CN213185851U - 一种直线步进电机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线步进电机装置，所述直线步进电机装置包括上壳体、定子组件、转子组件和下壳体，所述转子组件包括转动轴、支架、主体和弹簧，利用所述凸齿、凹齿和极齿之间的相互啮合，使所述转动轴和所述主体之间的同轴度提高，并且利用所述弹簧对所述转动轴的位置和形变的限定，机以额定电压启动，由于所述转动轴与所述主体是间隙配合，所述主体先转动获得动能，带动所述弹簧转动，借助所述主体的惯性，获得大于额定转矩的转矩，克服了拧紧力转矩，使所述转动轴的转动，同时可避免所述转动轴在所述主体内变形，提高直线步进电机的效率。

Description

一种直线步进电机装置

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种直线步进电机装置。

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。由于直线步进电机机壳内部有极齿，因此需要留出足够空间固定轴承支架的轴向位移，导致电机所占空间大，降低同轴度，并且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，导致直线步进电机的效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直线步进电机装置，提高直线步进电机效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种直线步进电机装置，所述直线步进电机装置包括上壳体、定子组件、转子组件和下壳体，所述定子组件与所述上壳体可拆卸连接，并位于所述上壳体一侧，所述转子组件与所述定子组件转动连接，并位于所述定子组件中，所述下壳体与所述定子组件可拆卸连接，并位于远离所述上壳体一侧，所述上壳体具有转动孔，所述转动孔贯穿所述上壳体；

所述转子组件包括转动轴、支架、主体和弹簧，所述转动轴与所述上壳体转动连接，并位于所述转动孔中，所述转动轴包括限位板和多个凸齿，多个所述凸齿与所述转动轴固定连接，并位于所述转动轴四周，所述限位板与所述转动轴固定连接，并位于多个所述凸齿之间，所述支架与所述凸齿可拆卸连接，并位于所述限位板上方，所述支架具有多个凹齿，多个所述凹齿与所述凸齿啮合，并贯穿所述支架，所述主体与所述转动轴可拆卸连接，并套设于所述转动轴上，所述弹簧与所述主体可拆卸连接，并位于所述主体中，且套设于所述转动轴四周。

其中，所述主体包括磁环和注塑壳，所述注塑壳与所述转动轴可拆卸连接，并位于远离所述转动轴四周，所述注塑壳具有极齿，所述极齿与所述凸齿啮合，位于靠近所述凹齿一侧，所述磁环与所述注塑壳可拆卸连接，并位于远离所述弹簧一侧。

其中，所述注塑壳具有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽相对设置，分别位于所述弹簧与所述注塑壳连接处。

其中，所述定子组件具有多个扣合槽，多个所述扣合槽位于所述定子组件中，且分别朝向所述上壳体和所述下壳体一侧。

其中，所述直线步进电机装置还包括多个卡片，多个所述卡片分别与所述上壳体和所述下壳体固定连接，且和所述定子组件可拆卸连接，并位于所述扣合槽中。

其中，所述直线步进电机装置还包括密封垫，所述密封垫与所述上壳体和所述转动轴固定连接，并位于所述转动孔中。

其中，所述上壳体还具有多个散热孔，多个所述散热孔呈矩形，贯穿所述上壳体。

本实用新型的一种直线步进电机装置，所述直线步进电机装置包括上壳体、定子组件、转子组件和下壳体，所述转子组件包括转动轴、支架、主体和弹簧，利用所述凸齿、凹齿和极齿之间的相互啮合，使所述转动轴和所述主体之间的同轴度提高，并且利用所述弹簧对所述转动轴的位置和形变的限定，机以额定电压启动，由于所述转动轴与所述主体是间隙配合，所述主体先转动获得动能，带动所述弹簧转动，借助所述主体的惯性，获得大于额定转矩的转矩，克服了拧紧力转矩，使所述转动轴的转动，同时可避免所述转动轴在所述主体内变形，提高直线步进电机的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的一种直线步进电机装置的结构示意图。

图2是本实用新型提供的转子组件的结构示意图。

图3是本实用新型提供的转子组件无支架的结构示意图。

图4是本实用新型提供的图3的A-A剖视图。

图5是本实用新型提供的上壳体和转子组件的连接示意图。

图6是本实用新型提供的无上壳体的直线步进电机装置的结构示意图。

1-上壳体、2-定子组件、3-转子组件、4-下壳体、5-转动孔、6-转动轴、7-支架、8-主体、9-弹簧、10-限位板、11-凸齿、12-凹齿、13-磁环、14-注塑壳、15-极齿、16-第一卡槽、17-第二卡槽、18-扣合槽、19-卡片、20-密封垫、21-散热孔。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本实用新型提供一种直线步进电机装置，所述直线步进电机装置包括上壳体1、定子组件2、转子组件3和下壳体4，所述定子组件2与所述上壳体1可拆卸连接，并位于所述上壳体1一侧，所述转子组件3与所述定子组件2转动连接，并位于所述定子组件2中，所述下壳体4与所述定子组件2可拆卸连接，并位于远离所述上壳体1一侧，所述上壳体1具有转动孔5，所述转动孔5贯穿所述上壳体1；

所述转子组件3包括转动轴6、支架7、主体8和弹簧9，所述转动轴6与所述上壳体1转动连接，并位于所述转动孔5中，所述转动轴6包括限位板10和多个凸齿11，多个所述凸齿11与所述转动轴6固定连接，并位于所述转动轴6四周，所述限位板10与所述转动轴6固定连接，并位于多个所述凸齿11之间，所述支架7与所述凸齿11可拆卸连接，并位于所述限位板10上方，所述支架7具有多个凹齿12，多个所述凹齿12与所述凸齿11啮合，并贯穿所述支架7，所述主体8与所述转动轴6可拆卸连接，并套设于所述转动轴6上，所述弹簧9与所述主体8可拆卸连接，并位于所述主体8中，且套设于所述转动轴6四周。

在本实施方式中，将所述下壳体4与所述定子组件2相互卡和后，将所述转动轴6穿过所述上壳体1的所述转动孔5，将所述转子组件3放置与所述定子组件2中，然后将所述上壳体1与所述定子组件2卡和，组装简单，提高生产效率，且方便拆装维修，而所述转子组件3中，所述转动轴6上具有所述凸齿11和所述限位板10，所述限位板10位于所述凸齿11中，在组装所述转子组件3时，如图2和图3所示，首先将所述支架7穿过所述转动轴6，利用所述凹齿12与所述凸齿11的相互啮合，所述凹齿12为一个和所述凸齿11形状相同的槽，使所述转动轴6和所述支架7连接成一个整体，而所述支架7在所述凸齿11上的啮合深度由所述限位板10来限定，然后将所述弹簧9套设于所述转动轴6远离所述支架7的一端，然后放进所述主体8中，而所述主体8与所述转动轴6之间相互啮合，通过所述限位板10来限定所述主体8在所述凸齿11上的啮合尺寸，并且所述支架7、所述转动轴6和所述主体8在彼此相互啮合后，所述限位板10是完全在所述支架7中，这样可以使所述支架7和所述主体8之间的距离减少至相互接触，可以进一步减少所述转子组件3的尺寸，进而减少所述直线步进电机的工作空间，其中，所述弹性件为扭力弹簧9，选用弹性材料：碳素结构钢、硅锰弹簧9钢、弹簧9用不锈钢等等，优先选用碳素结构钢。所述扭力弹簧9套在转动轴6上，并且所述扭力弹簧9与所述转动轴6的外周壁之间具有一定的间隙，所述间隙不会使所述转动轴6在转动的过程中出现卡轴，且不会使所述转子组件3的转动精度降低，所述支架7可以采用PA66+GF30的工程塑料制成，质量较轻，不会影响所述转动轴6的转动，所述转动轴6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，由于所述转动轴6与所述主体8是间隙配合，所述主体8先转动获得动能，带动所述弹簧9转动，借助所述主体8的惯性，使所述转动轴6获得大于额定转矩的转矩，克服了拧紧力转矩，实现所述转动轴6的转动，并结合较高的同轴度来提高所述直线步进电机的效率。

进一步的，所述主体8包括磁环13和注塑壳14，所述注塑壳14与所述转动轴6可拆卸连接，并位于远离所述转动轴6四周，所述注塑壳14具有极齿15，所述极齿15与所述凸齿11啮合，位于靠近所述凹齿12一侧，所述磁环13与所述注塑壳14可拆卸连接，并位于远离所述弹簧9一侧。

在本实施方式中，所述注塑壳14通过所述极齿15与所述凸齿11的相互啮合，使所述注塑壳14与所述转动轴6形成一体，而所述磁环13与所述注塑壳14注塑成一个整体，进而使所述转动轴6转动的过程中，所述极齿15是一个和所述凸齿11形状相同的齿形槽，通过所述极齿15带动所述注塑壳14的转动，进而使所述磁环13进行切割磁感线运动，产生感应电动势，保证所述磁环13在工作工程中与所述转动轴6的转述一致，便于控制产生的电动势，且可保证所述磁环13在工作中不会从所述注塑壳14上脱落，保证所述直线步进电机的工作效率。

进一步的，所述注塑壳14具有第一卡槽16和第二卡槽17，所述第一卡槽16和所述第二卡槽17相对设置，分别位于所述弹簧9与所述注塑壳14连接处。

在本实施方式中，如图4所示，所述第一卡槽16和所述第二卡槽17的尺寸略大于所述弹簧9的直径，在这个间隙中，将所述弹簧9放入所述第一卡槽16和所述第二卡槽17进行限位，可以保证所述弹簧9的有效的移动范围和伸缩条件，限定所述转动轴6的形变。

进一步的，所述定子组件2具有多个扣合槽18，多个所述扣合槽18位于所述定子组件2中，且分别朝向所述上壳体1和所述下壳体4一侧。

在本实施方式中，如图6所示，在所述定子组件2靠近所述上壳体1和所述下壳体4的两个端面，开设多个所述扣合槽18，利用所述扣合槽18来将所述上壳体1和所述下壳体4进行卡和，方便所述直线步进电机的安装和拆卸。

进一步的，所述直线步进电机装置还包括多个卡片19，多个所述卡片19分别与所述上壳体1和所述下壳体4固定连接，且和所述定子组件2可拆卸连接，并位于所述扣合槽18中。

在本实施方式中，如图5所示，其中所述下壳体4与所述上壳体1中的所述卡片19的位置和形状相同，利用所述卡片19与所述扣合槽18的相互卡和，将所述上壳体1、所述定子组件2和所述下壳体4组装成一个直线步进电机装置，结构简单，降低安装和拆卸的工作时间，提高效率。

进一步的，所述直线步进电机装置还包括密封垫20，所述密封垫20与所述上壳体1和所述转动轴6固定连接，并位于所述转动孔5中。

在本实施方式中，如图5所示，由于所述转动轴6在所述转动孔5中转动，会造成所述上壳体1的磨损，为了延长所述上壳体1的使用寿命，在所述转动孔5和所述转动轴6之间增加一个所述密封垫20来减缓所述转动轴6对所述上壳体1的磨损，同时减少灰尘等通过所述转动孔5进入所述主体8中。

进一步的，所述上壳体1还具有多个散热孔21，多个所述散热孔21呈矩形，贯穿所述上壳体1。

在本实施方式中，如图5所示，由于所述磁环13在切割磁感线的过程中或者电机在工作的过程中，会产生些许热量，因此在所述上壳体1上开设一些所述散热孔21来对所述转子组件3进行散热，保证所述直线步进电机的正常工作。

本实用新型的一种直线步进电机装置，所述直线步进电机装置包括上壳体1、定子组件2、转子组件3和下壳体4，所述转子组件3包括转动轴6、支架7、主体8和弹簧9，利用所述凸齿11、凹齿12和极齿15之间的相互啮合，使所述转动轴6和所述主体8之间的同轴度提高，并且利用所述弹簧9对所述转动轴6的位置和形变的限定，机以额定电压启动，由于所述转动轴6与所述主体8是间隙配合，所述主体8先转动获得动能，带动所述弹簧9转动，借助所述主体8的惯性，获得大于额定转矩的转矩，克服了拧紧力转矩，使所述转动轴6的转动，同时可避免所述转动轴6在所述主体8内变形，提高直线步进电机的效率。以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种直线步进电机装置，其特征在于，

所述直线步进电机装置包括上壳体、定子组件、转子组件和下壳体，所述定子组件与所述上壳体可拆卸连接，并位于所述上壳体一侧，所述转子组件与所述定子组件转动连接，并位于所述定子组件中，所述下壳体与所述定子组件可拆卸连接，并位于远离所述上壳体一侧，所述上壳体具有转动孔，所述转动孔贯穿所述上壳体；

所述转子组件包括转动轴、支架、主体和弹簧，所述转动轴与所述上壳体转动连接，并位于所述转动孔中，所述转动轴包括限位板和多个凸齿，多个所述凸齿与所述转动轴固定连接，并位于所述转动轴四周，所述限位板与所述转动轴固定连接，并位于多个所述凸齿之间，所述支架与所述凸齿可拆卸连接，并位于所述限位板上方，所述支架具有多个凹齿，多个所述凹齿与所述凸齿啮合，并贯穿所述支架，所述主体与所述转动轴可拆卸连接，并套设于所述转动轴上，所述弹簧与所述主体可拆卸连接，并位于所述主体中，且套设于所述转动轴四周。

2.如权利要求1所述的直线步进电机装置，其特征在于，

所述主体包括磁环和注塑壳，所述注塑壳与所述转动轴可拆卸连接，并位于远离所述转动轴四周，所述注塑壳具有极齿，所述极齿与所述凸齿啮合，位于靠近所述凹齿一侧，所述磁环与所述注塑壳可拆卸连接，并位于远离所述弹簧一侧。

3.如权利要求2所述的直线步进电机装置，其特征在于，

所述注塑壳具有第一卡槽和第二卡槽，所述第一卡槽和所述第二卡槽相对设置，分别位于所述弹簧与所述注塑壳连接处。

4.如权利要求1所述的直线步进电机装置，其特征在于，

所述定子组件具有多个扣合槽，多个所述扣合槽位于所述定子组件中，且分别朝向所述上壳体和所述下壳体一侧。

5.如权利要求4所述的直线步进电机装置，其特征在于，

所述直线步进电机装置还包括多个卡片，多个所述卡片分别与所述上壳体和所述下壳体固定连接，且和所述定子组件可拆卸连接，并位于所述扣合槽中。

6.如权利要求1所述的直线步进电机装置，其特征在于，

所述直线步进电机装置还包括密封垫，所述密封垫与所述上壳体和所述转动轴固定连接，并位于所述转动孔中。

7.如权利要求1所述的直线步进电机装置，其特征在于，

所述上壳体还具有多个散热孔，多个所述散热孔呈矩形，贯穿所述上壳体。

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