步进驱动电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域，特别涉及一种步进驱动电机。
【背景技术】
[0002]对于当前的小发动机应用，通常使用化油器来直接混合空气和燃油。在这种应用中，对于每次燃烧，如果仅仅需要使用发动机功率输出的一部分(例如，在怠速状态时)，需要更准确地控制进入发动机的空气流量。这在例如速度很低、等红灯或停车开空调等状态时通常发生。
[0003]目前，步进驱动电机用于更准确地控制车辆的节气门的空气流量，然而，现有技术中的步进驱动电机的定子由若干个极片、线圈骨架和定子外壳组装而成，从而造成现有技术中的步进驱动电机的定子的零件数目较多且组装过程复杂。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供的步进驱动电机包括:定子、转子和轴，其中，所述转子设置在所述定子和所述轴之间；所述轴穿过所述转子内部并且通过所述轴上的螺纹与所述转子的螺纹相互配合，从而将所述转子的旋转运动转换成所述轴的运动；所述定子由包括不同种类的极片的极片组通过注塑而形成。
[0005]可选地，所述步进驱动电机还包括线圈，所述线圈缠绕在所述定子上。
[0006]可选地，所述极片组包括一个第一极片、两个第二极片和一个第三极片，所述第一极片、第二极片和第三极片的环状体上设置有不同尺寸的通孔，所述第一极片、第二极片和第三极片上的不同尺寸的通孔用于在注塑过程中与模具中的半径呈阶梯状变化的销限位配合从而将各极片定位在模具中。优选地，所述第一极片、第二极片和第三极片还包括从各极片的环状体的内边缘沿各极片的轴线延伸的极爪，在定子注塑完成后，各极片的极爪以预定的距离相互间隔开从而将各极片上的磁场分流成多级磁场以便与所述转子产生的磁场相互作用从而产生扭矩。优选地，所述第一极片、第二极片和/或所述第三极片上设置有防错结构，以防止所述第一极片、第二极片和/或所述第三极片在模具中的错误定位。优选地，所述防错结构为在所述第一极片、第二极片和/或所述第三极片的外边缘上形成的直线状切割部。
[0007]可选地，所述极片组包括两个第一极片和两个第二极片，第一极片和第二极片的环状体的外边缘上分别设置有槽口，所述第一极片和第二极片还包括从各极片的环状体的内边缘沿各极片的轴线延伸的极爪，当所述两个第一极片和两个第二极片被同心地定位到模具中时，各极片上的槽口沿同一条平行于极片组的轴线的直线相互对齐。优选地，在定子注塑完成后，各极片的极爪以预定的距离相互间隔开从而将各极片上的磁场分流成多级磁场以便与所述转子产生的磁场相互作用从而产生扭矩。优选地，所述第一极片和/或所述第二极片上设置有防错结构，以防止所述第一极片和/或所述第二极片在模具中的错误定位。优选地，所述防错结构为在所述第一极片和/或第二极片的外边缘上形成的直线状切割部。
[0008]可选地，所述定子的端部的横截面的形状与所述轴的输出端的形状相匹配，从而防止所述轴转动并且在轴向上对所述轴进行导向。优选地，所述定子的用于供所述轴的输出端穿过的端部的内表面上具有凸起，所述轴的输出端的外表面上具有槽结构，所述凸起能够配合在所述槽结构中从而防止所述轴转动。
[0009]可选地，所述定子具有肩部，所述肩部位于所述定子的用于供所述轴的输出端穿过的端部与所述定子的极片组组成的主体部之间，所述肩部具有外圆形轮廓以用于在制造步进驱动电机的过程中对所述定子进行定位。
[0010]可选地，所述步进驱动电机还包括轴承，所述轴承布置在所述转子的远离所述轴的输出端的端部以便保持所述转子，所述轴承的内圈固定连接至所述转子上从而随所述转子转动，并且，所述定子的内表面上具有轴承安装孔，所述轴承的外圈连接在所述轴承安装孔中从而固定至所述定子。优选地，所述步进驱动电机还包括后盖，所述后盖通过超声波焊接连接至所述定子。优选地，所述步进驱动电机还包括端部护罩，所述端部护罩上设置有燕尾槽结构，所述后盖上设置有燕尾槽孔，所述燕尾槽结构与所述燕尾槽孔过盈配合从而将所述端部护罩安装至所述后盖。优选地，所述步进驱动电机还包括衬套，所述衬套安装在所述转子的邻近所述后盖的端部处，所述衬套通过超声波焊接固定至所述转子，所述衬套的端面与所述轴承接触从而将所述轴承固定至所述转子。
[0011]可选地，所述步进驱动电机还包括导磁环，所述导磁环密封地套设在所述定子的外周上，从而形成磁路。优选地，所述步进驱动电机还包括外壳，所述外壳通过注塑而形成在所述步进驱动电机的最外部以便包封所述步进驱动电机。优选地，所述步进驱动电机还包括O型圈，所述O型圈设置在所述导磁环外部并抵靠在所述外壳上。
[0012]可选地，所述步进驱动电机还包括连接在所述轴的输出端的连接头，所述连接头用于与用户端连接。
[0013]与现有技术相比，本实用新型的步进驱动电机至少具有以下优点:在本实用新型的步进驱动电机中，定子由极片组通过注塑而形成，从而减少了定子的零件数目并且简化了组装过程，而且不同种类的极片设计有利于极片在注塑模具中的定位。
【附图说明】
[0014]图1A示出了根据本实用新型的一个【具体实施方式】的步进驱动电机的分解视图；
[0015]图1B示出了根据本实用新型的一个【具体实施方式】的组装后的步进驱动电机的立体图；
[0016]图1C示出了根据本实用新型的一个【具体实施方式】的组装后的步进驱动电机的剖面图；
[0017]图2A示出了根据本实用新型的一个【具体实施方式】的步进驱动电机的定子的立体图；
[0018]图2B示出了根据本实用新型的一个【具体实施方式】的步进驱动电机的定子的剖面图；
[0019]图3示出了根据本实用新型的一个【具体实施方式】的构成步进驱动电机的定子的极片组的立体图；
[0020]图3a_3c示出了图3的极片组所包含的不同种类的极片；
[0021]图4示出了根据本实用新型的另一个【具体实施方式】的构成步进驱动电机的定子的极片组的立体图；
[0022]图4a_4b示出了图4的极片组所包含的不同种类的极片。
【具体实施方式】
[0023]下面参照附图描述根据本实用新型的实施例的步进驱动电机。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
[0024]图1A-1C示出根据本实用新型的一个【具体实施方式】的步进驱动电机，图2A-2B示出根据本实用新型的一个【具体实施方式】的步进驱动电机的定子。如图1A-1C和图2A-2B所示，该步进驱动电机包括:定子1，转子2和轴3。转子2设置在定子I和轴3之间，轴3穿过转子2内部并且通过轴3上的外螺纹与转子2的内螺纹相互配合，从而将转子2的旋转运动转换成轴3的运动，例如直线运动。定子I由包括不同种类极片的极片组通过注塑而形成。在本实用新型的步进驱动电机中，定子由极片组通过注塑而形成，从而减少了定子的零件数目并且简化了组装过程，而且不同种类的极片设计有利于极片在注塑模具中的定位。
[0025]继续如图1A-1C所示，步进驱动电机还可以包括线圈4，轴承5，外壳6、后盖7、衬套8、导磁环9、O型圈10、连接头11和端部护罩12。
[0026]轴3可以为金属杆。线圈4可以包括两个铜线圈，线圈4缠绕在定子I上并且用于产生磁场。
[0027]转子2可以例如为永磁铁转子，转子2可以与定子磁场产生作用，定子I在输入信号的作用下产生磁场，转子2在该磁场的作用下旋转。转子2的磁铁大体上位于在定子I的内部，转子2借助于轴承5从而布置在定子内。轴承5布置在转子2的远离轴3的输出端的端部以便保持转子2，轴承5的内圈固定连接至转子2上从而随转子2转动。可选地，轴承5可以借助于衬套8通过超声波焊接而固定至转子2。特别如图2B所示，定子I的内表面上具有轴承安装孔la，轴承5的外圈连接在轴承安装孔Ia中从而固定至定子I。另外，特别如图2A所示，定子I具有肩部lc，肩部Ic位于定子I的用于供所述轴的输出端穿过的端部与定子I的极片组组成的主体部之间，肩部Ic具有外圆形轮廓以用于制造步进驱动电机的过程中对定子I进行定位。
[0028]当两个铜线圈供电时，转子在磁场力的作用下被锁定在平衡位置。当某一铜线圈的电流方向改变时，定子磁场会旋转例如15度，转子在磁场力的作用下也跟着旋转15度。如果通过两个铜线圈的电流按一定规律变化，转子会伴随定子磁场的改变而产生规则的运动(例如正转或反转)。当每个铜线圈供电时，磁场通过导磁环流向定子的极片，极片上的极爪将磁场分成多极，多极磁场进入永磁铁转子后返回至另一极片，之后再流向导磁环从而形成磁场回路。
[0029]定子I具有用于容纳转子2的内腔，轴3的输出端从定子I的一个端部穿过并伸出到定子I的外部，定子I的用于供轴3的输出端穿过的端部的横截面的形状与轴3的输出端的形状相匹配，从而防止轴3转动并且在轴向上对轴3进行导向。特别地，如图2A所示，定子I的用于供轴3的输出端穿过的端部的内表面上具有凸起lb，轴3的输出端的外表面上具有槽结构3a，凸起Ib能够配合在轴3的输出端的槽结构3a中从而防止轴3随转子2转动，使得轴3只能沿轴向进行直线运动。
[0030]外壳6通过注塑而形成在步进驱动电机的最外部以便包封步进驱动电机。
[0031]后盖7通过超声波焊接连接至定子I。后盖7中设置有插针以用于连接至驱动器，端部护罩12用于对后盖7中的插针进行保护。端部护罩12可以具有燕尾槽结构(未示出)，后盖7上可以设置有燕尾槽孔，燕尾槽结构可以与燕尾槽孔过盈配合从而将端部护罩12安装在后盖7上。
[0032]衬套8安装在转子2的邻近后盖7的端部处，衬套8的端面与轴承5接触从而将轴承5固定至转子2。衬套8可以通过超声波焊接的方式固定到转子2上。
[0033]导磁环9密封地套设在定子I的外周上，从而形成磁路。