkel (14) ohne irgendwelche mechanische Verformung oder sonstige Bearbeitung des Statorbleches (4); hohes Anlauf- und Betriebs-Drehmoment des Rotors (6) infolge günstiger Magnetkreis-Gegebenheiten über den Ro-,;/■-_. tor (6) ohne Beeinträchtigung der magnetischen Eigenschaf- =,· ten des Statorbleches (4) durch, irgendwelche mechanische Verformung; und praktisch keine Blechverschnitt-Materialverluste bei Ausstanzen jeweils eines gegensinnig ineinerandergeschachtelten Statorblech-Paares (4/4') aus dem Vormaterial.(1) offset from the indentation center point (27) towards the leg (14) and towards the end of the pole shoe (26). Simple r ₎ assembly simply pushing the wound bobbin (17) onto a leg (14) without any mechanical deformation or other processing of the stator lamination (4); high starting and operating torque of the rotor (6) due to favorable magnetic circuit conditions via the Ro -,; / ■ -_. gate (6) without impairment of the magnetic properties =, · th of the stator lamination (4) by any mechanical deformation; and practically no sheet metal waste material losses when punching out a pair of stator lamination plates (4/4 ') nested in opposite directions from the primary material.

JGbm 135
Fg/Kr JGbm 135
Fg / Kr

Bezugszeichenlis teList of reference symbols

χ stationärer Rotor-Drehwinkel n-s Rotor-Dipol
S-N Stator-Polfeldχ stationary rotor rotation angle ns rotor dipole
SN stator pole field

1 Drehachse (von 6)1 axis of rotation (of 6)

2 Uhren-Schrittmotor (3/6)2 clock stepper motor (3/6)

3 Stator (4/5)3 stator (4/5)

4 Statorblech
54 stator lamination
5

6 Rotor6 rotor

7 Halterung (für 2)7 bracket (for 2)

8 Positionierzapfen (an 7 für 9)8 positioning spigots (on 7 for 9)

9 Positionierloch (in 4 für 8)9 positioning hole (in 4 for 8)

10 Stützstift (an 7 für 11)10 support pin (at 7 for 11)

11 Langloch (in 4 für 10)11 elongated hole (in 4 for 10)

12 Länge (von 13 quer zu 23)12 length (from 13 across to 23)

13 Joch (zwischen 14/15)13 yoke (between 14/15)

14 langer Schenkel (von 4)14 long legs (of 4)

15 kurzer Schenkel (parallel zu 14)15 short legs (parallel to 14)

16 Statorspule (auf 4)16 stator coil (on 4)

17 Spulenkörper (von 16)17 bobbins (of 16)

18 Flansch (von 17)18 flange (of 17)

19 Anschlußstifte (an 18 für 16)19 pins (to 18 for 16)

20 Zwischenraum (zwischen 14/15 parallel zu 12)20 space (between 14/15 parallel to 12)

21 Stirnende (von 16/17 nach 6)21 front end (from 16/17 to 6)

22 Polschuh-Einbuchtung (in 14 für 6)22 pole shoe indentation (in 14 for 6)

23 Stator-Mittellinie (parallel zu 14/15)23 stator center line (parallel to 14/15)

24 kurzes Schenkelende (bei 15)24 short leg end (at 15)

25 langes Schenkelende (bei 14)25 long leg end (at 14)

26 äußeres Polschuhende ("von 22 nach 25 hin)26 outer pole piece end ("from 22 to 25)

27 Kreisbogen-Mittelpunkt (von 22)27 Arc center (of 22)

28 Hilfs-Linie (parallel zu 23 durch 27)28 auxiliary line (parallel to 23 through 27)

29 Stärke (von 16/17 in 20)29 thickness (from 16/17 to 20)

30 Strecke (längs 23 zwischen 24 und 25)30 route (along 23 between 24 and 25)

Claims

JGbm 155 Fg / Kr - 10 - j protection claims

1. Clock stepper motor (2) sait in Veil.SLIi ₁ i * zwr length (12) of its yoke (13) long-limbed-XJ-foi. , according to the stator lamination (4), with a stator coil (16) attached to a leg (14) and a rotor (6) next to a circular segment-shaped barandeten pole shoe indentation (22) in the stator lamination (4), which is located on the stator center line (23) running parallel to the straight stator legs (14, 1 ^) opens,
characterized,

that a single-layer stator lamination (4) is equal to ^"1 long legs (14, 15) are provided, of which only the longer leg (14) the pole shoe indentation (22), the arc center (27) of the stator The center line (23) is offset further towards this longer leg (14), the axis of rotation (1) of the rotor (6) on a line ( 28) lies

but is offset from the center of the circle (27).

2. watch stepper motor according to claim 1, characterized in that

that the stator coil (16) is attached to the longer leg (14), and that the clear width of the space (20) between the legs (14-15) across the stator center line (23) nowhere smaller than the neighboring ^ coil thickness (29) is.

3. clock stepper motor according to claim 1 or 2,

characterized,
30th

... 11

- 11 -

that the shorter leg (15) approximately opposite that The sweeter pole piece end (26) ends at the longer leg (14), which is located away from the leg yoke (13).

4. watch stepper motor according to one of the preceding claims,

characterized,

that the shorter leg (15) about a distance (30) corresponding to the width of the yoke (13), measured in , λ 10 direction of the stator center line (23), shorter than the I-longer Seekel (14) is.

5. watch stepper motor according to one of the preceding claims,
characterized,

that the width of the legs (14, 15) is slightly smaller than the clear width of the leg gap (20), measured transversely to the stator center line (23).

20th