[發明專利]線性步進電機的定子及其制造方法

有效

• 申請號: 201810081798.5
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108418322B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發明（設計）人: 格德·好萊克;丹尼爾·格哈德·巴塞爾;安德里亞斯·庫爾茨
• 申請（專利權）人: 德昌電機（深圳）有限公司
• 主分類號: H02K1/18
• 分類號: H02K1/18;H02K1/12;H02K1/04;H02K5/04;H02K15/02
• 代理公司: 深圳市盈方知識產權事務所(普通合伙) 44303
• 代理人: 周才淇;黃蘊麗

本發明提供一種線性步進電機的定子及其制造方法，該定子有至少四個定子片和至少一個定子繞組，定子片朝向彼此并且設有彎曲的極臂，定子片包括至少兩個內定子片和以偏置方式布置的外定子片，該內部定子片各自包括片缺口，所有的定子片通過一定子包覆成型件結合成至一體的線圈體，該定子繞組中的一個在一個內定子片和一個外定子片之間纏繞到所述線圈體上并與連接器引腳連接，該定子片和包括一定子法蘭和一引腳插座的定子包覆成型件一體地形成，使得該定子片的徑向包絡表面免于所述定子包覆成型件，該定子包覆成型件由有一套筒開口的一金屬定子套包圍，一連接器罩穿過該套筒開口并與該包覆成型件連接。

【技術領域】

本發明涉及線性電機，更具體地，涉及一種線性步進電機的定子及其制造方法。

【背景技術】

用于線性步進電機的定子大量需要，使得即使在制造過程中的小幅節省也具有顯著的經濟影響。因此有大量不同的定子設計。通常，它們具有用于徑向支撐并用于消散來自轉子的徑向力的球軸承座或滑動軸承座(plain bearing seats)。對這些線性步進電機的定子的要求是能夠盡可能精確地將致動桿沿徑向和軸向定位，即特別是主軸相對于主軸螺母的軸向間隙以及整個主軸在殼體中的軸向間隙應盡可能小。大多數定子由大量部件制成，導致總體成本高，尤其因為裝配時間長或勞動密集型操作。由于許多單獨的部件，各種部件會形成一個長尺寸鏈，這可能因各個部件允許的公差而導致不精確。由于這些原因，定子和轉子之間的氣隙通常被選擇得較大，致使致動力的準確度或線性步進驅動器(linearstepper drive)的效率降低。

從DE 103 32 389 A1中已知一種通用線性步進電機，其中該線性驅動器的致動桿的外腹板(outer web)端部具有這樣的長度，它們可以穿過D側軸承護罩的相應導向切口。在穿過之后，安裝并適當固定一個連接桿，該連接桿封閉了驅動桿的腹板端。定子被兩個軸承護罩圍起來，兩個軸承護罩通過適當長度的滑動軸承軸頸安裝有兩個用于主軸徑向支撐的滑動軸承和兩個用于主軸軸向支撐的滾珠。這里的問題是由兩個滑動軸承引起的鐘形轉子的擺動運動和軸向間隙的精確調整。

根據EP 1 414 636 B1，一種具有電機的機電線性驅動器，其具有空心軸轉子，其在一側開口，以及在該空心軸轉子的內部的主軸，一螺旋齒輪將空心軸轉子的旋轉運動轉換成線性運動，其中，套筒形主軸螺母的桿形端部從線性驅動器的敞開的D側突出。空心軸轉子本身懸臂式固定(cantilevered)在線性驅動器的D側的定子上，定子由相對較多的部件組成。

EP 1 928 074 B1描述了一種線性致動器，其包括在獨立的(separate)兩件式外殼中的常見電機設計，該常見電機設計包括具有轉子軸的轉子和具有線圈的定子，轉子由電機側的軸承徑向和軸向地支承。直接跟隨轉子軸形成螺紋桿，在該螺紋桿上布置絲杠螺母(screw-nut)系統以產生線性運動。該線性位移單元被設計為叉形，并且由螺母部分和用于與要被控制的單元連接的聯接部分組成。此外，電機軸由兩個滾珠軸向支撐，滾珠支撐在堅硬的擋塊上。此外，該設計還具有布置在軸承中的彈簧，其旨在防止隨后的主軸的轉子軸的軸向間隙。這種設計的特點是組件數量多，結構相對較長。

在DE 10 2008 054 330 A1中示出了另一種具有爪極步進電機的線性驅動器，其中電機殼體也是徑向分開的兩件式設計。電機組件組裝完畢后，兩個電機半殼可以通過卡口連接(bayonet joint)鎖定并相互定位。在這種驅動解決方案中，線性電機也由數量較多的部件組成。為了提供徑向支撐，在內部布置兩個徑向帶槽滾珠軸承。

DE 10 2005 055 868 B1描述了另一種用于線性伺服電機的帶螺紋的驅動裝置，其具有帶法蘭的兩件式殼體，其因為絲杠由線性伺服電機內的兩個滾珠軸承支撐和引導而被設計成非常短的結構。然而，這種電機也由相對大量的部件組成，這使得其制造成本不必要地昂貴。

【發明內容】

本發明基于為線性步進電機創建新型定子的任務，該線性步進電機由少量部件構成，并且可以以自動化方式經濟地制造。