CN104135134A - 一种改进型步进电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改进型步进电机，包括转子和后轴承，后轴承套设在转子的后端部，其中转子的后端为全封闭式的；一，在转子的后端固定套设后盖，后盖的前端口与后轴承抵靠；二，所述转子的后端口为封闭式的，挡圈套设在转子的后端部并与后轴承抵靠。本发明将转子的后端设计为全封闭式的，就防止了油脂从转子后端溢出，则步进电机工作过程中不会出现轴承、磁铁与极板之间的转动摩擦阻力增大，进而避免了因油脂溢出，转子与丝杆润滑不足，摩擦增大，导致磨损，从而导致步进电机工作不稳定、失步的技术问题。两种具体的全封闭结构设计的实施工艺简单、可靠、适合批量生产。

Description

一种改进型步进电机

技术领域

本发明涉及步进电机技术领域，尤其是一种改进型步进电机。

背景技术

步进电机是电喷燃油系统，汽车发动机进气系统中极其重要的零部件之一，步进电机装在节气门体上与之形成一个整体，再安装在发动机进气端口，用以控制发动机的进气量，与发动机及其整车系统控制发动在各种工况下的正常运转。

步进电机安装在节气门体上，位于节气门体的支路进、出通道中间与之形成进气控制通道。步进电机通过前进和后退来打开或关闭进气通道，改变进气通道的截面积大小，从而控制了进气量多少，为发动机提供所需要的进气量多少，从而控制整车怠速工况和各种过度工况的平稳性。

步进电机在发动机进气系统中直接接受和执行发动机控制模块给予的指令，步进电机接到发动机控制模块指令通过打开或关闭节气门旁通气道的多少来精确调节该工况下汽车所需进气量，所述电机每前进或后退一步所走的量是0.041667mm，用以实现、稳定汽车怠速工况和保证发动机过渡工况的运行平稳性，保证整车的安全性和舒适性。

然而，汽车怠速不稳问题较为突出，排在重多失效模式的前排，各大汽车主机厂不约而同组织专题小组攻关，研究发现，步进电机是影响怠速不稳的原因之一。现有市场上的步进电机均存在一个重要的设计缺陷，转子与后轴承设计是开放式设计(如图1所示)或半开放式设计(如图2所示)，未能密封；轴承也均是选用开放式轴承。这一设计缺陷带来一个问题：步进电机转子与丝杆之间的配合是金属与塑料的配合运动，为了转动灵活，防止磨损，所有的步进电机在出厂前均灌装了大量的油脂。步进电机在整车工作过程中有持续不断的振动、有高低温工况变化等，导致很多油脂从后端溢出，溢出油脂进入到轴承，进入到转子外部磁铁上，加上磁铁与极板之间的气隙很小。这样一来导致步进电机工作过程中导致轴承、磁铁与极板之间的转动摩擦阻力增大，是导致电机工作不稳定、失步的重要原因之一。而油脂太少又会增加摩擦力，起不到良好的润滑效果，会降低产品性能，也会有很大的失步风险。步进电机失步多少，导致节气门开度变化，导致进气量多少变化，从而与系统所需求的进气量发生差异，最终影响到发动机怠速不稳，严重影响到汽车的舒适性，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进型步进电机，将转子后端设计为全封闭式，解决了现有步进电机的转子后端均采用开放式或者半开放式设计，导致油脂从转子后端溢出，导致步进电机工作过程中导致轴承、磁铁与极板之间的转动摩擦阻力增大，进而导致步进电机工作不稳定、失步的技术问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改进型步进电机，包括转子和后轴承，后轴承套设在转子的后端部，其中，转子的后端为全封闭式的。

具体地，在转子的后端固定套设后盖，后盖的前端口与后轴承抵靠，后盖使得转子的后端为全封闭式的，同时起到将后轴承固定的作用。

进一步地，所述后盖为具有内腔的一端开口的盖子，所述内腔的形状与转子的后端的形状一致。

进一步地，所述后盖为具有内腔的一端开口的圆柱体盖子。

进一步地，所述后盖可以采用粘结、焊接或者过盈配合的方式固定套设在转子的后端。固定套设方式工艺简单、可靠、适合批量生产。

具体地，所述转子的后端口为封闭式的。直接将转子的后端口设计为封闭的，结构更简洁，组装更方便。

进一步地，还包括挡圈，所述挡圈套设在转子的后端部并与后轴承抵靠。起到固定后轴承的作用。

进一步地，所述挡圈可以采用粘结、焊接或者过盈配合的方式固定套设在转子的后端。固定套设方式工艺简单、可靠、适合批量生产。

本发明的改进型步进电机将转子的后端设计为全封闭式的，就防止了油脂从转子后端溢出，则步进电机工作过程中不会出现轴承、磁铁与极板之间的转动摩擦阻力增大，进而避免了因油脂溢出，转子与丝杆润滑不足，摩擦增大，导致磨损，从而导致步进电机工作不稳定、失步的技术问题。两种具体的全封闭结构设计的实施工艺简单、可靠、适合批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有步进电机的转子与后轴承的开放式设计结构局部剖视图；

图2是现有步进电机的转子与后轴承的半开放式设计结构局部剖视图；

图3是本发明的实施例一的步进电机的总成图的剖视图；

图4是本发明的实施例一中后盖的结构示意图；

图5是本发明的实施例一中的转子的结构示意图；

图6是本发明的实施例二的步进电机的总成图的局部剖视图；

图7是本发明的实施例二中的转子的结构示意图；

图中，1、出线盒，2、壳体，3、轴承室，4、外极板，5、内极板，6、线圈，7、轴承支座，8、磁铁，9、转子，91、限位台阶，10、后轴承，11、后盖，12、后端口为封闭式的转子，121、封闭的后端口，13、挡圈，14、定子，15、丝杆。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

根据图3所示，说明本实施例的一种改进型步进电机，包括转子、后轴承和后盖，所述后盖为具有内腔的一端开口的圆柱体盖子，且内腔的形状与转子的后端的形状一致，转子后端的形状基本为圆柱形，如图4所示的后盖；转子的后端部具有限位台阶(如图5所示)，为后轴承的下止点，将后轴承由转子后端套装至转子上并止于限位台阶，后盖从转子的后端套设至转子上，后盖前端口与后轴承抵靠，以达到固定后轴承和完成转子全封闭式结构设计的目的。

本实施例一中，后盖套设至转子的方式采用如下三种中的一种即可，具体如下：方式一，用胶水粘结的方式将套设至转子上的后盖与转子固定连接；方式二，采用超声波焊，将套设至转子上的后盖与转子固定连接；方式三，用过盈配合方式将后盖压装入转子上。实施工艺简单、可靠、适合批量生产。

实施例二

根据图6所示，说明本实施例的一种改进型步进电机，包括转子、后轴承和挡圈，所述转子为后端口为封闭式的转子(如图7所示)，转子的封闭的后端口即可防治油脂溢出，转子的后端部具有限位台阶，为后轴承的下止点，将后轴承由转子后端套装至转子上并止于限位台阶，挡圈从转子的后端套设至转子上，挡圈与后轴承抵靠，以达到固定后轴承的作用。

本实施例一中，挡圈套设至转子的方式采用如下三种中的一种即可，具体如下：方式一，用胶水粘结的方式将套设至转子上的挡圈与转子固定连接；方式二，采用超声波焊，将套设至转子上的挡圈与转子固定连接；方式三，用过盈配合方式将挡圈压装入转子上。实施工艺简单、可靠、适合批量生产。

实施例三

具有实施例一所述的转子后端全密封设计的步进电机总成，如图3所示，包括出线盒、壳体、轴承室、外极板、内极板、线圈、轴承支座、磁铁、转子、定子、丝杆、后轴承和后盖，出线盒和轴承室固定连接，轴承室内由内向外依次连接设置定子、转子、磁铁、内极板、线圈和外极板，丝杆与定子固定连接，轴承支座套设在丝杆上，轴承支座一端面与外极板连接，后轴承由转子后端套装至转子上并止于限位台阶，后盖从转子的后端套设至转子上，后盖前端口与后轴承抵靠，以达到固定后轴承和完成转子全封闭式结构设计的目的；壳体罩设在上述结构件外部，分别与出线盒、外极板和轴承支座固定连接，起到保护作用。

实施例四

具有实施例二所述的转子后端全密封设计的步进电机总成，如图6所示，其中各结构件的连接方式同实施例三中一样。

本发明的实施例三和实施例四给出的仅仅是一种步进电机的总成图，除转子后端的全封闭设计结构之外的其他结构件的连接方式，不限于图3和图6中所示的结构连接方式。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种改进型步进电机，包括转子和后轴承，后轴承套设在转子的后端部，其特征在于：转子的后端为全封闭式的。

2.根据权利要求1所述的一种改进型步进电机，其特征在于：在转子的后端固定套设后盖，后盖的前端口与后轴承抵靠。

3.根据权利要求2所述的一种改进型步进电机，其特征在于：所述后盖为具有内腔的一端开口的盖子，内腔的形状与转子的后端的形状一致。

4.根据权利要求3所述的一种改进型步进电机，其特征在于：所述后盖为具有内腔的一端开口的圆柱体盖子。

5.根据权利要求2至4之一所述的一种改进型步进电机，其特征在于：所述后盖采用粘结、焊接或者过盈配合的方式固定套设在转子的后端。

6.根据权利要求1所述的一种改进型步进电机，其特征在于：所述转子的后端口为封闭式的。

7.根据权利要求6所述的一种改进型步进电机，其特征在于：还包括挡圈，所述挡圈套设在转子的后端部并与后轴承抵靠。

8.根据权利要求7所述的一种改进型步进电机，其特征在于：所述挡圈采用粘结、焊接或者过盈配合的方式固定套设在转子的后端。