迷你型步进电机制造技术

本发明专利技术公开了一种迷你型步进电机，其直径为１６ｍｍ，厚度为１０ｍｍ，包括上盖、下盖、电机输出转动轴、铁心体、线圈骨架ｍ、线圈骨架ｎ、转子体齿轮、转子轴、齿轮ａ、齿轮ｂ、齿轮ｃ、导光筒、ＰＣＢ板、红外光电管、电机驱动专用芯片，其要点是，铁心体由两个铁心臂组成“Ｌ”形状，其伸出的一个铁心臂上套接一个线圈骨架ｍ，另一铁心臂上套接一个线圈骨架ｎ，再与一个弧形的辅助铁心体相嵌并铆接，转子轴一端固定在下盖上，另一端伸出后与转子体齿轮的中心相连，齿轮ｃ上开有一个透光圆孔，ＰＣＢ板上有一个圆形导光筒，在导光筒的底部安装有一个收发一体化红外光电管，铁心体和电机驱动专用芯片均固定在ＰＣＢ板上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种迷你型步进电机，尤其涉及一款用于带动仪表指针转动的小尺寸步进电机。
技术介绍
公知的用于仪表指针驱动的步进电机是一种数字化的基础运动器件，利用电机输 出转动轴带动仪表指针，其主要特点是，无须位置信号反馈达到位置控制的目的，可实现数 字信号直接转换成位移量或速度量，允许以开环控制方式构成随动系统，步进电机可迅速 地加速、减速及停止，其动作无漂移、无积累误差，其控制特性不受负载扰动的影响，与动磁 式或动圈式电机相比，完全摒弃了电磁转矩驱动指针的工作原理，从根本上克服了传统模 拟电磁式仪表精度低、故障率高、使用寿命短等缺点，是传统电磁式指针驱动机构进行数字 化改造的最佳更新换代产品，因此在汽车数字仪表、高可靠性的工业测量仪表领域得到广 泛的应用。
技术实现思路
技术问题 目前，驱动仪表指针的步进电机主要存在如下的问题 —、公知的驱动仪表指针的步进电机，基本尺寸均较大，一般直径大于31mm，厚达 llmm以上，从而限制了其应用，特别不能应用于对安装尺寸和安装位置有一定要求的指针 式仪表。 二、公知的驱动仪表指针的步进电机的典型工作电压是5V，因此不适合于应用于 小于5V供电的低功耗仪表或掌上型指针式仪表。 三、公知的驱动仪表指针的步进电机的最大转角范围是315° ，因此不适合输出转 动轴要求360°转动的应用场合。 四、公知的步进电机没有定位检测装置，如果电机的输出转动轴随机停留在任意 位置时，为了确保电机的输出转动轴能返回起始位置处，开机复位时，电机的输出转动轴必 须强制转动315° ，结果可能会造成电机的输出转动轴已经返回到起始位置处后，由于机械 限制而形成的电机堵转现象发生。 技术方案 本专利技术的目的是提出一种小尺寸、低电压供电的步进电机，尤其涉及一款用于仪 表指针驱动的迷你型步进电机，其技术方案如下 —种迷你型步进电机，包括上盖、下盖、电机输出转动轴、铁心体、线圈骨架m、线圈 骨架n、转子体齿轮、转子轴、齿轮a、齿轮b、齿轮c、导光筒、PCB板、收发一体化红外光电管、 电机驱动专用芯片，其铁心体由两个铁心臂组成"L"形状，其中伸出的一个铁心臂上套接一 个线圈骨架m，另一个铁心臂上套接一个线圈骨架n，再与一个弧形的辅助铁心体相连，所 述的转子轴一端固定在下盖上，另一端伸出后与转子体齿轮的中心相连，齿轮c上开有一个透光圆孔，PCB板上有一个不透光的圆形导光筒，在导光筒的底部的PCB板上安装有一个收发一体化的红外光电管，铁心体和电机驱动专用芯片均固定在PCB板上。 所述的迷你型步进电机，其上盖和下盖的直径均为16mm，上盖和下盖装配合盖后的总厚度为lOmrn。 所述的迷你型步进电机，其转子轴为不锈钢材质，一端固定在下盖上，另一端伸出后与转子体齿轮的中心相连，转子体齿轮的一端嵌入在铁心体中。 所述的迷你型步进电机，其电机输出转动轴为不锈钢材质，与齿轮c连为一体，且位于齿轮c的中心，在齿轮c上开有一个透光圆孔。 所述的迷你型步进电机，其铁心体是由三片铁心片叠合而成，所述的辅助铁心体也是由三片铁心片叠合而成，铁心体的一个铁心臂上套接一个线圈骨架m，另一个铁心臂上套接一个线圈骨架n后，两端再嵌入三片铁心组成的辅助铁心体中，然后再通过铆钉将铁心体与辅助铁心体的嵌入部分相铆连接。 所述的迷你型步进电机，其铁心体通过一个螺钉穿过铁心体安装孔与PCB板相连，线圈骨架m的两个引脚和线圈骨架n的两个引脚分别焊接在PCB板上，且分别与电机驱动专用芯片的1/0端口直接相连。 所述的迷你型步进电机，其PCB板上连接有一个不透光的圆形导光筒，在导光筒底部中央的PCB板上安装有一个收发一体化反射式红外光电管。 所述的迷你型步进电机，其电机引出脚共五个，包括一个电源VCC引脚、一个地GND引脚、另外三个引脚分别来自驱动专用芯片的1/0端，电机的引出脚接出方式如下五个引出脚均将其一端铆接在PCB板上，与电机驱动专用芯片相连，五个引出脚的另外一端则分别通过下盖向外伸出。 所述的迷你型步进电机，其齿轮a与齿轮b连为一体，电机输出转动轴与齿轮c连为一体，齿轮组按照如下的啮合传动关系相连转子体齿轮带动齿轮a，齿轮a转动时带动齿轮b，齿轮b转动时带动齿轮c转动，齿轮c带动电机输出转动轴转动。 技术效果 相对于公知的自来水表，本专利技术具有如下有益的技术效果 —、本专利技术所述的迷你型步进电机是一种小尺寸的步进电机，基本尺寸为，直径为16mm，厚度为lOmm，只有公知的驱动指针用步进电机尺寸的一半，特别适合应用于对安装位置和安装尺寸有限制要求的仪表。 二、所述的迷你型步进电机的输出轴可360°转动，而公知的仪表用步进电机的最大转角范围是315。。 三、公知的步进电机没有定位检测装置，如果电机的输出转动轴随机停留在任意位置时，为了确保电机的输出转动轴能返回起始位置处，开机复位时，电机的输出转动轴必须强制转动315° ，结果可能会造成电机的输出转动轴已经返回到起始位置处后，由于机械限制而形成的堵转现象发生，而本专利技术新增了步进电机的反射式红外光电定位定位方法，消除了堵转。 四、公知步进电机的典型工作电压是5V，本专利技术所述的步进电机的典型工作电压是3. 6V，因此特别适合低功耗仪表或掌上型指针式仪表。 五、本专利技术步进电机内置专用驱动芯片，使用时可直接与低功耗单片机的1/0端接口。 六、本专利技术的上盖和下盖采用扣式结构，安装及装配简单。 附图说明 图1是迷你型步进电机的外观图； 图2是迷你型步进电机可视下盖细节的外观图； 图3是迷你型步进电机装配在下盖中的立体视图； 图4是迷你型步进电机去掉上盖后的正视图； 图5是迷你型步进电机去掉上盖和下盖后的正视图； 图6是迷你型步进电机去掉上盖和下盖后的一侧外形视图； 图7是迷你型步进电机去掉上盖和下盖后的另一侧外形视图； 图8是迷你型步进电机去掉上盖和下盖后的正侧视图； 图9是迷你型步进电机的爆炸图； 图10是迷你型步进电机内部电原理框图。 标号说明1上盖2下盖3电机输出转动轴4电机输出轴保护台5锁扣柱6锁扣挂钩7铁心体8线圈骨架m9线圈骨架n10铆钉11铆钉12铁心体安装孔13转子体齿轮14转子轴15齿轮a16齿轮b17齿轮c18透光圆孔19导光筒20 PCB板21辅助铁心体22电机引出脚23收发一体化红外光电管24电机驱动专用芯片25电机安装定位桩具体实施例方式0052] 下面结合附图说明本专利技术的具体实施方式。 本专利技术包括步进电机的上盖l、下盖2、电机输出转动轴3、铁心体7、线圈骨架m 8、 线圈骨架n 9、转子体齿轮13、转子轴14、齿轮a 15、齿轮bl6、齿轮c 17、导光筒19、PCB板 20、收发一体化红外光电管23、电机驱动专用芯片24，其中，电机输出转动轴3通过上盖1 的电机输出轴保护台阶4的中心伸出。装配方面，上盖1和下盖2采用扣式结构，上盖1上 分别有三个锁扣挂钩6，下盖2上则分别有三个锁扣柱5，上盖1与下盖2盖合时，上盖1上 的三个锁扣挂钩6分别挂住下盖2上的三个锁扣柱5，安装及装配简单。下盖2上的还有三 个安装定位桩25，步进电机的安装定位可将三个安装定位桩25直接插入待安装板的工艺 安装定位孔中。 所述的迷你型步进电机的基本尺寸如下其上盖1和下盖2的直径均为16mm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种迷你型步进电机，包括上盖（１）、下盖（２）、电机输出转动轴（３）、铁心体（７）、线圈骨架ｍ（８）、线圈骨架ｎ（９）、转子体齿轮（１３）、转子轴（１４）、齿轮ａ（１５）、齿轮ｂ（１６）、齿轮ｃ（１７）、导光筒（１９）、ＰＣＢ板（２０）、收发一体化红外光电管（２３）、电机驱动专用芯片（２４），其特征在于，所述的铁心体（７）由两个铁心臂组成“Ｌ”形状，其中伸出的一个铁心臂上套接一个线圈骨架ｍ（８），另一个铁心臂上套接一个线圈骨架ｎ（９），再与一个弧形的辅助铁心体（２１）相连，所述的转子轴（１４）一端固定在下盖（２）上，另一端伸出后与转子体齿轮（１３）的中心相连，齿轮ｃ（１７）上开有一个透光圆孔（１８），ＰＣＢ板（２０）上有一个不透光的圆形导光筒（１９），在导光筒（１９）的底部的ＰＣＢ板（２０）上安装有一个收发一体化的红外光电管（２３），铁心体（７）和电机驱动专用芯片（２４）均固定在ＰＣＢ板（２０）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭希南，管于球，卢文波，荀庆来，谢稳，
申请(专利权)人：彭希南，管于球，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]