[實用新型]進動型步進電機

有效

• 申請號: 201420593299.1
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN204145332U
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 文才好;司紅康;張修珍;文季軍;陳昌寶;杜煒煒;陳忠
• 申請（專利權）人: 六安先鋒電機有限公司
• 主分類號: H02N2/10
• 分類號: H02N2/10;H02N2/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種精密機械驅動領域的步進電機，具體的說是一種進動型步進電機。

背景技術

超磁致伸縮材料是一種尺寸可隨外部磁場變化發生伸縮，且磁致伸縮系數遠遠大于傳統磁致伸縮材料的特殊功能材料。超磁致伸縮材料具有機電轉換效率高、能量密度的、響應速度快、輸出位移大，可靠性高和易于驅動的特點。利用超磁致伸縮材料制作的換能器、音響、直線驅動器、旋轉驅動器等在國防軍事、音響設備、機器人、微機械電子系統等領域得到了廣泛的應用。現有的超磁致伸縮電機文獻中國專利“一種單驅雙向旋轉型超磁致伸縮電機”（申請號：CN201210006782.0）公開了一種采用超磁致伸縮驅動器驅動定子扭轉，利用定子和動子之間的摩擦力進行力矩傳動實現電機旋轉的技術方案。

現有技術存在如下不足：采用單一的超磁致伸縮驅動器驅動定子扭轉，其輸出力矩較小；通過定子和動子之間的面接觸摩擦驅動動子轉動會產生能量損失和發熱，效率比較低，且輸出扭矩大小同時受制于材料接觸表面粗糙程度；只能實現電機的旋轉運動，不能滿足既需要旋轉同時又需要電機軸向直線進動應用場合的需要。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術的不足提供了一種進動型步進電機，該步進電機具有結構緊湊、功重比大、輸出轉矩大、效率高和能夠實現正反兩個方向任意角度轉動同時進行前后進動的優點。

為實現上述目的，本實用新型提出如下的技術方案：一種進動型步進電機，包括輸出軸，由動子、超磁致伸縮驅動器、定子和離合器組成的進動型旋轉驅動裝置，軸承，鎖緊裝置，殼體和端蓋。進動型旋轉驅動裝置中動子和定子為平行和同軸關系，動子和離合器為同軸固定連接，超磁致伸縮驅動器為長圓柱形、可輸出長度方向的伸縮運動，超磁致伸縮驅動器一端和定子固定連接、另一端和動子形成固定連接，超磁致伸縮驅動器和動子中心軸線為異面關系，超磁致伸縮驅動器和動子的接觸點所對應的動子圓柱面母線與超磁致伸縮驅動器軸線之間的夾角為銳角，相鄰兩個超磁致伸縮驅動器之間彼此平行，多個超磁致伸縮驅動器繞動子的外圓均勻分布。進動型旋轉驅動裝置的定子和殼體之間為固定連接，進動型旋轉驅動裝置的動子和輸出軸為同軸關系，進動型旋轉驅動裝置的定子和輸出軸為同軸間隙配合，進動型旋轉驅動裝置的離合器和輸出軸為同軸關系，離合器在抱緊狀態下進動型旋轉驅動裝置和輸出軸之間為過盈配合，離合器在松開狀態下輸出軸和進動型旋轉驅動裝置為間隙配合。鎖緊裝置和殼體之間為固定連接，鎖緊裝置鎖緊時，輸出軸和鎖緊裝置之間為過盈配合，輸出軸鎖死不能移動，鎖緊裝置松開時輸出軸和鎖緊裝置之間為間隙配合。輸出軸和軸承之間為軸向固定的轉動副連接，軸承和殼體之間為移動副連接，輸出軸可在殼體內沿軸向移動的同時繞軸線轉動，端蓋和殼體之間為可拆卸固定連接。

所述超磁致伸縮驅動器由超磁致伸縮棒和驅動線圈組成，在驅動線圈產生的變化磁場作用下，超磁致伸縮棒會產生沿長度方向的伸縮運動。

所述動子為中心對稱的圓盤狀，同時為減小步進電機輸出力矩時動子本身的轉動慣量，增大其負載能力，動子結構可進行減重處理，將其設計為蜂窩狀或輪輻狀。

所述軸承內圈和輸出軸固定，軸承外圈和輸出軸之間只有繞軸線轉動的自由度，軸承外圈和殼體內表面形成移動副連接。

所述多個進動型旋轉驅動裝置可以以輸出力矩方向相同的安裝方式、相鄰進動型旋轉驅動裝置輸出力矩相反的安裝方式或任何其它進動型旋轉驅動裝置的排列形式安裝，對本步進電機來講，只需要根據安裝方式控制施加給每個旋轉驅動器上電流的方向，全部都可以實現兩個方向任意角度的轉動。

所述鎖緊裝置為常閉型鎖緊裝置，在斷電或無電流輸入的情況下輸出軸處于鎖緊狀態。

所述殼體為上端開口的空心圓柱體形狀，端蓋和殼體上端開口通過螺紋連接固定，以將步進電機內部的進動型旋轉驅動裝置封裝起來，增強其防護可靠性。