用於汽車的小型精密步進電動機的製作方法
2023-06-13 02:49:11 1
專利名稱：用於汽車的小型精密步進電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽車的小型精密步進電動機，其適用於汽車的發動機，從而當發動機空載時控制供給發動機的空氣量。更具體地說，本發明涉及一種用於汽車的小型精密步進電動機，其中降低了裝配過程中的工序數量，顯著增加其耐用性，並密閉發動機工作時產生的蒸汽或外部物質，以便不會沉積在外殼的內部和供電元件上，從而防止出現錯誤操作。
背景技術：
通常，當發動機進行空載操作以便操作空調或打開燈光時，將使發動機需要的空氣量增加。在汽車發動機中，當進行如上的空載操作時，將小型精密步進電動機安裝到汽車的發動機上以便控制提供給發動機的空氣量。
圖1是顯示根據傳統技術適用於汽車發動機的小型精密步進電動機的分解透視圖。
參照圖1，應用到汽車發動機的小型精密步進電動機10包括具有預定長度和直徑的外殼11；具有厚圓環形狀的定子12，其中定子從外殼11後部的外部插入到內部進行組裝，並當從外部為其供電時，通過流過線圈的電流形成旋轉磁場；插入到定子12內部中心線並具有永久磁鐵連接到其外表面的轉子13，當施加電流時，通過由定子12形成的磁場在其原始位置進行旋轉；擰到轉子13一端的銷軸14，其從外殼11端部的外部插入到內部，，並通過轉子13的旋轉力直接移向外殼的內部和外部；整體形成到銷軸14外端的銷15，用於控制進入到發動機的空氣量；用於在插進銷軸14的外圓周進行組裝時，彈性地使銷軸14和銷15作直線運動的銷彈簧16；從定子12的外端插入進行組裝並用於支撐轉子13的蓋17；通過多個固定銷18固定的連接器19，其插入到外殼11的後端，用於電連接構成定子12的線圈和外部電源；以及插入進外殼11內部的一端進行組裝的彈簧墊圈20。
下面將具體說明用於汽車的上述結構的傳統小型精密電動機的操作。
首先，當發動機的溫度由於額外的操作如運轉汽車的空調或打開燈光或當將負載施加到發動機上進行空載操作時，將增加發動機的空氣需要量。
如上所述，空載狀態的發動機通過獨立的感應裝置感應。從而將感應信號施加到汽車的控制裝置。汽車的控制裝置將步進電動機的操作信號輸出到用於當空載時控制空氣量的節流閥部件。
當給步進電動機施加操作信號時，電源通過構成步進電動機10的連接器19施加到定子12，從而使電流流進構成定子12的線圈並在定子12的內部空間形成旋轉磁場。
同樣，當在定子12的內部空間形成旋轉磁場旋時，插進定子12內部中心部分的轉子13在原始位置旋轉。
同時，由於擰進轉子13端部的銷軸14組裝到外殼端部的內部以便直接移動，所以其不在原始位置隨轉子13一起運動，而是通過轉子13的旋轉力直線移向外殼11的內部或外部，以便使整體形成到銷軸14端部的銷15起到開啟或關閉空氣進入孔的作用。
同樣，當步進電動機10工作時，銷彈簧16的作用是使銷軸14和銷15進行穩定的直線運動。
然而，在傳統的汽車小型精密步進電動機10中，由於當發動機正常工作時，其在銷15和外殼11的端部之間啟動，所以當發動機工作時，蒸汽或外部物質在外殼11的內部流動，同樣，在蒸汽在外殼11內部流動的情況下，由於提供外部電源的連接器19暴露在包含有溼氣的蒸汽內，因此，可能會出現非常嚴重的問題。
此外，在傳統的步進電動機10中，在形成旋轉磁場的定子12的情況下，由於其整體形成上下零件的兩個部分，所以每個鑄件都單獨製造，從而增加了製造成本。此外，當進行裝配時，由於上下定子必須機械組裝，所以其存在的問題在於很難組裝和生產。
發明內容
因此，本發明的目的之一在於提供一種改進的小型精密步進電動機以解決上述問題，其中可以減少組裝過程中的工序數量，提高生產率，顯著提高其耐用性，並封閉當發動機工作時產生的蒸汽或外來物質，以便不沉積進外殼的內部和供電元件上，從而防止出現錯誤操作。
為了達到本發明的上述目的，提供了一種小型精密步進電動機，包括具有預定長度和直徑的外殼；具有厚圓環形狀的定子，其插到外殼內部進行組裝，並當從外部供電時，通過流過線圈的電流形成旋轉磁場；在外殼的內部組裝為覆蓋定子的外圓周，從而加強並傳遞定子的旋轉磁場的外殼管；插入到定子的內部空間並具有永久磁鐵連接到其外表面的轉子，從而當施加電流時，通過由定子形成的旋轉磁場在原始位置進行旋轉；在其從外殼端部的外部插入到內部時，擰進轉子端部的銷軸，其中通過轉子的旋轉力直線移向外殼的內部和外部；整體形成到銷軸外端的銷，用於控制進入發動機的空氣量並具有用於防止外部物質進入到外殼內部的外部物質進入防止結構；由金屬材料製作用於整體連接銷軸和銷的密封件，其當轉子進行旋轉操作時引導銷軸作直線運動，而不是旋轉運動；用於在其插進銷軸的外圓周進行組裝時，使銷軸和銷進行穩定的直線運動的銷彈簧；從定子的外端插入進行組裝並用於支撐轉子和平滑旋轉轉子的軸承帽；通過多個固定銷固定的連接器，其插到外殼的後端，用於電連接構成定子的線圈與外部電源；所述連接器具有雙結構，即與預先通過注塑法形成的接頭部件組裝在一起；，以及插入到外殼內部的一端進行組裝發彈簧墊圈，用於吸收從外部傳遞到定子上的振動。
在本發明中，銷向端部延伸恆定的長度，並且銷的頭部與密封件之間保持預定距離。
此外，在本發明中，外殼由耐用性的輕型塑料材料製作。
參照相應的附圖將使本發明變得更加清晰和容易理解，其附圖只用於說明本發明而不限制本發明，其中圖1是顯示根據傳統技術適用於汽車發動機的小型精密步進電動機的分解透視圖。
圖2是顯示根據本發明適用於汽車發動機的小型精密步進電動機的分解透視圖。
圖3是顯示根據本發明適用於汽車發動機的小型精密步進電動機的組裝狀態的透視圖。
具體實施例方式
在下文中，將參照相應的附圖對本發明優選實施方式適用於汽車發動機的小型精密步進電動機進行詳細說明。
圖2是顯示根據本發明適用於汽車發動機的小型精密步進電動機的分解透視圖；而圖3是顯示根據本發明適用於汽車發動機的小型精密步進電動機的組裝狀態的透視圖。
如圖2和3所示，在根據本發明的步進電動機40中，外殼管42插進具有預定長度和直徑並組裝的圓筒型外殼41的內部，而具有厚圓環形狀的定子43插到外殼管42的內部進行組裝。
其外表面連接有永久磁鐵的轉子44插入到定子43的內部空間，而轉子44的後端由插進定子組裝的軸承帽45支撐。
在從外殼41端部的外部插到內部時，將具有預定長度的銷軸46擰到轉子44的端部，並通過密封件47的中部將銷48整體組裝到銷軸46的端部。
將彈性墊圈49插入到外殼41內部的一端進行組裝，以用於吸收從外部傳遞到定子43的振動。
將銷彈簧50插進銷軸46的外圓周進行組裝，並將用於電連接構成定子的線圈和外部電源的連接器51插進外殼41的後端，然後通過固定銷52緊密固定。
在本發明中，外殼41由耐用性的輕型塑料材料製作。
組裝進外殼管42內部的定子43包括由單個鑄件擠壓成型，然後進行裝配的上、下板。在定子43中，當提供的電源從外部施加到其上時，電流流進線圈，從而形成旋轉磁場。
在本發明中，外殼管42在外殼41內部組裝為覆蓋定子43的外圓周，從而加強定子43的旋轉磁場。
此外，具有預定深度並用於對螺栓進行聯接的螺孔形成於轉子44的端表面，其在插進轉子43的內部空間組裝時通過軸承帽45支撐。據此，螺紋部分形成於銷軸46後端外圓周的整個全部範圍。
整體形成於銷軸46端部的密封件47具有矩形截面的結構，以便當旋轉轉子44時，將銷軸46直線移向外殼41的內部或外部方向，而不是旋轉運動，據此，也可以在外殼41的內部一端形成矩形孔。
密封件47由優質的抗磨性金屬材料製作。
另一方面，通過密封件47的中間整體形成到銷軸46上的銷48與銷軸46一起作直線移動，並起到控制進入發動機空氣量的作用。
根據本發明適用於步進電動機40的銷48除其固有的作用如控制空氣量外，還具有其它的作用如用於防止當操作發動機時產生的蒸汽或外部物質進入外殼41內部。
在根據本發明的步進電動機40中的銷48的結構在於，其與密封件47保持預定距離，並且其頭部向外殼47的端部延伸預定長度。
插到銷軸46外圓周組裝的銷彈簧50由普通形式的螺旋彈簧構成以實現銷軸46和銷48穩定的直線移動。
固定組裝到外殼41後端的連接器51具有雙結構，即與預先擠壓的接頭部件53組裝在一起。
上文中對結構進行了說明，下面解釋本發明的操作狀態。
參照圖2和3，外殼管42和定子43順序插進構成步進電動機40的外殼41內，轉子44插進定子43內部空間並通過軸承帽45支撐旋轉，整體連接到銷48的銷軸46擰到轉子44的端部，而連接器51固定組裝到外殼41的後端。在此狀態，當發動機為通過空調的操作和打開燈操作的空載操作狀態時，將信號施加到控制裝置，以便電流經由連接器51和接頭部件53而流到構成定子43的線圈上，從而在定子43的內部空間形成旋轉磁場。
同時，轉子44在原始位置旋轉，而擰到轉子44端部的銷軸46不與轉子44一起旋轉，而是通過具有矩形截面結構的密封件47的操作直線移向機殼41的內部和外部方向。
根據上述銷軸46的直線運動，銷48也直線移向外殼41的內部和外部方向，從而控制進入發動機的空氣量。
在此操作狀態下，插進銷軸46外圓周的銷彈簧50起到使銷48和銷軸46進行穩定直線運動的作用。
另一方面，當在正常狀態下操作發動機而不是在空載下操作發動機時，銷48接觸固定到外殼41的端部，並在此狀態時，由於銷48的頭部延伸到外殼41的端部，所以，當發動機工作時產生的蒸汽或外部物質不會進入外殼41的內部。
當採用上述的本發明時，其具有的優點在於，由於銷的頭部延伸到外殼的端部，所以，當發動機工作時產生的蒸汽或外部物質不會沉積到外殼的內部，也不會發生損壞供電件的情況，從而防止了發生錯誤操作並增加產品的可靠性。
此外，由於密封件整體形成於銷軸的端部，所以，增強了抗摩擦性能，而且接頭部件預先擠壓並插入到連接器進行組裝，所以形成雙結構，以便其具有優良的密封性能，從而防止由於發生浸泡產生錯誤操作。
此外，由於外殼由塑料材料擠壓而成，因此其重量輕，而且由於定子由單個鑄件擠壓裝配而成，因此，降低了產品的成本、提高了裝配的性能。
雖然本發明通過其一定的優選實施方式進行了顯示和說明，但本領域的技術人員應該理解，在不背離如權利要求所限定的本發明的精神和範圍的前提下，可以對本發明的形式、改進及細節作出各種變化。
權利要求
1.一種小型精密步進電動機，包括具有預定長度和直徑的外殼；厚圓環形狀的定子，插到外殼內部進行組裝，當從外部供電時，通過流過線圈的電流形成旋轉磁場；外殼管，組裝在外殼的內部以覆蓋定子的外圓周，從而加強並傳遞定子的旋轉磁場；轉子，插入到定子的內部空間並具有永久磁鐵連接到其外表面，從而當施加電流時，通過由定子形成的旋轉磁場在原始位置旋轉；擰進轉子一端的銷軸，從外殼端部的外部插入到內部，，並通過轉子的旋轉力直線移向外殼的內部和外部；銷，用於控制進入發動機的空氣量，其整體形成到銷軸的外端，，並具有用於防止外部物質進入外殼內部的外部物質進入防止結構；由金屬材料製作用於整體連接銷軸和銷的密封件，其當轉子進行旋轉操作時引導銷軸作直線運動，而不是旋轉運動；銷彈簧，插進銷軸的外圓周內進行組裝，使銷軸和銷進行穩定地直線運動；軸承帽，從定子的外端插入進行組裝，用於支撐轉子並平滑旋轉轉子；通過多個固定銷固定的連接器，其插到外殼的後端，用於電連接構成定子的線圈與外部電源；所述連接器具有雙結構，即與預先通過注塑法形成的接頭部件組裝在一起；以及彈簧墊圈，插入到外殼內部的一端進行組裝，用於吸收從外部傳遞到定子上的振動。
2.根據權利要求1所述的小型精密步進電動機，其中銷朝著端部延伸恆定長度，並且銷的頭部與密封件之間保持預定距離。
3.根據權利要求1所述的小型精密步進電動機，其中外殼由耐用的輕型塑料材料製作。
全文摘要
本發明公開了一種小型精密步進電動機，包括具有預定長度和直徑的外殼；具有厚圓環形狀的定子；在外殼的內部組裝為覆蓋定子外圓周的外殼管；插入到定子的內部空間並具有永久磁鐵連接到其外表面的轉子；擰進轉子端部的銷軸；用於控制進入到發動機的空氣量的銷；由金屬材料製作用於整體連接銷軸和銷並引導銷軸作直線運動的密封件；用於使銷軸和銷進行穩定的直線運動的銷彈簧；從定子的外端插入進行組裝，用於支撐轉子並平滑旋轉轉子的軸承帽；由多個固定銷固定的連接器；以及插入外殼內部的一端以吸收從外部傳遞到定子上的振動的彈簧墊圈。
文檔編號H02K37/14GK1507136SQ20031011540
公開日2004年6月23日 申請日期2003年11月25日 優先權日2002年11月25日
發明者金第雄, 全殷甲, 盧京煥 申請人:株式會社大宇精密