一种步进电机输出轴的制作方法

本实用新型涉及步进电机技术领域，尤其涉及一种步进电机输出轴。

背景技术：

一般的步进电机，通常输出轴会采用细金属轴来进行扭矩的输出，由于金属硬度高，同等直径下刚度可以更高，尺寸可以制作得比较精密，以利于后续的使用精度。

但一般步进电机金属输出轴，其缺点也十分明显：

1.金属的不透明性，使得步进电机作为仪表类用途时，指针的采光、导光设计变得特别困难。如图1所示，发光源只能布置在电机轴旁边，故下方发光源光线利用率不高。为了满足客户越来越高的光均匀性要求，不得不采用高亮发光源或者增加普良发光源数量来弥补利用率低的问题，且用户需要进行大量的分析和测试来设计光路的均匀性，存在诸多不便。

2.由于发光源未布置在电机输出轴正下方，指针指示角度会影响到针体导光强度，因此也只能通过更换高亮发光源或者增加发光源数量来弥补这个缺陷。

3.金属输出轴通常由于与塑胶材质指针针轴膨胀比等物理性能不一致，容易导致安装后应力集中，存在指针开裂问题。

4.金属输出轴通常带油以防止与指针轴配合插入力过大，但目前硅油与塑胶件的物理兼容性、化学稳定性仍在研究中，是否会有影响不明确。

基于此，本申请人对此进行专门研究，开发出一种步进电机输出轴，本案由此产生。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种步进电机输出轴，旨在保证输出轴尺寸精度的前提下，大幅度提高光的利用率，保证光路的均匀性。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种步进电机输出轴，包括两段第一轴体和第二轴体，所述第一轴体与第二轴体采用透明导光材料注塑成型形成第一轴端面和第二轴端面，所述第二轴端面为一体化注塑成的聚光面；所述第二轴体的长度大于第一轴体的长度，所述第二轴体的直径大于第一轴体的直径；所述透明导光材料的透光率为90%以上。

作为优选，所述透明导光材料采用导光级聚碳酸酯树脂材料。

作为优选，所述第一轴体与第二轴体采用实心的透明导光材料。

作为优选，所述第一轴端面为一体化注塑成的六角面。

作为优选，所述第一轴体的直径大于2.5mm。

作为优选，所述聚光面与光源的距离为1.0-1.5mm。

本实用新型的原理及效果：

（1）本实用新型发光源可以布置在针轴导光体轴线正下方，大幅提高光源的光线利用率，降低了采光设计难度，保证采光均匀性。

（2）本实用新型匹配的指针指示角度不影响针体导光强度。

（3）本实用新型由良好导光性的透明材料注塑成，且底面具有一体注塑成的聚光面，输出配合部分改进成六角形状，提高尺寸稳定性、减小对手件应力集中。

（4）本实用新型大幅提高光源的光线利用率，间接降低了整表成本，提高了客户满意度。

（5）本实用新型输出轴与指针材料一致，膨胀比一致，不会导致材料应力集中，因此使用寿命长。

（6）本实用新型输出轴表面不含油，PC材料本身的自润滑性能保证输出轴与微步进电机内的齿轮等传动件较好地传动。

附图说明

图1为普通步进电机输出轴与发光源配合示意图；

图2为本实用新型一种步进电机输出轴的结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本实用新型一种步进电机输出轴与发光源配合示意图。

标注说明：输出轴1、第一轴体11、第二轴体12、第一轴端面13、第二轴端面14（聚光面/入光面）、光源2、光线3。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段及其所能达到的技术效果，能够更清楚更完善的揭露，兹提供了以下实施例，并结合附图作如下详细说明：

如图2和3所示，本实施例一种步进电机输出轴，包括两段第一轴体11和第二轴体12，第一轴体11与第二轴体12采用透明导光材料注塑成型形成第一轴端面13和第二轴端面14，第二轴端面14为一体化注塑成的聚光面14；第二轴体12的长度大于第一轴体11的长度，第二轴体12的直径大于第一轴体11的直径；透明导光材料的透光率为90%以上。可以将步进电机输出轴的入光面（聚光面14）设置在光源2正上方，光源2发出的光线3绝大多数能被步进电机输出轴传导到上方指针针轴上，光损失最小，将电机输出轴入光面（聚光面14）置于光源2正上方，则指针的指示角度的变化不影响上方指针针轴的光强。因此可大幅提高的光源2的光线3利用率，保证了采光的均匀性。

本实施例优选的透明导光材料采用导光级聚碳酸酯树脂材料，采用导光级聚碳酸酯树脂材料后，符合指针材料尺寸稳定性好，且硬度高，阻燃、耐磨、各方面性能优异。

本实施例优选的第一轴体11与第二轴体12采用实心的透明导光材料，容易注塑，降低加工成本。

本实施例优选的第一轴端面13为一体化注塑成的六角面，输出配合部分改进成六角形状，提高尺寸稳定性、减小对手件应力集中。

本实施例优选的第一轴体11的直径大于2.5mm，以加大入光面，提高光源2利用率。本实用新型步进电机输出轴直径比金属轴更粗，一方面是增加入光面积，提高光线传导率，另一方面还增加了塑胶材质输出轴的刚度。

本实施例优选的聚光面14与光源2的距离为1.0-1.5mm，以达到良好聚光效果。

相比较而言，如图1一般步进电机输出轴，电路板上的光源2设置在步进电机输出轴附近，光源2发出的光线3的50%左右未被指针等采光设备所吸收，光损接近50%，（图1和图4中，虚线为有效光线3）故指针的光线3强度均匀性难以保证，需要增加LED数量或者更换高亮LED才能解决。如图4所示，本实施例中，可以将步进电机输出轴的入光面（聚光面14）设置在光源2正上方1.5mm处，以达到良好聚光效果，光源2发出的光线3绝大多数能被步进电机输出轴传导到上方指针针轴上，光损失最小，将电机输出轴入光面（聚光面14）置于光源2正上方，则指针的指示角度的变化不影响上方指针针轴的光强。故本实施例大幅提高的光源2的光线3利用率，指针的采光设计也变得更加简单可靠，保证了采光的均匀性。

以上内容是结合本实用新型的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施只局限于上述这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。