DE10153727A1 - Schrittmotor - Google Patents

Schrittmotor

Info

Publication number
DE10153727A1
DE10153727A1 DE10153727A DE10153727A DE10153727A1 DE 10153727 A1 DE10153727 A1 DE 10153727A1 DE 10153727 A DE10153727 A DE 10153727A DE 10153727 A DE10153727 A DE 10153727A DE 10153727 A1 DE10153727 A1 DE 10153727A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output shaft
shaft gear
gear
driven
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE10153727A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirofumi Doi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE10153727A1 publication Critical patent/DE10153727A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K37/00Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
    • H02K37/10Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
    • H02K37/12Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K37/14Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225Terminal boxes or connection arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/04Machines with one rotor and two stators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Ein Schrittmotor kann die Effizienz der Montagearbeit steigern, wenn der Zahn des anzutreibenden Zahnrads, welches zu einem angetriebenen Element gehört, mit dem Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads des Rotors des Schrittmotors verbunden wird. Die Anzahl der Zähne für ein Ausgangswellen-Zahnrad wird auf ein bestimmtes Verhältnis bezüglich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung des Rotors gesetzt, so dass das anzutreibende Zahnrad durch einen Bezugspositions-Anschlag gehalten werden kann, wenn eine Spule durch ein geregeltes Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird. Während die Spule durch das geregelte Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird und während das anzutreibende Zahnrad durch den Bezugspositions-Anschlag gehalten wird, werden daher der Zahn des anzutreibenden Zahnrads und der Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads verbunden. Daher geraten diese Zähne miteinander in Eingriff in einer normalen Position bezüglich einer Bezugsposition.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft einen Schrittmotor für Fahrzeuge.
Beschreibung des Standes der Technik
Um einen Aktor an einem Fahrzeug anzutreiben, ist bisher ein Schrittmotor verwendet worden. Dieser Schrittmotor treibt ein anzutreibendes Element auf der Grundlage eines Signals an, welches gemäß dem Laufzustand einer Maschine ausgesandt wird, und zwar so, dass er das Element in eine Zielposition bringt. Als Verfahren zum Übertragen einer Antriebskraft zu diesem Zweck gab es ein weitverbreitetes Verfahren, in welchem ein Ausgangswellen-Zahnrad an dem Rotor des Schrittmotors zunächst angetrieben wird, so dass es sich dreht, und die so erzeugte Drehung wird dann auf ein anzutreibendes Zahnrad übertragen, welches an dem anzutreibenden Element angebracht ist.
Wenn jedoch keine Mittel zum direkten Erfassen der Rotorposition des Schrittmotors vorgesehen sind, oder der Position des durch die Drehung des Rotors anzutreibenden Elements, muss eine Initialisierung durchgeführt werden. Um einen Unterschied zwischen der Position des anzutreibenden Elements zum Zeitpunkt eines vorangehenden Maschinenstopps und einer Bezugsposition zum Zeitpunkt eines Maschinenstarts zu korrigieren, wird bei jedem Start der Maschine das anzutreibende Element in die Bezugsposition gesetzt durch Drehen des Schrittmotors in eine Richtung und durch Anstoßen des Rotors oder des anzutreibenden Elements an einen Anschlag.
Daher ist ein Schrittmotor entwickelt worden mit einem Mechanismus zum Drücken des anzutreibenden Elements zu der Seite der Bezugsposition mittels eines elastischen Körpers, oder zum Drücken des Rotors des Schrittmotors zu dem elastischen Körper, und zum Zurückführen des anzutreibenden Elements zurück zu der Bezugsposition durch die Druckkraft des elastischen Körpers, wenn die Elektrifizierung des Schrittmotors angehalten wird nach dem Maschinenstopp.
Für einen solchen Schrittmotor ist ein Elektrifizierungsmuster der Spule des Schrittmotors in der Bezugsposition geregelt, und das anzutreibende Element muss in der Bezugsposition gehalten werden, wenn das Elektrifizierungsmuster aktiviert wird. Demzufolge muss eine Übereinstimmung bestehen zwischen der Bezugsposition des anzutreibenden Elements und der Position des Rotors, welcher einen Permanentmagneten hält, welcher in einem magnetisch stabilen Zustand gehalten wird, bei dem geregelten Elektrifizierungsmuster.
Daher ist die Position eines Zahns des anzutreibenden Zahnrads, welches an dem anzutreibenden Element angebracht ist, unvermeidbar die Bezugsposition, und der Schrittmotor muss so zusammengebaut werden, dass die Position eines Zahns des Ausgangswellen-Zahnrads, welches in der Ausgangswelle des Schrittmotors ausgeformt ist, mit dem Zahn des anzutreibenden Zahnrads in der Bezugsposition übereinstimmen kann.
Aufgrund der vorbeschriebenen Ausgestaltung des herkömmlichen Schrittmotors ist es notwendig, eine Montagearbeit durchzuführen und weiter unten beschriebene Vorrichtungen zu verwenden, um den Schrittmotor zusammenzubauen, während der Zahn des anzutreibenden Zahnrads, angebracht an dem anzutreibenden Element in der Bezugsposition, und der Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads des Rotors, welcher in dem magnetisch stabilen Zustand bei dem geregelten Elektrifizierungsmuster des Schrittmotors gehalten wird, miteinander im Eingriff sind.
Zuerst wird das anzutreibende Element in der Bezugsposition fixiert. Durch Elektrifizieren des Schrittmotors auf der Grundlage des Elektrifizierungsmusters in der Bezugsposition wird dann der Permanentmagnet in einem magnetisch stabilen Zustand gehalten, und so wird der Rotor zum Halten des Permanentmagneten fixiert. In diesem Fall muss die Position des Zahns des Ausgangswellen-Zahnrads, wenn der Rotor in dem magnetisch stabilen Zustand gehalten wird, verifiziert werden. Außerdem muss eine Arbeit durchgeführt werden, um den Zahn der Ausgangswelle des Rotors mit dem Zahn des anzutreibenden Zahnrads des anzutreibenden Elements in Eingriff zu bringen.
Vorrichtungen zum Halten des anzutreibenden Elements in der Bezugsposition und zum Elektrifizieren des Schrittmotors müssen daher vorgesehen sein.
Die Notwendigkeit einer komplexen Arbeit und verschiedener Vorrichtungen haben zu einer Reduktion der Effizienz der Montagearbeit geführt.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorgenannten Probleme zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schrittmotor zu schaffen, welcher die Effizienz der Montagearbeit verbessern kann, wenn der Zahn des anzutreibenden Zahnrads des anzutreibenden Elements mit dem Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads des Rotors des Schrittmotors verbunden werden soll.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Schrittmotor geschaffen, der Folgendes aufweist: mehrere Spulen zum Umschalten einer Richtung von Magnetismus, welcher durch Umschalten der Elektrifizierung erzeugt wird; einen Stator mit mehreren Statoreisenkernen zum Ausformen eines magnetischen Pols durch Integrieren des durch jede Spule erzeugten Magnetismus; einen Rotor zum Halten eines Permanentmagneten, welcher durch Anziehung und Abstoßung zwischen dem Permanentmagneten und einem magnetischen Pol jedes Statoreisenkerns gedreht wird; ein Gehäuse, welches vorgesehen ist, um integral den Stator und den Rotor abzudecken; und ein Ausgangswellen-Zahnrad, welches in einer Ausgangswelle des Rotors ausgeformt ist und mit einem anzutreibenden Zahnrad eines anzutreibenden Elements verbunden ist. In diesem Fall steht die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad in einem vorbestimmten Verhältnis bezüglich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung des Rotors, um das anzutreibende Element in einer Bezugsposition zu halten, wenn die Spule durch ein geregeltes Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird.
Gemäß dem Schrittmotor der vorliegenden Erfindung wird die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung durch ein Elektrifizierungsmuster erhalten durch die folgende Gleichung: (Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung durch ein Elektrifizierungsmuster) = (Gesamtanzahl der Klauen des Statoreisenkerns) ÷ (2 Pole, N und S, des Statoreisenkerns) ÷ (2 Phasen, oben und unten, des Statoreisenkerns), wobei die beiden Pole, N und S des Statoreisenkerns feste Werte von 2 sind.
Gemäß dem Schrittmotor der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad gleich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Drehung des Rotors.
Gemäß dem Schrittmotor der vorliegenden Erfindung sind die Ausgangswelle des Rotors und das Ausgangswellen-Zahnrad integral ausgeformt.
Gemäß dem Schrittmotor der Erfindung besteht das Ausgangswellen-Zahnrad aus einem Kunstharzmaterial.
Gemäß dem Schrittmotor der Erfindung besteht das Ausgangswellen-Zahnrad aus einem metallischen Material.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, welche schematisch einen Aufbau eines Schrittmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2A und 2B sind erläuternde Darstellungen, die jeweils eine Situation darstellen, wenn die Übertragung der Drehung durch ein Zahnrad und das Positionieren eines anzutreibenden Elements mittels des Schrittmotors der Ausführungsform durchgeführt werden.
Fig. 3 ist eine Zusammenbauansicht, welche einen Antriebskreis des Schrittmotors der Ausführungsform zeigt.
Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, welche innere Komponenten des Schrittmotors der Ausführungsform zeigt.
Fig. 5 ist eine entwickelte Draufsicht, welche einen magnetischen Polzustand eines Statoreisenkerns des Schrittmotors der Ausführungsform zeigt.
Fig. 6A und 6B sind nachfolgende Ansichten, welche jeweils ein Beispiel eines Elektrifizierungsmusters des Schrittmotors der Ausführungsform zeigen.
Fig. 7 ist eine entwickelte Draufsicht, welche eine Position eines Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform zeigt.
Fig. 8A und 8B sind erläuternde Darstellungen, welche eine Situation der Montagearbeit für Zähne eines anzutreibenden Zahnrads bzw. eines Ausgangswellen- Zahnrads eines herkömmlichen Schrittmotors zeigen.
Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Position eines Zahns an einem Ausgangswellen-Zahnrad und der Position eines magnetischen Pols eines Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 10 ist eine erläuternde Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Position eines Zahns des Ausgangswellen-Zahnrads und der Position des Zahns eines magnetischen Pols des Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform zeigt.
Fig. 11A und 11B sind erläuternde Darstellungen, welche die Situation der Montagearbeit für Zähne des anzutreibenden Zahnrads bzw. des Ausgangswellen-Zahnrads des Schrittmotors der Ausführungsform zeigen.
Fig. 12 ist eine erläuternde Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Position des Zahns des anzutreibenden Zahnrads und der Position des magnetischen Pols des Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform zeigt.
Fig. 13A und 13B sind erläuternde Darstellungen, welche die Situation der Montagearbeit für die Zähne des anzutreibenden Zahnrads bzw. des Ausgangswellen-Zahnrads des Schrittmotors der Ausführungsform zeigen.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht, welche schematisch einen Aufbau des Schrittmotors der Ausführungsform zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Nun wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 ist eine Schnittansicht, welche schematisch den Aufbau eines Schrittmotors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt; und die Fig. 2A und 2B sind erläuternde Darstellungen, welche jeweils eine Situation zeigen, wenn die Übertragung der Drehung durch ein Zahnrad und das Funktionieren eines anzutreibenden Elements mittels des Schrittmotors der Ausführungsform ausgeführt werden. In diesen Zeichnungen bezeichnet Bezugsziffer 1 eine Spule zum Erzeugen von Magnetismus durch Elektrifizieren des Schrittmotors; und 2 einen Statoreisenkern, welcher ausgeformt ist, um die Spule 1 zu umgeben, und der angepasst ist, um einen magnetischen Pol zu formen durch Integrieren von durch die Spule 1 erzeugtem Magnetismus. Die Spule 1 und der Statoreisenkern 2 bilden einen Stator.
Bezugsziffer 3 bezeichnet die Ausgangswelle eines Rotors; und 4 einen Permanentmagneten, welcher in der Ausgangswelle 3 so vorgesehen ist, dass er dem magnetischen Pol, der durch den Statoreisenkern 2 geformt wird, gegenüberliegt. Die Ausgangswelle 3 und der Permanentmagnet 4 bilden den Rotor.
Eine Bezugsziffer 5 bezeichnet ein Gehäuse, welches vorgesehen ist, um integral den Stator und den Rotor abzudecken, und das angepasst ist, um den äußeren Bereich des Schrittmotors zu formen; 6 ist eine Bosse, welche an dem Gehäuse 5 fixiert ist, um den äußeren Bereich des Schrittmotors zu bilden; 7 ist ein Lager, welches vorgesehen ist, um die Drehbewegung des Rotors aufzunehmen, und welches an dem Rotor in einer Stoßrichtung fixiert ist; und 8 ist ein elastischer Körper, welcher zwischen dem Gehäuse 5 und dem Lager 7 so vorgesehen ist, dass er den Rotor, welcher das Lager 7 hält, in der Stoßrichtung gegen das Lager 7 drückt.
Eine Bezugsziffer 9 bezeichnet ein Ausgangswellen-Zahnrad aus einem Kunstharzmaterial, welches integral in der Ausgangswelle 3 des Rotors geformt ist, und welches verbunden ist mit einem anzutreibenden Zahnrad eines später beschriebenen anzutreibenden Elements; und 10 bezeichnet einen Anschluss zum Elektrifizieren der Spule 1.
Eine Bezugsziffer 11 bezeichnet ein anzutreibendes Zahnrad, welches mit dem Ausgangswellen-Zahnrad 9 verbunden ist, um für seine Position geregelt zu werden, und welches zugehörig mit dem Ausgangswellen-Zahnrad 9 gedreht wird; 12 ist ein anzutreibendes Element (im Folgenden einfach als angetriebenes Element bezeichnet), welches vorgesehen ist, um das anzutreibende Zahnrad 11 (im Folgenden einfach als angetriebenes Zahnrad bezeichnet) zu halten, und welches zugehörig mit dem angetriebenen Zahnrad 11 gedreht wird; und 13 ist ein Bezugspositionsanschlag, welcher vorgesehen ist, um die Bezugsposition des angetriebenen Elements 12 zu regeln und welcher in der Bezugsposition gegen das angetriebene Zahnrad 11 anstößt.
Fig. 3 ist eine Zusammenbauansicht, welche den Antriebskreis des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. In der Zeichnungen bezeichnen Ziffern 1 bis 6 die Nummern von Anschlüssen 10. Fig. 3 zeigt einen Zustand, wo (2) → (1) und (5) → (6) der Anschlüsse 10 elektrifiziert werden, so dass die Spulen A und D elektrifiziert werden.
Fig. 4 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, welche die inneren Komponenten des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Insbesondere zeigt Fig. 4 dreidimensional den Fluss von Spulenströmen iα und iβ, wenn (2) → (1), und (5) → (6) der Anschlüsse 10 in Fig. 3 elektrifiziert werden, wobei die Polaritäten des Statoreisenkerns α und β magnetische Pole haben, welche durch die Spulenströme iα und iβ gesetzt sind und durch den magnetischen Polzustand des Permanentmagneten 4.
Fig. 5 ist eine entwickelte Draufsicht, welche den magnetischen Polzustand des Statoreisenkerns des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Fig. 5 zeigt insbesondere den Vorgang einer Veränderung in den magnetischen Polen der Statoreisenkerne α und β, welche magnetische Pole haben, welche auf der Grundlage der Richtungen der Ströme gesetzt sind, welche zu den Spulen A bis D fließen, und einer Veränderung in der Position des Permanentmagneten 4, verursacht durch die Veränderung in den magnetischen Polen der Statoreisenkerne α und β.
Die Fig. 6A und 6B sind sequentielle Ansichten, welche ein Beispiel eines Elektrifizierungsmusters des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigen. Insbesondere zeigt Fig. 6A ein Zweiphasen-Elektrifizierungssystem zum normalen Elektrifizieren von zwei Spulen; und Fig. 6B zeigt ein 1-2- Phasen-Elektrifizierungssystem, welches nur eine Spule elektrifizieren mag.
Fig. 7 ist eine entwickelte Draufsicht, welche die Position des Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Fig. 7 zeigt insbesondere die Tatsache, dass mehrere stabile Positionen für den magnetischen Pol des Permanentmagneten 4 existieren, sogar wenn die Polaritäten der Statoreisenkerne α und β mit den magnetischen Polen, welche auf der Grundlage eines durch die Spule fließenden Stroms gesetzt sind, konstant gehalten werden.
Fig. 8A und 8B sind erläuternde Darstellungen, welche die Situation der Zusammenbauarbeit für die Zähne des anzutreibenden Zahnrads bzw. des Ausgangswellen-Zahnrads eines herkömmlichen Schrittmotors zeigen. Hier ist der Fall dargestellt, in welchem die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte durch ein Elektrifizierungsmuster 12 ist und die Anzahl der Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads 9.
Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Position des Zahns des Ausgangswellen-Zahnrads und des Zahns des magnetischen Pols des Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Hier ist ein Fall dargestellt, in welchem die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte in dem dargestellten Fall durch ein Elektrifizierungsmuster 12 ist, und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad ist auch 12.
Fig. 10 ist eine erläuternde Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Position des Zahns des Ausgangswellen- Zahnrads und des Zahns des magnetischen Pols des Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Hier ist ein Fall dargestellt, in welchem die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte durch ein Elektrifizierungsmuster 9 ist, und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad ist auch 9. Ein Code N bezeichnet den N-Pol des Permanentmagneten 4, und S bezeichnet die Position des S-Pols des Magneten.
Die Fig. 11A und 11B sind erläuternde Darstellungen, welche die Situation der Zusammenbauarbeit für die Zähne des anzutreibenden Zahnrads bzw. für die Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigen. Hier ist ein Fall dargestellt, in welchem die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte durch ein Elektrifizierungsmuster 12 ist, und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad ist auch 12.
Fig. 12 ist eine erläuternde Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Position der Zähne des Ausgangswellen- Zahnrads und der Position des magnetischen Pols des Permanentmagneten des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Hier ist ein Fall dargestellt, in welchem die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte durch ein Elektrifizierungsmuster 12 ist, und die Anzahl der Zähne für die Ausgangswelle ist beispielsweise doppelt so groß, 24.
Die Fig. 13A und 13B sind erläuternde Darstellungen, welche die Situation der Montagearbeit für die Zähne des anzutreibenden Zahnrads bzw. für die Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigen. Hier ist ein Fall dargestellt, in welchem die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte durch ein Elektrifizierungsmuster 12 ist, und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad ist beispielsweise doppelt so groß, 24.
Fig. 14 ist eine Schnittansicht, welche schematisch den Aufbau des Schrittmotors der Ausführungsform der Erfindung zeigt. In der Zeichnung bezeichnet Bezugsziffer 14 ein Ausgangswellen-Zahnrad aus metallischem Material, welches integral in der Ausgangswelle 3 aus Kunstharzmaterial vorgesehen ist.
Nun wird der Betrieb des Schrittmotors beschrieben.
Zunächst wird der Aufbau des Schrittmotors beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist dieser Schrittmotor folgendes auf: vier Spulen 1, welche durch Elektrifizierungs-Umschalten die Richtung des Magnetismus umschalten können; und zwei Paare von Statoreisenkernen 2, welche vorgesehen sind, um die Spulen 1 zu umgeben, und welche durch die Spulen 1 erzeugten Magnetismus integrieren, um magnetische Pole zu bilden, welche Statoreisenkerne 2 integral mit den Spulen 1 durch das Gehäuse 5 gehalten sind. Auf der Seite des inneren Durchmessers des Statoreisenkerns 2 ist ein Permanentmagnet 4 mit magnetischen Polen, welche geteilt und magnetisiert sind in 24 Pole an der Oberfläche eines Umfangs, gehalten durch die Ausgangswelle 3 des Rotors, um durch das Lager 7 gedreht zu werden. Die Bosse 6 hält ein Ende des Lagers 7, und sie ist an dem Gehäuse 5 befestigt, welches den äußeren Bereich des Schrittmotors bildet. Außerdem ist der elastische Körper 8 zwischen dem Gehäuse 5 und dem Lager 7 vorgesehen, um ein Verschieben des Rotors in axialer Richtung zu verhindern. Außerdem ist in der Ausgangswelle 3 des Rotors das Ausgangswellen-Zahnrad 9 ausgeformt, um ein Drehmoment an das angetriebene Zahnrad 11 zu übertragen, welches an einem anzutreibenden Element 12 befestigt ist.
Wie in den Fig. 2A und 2B gezeigt, ist in einem durch den Schrittmotor anzutreibenden Bereich der Bezugspositions- Anschlag 13 vorgesehen, um gegen das anzutreibende Zahnrad 11 anzustoßen. Das anzutreibende Zahnrad 11, im Eingriff mit dem Ausgangswellen-Zahnrad 9 des Schrittmotors, wird durch das Drehmoment des Schrittmotors gedreht und in Kontakt mit dem Bezugspositions-Anschlag 13 gebracht, um so die Bezugsposition zu regeln. Der Bezugspositions-Anschlag 13 kann so vorgesehen sein, dass er gegen das anzutreibende Element 12 anstößt.
Nun wird der Betrieb des Schrittmotors beschrieben.
Wie in Fig. 3 gezeigt, sind die Spulen A und B und die Spulen C und D der Spulen 1 miteinander so verbunden, dass die Richtung des Stroms während der Elektrifizierung umgekehrt werden kann. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind α und β der Statoreisenkerne 2 übereinandergelegt, um die Spulen A und B zu umgeben, und die Spulen C und D der Spulen 1. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, wird der Schrittmotor so betrieben, dass er zunächst elektrifiziert wird und dass eine Magnetkraft erzeugt wird, wenn Strom zu der Spule 1 fließt, und aufgrund dessen wird die Magnetkraft integriert durch den Statoreisenkern 2, so dass die Klauenteile des Statoreisenkerns 2 auf N- und S-Pole gesetzt werden, und durch Anziehung und Abstoßung mit den N- und S-Polen an der Oberfläche des Permanentmagneten 4 wird ein Drehmoment in dem Permanentmagneten 4 erzeugt. Dann bewegt sich der Rotor zu einem nächsten magnetisch stabilen Punkt und wird gedreht.
Beispielsweise in dem Fall des 2-Phasen- Elektrifizierungssystems zum normalen Elektrifizieren von zwei Spulen 1, wie in I in Fig. 5 gezeigt, werden, wenn A und D der Spulen 1 elektrifiziert werden, die Klauenteile von α und β des Statoreisenkerns 2 N- und S-Pole durch die dort hindurchfließenden Ströme. In diesem Fall werden die N- und S-Pole an der Oberfläche des Permanentmagneten 4 in einem magnetisch stabilen Zustand in der Permanentmagnet-Position I in Fig. 5 gehalten, durch Anziehung und Abstoßung mit den magnetischen Polen der Klauenteile des Statoreisenkerns 2.
Wenn dann eine Notwendigkeit auftritt, das anzutreibende Element 12, wie in II in Fig. 5 gezeigt, zu bewegen, wird die Elektrifizierung des Statormotors von A auf B der Spulen 1 umgeschaltet, und die Richtung des in α des Statoreisenkerns 2 fließenden Stroms wird umgekehrt, wodurch der Klauenteil von α des Statoreisenkerns 2 auf einen magnetischen Pol gesetzt wird, der dem in I in Fig. 5 gegenüberliegt. Dementsprechend wird der Permanentmagnet 4, der in dem magnetisch stabilen Zustand in I in Fig. 5 gehalten wird, magnetisch instabil aufgrund der Umkehrung des magnetischen Pols von α des Statoreisenkerns 2, wie oben beschrieben, und er wird demzufolge bewegt von der Position der Permanentmagnet-Position I in Fig. 5 in die Position II, wobei der Permanentmagnet 4 magnetisch stabilisiert wird.
Wenn eine Notwendigkeit auftritt, das anzutreibende Element 12 zu bewegen, wie in III in Fig. 5 gleich wie in II in Fig. 5 gezeigt, wird die Elektrifizierung von D auf C der Spule 1 umgeschaltet, und die Richtung des in β des Statoreisenkerns 2 fließenden Stroms wird umgekehrt. Demzufolge wird der Klauenteil von β des Statoreisenkerns 2 auf einen magnetischen Pol gesetzt, der dem in II in Fig. 5 gegenüberliegt, und der Permanentmagnet 4 wird von der Permanentmagnet-Position II in Fig. 5 auf die Position III bewegt, wodurch der Permanentmagnet magnetisch stabilisiert wird.
Wie oben beschrieben, wird durch Umschalten eines Elektrifizierungsmusters für die Spule 1, wie in den Fig. 6A und 6B gezeigt, die Richtung des durch die Spule 1 fließenden Stroms umgekehrt, und der magnetische Pol des Klauenteils des Statoreisenkerns 2 wird umgeschaltet, so dass ein Drehmoment in dem Permanentmagneten 4 durch Anziehung und Abstoßung der magnetischen Pole des Permanentmagneten 4 erzeugt wird. Aufgrund dessen dreht sich die Ausgangswelle 3 des Rotors, welche den Permanentmagneten 4 hält, um einen Schritt für jedes Elektrifizierungs-Umschalten.
Das vorbeschriebene Betriebsprinzip wird auch im Fall des 1-2-Phasen-Elektrifizierungssystems zum Elektrifizieren von nur einer Spule angewandt, gezeigt in Fig. 6B, wobei ein Drehwinkel pro Schritt für das 2-Phasen- Elektrifizierungssystem in Fig. 6A halbiert wird. Das heißt, ein Rotationsprinzip ist gleich dem für das 2-Phasen- Elektrifizierungssystem, da nur ein Unterschied besteht, bei welchem ein Zeitpunkt für die Nicht-Magnetisierung verursacht wird, wenn der magnetische Pol des Klauenteils des Statoreisenkerns 2 umgeschaltet wird, aber der Statoreisenkern 2 der Seite der elektrifizierten Spule magnetisiert ist.
In anderen Worten hat der Schrittmotor eine Charakteristik, dass, wenn nicht die Richtung des durch die Spule 1 fließenden Stroms umgekehrt wird, oder die Elektrifizierung von ON auf OFF oder von OFF auf ON umgeändert wird, der Permanentmagnet 4 magnetisch stabil ist und die Ausgangswelle 3 des Rotors, welche den Permanentmagneten 4 hält, ihre Position aufrechterhält, ohne gedreht zu werden.
Durch Ausnutzen dieser Charakteristik ist der Schrittmotor auf verschiedenen Gebieten angewandt worden. Eine Bezugsposition für den durch den Schrittmotor anzutreibenden Bereich ist jedoch normalerweise aufgrund seiner Verwendung geregelt, und das Elektrifizierungsmuster des Schrittmotors in der Bezugsposition ist in den meisten Fällen auch geregelt.
Wie in Fig. 7 gezeigt, werden jedoch, beispielsweise wenn die Elektrifizierung von A und D der Spulen 1 als ein Elektrifizierungsmuster für den Schrittmotor in der Bezugsposition gesetzt ist, die Klauenteile von α des Statoreisenkerns 2, magnetisiert durch durch A der Spule 1 fließenden Strom, und β des Statoreisenkerns 2, magnetisiert durch durch D der Spule 1 fließenden Strom, magnetisiert und auf magnetische Pole gesetzt, wie in Fig. 7 gezeigt. Aufgrund der Balance der Anziehung und der Abstoßung mit dem magnetischen Pol des Permanentmagneten 4 ist der Permanentmagnet 4 stabil in einer magnetischen Polposition a gehalten, gezeigt in Fig. 7. In magnetischen Polpositionen b und c sind jedoch die magnetischen Pole des Klauenteils des Statoreisenkerns 2 und des Permanentmagneten 4 in gleicher Weise magnetisch stabil wie im Fall der magnetischen Polposition a.
Das heißt, sogar wenn ein Elektrifizierungsmuster für den Schrittmotor in der Bezugsposition auf eine geregelt ist, gibt es mehrere magnetisch stabile Punkte durch Anziehung und Abstoßung zwischen dem magnetischen Pol des Statoreisenkerns 2, magnetisiert durch den durch die Spule 1 fließenden Strom, und dem magnetischen Pol des Permanentmagneten 4. Es ist daher unmöglich, zu definieren, an welchem der mehreren magnetisch stabilen Punkte die Position des Rotors, welcher den Permanentmagneten 4 hält und bei welchem das Ausgangswellen-Zahnrad 9 in der Ausgangswelle 3 ausgeformt ist, stabilisiert werden soll.
Wie oben mit Bezug auf den Stand der Technik beschrieben, waren daher, um den Schrittmotor durch Ineingriffbringen des Zahns des anzutreibenden Zahnrads 11, angebracht an dem anzutreibenden Element 12, mit dem Zahn des Ausgangswellen- Zahnrads 9 des Rotors, welcher durch das für den Schrittmotor in der Bezugsposition geregelte Elektrifizierungsmuster in dem magnetisch stabilen Zustand gehalten wird, zusammenzubauen, Montagearbeiten und weiter unten beschriebene Vorrichtungen notwendig.
Die Fig. 8A und 8B zeigen eine Montagearbeit bei dem herkömmlichen Schrittmotor als Beispiel, in welchem beispielsweise durch ein Elektrifizierungsmuster die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte 12 ist und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad 9. Wenn die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte 12 ist, und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad neun, befinden sich die magnetisch stabilen Punkte in einem Abstand von 30° voneinander, und die Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads befinden sich bei 40°. Die Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads sind daher um 10° bezüglich der magnetisch stabilen Punkte versetzt. Unter den neuen Zähnen des Ausgangswellen-Zahnrads fällt daher für drei Zähne für jeweils 120° die Position der Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads mit den magnetisch stabilen Punkten zusammen. Für die anderen sechs Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads fallen jedoch die Positionen der Zähne des Ausgangswellen-Zahnrads nicht mit den magnetisch stabilen Punkten zusammen. Wie in Fig. 8A gezeigt, ist es daher, sogar wenn der Schrittmotor durch das geregelte Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird, nicht immer der Fall, dass der Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads mit der Bezugsposition des anzutreibenden Zahnrads zusammenfällt, um in Eingriff zu geraten. Es ist daher notwendig, eine Arbeit zum Verifizieren der Position des Zahns des Ausgangswellen- Zahnrads durchzuführen, eine Markierung oder ähnliches an dem Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads anzubringen, welches normalerweise mit dem anzutreibenden Zahnrad im Eingriff ist, den Schrittmotor wieder durch das geregelte Elektrifizierungsmuster zu elektrifizieren, um den Schrittmotor zu drehen, und, wie in Fig. 8B gezeigt, den Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads, welcher mit dem magnetisch stabilen Punkt zusammenfällt, mit dem Zahn des anzutreibenden Zahnrads in Eingriff zu bringen, wenn das anzutreibende Zahnrad durch den Bezugspositions-Anschlag fixiert ist.
Demzufolge müssen Vorrichtungen zum Halten des anzutreibenden Elements durch den Bezugspositions-Anschlag und zum Elektrifizieren des Schrittmotors vorgesehen sein.
Als Ergebnis war die Effizienz der Montagearbeit reduziert aufgrund der Notwendigkeit von komplexen Arbeiten und verschiedenen Vorrichtungen.
Da die Anzahl von magnetisch stabilen Punkten durch ein geregeltes Elektrifizierungsmuster durch die unten aufgeführte Gleichung berechnet werden kann, kann jedoch die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad gleich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte an einer Ausgestaltungsstufe gesetzt werden:
(Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung durch ein Elektrifizierungsmuster) = (gesamte Anzahl der Klauen des Statoreisenkerns) ÷ (2 Pole, N und S, des Statoreisenkerns) ÷ (2 Phasen, oben und unten, des Statoreisenkerns).
Die beiden Pole N und S des Statoreisenkerns sind jedoch feste Werte von 2.
Beispielsweise wenn der Schrittmotor der Ausführungsform so aufgebaut ist, dass er vier Spulen hat und insgesamt 48 Klauenteile des Statoreisenkerns 2, dann gilt die folgende Gleichung:
48 ÷ 2 ÷ 2 = 12.
Daher ist die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung 12, und wie in Fig. 9 gezeigt, durch Setzen der Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad auf 12 kann die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte und der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad gleich gemacht werden.
In einem solchen Fall ist es, da es zwei Arten von magnetischen Polen, N und S, gibt, notwendig, die Gesamtanzahl der magnetischen Pole für den Permanentmagneten 4 wie folgt vorzuwählen:
(Gesamtanzahl der Klauenteile) ÷ (2 Pole, N und S, des Permanentmagneten) = (1/2 der Gesamtanzahl der Klauenteile des Statoreisenkerns) = 48 ÷ 2 = 24.
Wenn die Gesamtanzahl der Klauenteile für den Statoreisenkern 2 des Schrittmotors 36 ist, dann wird die Anzahl der Magnetpole für den Permanentmagneten 18, und die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung wird wie folgt erhalten:
36 ÷ 2 ÷ 2 = 9.
Wie in Fig. 10 gezeigt, können durch Setzen der Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad 9 auf 9 die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad gleich gemacht werden.
Wie oben beschrieben, kann, wenn die Gesamtanzahl der Klauen für den Statoreisenkern des Schrittmotors definiert ist, die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung durch ein Elektrifizierungsmuster durch Berechnung erhalten werden. In dem Fall des Schrittmotors mit 48 Statorklauen des vorgenannten Beispiels, wie in Fig. 9 gezeigt, ist daher, durch Setzen der Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen- Zahnrad 9 gleich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung durch ein Elektrifizierungsmuster, nämlich 12, die Position des Zahns für das Ausgangswellen-Zahnrad 9 die gleiche, selbst wenn der Permanentmagnet 4 stabil an einem beliebigen der magnetisch stabilen Punkte gehalten wird. Selbst wenn der Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads optional mit dem des anzutreibenden Zahnrads in Eingriff steht, wie in Fig. 11A gezeigt, wird, wie in Fig. 11B gezeigt, wenn der Schrittmotor angetrieben wird, bis zu dem Bezugspositions- Anschlag und elektrifiziert durch das geregelte Elektrifizierungsmuster der Zahn für das Ausgangswellen- Zahnrad in einer vorbestimmten Position angeordnet. Das anzutreibende Zahnrad im Eingriff mit dem Ausgangswellen- Zahnrad ist daher auch in einer normalen Bezugsposition angeordnet.
Außerdem kann in dem Schrittmotor gleich dem der Ausführungsform die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen- Zahnrad 9 ein ganzzahliges Vielfaches oder 1/Integer der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte durch ein Elektrifizierungsmuster sein. Fig. 12 zeigt einen Fall, wo die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte 12 ist, und die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad 9 ist, beispielsweise doppelt so groß, nämlich 24.
Unter den 24 Zähnen für das Ausgangswellen-Zahnrad fallen 12 Zähne, welche alle 30° auftreten, bezüglich der Position mit den magnetisch stabilen Punkten zusammen.
Die anderen zwölf Zähne, die jeweils sandwich-artig zwischen den zusammenfallenden zwölf Zähnen des Ausgangswellen- Zahnrads angeordnet sind, sind jedoch um 15° versetzt, und daher fallen sie nicht mit den magnetisch stabilen Punkten bezüglich der Positionen zusammen. Wie in Fig. 13A gezeigt, kann demzufolge, wenn der Zahn des anzutreibenden Zahnrads optional mit dem des Ausgangswellen-Zahnrads im Eingriff ist, ein inkorrektes Positionieren des anzutreibenden Zahnrads in der Bezugsposition mit einer Wahrscheinlich von 1/2 auftreten.
In einem solchen Fall wird, wie in Fig. 13B gezeigt, durch Ausrichten des anzutreibenden Zahnrads mit dem Bezugspositions-Anschlag und durch Elektrifizieren des Schrittmotors in der Bezugsposition auf der Grundlage des geregelten Elektrifizierungsmusters, um so den Rotor magnetisch zu stabilisieren, der mit dem Ausgangswellen- Zahnrad in Eingriff zu bringende Zahn immer in der normalen Position gehalten. Daher kann der Zahn leicht mit dem anzutreibenden Zahnrad in Eingriff gebracht werden, ohne dass die Position des Zahns des Ausgangswellen-Zahnrads verifiziert werden müsste, ohne dass eine Markierung an dem in Eingriff zu bringenden Zahn des Zahnrads angebracht werden müsste, oder ohne dass andere Arbeiten ausgeführt werden müssten, welche herkömmlich notwendig waren, so dass die Montagearbeit des Schrittmotors vereinfacht werden kann.
Fig. 14 zeigt ein Ausgangswellen-Zahnrad 14 aus einem metallischen Material. In diesem Fall ist es möglich, die Festigkeit des Ausgangswellen-Zahnrads zu verbessern und die Miniaturisierung zu realisieren.
Der Schrittmotor der Ausführungsform kann außerdem zu verschiedenen Zwecken verwendet werden, solange der Schrittmotor eine erzeugte Drehkraft auf das Ausgangswellen- Zahnrad überträgt. Insbesondere kann der Schrittmotor für ein Schmetterlingsventil eines Fahrzeugs verwendet werden, für ein Drosselventil, für ein Wirbelsteuerungsventil und so weiter.
Wie oben beschrieben, geraten gemäß der Ausführungsform durch Setzen der Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad 9 gleich der der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung des Rotors, sogar wenn die Zähne des anzutreibenden Zahnrads 11 und des Ausgangswellen-Zahnrads 9 optional miteinander verbunden sind, die Zähne miteinander in der normalen Position bezüglich der Bezugsposition in Eingriff. Unnötige Arbeit bei der Montagearbeit kann so verhindert werden, und verschiedene Vorrichtungen während der Montagearbeit sind unnötig.
In einem Zustand, in dem die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad 9 in einem vorbestimmten Verhältnis steht, d. h. ein ganzzahliges Vielfaches oder 1/Integer der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung des Rotors ist, wenn Elektrifizierung durch das geregelte Elektrifizierungsmuster ausgeführt wird, und die Zähne des anzutreibenden Zahnrads 11 und des Ausgangswellen-Zahnrads 9 miteinander verbunden sind, während das anzutreibende Element 12 durch den Bezugspositions-Anschlag 13 gehalten wird, die Zähne miteinander in Eingriff in der normalen Position bezüglich der Bezugsposition. Daher ist es möglich, die Arbeit des Verifizierens der Position des Zahns des Ausgangswellen-Zahnrads zu verifizieren, wenn die Elektrifizierung durch das geregelte Elektrifizierungsmuster ausgeführt wird, und die Effizienz der Montagearbeit zu steigern.
Da die Ausgangswelle 3 des Rotors und das Ausgangswellen- Zahnrad 9 integral geformt sind, ist es möglich, die Arbeit des Anbringens des Ausgangswellen-Zahnrads an der Ausgangswelle 3 des Rotors zu reduzieren und so die Positionsgenauigkeit für den Rotor und den Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads 9 zu verbessern.
Da das Ausgangswellen-Zahnrad 9 aus einem Kunstharzmaterial besteht, ist es möglich, das Ausgangswellen-Zahnrad 9 zu niedrigen Kosten herzustellen.
Da außerdem das Ausgangswellen-Zahnrad 14 aus metallischem Material besteht, ist es möglich, die Festigkeit des Ausgangswellen-Zahnrads 14 zu verbessern und die Miniaturisierung zu realisieren.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung können wie folgt zusammengefasst werden. Um das anzutreibende Element in der Bezugsposition zu halten, wenn die Spule durch das geregelte Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird, wird die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad auf ein vorbestimmtes Verhältnis bezüglich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung des Rotors gesetzt. Durch Verbinden der Zähne des anzutreibenden Zahnrads des anzutreibenden Elements und des Ausgangswellen-Zahnrads des Rotors des Schrittmotors miteinander, während die Spule durch das geregelte Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird, und während das anzutreibende Element in der Bezugsposition gehalten wird, werden die Zähne daher miteinander in Eingriff gebracht in der normalen Position bezüglich der Bezugsposition. So ist es möglich, die Arbeit des Verifizierens der Position des Zahns des Ausgangswellen- Zahnrads zu eliminieren, wenn die Elektrifizierung durch das geregelte Elektrifizierungsmuster ausgeführt wird, wodurch die Effizienz der Montagearbeit steigt.
Gemäß der Erfindung ist die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad gleich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte des Rotors. Wenn die Spule durch das geregelte Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird, gibt es daher mehrere magnetisch stabile Haltepositionen des Rotors zum Halten des Permanentmagneten. Selbst wenn jedoch die Elektrifizierung durch das geregelte Elektrifizierungsmuster ausgeführt wird, nachdem die Zähne des anzutreibenden Zahnrads des angetriebenen Elements und des Ausgangswellen-Zahnrads des Rotors des Schrittmotors beliebig miteinander verbunden worden sind, werden die Zähne miteinander in der normalen Position bezüglich der Bezugsposition in Eingriff gebracht. Daher ist es möglich, unnötige Arbeit zu vermeiden, wie beispielsweise das Halten das anzutreibenden Elements in der Bezugsposition während der Montagearbeit. Außerdem ist es möglich, Vorrichtungen zum Halten des anzutreibenden Elements in der Bezugsposition, zum Elektrifizieren des Schrittmotors und so weiter unnötig zu machen.
Gemäß der Erfindung sind die Ausgangswelle des Rotors und das Ausgangswellen-Zahnrad integral ausgeformt. Daher ist es möglich, die Arbeit des Anbringens des Ausgangswellen- Zahnrads an der Ausgangswelle des Rotors zu reduzieren und die Positionsgenauigkeit für den Rotor und den Zahn des Ausgangswellen-Zahnrads zu verbessern.
Da außerdem gemäß der Erfindung das Ausgangswellen-Zahnrad aus einem Kunstharzmaterial besteht, ist es möglich, das Ausgangswellen-Zahnrad zu niedrigen Kosten herzustellen.
Da außerdem gemäß der Erfindung das Ausgangswellen-Zahnrad aus einem metallischen Material besteht, ist es möglich, die Festigkeit des Ausgangswellen-Zahnrads zu steigern und die Miniaturisierung zu realisieren.

Claims (6)

1. Schrittmotor mit:
mehreren Spulen (1) zum Umschalten einer Richtung von Magnetismus, welcher durch Umschalten der Elektrifizierung erzeugt wird;
einem Stator mit mehreren Statoreisenkernen (2) zum Ausformen eines magnetischen Pols durch Integrieren des durch jede Spule (1) erzeugten Magnetismus;
einem Rotor zum Halten eines Permanentmagneten (4), welcher durch Anziehung und Abstoßung zwischen dem Permanentmagneten (4) und einem magnetischen Pol jedes Statoreisenkerns (2) gedreht wird;
einem Gehäuse (5), welches vorgesehen ist, um integral den Stator und den Rotor abzudecken; und
einem Ausgangswellen-Zahnrad (9), welches in einer Ausgangswelle (3) des Rotors ausgeformt ist und mit einem anzutreibenden Zahnrad (11) eines anzutreibenden Elements (12) verbunden ist;
wobei die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen- Zahnrad (9) in einem vorbestimmten Verhältnis bezüglich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung des Rotors steht, um das anzutreibende Element (12) in einer Bezugsposition zu halten, wenn die Spule durch ein geregeltes Elektrifizierungsmuster elektrifiziert wird.
2. Schrittmotor nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung durch ein Elektrifizierungsmuster durch die folgende Gleichung erhalten wird:
(Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung durch ein Elektrifizierungsmuster) = (gesamte Anzahl der Klauen des Statoreisenkerns) ÷ (2 Pole, N und S, des Statoreisenkerns) ÷ (2 Phasen, oben und unten, des Statoreisenkerns),
wobei die beiden Pole N und S des Statoreisenkerns feste Werte von 2 sind.
3. Schrittmotor nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Zähne für das Ausgangswellen-Zahnrad gleich der Anzahl der magnetisch stabilen Punkte pro Umdrehung des Rotors ist.
4. Schrittmotor nach Anspruch 1, wobei die Ausgangswelle des Rotors und das Ausgangswellen-Zahnrad integral ausgebildet sind.
5. Schrittmotor nach Anspruch 1, wobei das Ausgangswellen- Zahnrad aus einem Kunstharzmaterial besteht.
6. Schrittmotor nach Anspruch 1, wobei das Ausgangswellen- Zahnrad aus einem metallischen Material besteht.
DE10153727A 2001-02-22 2001-10-31 Schrittmotor Ceased DE10153727A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001047200A JP4275320B2 (ja) 2001-02-22 2001-02-22 ステッピングモータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10153727A1 true DE10153727A1 (de) 2002-09-12

Family

ID=18908674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10153727A Ceased DE10153727A1 (de) 2001-02-22 2001-10-31 Schrittmotor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6744156B2 (de)
JP (1) JP4275320B2 (de)
DE (1) DE10153727A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10313997A1 (de) * 2003-03-27 2004-12-02 Kendrion Binder Magnete Gmbh Drehvorrichtung mit verstellbaren Schaltstellungen

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4255306B2 (ja) * 2002-09-02 2009-04-15 ミネベア株式会社 ステータ、モータおよびステータの組み立て方法
US7446447B2 (en) * 2002-11-18 2008-11-04 Seiko Epson Corporation Magnetic structure and motor employing said magnetic structure, and driver comprising said motor
JP2006119573A (ja) * 2004-09-21 2006-05-11 Fuji Photo Film Co Ltd レンズ装置、撮像装置及び光学装置
JP2006121887A (ja) * 2004-09-22 2006-05-11 Fuji Photo Film Co Ltd ステッピングモータ、レンズ装置、撮像装置、光学装置
US7307918B2 (en) * 2004-12-27 2007-12-11 Ele Gancy Tleleancy Co., Ltd Driving mechanism for radio-controlled clocks
WO2006106601A1 (ja) * 2005-04-04 2006-10-12 Shinano Kenshi Kabushiki Kaisha 多相ステップモータ
JP2007049844A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Shinano Kenshi Co Ltd アウターロータ型モータ
CN1945943B (zh) * 2005-10-09 2011-02-09 精工电子有限公司 步进电机及电子器械
JP4376863B2 (ja) * 2005-12-22 2009-12-02 シナノケンシ株式会社 永久磁石型回転機
JP5102468B2 (ja) * 2006-07-24 2012-12-19 株式会社日立産機システム クローティース型回転電機
US20080073996A1 (en) * 2006-08-02 2008-03-27 Foxconn Technology Co., Ltd. Motor stator
TWI318488B (en) * 2006-08-25 2009-12-11 Ind Tech Res Inst Electric generator
CN101150276B (zh) * 2006-09-20 2010-09-29 财团法人工业技术研究院 发电机结构
JP4604064B2 (ja) * 2007-06-19 2010-12-22 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用交流発電機及び回転電機
JP2011151902A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Shinano Kenshi Co Ltd 永久磁石型回転機
EP2415556B1 (de) * 2010-08-02 2012-11-21 Siemens Aktiengesellschaft Antrieb für eine Maschine mit impulsentkoppelter Arbeitspunktverstellung
JP6870830B2 (ja) * 2016-09-27 2021-05-12 Necエンベデッドプロダクツ株式会社 遊技機

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3558941A (en) * 1968-07-04 1971-01-26 Giorgio Visconti Brebbia Permanent magnet stepping motor with single winding
US3671841A (en) * 1970-05-01 1972-06-20 Tri Tech Stepper motor with stator biasing magnets
US3909646A (en) * 1974-02-01 1975-09-30 Tri Tech Electric rotating machine
CA1028744A (en) * 1974-08-08 1978-03-28 Tri-Tech Unidirectionally starting permanent magnet motor
US4004168A (en) * 1974-08-08 1977-01-18 Tri-Tech, Inc. Electric rotating machine
JPS5863063A (ja) 1981-10-08 1983-04-14 Seiko Instr & Electronics Ltd 時計用ステツプモ−タのロ−タおよびその製造方法
JPS62268676A (ja) 1986-05-19 1987-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 紙送り装置
US4717898A (en) * 1986-06-26 1988-01-05 Mitec Electronics Ltd. Power combiner, polarizer and structure including a waveguide section rotated by a stepper motor arrangement
US4794292A (en) * 1986-07-21 1988-12-27 Canon Kabushiki Kaisha Stepping motor with divided stator pole pieces
JPS63206972A (ja) 1987-02-24 1988-08-26 Seiko Epson Corp ヘツド位置決め装置
JPH0334668U (de) * 1989-08-10 1991-04-04
JPH0648901B2 (ja) 1989-12-11 1994-06-22 株式会社精工舎 ステップモータのロータ軸とピニオンとの結合方法
NL9002222A (nl) 1990-10-12 1992-05-06 Airpax Sa Nv Electromotor, alsmede houder ten gebruike in de electromotor.
JP2740893B2 (ja) * 1993-11-01 1998-04-15 日本サーボ株式会社 永久磁石式ステッピングモータ
JP2938748B2 (ja) * 1994-02-02 1999-08-25 株式会社三協精機製作所 ステッピングモータ
DE19500570A1 (de) * 1995-01-11 1996-07-18 Vdo Schindling Anzeigevorrichtung
MX9801299A (es) 1997-03-19 1998-11-29 Xerox Corp Impresora de chorro de tinta que incluye un transporte de medio desmotable para eliminar el atascamiento del papel.
JP3131403B2 (ja) * 1997-04-07 2001-01-31 日本サーボ株式会社 ステッピングモータ
US5845390A (en) * 1997-10-06 1998-12-08 Cheng; Chun-Ying Structure of PM step motor and its fabrication
US6198182B1 (en) * 1998-09-02 2001-03-06 Cts Corporation Two-phase stepper motor having two disk stators with salient poles positioned on either side of two disk rotors
US6509661B1 (en) * 1999-01-14 2003-01-21 Asmo Co., Ltd. Motor and actuator
JP2002272081A (ja) * 2001-01-04 2002-09-20 Japan Servo Co Ltd ハイブリッド形ステッピングモータ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10313997A1 (de) * 2003-03-27 2004-12-02 Kendrion Binder Magnete Gmbh Drehvorrichtung mit verstellbaren Schaltstellungen

Also Published As

Publication number Publication date
JP4275320B2 (ja) 2009-06-10
JP2002252963A (ja) 2002-09-06
US20020113501A1 (en) 2002-08-22
US6744156B2 (en) 2004-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10153727A1 (de) Schrittmotor
DE3009735C2 (de) Elektrischer Linearmotor
DE1538834C3 (de) Schrittmotor
WO2007033857A1 (de) Zahnmodul für ein permanentmagneterregtes primärteil einer elektrischen maschine
DE2115405B2 (de) Elektrischer synchronmotor
DE102019207851B4 (de) Ventilantriebsvorrichtung
DE112007003276T5 (de) Bürstenlose Motoreinheit
DE3533295A1 (de) 5-phasen schrittmotor
DE69402797T2 (de) Linearer Schrittmotor
DE102007034929A1 (de) Transversalflussmaschine
DE69930061T2 (de) Elektromotor
DE102007034631B4 (de) Schrittmotor
DE2335717C3 (de) Elektrischer Miniatur-Synchronmotor
DE8702998U1 (de) Elektrokleinstmotor
DE602004012750T2 (de) Motor mit modular aufgebauten statorsegmenten
CH686159A5 (de) Buerstenloser motor
EP0501521B1 (de) Bürstenloser Gleichstrommotor für niedrige Drehzahlen
DE102006013848A1 (de) Elektromotor zur Verstellung eines Fahrzeugsitzes
DE102011009557A1 (de) Schrittmotor für einen Akuator
DE1763855A1 (de) Synchronmotor mit eindeutig vorgebbarer Drehrichtung
DE2537263C3 (de) Miniatur-Elektromotor mit rotierendem scheibenförmigem Kraftlinienverteiler
DE1802531B2 (de) Anordnung mit einem elektrischen schrittmotor
DE69632662T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Anlauf eines einphasigen Reluktanzmotors
EP0135055A1 (de) Schrittweise arbeitende Antriebsanordnung
DE2903869C2 (de) Mehrfachpunktdrucker

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection