迷你型步进电机制造技术

本实用新型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、铁芯体、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，齿轮ａ（１５）与齿轮ｂ（１６）连为一体，电机输出转动轴（３）与齿轮ｃ（１７）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（１３）带动齿轮ａ（１５），齿轮ａ（１５）转动时带动齿轮ｂ（１６），齿轮ｂ（１６）转动时带动齿轮ｃ（１７）转动，齿轮ｃ（１７）带动电机输出转动轴（３）转动，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，铁芯体和电机驱动专用芯片均固定在ＰＣＢ板上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

迷你型步进电机
本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一、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Ilmm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，其技术方案如下一种迷你型步进电机，包括上盖、下盖、电机输出转动轴、铁芯体、线圈骨架 m、线圈骨架η、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，齿轮a(15)与齿轮b(16)连为一体，电机输出转 动轴(3)与齿轮c(17)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(13) 带动齿轮a(15)，齿轮转动时带动齿轮b(16)，齿轮b(16)转动时带动齿轮c(17)转动，齿轮c(17)带动电机输出转动轴(3)转动，其铁芯体由两个铁芯臂组成“L”形状， 其中伸出的一个铁芯臂上套接一个线圈骨架m，另一个铁芯臂上套接一个线圈骨架n，再 与一个弧形的辅助铁芯体相连，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，铁芯体和电机驱动专 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10mm。所述的迷你型步进电机，其转子轴为不锈钢材质，转子体齿轮的一端嵌入在铁 芯体中。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。所述的迷你型步进电机，其铁芯体是由三片铁芯片叠合而成，所述的辅助铁芯 体也是由三片铁芯片叠合而成，铁芯体的一个铁芯臂上套接一个线圈骨架m，另一个铁 芯臂上套接一个线圈骨架η后，两端再嵌入三片铁芯组成的辅助铁芯体中，然后再通过 铆钉将铁芯体与辅助铁芯体的嵌入部分相铆连接。所述的迷你型步进电机，其铁芯体通过一个螺钉穿过铁芯体安装孔与PCB板相 连，线圈骨架m的两个引脚和线圈骨架η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I/O端口直接相连。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I/O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。技术效果相对于公知的自来水表，本技术具有如下有益的技术效果一、本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10mm，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I/O端接口。六、本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电机输出轴保护台阶5锁扣柱6锁扣挂钩7铁芯体8线圈骨架m9线圈骨架η10铆钉11铆钉12铁芯体安装孔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辅助铁芯体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方式以下结合附图说明本技术的具体实施方式。本技术包括步进电机的上盖1、下盖2、电机输出转动轴3、铁芯体7、线圈 骨架m8、线圈骨架η 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M，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，上盖1和下盖2装配合盖后的总厚度为10mm。转子轴14是由不锈钢材质构成，一端固定在电机的下盖2上，另一端伸出后与 转子体齿轮13的中心相连，转子体齿轮本文档来自技高网...

【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）、铁芯体（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，所述的齿轮ａ（１５）与齿轮ｂ（１６）连为一体，电机输出转动轴（３）与齿轮ｃ（１７）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（１３）带动齿轮ａ（１５），齿轮ａ（１５）转动时带动齿轮ｂ（１６），齿轮ｂ（１６）转动时带动齿轮ｃ（１７）转动，齿轮ｃ（１７）带动电机输出转动轴（３）转动，铁芯体（７）由两个铁芯臂组成“Ｌ”形状，其中伸出的一个铁芯臂上套接一个线圈骨架ｍ（８），另一个铁芯臂上套接一个线圈骨架ｎ（９），再与一个弧形的辅助铁芯体（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），铁芯体（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：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]