CN104660005A - 一种步进电机减薄结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种步进电机减薄结构，所述步进电机包括端盖和骨架挂线柱，端盖上设有与骨架挂线柱位置对应且尺寸适配的挂线柱嵌孔，骨架挂线柱端部嵌入挂线柱嵌孔中。本发明通过设置挂线柱嵌孔、改变轴承类型容许电机的骨架与端盖发生位置交叠，却又不影响电机的工作，从而大大压缩了电机内部的闲置空间，大大优化了电机轴向结构，从而取得更佳减薄效果。本发明未对步进电机的基本架构做大的改动，仅通过局部结构的改进达到尺寸优化目的，相对而言对现有成熟工艺改动有限，更易实现，技术风险更小。

Description

一种步进电机减薄结构

技术领域

本发明涉及一种电机结构，更具体的说，它涉及一种步进电机减薄结构。

背景技术

机械设备上大量用到步进电机，但有时碍于步进电机的尺寸，尤其是轴向尺寸，不得已将机械设备尺寸设计得较大以便获得足够空间安装步进电机，因此电机制造厂家采取多种措施意图减薄电机，以适应一些设备更紧凑精密的设计要求。现有的步进电机减薄技术方案都是单纯减薄电机的端盖厚度，或者采用注塑工艺将电机的厚度降低。采用减薄端盖厚度的方法并不能将电机的厚度降到最低，因为电机的端盖自锁螺钉孔与用于安装的螺钉孔是同一个，这就决定了端盖安装孔端的厚度不能太小，必须确保端盖自锁以及电机整体固定时都要有足够多的螺钉螺牙吃紧，否则电机的装配或安装固定达不到必要的强度。另外在端盖与骨架的配合上，骨架挂线柱最高点与端盖内壁需要一定的间隙，不然会造成装配干涉，这样对电机的厚度减薄又会有一定的制约，还有一点就是后端盖的轴承是固定在轴承室内，并且轴承室底部还要留出一定的厚度来支撑轴承，这样无形中又增加了电机的厚度。而通过定子注塑工艺降低电机厚度的办法，目前工艺上还不成熟，厚度虽可减小，但是工艺复杂，而且废品率高达20%以上，这主要因为定子在注塑过程中注塑的温度高于漆包线的耐温等级，造成匝间相间不良和断线的情况很多；另一方面由于注塑后还要磨内孔，但塑料的可加工型不强，在与硅钢片定子一起磨的时候，即使硅钢片磨到要求的尺寸了，而塑料却因为有一定的弹性，挤压回弹后，内孔比要求的尺寸小，造成装配时塑料与硅钢片定子不同心引起装配不良；此外注塑定子的两个端面需要在普通车床上车削加工，效率低下，不适合大批量生产。公开号为CN2126478U的实用新型于1992年12月30日公开了一种由外壳、电枢、磁钢、轴和线圈所构成的超薄电机，外壳是由上、下二个外壳组成，并在外壳内装有磁钢，电枢是由硅钢片粘成扇形块，在扇形块之间下线圈和轴，这种电机具有体积小，重量轻，结构简单等特点，电机轴与电枢连为一体，这种电机没有定子和转子之分，易于使配套的器械实现机电一体化。但该电机整体架构和工作原理不同于常规，工艺成熟度及市场认可度尚待提高。

发明内容

现有的步进电机减薄方法减薄效果有限，或者工艺复杂，废品率高，加工效率低，为克服这些缺陷，本发明提供了一种减薄效果更好，更易实施的步进电机减薄结构。

本发明的技术方案是：一种步进电机减薄结构，所述步进电机包括端盖和骨架挂线柱，端盖上设有与骨架挂线柱位置对应且尺寸适配的挂线柱嵌孔，骨架挂线柱端部嵌入挂线柱嵌孔中。步进电机中，骨架挂线柱端点位置高出骨架的其它部位，而现有的步进电机端盖通常厚度均一，为避免与骨架发生干涉，端盖只能以骨架的最高点为基准加以规避，这样即使骨架挂线柱端点与端盖间仅有微小间隙，占骨架大部分的骨架较低部位与端盖间的空隙就比较大，这部分空间只是为了迁就骨架上有限的几个高点而不得已留出，浪费率比较高。本方案在端盖对应骨架挂线柱的位置上开设挂线柱嵌孔，使骨架挂线柱与端盖在装配时可以交会，使骨架挂线柱端部深入到端盖内而骨架其它部位又不与端盖干涉，骨架的其它部位就不需要与端盖间留出无用的装配间隙，这样就进一步压缩了电机的轴向空间。

作为优选，所述步进电机的转子轴上套接有法兰轴承，法兰轴承的外圈一端设有翻边，端盖中心设有向外凹陷的轴承嵌孔，法兰轴承的翻边所在端朝向步进电机的内侧，翻边抵在轴承嵌孔孔口上。普通步进电机一般采用两端直径相同的普通轴承，因此必须在外端面提供厚度和强度足够的轴向支撑面，而端盖上一般设置轴承嵌孔以容纳轴承，这样传统电机端盖的厚度等于轴承嵌孔的深度再加上支持轴承的轴向支撑面的厚度，本方案中端盖上采用法兰轴承，这样端盖来可以不支持轴承的外端面，而支持轴承的内端面，即法兰轴承的翻边，因此轴承的轴向支撑面可以内移，可以使端盖与轴承轴向交叠，轴承嵌入端盖，而轴承的轴向支撑面的厚度和强度仍可保证，相比传统电机端盖，本方案中端盖可减少一个轴承嵌孔的厚度，而只需保留必要的轴向支撑面厚度即可。

作为优选，端盖上设有端盖固定孔和电机固定孔。将用于电机自锁的端盖固定孔与用于安装的电机固定孔分开而不是共用，孔深不必考虑端盖自锁和电机整体安装的综合要求，解除了对端盖最小厚度的制约，电机端盖的厚度只要保证大于电机固定孔深度即可，从而可以将端盖的厚度做到更薄。

作为优选，所述步进电机的定子端面与法兰轴承的翻边间设有弹片。普通电机上一般在轴承内端面与定子端面间设置轴套，在轴承外端面设置弹片，以确保轴承轴向预紧，本方案中将弹片移到轴承内端面与定子端面间，取消了轴套，同时仍能起到轴向预紧作用，进一步取得了电机轴向尺寸优化的效果。

作为优选，端盖内端面中间设有凹陷部。设置凹陷部可使得骨架的较低处尽量增大在端盖内端的陷入量，骨架挂线柱尽可能深地嵌入挂线柱嵌孔中，从而更利于电机的减薄。

作为优选，凹陷部内设有多条辐射状排列的凸筋，挂线柱嵌孔设于凸筋上。设置凹陷部势必造成端盖厚度的减小和强度的降低，设置凹陷部内的凸筋可使挂线柱嵌孔深度增加，而不受端盖厚度的制约，确保挂线柱嵌孔有足够强度。

本发明的有益效果是：

减薄效果更好。本发明通过设置挂线柱嵌孔、改变轴承类型容许电机的骨架与端盖发生位置交叠，却又不影响电机的工作，从而大大压缩了电机内部的闲置空间，大大优化了电机轴向结构，从而取得更佳减薄效果。

减薄措施更容易实施。本发明未对步进电机的基本架构做大的改动，仅通过局部结构的改进达到尺寸优化目的，相对而言对现有成熟工艺改动有限，更易实现，技术风险更小。

附图说明

图1为本发明中步进电机的一种结构示意图；

图2为本发明中步进电机的一种剖视结构示意图；

图3为本发明中端盖内侧的一种结构示意图；

图4为本发明中端盖外侧的一种结构示意图。

图中，1-端盖，2-骨架挂线柱，3-挂线柱嵌孔，4-法兰轴承，5-轴承嵌孔，6-端盖固定孔，7-电机固定孔，8-弹片，9-凹陷部，10-凸筋。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例：

如图1、图2、图3和图4所示，一种步进电机减薄结构，所述步进电机包括端盖1和骨架挂线柱2，端盖1上设有与骨架挂线柱2位置对应且尺寸适配的挂线柱嵌孔3，骨架挂线柱2端部嵌入挂线柱嵌孔3中。所述步进电机的转子轴上套接有法兰轴承4，法兰轴承4的外圈一端设有翻边，端盖1中心设有向外凹陷的轴承嵌孔5，轴承嵌孔5孔底直接与外界相通，法兰轴承4的翻边所在端朝向步进电机的内侧，翻边抵在轴承嵌孔5孔口上。端盖1四角各设一端盖固定孔6，同时端盖1两侧设有一对电机固定孔7，端盖固定孔6和电机固定孔7功能不同，端盖固定孔6用于步进电机的端盖自锁，而电机固定孔7用于步进电机整体在设备上的螺栓紧固。所述步进电机的定子端面与法兰轴承4的翻边间设有弹片8，弹片8用环型钢片扭曲而成并套在步进电机的转子轴上。端盖1内端面中间设有正八边形的凹陷部9，凹陷部9自外侧向中心深度逐渐加大，呈漏斗状。凹陷部9内一体成型地设有八条辐射状排列的凸筋10，挂线柱嵌孔3设于凸筋10上。

步进电机装配时，骨架挂线柱2的端部深入到端盖1内而骨架其它部位又不与端盖1不干涉，骨架的其它相对较低部位不需要与端盖间留出无用的装配间隙，而是可与端盖内侧更大程度地接近，这样就进一步压缩了电机的轴向空间。法兰轴承4的翻边卡在轴承嵌孔5孔口上，法兰轴承4的外端面露在电机外，端盖1的厚度略小于法兰轴承4的厚度，端盖1锁紧时用螺栓穿入端盖固定孔6，步进电机安装到设备上使用螺栓穿过电机固定孔7连到设备上，降低了对端盖1最小厚度的要求，通过以上措施，电机的骨架可与端盖1发生无害的位置交叠，实现电机的减薄。

Claims (6)

1.一种步进电机减薄结构，所述步进电机包括端盖（1）和骨架挂线柱（2），其特征是端盖（1）上设有与骨架挂线柱（2）位置对应且尺寸适配的挂线柱嵌孔（3），骨架挂线柱（2）端部嵌入挂线柱嵌孔（3）中。

2.根据权利要求1所述的步进电机减薄结构，其特征是所述步进电机的转子轴上套接有法兰轴承（4），法兰轴承（4）的外圈一端设有翻边，端盖（1）中心设有向外凹陷的轴承嵌孔（5），法兰轴承（4）的翻边所在端朝向步进电机的内侧，翻边抵在轴承嵌孔（5）孔口上。

3.根据权利要求1所述的步进电机减薄结构，其特征是端盖（1）上设有端盖固定孔（6）和电机固定孔（7）。

4.根据权利要求2所述的步进电机减薄结构，其特征是所述步进电机的定子端面与法兰轴承（4）的翻边间设有弹片（8）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的步进电机减薄结构，其特征是端盖（1）内端面中间设有凹陷部（9）。

6.根据权利要求5所述的步进电机减薄结构，其特征是凹陷部（9）内设有多条辐射状排列的凸筋（10），挂线柱嵌孔（3）设于凸筋（10）上。