CN206149046U - 直线步进电机转子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线步进电机转子装置，它包括：转子本体，所述转子本体具有主体部分；转动轴，所述转动轴支承在主体部分上，并且转动轴和主体部分之间具有一定的相对转动自由度；连接件，所述连接件固定设置在转动轴上；弹性件，所述弹性件分别与所述主体部分和连接件相连接，当主体部分转动时，所述主体部分通过弹性件和连接件带动所述转动轴转动。本实用新型能够在启动时，使转动轴获得大于额定转矩的转矩，克服了拧紧力转矩，实现了转动轴的良好转动。

Description

直线步进电机转子装置

技术领域

本实用新型涉及一种直线步进电机转子装置。

背景技术

目前，小型直线步进电机因其结构简单，效率高，生产成本低等优点，在办公自动化机器等领域、汽车领域中有着广阔的应用前景。在小型直线步进电机的转子中，使用螺杆5和轴套过盈配合联接是其中一种结构，如图1所示，这种配合会使得螺杆5和轴套同时旋转，在直线步进电机运行的过程中，螺母运行到螺杆5底端，经常出现螺母和螺杆5啮合拧紧力过大导致转矩大于电机额定转矩而螺杆5无法正常启动的问题，对于此问题，螺杆5和轴套过盈配合联接的结构通常设计新的驱动器，电机启动时在电路板中加载过载电流，使得电机获得过载转矩来克服过大的拧紧力，但是存在四个问题：

1、加载过载电流会减少电路板的使用寿命。电机启动后正常运行时依然使用过载电流，不仅存在资源浪费，对电机长时间施加过载电流会导致发热温度过高，损毁电机的现象。

2、使用特别编写的驱动程序增加了成本。

3、螺杆5是细长轴，在压入轴套过程中容易出现弯曲变形，报废率高的现象。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种直线步进电机转子装置，它能够在启动时，使转动轴获得大于额定转矩的转矩，克服了拧紧力转矩，实现了转动轴的良好转动。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种直线步进电机转子装置，它包括：

转子本体，所述转子本体具有主体部分；

转动轴，所述转动轴支承在主体部分上，并且转动轴和主体部分之间具有一定的相对转动自由度；

连接件，所述连接件固定设置在转动轴上；

弹性件，所述弹性件分别与所述主体部分和连接件相连接，当主体部分转动时，所述主体部分通过弹性件和连接件带动所述转动轴转动。

进一步提供了一种主体部分的具体结构，所述主体部分包括注塑件和磁环，所述磁环设置在注塑件的外周壁上，并且所述磁环和所述注塑件注塑在一起。

进一步提供了一种弹性件的具体结构，所述弹性件为扭力弹簧，所述扭力弹簧套在转动轴上，并且所述扭力弹簧与所述转动轴的外周壁之间具有一定的间隙。

进一步为了避免卡轴现象以及提高转子转动精度，所述间隙为10～15μm。

进一步提供了一种连接件与扭力弹簧的连接方式，所述连接件上设置有弹簧端部容置槽，并且连接件上设置有与弹簧端部容置槽相连通的弹簧臂卡槽，所述扭力弹簧的一端部容置于所述弹簧端部容置槽内，并且扭力弹簧的该端部的弹簧臂的头部卡入所述弹簧臂卡槽内。

进一步，所述弹簧臂卡槽的宽度比弹簧臂的直径大0～0.15mm。

进一步，所述转动轴支承在注塑件上，并且所述转动轴的外周壁与所述注塑件之间为间隙配合。

进一步，所述转动轴的外周壁和所述连接件之间为过盈配合。

进一步，所述连接件设置在注塑件内，并且所述连接件与所述注塑件之间为间隙配合。

进一步，所述转动轴为螺杆。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：

1、无需过载电流启动，保证了电机及电路板的正常使用寿命。

2、使用普通驱动器即可实现电动机的启动，无需另编写驱动程序，降低了成本。

3、同时适用于拧紧力转矩过大和转矩正常的这两种情况。

4、克服了螺杆压入轴套变形，报废率高的问题。

附图说明

图1为现有技术中的直线步进电机转子装置的结构示意图；

图2为本实用新型的直线步进电机转子装置的结构剖视图；

图3为本实用新型的直线步进电机转子装置的装配爆炸图；

图4为本实用新型的连接件的立体图。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图2～4所示，一种直线步进电机转子装置，它包括：

转子本体，所述转子本体具有主体部分；

转动轴，所述转动轴支承在主体部分上，并且转动轴和主体部分之间具有一定的相对转动自由度；所述转动轴为螺杆5；

连接件1，所述连接件1固定设置在转动轴上；

弹性件，所述弹性件分别与所述主体部分和连接件1相连接，当主体部分转动时，所述主体部分通过弹性件和连接件1带动所述转动轴转动。

如图2所示，所述主体部分包括注塑件2和磁环3，所述磁环3设置在注塑件2的外周壁上，并且所述磁环3和所述注塑件2注塑在一起。

如图2所示，所述弹性件为扭力弹簧4，所述扭力弹簧4套在转动轴上，并且所述扭力弹簧4与所述转动轴的外周壁之间具有一定的间隙，所述间隙可以为10～15μm，优先12μm,小于10μm容易卡轴,大于15μm转子转动精度降低，螺杆5将产生较大的行程误差，且转子启动时存在较大的振动。

如图4所示，所述连接件1上设置有弹簧端部容置槽11，并且连接件1上设置有与弹簧端部容置槽11相连通的弹簧臂卡槽12，所述扭力弹簧4的一端部容置于所述弹簧端部容置槽11内，并且扭力弹簧4的该端部的弹簧臂的头部卡入所述弹簧臂卡槽12内。

所述弹簧臂卡槽12的宽度比弹簧臂的直径大0～0.15mm。扭力弹簧4选用弹性材料：碳素结构钢、硅锰弹簧钢、弹簧用不锈钢等等，优先选用碳素结构钢。热处理：HRC42-48，优选HRC45，弹簧臂的直径可以采用0.5mm的，弹簧臂卡槽12的宽为0.5-0.65mm,优选0.6mm，如果槽宽小于0.5mm,弹簧臂无法放入弹簧臂卡槽12内，大于0.65mm弹簧臂容易脱离弹簧臂卡槽12，在优选的间隙范围能可以起到更为理想的启动效果。

所述转动轴支承在注塑件2上，并且所述转动轴的外周壁与所述注塑件2之间为间隙配合；所述转动轴的外周壁和所述连接件1之间为过盈配合；所述连接件1设置在注塑件2内，并且所述连接件1与所述注塑件2之间为间隙配合。

连接件1可以设置为端盖，端盖可以采用PA66+GF30工程塑料制成，密度为1.33-1.39，质量较轻，不会影响螺杆5的旋转，可以将固定扭力弹簧4的注塑部分与端盖通过注塑形成一体的端盖注塑件，当磁环3和注塑件2转动时，通过扭力弹簧4和端盖带动螺杆5旋转，螺杆5与端盖过盈配合。

本实用新型的工作原理如下：

螺杆5与螺母之间的拧紧力转矩大于电机的额定转矩时，电机以额定电压启动，由于螺杆5与注塑件2是间隙配合，注塑件2先转动获得动能，带动扭力弹簧4转动，借助注塑件2的惯性，使螺杆5获得大于额定转矩的转矩，克服了拧紧力转矩，实现螺杆5的转动。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直线步进电机转子装置，其特征在于，它包括：

转子本体，所述转子本体具有主体部分；

转动轴，所述转动轴支承在主体部分上，并且转动轴和主体部分之间具有一定的相对转动自由度；

连接件(1)，所述连接件(1)固定设置在转动轴上；

弹性件，所述弹性件分别与所述主体部分和连接件(1)相连接，当主体部分转动时，所述主体部分通过弹性件和连接件(1)带动所述转动轴转动。

2.根据权利要求1所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述主体部分包括注塑件(2)和磁环(3)，所述磁环(3)设置在注塑件(2)的外周壁上，并且所述磁环(3)和所述注塑件(2)注塑在一起。

3.根据权利要求2所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述弹性件为扭力弹簧(4)，所述扭力弹簧(4)套在转动轴上，并且所述扭力弹簧(4)与所述转动轴的外周壁之间具有一定的间隙。

4.根据权利要求3所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述间隙为10～15μm。

5.根据权利要求3所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述连接件(1)上设置有弹簧端部容置槽(11)，并且连接件(1)上设置有与弹簧端部容置槽(11)相连通的弹簧臂卡槽(12)，所述扭力弹簧(4)的一端部容置于所述弹簧端部容置槽(11)内，并且扭力弹簧(4)的该端部的弹簧臂的头部卡入所述弹簧臂卡槽(12)内。

6.根据权利要求5所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述弹簧臂卡槽(12)的宽度比弹簧臂的直径大0～0.15mm。

7.根据权利要求2所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述转动轴支承在注塑件(2)上，并且所述转动轴的外周壁与所述注塑件(2)之间为间隙配合。

8.根据权利要求1所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述转动轴的外周壁和所述连接件(1)之间为过盈配合。

9.根据权利要求2所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述连接件(1)设置在注塑件(2)内，并且所述连接件(1)与所述注塑件(2)之间为间隙配合。

10.根据权利要求1所述的直线步进电机转子装置，其特征在于：所述转动轴为螺杆(5)。