CN204886438U - 一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机，与缝纫机机头相连接，包括定子、转子、一体化编码器和后罩，转子为空心轴，转子、一体化编码器和后罩依次同轴固定套装于缝纫机机头中的缝纫机主轴上，定子与缝纫机机头固定连接；一体化编码器与缝纫机针杆相连接，能对缝纫机针杆的角度进行控制。编码器座上设有高度能调节的编码器安装柱，光栅组件包括光栅支架、光栅片、光栅压圈和卡簧，光栅支架同轴套装于缝纫机主轴上，且能转动并固定。采用上述结构后，轴向尺寸小，能节省空间，负载惯量小，缝制速度快，定子或转子能作为缝纫机的单独零部件，且温升小，噪音低。同时，缝纫机针杆的角度能根据需要进行控制，操作方便，缝制精度高。

Description

一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机

技术领域

本实用新型涉及一种缝制设备的驱动部件，特别是一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机。

背景技术

目前电动机结构，主要有以下两种：

第一种：电动机包括轴承、前端盖、后端盖、实心轴、编码器与光栅组件。采用定子热套于机壳中，前端盖和后端盖通过机壳进行配合后用螺丝进行固定。机壳在加工过程需要从铝棒进行拉伸变形，还需在恒温环境内进行时效处理，在型材厂做成机壳前还需喷砂阳极氧化处理；故在从铝棒到机壳的过程中，需要消耗了大量的电能、从而就增加了碳的排放；机壳成型后为了确保机壳表面质量，还需在机壳表面进行喷砂阳极氧化等处理。这样会对周围环境造成污染；在电动机生产企业还需要对机壳进行金加工，定子与机壳配合时需要采用热套工艺。

第二种为永磁电动机，其包括轴承、前端盖、后端盖、实心轴、编码器、光栅组件、后罩及控制部分。其中，前端盖与后端盖通过内止口与定子铁芯的外圆及平面进行固定定位，其后通过螺丝进行固定。这种方案存在温升偏高、定子矽钢片的厚薄不均而导致电机的长度尺寸变动很大，电机出轴尺寸难以确保，且会使前后端盖因定子铁芯的不平行而导致不平行；也会导致轴承噪音偏多。

另外，上述两种现有电动机均还存在着如下不足：

1.电动机整体作为缝纫机的部件，定子或转子不能作为单独的零部件。

2.缝纫机主轴与电机轴是联轴器进行联接，从而使缝纫机的轴向尺寸大，将占用更多的空间。另外，联轴器自身的转动惯量大，加速性差，给缝制速度有一定制约，且缝制过程中，能耗大。

3.电动机通过前端盖的凸台及端面与缝纫机机头上设定的联接止口进行定心，后通过螺丝将电动机前端盖固定在缝纫机机头。这种方式，也即会出现温升偏高、定子矽钢片的厚薄不均而导致电机的长度尺寸变动很大，电机出轴尺寸难以确保，且会使前后端盖因定子铁芯的不平行而导致不平行；也会导致轴承噪音偏多。

4.编码器、光栅组件为分体部件，两者之间无机械联接部分。这样，光栅组件中的光栅片与编码器光耦中的位置无法确保一致性，会导致编码器运转过程中报错。

5.电动机转子轴的两端各设定有轴承，两端轴承分别插入前端盖与后端盖的轴承室。这样，电机在长期运转过程中，会因轴承油脂的寿命或外力等造成轴承损坏，会使电机因轴承的损坏而缩短使用寿命，同时在正常装配过程中也会造成轴承噪音。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机，该用于缝纫机的定子和转子分体式电机，轴向尺寸小，能节省空间，负载惯量小，缝制速度快，能耗小；定子或转子能作为缝纫机的单独零部件，且温升小，噪音低。同时，缝纫机针杆的角度能根据需要进行控制，操作方便，缝制精度高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机，与缝纫机机头相连接，包括定子、转子、一体化编码器和后罩，所述转子为空心轴，转子、一体化编码器和后罩依次同轴固定套装于缝纫机机头中的缝纫机主轴上，所述定子套装在转子的外周，且定子的一端与缝纫机机头固定连接；所述一体化编码器与缝纫机针杆相连接，能对缝纫机针杆的角度进行控制。

所述一体化编码器包括依次同轴固定套装于缝纫机主轴上的编码器座、光栅组件和编码器，所述编码器包括若干个编码器光耦。

所述编码器座上设置有高度能调节的编码器安装柱，所述编码器与编码器安装柱固定连接。

所述光栅组件包括光栅支架、光栅片、光栅压圈和卡簧，所述光栅支架同轴套装于缝纫机主轴上，且光栅支架能相对缝纫机主轴进行转动并固定，所述光栅片和光栅压圈通过卡簧与光栅支架固定连接。

所述编码器座上设置有轴承室，所述光栅组件包括位于轴承室内的轴承，且轴承的内圈同轴固定套装于缝纫机主轴上。

所述转子的一端设置有能对缝纫机主轴进行定位导向的轴肩，该轴肩上设置有若干个轴肩螺纹孔，通过若干个紧定螺钉，能将转子与缝纫机主轴进行固定连接。

所述轴肩的长度能够调节。

位于所述转子一侧的缝纫机主轴上套装有一个风扇，该风扇与转子端面固定连接。

所述缝纫机机头与定子端面通过止口固定连接。

所述定子包括定子铁芯和定子线圈，在定子线圈外侧包覆有一层绝缘层，该绝缘层的材料为绝缘胶带或BMC材料。

本实用新型采用上述结构后，具有如下有益效果：

1.定子和转子为分体结构，定子和转子能够作为缝纫机的单独零部件。

2.转子为空心轴，且转子套装在缝纫机主轴上并与缝纫机主轴固定连接，从而缝纫机的轴向尺寸小，能节省空间，负载惯量小，缝制速度快，能耗小。

3.定子与缝纫机机头固定连接，省略了前端盖和后端盖，温升小，噪音低。另外，压铸件前端盖和后端盖得到去除，能节约能源，减少了碳的排放，同时减少了轴承的使用降低了生产成本，降低了单台电机生产能耗与成本。

4.定子和转子之间无轴承，避免了轴承噪音，避免因轴承原因而导致的电机寿命缩短的不利因数，同时能降低单台电机的成本；另外，省略了轴承，不会出现轴向跳动，定子通过缝纫机机头设定的定位定心止口与定子铁芯进行配合，使定子内圆与缝纫机主轴的轴心同心；而转子是插入在缝纫机主轴上的，其内孔与缝纫机主轴外圆进行配合，使转子与缝纫机主轴达成一体设置；从而使定子与转子的气隙得到保证。

5.通过调整转子中轴肩的长度，从而能够设定磁钢两端面与定子铁芯两端面的距离，轴向定位得到保证。

6.光栅支架能够在缝纫机主轴上进行任意角度的旋转与固定，因此能够通过对电机初始角度的设定，使缝纫机停针定位位置得到有效控制，操作方便，缝制精度高。

7.编码器安装柱的高度能够调节，从而能够设定光栅片在编码器光耦中的合理轴向位置。

8.光栅支架的一端通过轴承与编码器安装座进行机械联接。因此，克服了编码器与光栅组件分体而导致的光栅片在编码器光耦中位置不一致的问题，同时使电机角度调试易于操作，减轻了操作人员工作强度，提高了生产效率，在电机运转过程不会出现编码报错的问题。

9.上述风扇固定设置在转子的一端，从而能使电机产生的热量快速散失，提高电机的工作效率和使用寿命。

附图说明

图1显示了本实用新型一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机与缝纫机机头安装后的结构示意图；

图2显示了缝纫机机头的侧视图；

图3显示了图2中缝纫机机头的右视图；

图4显示了定子的结构示意图；

图5显示了图4中定子的右视图；

图6显示了转子的结构示意图；

图7显示了图6中转子的右视图；

图8显示了风扇的结构示意图；

图9显示了一体化编码器的结构示意图；

图10显示了图9中一体化编码器的右视图；

图11显示了光栅组件的结构示意图；

图12显示了图11中光栅组件的右视图；

图13显示了编码器邻近光栅支架侧的结构示意图；

图14显示了编码器板的结构示意图；

图15显示了编码器座的结构示意图。

其中有：

1.缝纫机机头；

11.缝纫机主轴；12.止口；13.定子安装螺纹孔；

2.定子；

21.定子铁芯；22.定子线圈；23.绝缘层；24.机头安装孔；25.编码器座安装孔；

3.转子；

31.轴向中心孔；32.轴肩；321.轴肩螺纹孔；33.磁钢；34.不导磁护套；35.风扇；351.风扇螺纹孔；

4.一体化编码器；

41.编码器座；

411.编码器安装柱；412.后罩安装孔；413.轴承室；

42.光栅组件；

421.轴承；422.光栅支架；423.光栅片；424.光栅压圈；425.卡簧；426.紧定螺纹孔；427.紧定螺钉；

43.编码器；

431.编码器板；432.编码器光耦；

5.后罩。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

家用或工业用缝纫机，包括缝纫机机头1，如图2和图3所示，该缝纫机机头1的中心设置有缝纫机主轴11，缝纫机机头1的右侧端面上设置有止口12和若干个定子安装螺纹孔13。

如图1所示，一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机，包括定子2、转子3、一体化编码器4和后罩5。

上述转子3、一体化编码器4和后罩5的中心均设置有轴向中心孔31，该轴向中心孔31的直径大于缝纫机主轴11的外径；转子3、一体化编码器4和后罩5，从左至右依次同轴固定套装在缝纫机主轴11上。

如图7所示，转子3包括若干个磁钢33，在磁钢33的外周套装有不导磁护套34，能防止漏磁。

如图6所示，转子3邻近一体化编码器4的一端优选一体设置有一个轴肩32，该轴肩32优选为一个中空的圆柱形，也同轴套装在缝纫机主轴11上，能对缝纫机主轴11进行定位导向。另外，轴肩32上设置有若干个轴肩螺纹孔321，通过若干个螺钉，能将转子3与缝纫机主轴11进行固定连接，转子3与缝纫机主轴11能同步转动。

进一步，上述轴肩32的长度能够调节，通过调整轴肩32的长度，能设定磁钢33两端面与定子铁芯21两端面的距离，轴向定位得以保证。

进一步，转子3的另一端，也即图6中转子3的左侧设置有一个风扇35，该风扇35也同轴套装在缝纫机主轴11上，且风扇35上设置有若干个如图8所示的风扇螺纹孔351。若干个螺钉，通过风扇螺纹孔351，能将风扇35与转子3端面固定连接。

如图4所示，上述定子2包括定子铁芯21和定子线圈22，在定子线圈22外侧包覆有一层绝缘层23，该绝缘层23的材料为绝缘胶带或BMC材料。

上述定子2同轴套装在转子3的外周，如图5所示，定子2的右侧端面设置有若干个机头安装孔24和若干个编码器座安装孔25。

定子2的左侧端面与缝纫机机头1固定连接，优选通过止口12连接，后用若干个螺钉，通过定子安装螺纹孔13和机头安装孔24，将定子2与缝纫机机头1固定连接。

定子2的右侧端面，采用若干个螺钉，通过编码器座安装孔25，与编码器座41实现固定连接。

上述一体化编码器4与缝纫机针杆相连接，能对缝纫机针杆的角度进行控制。

如图9和图10所示，上述一体化编码器4包括依次同轴固定套装于缝纫机主轴11上的编码器座41、光栅组件42和编码器43。

如图10和图15所示，上述编码器座41上设置有后罩安装孔412、轴承室413和高度能调节的编码器安装柱411。

采用若干个螺钉，通过后罩安装孔412，能后罩5与编码器座41固定连接。后罩5优选为U型，后罩5与编码器座41固定后，形成一个密封腔，上述光栅组件42和编码器43将位于该密封腔内。

如图13和图14所示，上述编码器43包括编码器板431和若干个编码器光耦432，编码器43与编码器安装柱411固定连接。由于编码器安装柱411的高度能够调节，从而能够设定光栅片423在编码器光耦432中的合理轴向位置。

如图11和图12所示，上述光栅组件42包括轴承421、光栅支架422、光栅片423、光栅压圈424和卡簧425。

上述轴承421位于轴承室413内，且轴承421的内圈同轴固定套装于缝纫机主轴11上。

上述光栅支架422同轴套装于缝纫机主轴11上，且光栅支架422能相对缝纫机主轴11进行转动并固定。光栅支架422上优选设置有若干个紧定螺纹孔426，当光栅支架422旋转至所需要的位置后，通过若干个紧定螺钉427，即可将光栅支架422进行固定。

上述光栅片423和光栅压圈424通过卡簧425与光栅支架422固定连接。

一体化编码器4，实际安装过程如下：

先将编码器座41套装在缝纫机主轴11上，然后将光栅组件42的内孔与缝纫机主轴11的外圆进行配合，光栅组件42中的轴承421与编码器座41中的轴承室413进行配合，后用紧定螺钉427将光栅支架422固定在缝纫机主轴11上，从而将一体化编码器5的光栅组件42与缝纫机主轴11进行固定联接。

接着，将光栅片423和光栅压圈424依次套入光栅支架422上，后用卡簧425进行光栅片423的轴向固定。

再将编码器43固定在编码器安装柱411上，通过调节编码器安装柱411的高度来设定光栅片423在编码器光耦432中的合理轴向位置。另外，由于光栅支架422能够在缝纫机主轴11上进行任意角度的旋转与固定，因此能够通过对电机初始角度的设定，使缝纫机停针定位位置得到有效控制，操作方便，缝制精度高。

最后将后罩5与编码器座41进行固定，一体化编码器4的电源线及定子2的电源线用压线板固定在缝纫机机头1上。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于缝纫机的定子和转子分体式电机，与缝纫机机头相连接，包括定子、转子、一体化编码器和后罩，其特征在于：所述转子为空心轴，转子、一体化编码器和后罩依次同轴固定套装于缝纫机机头中的缝纫机主轴上，所述定子套装在转子的外周，且定子的一端与缝纫机机头固定连接；所述一体化编码器与缝纫机针杆相连接，能对缝纫机针杆的角度进行控制。

2.根据权利要求1所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述一体化编码器包括依次同轴固定套装于缝纫机主轴上的编码器座、光栅组件和编码器，所述编码器包括若干个编码器光耦。

3.根据权利要求2所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述编码器座上设置有高度能调节的编码器安装柱，所述编码器与编码器安装柱固定连接。

4.根据权利要求2所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述光栅组件包括光栅支架、光栅片、光栅压圈和卡簧，所述光栅支架同轴套装于缝纫机主轴上，且光栅支架能相对缝纫机主轴进行转动并固定，所述光栅片和光栅压圈通过卡簧与光栅支架固定连接。

5.根据权利要求4所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述编码器座上设置有轴承室，所述光栅组件包括位于轴承室内的轴承，且轴承的内圈同轴固定套装于缝纫机主轴上。

6.根据权利要求1所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述转子的一端设置有能对缝纫机主轴进行定位导向的轴肩，该轴肩上设置有若干个轴肩螺纹孔，通过若干个螺钉，能将转子与缝纫机主轴进行固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述轴肩的长度能够调节。

8.根据权利要求1所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：位于所述转子一侧的缝纫机主轴上套装有一个风扇，该风扇与转子端面固定连接。

9.根据权利要求1所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述缝纫机机头与定子端面通过止口固定连接。

10.根据权利要求1所述的用于缝纫机的定子和转子分体式电机，其特征在于：所述定子包括定子铁芯和定子线圈，在定子线圈外侧包覆有一层绝缘层，该绝缘层的材料为绝缘胶带或BMC材料。