本實(shí)用新型涉及一種直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝置。

背景技術(shù)：

目前，小型直線步進(jìn)電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率高，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，在辦公自動(dòng)化機(jī)器等領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景。在小型直線步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子中，使用螺桿5和軸套過(guò)盈配合聯(lián)接是其中一種結(jié)構(gòu)，如圖1所示，這種配合會(huì)使得螺桿5和軸套同時(shí)旋轉(zhuǎn)，在直線步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，螺母運(yùn)行到螺桿5底端，經(jīng)常出現(xiàn)螺母和螺桿5嚙合擰緊力過(guò)大導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩大于電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩而螺桿5無(wú)法正常啟動(dòng)的問(wèn)題，對(duì)于此問(wèn)題，螺桿5和軸套過(guò)盈配合聯(lián)接的結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)新的驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)在電路板中加載過(guò)載電流，使得電機(jī)獲得過(guò)載轉(zhuǎn)矩來(lái)克服過(guò)大的擰緊力，但是存在四個(gè)問(wèn)題：

1、加載過(guò)載電流會(huì)減少電路板的使用壽命。電機(jī)啟動(dòng)后正常運(yùn)行時(shí)依然使用過(guò)載電流，不僅存在資源浪費(fèi)，對(duì)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間施加過(guò)載電流會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱溫度過(guò)高，損毀電機(jī)的現(xiàn)象。

2、使用特別編寫(xiě)的驅(qū)動(dòng)程序增加了成本。

3、螺桿5是細(xì)長(zhǎng)軸，在壓入軸套過(guò)程中容易出現(xiàn)彎曲變形，報(bào)廢率高的現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝置，它能夠在啟動(dòng)時(shí)，使轉(zhuǎn)動(dòng)軸獲得大于額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，克服了擰緊力轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動(dòng)軸的良好轉(zhuǎn)動(dòng)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝置，它包括：

轉(zhuǎn)子本體，所述轉(zhuǎn)子本體具有主體部分；

轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸支承在主體部分上，并且轉(zhuǎn)動(dòng)軸和主體部分之間具有一定的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；

連接件，所述連接件固定設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；

彈性件，所述彈性件分別與所述主體部分和連接件相連接，當(dāng)主體部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述主體部分通過(guò)彈性件和連接件帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步提供了一種主體部分的具體結(jié)構(gòu)，所述主體部分包括注塑件和磁環(huán)，所述磁環(huán)設(shè)置在注塑件的外周壁上，并且所述磁環(huán)和所述注塑件注塑在一起。

進(jìn)一步提供了一種彈性件的具體結(jié)構(gòu)，所述彈性件為扭力彈簧，所述扭力彈簧套在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，并且所述扭力彈簧與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外周壁之間具有一定的間隙。

進(jìn)一步為了避免卡軸現(xiàn)象以及提高轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)精度，所述間隙為10～15μm。

進(jìn)一步提供了一種連接件與扭力彈簧的連接方式，所述連接件上設(shè)置有彈簧端部容置槽，并且連接件上設(shè)置有與彈簧端部容置槽相連通的彈簧臂卡槽，所述扭力彈簧的一端部容置于所述彈簧端部容置槽內(nèi)，并且扭力彈簧的該端部的彈簧臂的頭部卡入所述彈簧臂卡槽內(nèi)。

進(jìn)一步，所述彈簧臂卡槽的寬度比彈簧臂的直徑大0～0.15mm。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸支承在注塑件上，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外周壁與所述注塑件之間為間隙配合。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外周壁和所述連接件之間為過(guò)盈配合。

進(jìn)一步，所述連接件設(shè)置在注塑件內(nèi)，并且所述連接件與所述注塑件之間為間隙配合。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為螺桿。

采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型具有以下的有益效果：

1、無(wú)需過(guò)載電流啟動(dòng)，保證了電機(jī)及電路板的正常使用壽命。

2、使用普通驅(qū)動(dòng)器即可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，無(wú)需另編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序，降低了成本。

3、同時(shí)適用于擰緊力轉(zhuǎn)矩過(guò)大和轉(zhuǎn)矩正常的這兩種情況。

4、克服了螺桿壓入軸套變形，報(bào)廢率高的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型的直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝置的裝配爆炸圖；

圖4為本實(shí)用新型的連接件的立體圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖2～4所示，一種直線步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝置，它包括：

轉(zhuǎn)子本體，所述轉(zhuǎn)子本體具有主體部分；

轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸支承在主體部分上，并且轉(zhuǎn)動(dòng)軸和主體部分之間具有一定的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸為螺桿5；

連接件1，所述連接件1固定設(shè)置在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上；

彈性件，所述彈性件分別與所述主體部分和連接件1相連接，當(dāng)主體部分轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述主體部分通過(guò)彈性件和連接件1帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖2所示，所述主體部分包括注塑件2和磁環(huán)3，所述磁環(huán)3設(shè)置在注塑件2的外周壁上，并且所述磁環(huán)3和所述注塑件2注塑在一起。

如圖2所示，所述彈性件為扭力彈簧4，所述扭力彈簧4套在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，并且所述扭力彈簧4與所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外周壁之間具有一定的間隙，所述間隙可以為10～15μm，優(yōu)先12μm,小于10μm容易卡軸,大于15μm轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)精度降低，螺桿5將產(chǎn)生較大的行程誤差，且轉(zhuǎn)子啟動(dòng)時(shí)存在較大的振動(dòng)。

如圖4所示，所述連接件1上設(shè)置有彈簧端部容置槽11，并且連接件1上設(shè)置有與彈簧端部容置槽11相連通的彈簧臂卡槽12，所述扭力彈簧4的一端部容置于所述彈簧端部容置槽11內(nèi)，并且扭力彈簧4的該端部的彈簧臂的頭部卡入所述彈簧臂卡槽12內(nèi)。

所述彈簧臂卡槽12的寬度比彈簧臂的直徑大0～0.15mm。扭力彈簧4選用彈性材料：碳素結(jié)構(gòu)鋼、硅錳彈簧鋼、彈簧用不銹鋼等等，優(yōu)先選用碳素結(jié)構(gòu)鋼。熱處理：HRC42-48，優(yōu)選HRC45，彈簧臂的直徑可以采用0.5mm的，彈簧臂卡槽12的寬為0.5-0.65mm,優(yōu)選0.6mm，如果槽寬小于0.5mm,彈簧臂無(wú)法放入彈簧臂卡槽12內(nèi)，大于0.65mm彈簧臂容易脫離彈簧臂卡槽12，在優(yōu)選的間隙范圍能可以起到更為理想的啟動(dòng)效果。

所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸支承在注塑件2上，并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外周壁與所述注塑件2之間為間隙配合；所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的外周壁和所述連接件1之間為過(guò)盈配合；所述連接件1設(shè)置在注塑件2內(nèi)，并且所述連接件1與所述注塑件2之間為間隙配合。

連接件1可以設(shè)置為端蓋，端蓋可以采用PA66+GF30工程塑料制成，密度為1.33-1.39，質(zhì)量較輕，不會(huì)影響螺桿5的旋轉(zhuǎn)，可以將固定扭力彈簧4的注塑部分與端蓋通過(guò)注塑形成一體的端蓋注塑件，當(dāng)磁環(huán)3和注塑件2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)扭力彈簧4和端蓋帶動(dòng)螺桿5旋轉(zhuǎn)，螺桿5與端蓋過(guò)盈配合。

本實(shí)用新型的工作原理如下：

螺桿5與螺母之間的擰緊力轉(zhuǎn)矩大于電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩時(shí)，電機(jī)以額定電壓?jiǎn)?dòng)，由于螺桿5與注塑件2是間隙配合，注塑件2先轉(zhuǎn)動(dòng)獲得動(dòng)能，帶動(dòng)扭力彈簧4轉(zhuǎn)動(dòng)，借助注塑件2的慣性，使螺桿5獲得大于額定轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩，克服了擰緊力轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)螺桿5的轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上所述的具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。