CN100555819C - 定子分体式步进马达 - Google Patents

Abstract

一种定子分体式步进马达，包含一支心轴、一个磁铁单元、一个套设在该磁铁单元外部的定子单元、一个封设在该定子单元一侧部的固定板及一个封设在该定子单元另一侧部的底盖单元。该定子单元具有二个线圈架、二组绕设在该线圈架外部的线圈、二对沿该轴线相向插置在该线圈架内部的磁轭及一个套设在该线圈架外部的外筒，该线圈架具有一个穿经该外筒一个开槽的定位块，且线圈架一个内环面凹设有数嵌槽，磁轭的数磁极片互呈错开地插置在嵌槽中。

Description

定子分体式步进马达

技术领域

本发明涉及一种步进马达，特别是涉及一种定子分体式步进马达。

背景技术

现有的步进马达定子结构，大致采用下列两种方式：

其一、磁轭与线圈架一体式结构：如图1所示，该定子结构具有二对沿一条轴线相向插接的磁轭1、二个分别包覆在磁轭1外部的线圈架单元2及一个绕设在该线圈架单元2外部的线圈单元3。线圈架单元2是在磁轭1组合后，再入模以塑料包覆而构成。

这种定子结构必须先进行磁轭1的组装，再将已组装完成的磁轭1置入模具内部进行线圈架单元2的包覆作业，所以整体定子结构的组装作业相当复杂、成本高，还需要制设模具来注塑成线圈架单元2，模具的制造成本也高。

其二、磁轭与外筒一体式结构：如图2、图3所示，该定子结构具有二个线圈架4、二组绕设在线圈架4外部的线圈5、二对分别沿该轴线相向插置在线圈架4内部的磁轭6及二个各自与其中二个互相远离的磁轭6一体成型化且设置在线圈架4外部的外筒7。

虽然这种定子结构可直接进行组装作业，但是因为该磁轭6与外筒7采一体式结构，也就是该磁轭6与外筒7的截面连结成U形(如图3所示)，则在进行此一体化部件的抽制加工时会较为困难，抽制完成后也很难确保位在内层的磁轭6的数个磁极片601的截面积与长度都能保持一定的比例，往往是在抽制完成后，再进行修补加工，所以导致其加工相当困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用嵌接结构可使磁轭与线圈架达到稳固组合，且整体制造、组配相当容易的定子分体式步进马达。

本发明定子分体式步进马达包含有一支沿一条轴线延伸的心轴、一个固设在该心轴外部的磁铁单元、一个套设在该磁铁单元外部的定子单元、一个封设在该定子单元一侧部的固定板及一个封设在该定子单元另一侧部的底盖单元。该定子单元具有二个线圈架、二组绕设在该线圈架外部的线圈、二对沿该轴线相向插置在该线圈架内部的磁轭及一个套设在该线圈架外部的外筒，该线圈架具有一个围绕该轴线所形成的筒壁及一个由该筒壁沿径向朝外凸设的定位块，且该筒壁具有多数个沿轴线凹设在一内环面且呈等间隔设置的嵌槽，该定位块各具有二个沿轴线延伸且间隔设置的嵌卡齿，且线圈架沿轴线方向组设在该外筒内部时，线圈架的嵌卡齿互呈错开且产生嵌卡连结，前述磁轭各具有多数个的磁极片，而磁轭的磁极片是互呈错开地插置在该线圈架的嵌槽中，装设在相邻设置的二个线圈架内部的磁轭，其等的磁极片是沿环向呈错开一个相位角度，且沿环向平均分布，该外筒呈中空筒状，并具有一个沿轴线延伸的开槽，该开槽供该线圈架的定位块套设定位，该固定板，供该心轴一端侧轴设定位，该底盖单元，是与该固定板呈相对设置，且供该心轴另一端侧轴设定位，并具有一个套设在该外筒内部且抵止在其中一个线圈架轮缘外部的底盘、一个套设在该底盘中间且供该心轴轴设的轴套、一个固设在该外筒外部的封盖及一个设置在该底盘与该封盖之间且提供该心轴轴线方向弹力的弹片。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明：

图1是现有一种磁轭与线圈架一体式的定子结构组合剖面示意图；

图2是现有另一种磁轭与外筒一体式定子结构部份构件分解立体图；

图3该种定子结构的部份构件组合剖面示意图；

图4是本发明一较佳实施例的立体分解图；

图5是本发明上述较佳实施例一部份构件的组合立体图，说明二个线圈架嵌接且二个磁轭插置在线圈架内部的示意图；

图6是本发明上述较佳实施例的组合侧视图，说明一个定子单元呈分体式结构；

图7是沿图6中的直线7-7所取的剖视示意图。

具体实施方式

如图4及图6所示，本发明定子分体式步进马达的较佳实施例包含一支心轴10、一个固设在该心轴10外部的磁铁单元20、一个套设在该磁铁单元20外部的定子单元30、一个封设在该定子单元30一侧部的固定板50及一个封设在该定子单元30另一侧部的底盖单元60。

该心轴10是制成圆杆状且沿一条轴线L延伸。

配合参阅图7，该磁铁单元20是由多数不同极性的磁块21围绕该轴线L而交错固设在该心轴10外部。

本实施例的定子单元30具有二个沿轴线L排列设置的线圈架31、二组分别绕设在线圈架31外部的线圈32、二个分别沿该轴线L由外朝内插置在线圈架31内部的第一磁轭33、二个分别沿该轴线L由内朝外插置在线圈架31内部的第二磁轭34、一个衬设在第二磁轭34之间的调整垫片35及一个套设在线圈架31外部的外筒36。

前述线圈架31呈中空轮筒状，并各具有一个围绕该轴线L所形成的筒壁311、一个由该筒壁311一外侧缘沿一垂直于该轴线L的径向延伸的第一轮缘312、一个由该筒壁311一内侧缘沿一垂直于该轴线L的径向延伸且与该第一轮缘312相对设置的第二轮缘313、一个由该第二轮缘313周缘朝外凸设的定位块314及二支固设在该定位块314中且以导电材质制成的导销315。该筒壁311及该第一、二轮缘312、313共同界定出一个位在该筒壁311外部的线槽316，线圈32是绕设在线槽316中。筒壁311具有多数个沿该轴线L凹设在一个内环面且呈等间隔设置的嵌槽317，嵌槽317是呈推拔状，且沿该轴线L延伸时逐渐缩小环向的宽度，且相邻二个嵌槽317的推拔方向呈相反。定位块314各具有二个沿轴线L延伸且呈间隔设置凸齿状的嵌卡齿318，线圈架31是利用嵌卡齿318的互相嵌制，而达到环向结合定位的目的。且导销315是沿径向插固在嵌卡齿318中。

前述第一磁轭33各具有一个呈中空环状的环圈部331及多数个由该环圈部331一个外周缘沿轴线L延伸的磁极片332，该环圈部331是对应于线圈架31的第一轮缘312，而磁极片332是配合嵌槽317的形状也制成推拔板片状，且由该第一轮缘312朝该第二轮缘313方向插置在线圈架31的嵌槽317中。

前述第二磁轭34各具有一个呈中空环状的环圈部341及多数个由该环圈部341一个内周缘沿轴线L延伸的磁极片342，环圈部341是夹设在线圈架31的第二轮缘313间，而磁极片342是配合嵌槽317的形状也制成推拔板片状，且由该第二轮缘313朝该第一轮缘312方向插置在线圈架31的嵌槽317中，如图7所示，该第一、二磁轭33、34的五个磁极片332、342是彼此交错设置且呈36°等角度分布。且为了让步进角度更加精细，装设在相邻设置的线圈架31内部的第一、二磁轭33、34的磁极片332、342是沿环向互呈错开一18°相位角度(图未示)。

该外筒36是呈中空筒状，并具有一个沿轴线L延伸的开槽361，该开槽361可供线圈架31的定位块314互相嵌接后套设定位，且可获得环向定位。

该固定板50是以焊接方式与该外筒36固接，并具有一个可供该心轴10一端侧轴设定位的轴套51。

该底盖单元60与该固定板50呈相对设置，且供该心轴10另一端侧轴设定位，也是以焊接方式与该外筒36固接。并具有一个套设在该外筒36内部且抵止在其中一个线圈架31的第一轮缘312外部的底盘61、一个套设在该底盘61中间且供该心轴10轴设的轴套62、一个固设在该外筒36外部的封盖63及一个设置在该底盘61与该封盖63之间且提供该心轴10轴线L方向弹力的弹片64。

如图4、图6所示，当欲组合时，是先将第一、二磁轭33、34的磁极片332、342分别自对应于线圈架31的第一、二轮缘312、313而沿轴线L反向嵌套在嵌槽317中。再将线圈架31沿轴线L方向产生对合，同时将心轴10、磁铁单元20收纳在其中，且利用相对的定位块314的嵌卡齿318互相嵌制，就可使得已插置有第一、二磁轭33、34的线圈架31获得轴线L的连结(如图5所示)。

当线圈32绕设于线圈架31的线槽316中，就可将线圈架31、线圈32及第一、二磁轭33、34整体套设在该外筒36中，且使得定位块314嵌套在该开槽361中，最后再将固定板50、底盖单元60分别固设在该外筒36的二侧部，就可完成整体组配。

且如图6、图7所示，当整体组配后，每一个线圈架31内部所组配的第一、二磁轭33、34的磁极片332、342是沿环向间隔设置，且相邻二个线圈架31内部的磁极片332、342互呈错开一个相位角度，可提高步进角度的精度。

因此，本发明具有下列功效：

一、第一、二磁轭33、34与线圈架31、外筒36均呈分体式，不但第一、二磁轭33、34的制造相当容易，且第一、二磁轭33、34与线圈架31、外筒36的组配完全不需要模具，所以整体制造成本可以大为降低。

二、第一、二磁轭33、34是呈独立设置，所以其等磁极片332、342在进行制造加工时较为简单，制造完成后也很容易控制磁极片332、342的截面积与长度能保持一定的比例，激磁效率高，制作成本也较低。

三、利用第一、二磁轭33、34的磁极片332、342与线圈架31的嵌槽317互相嵌接，以及利用构件本身的精度来确保两个线圈架31沿轴线L方向连结组合后，各个线圈架31内部的磁极片332、342呈平均分布，而两个线圈架31的磁极片332、342之间也都沿环向互呈错开一个相位角度，所以具有一定的防呆功效，且保证步进精度。

Claims (7)

1.一种定子分体式步进马达，包含一支沿一条轴线延伸的心轴、一个固设在该心轴外部的磁铁单元、一个套设在该磁铁单元外部的定子单元、一个封设在该定子单元一侧部的固定板及一个封设在该定子单元另一侧部的底盖单元，其特征在于：

该定子单元，具有二个线圈架、二组绕设在该线圈架外部的线圈、二对沿该轴线相向插置在该线圈架内部的磁轭及一个套设在该线圈架外部的外筒，前述线圈架各具有一个围绕该轴线所形成的筒壁及一个由该筒壁沿径向朝外凸设的定位块，且该筒壁具有多数个沿轴线凹设在一内环面且呈等间隔设置的嵌槽，该定位块各具有二个沿轴线延伸且间隔设置的嵌卡齿，且线圈架沿轴线方向组设在该外筒内部时，线圈架的嵌卡齿互呈错开且产生嵌卡连结，前述磁轭各具有多数个的磁极片，而磁轭的磁极片是互呈错开地插置在该线圈架的嵌槽中，装设在相邻设置的二个线圈架内部的磁轭的磁极片是沿环向互呈错开一个相位角度，且沿环向平均分布，该外筒呈中空筒状，并具有一个沿轴线延伸的开槽，该开槽供该线圈架的定位块套设定位；

该固定板，供该心轴一端侧轴设定位；

该底盖单元，是与该固定板呈相对设置，且供该心轴另一端侧轴设定位，并具有一个套设在该外筒内部且抵止在其中一个线圈架轮缘外部的底盘、一个套设在该底盘中间且供该心轴轴设的轴套、一个固设在该外筒外部的封盖及一个设置在该底盘与该封盖之间且提供该心轴轴线方向弹力的弹片。

2.如权利要求1所述的定子分体式步进马达，其特征在于：该定子单元的线圈架还各具有二支固设在该定位块中且以导电材质制成的导销。

3.如权利要求1所述的定子分体式步进马达，其特征在于：该定子单元的线圈架呈中空轮筒状。

4.如权利要求3所述的定子分体式步进马达，其特征在于：该定子单元的线圈架还具有二个由该筒壁的二相反侧缘沿一个垂直于该轴线的径向延伸的轮缘，且该定位块由其中一个轮缘周缘朝外凸设。

5.如权利要求4所述的定子分体式步进马达，其特征在于：该定子单元的线圈架各由该筒壁及轮缘共同界定出一个位于该筒壁外部的线槽，该线圈是绕设在该线槽中。

6.如权利要求5所述的定子分体式步进马达，其特征在于：该定子单元的磁轭还具有一个呈中空环状的环圈部，且磁极片是由该环圈部周缘沿轴线延伸。

7.如权利要求6所述的定子分体式步进马达，其特征在于：该定子单元的磁轭的环圈部是对应于该线圈架的轮缘。

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