CN101047330A - 一种永磁式爪型步进电机的定子结构 - Google Patents

一种永磁式爪型步进电机的定子结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种永磁式爪型步进电机的定子结构，它包括注塑成形的骨架和冲压成形的极齿内轭，在骨架上设置了圆环形定位凹槽，它将极齿内轭有效地装嵌在内，定位凹槽的圆周方向上设置了极齿内轭的定位凸点；相应地极齿内轭的底面板上设置了定位孔，使它在圆周方向上固定于骨架的定位凹槽内，极齿内轭的外径减小，而骨架定位凹槽以外的绕线槽槽壁变厚。采用该结构后，解决了由于骨架绕线槽槽壁受结构限制只能设计得很薄，造成注塑成形难度大，强度不好的问题；同时极齿内轭的外径变小，节约了钢材。与极齿内轭和骨架注塑成型成一体的结构相比，这种结构的生产效率和良品率相应地得到很大的提高。

Description

一种永磁式爪型步进电机的定子结构
技术领域
本发明涉及一种步进电机的定子结构，特别是涉及一种永磁式爪型步进电机的定子结构。
背景技术
现有技术的永磁式爪型步进电机，通常包括有定子、转子等零部件。这种永磁式爪型步进电机的定子，主要有两种结构形式。一种是骨架和极齿内轭分开各自成形，然后再组装起来；另一种是将先冲压成形的极齿内轭部件装入骨架的注塑成形模具中进和行注塑加工，使骨架注塑体包含住冲压件。
前者通常采用极薄注塑的骨架，且骨架外径和极齿内轭的外径相一致。特别是功率越小的电机，其外形及部件尺寸越小，骨架的槽壁也越薄，甚至壁厚只有0.1mm。这样就给注塑成形带来了很大的难度，成形时注塑不完全、短路毛刺等的不良率较高；同时由于槽壁过薄，骨架的强度也不易保证，自然绕线时变形、挂线等的不良现象也极易发生。
后者虽然在强度上得到了保证，但将冲压件放入注塑模具中一起成形，无论模具结构复杂，还是生产效率低下，都有其不可取之处。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种永磁式爪型步进电机的定子结构，可以在保证步进电机定子成形时的良品率的基础上，提高生产效率，达到降低生产难度、简化组装过程、提高效率、进而降低生产成本的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种永磁式爪型步进电机的定子结构，包括注塑成形的骨架和冲压成形的极齿内轭；骨架一体设有绕线槽，极齿内轭包括底面板和由底面板一体向一侧伸出的若干爪极片；所述极齿内轭的外径小于骨架的外径；所述的骨架侧面设有可容纳外径变小的极齿内轭底面板的定位凹槽；极齿内轭沿骨架的轴孔嵌入骨架的凹槽内，极齿内轭的爪极片与骨架轴孔的孔壁相贴靠，极齿内轭的底面板与骨架的凹槽扣紧相联接；所述骨架凹槽的槽底一体设有实现与极齿内轭相紧扣的定位凸点，极齿内轭底面板上设有与所述定位凸点相配合的定位孔。
所述骨架为一次注塑成形制作而成的单体结构，骨架定位凹槽以外的绕线槽槽壁变厚。
所述骨架两侧分别设有一可容纳极齿内轭底面板的定位凹槽，两个极齿内轭分别从骨架的两侧沿骨架的轴孔嵌入骨架的两侧凹槽内，两极齿内轭的爪极片错位后与骨架轴孔的孔壁相贴靠，两极齿内轭的底面板分别与骨架的对应凹槽扣紧相联接；所述骨架两侧凹槽的槽底分别一体设有可实现与极齿内轭相紧扣的定位凸点，两侧定位凸点相互错位一定的角度分别设在骨架两侧凹槽的槽底。
所述骨架两侧凹槽槽底的定位凸点所错开的角度与两个极齿内轭的爪极片的错位角度相一致。
所述骨架凹槽的槽底一体设有二个定位凸点，二个定位凸点分别设在间隔有一定角度的圆周上，极齿内轭底面板上设有可分别与二定位凸点对应配合的二个定位孔。
所述的骨架定位凹槽为圆环形定位凹槽，极齿内轭的外径与圆环形定位凹槽的外径相一致。
所述极齿内轭的底面板上还设有可实现两相定子相互装配在一起的定位孔和定位凸点；所述定位凸点设在背向爪极片伸出方向的底面板上。
所述的骨架定位凹槽的深度与极齿内轭底面板的厚度相一致。
本发明的永磁式爪型步进电机的定子结构，是对原有的骨架和极齿内轭分开各自成形然后再组装起来的结构形式进行改进，采用了将极齿内轭的外径减小，在骨架上设置了可容纳外径变小的极齿内轭底面板的定位凹槽，骨架利用定位凹槽将极齿内轭有效地装嵌在内，骨架定位凹槽在圆周方向上设置了装嵌极齿内轭的定位凸点，相应地极齿内轭的底面板上设置了对应配合的定位孔，使得极齿内轭可在圆周方向上固定于骨架的定位凹槽内，同时，将骨架定位凹槽以外的绕线槽槽壁变厚。
装配时，先将一个极齿内轭从骨架的一侧沿骨架的轴孔嵌入骨架的该侧凹槽内，极齿内轭嵌入骨架定位凹槽时，极齿内轭的定位孔对准骨架定位凹槽内的定位凸点，压紧后就使极齿内轭嵌合在骨架的凹槽内，再将另一个极齿内轭从骨架的另一侧沿骨架的轴孔嵌入骨架的另一侧凹槽内，极齿内轭嵌入骨架定位凹槽时，极齿内轭的定位孔同样对准骨架定位凹槽内的定位凸点，压紧后就使另一极齿内轭嵌合在骨架的另一侧凹槽内，由于骨架两侧定位凹槽内的定位凸点相互错位一定的角度，因而嵌入骨架的两极齿内轭的爪极片也相互错位，这样，就保证了两个极齿内轭的结构定位，能够有效地保证和提高步进角度的精确性。
采用上述装配方式可得到定子a和定子b，而后再将定子a和定子b采用背对的两个极齿内轭的定位孔和定位凸点相互定位，压紧嵌合，由此保证了四个极齿内轭角度在圆周方向上的均匀性和准确性。
本发明的永磁式爪型步进电机的定子结构，也可以是在骨架定位凹槽的槽底设置定位孔，而在极齿内轭的底面板上设置与其对应配合的定位凸点，同样可以使得极齿内轭在圆周方向上固定于骨架的定位凹槽内。
本发明的有益效果是，由于采用了将极齿内轭的外径减小，在骨架上设置了可容纳外径变小的极齿内轭底面板的定位凹槽，骨架定位凹槽在圆周方向上设置了可装嵌极齿内轭的定位凸点，极齿内轭的底面板上则设置了对应的定位孔，通过极齿内轭定位孔与骨架定位凸点的配合，可将极齿内轭有效地装嵌在骨架定位凹槽内，并将骨架定位凹槽以外的绕线槽槽壁变厚，解决了由于原有骨架绕线槽槽壁受结构限制只能设计得很薄，造成注塑成形难度大，强度不好的问题；同时极齿内轭的外径变小，也节约了钢材。本发明与极齿内轭和骨架注塑成型成一体的结构相比，这种结构的生产效率和良品率相应地得到很大的提高。对于定子骨架注塑而言，定子骨架和极齿内轭分开加工，而不是同时注塑，降低了注塑模具的复杂性，有效地保证了成品的精度，提高了生产效率，减少了树脂漏料的损耗，节约了成本。
附图说明
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种永磁式爪型步进电机的定子结构不局限于实施例。
图1是本发明的构造示意图；
图2是本发明的构造分解图；
图3是本发明骨架的构造示意图；
图4是本发明极齿内轭的构造示意图；
图5是本发明的定子a、定子b的构造示意图；
图6是本发明的定子a、定子b的构造剖视图。
具体实施方式
参见附图所示，本发明的的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，包括注塑成形的骨架1和冲压成形的极齿内轭2。
骨架1为一次注塑成形制作而成的单体结构，骨架1一体设有绕线槽11，骨架1两侧分别设有一可容纳极齿内轭底面板的定位凹槽12，骨架定位凹槽12为圆环形定位凹槽，骨架定位凹槽12以外的绕线槽槽壁111变厚，骨架1两侧凹槽12的槽底分别一体设有可实现与极齿内轭相紧扣的二个定位凸点121，二个定位凸点121分别设在间隔有180度的圆周上，骨架两侧凹槽槽底所设的定位凸点121相互错位一定的角度，骨架1两侧凹槽12槽底的定位凸点121所错开的角度与两个极齿内轭2的爪极片22的错位角度相一致；
极齿内轭2包括底面板21和由底面板一体向一侧伸出的若干爪极片22；极齿内轭2的外径小于骨架1的外径；外径变小的极齿内轭底面板21可容纳在骨架1的定位凹槽12内，极齿内轭2的外径(即极齿内轭2底面板21的外径)与圆环形定位凹槽12的外径相一致，极齿内轭底面板21上设有可分别与二定位凸点121对应配合的二个定位孔211。
两个极齿内轭2分别从骨架1的两侧沿骨架的轴孔13嵌入骨架的两侧凹槽12内，两极齿内轭2的爪极片22错位后与骨架轴孔13的孔壁相贴靠，两极齿内轭2的底面板21分别与骨架1的对应凹槽12扣紧相联接，极齿内轭2底面板21的定位孔211与骨架1定位凹槽12的定位凸点121相互配合实现极齿内轭2与骨架1的相紧扣，骨架定位凹槽12的深度与极齿内轭底面板21的厚度相一致，使极齿内轭2正好嵌在骨架1中。
在极齿内轭2的底面板21上还设有可实现两相定子相互装配在一起的定位孔212和定位凸点213；其中，定位凸点213设在背向爪极片22伸出方向的底面板21上。
本发明的永磁式爪型步进电机的定子结构，是对原有的骨架和极齿内轭分开各自成形然后再组装起来的结构形式进行改进，采用了将极齿内轭2的外径减小，在骨架1上设置了可容纳外径变小的极齿内轭底面板21的定位凹槽12，骨架1利用定位凹槽12将极齿内轭2有效地装嵌在内，骨架定位凹槽12在圆周方向上设置了装嵌极齿内轭的定位凸点121，相应地极齿内轭2的底面板21上设置了对应配合的定位孔211，使得极齿内轭2可在圆周方向上固定于骨架1的定位凹槽12内，同时，将骨架定位凹槽12以外的绕线槽槽壁111变厚。
装配时，先将一个极齿内轭2从骨架1的一侧沿骨架的轴孔13嵌入骨架的该侧凹槽12内，极齿内轭2嵌入骨架定位凹槽12时，极齿内轭的定位孔211对准骨架定位凹槽内的定位凸点121，压紧后就使极齿内轭2嵌合在骨架的凹槽12内，再将另一个极齿内轭2从骨架1的另一侧沿骨架的轴孔12嵌入骨架的另一侧凹槽(图中未示出)内，极齿内轭2嵌入骨架定位凹槽时，极齿内轭2的定位孔同样对准骨架定位凹槽内的定位凸点，压紧后就使另一极齿内轭2嵌合在骨架1的另一侧凹槽内，由于骨架1两侧定位凹槽内的定位凸点相互错位一定的角度，因而嵌入骨架1的两极齿内轭2的爪极片22也相互错位，这样，就保证了两个极齿内轭2的结构定位，能够有效地保证和提高步进角度的精确性。
如图5、图6所示，采用上述装配方式可得到的定子a和定子b，而后再将定子a和定子b采用背对的两个极齿内轭2的定位孔212和定位凸点213相互定位，压紧嵌合，由此保证了四个极齿内轭2角度在圆周方向上的均匀性和准确性。
当然，本发明的永磁式爪型步进电机的定子结构，也可以是在骨架定位凹槽的槽底设置定位孔，而在极齿内轭的底面板上设置与其对应配合的定位凸点，同样可以使得极齿内轭在圆周方向上固定于骨架的定位凹槽内。

Claims (8)

1.一种永磁式爪型步进电机的定子结构，包括注塑成形的骨架和冲压成形的极齿内轭；骨架一体设有绕线槽，极齿内轭包括底面板和由底面板一体向一侧伸出的若干爪极片；其特征在于：所述极齿内轭的外径小于骨架的外径；所述的骨架侧面设有可容纳外径变小的极齿内轭底面板的定位凹槽；极齿内轭沿骨架的轴孔嵌入骨架的凹槽内，极齿内轭的爪极片与骨架轴孔的孔壁相贴靠，极齿内轭的底面板与骨架的凹槽扣紧相联接；所述骨架凹槽的槽底一体设有实现与极齿内轭相紧扣的定位凸点，极齿内轭底面板上设有与所述定位凸点相配合的定位孔。
2.根据权利要求1所述的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，其特征在于：所述骨架两侧分别设有一可容纳极齿内轭底面板的定位凹槽，两个极齿内轭分别从骨架的两侧沿骨架的轴孔嵌入骨架的两侧凹槽内，两极齿内轭的爪极片错位后与骨架轴孔的孔壁相贴靠，两极齿内轭的底面板分别与骨架的对应凹槽扣紧相联接；所述骨架两侧凹槽的槽底分别一体设有可实现与极齿内轭相紧扣的定位凸点，两侧定位凸点相互错位一定的角度分别设在骨架两侧凹槽的槽底。
3.根据权利要求1或2所述的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，其特征在于：所述骨架为一次注塑成形制作而成的单体结构，骨架定位凹槽以外的绕线槽槽壁变厚。
4.根据权利要求2所述的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，其特征在于：所述骨架两侧凹槽槽底的定位凸点所错开的角度与两个极齿内轭的爪极片的错位角度相一致。
5.根据权利要求1或2所述的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，其特征在于：所述骨架凹槽的槽底一体设有二个定位凸点，二个定位凸点分别设在间隔有一定角度的圆周上，极齿内轭底面板上设有可分别与二定位凸点对应配合的二个定位孔。
6.根据权利要求1或2所述的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，其特征在于：所述的骨架定位凹槽为圆环形定位凹槽，极齿内轭的外径与圆环形定位凹槽的外径相一致。
7.根据权利要求1或2所述的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，其特征在于：所述极齿内轭的底面板上还设有可实现两相定子相互装配在一起的定位孔和定位凸点；所述定位凸点设在背向爪极片伸出方向的底面板上。
8.根据权利要求1或2所述的一种永磁式爪型步进电机的定子结构，其特征在于：所述的骨架定位凹槽的深度与极齿内轭底面板的厚度相一致。
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