DE2932490C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators eines Schrittmotors, wobei der Stator ein gemeinsames Halteelement für einzelne die Wicklungen aufnehmende Polele­ mente und Polschuhen entsprechende Polflächen mit magnetischen Unterbrechungen aufweist und wobei die Polelemente und Pol­ flächen mittels eines Klebemittels verbunden werden.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 21 64 866 bekannt. Nachteilig hieran ist jedoch, daß die im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Statorpolelemente einzeln gefertigt und über ein Klebemittel mit den Fußplatten verbunden werden. Hierdurch gestaltet sich die Fertigung aufwendig, während andererseits die Positionierung der Polelemente infolge der Nachgiebigkeit des Klebemittels bis zu dessen Aushärtung erschwert ist.

Schließlich zeigt die DE-OS 19 14 531 einen Statoraufbau aus einem spiralenförmig aufgewickelten Blechstreifen, in welchen Nuten eingestanzt sind, die zur Achse des Polrings parallel ver­ laufende Wicklungskanäle bilden. Hierbei ist der Abstand der einzustanzenden Nuten, der mit zunehmendem Durchmesser größer wird, genau vorzubestimmen. Wenn die mechanische Wickelspannung beim Aufrollen der Spirale von einem Sollwert abweicht, verlieren die Wicklungskanäle ihre Gradlinigkeit.

Angesichts dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei einer wesentlichen Vereinfachung der Fertigung die Pol­ elemente präzise ausgebildet und in einer exakten Position fixierbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß ein ringförmig magnetisch wirksamer Rohling derart in radialer Richtung geschliffen wird, daß die Polelemente übrig bleiben. Damit läßt sich eine präzise Formgebung für die Polelemente erreichen, die sich an einer vorbestimmten Position befinden, wobei sich der Herstellungsvorgang infolge der wenigen mechani­ schen Arbeitsvorgänge automatisieren läßt.

Vorteilhafterweise werden die Wicklungen auf Spulen vorgefertigt und vor der Verklebung auf die Polelemente aufgesteckt. Auch die Vorfertigung der Spulen läßt sich automatisieren, so daß damit der gesamte Statoraufbau auf eine kostengünstige Weise gefertigt werden kann.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf ein Aus­ führungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigt im einzelnen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eine Rohlings, der zur Herstellung eines Teils des Polaufbaues gemäß der Erfindung verwendet wird,

Fig. 1a eine vergrößerte Darstellung eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Rohlings,

Fig. 2 eine perspektivische, teilweise schematische Erläuterung der Herstellung der Polelemente aus dem in Fig. 1 dargestellten Rohling,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer vorgeformten Wicklung, die auf ein gemäß dem in Fig. 2 darge­ stellten Schritt hergestellten Polelement aufge­ schoben wird,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Rohlings, aus welchem die Polflächen hergestellt werden,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Rohlings gemäß Fig. 4, nachdem die magnetischen Unterbrechungen oder Zähne der Polflächen hergestellt sind,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Ringes ge­ mäß Fig. 5 nach dem Aufkleben auf den Polaufbau ge­ mäß Fig. 3,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des Aufbaues ge­ mäß Fig. 6, nachdem der Ring aufgeschnitten ist, um somit die einzelnen Polflächen zu bilden,

Fig. 8 die Draufsicht auf die Polflächen gemäß Fig. 7,

Fig. 9 eine Seitenansicht des Polaufbaues gemäß Fig. 8,

Fig. 10 einen Schnitt durch den Polaufbau gemäß Fig. 8 entlang der Schnittlinie 10-10, zusammen mit einem zusätzlichen Magnetauf­ bau, einschließlich eines Rotors und eines inaktiven Statorteils.

Der in Fig. 1 dargestellte Ring 10 stellt einen Rohling dar zur Herstellung eines Teils für einen Statorpolaufbau für einen Schrittmotor mit variabler Reluktanz. Der ringförmige Rohling 10 besteht aus magnetischem Material hoher Permeabilität, wie beispielsweise Eisen, in der Form von vielen Einzelschichten 12, die in Form einer Spule gewickelt sein können, wie dies in Fig. 1a gezeigt ist.

Gemäß Fig. 2 wird der ringförmige Rohling 10 mit Hilfe eines Schleifrades 14 geschliffen, um somit die Polelemente 16 vorzu­ formen. Die Polelemente 16 werden aus dem Ring 10 nur bis zu einer solchen Tiefe ausgeschliffen, so daß ein zusammenhängendes, ringförmiges Halteelement 18 bestehen bleibt.

Entsprechend der Erfindung können nun, wie in Fig. 3 dargestellt ist, auf den gemäß Fig. 2 hergestellten Polaufbau die Wicklungen des variablen Schrittmotores aufgebracht werden. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist eine dieser Wicklungen 20 auf einer Spule 22 vor­ gefertigt, die eine Öffnung 24 trägt, so daß sie auf das Pol­ element 16 aufgeschoben werden kann. Diesbezüglich ist heraus­ zustellen, daß die Polelemente 16 im wesentlichen eine gleich­ mäßige Querschnittsfläche besitzen, daß die Polelemente 16 frei durch die Öffnungen 24 hindurchgreifen können und im wesent­ lichen mit der Fläche dieser Öffnungen übereinstimmen. Nach der Beschreibung der Herstellung eines Teils des Statorpolauf­ baus unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 soll nun die Fertigung der Polflächen des Statoraufbaues unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 beschrieben werden.

Wie die Fig. 4 zeigt, ist ein kontinuierlicher Rohling oder Ring 26 vorgesehen. Dieser Ring besteht ebenfalls aus einem magnetischen Material hoher Permeabilität und trägt einzelne magnetische Unterbrechungen in der Form von Zähnen 28, die ge­ mäß Fig. 5 ausgebildet sind. Die in Fig. 5 gezeigten Zähne 28 befinden sich auf vier verschiedenen Polflächenpositionen. Die genaue Anordnung der Zähne 28 entsprechend dem Aufbau des Motors können leicht ausgebildet werden, indem man zur Herstellung der Zähne 28 ein Prägeverfahren oder ein elektrochemisches Ätzver­ fahren einsetzt.

Gemäß der Erfindung wird der Ring 26 mit den Zähnen 28 dann auf ein Ende der Polelemente aufgeklebt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, wobei sich die Wicklungen 20 bereits auf den Polelementen befinden, entsprechend dem Verfahrensschritt, wie er in Fig. 3 gezeigt ist. Es ist wichtig, daß man die Zähne 28 an den entsprechenden Stellen der verschiedenen Polpositionen in bezug auf die Polelemente mit den aufgebrachten Wicklungen 20 anordnet, entsprechend dem Aufbau des Schrittmotors. Bei dem Klebemittel kann es sich um ein Epoxyharz oder ein anderes Mittel handeln, das eine hinreichende Bindefestigkeit gewähr­ leistet, ohne daß hierdurch der Magnetfluß wesentlich beein­ flußt wird.

Nachdem der Ring 26 auf die Polelemente aufgeklebt ist, werden die einzelnen Polflächen 30 aus dem Ring hergestellt, indem man diesen an vier verschiedenen Stellen durchtrennt, und zwar zwischen den Polelementen und den Wicklungen 20. Dieses Durchtrennen des Ringes 26 kann durch einen Schleifvorgang erzielt werden.

Zur Beschreibung des Statorpolaufbaues gemäß den Fig. 1 bis 8 in einem Schrittmotor mit variabler Reluktanz soll nun Bezug auf die Fig. 8 bis 10 genommen werden. Wie die Fig. 8 und 9 zeigen, (ohne den Rotor oder den inaktiven Statorteil) be­ sitzt der Motor eine Hülse 32 mit einem Flansch 34, der an dem Segment 18 des Polaufbaus befestigt ist. Die Fig. 10 zeigt, daß die Hülse 32 eine Lagerfläche 36 trägt, die eine Welle aufzunehmen vermag, welche einen Rotor 38 in dem Stator/ Statorluftspalt 40 zwischen den Polflächen 30 und einem inak­ tiven Statorteil 42, der ähnliche Polflächen 44 besitzt, hält.

Claims (2)

1. Verfahren zur Herstellung eines Stators eines Schrittmotors, wobei der Stator ein gemeinsames Halteelement für einzelne die Wicklungen aufnehmende Polelemente und Polschuhen ent­ sprechende Polflächen mit magnetischen Unterbrechungen auf­ weist und wobei die Polelemente und die Polflächen mittels eines Klebemittels verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmig magnetisch wirksamer Rohling (10) derart in radialer Richtung geschliffen wird, daß die Polelemente übrig bleiben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wicklungen auf Spulen vorfertigt und vor der Verklebung der Polflächen auf die Polelemente aufschiebt.