DE3842095A1

DE3842095A1 - Schrittmotor

Info

Publication number: DE3842095A1
Application number: DE3842095A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Kakizaki; Akira Torisawa; Noriaki Ito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1989-06-29
Also published as: JPH0193979U; DE3842095C2; GB8828972D0; FR2624670B1; US4972109A; GB2211030B; FR2624670A1; GB2211030A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrittmotor mit zwei Gruppen von Statorjocheinheiten und im besonderen auf die Einstellung dessen Einstelldrehmomentes.

In Fig. 10 der Zeichnungen, die den Aufbau von Statorjocheinheiten wiedergibt, die in einem herkömmlichen Schrittmotor eingesetzt werden, besitzen die Statoren 1 und 2 Statorpole 1 a und 2 a in der Form von Kammzähnen, die ein Paar von Statorjocheinheiten bilden. Statorjocheinheiten, die aus vollständig den gleichen Statoren als ein Statorpaar aufgebaut sind, werden Rückseite an Rückseite an den Statoren 2 und 2 angeordnet und bilden des Stator des Schrittmotors. Die beiden Gruppen von Statorjocheinheiten sind derart ausgebildet, daß kreisförmige Vorsprünge 2 b, 2 b und Aussparungen 2 c, 2 c in den Statoren 2 und 2 ausgebildet sind, so daß die Phasen der Statorpole voneinander um jeweils 1/4 Schrittweite zueinander versetzt sind.

Der Schrittmotor, der den vorerwähnten Aufbau besitzt, soll nun anhand der Fig. 11, die eine perspektivische Darstellung wiedergibt, näher erläutert werden, wobei die Bezugsziffer 12 die Rotorwelle bezeichnet und ein zylindrischer Rotormagnet 13 koaxial zur Rotorwelle 12 gehalten ist und sich um die Rotorwelle zu drehen vermag. Der Rotormagnet 13 trägt auf der Umfangsoberfläche den Statorpolen 1 a, 2 a, 1 a, 2 a gegenüberliegend die gleiche Anzahl von Magnetpolen wie die Anzahl der Statorpole einer Gruppe der Statorjocheinheiten. Das bedeutet, daß die Zahl einer Gruppe von Statorpoleinheiten in Fig. 11 24 beträgt, und in diesem Fall ist die Anzahl der Magnetpole des Rotors 24, da jeder N-Pol und S-Pol als einer gezählt wird und 12, wenn man die Magnetpole paarweise zählt. Die Bezugsziffern 14 und 15 bezeichnen Wicklungen, die um die jeweiligen Statorjocheinheiten zweiadrig herumgeführt und aus den Statoren über Ausschnittbereiche 1 f, 1 f, 2 f, 2 f herausgeführt sind.

In Fig. 12 ist ein Diagramm einer Treiberschaltung für den Schrittmotor wiedergegeben, während Fig. 13 ein Zeitdiagramm eines Zweiphasenerregersteuerimpulses zeigt, der an die Treiberschaltung gemäß Fig. 12 angelegt ist.

Die Fig. 14a der Zeichnungen gibt eine Abwicklung der Statorpole und eines Rotormagneten wieder. Die beiden Gruppen von Statorjocheinheiten sind mit a (mit den Statoren 1 a 1 und 2 a 1) bzw. b (mit den Statoren 1 a 2 und 2 a 2) bezeichnet, während die Magnetpole des Rotors die Bezugsziffer 13 a tragen.

Es soll nun eine Beschreibung der stationären Position des Rotors und des Einstelldrehmomentes gegeben werden, während die Wicklungen nicht erregt sind.

Zunächst soll das Einstelldrehmoment erläutert werden, das zwischen der Statorjocheinheit a und dem Rotor wirkt.

Bei der Betrachtung des Drehmomentes, das zwischen der Statorjocheinheit a mit einer Gruppe von Statoren und dem Rotor wirkt, soll ein Zweipol-Schrittmotor, der in Fig. 15 wiedergegeben ist, als Modell dienen. Dieser Zweipol-Schrittmotor entspricht einer Schrittweite des Schrittmotors gemäß Fig. 11.

Wenn in Fig. 15 die Koordinaten x und y, wie dargestellt, definiert werden, ist der Punkt, an welchem das auf den Rotor 16 wirkende Drehmoment 0 ist, der Punkt, in welchem das Zentrum des Magnetpols mit dem Zentrum des Statorpols zusammenfällt und dementsprechend R=0, π, 2f, . . ., π n.

Außerdem gilt, wenn

das Drehmoment gleichmäßig auf den Rotor 16 zwischen den rechten und linken Statoren 17 und 18 wirkt, und dementsprechend ist in diesem Fall wieder das Drehmoment o. Es soll davon ausgegangen werden, daß sich das Drehmoment in der Art einer Sinuskurve ändert

Ta = a₁ sin 2 R (1)

und sich das Drehmoment bei einer Periode von 1/2 der Periode 2 der Statorpole ändert.

Wenn die Zahl der Paare der Magnetpole des Stators und des Rotors p ist, wird die Gleichung (1)

Ta = a₁ sin 2p R. (2)

Wenn p R=α, so gilt

Ta = a₁ sin 2α. (3)

Die Gleichung (2) ist ein Fall, der durch den mechanischen Winkel wiedergegeben wird, und die Gleichung (3) ist ein Fall, der durch den elektrischen Winkel wiedergegeben wird. Eine Beschreibung soll nachfolgend gegeben werden, unter Verwendung von α.

Eine Kurve Ta in Fig. 16 der Zeichnungen gibt das Einstelldrehmoment wieder, das zwischen der Statorjocheinheit a und dem Rotor wirkt. Auf der anderen Seite wird das Drehmoment, das zwischen der Statorjocheinheit b und dem Rotor wirkt, repräsentiert als

Da die Statorjocheinheit b in der Phase um 1/4 Schrittweite relativ zur Statorjocheinheit a abweicht. Andererseits gilt für den elektrischen Winkel

Das bedeutet, daß, im Gegensatz zu Ta, das Vorzeichen geändert ist. Die Kurve Tb der Fig. 17 repräsentiert die obige Gleichung mit p als p=1.

Hier kann das Einstelldrehmoment To des Schrittmotors repräsentiert werden durch die Summe der Einstelldrehmomente, die auf die beiden Statorjocheinheiten a und b und den Rotor einwirken, so daß dementsprechend gilt

To = Ta + Tb
= (a₁ - b₁) sin 2 α

Die Kurve To der Fig. 16 zeigt die Charakteristika des Einstelldrehmomentes, wenn a₁<b₁ und das Einstelldrehmoment To des Schrittmotors, das sich nicht unterscheidet von dem Einstelldrehmoment, das zwischen einer einzelnen Statorjocheinheit und dem Rotor wirkt, in der Zahl und den Positionen von Punkten, in welchen das Drehmoment 0 ist, wobei der Spitzenwert nur klein wird. Wenn a₁=b₁, wird das Einstelldrehmoment 0. Außerdem kann, wenn a₁ und b₁ willkürlich gesteuert werden können, die Größe des Einstelldrehmomentes auf jede Größe eingestellt werden.

Es soll nun der Fall betrachtet werden, bei welchem eine Abweichung vorliegt in der Umfangsrichtung, in bezug auf die Rotorwelle 12, d. h., ein Fall, bei welchem die Statorjocheinheit a und die Statorjocheinheit b mit einer Phasenabweichung von 1/4 Schrittweite angeordnet sind und die Statorjocheinheit b von dieser Position um einen Fehlerwinkel α k (elektrischer Winkel) abweicht.

Geht man davon aus, daß die Position des Rotors, wenn der Punkt, in welchem das Zentrum des Magnetpols des Rotors und das Zentrum des Magnetpols der Statorjocheinheit zusammenfallen als Bezug R ist (mechanischer Winkel), und geht man davon aus, daß die Größe des Drehmomentes, das in der Statorjocheinheit a Tk und die Größe des Drehmomentes, das in der Statorjocheinheit b Tk + Δ T ist, so wird das Einstelldrehmoment T 1, das auf die beiden Statorjocheinheiten a und b und den Rotor wirkt, repräsentiert durch

und wenn man diese Gleichung auflöst, ergibt sich das Folgende:

Komponenten hoher Ordnung werden jedoch nicht in Betracht gezogen.

Normalerweise bezieht sich das Einstelldrehmoment auf den Maximalwert der obigen Gleichung, und dementsprechend gilt

ist gleich dem Einstelldrehmoment. Dementsprechend besitzt das Einstelldrehmoment eine Größenordnung, die durch den Winkelfehler und die Ungleichförmigkeit der Größe des Einstelldrehmomentes zwischen den Statorjocheinheiten bestimmt wird.

Nimmt man hier an, daß Δ T = 0 und untersucht den Einfluß nur des Winkelfehlers α k bei der Erzeugung des Einstelldrehmomentes, ergibt sich der Maximalwert des Einstelldrehmomentes zu T 1Max = 2Tk sink, und der Einfluß ist in der Tabelle der Fig. 18 dargestellt. Bei der Berechnung wurde eine Periode des elektrischen Winkels berechnet, in bezug auf einen mechanischen Winkel von 30°, d. h., ein Fall, in welchem der Stator 12 Pole besitzt, unter der Voraussetzung, daß die Abweichung des mechanischen Winkels R k ist, 2k = 12R k. Aus diesem Ergebnis zeigt sich, daß dann, wenn die beiden Statorjocheinheiten in einer richtigen Position sich befinden, keine Verstellung eintritt. Wenn jedoch die Statorjocheinheiten um 0,5° abweichen, tritt eine Verstellung entsprechend 20% der Größe des Einstelldrehmomentes ein, das durch eine Gruppe von Statoren erzeugt wurde.

Es soll nun die Beziehung beschrieben werden zwischen der stationären Position des Rotors und der Position, in welcher das Einstelldrehmoment To Null ist.

Allgemein gilt zwischen der magnetischen Energie W durch den Rotormagnet eines Schrittmotors und dem Einstelldrehmoment die folgende Beziehung:

Somit kann die magnetische Energie W repräsentiert werden durch

Fig. 17 zeigt die Beziehung zwischen der magnetischen Energie gemäß der obigen Gleichung und der Rotorposition. Hier versucht der Rotor 13 zu einem Stillstand an einer Stelle zu kommen, in welcher die magnetische Energie am kleinsten ist und dementsprechend in den Positionen für α=π/2, 3π/2 . . . (2_n-1)π/2 wird das Einstelldrehmoment 0 und somit versucht der Rotor ursprünglich, in dieser Position zum Stillstand zu kommen. Da jedoch die magnetische Energie W hoch ist, wird der Rotor unstabil und kommt nicht zu einem Stillstand (die Zeit, wenn der Motor stabil zu einem Stillstand kommt, ist die Zeit, wenn die Reibungskraft groß ist). Nach allem ist es in der Position für α=0, π, 2π, . . ., n π, in welcher der Rotor zu einem Stillstand kommt.

Das bedeutet, daß der Rotor stabil zu einem Stillstand in einer Position kommt, in welcher die Einstelldrehmomentkurve sich vom Negativen zum Positiven ändert, und der Rotor kommt nicht stabil zu einem Stillstand in einer Position, in welcher sich das Einstelldrehmoment vom Positiven zum Negativen ändert.

Wie aus der vorangehenden Beschreibung einleuchtet, ist die stationäre Position des Rotors des Schrittmotors in einem Status, in welcher die Wicklung nicht erregt ist, bei α=0, π, 2π, . . ., n π (wobei n eine ganze Zahl ist).

Der Betrieb, wenn sich der Rotor um einen Betrag dreht, der einer Schrittweite der Statorpole entspricht, wenn die Wicklungen des Schrittmotors, der in Fig. 12 dargestellt ist, erregt sind, gemäß der Darstellung in Fig. 13, soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14a erläutert werden, welche die Statorpole und die Rotormagnetpole des Schrittmotores zeigt.

Wie bereits beschrieben, befindet sich der Rotor 13, wenn die Wicklungen nicht erregt sind, in der Position von α=0. Wenn die Phase A und die Phase B nacheinander erregt werden, kommen die Magnetpole 13 in die Position von 1/8 Schrittweite zwischen den Statorpolen 1 a, 1 a, d. h., in die Position von α=π/4. In der nächsten Phase B und der Phase kommen die Magnetpole in die Position von 3/8 Schrittweite zwischen 1/2 Schrittweite und 1/4 Schrittweite (α=3π/4). In der nächsten Phase und der Phase kommen die Magnetpole in die Position von 5/8 Schrittweite zwischen 1/2 Schrittweite und 3/4 Schrittweite (α=5π/4). In der nächsten Phase und der Phase A kommen die Magnetpole in die Position von 7/8 Schrittweite zwischen 3/4 Schrittweite und 1 Schrittweite (α=7π/4). Hierauf wird in der Phase A und der Phase B das gleiche wie zu Beginn wiederholt.

Ein Schrittmotor, in welchem zwei Jochelemente die jeweils mit einer Mehrzahl von Polzähnen parallel zu einer Rotorwelle an deren innerer Oberfläche versehen sind, zu einem Paar kombiniert sind, welches zwei Paare von Jochen aufweist, wobei jedes Jochpaar verschweißt und befestigt wird bei der Montage der Joche, ist in der JP-OS Nr. 59-53 079 beschrieben und dargestellt.

Der stationäre Winkelfehler des Rotors in erregtem Zustand der Wicklungen des Schrittmotors soll nun unter Bezugnahme auf die Fig. 14b beschrieben werden. In dieser Figur gibt die ausgezogene Linie das Einstelldrehmoment To=(a₁ - b₁) sin 2α wieder, und die Plusseite, bei welcher es sich um die obere Hälfte des Drehmomentes der Vertikalachse handelt, ist das Drehmoment, um den Rotor zurückzudrehen im Hinblick auf die Bewegungsrichtung des Rotors, während die Minusseite, bei welcher es sich um die untere Hälfte handelt, ein Drehmoment zum Vordrehen des Rotors ist.

Im nicht erregten Zustand befindet sich der Rotor stationär in der Position a=0.

Da der erste Schritt der Erregung die Phasen A und B erregt, wirkt nun das Erregerdrehmoment der gestrichelten Linie 19 und versucht, den Motor vor, in die Position α=π/4, in welcher das Erregerdrehmoment 0 ist, zu drehen. Andererseits wirkt in der Position α=π/4 ein Einstelldrehmoment, welches a₁ - b₁ ist. Dieses Einstelldrehmoment wirkt in einer Richtung, welche den Motor in die Position α=0 zurückdreht, und dementsprechend kommt schließlich der Rotor zu einem Stillstand in einer Position, in welcher das Drehmoment, welches den Rotor durch das Einstelldrehmoment zurückdreht und das Drehmoment, welches den Rotor durch das Drehmoment, welches die Phasen A und B erregt, einander ausgleichen. Diese Position ist die Position α=α1 in Fig. 14b und ist auf dieser Seite der Position von α=π/4, welche die Stationärposition des Rotors ist, die er ursprünglich einnehmen sollte. Als zweiter Schritt werden die Phasen und B erregt, und das Erregerdrehmoment, entsprechend der gestrichelten Linie 20 wirkt und versucht den Rotor in die Position α=3π/4 vorzudrehen, in welcher das Erregerdrehmoment 0 ist.

Andererseits wirkt in der Position α=3π/4 ein Einstelldrehmoment, welches -(a₁ - b₁) beträgt. Dieses Einstelldrehmoment wirkt in einer Richtung, um den Rotor vorzudrehen, und dementsprechend kommt schließlich der Motor zu einem Stillstand in einer Position, in welcher das Drehmoment, welches den Rotor durch das Einstelldrehmoment vordreht und das Drehmoment, welches den Rotor durch das Drehmoment, welches die Phasen und B erregt, einander ausgleichen. Diese Position ist die Position α=α2 in Fig. 14b und liegt vor der Position α=3π/4, welches die stationäre Position des Rotors ist, die er ursprünglich einnehmen sollte.

Als nächster dritter Schritt vollzieht sich das gleiche wie beim ersten Schritt, und der Motor kommt zu einem Stillstand in der Position α3, die auf dieser Seite der Position α=5f/4 liegt, bei welcher es sich um die ursprüngliche stationäre Position des Rotors handelt. Darüber hinaus geschieht bei dem vierten Schritte das gleiche wie beim zweiten Schritt, und der Rotor kommt zu einem Stillstand in einer Position α4 vor der Position α=7π/4, bei welcher es sich um die ursprüngliche stationäre Position des Rotors handelt. Wenn der Winkelfehler des Rotors relativ zur Position, die ursprünglich eingenommen werden sollte, auf der Vertikalachse aufgetragen wird und die Schrittzahl des Schrittmotors über die Horizontalachse aufgetragen wird, so erhält man die Charakteristika der Fig. 14c. Im Fall eines Zweiphasenerregersystems wird normalerweise das Vorzeichen des Winkelfehlers des Rotors bei jedem Schritt umgekehrt. Das heißt, daß das Ausmaß der Winkelbewegung des Rotors sich ändert zu klein, groß und klein bei jedem Schritt, und dies führt zu dem wichtigen Nachteil, daß ein gleichförmiges, genaues Bewegungsausmaß nicht erzielt wird.

Außerdem kann im Rotationszustand des Motors die Schwankung des Einstelldrehmomentes als Schwankung einer äußeren Last angesehen werden, die an den Motor angelegt ist, und auch dieses führt zu einem Nachteil dahingehend, daß dann, wenn ein Versuch gemacht wird, den Schrittmotor als mehrpoligen bürstenlosen Gleichstrommotor einzusetzen, es schwierig wird, den Motor gleichmäßig anzutreiben, so daß keine Schwankung der Rotationszahl des Motors eintritt, durch eine Geschwindigkeitssteuerung in einem Stadium, in welchem diese Lastschwankungen der Hälfte der Zahl der Erregungsänderungen, die während einer vollen Rotation existieren, entspricht.

Bei einem Motor mit einem geringen Einstelldrehmoment ergibt sich der Nachteil, daß dort, wo der Motor zum Positionieren oder ähnlichem eingesetzt wird, wenn der Antriebsstrom des Motors abgeschaltet wird, das verbleibende Drehmoment klein ist, und dementsprechend kann die Position aufgrund äußerer Faktoren abweichen.

Angesichts der aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Schrittmotor zur Verfügung zu stellen, der nicht mit diesen Nachteilen behaftet ist und bei welchem im besonderen die Schwankungen der Winkelbewegungen eines Rotors verhindert werden sollen.

Des weiteren soll sich bei dem Schrittmotor das Einstelldrehmoment justieren lassen.

Schließlich soll, gemäß der Erfindung, ein Schrittmotor so ausgestaltet und aufgebaut werden, daß zwei Gruppen von Statorjocheinheiten, wie sie in den Fig. 10 bis 18 gezeigt sind, miteinander verbunden werden und bei welchem das Einstelldrehmoment durch eine Justierung der Relativposition einer ersten Statorjocheinheit und einer zweiten Statorjocheinheit um die Achse der Rotorwelle eingestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Merkmale, wobei hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Schrittmotors auf die Merkmale der Unteransprüche verwiesen wird.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und erfindungswesentliche Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Dabei zeigen im einzelnen:

Fig. 1a eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Stators gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 1b eine teilweise aufgeschnittene perspektivische Darstellung eines Schrittmotors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine graphische Darstellung des stationären Winkelfehlers eines Schrittmotors herkömmlichen Typs,

Fig. 3 eine graphische Darstellung des stationären Winkelfehlers des Schrittmotors gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine Explosionsdarstellung einer Statorgruppe in perspektivischer Sicht, gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Statorgruppe gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Statorgruppe gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der wesentlichen Teile eines Schrittmotors gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Statorgruppe gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der wesentlichen Teile eines Schrittmotors gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer herkömmlichen Statorgruppe,

Fig. 11 eine teilweise aufgeschnitte perspektivische Ansicht eines Schrittmotors,

Fig. 12 ein schematisches Schaltbild der Treiberschaltung des Schrittmotors,

Fig. 13 ein Zeitablaufdiagramm des Antriebs des Motors,

Fig. 14a eine Abwicklung der Magnetpole des Schrittmotors,

Fig. 14b eine Erläuterung der stationären Positionen eines Rotors,

Fig. 14c eine Erläuterung des Winkelfehlers des Rotors,

Fig. 15 einen zweipoligen Schrittmotor herkömmlichen Typs,

Fig. 16 eine Erläuterung der Beziehung zwischen dem Einstelldrehmoment und dem Winkel α in einer Statorgruppe a,

Fig. 17 eine Erläuterung des Stillstands des Rotors und

Fig. 18 eine Darstellung der Beziehung zwischen der Abweichung R k des mechanischen Winkels und des Einstelldrehmomentes.

Die Fig. 1a und 1b zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung. In diesen Figuren ist mit der Bezugsziffer 20 eine erste Statorjocheinheit und mit der Bezugsziffer 30 eine zweite Statorjocheinheit bezeichnet. Die Fig. 1a gibt eine Explosionsdarstellung der Statorjocheinheiten wieder, und die Fig. 1b zeigt eine teilweise aufgeschnittene Ansicht eines montierten Motors.

Die erste Statorjocheinheit 20 umfaßt ein erstes Statorelement 20 A sowie ein ringplattenförmiges zweites Statorelementes 20 B.

Das erste Statorelement 20 A umfaßt einen Ringplattenteil 20 a 1, eine Mehrzahl von ersten Polzähnen 20 a 2, die in der gleichen Richtung wie eine noch zu beschreibende Rotorwelle von dem inneren Umfang des Ringplattenteils um die Achse herum vorgesehen sind, einen ersten Zylinderteil 20 a 3, der sich, von dem äußeren Umfang des Ringplattenteiles ausgehend, erstreckt, sowie ausgeschnittene Bereiche 20 a 4, die an der Endfläche des ersten Zylinderteiles ausgebildet sind. Das zweite Statorelement 20 B umfaßt einen Ringplattenteil 20 b 1, eine Mehrzahl von Polzähnen 20 b 2, die sich, von dem inneren Umfang des Ringplattenteiles ausgehend, erstrecken, sowie Vorsprünge 20 b 3, die von dem äußeren Umfang des Ringplattenteils vorragen und mit den Ausschnitten 20 a 4 in Eingriff stehen.

Die ersten Polzähne 20 a 2 des ersten Statorelementes und die zweiten Polzähne 20 b 2 des zweiten Statorelementes sind in einem solchen Verhältnis zueinander ausgebildet, wie dies in Fig. 1b gezeigt ist, wobei die Phase um 1/2 Schrittweite voneinander abweichen. Das zweite Statorelement 20 B und das erste Statorelement 20 A sind miteinander verbunden, wobei die Vorsprünge 20 b 3 in die Ausschnitte 20 a 4 eingreifen, wodurch das erste Statorelemente 20 A und das zweite Statorelement 20 B durch eine entsprechende Befestigung, wie etwa Schweißen, miteinander verbunden sind.

Die zweite Statorjocheinheit 30 umfaßt ein drittes Statorelement 30 A, sowie ein viertes Statorelement 30 B, wobei das dritte Statorelement 30 A die gleiche Form besitzt wie das zweite Statorelement und einen Ringplattenteil 30 a 1, dritte Polzähne 30 a 2, sowie ein Vorsprungsteils 30 a 3 umfaßt.

Das vierte Statorelement 30 B besitzt die gleiche Form wie das erste Statorelement 20 A und umfaßt einen Ringplattenteil 30 b 1, vierte Polzähne 30 b 2, einen Zylinderteil 30 b 3, sowie Ausschnitte 30 b 4, die in der Endfläche des zylindrischen Teils ausgebildet sind.

Das dritte Statorelement 30 A und das vierte Statorelement 30 B sind miteinander durch die vorerwähnte Schweißung verbunden, wobei die Vorsprungsteile 30 a 3 mit den Ausschnitten 30 b 4 in Eingriff stehen und wobei die dritten Polzähne 30 a 2 und die vierten Polzähne 30 b 2 in einer Positionsbeziehung zueinander stehen, in welcher sie um eine weitere 1/2 Schrittweite voneinander abweichen.

Die Bezugsziffern 22 und 24 in Fig. 1b identifizieren Wicklungen. Die Wicklungen 22 und 24 sind in den Spulenkörpern 26 bzw. 28 enthalten, die auf der Innenseite der zylindrischen Teile 20 a 3 und 30 b 3 des ersten und vierten Statorelementes 20 A und 30 B befestigt sind, wobei sie an eine herkömmliche Motortreiberschaltung angeschlossen sind und die Polzähne durch elektrische Erregung aktivieren.

Die Bezugsziffer 32 bezeichnet eine Motorhalteplatte.

Mit der Bezugsziffer 34 ist eine Motorwelle bezeichnet, während die Bezugsziffer 36 einen Magneten identifiziert, der an der Welle gehalten ist. Der Magnet 36 besitzt eine Mehrzahl von N- und S-Polen, die an ihrem äußeren Umfang magnetisiert sind, wie dies die Fig. 14a zeigt.

Ein Rotor mit der Welle 34 und dem Magneten 36 befindet sich in der Mittelöffnung der ersten und zweiten Motorjocheinheiten, wobei die Welle 34 von einem Lager gehalten ist (nicht dargestellt), welches an der Motorhalteplatte 32 montiert ist.

Es soll nun die Justiereinrichtung für die erste Ausführungsform näher erläutert werden.

Wie die Fig. 1a zeigt, sind Vorsprünge 20 b 4 und 30 a 4 sowie gekrümmte Schlitze 20 b 5 und 30 a 5 konzentrisch zur Achse und die Vorsprünge übergreifend in den einander gegenüberliegenden Ringplattenteilen des zweiten Statorelementes 20 B und des dritten Statorelementes 30 A ausgebildet. Die Vorsprünge und die Schlitze bilden zusammen eine Einrichtung zur Justierung der Positionen der ersten Statorjocheinheit 20 und der zweiten Statorjocheinheit 30. Es soll nun das Verfahren zur Justierung mittels der vorerwähnten Justiereinrichtung erläutert werden.

Wie die Fig. 1b zeigt, ist der Rotor in das Innere der ersten Statorjocheinheit 20 und der zweiten Statorjocheinheit 30 eingesteckt, und die erste Statorjocheinheit 20 ist an der Motorhalteplatte 32 befestigt. Vor der Justierung sind die erste Statorjocheinheit 20 und die zweite Statorjocheinheit 30 zueinander um die Achse in einem Bewegungsbereich verdrehbar, der durch die Vorsprünge, die an den zweiten und dritten Statorelementen ausgebildet sind, in den Schlitzen bestimmt wird, wobei das Einstelldrehmoment an den beiden Statorjocheinheiten gemessen wird, die vorläufig in irgendeiner Position befestigt sind. Zur Messung des Einstelldrehmomentes wird ein zu messender Motor mit einem Meßantriebsmotor verbunden, und ein Ende eines Bandes wird um die Welle 34 des zu messenden Motors herumgelegt, während das andere Ende des Bandes mit einem herkömmlichen Spannungsanalysator verbunden wird, wobei ein Spannungssensor in einem mittleren Bereich des Bandes vorgesehen ist. Durch die elektrische Erregung des Meßantriebsmotors beginnt die Welle 34 das Band aufzunehmen. Während das Band von der Welle aufgenommen wird, führt die Spannung des Bandes zu einem Ausschlag des Spannungssensors, und ein elektrisches Signal wird von dem Spannungssensor dem Spannungsanalysator zugeführt.

Das Einstelldrehmoment pro Umdrehung der Welle 34 des zu messenden Motors wird als elektrisches Signal von dem Spannungsanalysator ausgegeben, und dieses Signal kann durch einen Drucker ausgedruckt werden.

Wenn die vorläufige Befestigung der ersten Statorjocheinheit an der zweiten Statorjocheinheit gelöst wird und die Statorjocheinheiten relativ zueinander verschoben werden, kann eine Veränderung des Einstelldrehmomentes bestätigt werden. Wenn das Eisntelldrehmoment auf einen kleinen Wert eingestellt werden soll, werden die Statorjocheinheiten so gedreht, daß die Phase von dem ersten zum dritten Statorelement 1/4 Schrittweite beträgt. Außerdem können, um eine bestimmte Größe des Einstelldrehmomentes zu erhalten, die Statorjocheinheiten in der Nähe von 1/4 schrittweise verdreht werden.

Nach der Justierung der Positionen der ersten Statorjocheinheit und der zweiten Statorjocheinheit werden die aneinander anliegenden Oberflächen 36 der zylindrischen Teile 20 a 3 und 30 b 3 des ersten Statorelementes 20 A und des vierten Statorelementes 30 B, die in der Fig. 1b gezeigt sind, an mehreren Stellen miteinander verschweißt.

Die Fig. 2 zeigt das Ergebnis einer Versuchsreihe zur Messung des Winkelfehlers bei jedem Schritt eines herkömmlichen Schrittmotors, der in den Fig. 10 und 11 wiedergegeben ist. Die Spezifizierung des Motors ist wie folgt: Äußerer Durchmesser =42 mm, Statordicke=16,8 mm, Innendurchmesser des Stators =22,4 mm, Dicke der Statorpolplatte=1 mm, Breite am Fuß des Statorpols=2,65 mm, Breite an der Spitze des Statorpols=0,7 mm, Spulenwiderstand=93 Ω, Anzahl der Wicklungen der Spule=605 Umdrehungen, Antriebsspannung=18 V und Windung (ampare turn) =117.

Die Fig. 3 zeigt die experimentellen Werte des Winkelfehlers bei jedem Schritt, wenn bei der Ausführungsform, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, das Einstelldrehmoment auf ein Minimum justiert wird. Die Spezifizierung des Motors ist gleich der Spezifizierung gemäß Fig. 2, mit der Ausnahme, daß der Spulenwiderstand=5 Ω, die Anzahl der Wicklungen der Spule=200 Umdrehungen, die Antriebsspannung =3 V und die Windung (ampare turn)=120.

Wie sich deutlich aus den Fig. 2 und 3 ergibt, in denen die Windung im wesentlichen gleich ist, leuchtet ein, daß bei dem erfindungsgemäßen Motor, verglichen mit einem solchen herkömmlichen Typs, der Winkelfehler bei jedem Schritt in starkem Maße verbessert ist.

Die Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform, auf welche das anhand der ersten Ausführungsform beschriebene Prinzip angewendet ist. In Fig. 4 sind diejenigen Elemente, die mit ähnlichen Bezugsziffern versehen sind wie diejenigen in Fig. 1a, identisch den Elementen der Fig. 1a in Funktion und Form. Das erste Statorelement 20 A und das vierte Statorelement 30 B besitzen Ringplattenbereiche 20 a 1, 30 b 1, erste und vierte Polzähne 20 a 2, 30 b 2, zylindrische Teile 20 a 3, 30 b 3, sowie Ausschnitte 20 a 4, 30 b 4.

Das zweite Statorelement 20 B und das dritte Statorelement 30 A besitzen Ringplattenteile 20 b 1, 30 a 1, zweite und dritte Polzähne 20 b 2, 30 a 2 und Vorsprünge 20 b 3, 30 a 3.

Die Justiereinrichtung für die Statorjocheinheiten gemäß dieser Ausführungsform umfaßt einen Justierring 40, während Stifte 20 p und 30 p an dem zweiten und dritten Statorelement vorgesehen sind. Der Justierring 40 besitzt einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser, die gleich denjenigen des Ringplattenteiles des zweiten und dritten Statorelementes sind, oder die solche Abmessungen besitzen, daß der Justierring 40 nicht über die Ringplatte hinausragt, während eine Mehrzahl gekrümmter Schlitze 40 a konzentrisch zur Achse der Welle vorgesehen ist.

Bei der Montage des Motors gemäß dieser Ausführungsform werden die Wicklungen, die hinsichtlich der ersten Ausführungsform beschrieben worden sind, in den zylindrischen Teil der ersten und vierten Statorelemente eingebracht und das erste und das zweite Statorelement werden miteinander verschweißt oder auf eine sonstige Art verbunden, wobei die Vorsprünge 20 b 3 mit den Ausschnitten 20 a 4 in Eingriff miteinander stehen und die Polzähne 20 a 2 und 20 b 2 zueinander um 1/2 Schrittweite versetzt sind. In einer ähnlichen Weise sind das dritte und das vierte Statorelement miteinander verbunden und aneinander befestigt. Die erste Statorjocheinheit 20 und die zweite Statorjocheinheit 30 werden individuell miteinander verbunden, worauf der Justierring 40 zwischen dem zweiten und dem dritten Statorelement angeordnet wird. Zu dieser Zeit greifen die Stifte 20 p und 30 p in die Schlitze 40 a ein. Die Länge der Stifte 20 p und 30 p ist geringer als die Dicke des Justierringes 40. Nach einer solchen Montage, wie sie in Fig. 1b wiedergegeben ist, wird der Rotorteil in die Motorhalteplatte eingepaßt, worauf die erste Statorjocheinheit 20 und die zweite Statorjocheinheit 30 vorläufig an dem Justierring 40 befestigt werden. Die Messung hinsichtlich des Einstelldrehmomentes wird, entsprechend der Beschreibung hinsichtlich der ersten Ausführungsform, ausgeführt, und die erste Statorjocheinheit und die zweite Statorjocheinheit werden relativ zum Justierring 40 gedreht, um die jeweiligen Positionen einzustellen, worauf das zweite und das dritte Statorelement 20 B und 30 A mit dem Justierring 40 verschweißt werden.

Die Fig. 5 zeigt eine Explosionsdarstellung der Statorjocheinheiten gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist derart, daß der Justierring 40 der zweiten, in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ersetzt wird durch ein Phaseneinstellelement 42, während die Formen des ersten Statorelementes 20 A, des zweiten Statorelementes 20 B, des dritten Statorelementes 30 A und des vierten Statorelementes 30 B die gleichen sind wie die Formen der Statorelemente, wie sie in Fig. 4 gezeigt sind.

Das Phaseneinstellelement 42 umfaßt einen Ring 42 A, der den äußeren Umfang der Zylinderteile des ersten und des vierten Statorelementes umgreift, sowie eine Öffnung 42 B, durch welche die Klemmen einer Spule nach außen geführt werden. Wie im Hinblick auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde, werden die Statorjocheinheiten 20 und 30 mit der relativen Positionsbeziehung zwischen ihren Polzähnen befestigt, worauf die Statorjocheinheiten 20 und 30 übereinandergesetzt und in dem Phaseneinstellelement 42 befestigt werden. Hierauf wird das erste Statorelement 20 A an der in Fig. 1b gezeigten Motorhalteplatte befestigt, worauf eine Welle mit einem Magnet in die Mittelöffnung der Statorjocheinheiten eingesetzt wird, wobei die Welle von dem vorerwähnten Lager gehalten ist. Durch diesen Aufbau verhindern die Zähne der ersten Statorjocheinheit 20 und der zweiten Statorjocheinheit 30 eine Abweichung in Richtung parallel zur Mittellinie der Statorelemente und gestatten eine relative Drehung um die Mittellinie.

Die Statorjocheinheiten und das Justierelement werden vorläufig aneinander befestigt, und das Einstelldrehmoment wird gemessen. Die erste Statorjocheinheit und die zweite Statorjocheinheit werden in dem Einstellelement relativ zueinander verdreht, und das Einstelldrehmoment wird justiert, worauf die Statorjocheinheiten und das Einstellelement miteinander verschweißt werden.

Im Fall des Einstellelementes der vorliegenden Ausführungsform kann der Bereich der Relativdrehung der Statorjocheinheiten groß gemacht werden.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine vierte Ausführungsform. In den Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 50 eine erste Statorjocheinheit mit einem ersten Statorelement 50 A und einem zweiten Statorelement 50 B. Die Bezugsziffer 60 bezeichnet eine zweite Statorjocheinheit mit einem ersten Statorelement 60 A und einem zweiten Statorelement 60 B. Das erste Statorelement 50 A umfaßt eine Ringplatte 50 a 1, eine Mehrzahl erster Polzähne 50 a 2, die in einem konzentrischen Kreis in Axialrichtung von dem inneren Umfang der Ringplatte ausgehen, einen Zylinderteil 50 a 3, der von dem äußeren Umfang des Ringplattenteiles ausgeht, sowie Ausschnitte 50 a 4 zum Halten des zweiten Statorelement 50 B.

Das zweite Statorelement 50 B umfaßt eine Ringplatte 50 b 1, eine Mehrzahl zweiter Polzähne 50 b 2, die von der Innenseite der Ringplatte ausgehen und Vorsprünge 50 b 3 zur Verbindung des zweiten Statorelementes 50 B mit dem ersten Statorelement 50 A. Die Vorsprünge 50 b 3 greifen in die Ausschnitte 50 a 4 des ersten Statorelementes 50 A ein. Der äußere Umfang des zweiten Statorelementes 50 B ist so ausgelegt, daß er in den inneren Umfang des Zylinders 50 a 3 des ersten Statorelementes 50 A hineinpaßt und hierin befestigt werden kann.

Wenn die erste Statorjocheinheit 50 mit den Vorsprüngen 50 b 3 des zweiten Statorelementes in die Ausschnitte 50 a 4 des ersten Statorelementes eingebracht wird, greifen die ersten und zweiten Polzähne zwischeneinander ein und sind zueinander um 1/2 Schrittweite versetzt.

Die Bezugsziffer 60 bezeichnet eine zweite Statorjocheinheit mit einem dritten Statorelement 60 A und einem vierten Statorelement 60 B. Das dritte Statorelement 60 A besitzt die gleiche Form wie das zweite Statorelement 50 B und besitzt eine Ringplatte 60 a 1, eine Mehrzahl dritter Polzähne 60 a 2 und Vorsprünge 60 a 3. Das vierte Statorelement 60 B besitzt die gleiche Form wie das erste Statorelement 50 A und besitzt eine Ringplatte 60 b 1, eine Mehrzahl vierter Polzähne 60b 2, einen zylindrischen Teil 60 b 3 und Ausschnitte 60 b 4.

Indem die Vorsprünge 60 a 3 des dritten Statorelementes in die Ausschnitte 60 b 4 des vierten Statorelementes eingreifen, werden die dritten und vierten Polzähne zwischeneinander eingesteckt und so angeordnet, daß sie zueinander um 1/2 Schrittweise versetzt sind.

Die Justiereinrichtung für die vorliegende Ausführungsform besitzt einen Aufbau, der eine Drehung um eine Achse gestattet, die in dem ersten Statorelement 50 A und dem vierten Statorelement 60 B vorgesehen ist. Das bedeutet, daß die Eingriffsteile 50 a 5 und die Ausschnitte 50 a 6, die am Endbereich des Zylinders 50 a 3 des ersten Statorelementes 50 A angeordnet sind, in der gleichen Richtung ausgerichtet sind, wie die Achse des zylindrischen Teils 50 a 3. Andererseits sind Ausschnitte 60 b 5 und Eingriffsbereiche 60 b 6 an den Endbereich des zylindrischen Teiles 60 b 3 des vierten Statorelementes 60 B ausgebildet. Die Ausschnittbreite der Ausschnitte ist größer als die Breite der Eingriffsteile.

Die Statorjocheinheiten 50 und 60 werden zusammengebaut, die Statorelemente werden befestigt, das erste Statorelement wird an der Motorhalteplatte, die inFig. 1 gezeigt ist, montiert, und eine Welle mit einem Magnet wird in die mittige Öffnung der Statorjocheinheiten eingeführt.

Die Eingreifteile 50 a 5 des ersten Statorelementes 50 A werden mit den Ausschnitten 60 b 5 des vierten Statorelementes 60 B zum Eingriff gebracht, wodurch sich die erste Statorjocheinheit mit der zweiten Statorjocheinheit überlappt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. In diesem Status können sich die erste Jocheinheit und die zweite Jocheinheit um die Achse drehen. Das Einstelldrehmoment wird gemessen, und die Statorjocheinheiten werden relativ zueinander gedreht, um hierdurch das Einstelldrehmoment zu justieren, worauf das zweite Statorelement und das dritte Statorelement miteinander verschweißt werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Diese Ausführungsform ist derart ausgelegt, daß das erste und das vierte Statorelement durch das zweite bzw. das dritte Statorelement verklemmt werden.

In den Figuren bezeichnet die Bezugsziffer 70 eine erste Statorjocheinheit mit einem ersten Statorelement A und einem zweiten Statorelement B. Die Bezugsziffer 80 bezeichnet eine zweite Statorjocheinheit mit einem dritten Statorelement 80 A und einem vierten Statorelement 80 B.

Das erste Statorelement 70 A besitzt eine Ringplatte 70 a 1, eine Mehrzahl erster Polzähne 70 a 2, die auf einem konzentrischen Kreis in Axialrichtung an dem inneren Umfang der Ringplatte 70 a 1 angeordnet sind, einen zylindrischen Teil 70 a 3, einen ersten Ausschnitt 70 a 4, der mit einem Vorsprung des zweiten Statorelementes 70 B, welches später erläutert wird, zum Eingriff bringbar ist, sowie einen zweiten Ausschnitt 70 a 5, der mit einem Vorsprung des dritten, später noch zu erläuternden Statorelementes 80 A zum Eingriff bringbar ist.

Das zweite Statorelement 70 B besitzt eine Ringplatte 70 b 1, eine Mehrzahl zweiter Polzähne 70 b 2, die von dem inneren Umfang der Ringplatte 70 b ausgehen, sowie ein erstes Eingreifteil 70 b 3, das von dem äußeren Unfang der Ringplatte ausgeht und dessen Endbereiche in Richtung auf das später noch zu beschreibende vierte Statorelement gebogen sind. Der erste Eingreifteil 70 b 3 des zweiten Statorelementes greift in den zweiten Ausschnitt 70 a 5 des ersten Statorelementes 70 A ein, und wenn das erste und das zweite Statorelement miteinander verbunden werden, paßt der äußere Umfang der Ringplatte 70 b 1 des zweiten Statorelementes in den inneren Umfang des zylindrischen Teils 70 a 3 des ersten Statorelementes ein, und die ersten und zweiten Polzähne sind alternierend angeordnet, wobei sie um 1/2 Schrittweite zueinander versetzt sind.

Das dritte Statorelement 80 A besitzt die gleiche Form wie das zweite Statorelement und umfaßt eine Ringplatte 80 a 1, dritte Polzähne 80 a 2, sowie zweite Eingriffsteile 80 a 3, die von dem äußeren Umfang der Ringplatte ausgehen, wobei ihre Enden in Richtung auf das erste Statorelement gebogen sind.

Das vierte Statorelement 80 B besitzt die gleiche Form wie das erste Statorelement und umfaßt eine Ringplatte 80 a 1, vierte Polzähne 80 a 2, einen zylindrischen Teil 80 a 3, Ausschnitte 80 a 4, die mit den ersten Eingreifteilen 70 b 3 des zweiten Statorelementes zum Eingriff bringbar sind, sowie Ausschnitte 80 a 5, die mit den zweiten Eingreifteilen 80 a 3 des dritten Statorelementes zum Eingriff bringbar sind.

Indem das dritte und das vierte Statorelement miteinander verbunden werden, wobei die zweiten Eingriffsteile 80 a 3 des dritten Statorelementes zum Eingriff mit den Ausschnitten 80 a 5 des vierten Statorelementes gebracht werden, sind die dritten und vierten Polzähne alternierend angeordnet und zueinander um 1/2 Schrittweite versetzt.

Die erste und die zweite Statorjocheinheit werden miteinander kombiniert und aneinander befestigt, während das erste Statorelement an der Motorhalteplatte, gemäß der Darstellung in Fig. 1, befestigt wird. Wicklungen (nicht dargestellt) sind in den zylindrischen Teilen der Statorelemente angeordnet, eine Welle mit einem hieran gehaltenen Magnet wird in die Mittelöffnung der Statorelemente eingesteckt, die Welle ist von Lagern an der Motorhalteplatte getragen. Die erste Statorjocheinheit 70 und die zweite Statorjocheinheit 80 übergreifen einander, wobei die ersten Eingreifteile 70 b 3 des zweiten Statorelementes 70 B zum Eingriff mit den Ausschnitten 80 a 4 des vierten Statorelementes 80 B zum Eingriff gebracht werden, während die zweiten Eingreifteile 80 a 3 des dritten Statorteiles 80 A in Eingriff mit den Ausschnitten 70 a 4 des vierten Statorelementes 70 A gebracht werden.

Die Ausschnitte 80 a 4 und 70 a 4 sind größer als die Breitendimensionen der Eingreifteile 70 b 3 und 80 a 3. Dementsprechend wird, wie in Fig. 9 gezeigt, das zweite Statorelement fest an dem ersten Statorelement 70 A gehalten, wobei die ersten Eingreifteile 70 b 3 des zweiten Statorelementes in die Ausschnitte 70 a 5 des ersten Statorelementes eingreifen und die ersten Eingreifteile 70 b 3 mit den Ausschnitten 80 a 4 des vierten Statorelementes 80 B zum Eingriff kommen, wobei diese Statorelemente jedoch relativ zueinander drehbar sind, da die Ausschnittbreite der Ausschnitte 80 a 4 größer ist als die Breite der ersten Eingreifteile.

Die zweiten Eingreifteile 80 a 3 des dritten Statorelementes 80 A werden wie beim zweiten Statorelement fest, relativ zum vierten Statorelement, gehalten, wobei die zweiten Eingreifteile 80 a 3 in die Ausschnitte 70 a 4 des ersten Statorelementes 70 A eingreifen, wobei die erste Statorjocheinheit um ihre Achse relativ zum dritten Statorelement drehbar ist, da die Ausschnittbreite der Ausschnitte 70 a 4 größer ist als die Breitendimension des zweiten Eingreifteils 80 a 3.

Die erste Statorjocheinheit wird vorläufig an der zweiten Statorjocheinheit befestigt, das Einstelldrehmoment wird gemessen, die Statorjocheinheiten werden relativ zueinander gedreht, um hierdurch das Einstelldrehmoment zu justieren, und das dritte Statorelement und das vierte Statorelement werden miteinander verschweißt und befestigt. Bei dieser Ausführungsform werden das zweite Statorelement und das dritte Statorelement fest an dem ersten und dem vierten Statorelement durch die Eingreifteile gehalten, während das zweite Statorelement 70 B drehbar mit der zweiten Statorjocheinheit 80 und das dritte Statorelement 80 A drehbar mit der ersten Statorjocheinheit 70 in Eingriff steht. Dementsprechend wird eine feste Kopplung der Statorjocheinheiten und die relative Drehung zwischen den Statorjocheinheiten durch die Eingreifteile möglich.

Wie zuvor beschrieben, kann, gemäß der Erfindung, die Phasenabweichung zwischen den Statorjocheinheiten in gewünschter Weise eingestellt und das Einstelldrehmoment gesteuert werden. Dementsprechend kann man einen Motor aufbauen, dessen Einstelldrehmoment gering ist und dessen Schrittwinkelgenauigkeit hoch ist, bei einer ausgezeichneten Steuerfunktion. Darüber hinaus läßt sich ein Motor herstellen, dessen zurückbehaltenes Drehmoment groß ist, auch wenn das Einstelldrehmoment groß gemacht wird und der Motor in den nicht erregten Zustand versetzt wird. Somit kann der gleiche Motor die optimalen Charakteristika demonstrieren, entsprechend seinem Einsatzzweck.

Es soll an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich angegeben werden, daß es sich bei der vorangehenden Beschreibung lediglich um eine solche beispielhaften Charakters handelt und daß verschiedene Modifikationen und Abänderungen möglich sind, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

1. Schrittmotor, gekennzeichnet durch:
einen Rotor mit einer Rotorwelle (34) und einem Magneten (13),
eine erste und eine zweite Statorjocheinheit (20, 30), wobei die erste Statorjocheinheit (20) die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:
ein erstes Statorelement (20 A) mit einer Mehrzahl von ersten Polzähnen (20 a 2), die in im wesentlichen gleichmäßigen Abständen auf einer zur Achse der Welle (34) konzentrischen Kreisbogen angeordnet sind, wobei die Polzähne von einer Ringplatte (20 a 1) gehalten sind und
ein zweites Statorelement (20 B) mit einer Mehrzahl von zweiten Polzähnen (20 b 2), die zwischen den ersten Polzähnen (20 a 2) angeordnet sind und von einem konzentrischen Kreisbogen ausgehen, wobei die Polzähne von einer zweiten Ringplatte (20 b 1) gehalten sind, während
die zweite Statorjocheinheit (30) die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:
ein drittes Statorelement (30 A) mit einer Mehrzahl von dritten Polzähnen (30 a 2), die in im wesentlichen gleichen Abständen von einem Kreisbogen des gleichen Durchmessers wie der konzentrische Kreisbogen um die Achse der Welle ausgehen, wobei die dritten Polzähne von einer dritten Ringplatte (30 a 1) gehalten sind und
ein viertes Statorelement (30 B) mit einer Mehrzahl von vierten Polzähnen (30 b 2), die zwischen den ersten Polzähnen (30 a 2) angeordnet sind und von dem konzentrischen Kreisbogen ausgehen, wobei die Pozähne von einer vierten Ringplatte (30 b 1) gehalten sind,
eine Spule (26, 28) zur Erregung der ersten bis vierten Polzähne und
eine Einrichtung (20 b 4, 20 b 5; 30 b 4, 30 a 5) zur Justierung der Positionen der ersten Statorjocheinheit (20) und der zweiten Statorjocheinheit (30), wobei mittels der Justiereinrichtung die Relativposition der ersten und zweiten Statorjocheinheit um die Achse einstellbar ist.

2. Schrittmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Justiereinrichtung eine Relativrotation um die Achse ausführbar ist, unter Beibehaltung der Koinzidenz der Achsen der ersten bis vierten Statorelemente (20 A, 20 B, 30 A, 30 B), bei Veränderung der Position der Polzähne der zweiten Statorjocheinheit (30), relativ zu den Polzähnen der ersten Statorjocheinheit (20).

3. Schrittmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung eine zweite Ringplatte (20 b 1) und eine dritte Ringplatte (30 a 1) umfaßt, die mit ihren Rückseiten aneinanderliegen, wobei ein schlitzförmiger Ausschnitt (20 b 5, 30 a 5) in einer der Ringplatten ausgebildet ist, mit welchem ein stiftförmiger Vorsprung (20 b 4, 30 a 4) der jeweils anderen Ringplatte zum Eingriff bringbar ist.

4. Schrittmotor gekennzeichnet durch:
einen Rotor mit einer Welle und einem Magneten,
einer ersten Statorjocheinheit mit:
einem ersten Statorelement, das eine Mehrzahl von ersten Polzähnen aufweist, die in der Richtung der Achse der Welle ausgerichtet und um die Achse herum angeordnet sind, einer ersten Ringplatte, die die ersten Polzähne trägt und einem ersten Zylinder, der von dem äußeren Umfang der ersten Ringplatte ausgeht, und einem zweiten Statorelement, das eine Mehrzahl von Polzähnen trägt, die zwischen den ersten Polzähnen angeordnet ist, wobei eine zweite Ringplatte die zweiten Polzähne trägt und das zweite Statorelement ein Paar mit dem ersten Statorelement bildet,
eine zweite Statorjocheinheit mit:
einem dritten Statorelement, das eine Mehrzahl von Polzähnen trägt, die in der gleichen Richtung wie die Achse und um die Achse herum angeordnet sind, wobei die dritten Polzähne von einer dritten Ringplatte gehalten sind und einem vierten Statorelement, das eine Mehrzahl vierter Polzähne trägt, die zwischen den dritten Polzähnen angeordnet sind, wobei eine vierte Ringplatte die vierten Polzähne trägt und ein zweiter Zylinder von dem äußeren Umfang der vierten Ringplatte ausgeht, wobei das vierte Statorelement ein Paar mit dem dritten Statorelement bildet,
eine Spule zur Erregung der ersten bis vierten Polzähne, sowie eine Einrichtung zur Justierung der Positionen der ersten Statorjocheinheit und der zweiten Statorjocheinheit, wobei die Justiereinrichtung mit Eingreifteilen versehen ist, die mit dem ersten Zylinder des ersten Statorelementes und dem zweiten Zylinder des vierten Statorelementes in Eingriff stehen, wobei die Einheiten um die Achse drehbar sind, zur Justierung ihrer Eingriffsposition.

5. Schrittmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiereinrichtung die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:
einen Vorsprung an einem der Kontaktbereiche, in welchem der erste Zylinder und der zweite Zylinder aneinander anliegen, so daß ihre Öffnungsenden in Kontakt miteinander stehen, während ein ausgeschnittener Bereich in den jeweils anderen Kontaktbereich ausgebildet ist, mit welchem der Vorsprung zum Eingriff bringbar ist.

6. Schrittmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Justiervorrichtung die folgenden Merkmale umfaßt, nämlich:
einen Eingreifteil, der an der zweiten Ringplatte des zweiten Statorelementes vorgesehen und sowohl mit dem ersten Zylinder des ersten Statorelementes und dem zweiten Zylinder des vierten Statorelementes zum Eingriff bringbar ist.