CN219938100U - 空心转子步进电机及燃气灶辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空心转子步进电机及燃气灶辅助装置。所述空心转子步进电机包括输出轴，套装在输出轴上的转子铁芯和永久磁铁环，设置在转子铁芯和永久磁铁环外的定子线圈和定子铁芯；所述输出轴为空心轴套。所述燃气灶辅助装置包括转轴和装在转轴顶端的旋钮，以及空心转子步进电机，所述空心轴套套装在所述转轴上且与转轴间隙配合；所述空心轴套的顶端设有驱动销，所述旋钮的下表面设有被驱动销，该驱动销驱动所述被驱动销转动。本实用新型的装置能自动关断燃气开关，避免了当开火后人可能走开并忘记灶上有火导致的危险，进而保障用气安全。

Description

空心转子步进电机及燃气灶辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种空心转子步进电机及燃气灶辅助装置。

背景技术

步进电机驱动器根据外来的控制脉冲和方向信号，通过其内部的逻辑电路，控制步进电机的绕组以一定的时序正向或反向通电，使得电机正向/反向旋转。现有的步进电机如图1所示，主要包括输出轴7，轴承8，上端盖9，转子铁芯10，永久磁铁环11，定子线圈12，定子铁芯13，下端盖14，下轴套15。现有步进电机的主体结构是两片硅钢片夹一片磁铁，以42型步进电机为例，转子铁芯10的外径为26mm，内径有5/6.5/8等多种规格，将输出轴7穿入就成了步进电机转子，将转子置于定子堂内，转子轴上装上轴套和轴承8，安装好上端盖9和下端盖14就是现有的实心轴步进电机。当有另外一个轴系需要作逐步旋转时，在被控轴上套上从动齿轮，在步进电机轴上套上驱动齿轮，并将步进电机定子固定在被控轴的旁边，此时启动步进电机，被控轴就会按照外施脉冲的顺序将其带动，这样在被控件旁边增加了一堆附加设备，占用场地。如果被控轴边没有空间则不能用步进电机来控制。

一般电器炊具能定时，加上传感器，在满足预定烹调效果时能自动跳开电源，终止烹调。而燃气灶非电器，没法定时关闭。如图2所示，目前的燃气灶的开关包括阀芯6，套装在阀芯6上的内方垫片5，以及套设在阀芯6上的弹簧4，旋钮1下面的转轴2伸入阀芯6内，在转轴2的中部设有一个挡片，弹簧4的上端抵接在该挡片上，弹簧4的下端抵接在内方垫片5上。阀芯6的底部开设有通道，通过调整转轴2的转动角度，从而调节燃气通道的过气量，从而调节火力的大小或关闭燃气。

炒菜的时候，通常是备好料后由操作人员打开燃气开关、调整火力，人守在炉边可在完成工序后关闭火源，故无需自动开火。但像烧开水、炖菜之类不需要长时间守在灶台旁，一旦遇到紧急情况或专心干另外的事而忘了关火，特别是出门远离，小则烧毁烹调物及炊具，大则酿成火灾。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种空心转子步进电机，可以在减小占地空间的前提下根据需要控制被控轴工作。

进一步地，本实用新型还提供一种燃气灶辅助装置，该装置能自动关断燃气开关，可以避免当开火后人可能走开并忘记灶上有火导致的危险，进而保障用气安全。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种空心转子步进电机，包括输出轴，套装在输出轴上的转子铁芯和永久磁铁环，设置在转子铁芯和永久磁铁环外的定子线圈和定子铁芯；其结构特点是，所述输出轴为空心轴套。

本实用新型将现有步进电机的输出轴改进成空心轴套，这样可以方便将被控轴装在空心轴套内，空心轴套转动时带动被控轴工作，避免了在现有的步进电机只能通过齿轮传动机构带动被控轴工作的缺陷，从而减小了占地空间。

本实用新型的空心转子步进电机拓展了步进电机的控制领域。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

为了便于穿过被控轴，所述空心轴套的孔径大于被控轴的直径，所述空心轴套的顶端设有用于直接或间接驱动被控轴转动的驱动销。此时，空心轴套和被控轴间隙配合，通过驱动销可以直接或间接驱动被控轴转动。

具体应用时，所述空心轴套套在被控轴上且经轴销之类紧配合即可带动被控轴正/反转动，如若被控轴不允许双向运动，空心轴套可套在被控轴上空转。

在其中一个优选的实施例中，所述空心轴套与被控轴通过销键连接在一起。这样由于空心轴套与被控轴为紧配合，通过空心轴套可以直接驱动被控轴动作。

基于同一个发明构思，本实用新型还提供了一种燃气灶辅助装置，其包括转轴和装在转轴顶端的旋钮，以及与控制器电连接的所述的空心转子步进电机，该空心转子步进电机位于旋钮与灶台面之间，且所述空心轴套套装在所述转轴上且与转轴间隙配合；所述空心轴套的顶端设有驱动销，所述旋钮的下表面设有被驱动销，该驱动销驱动所述被驱动销转动。

这样，人不在灶台旁时，燃气灶具可像电饭锅似的设置不同烹料的不同时间内工作，到时自动关断。当人既不在炉前，也未设置自动，则控制器内的计时模块可以保证在无人干预则自动关断，起到保护作用。

在应用于本实用新型的燃气灶开关时，驱动销和被驱动销的配合可以实现开启时采用手动、关闭时自动。

在其中一个优选的实施例中，所述空心转子步进电机的固定板固定在灶台面上，且固定板上设有调整空心轴套位置的调整结构。这样，通过调整空心轴套的位置，从而调整空心轴套与转轴的相对位置。

在其中一个优选的实施例中，所述空心轴套与所述转轴间隙配合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的空心转子步进电机减少了控制所占空间，使被控场地简洁美观，甚至拓展了因受场地限制的应用场所。

2、本实用新型的燃气灶辅助装置可以保证在无人干预则自动关断燃气开关，避免了当开火后人可能走开并忘记灶上有火导致的危险，保障了用气安全。

附图说明

图1是现有步进电机结构示意图；

图2是现有燃气开关的原理图；

图3是本实用新型一种空心转子步进电机的结构示意图；

图4是一种具有空心转子步进电机的燃气灶辅助装置的结构原理图；

图5是本实用新型的电控原理框图。

在图中

1-旋钮，2-转轴，3-壳体，4-弹簧，5-内方垫片，6-阀芯，7-输出轴，8-轴承，9-上端盖，10-转子铁芯，11-永久磁铁环，12-定子线圈，13-定子铁芯，14-下端盖，15-下轴套，16-空心轴套；17-被驱动销，18-驱动销，19-电机固定板，20-调整螺钉。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图3所示，本实施例的步进电机主要包括作为输出轴的空心轴套16，轴承8，上端盖9，转子铁芯10，永久磁铁环11，定子线圈12，定子铁芯13，下端盖14，下轴套15。与现有的步进电机相比，主要区别在于空心轴套16的轴径比现有的步进电机输出轴的轴径要大，且空心轴套16为中空轴，方便步进电机套装在被控件上，可以极大地减小占地空间，尤其适用于安装在煤气灶的开关转轴2上作为燃气灶辅助装置。

本实施例的现有的步进电机的转子铁芯10(硅钢片)和永久磁铁环11(磁钢)中心不穿轴，而是穿入一空心轴套16，使用时将步进电机空心轴套16套在被控轴上，将被控轴和步进电机空心轴套16通过轴销之类的连成一体。将步进电机(定子及外壳)固定在被控轴的固定板13上，这样就可以减少步进电机的占用空间，而且和没装自控装置前外观上没有大的改变，显得简洁美观。

如图4所示，本实施例的燃气灶辅助装置为一种灶台面上附加装置。具体而言，燃气灶辅助装置包括阀芯6，套装在阀芯6上的内方垫片5，以及套设在阀芯6上的弹簧4，旋钮1下面的转轴2伸入阀芯6内，在转轴2上部套装有上述的具有空心转子的步进电机，旋钮1的下表面具有被驱动销17，空心轴套16顶端设有驱动销18，该驱动销18在步进电机的驱动下可带动被驱动销17转动。

在转轴2的中部设有一个挡片，弹簧4的上端抵接在该挡片上，弹簧4的下端抵接在内方垫片5上。阀芯6的底部开设有通道，通过调整转轴2的转动角度，从而调节燃气通道的过气量，从而调节火力的大小或关闭燃气。

由于燃气灶点火开关的旋钮1带动转轴2，当使用者按下旋钮1，接通高压打火机电源，同时旋转旋钮1使燃气阀门供气点火，并随旋钮1转动可以控制火力大小。当一轮用火完成，朝点火时相反的方向转动旋到底，就关断气阀。当打开灶火烧开水，蒸煮食物需要很久，使用者不可能长时间站在灶边等候，当点火人离开后，因分心忘记关火的事常有，轻则烧干锅，重则攘成火灾。

本实施例设计一款用步进电机配上现有的控制软件，像电饭煲似预定关火时间，时间到自动关闭，并设一定时关闭功能，当没有设预定值，从点火到10分钟无人干预则自动关闭，防止忘记设置又忘记关火。

在本实施例中，燃气灶开关兼顾点火，先按下旋钮1连同转轴2一起按下并旋转。当套上同步电机空心轴套16后，如果将转轴2与空心轴套16紧配合，这时就要连同空心轴套16按下，旋转时带着空心轴套16一起旋转，而且要连同步进电机转子磁极既作上下运动，又作旋转运动，步进电机不能这样运作。为此，解决的方案如图4所示，空心轴套16仅以燃气开关转轴2的中心为轴心，二者不在轴上接触。这样手动点火时与步进电机无关联，还和原来手感一样。当控制系统的计时模块计时时间到时，则启动步进电机，空心轴套16连接的驱动销18朝旋钮1的被驱动销17运动，带动旋钮1及转轴2一起旋转，直到关闭燃气阀。

步进电机定子固定板19由轴心和燃气灶边构成稳定的三角形结构。微调螺钉调节空心轴套16轴心到灶边的距离。

如图5所示，本实施例的延时由电位器和电容组成，通过改变电位器阻值改变电容充电时间，当电容充到预定时间，启动步进电机直到旋转到位由行程开关关断步进电机电源。

在有一些应用场景中，所述空心轴套16与被控轴通过销键连接在一起，这样通过空心轴套可以直接驱动被控轴动作。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实施例的各种等价形式的修改均落入本实用新型所附权利要求所限定的范围。

Claims (6)

1.一种空心转子步进电机，包括输出轴，套装在输出轴上的转子铁芯(10)和永久磁铁环(11)，设置在转子铁芯(10)和永久磁铁环(11)外的定子线圈(12)和定子铁芯(13)；其特征在于，所述输出轴为空心轴套(16)。

2.根据权利要求1所述的空心转子步进电机，其特征在于，所述空心轴套(16)的孔径大于被控轴的直径；所述空心轴套(16)的顶端设有用于直接或间接驱动被控轴转动的驱动销(18)。

3.根据权利要求1所述的空心转子步进电机，其特征在于，所述空心轴套(16)与被控轴通过销键连接在一起。

4.一种燃气灶辅助装置，包括转轴(2)和装在转轴(2)顶端的旋钮(1)；其特征在于，还包括与控制器电连接的如权利要求1或2所述的空心转子步进电机，该空心转子步进电机位于旋钮(1)与灶台面之间，且所述空心轴套(16)套装在所述转轴(2)上且与转轴(2)间隙配合；所述空心轴套(16)的顶端设有驱动销(18)，所述旋钮(1)的下表面设有被驱动销(17)，该驱动销(18)驱动所述被驱动销(17)转动。

5.根据权利要求4所述的燃气灶辅助装置，其特征在于，所述空心转子步进电机的固定板(19)固定在灶台面上，且固定板(19)上设有调整空心轴套(16)位置的调整结构。

6.根据权利要求4所述的燃气灶辅助装置，其特征在于，所述空心轴套(16)与所述转轴(2)间隙配合。