專利名稱：步進(jìn)致動(dòng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種步進(jìn)致動(dòng)器，其中步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源，齒輪系與該步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸相連，使得與該齒輪系相連的輸出軸以預(yù)定角度可逆地旋轉(zhuǎn)；更具體地涉及一種步進(jìn)致動(dòng)器，其構(gòu)造成利用其內(nèi)容納齒輪系的齒輪箱以及其內(nèi)容納步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)罩形成用于支撐轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)，從而減少部件數(shù)量，借此簡化組裝過程并降低步進(jìn)致動(dòng)器的生產(chǎn)成本。
背景技術(shù)：
通常，在步進(jìn)致動(dòng)器中，利用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。此外，一小齒輪緊固至步進(jìn)電機(jī)軸。齒輪系與該小齒輪相連，使得與該齒輪系相連的輸出軸以預(yù)定角度可逆地旋轉(zhuǎn)。這樣的步進(jìn)致動(dòng)器用于各種用途，例如用于控制車輛前燈的取向。 如圖1中所示，傳統(tǒng)步進(jìn)致動(dòng)器包括用作該步進(jìn)致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn)電機(jī)110 ;電連接至步進(jìn)電機(jī)110以向其施加電力的連接器111 ;以及電機(jī)罩120，其覆蓋步進(jìn)電機(jī)110以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。此外，小齒輪112裝配在步進(jìn)電機(jī)110的軸上。齒輪系130與小齒輪112嚙合。齒輪系130包括與小齒輪112嚙合的多個(gè)惰輪131和132以增大轉(zhuǎn)矩，并包括輸出齒輪133，其與惰輪132嚙合并具有輸出軸134。該步進(jìn)致動(dòng)器還包括齒輪箱140，其覆蓋齒輪系130以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)；以及中間板150，其插設(shè)在步進(jìn)電機(jī)110與齒輪系130之間。此外，在由齒輪箱140與中間板150限定的空間中設(shè)有多個(gè)支撐件160，以將齒輪系130順暢地安裝在該空間中。 這里，用作步進(jìn)致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn)電機(jī)110以通過單獨(dú)過程預(yù)先制造的最終產(chǎn)品的形式提供。通過將步進(jìn)電機(jī)110與上述部件組裝在一起而制造步進(jìn)致動(dòng)器。
然而，在傳統(tǒng)步進(jìn)致動(dòng)器的組裝結(jié)構(gòu)中，只有在通過單獨(dú)過程制造出齒輪箱部分和電機(jī)部分的最終產(chǎn)品之后才將它們相互組裝在一起。因此，需要大量附加部件將這些部分相互組裝在一起，從而增加產(chǎn)品的材料成本。此外，由于部件數(shù)量增加，組裝這些部分所需的時(shí)間和勞力增大，從而增加步進(jìn)致動(dòng)器的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明牢記現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種步進(jìn)致動(dòng)器，其中與具有齒輪系的齒輪箱組裝在一起的步進(jìn)電機(jī)包括可分開地相互連接的轉(zhuǎn)子組件和定子組件，而不是以具有一體結(jié)構(gòu)的最終成品的形式提供的步進(jìn)電機(jī)，并且在其內(nèi)分別容納轉(zhuǎn)子組件和定子組件以及齒輪系的電機(jī)罩和齒輪箱中設(shè)置用于支撐轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)，從而減少組裝過程中所需的部件數(shù)量，使得組裝過程得以簡化，從而降低生產(chǎn)成本。 本發(fā)明的另一目的是提供一種步進(jìn)致動(dòng)器，其中所述轉(zhuǎn)子組件通過注射成型而形成單個(gè)主體，使得磁體、電機(jī)軸和連接至該電機(jī)軸的小齒輪相互成一體，從而減少組裝過程
所需的部件數(shù)量，因而節(jié)省成本。
本發(fā)明的再一目的是提供一種步進(jìn)致動(dòng)器，其中可在轉(zhuǎn)子組件的電機(jī)軸上設(shè)置塑 料軸承、金屬軸承或球軸承以可靠地支撐電機(jī)軸，并且使轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)形成在 電機(jī)罩和齒輪箱中，從而增強(qiáng)步進(jìn)致動(dòng)器的操作精度。 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種步進(jìn)致動(dòng)器，該步進(jìn)致動(dòng)器包括具有電機(jī)軸 的步進(jìn)電機(jī)；連接至所述步進(jìn)電機(jī)的所述電機(jī)軸的上端的齒輪系，該齒輪系具有輸出軸； 覆蓋所述齒輪系的齒輪箱；插設(shè)在所述步進(jìn)電機(jī)與所述齒輪系之間的中間板；以及覆蓋所 述步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)罩；其中所述步進(jìn)電機(jī)包括可分開地相互組裝的轉(zhuǎn)子組件和定子組件， 所述轉(zhuǎn)子組件具有所述電機(jī)軸，并且所述電機(jī)罩以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述轉(zhuǎn)子組件的所述 電機(jī)軸的下端。 在根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)致動(dòng)器中，所述齒輪箱可以以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述轉(zhuǎn)子組 件的所述電機(jī)軸的上端。 此外，所述轉(zhuǎn)子組件可包括磁體、所述電機(jī)軸以及連接至該電機(jī)軸的小齒輪。所述 轉(zhuǎn)子組件可通過注射成型而形成單個(gè)主體，使得所述磁體、所述電機(jī)軸和所述小齒輪相互 成一體。 此外，所述轉(zhuǎn)子組件的所述電機(jī)軸可在其穿過所述中間板的部分具有塑料軸承或 球軸承，所述塑料軸承或所述球軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述電機(jī)軸。 而且，所述中間板的供所述轉(zhuǎn)子組件的所述電機(jī)軸穿過的部分可向下延伸，并且 可在所述中間板的該向下延伸部分中安裝金屬軸承，從而以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述電機(jī) 軸。


結(jié)合附圖從以下詳細(xì)說明將會(huì)更清楚地理解本發(fā)明的上述及其它目的、特征及優(yōu) 點(diǎn)，在附圖中 圖1是傳統(tǒng)步進(jìn)致動(dòng)器的分解立體圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器的分解立體圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器的剖視圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器的剖視圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器的剖視圖；以及
圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)致動(dòng)器。 圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器的分解立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明 第一實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器的剖視圖。 參照?qǐng)D2和圖3描述根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)致動(dòng)器的第一實(shí)施方式。
如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)致動(dòng)器包括用作該步進(jìn)致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)源的步進(jìn) 電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)包括可分開地相互連接的定子組件11和轉(zhuǎn)子組件12。轉(zhuǎn)子組件12包括 磁體13、保持磁體13的磁體殼14、電機(jī)軸15以及裝配在電機(jī)軸15上的小齒輪16。此外， 該步進(jìn)電機(jī)還包括與定子組件11電連接的連接器17，從而通過該連接器17向定子組件11施加外部電力。該步進(jìn)電機(jī)還包括電機(jī)罩20，其保持并保護(hù)其內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)的定子組件11 以及轉(zhuǎn)子組件12。 此外，所述步進(jìn)致動(dòng)器還包括齒輪系30、齒輪箱40以及中間板50。齒輪系30包 括多個(gè)惰輪31和32，它們連接至轉(zhuǎn)子組件12的小齒輪16以增大轉(zhuǎn)矩；以及輸出齒輪34， 其與惰輪32嚙合并具有輸出軸33。齒輪箱40覆蓋齒輪系30以對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。中間板50 插設(shè)在齒輪系30與包括定子組件11和轉(zhuǎn)子組件12的步進(jìn)電機(jī)之間。而且，在由齒輪箱40 和中間板50限定的空間中設(shè)有多個(gè)由橡膠等制成的支撐件60，以將齒輪系30順暢地安裝 在該空間中。 如圖3中所示，在電機(jī)罩20中形成以可旋轉(zhuǎn)的方式連接至轉(zhuǎn)子組件12的電機(jī)軸 15的下端的第一旋轉(zhuǎn)支撐部21，從而具有能夠支撐電機(jī)軸15的結(jié)構(gòu)，使得該電機(jī)軸可順暢 地旋轉(zhuǎn)而不用在電機(jī)軸15的下端設(shè)置單獨(dú)襯套軸承或套筒軸承。第一旋轉(zhuǎn)支撐部21在布 置電機(jī)軸15的下端的位置形成在電機(jī)罩20中。優(yōu)選的是，第一旋轉(zhuǎn)支撐部21構(gòu)造成尺寸 大于電機(jī)軸15的下端的直徑，并環(huán)繞電機(jī)軸15的下端。 此外，在齒輪箱40中形成以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐轉(zhuǎn)子組件12的電機(jī)軸15的上端的 第二旋轉(zhuǎn)支撐部41，從而具有能夠以順暢且可旋轉(zhuǎn)的方式支撐電機(jī)軸15而不用在電機(jī)軸 15的上端設(shè)置單獨(dú)襯套軸承或套筒軸承的結(jié)構(gòu)。第二旋轉(zhuǎn)支撐部41在布置電機(jī)軸15的上 端的位置形成在齒輪箱40中。優(yōu)選的是，第二旋轉(zhuǎn)支撐部41具有直徑略大于電機(jī)軸15的 上端的直徑的凹部。 在具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明中，電機(jī)軸15的下端和上端都不需要單獨(dú)的套筒軸承 等。因此，本發(fā)明可最小化部件數(shù)量，從而減少組裝步進(jìn)致動(dòng)器所需的時(shí)間和勞動(dòng)。
以下，參照?qǐng)D4描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器。 如圖4中所示，本發(fā)明第二實(shí)施方式的總體構(gòu)造類似于第一實(shí)施方式的總體構(gòu) 造，但是貫通中間板50形成的供轉(zhuǎn)子組件12的電機(jī)軸15穿過的插入孔與第一實(shí)施方式的 插入孔相比直徑增大，并且在該插入孔中安裝塑料軸承18。在這種情況下，轉(zhuǎn)子組件12的 電機(jī)軸15的下端由電機(jī)罩20以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，電機(jī)軸15的上端由齒輪箱40以可旋 轉(zhuǎn)的方式支撐，電機(jī)軸15的中間部分由在電機(jī)15穿過中間板50的位置安裝在中間板50 中的塑料軸承18以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。因此，可進(jìn)一步提高步進(jìn)致動(dòng)器的操作精度。在圖 4中，盡管塑料軸承18示出為安裝在中間板50中，然而可使用球軸承取代塑料軸承18。
以下，參照附圖5描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器。
如圖5中所示，本發(fā)明第三實(shí)施方式的總體構(gòu)造類似于第一實(shí)施方式的總體構(gòu) 造，但是中間板50的供轉(zhuǎn)子組件12的電機(jī)軸15穿過的部分向下延伸預(yù)定長度并具有預(yù)定 直徑。此外，在中間板50的該向下延伸部中安裝金屬軸承19，從而以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐電 機(jī)軸15的中間部分。 這里，保持磁體13的磁體殼14具有在其內(nèi)接收從中間板50向下延伸并具有預(yù)定 直徑的所述向下延伸部分的空間。 在具有上述結(jié)構(gòu)的第三實(shí)施方式中，以與第二實(shí)施方式類似的方式，轉(zhuǎn)子組件12 的電機(jī)軸15的下端由電機(jī)罩20以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐，電機(jī)軸15的上端由齒輪箱40以可 旋轉(zhuǎn)的方式支撐，電機(jī)軸15的中間部分由在電機(jī)15穿過中間板50的位置安裝在中間板50 中的金屬軸承19以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐。因此，可提高步進(jìn)致動(dòng)器的操作精度。
以下，參照?qǐng)D6描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施方式的步進(jìn)致動(dòng)器。 如圖6中所示，本發(fā)明第四實(shí)施方式的總體構(gòu)造類似于第一實(shí)施方式的總體構(gòu)
造，但是轉(zhuǎn)子組件12通過注射成型而形成單個(gè)主體，使得磁體14、電機(jī)軸15以及連接至電
機(jī)軸15的小齒輪16相互成一體。因此，通過注射成型形成的轉(zhuǎn)子組件12的整體結(jié)構(gòu)簡化
了步進(jìn)致動(dòng)器的整個(gè)結(jié)構(gòu)，從而使其組裝簡單，借此減少生產(chǎn)成本和勞力。 此外，為了提高步進(jìn)致動(dòng)器的操作精度，第四實(shí)施方式可以以與第二或第三實(shí)施
方式相同的方式具有用于安裝塑料軸承、球軸承或金屬軸承的結(jié)構(gòu)。 如以上所述，在根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)致動(dòng)器的組裝結(jié)構(gòu)中，與具有齒輪系的齒輪箱 組裝在一起的步進(jìn)電機(jī)包括可分開地(在分開的狀態(tài)下)相互連接的轉(zhuǎn)子組件和定子組 件，而不是以具有一體結(jié)構(gòu)的最終成品的形式提供的步進(jìn)電機(jī)。此外，在其內(nèi)分別容納轉(zhuǎn)子 組件和定子組件以及齒輪系的電機(jī)罩和齒輪箱中設(shè)置用于支撐轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)。因此，減 少了組裝過程中所需的部件數(shù)量，使得組裝過程得以簡化，從而降低工資。借此，可降低步 進(jìn)致動(dòng)器的生產(chǎn)成本。此外，可減少制造步進(jìn)致動(dòng)器所需的材料成本、時(shí)間和勞力。最終， 盡管與傳統(tǒng)技術(shù)相比降低了生產(chǎn)成本，但是本發(fā)明可提供性能與傳統(tǒng)技術(shù)的相同的產(chǎn)品， 從而顯著提高產(chǎn)品的價(jià)格競爭力。 此外，在根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)致動(dòng)器的組裝結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子組件可通過注射成型而形 成單個(gè)主體，使得磁體、電機(jī)軸和連接至電機(jī)軸的小齒輪相互成一體。在這種情況下，簡化
了轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)，使得其組裝過程也得以簡化，從而節(jié)省成本。 此外，在根據(jù)本發(fā)明的步進(jìn)致動(dòng)器的組裝結(jié)構(gòu)中，可在轉(zhuǎn)子組件的電機(jī)軸上設(shè)置 塑料軸承、金屬軸承或球軸承以可靠地支撐電機(jī)軸，并使轉(zhuǎn)子組件結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)形成在 電機(jī)罩和齒輪箱中，從而提高步進(jìn)致動(dòng)器的操作精度。 盡管為例示目的而公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解在 不背離所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可進(jìn)行各種修改、增添和 替代。
權(quán)利要求
一種步進(jìn)致動(dòng)器，該步進(jìn)致動(dòng)器包括具有電機(jī)軸的步進(jìn)電機(jī)；連接至所述步進(jìn)電機(jī)的所述電機(jī)軸的上端的齒輪系，該齒輪系具有輸出軸；覆蓋所述齒輪系的齒輪箱；插設(shè)在所述步進(jìn)電機(jī)與所述齒輪系之間的中間板；以及覆蓋所述步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)罩；其中，所述步進(jìn)電機(jī)包括可分開地相互組裝的轉(zhuǎn)子組件和定子組件，所述轉(zhuǎn)子組件具有所述電機(jī)軸，并且所述電機(jī)罩以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述轉(zhuǎn)子組件的所述電機(jī)軸的下端。
2. 如權(quán)利要求1所述的步進(jìn)致動(dòng)器，其中，所述齒輪箱以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述轉(zhuǎn)子 組件的所述電機(jī)軸的上端。
3. 如權(quán)利要求1所述的步進(jìn)致動(dòng)器，其中，所述轉(zhuǎn)子組件包括磁體、所述電機(jī)軸以及連 接至該電機(jī)軸的小齒輪，所述轉(zhuǎn)子組件通過注射成型而形成單個(gè)主體，使得所述磁體、所述 電機(jī)軸和所述小齒輪相互成一體。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的步進(jìn)致動(dòng)器，其中，所述轉(zhuǎn)子組件的電機(jī)軸在其穿 過所述中間板的部分具有塑料軸承或球軸承，所述塑料軸承或所述球軸承以可旋轉(zhuǎn)的方式 支撐所述電機(jī)軸。
5. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的步進(jìn)致動(dòng)器，其中所述中間板的供所述轉(zhuǎn)子組 件的所述電機(jī)軸穿過的部分向下延伸，并且在所述中間板的該向下延伸部分中安裝金屬軸 承，從而以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐所述電機(jī)軸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種步進(jìn)致動(dòng)器，其構(gòu)造成使得利用其內(nèi)容納齒輪系的齒輪箱和其內(nèi)容納步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)罩形成用于支撐轉(zhuǎn)子組件的結(jié)構(gòu)，從而減少部件數(shù)量，借此降低步進(jìn)致動(dòng)器的生產(chǎn)成本。在該步進(jìn)致動(dòng)器中，步進(jìn)電機(jī)具有電機(jī)軸。齒輪系具有輸出軸，并連接至步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸的上端。齒輪箱覆蓋齒輪系。在步進(jìn)電機(jī)和齒輪系之間插設(shè)中間板。電機(jī)罩覆蓋步進(jìn)電機(jī)。在本發(fā)明中，步進(jìn)電機(jī)包括可分開地相互組裝的轉(zhuǎn)子組件和定子組件。所述電機(jī)罩以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐轉(zhuǎn)子組件的電機(jī)軸的下端。
文檔編號(hào)H02K7/116GK101741173SQ20091022460
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者崔潤 申請(qǐng)人:株式會(huì)社模雅特