一种空心轴电机的制作方法

本发明涉及电机技术领域，具体为一种空心轴电机。

背景技术：

步进电机又称为脉冲电机,基于最基本的电磁铁原理,它是一种可以自由回转的电磁铁,其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。通常的步进电机的转子位置位于电机中心，线圈产生的磁场需要经过转子中心形成闭合回路，因此转子需要制成实心。这导致电机在直接使用的方式下只能安装在机构的一端，限制了步进电机的使用范围，否则就需要借助传动装置。在实际生产过程中，许多机构需要一种旋转的空心轴，通常的方法是用电机作为动力通过传动装置带动其旋转，电机及附带的传动装置占据了大量的空间，同时也对机构的设计与安装空间产生了限制，为此我们提出一种空心轴电机用于解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种空心轴电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种空心轴电机，包括空心轴和电机机壳，所述空心轴和电机机壳均为中空圆柱形结构，所述电机机壳套接在空心轴的外侧，该电机机壳的顶端通过螺纹固定连接有上轴承端盖，所述上轴承端盖的下端位于电机机壳内，且其下端固定连接上轴承外圈的顶面，所述上轴承外圈的侧表面固定连接电机机壳内侧壁的上端，该上轴承内圈的底面固定卡接在空心轴的外侧上端，位于上轴承下端的电机机壳侧壁上呈圆周分布设有通孔，对应通孔位置的电机机壳内设有外定子，所述外定子内插接有内定子，所述外定子和内定子对应通孔的位置上分别设有固定孔和第一螺纹孔，所述通孔、固定孔和第一螺纹孔上对应配合有第一螺栓，该所述外定子和内定子连接处设有线圈绕组，且外定子和内定子中间设有凹槽，该凹槽内活动插接设有转子的一端，所述转子位于外定子和内定子的下端，该转子的下端侧壁上呈圆周分布有第二螺纹孔，且转子套接在空心轴的下端外侧壁上，对应第二螺纹孔的空心轴侧壁上呈圆周分布有第三螺纹孔，分别对应的所述第二螺纹孔和第三螺纹孔内配合设有第二螺栓，所述转子的底端固定连接下轴承的内圈顶面，所述下轴承固定安装在电机机壳内壁的下端，且下轴承的外圈底面固定卡合连接有下轴承端盖。

优选的，所述上轴承端盖的截面呈t字型结构，其下端开口内径小于上端开口内径，且上轴承端盖的下端通过螺纹固定连接在电机机壳内部的上端。

优选的，所述空心轴位于所述上轴承下端的位置上固定设有凸台，所述凸台的顶面固定连接上轴承内圈的底面。

优选的，对应转子上第二螺纹孔的电机外壳侧壁上设有安装孔，每一个所述安装孔分别正对着其中一个第二螺纹孔。

优选的，所述转子的下端设有凹台，所述凹台的外径小于转子上端的外径，且凹台固定连接下轴承的内圈顶面。

优选的，所述下轴承端盖的截面呈t字型结构，其下端开口内径大于上端开口内径，且下轴承端盖的上端通过螺纹固定连接在电机机壳内部的下端。

优选的，所述电机外壳位于通孔的上端位置上成圆周分布设有数个工艺孔，用于安装导线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对电机磁路部分进行结构性改变，使线圈产生的磁场无需穿过转子中心即可通过每相线圈对应的外定子、转子、内定子磁极形成闭合回路，从而使转子可以做成空心结构，可以将电机直接安装在机构的连接处实现机构的旋转等功能，改变了传统步进电机需要借助传动带等额外传动装置才能实现空心轴旋转的缺点，避免了传统电机及传动装置占据大量空间的缺点，使机构结构合理高效化，具体如下：在线圈绕组中通入电流，线圈产生的磁场不需要通过转子中心就可以通过定子与转子形成闭合回路，线圈绕组产生的磁场会带动转子转动一角度，使得转子的磁场方向与定子的磁场方向一致，通过依次向多相线圈内通电，改变线圈绕组通电顺序，可以改变电机的转动方向。

附图说明

图1为本发明结构剖视图；

图2为本发明结构爆炸示意图；

图3为本发明中定子结构示意图。

图中：1空心轴、101凸台、102第三螺纹孔、2上轴承端盖、3上轴承、4电机机壳、401通孔、402安装孔、403工艺孔、5第一螺栓、6内定子、601第一螺纹孔、7外定子、701固定孔、8线圈绕组、9转子、901凹台、902第二螺纹孔、10下轴承端盖、11下轴承、12第二螺栓。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构必须具有的特定方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种空心轴电机，包括空心轴1和电机机壳4，空心轴1和电机机壳4均为中空圆柱形结构，电机机壳4套接在空心轴1的外侧，该电机机壳4的顶端通过螺纹固定连接有上轴承端盖2，上轴承端盖2的下端位于电机机壳4内，且其下端固定连接上轴承3外圈的顶面，上轴承端盖2的截面呈t字型结构，其下端开口内径小于上端开口内径，下端有螺纹，且上轴承端盖2的下端通过螺纹固定连接在电机机壳4内部的上端。

上轴承3外圈的侧表面固定连接电机机壳4内侧壁的上端，该上轴承3内圈的底面固定卡接在空心轴1的外侧上端，位于上轴承3下端的空心轴1上固定设有凸台101，凸台101的顶面固定连接上轴承3内圈的底面。

位于上轴承3下端的电机机壳4侧壁上呈圆周分布设有通孔401，对应通孔401位置的电机机壳4内设有外定子7，外定子7内插接有内定子6，外定子7和内定子6对应通孔401的位置上分别设有固定孔701和第一螺纹孔601，通孔401、固定孔701和第一螺纹孔601上对应配合有第一螺栓5，该外定子7和内定子6连接处设有线圈绕组8，且外定子7和内定子6中间设有凹槽，该凹槽内活动插接设有转子9的一端，转子9位于外定子7和内定子6的下端，在线圈绕组8中通入电流，产生通过定子与转子9的磁场，该组线圈产生的磁场通过该组线圈对应的外定子、转子、内定子磁极即可形成闭合回路，无需顶过定子中心，线圈绕组8产生的磁场会带动转子9转动一角度，使得转子9的磁场方向与定子的磁场方向一致，可以依次向多相线圈内通电，例如：向a相线圈通电，转子9逆时针转动一定角度，转子9与定子对正，磁场方向一致，而后b相线圈通电，b相转子9也逆时针转动至与b相定子对正，如此循环运行，改变线圈绕组8通电顺序，可以改变电机的转动方向。

该转子9的下端侧壁上呈圆周分布有第二螺纹孔902，且转子9套接在空心轴1的下端外侧壁上，对应第二螺纹孔902的空心轴1侧壁上呈圆周分布有第三螺纹孔102，分别对应的第二螺纹孔902和第三螺纹孔102内配合设有第二螺栓12，对应转子9上第二螺纹孔902的电机外壳4侧壁上设有安装孔402，每一个安装孔402分别正对着其中一个第二螺纹孔902，通过安装孔402便于在第二螺纹孔902和第三螺纹孔102上安装第二螺栓12。

转子9的底端固定连接下轴承11的内圈顶面，下轴承11固定安装在电机机壳4内壁的下端，转子9的下端设有凹台901，凹台901的外径小于转子9上端的外径，且凹台901固定连接下轴承11的内圈顶面。

下轴承11的外圈底面固定卡合连接有下轴承端盖10，下轴承端盖10的截面呈t字型结构，其下端开口内径大于上端开口内径，上端有螺纹，且下轴承端盖10的上端通过螺纹固定连接在电机机壳4内部的下端。

电机外壳位于通孔401上端的位置上成圆周分布设有数个工艺孔403，用于安装导线。

工作原理：本发明在线圈绕组8中通入电流，线圈产生的磁场不穿过转子中心就可以通过对应的外定子、转子、内定子磁极形成闭合回路，线圈绕组8产生的磁场会带动转子9转动一角度，使得转子9的磁场方向与定子的磁场方向一致，改变线圈绕组8通电顺序，可以改变电机的转动方向。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。