[實用新型]步進電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320285584.2
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN203481993U
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 沛?zhèn)タ萍迹ㄏ愀郏┯邢薰?/a>
• 主分類號: H02K7/116
• 分類號: H02K7/116;H02K37/00;H02K15/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳浩然;曹若

技術領域

本實用新型涉及一種步進電機，尤其涉及一種應用于指示器特別應用于車輛儀表盤的步進電機。

背景技術

步進電機是一種用于將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的電機。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機經(jīng)常被用于驅動指示器的指針，為此要求步進電機的輸出軸不僅能夠在順時針方向上而且能夠在逆時針方向上旋轉，此外要求步進電機的精度盡可能高。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種集成了齒輪傳動機構的步進電機，這樣可以更好地控制步進電機的輸出速度和輸出轉矩。

根據(jù)本實用新型，該步進電機包括：右半殼；左半殼；定子組件，該定子組件產生交變電磁場；轉子，該轉子將定子組件的交變電磁場轉換為旋轉運動；以及齒輪傳動機構，該齒輪傳動機構傳遞轉子的旋轉能。

在本實用新型的一種優(yōu)選實施方式中，齒輪傳動機構包括輸入齒輪，轉子抗扭地與該輸入齒輪相連接；輸出齒輪；以及輸出軸，該輸出軸與輸出齒輪相連接。由于轉子的轉速過高，為了降低電機的輸出轉速并提高電機的輸出扭矩，齒輪傳動機構通常構造成減速齒輪傳動機構。為了實現(xiàn)相應的傳動比，應選擇合適的輸入齒輪和輸出齒輪的齒數(shù)比。另一方面為了避免輸出齒輪過大，附加地齒輪傳動機構還可包括至少一個中間齒輪，該中間齒輪的輸入齒與輸入齒輪相連接，而該中間齒輪的輸出齒與輸出齒輪相連接。

當步進電機應用于車輛儀表盤中時，通常在輸出齒輪上設置有第一止擋，同時在左半殼上設置有第二止擋，因此在步進電機的運轉過程中第一止擋可碰撞第二止擋，當發(fā)生碰撞時，第二止擋阻擋第一止擋，繼而阻止輸出軸(儀表指針通常裝配在輸出軸上)在同一方向繼續(xù)轉動。因而輸出軸在同一方向上的轉動范圍不超過360^o，這避免儀表指針偏轉超過最大允許角度而損壞。

在現(xiàn)有技術中，在第一止擋與第二止擋碰撞時，在輸入齒輪或中間齒輪和輸出齒輪的嚙合部中產生的嚙合力的作用線與第一止擋和第二止擋碰撞時在碰撞區(qū)域中產生的止擋力的作用線不位于同一垂直于輸出軸的平面中即兩個力作用線之間存在偏移，因而通過嚙合力和止擋力產生傾斜力矩，該傾斜力矩導致輸出軸在支承間隙內運動。因此這種碰撞是不精確的且為“軟的”，這導致在定子組件的線圈繞組處待測量的電壓的躍變值不穩(wěn)定。不穩(wěn)定的躍變值將導致儀表指針的指示誤差。

根據(jù)本實用新型的一種實施方式，第一止擋和第二止擋設置成使得當?shù)谝恢箵跖鲎驳诙箵鯐r，在輸入齒輪或中間齒輪和輸出齒輪的嚙合部中產生的嚙合力的作用線與第一止擋和第二止擋碰撞時在碰撞區(qū)域中產生的止擋力的作用線位于同一垂直于輸出軸的平面中。由此，不會產生傾斜力矩，繼而在定子組件的線圈繞組處待測量的電壓的躍變值保持穩(wěn)定。

根據(jù)本實用新型的一種優(yōu)選的實施方式，輸出齒輪在面對左半殼的一側上設置有凹部，第一止擋設置在該凹部中，第二止擋設置在左半殼的面對輸出齒輪的一側上。

在儀表指針裝配在輸出軸的情況下，由于指針需要多次地安裝到輸出軸上或從輸出軸上拆下，因此在輸出軸和輸出齒輪之間的連接必須足夠牢固。在現(xiàn)有技術中，通過以下方式實現(xiàn)輸出齒輪和輸出軸的連接，即首先通過車削在輸出軸上加工出凹陷部，然后將輸出軸插入到注塑模具中，最后圍繞凹陷部通過注塑成型加工出輸出齒輪。因而輸出齒輪注射包封輸出軸，輸出齒輪和輸出軸之間通過材料配合的方式相互連接。然后這種連接方式的制造成本過高。此外，由于輸出齒輪不可拆卸地與輸出軸相連接，因此這不利于單個部件的回收和再利用。

根據(jù)本實用新型的一種實施方式，輸出軸可拆卸地以形狀配合的方式與輸出齒輪抗扭地相連接。

在一種優(yōu)選的實施方式中，輸出軸構造成帶有墊圈，首先優(yōu)選地借助于焊接或粘接將輸出軸與墊圈固定地相連接，然后在輸出齒輪上在其面對墊圈的一側上與輸出齒輪的中央穿孔同心地構造凹口，該凹口的形狀構造成與墊圈的形狀相匹配，最后將輸出軸以壓配合的方式插入穿過中央穿孔，直至墊圈在準確的位置中以形狀配合的方式抗扭地與凹口相連接。通過這種連接方式，實現(xiàn)了輸出軸更大的拔出力，更大的扭轉強度，更小的徑向跳動和側向跳動。此外，這種連接方式的制造成本大大降低。最后，由于輸出軸和輸出齒輪之間的可拆卸連接，實現(xiàn)了單個部件的更好的回收和再利用。例如當輸出齒輪損壞時，只需更換輸出齒輪，而無需如現(xiàn)有技術那樣更換整個輸出軸和輸出齒輪。