CN205081661U - 定子总成及包含该定子总成的步进驱动电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种定子总成,包括:将多个极片通过注塑包覆后形成的定子,并且其中一个极片的边缘上具有向外凸出的柱状连接部;位于所述定子侧面的安装卡槽;缠绕在所述定子上的线圈;带有接地插针的插针连接头,该插针连接头被沿垂直于所述定子轴向的方向上压装在所述安装卡槽上;以及导磁环,安装有所述线圈和插针连接头的所述定子被压入到该导磁环中。根据本实用新型的定子总成具有零部件少,易于安装的特点。

Description

定子总成及包含该定子总成的步进驱动电机
技术领域
本实用新型涉及汽车零部件领域,具体地说,涉及一种应用在汽车自适应转向大灯上的定子总成以及包含该定子总成的步进驱动电机。
背景技术
为了提高汽车运转行驶的安全性,行业内提出了自适应地控制车灯的照射方向的系统,该系统追随方向盘的转向操纵角和车身悬挂系统的高低方位角进行左右和上下的转动,使得车灯(尤其是前照灯)的照射方向不仅朝直线行驶方向,还可以朝驾驶员进行转向操作的方向,该系统在提高汽车的运转安全性方面起来很大的作用。
在上述控制车灯的系统中,业内目前采用步进驱动电机(例如直线步进驱动电机)作为驱动装置,但是,现有技术中的作为驱动装置的步进驱动电机及其包含的定子具有如下缺点:1)零件数目多、装配过程比较复杂,定子内孔精度不好控制,不利于自动化生产;2)成本高;3)集成度低。具体如申请号为201020129236.2、授权公告号为CN201674378U的中国专利所示,定子装配由两个极片17、两个线圈骨架18,两个定子外壳15,一个外部连接头构成,这种组合就具有上述所述缺点。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种用于应用于大灯转向系统的步进驱动电机以及其包含的定子总成,从而解决了零件数目多所导致的工艺和装配过程复杂、生产效率低以及成本高的问题。
本实用新型提供的定子总成,包括:
将多个极片通过注塑包覆后形成的定子,并且其中一个极片的边缘上具有向外凸出的柱状连接部;位于所述定子侧面的安装卡槽;缠绕在所述定子上的线圈;带有接地插针的插针连接头,该插针连接头被沿垂直于所述定子轴向的方向上压装在所述安装卡槽上;以及导磁环,安装有所述线圈和插针连接头的所述定子被压入到该导磁环中。
较佳地,所述柱状连接部的具体形状为类似于英文字母Y的Y型连接口。
较佳地,所述接地插针与所述柱状连接部通过导线连接。
较佳地,所述接地插针被折弯后与所述柱状连接部直接连接。
较佳地,所述柱状连接部与所述导磁环相接触。
较佳地,所述柱状连接部位于距离所述插针连接头最近的一个极片上。
较佳地,还包括位于所述定子内部的金属套筒,该金属套筒通过注塑的方式或者过盈配合的方式固定在定子内部。
较佳地,所述导磁环的一端具有多个爪片结构。
较佳地,所述极片的个数为4个。
较佳地,所述定子上具有过线槽,所述线圈上的金属线经过所述过线槽与所述插针连接头上的插针相连接。
本实用新型还提供了一种步进驱动电机,包括:
将多个极片通过注塑包覆后形成的定子,并且其中一个极片的边缘上具有向外凸出的柱状连接部;位于所述定子侧面的安装卡槽;缠绕在所述定子上的线圈;带有接地插针的插针连接头,该插针连接头被沿垂直于所述定子轴向的方向上压装在所述安装卡槽上;导磁环,安装有所述线圈和插针连接头的所述定子被压入到该导磁环中;转子、轴以及环形磁铁,其中,所述转子被过盈压入到所述环形磁铁的内部,所述环形磁铁被压入所述定子内部;所述轴穿过所述转子内部并且通过所述轴上的外螺纹与所述转子的内螺纹相互配合,从而将所述转子的旋转运动转换成所述轴的直线运动。
较佳地,所述柱状连接部的具体形状为类似于英文字母Y的Y型连接口。
较佳地,所述接地插针与所述柱状连接部通过导线连接。
较佳地,所述接地插针被折弯后与所述柱状连接部直接连接。
较佳地,所述柱状连接部与所述导磁环相接触。
较佳地,所述柱状连接部位于距离所述插针连接头最近的一个极片上。
较佳地,所述步进驱动电机还包括:位于所述定子内部的金属套筒,该金属套筒通过注塑的方式或者过盈配合的方式固定在定子内部,并且所述转子的一端套装在所述金属套筒上,所述转子与所述金属套筒之间为间隙配合。
较佳地,所述定子上具有过线槽,所述线圈上的金属线经过所述过线槽与所述插针连接头上的插针相连接。
较佳地,所述的步进驱动电机还包括通过注塑或者冷成型的方式与所述转子相连接的轴承,并且该轴承的外圈被压入到所述定子的内部。
较佳地,所述的步进驱动电机还包括前端盖和后端盖,所述前端盖被压装在所述导磁环的内部,所述后端盖被压装到所述插针连接头上。
较佳地,所述的步进驱动电机还包括O型圈,所述O型圈通过套置的方式设置在所述前端盖上。
较佳地,所述的步进驱动电机还包括所述导磁环的一端具有多个爪片结构,并且所述导磁环上的多个爪片结构被折弯后压到前端盖上。
较佳地,所述的步进驱动电机还包括连接球,该连接球与所述轴的输出端热铆连接。
较佳地,所述轴承的外圈被压装在所述定子内部的轴承配合孔内,其压装方式为过盈配合或者间隙配合。
与现有技术相比,本实用新型由于采用了新的定子总成和步进驱动电机结构设计,由于通过导线直接连接插针连接头和Y型连接口,以及在步进驱动电机中使用金属套筒代替了一个轴承,使得定子总成以及包含该定子总成的步进驱动电机的零部件数量大为减少,生产工艺变得简单,组装过程被简化,提高了生产效率并降低了成本。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是本实用新型所述定子总成中定子的立体示意图;
图2是图1所示定子的俯视图;
图3是包含定子、线圈和插针连接头的定子总成的立体示意图;
图4是在图3基础上进一步包含导磁环的定子总成的立体示意图;
图5是包含定子总成的步进驱动电机的零件分解图;
图6是图5所示步进驱动电机组装后的剖视图;
图7是图5所示步进驱动电机组装后的立体示意图。
具体实施方式
下面将参照附图并通过实施例来描述本实用新型所述的定子总成以及包含该定子总成的步进驱动电机。
实施例1
图1至图4为根据本实用新型的一个实施方式的定子总成,如图1至图4所示,该定子总成具体包括如下零部件组成:将多个极片101通过注塑包覆后形成的定子1,并且其中一个极片的边缘上具有向外凸出的柱状连接部102;位于所述定子1侧面的、通过注塑在所述定子1上一体成型的安装卡槽103;缠绕在所述定子1上的、用于产生磁场的线圈2,线圈2可以包括一个或者两个铜线圈;带有接地插针301的插针连接头3,该插针连接头3被沿垂直于所述定子1轴向的方向上压装在所述安装卡槽103上;以及导磁环4,安装有所述线圈2和插针连接头3的所述定子1被压入到该导磁环4中,所述导磁环4和所述定子1之间为间隙配合。
优选地,如图1和图3中所示,所述柱状连接部102的具体形状为类似于英文字母Y的Y型连接口。
优选地,所述插针连接头3上具有多个插针,并且其中的一根接地插针与所述柱状连接部102通过导线连接(或者将该接地插针折弯后与所述柱状连接部102直接连接);为了连接的方便,可以选择位于距离所述插针连接头3最近的一个极片101上的柱状连接部102。具体地,如图3所示,插针连接头3上面有5根插针,其中的接地插针301通过导线302与距离所述插针连接头3最近的一个极片上的Y型连接口102连接(导线302的一端连接所述接地插针301,导线302的另外一端与所述Y型连接口102焊接);或者可以把接地插针301直接折弯后与距离所述插针连接头3最近的一个极片上的Y型连接口102搭接或者焊接在一起(此种情况,附图中未示出)。
优选地,所述柱状连接部102(Y型连接口)与所述导磁环4相接触,基于前面描述,则所述导磁环4与所述接地插针301之间就建立了连接,从而满足了客户对包含该定子总成的步进驱动电机的电磁兼容(EMC)要求。
优选地,该定子总成还进一步包括位于所述定子1内部的金属套筒105,该金属套筒105通过注塑的方式或者过盈配合的方式固定在所述定子1的内部。
优选地,所述导磁环4的一端具有多个爪片结构411。
优选地,所述极片101的个数最好为4个。
优选地,所述定子1上具有过线槽104,所述线圈2上的金属线经过所述过线槽104与所述插针连接头3上的插针相连接,从而实现电气连通。
上述定子总成结构主要应用于步进驱动电机中,与转子、磁铁和轴等其他部件相配合完成对汽车转向大灯系统的控制。
实施例2
本实施例将描述一种零部件少,结构紧凑的步进驱动电机。
具体如图1至图7所示,本实施所述的步进驱动电机包括如下结构:
将多个极片101通过注塑包覆后形成的定子1,并且其中一个极片的边缘上具有向外凸出的柱状连接部102;位于所述定子1侧面的、通过注塑在所述定子1上一体成型的安装卡槽103;缠绕在所述定子1上的、用于产生磁场的线圈2,线圈2可以包括一个或者两个铜线圈;带有接地插针301的插针连接头3,该插针连接头3被沿垂直于所述定子1轴向的方向上压装在所述安装卡槽103上,步进驱动电机在装配时,与所述插针连接头3对配的端子会受到轴向力作用,如果采用轴向安装,则可能会在轴向力作用下松动或松脱,垂直于所述定子1的插针连接头3可有效保证防松脱,插针连接头3的另外一个作用是步进驱动电机通过其上的其他插针可以连接至客户连接器获得驱动信号;以及导磁环4,安装有所述线圈2和插针连接头3的所述定子1被压入到该导磁环4中,所述导磁环4和所述定子1之间为间隙配合。以及转子5、轴7以及环形磁铁6;所述转子5先被过盈压入到所述环形磁铁6的内部,然后所述环形磁铁6和所述转子5再一起被压入所述定子1的内部,所述环形磁铁6的外圈和所述定子1内部之间为间隙配合;所述轴7可以为金属材料或者塑料材料,其穿过所述转子5的内部并且通过其上的外螺纹与所述转子5的内螺纹相互配合,从而将所述转子5的旋转运动转换成所述轴7的直线运动。
优选地,所述柱状连接部的具体形状为类似于英文字母Y的Y型连接口,所述插针连接头3上具有多个插针,并且其中的一根接地插针与所述柱状连接部102通过导线连接(或者将该接地插针折弯后与所述柱状连接部102直接连接);为了连接的方便,可以选择位于距离所述插针连接头3最近的一个极片101上的柱状连接部102。具体地,如图1和3所示,所述柱状连接部102为Y型接口结构,插针连接头3上面有5根插针,其中的接地插针301通过导线302与距离所述插针连接头3最近的一个极片上的Y型连接口102连接(导线302的一端连接所述接地插针301,导线302的另外一端与所述Y型连接口102焊接);或者可以把接地插针301直接折弯后与距离所述插针连接头3最近的一个极片上的Y型连接口102搭接或者焊接在一起(此种情况,附图中未示出)。
优选地,所述柱状连接部102(Y型连接口)与所述导磁环4相接触,基于前面描述,则所述导磁环4与所述接地插针301之间就建立了连接,从而满足了客户对包含该定子总成的步进驱动电机的电磁兼容(EMC)要求。所述导磁环4装好后,由于导磁环4与极片101之间存在一定的间隙用于装配,为了保证连接,我们会在导磁环4的外圆周靠近极片101的地方压一下导磁环4以确保其与所述柱状连接部102的连接.实际产品导磁环4外圆周有1个或2个酒窝形状。
优选地,所述定子1内部的还包含有一个金属套筒105,该金属套筒105通过注塑的方式或者过盈配合等其他组装方式固定在所述定子1的内部,并且所述转子5的一端套装在所述金属套筒105上,所述转子5与所述金属套筒105之间为间隙配合(相当于滑动轴承的作用,对所述转子5进行支撑),所述金属套筒105的外表面光滑且涂有油脂,其与所述转子5装配间隙配合可取代传统的后轴承。
优选地,所述导磁环4的一端具有多个爪片结构411。
优选地,所述极片101的个数最好为4个。
优选地,所述定子1上具有过线槽104,所述线圈2上的金属线经过所述过线槽104与所述插针连接头3上的插针相连接,从而实现电气连通。
优选地,所述的步进驱动电机还包括通过注塑或者冷成型的方式与所述转子5相连接的轴承8,并且该轴承8的外圈被压入到所述定子1内部的轴承配合孔13内,其压装方式可以为过盈配合或者间隙配合。这样,所述转子5的两端就分别被所述轴承8和所述金属套筒105所支撑并保持同心。
优选地,所述的步进驱动电机还包括前端盖9和后端盖12,所述前端盖9被压装在所述导磁环4的内部,所述后端盖12被压装到所述插针连接头3上从而对插针连接头3上的插针进行保护。具体地,所述前端盖9与所述导磁环4之间为间隙配合,所述后端盖12与所述插针连接头3之间也为间隙配合。为了有效的对整个电机进行固定锁死,所述导磁环4上的多个爪片结构411被折弯后压到所述前端盖9上。
优选地,所述的步进驱动电机还包括O型圈11,所述O型圈11通过套置的方式设置并抵靠在所述前端盖9上,当步进驱动电机装入客户接口后,所述O型圈11被挤压变形,从而起到提供安装预紧力的作用。
优选地,所述的步进驱动电机还包括用于与用户端相连接的连接球10,该连接球10与所述轴7的输出端热铆连接。
上述步进驱动电机的具体工作方式和原理是:当所述线圈2通过插针连接头3供电时,所述定子1、导磁环4和环形磁铁6之间形成磁场回路产生扭矩,带动所述转子5旋转。若所述线圈2的个数为两个,则当某一线圈的电流方向改变时,所述定子1磁场会旋转例如15度,则所述转子5在磁场力的作用下也跟着旋转15度。如果通过两个线圈的电流按一定规律变化,所述转子5会伴随所述定子1磁场的改变而产生规则的运动(例如正转或反转)。当每个铜线圈供电时,磁场通过所述导磁环4流向定子1的极片101,极片101上的极爪将磁场分成多极,多极磁场进入永磁铁转子5后返回至另一极片,之后再流向导磁环4从而形成磁场回路。
在本实用新型的步进驱动电机中,由于采用了定子由极片组通过注塑而形成、带有接地插针的插针连接头直接压装在定子上、接地插针通过极片与导磁环连接、以及用金属套筒取代后轴承的设计,从而减少了零件数目并且简化了组装过程。
虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改,均应纳入本实用新型的保护范围内,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (24)

1.一种定子总成,其特征在于,包括:
将多个极片通过注塑包覆后形成的定子,并且其中一个极片的边缘上具有向外凸出的柱状连接部;
位于所述定子侧面的安装卡槽;
缠绕在所述定子上的线圈;
带有接地插针的插针连接头,该插针连接头被沿垂直于所述定子轴向的方向上压装在所述安装卡槽上;以及
导磁环,安装有所述线圈和插针连接头的所述定子被压入到该导磁环中。
2.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述柱状连接部的具体形状为类似于英文字母Y的Y型连接口。
3.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述接地插针与所述柱状连接部通过导线连接。
4.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述接地插针被折弯后与所述柱状连接部直接连接。
5.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述柱状连接部与所述导磁环相接触。
6.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述柱状连接部位于距离所述插针连接头最近的一个极片上。
7.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,还包括:
位于所述定子内部的金属套筒,该金属套筒通过注塑的方式或者过盈配合的方式固定在所述定子内部。
8.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述导磁环的一端具有多个爪片结构。
9.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述极片的个数为4个。
10.根据权利要求1所述的定子总成,其特征在于,所述定子上具有过线槽,所述线圈上的金属线经过所述过线槽与所述插针连接头上的插针相连接。
11.一种步进驱动电机,其特征在于,包括:
将多个极片通过注塑包覆后形成的定子,并且其中一个极片的边缘上具有向外凸出的柱状连接部;
位于所述定子侧面的安装卡槽;
缠绕在所述定子上的线圈;
带有接地插针的插针连接头,该插针连接头被沿垂直于所述定子轴向的方向上压装在所述安装卡槽上;
导磁环,安装有所述线圈和插针连接头的所述定子被压入到该导磁环中;
转子、轴以及环形磁铁,其中,
所述转子被过盈压入到所述环形磁铁的内部;
所述环形磁铁被压入所述定子内部;
所述轴穿过所述转子内部并且通过所述轴上的外螺纹与所述转子的内螺纹相互配合,从而将所述转子的旋转运动转换成所述轴的直线运动。
12.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,所述柱状连接部的具体形状为类似于英文字母Y的Y型连接口。
13.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,所述接地插针与所述柱状连接部通过导线连接。
14.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,所述接地插针被折弯后与所述柱状连接部直接连接。
15.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,所述柱状连接部与所述导磁环相接触。
16.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,所述柱状连接部位于距离所述插针连接头最近的一个极片上。
17.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,还包括:
位于所述定子内部的金属套筒,该金属套筒通过注塑的方式或者过盈配合的方式固定在定子内部,并且所述转子的一端套装在所述金属套筒上,所述转子与所述金属套筒之间为间隙配合。
18.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,所述定子上具有过线槽,所述线圈上的金属线经过所述过线槽与所述插针连接头上的插针相连接。
19.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,还包括:
通过注塑或者冷成型的方式与所述转子相连接的轴承,并且该轴承的外圈被压入到所述定子的内部。
20.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,还包括:
前端盖和后端盖,所述前端盖被压装在所述导磁环的内部,所述后端盖被压装到所述插针连接头上。
21.根据权利要求20所述的步进驱动电机,其特征在于,还包括:
O型圈,所述O型圈通过套置的方式设置在所述前端盖上。
22.根据权利要求20所述的步进驱动电机,其特征在于,所述导磁环的一端具有多个爪片结构,并且所述导磁环上的多个爪片结构被折弯后压到前端盖上。
23.根据权利要求11所述的步进驱动电机,其特征在于,还包括:
连接球,该连接球与所述轴的输出端热铆连接。
24.根据权利要求19所述的步进驱动电机,其特征在于,所述轴承的外圈被压装在所述定子内部的轴承配合孔内,其压装方式为过盈配合或者间隙配合。
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