[發(fā)明專利]線性步進(jìn)電機(jī)的定子及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810081798.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108418322B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 格德·好萊克;丹尼爾·格哈德·巴塞爾;安德里亞斯·庫(kù)爾茨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 德昌電機(jī)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/18
• 分類號(hào): H02K1/18;H02K1/12;H02K1/04;H02K5/04;H02K15/02
• 代理公司: 深圳市盈方知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44303
• 代理人: 周才淇;黃蘊(yùn)麗

本發(fā)明提供一種線性步進(jìn)電機(jī)的定子及其制造方法，該定子有至少四個(gè)定子片和至少一個(gè)定子繞組，定子片朝向彼此并且設(shè)有彎曲的極臂，定子片包括至少兩個(gè)內(nèi)定子片和以偏置方式布置的外定子片，該內(nèi)部定子片各自包括片缺口，所有的定子片通過(guò)一定子包覆成型件結(jié)合成至一體的線圈體，該定子繞組中的一個(gè)在一個(gè)內(nèi)定子片和一個(gè)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(luò)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(kāi)口的一金屬定子套包圍，一連接器罩穿過(guò)該套筒開(kāi)口并與該包覆成型件連接。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及線性電機(jī)，更具體地，涉及一種線性步進(jìn)電機(jī)的定子及其制造方法。

【背景技術(shù)】

用于線性步進(jìn)電機(jī)的定子大量需要，使得即使在制造過(guò)程中的小幅節(jié)省也具有顯著的經(jīng)濟(jì)影響。因此有大量不同的定子設(shè)計(jì)。通常，它們具有用于徑向支撐并用于消散來(lái)自轉(zhuǎn)子的徑向力的球軸承座或滑動(dòng)軸承座(plain bearing seats)。對(duì)這些線性步進(jìn)電機(jī)的定子的要求是能夠盡可能精確地將致動(dòng)桿沿徑向和軸向定位，即特別是主軸相對(duì)于主軸螺母的軸向間隙以及整個(gè)主軸在殼體中的軸向間隙應(yīng)盡可能小。大多數(shù)定子由大量部件制成，導(dǎo)致總體成本高，尤其因?yàn)檠b配時(shí)間長(zhǎng)或勞動(dòng)密集型操作。由于許多單獨(dú)的部件，各種部件會(huì)形成一個(gè)長(zhǎng)尺寸鏈，這可能因各個(gè)部件允許的公差而導(dǎo)致不精確。由于這些原因，定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙通常被選擇得較大，致使致動(dòng)力的準(zhǔn)確度或線性步進(jìn)驅(qū)動(dòng)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(jìn)電機(jī)，其中該線性驅(qū)動(dòng)器的致動(dòng)桿的外腹板(outer web)端部具有這樣的長(zhǎng)度，它們可以穿過(guò)D側(cè)軸承護(hù)罩的相應(yīng)導(dǎo)向切口。在穿過(guò)之后，安裝并適當(dāng)固定一個(gè)連接桿，該連接桿封閉了驅(qū)動(dòng)桿的腹板端。定子被兩個(gè)軸承護(hù)罩圍起來(lái)，兩個(gè)軸承護(hù)罩通過(guò)適當(dāng)長(zhǎng)度的滑動(dòng)軸承軸頸安裝有兩個(gè)用于主軸徑向支撐的滑動(dòng)軸承和兩個(gè)用于主軸軸向支撐的滾珠。這里的問(wèn)題是由兩個(gè)滑動(dòng)軸承引起的鐘形轉(zhuǎn)子的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)和軸向間隙的精確調(diào)整。

根據(jù)EP 1 414 636 B1，一種具有電機(jī)的機(jī)電線性驅(qū)動(dòng)器，其具有空心軸轉(zhuǎn)子，其在一側(cè)開(kāi)口，以及在該空心軸轉(zhuǎn)子的內(nèi)部的主軸，一螺旋齒輪將空心軸轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，其中，套筒形主軸螺母的桿形端部從線性驅(qū)動(dòng)器的敞開(kāi)的D側(cè)突出。空心軸轉(zhuǎn)子本身懸臂式固定(cantilevered)在線性驅(qū)動(dòng)器的D側(cè)的定子上，定子由相對(duì)較多的部件組成。

EP 1 928 074 B1描述了一種線性致動(dòng)器，其包括在獨(dú)立的(separate)兩件式外殼中的常見(jiàn)電機(jī)設(shè)計(jì)，該常見(jiàn)電機(jī)設(shè)計(jì)包括具有轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子和具有線圈的定子，轉(zhuǎn)子由電機(jī)側(cè)的軸承徑向和軸向地支承。直接跟隨轉(zhuǎn)子軸形成螺紋桿，在該螺紋桿上布置絲杠螺母(screw-nut)系統(tǒng)以產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)。該線性位移單元被設(shè)計(jì)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(lián)接部分組成。此外，電機(jī)軸由兩個(gè)滾珠軸向支撐，滾珠支撐在堅(jiān)硬的擋塊上。此外，該設(shè)計(jì)還具有布置在軸承中的彈簧，其旨在防止隨后的主軸的轉(zhuǎn)子軸的軸向間隙。這種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是組件數(shù)量多，結(jié)構(gòu)相對(duì)較長(zhǎng)。

在DE 10 2008 054 330 A1中示出了另一種具有爪極步進(jìn)電機(jī)的線性驅(qū)動(dòng)器，其中電機(jī)殼體也是徑向分開(kāi)的兩件式設(shè)計(jì)。電機(jī)組件組裝完畢后，兩個(gè)電機(jī)半殼可以通過(guò)卡口連接(bayonet joint)鎖定并相互定位。在這種驅(qū)動(dòng)解決方案中，線性電機(jī)也由數(shù)量較多的部件組成。為了提供徑向支撐，在內(nèi)部布置兩個(gè)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(jī)的帶螺紋的驅(qū)動(dòng)裝置，其具有帶法蘭的兩件式殼體，其因?yàn)榻z杠由線性伺服電機(jī)內(nèi)的兩個(gè)滾珠軸承支撐和引導(dǎo)而被設(shè)計(jì)成非常短的結(jié)構(gòu)。然而，這種電機(jī)也由相對(duì)大量的部件組成，這使得其制造成本不必要地昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明基于為線性步進(jìn)電機(jī)創(chuàng)建新型定子的任務(wù)，該線性步進(jìn)電機(jī)由少量部件構(gòu)成，并且可以以自動(dòng)化方式經(jīng)濟(jì)地制造。