直線步進電機轉子裝置的制作方法

本實用新型涉及一種直線步進電機轉子裝置。

背景技術：

目前，小型直線步進電機因其結構簡單，效率高，生產成本低等優點，在辦公自動化機器等領域、汽車領域中有著廣闊的應用前景。在小型直線步進電機的轉子中，使用螺桿5和軸套過盈配合聯接是其中一種結構，如圖1所示，這種配合會使得螺桿5和軸套同時旋轉，在直線步進電機運行的過程中，螺母運行到螺桿5底端，經常出現螺母和螺桿5嚙合擰緊力過大導致轉矩大于電機額定轉矩而螺桿5無法正常啟動的問題，對于此問題，螺桿5和軸套過盈配合聯接的結構通常設計新的驅動器，電機啟動時在電路板中加載過載電流，使得電機獲得過載轉矩來克服過大的擰緊力，但是存在四個問題：

1、加載過載電流會減少電路板的使用壽命。電機啟動后正常運行時依然使用過載電流，不僅存在資源浪費，對電機長時間施加過載電流會導致發熱溫度過高，損毀電機的現象。

2、使用特別編寫的驅動程序增加了成本。

3、螺桿5是細長軸，在壓入軸套過程中容易出現彎曲變形，報廢率高的現象。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的缺陷，提供一種直線步進電機轉子裝置，它能夠在啟動時，使轉動軸獲得大于額定轉矩的轉矩，克服了擰緊力轉矩，實現了轉動軸的良好轉動。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是：一種直線步進電機轉子裝置，它包括：

轉子本體，所述轉子本體具有主體部分；

轉動軸，所述轉動軸支承在主體部分上，并且轉動軸和主體部分之間具有一定的相對轉動自由度；

連接件，所述連接件固定設置在轉動軸上；

彈性件，所述彈性件分別與所述主體部分和連接件相連接，當主體部分轉動時，所述主體部分通過彈性件和連接件帶動所述轉動軸轉動。

進一步提供了一種主體部分的具體結構，所述主體部分包括注塑件和磁環，所述磁環設置在注塑件的外周壁上，并且所述磁環和所述注塑件注塑在一起。

進一步提供了一種彈性件的具體結構，所述彈性件為扭力彈簧，所述扭力彈簧套在轉動軸上，并且所述扭力彈簧與所述轉動軸的外周壁之間具有一定的間隙。

進一步為了避免卡軸現象以及提高轉子轉動精度，所述間隙為10～15μm。

進一步提供了一種連接件與扭力彈簧的連接方式，所述連接件上設置有彈簧端部容置槽，并且連接件上設置有與彈簧端部容置槽相連通的彈簧臂卡槽，所述扭力彈簧的一端部容置于所述彈簧端部容置槽內，并且扭力彈簧的該端部的彈簧臂的頭部卡入所述彈簧臂卡槽內。

進一步，所述彈簧臂卡槽的寬度比彈簧臂的直徑大0～0.15mm。

進一步，所述轉動軸支承在注塑件上，并且所述轉動軸的外周壁與所述注塑件之間為間隙配合。

進一步，所述轉動軸的外周壁和所述連接件之間為過盈配合。

進一步，所述連接件設置在注塑件內，并且所述連接件與所述注塑件之間為間隙配合。

進一步，所述轉動軸為螺桿。

采用了上述技術方案后，本實用新型具有以下的有益效果：

1、無需過載電流啟動，保證了電機及電路板的正常使用壽命。

2、使用普通驅動器即可實現電動機的啟動，無需另編寫驅動程序，降低了成本。

3、同時適用于擰緊力轉矩過大和轉矩正常的這兩種情況。

4、克服了螺桿壓入軸套變形，報廢率高的問題。

附圖說明

圖1為現有技術中的直線步進電機轉子裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型的直線步進電機轉子裝置的結構剖視圖；

圖3為本實用新型的直線步進電機轉子裝置的裝配爆炸圖；

圖4為本實用新型的連接件的立體圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖2～4所示，一種直線步進電機轉子裝置，它包括：

轉子本體，所述轉子本體具有主體部分；

轉動軸，所述轉動軸支承在主體部分上，并且轉動軸和主體部分之間具有一定的相對轉動自由度；所述轉動軸為螺桿5；

連接件1，所述連接件1固定設置在轉動軸上；

彈性件，所述彈性件分別與所述主體部分和連接件1相連接，當主體部分轉動時，所述主體部分通過彈性件和連接件1帶動所述轉動軸轉動。

如圖2所示，所述主體部分包括注塑件2和磁環3，所述磁環3設置在注塑件2的外周壁上，并且所述磁環3和所述注塑件2注塑在一起。

如圖2所示，所述彈性件為扭力彈簧4，所述扭力彈簧4套在轉動軸上，并且所述扭力彈簧4與所述轉動軸的外周壁之間具有一定的間隙，所述間隙可以為10～15μm，優先12μm,小于10μm容易卡軸,大于15μm轉子轉動精度降低，螺桿5將產生較大的行程誤差，且轉子啟動時存在較大的振動。

如圖4所示，所述連接件1上設置有彈簧端部容置槽11，并且連接件1上設置有與彈簧端部容置槽11相連通的彈簧臂卡槽12，所述扭力彈簧4的一端部容置于所述彈簧端部容置槽11內，并且扭力彈簧4的該端部的彈簧臂的頭部卡入所述彈簧臂卡槽12內。

所述彈簧臂卡槽12的寬度比彈簧臂的直徑大0～0.15mm。扭力彈簧4選用彈性材料：碳素結構鋼、硅錳彈簧鋼、彈簧用不銹鋼等等，優先選用碳素結構鋼。熱處理：HRC42-48，優選HRC45，彈簧臂的直徑可以采用0.5mm的，彈簧臂卡槽12的寬為0.5-0.65mm,優選0.6mm，如果槽寬小于0.5mm,彈簧臂無法放入彈簧臂卡槽12內，大于0.65mm彈簧臂容易脫離彈簧臂卡槽12，在優選的間隙范圍能可以起到更為理想的啟動效果。

所述轉動軸支承在注塑件2上，并且所述轉動軸的外周壁與所述注塑件2之間為間隙配合；所述轉動軸的外周壁和所述連接件1之間為過盈配合；所述連接件1設置在注塑件2內，并且所述連接件1與所述注塑件2之間為間隙配合。

連接件1可以設置為端蓋，端蓋可以采用PA66+GF30工程塑料制成，密度為1.33-1.39，質量較輕，不會影響螺桿5的旋轉，可以將固定扭力彈簧4的注塑部分與端蓋通過注塑形成一體的端蓋注塑件，當磁環3和注塑件2轉動時，通過扭力彈簧4和端蓋帶動螺桿5旋轉，螺桿5與端蓋過盈配合。

本實用新型的工作原理如下：

螺桿5與螺母之間的擰緊力轉矩大于電機的額定轉矩時，電機以額定電壓啟動，由于螺桿5與注塑件2是間隙配合，注塑件2先轉動獲得動能，帶動扭力彈簧4轉動，借助注塑件2的慣性，使螺桿5獲得大于額定轉矩的轉矩，克服了擰緊力轉矩，實現螺桿5的轉動。

以上所述的具體實施例，對本實用新型解決的技術問題、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。