一種新型微型直線電動機的製作方法

2023-06-29 20:53:06 1

本實用新型屬於一種微型直線電動機，尤其涉及一種將旋轉運動轉化為直線運動功能的微型直線步進電動機。

背景技術：

目前常見的直線步進電機有兩種：永磁式和混合式。常見設計的傳動螺旋副位置處於：1、轉子總成外部，即旋轉電機外部。傳動螺旋副與導向裝置都分布在旋轉電機外部的軸上，導致整個軸向或周向長度大。或者，2、轉子總成內部。因為轉子內部需要容納下傳動螺紋副，這會讓設計者在電機性能和電機體積上作取捨。

綜上所述，常見的微型直線電動機會存在外形尺寸較大的問題。

技術實現要素：

本實用新型提供一種新型微型直線電動機，其目的在於解決現有技術的缺點，提供一種旋轉運動轉化為直線運動功能的簡化結構，實現運動和動力的直線輸出，同時達到了軸向長度短，周向尺寸小的特點。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種新型微型直線電動機，其特徵在於：具有一個微型旋轉電機總成，微型旋轉電機總成內可旋轉地套設有轉子總成，轉子總成具有中空軸心；螺杆的一端固定於轉子總成的中空軸心內而與轉子總成固聯為一體，螺杆的另一端為螺紋端；具有導向軸和導向套構成的導向裝置總成，導向軸與導向套以多邊形外壁相互配合或以鍵槽結構配合，而使導向軸與導向套不可相對轉動而可以軸向直線相對運動，導向套與微型旋轉電機總成固連，螺杆的螺紋端與導向軸的內置螺紋形成螺旋副配合。

微型旋轉電機總成可以是直流旋轉電機或旋轉步進電動機。

導向套外壁具為螺紋或光軸。

導向套的一端與微型旋轉電機總成固聯，並且該端具有內孔與旋轉電機總成的外止口配合。

本實用新型的有益之處在於：

1、通過螺杆的一端固定於轉子總成的中空軸心內，與轉子總成固聯為一體，避免增大轉子總成的軸心中空體積，保證微型旋轉電機的性能，如力矩。

2、導向軸的內置螺紋與螺杆螺紋為螺旋副組合，導向軸的外形與導向套配合，限制周向運動。當螺杆跟隨轉子總成的中空軸心旋轉運動時，由於導向套的限制徑向和周向運動，從而使導向軸做軸向的精密直線運動。通過這個設計，簡化了螺旋副的導向結構，縮小了軸向及周向體積。

3、上述導向套外部可以是螺紋外形，用戶可通過前述螺紋外形簡便地直接完成對電機的軸向固定，可以應用於對徑向位置要求不高的場合；而對位置要求較高的應用，可選擇光軸的導向套外形。簡而言之，傳統電機的固定安裝單元，不僅需要預留導向套的位置，同時也需要固定電機的安裝位置；而通過這個設計，用戶的固定單元的面積更為簡潔，即導向套的外部形狀更能適合空間較小的應用。

4、導向套的另一端具有內孔與微型旋轉電機總成的外止口配合，以確保導向套乃至整個導向裝置與微型旋轉電機總成的同心度。該同心度是控制導向軸的徑向偏擺量，並避免細長螺杆失穩的關鍵點。

5、因此本實用新型在保留微型旋轉電機性能的基礎上，簡化了導向裝置的結構，縮小了軸向及周向體積，適合空間較小的應用場合，且能保證導向裝置與微型旋轉電機總成的同心度要求。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的平面爆炸剖視圖；

圖2是本實用新型的立體爆炸圖。

圖3是本實用新型的外觀圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，本實用新型具有一微型旋轉電機總成1，微型旋轉電機總成1內套設有一個以軸承架設的可實現旋轉運動的轉子總成13，轉子總成13具有中空軸心14，螺杆2的一端11固定於轉子總成13的中空軸心14內，與轉子總成13固聯為一體。此過程中須通過控制轉子總成13的中空軸心14及螺杆2的加工及裝配公差，以保證轉子總成13與螺杆2的同軸度。

微型旋轉電機總成1為旋轉電機，可以是直流旋轉電機，旋轉步進電機，但不限於上述電機，本實施例選用的是外徑15mm的永磁式旋轉步進電動機。

螺杆2的另一端即螺紋端12與一導向裝置總成3配合，導向裝置總成3具有導向軸5和導向套4兩部分。導向套4的內螺紋20與微型旋轉電機總成1的外螺紋21螺合而使二者固聯。導向套4的一端具有內孔16與微型旋轉電機總成1的外止口15配合，以保證導向套4和導向軸5與微型旋轉電機總成1的同軸度。

導向軸5內置螺紋19，該內置螺紋19可注塑成型或機械加工完成。導向軸5的外形包括外花鍵8，與導向套4的內花鍵導向口18配合。導向軸5的外形也可以包括銑扁或多邊形部分，但不限於上述外形，作用是與導向套4的對應部分配合，可阻止導向軸5的周向轉動，實現導向軸5的軸向的前後直線運動；

至此，螺杆2的螺紋端12與導向軸5內置螺紋19形成螺旋副配合，而導向軸5的花鍵外形與導向套4配合，周向轉動受到阻止，實現軸嚮導向。所以當螺杆2隨微型旋轉電機總成1朝任一方向轉動時，導向軸5能實現單向的軸向直線運動。

導向套4外部具有螺紋17或光軸(圖中未示)的外形。用戶可通過螺紋外形簡便地直接完成對電機的軸向固定，可以應用於對徑向位置要求不高的場合；而對位置要求較高的應用，可選擇光軸的導向套外形。簡而言之，傳統電機的固定安裝單元，不僅需要預留導向套的位置，同時也需要固定電機的安裝位置；而通過這個設計，用戶的固定單元的面積更為簡潔，即導向套的外部形狀更能適合空間較小的應用。