專(zhuān)利名稱(chēng)：步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其制造方法，尤指一種可使步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子具有一定傾斜角度的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，而可減緩步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而可降低震動(dòng)及噪音的制造方法。
背景技術(shù)：
如圖1、圖2所示，為現(xiàn)有步進(jìn)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子8系以永久充磁方式，使轉(zhuǎn)子8產(chǎn)生多數(shù)磁場(chǎng)線81的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，而可與一電力激磁方式充磁的定子磁極齒藕合，使轉(zhuǎn)子8可依磁極齒的充磁而運(yùn)轉(zhuǎn)。
然而該轉(zhuǎn)子8磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的磁場(chǎng)線81系與轉(zhuǎn)子8軸向平行，因此該磁場(chǎng)線81與磁場(chǎng)線81間會(huì)相距一間距82，而該轉(zhuǎn)子8如此的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，會(huì)使轉(zhuǎn)子8的磁場(chǎng)線81與定子的磁極齒無(wú)法連續(xù)藕合相接，而使轉(zhuǎn)子8依磁極齒的充磁而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生不連貫的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作造成步進(jìn)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)過(guò)大，而造成震動(dòng)與噪音。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其制造方法，由多數(shù)矽鋼片利用一模具堆疊成一充磁頭，并旋轉(zhuǎn)充磁頭取得一傾斜角度θs，再將充磁頭置入一冷卻系統(tǒng)內(nèi)，再將轉(zhuǎn)子置入充磁座內(nèi)充磁，使轉(zhuǎn)子經(jīng)充磁后具有一定傾斜角度θs的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，使該轉(zhuǎn)子依磁極齒的充磁而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生連貫性的運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)作，使步進(jìn)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，而可減緩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)，進(jìn)而降低震動(dòng)與噪音。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其制造方法，其包括有下列步驟制作矽鋼片以線切割方式，將矽鋼片的周緣開(kāi)設(shè)兩條以上相對(duì)的定位槽，并于該矽鋼片的中心開(kāi)設(shè)一圓孔，該圓孔的周緣開(kāi)設(shè)有與該轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)線數(shù)量相同的多數(shù)缺槽；堆疊將該多數(shù)已制作完成的矽鋼片，由一模具堆疊成一充磁頭，并使每一矽鋼片的圓孔對(duì)齊，以形成一充磁座，而各該缺槽對(duì)齊后，以形成一道一道的槽道；
轉(zhuǎn)角度將已堆疊于該模具上的多數(shù)矽鋼片，由旋轉(zhuǎn)該模具一角度，使對(duì)齊后的各該槽道與軸線傾斜成一傾斜角度θs；固定角度將已旋轉(zhuǎn)成該傾斜角度θs的多數(shù)矽鋼片一側(cè)的定位槽粘固，使已旋轉(zhuǎn)成該傾斜角度θs的多數(shù)矽鋼片固結(jié)為一體；充磁頭完成將一側(cè)定位槽已粘固的多數(shù)矽鋼片，從該模具上取下，再將另一側(cè)的定位槽粘固，使該多數(shù)矽鋼片固結(jié)為一具有固定傾斜角度θs的槽道的充磁頭；穿導(dǎo)線將相同該槽道數(shù)量的多數(shù)導(dǎo)線，分別穿入該充磁頭的各該槽道內(nèi)；植入冷卻系統(tǒng)將該已穿設(shè)好導(dǎo)線的充磁頭植入冷卻系統(tǒng)中，以預(yù)備充磁；固定導(dǎo)線將該充磁頭上的多數(shù)導(dǎo)線分別絕緣固定，以避免各該導(dǎo)線間相互接觸而造成短路；置入轉(zhuǎn)子將一未充磁的轉(zhuǎn)子置入該充磁頭中心的充磁座內(nèi)，以預(yù)備充磁該轉(zhuǎn)子；充磁將該充磁頭的多數(shù)導(dǎo)線通電，以充磁該轉(zhuǎn)子；完成將該已充磁好的轉(zhuǎn)子自該充磁頭中取出，該轉(zhuǎn)子即具有該多數(shù)傾斜角度θs的磁場(chǎng)線的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.由于該轉(zhuǎn)子具有多數(shù)傾斜角度θs的磁場(chǎng)線的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，其每一磁場(chǎng)線均有傾斜角度θs，因此該磁場(chǎng)線與相鄰磁場(chǎng)線相隔的間距縮短，使磁場(chǎng)線與定子的磁極齒可連續(xù)藕合相接，而使該轉(zhuǎn)子依磁極齒的充磁而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生減緩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)，進(jìn)而降低震動(dòng)與噪音。
2.如圖19所示，為本發(fā)明具傾斜角度θs磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試曲線圖，而圖20所示，為現(xiàn)有轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試曲線圖，由兩者比較可知，在相同條件下，本發(fā)明在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)的曲線落差較緩和，而現(xiàn)有轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)的曲線落差較大，因此本發(fā)明確實(shí)可減緩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)，進(jìn)而降低震動(dòng)與噪音。


下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述圖1為現(xiàn)有轉(zhuǎn)子的外觀圖；圖2為現(xiàn)有轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；其中8轉(zhuǎn)子；81磁場(chǎng)線；82間距。
圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為本發(fā)明制造轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的流程圖；圖5為本發(fā)明矽鋼片結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明矽鋼片圓孔的部分放大圖；圖7為本發(fā)明模具結(jié)構(gòu)的立體分解圖；圖8為本發(fā)明利用模具堆疊矽鋼片的示意圖；圖9為本發(fā)明以模具堆疊矽鋼片未轉(zhuǎn)角度前的示意圖；圖10為本發(fā)明以模具堆疊矽鋼片轉(zhuǎn)角度后的示意圖；圖11為本發(fā)明經(jīng)轉(zhuǎn)角度后該槽道與軸向成傾斜角度的示意圖；圖12為本發(fā)明矽鋼片轉(zhuǎn)角度后固定的外觀圖；圖13為本發(fā)明穿導(dǎo)線的示意圖；圖14為本發(fā)明冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的立體分解圖；圖15為本發(fā)明充磁頭植入冷卻系統(tǒng)中的示意圖；圖16為本發(fā)明轉(zhuǎn)子置入充磁座的示意圖；圖17為本發(fā)明通電充磁的示意圖；圖18為本發(fā)明轉(zhuǎn)子充磁后具有多數(shù)傾斜角度磁場(chǎng)線的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖19為本發(fā)明的運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試曲線圖；圖20為現(xiàn)有轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試曲線圖。
其中1轉(zhuǎn)子；11磁場(chǎng)線；2矽鋼片；21定位槽；22圓孔；23缺槽；3模具；31底座；32中心柱；33上蓋；34導(dǎo)桿；341嵌肋；342橢圓孔；343螺絲；4充磁頭；41充磁座；42槽道；5導(dǎo)線；6冷卻系統(tǒng)；61座體；62水道；63容室；64進(jìn)水口；65出水口；66蓋體；661穿孔。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例如圖3所示，為本發(fā)明所選用的實(shí)施例步驟。
本發(fā)明為一種步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其制造方法，該轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，系于該轉(zhuǎn)子1上充磁多數(shù)的磁場(chǎng)線11，各該磁場(chǎng)線11分別與轉(zhuǎn)子1軸向成一定傾斜角度θs，且磁場(chǎng)線11與相鄰磁場(chǎng)線11的上、下兩端可相接但不重疊，而該傾斜角度θs的取得，如公式0度＜θs≤θ×50％所示，而該角度θ的取得，如公式θ＝360度/N，N為磁場(chǎng)線的數(shù)量，在本實(shí)施例中，該磁場(chǎng)線11的數(shù)量為十八條，因此該角度θs為20度，故該傾斜角度θs介于0度與10度之間，在本實(shí)施例中，該傾斜角度θs以10度為例。
如圖4至圖18所示，該轉(zhuǎn)子具傾斜角度磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的制造方法包括制作矽鋼片以線切割方式，將矽鋼片2的周緣開(kāi)設(shè)兩條相對(duì)的定位槽21，并于該矽鋼片2的中心開(kāi)設(shè)一圓孔22，該圓孔22的周緣開(kāi)設(shè)有與磁場(chǎng)線11數(shù)量相同的多數(shù)缺槽23，在本實(shí)施例中，該磁場(chǎng)線11的數(shù)量為十八條，因此該圓孔22開(kāi)設(shè)有十八個(gè)缺槽23；堆疊將該多數(shù)已制作完成的矽鋼片2，由一模具3堆疊成一充磁頭4，在本實(shí)施例中，以三十二片的矽鋼片2來(lái)堆疊，而該模具3系于一底座31上設(shè)有一中心柱32，該中心柱32的頂端套設(shè)一上蓋33，并于中心柱21的一側(cè)設(shè)有一導(dǎo)桿34，該導(dǎo)桿34相對(duì)中心柱32的一側(cè)具有一嵌肋341，且該導(dǎo)桿34的上、下兩端分別開(kāi)設(shè)一橢圓孔342，而可分別以一螺絲343穿伸橢圓孔342螺固于底座31與上蓋33。借此可將該多數(shù)矽鋼片2，以其圓孔22套于模具3的中心柱32上，并使矽鋼片2一側(cè)的定位槽21嵌合于該導(dǎo)桿34的嵌肋341上，而使每一矽鋼片2的圓孔22對(duì)齊，以形成一充磁座41，而圓孔22的各個(gè)缺槽23對(duì)齊后，以形成一道一道的槽道42；轉(zhuǎn)角度將已堆疊于該模具3上的多數(shù)矽鋼片2，由旋轉(zhuǎn)該模具3一角度，使對(duì)齊后的各該槽道42與軸線傾斜成一傾斜角度θs；固定角度將已旋轉(zhuǎn)成該傾斜角度θs的多數(shù)矽鋼片2一側(cè)的定位槽21，以膠水粘固，使已旋轉(zhuǎn)成該傾斜角度θs的多數(shù)矽鋼片2固結(jié)為一體；充磁頭完成將一側(cè)定位槽21已粘固的多數(shù)矽鋼片2，從該模具3上取下，再將另一側(cè)的定位槽21，以膠水粘固，使該多數(shù)矽鋼片2固結(jié)為一具有固定傾斜角度θs槽道42的充磁頭2；穿導(dǎo)線將相同該槽道42數(shù)量的多數(shù)導(dǎo)線5，即十八條導(dǎo)線5，在本實(shí)施例中，該導(dǎo)線5為漆包線，分別穿入該充磁頭4的各該槽道42內(nèi)；植入冷卻系統(tǒng)將該已穿設(shè)好導(dǎo)線5的充磁頭4植入冷卻系統(tǒng)6中，該冷卻系統(tǒng)6具有一座體61，該座體61內(nèi)具有水道62，該水道62中心為一容室63，且該水道62兩端分別設(shè)有一進(jìn)水口64與一出水口65，而該座體61的頂面蓋合有一具穿孔661的蓋體66，借此，將該已穿設(shè)好導(dǎo)線5的充磁頭4植入該冷卻系統(tǒng)6的容室63內(nèi)，再將該蓋體66蓋合于座體61上，使水道62密閉且固定該充磁頭4，并使該充磁頭4上的導(dǎo)線5由該蓋體66的穿孔661穿出；固定導(dǎo)線將該充磁頭4上的多數(shù)導(dǎo)線5分別絕緣固定，以避免各該導(dǎo)線5間相互接觸而造成短路；置入轉(zhuǎn)子將一未充磁的轉(zhuǎn)子1置入該充磁頭4中心的充磁座41內(nèi)，以預(yù)備充磁該轉(zhuǎn)子1；充磁將該充磁頭4的多數(shù)導(dǎo)線5通電，以充磁該轉(zhuǎn)子1，由于在充磁時(shí)，充磁頭4會(huì)產(chǎn)生高溫，該冷卻系統(tǒng)6的水道62內(nèi)會(huì)注入冷卻液，并以進(jìn)水口64與出水口65，一進(jìn)一出的方式使冷卻液循環(huán)，以降低充磁頭4充磁時(shí)所產(chǎn)生的高溫；完成將該已充磁好的轉(zhuǎn)子1自該充磁頭4中取出，該轉(zhuǎn)子1即具有該多數(shù)傾斜角度θs的磁場(chǎng)線的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。
由于上述可知，本發(fā)明步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其制造方法，其主要系先以線切割方式，將多數(shù)的矽鋼片2分別制作出定位槽21、圓孔11及缺槽23，再將該多數(shù)的矽鋼片2，以一模具3堆疊成一充磁頭4，并使每矽鋼片2圓孔22對(duì)齊，以形成一充磁座41，而各個(gè)缺槽23對(duì)齊后，以形成一道一道的槽道42，再旋轉(zhuǎn)該模具3一角度，使對(duì)齊后的各該槽道42與軸線傾斜成該傾斜角度θs，再將已旋轉(zhuǎn)成該傾斜角度θs的多數(shù)矽鋼片2，以膠水粘固兩側(cè)的定位槽21，使該多數(shù)矽鋼片2固結(jié)為一具固定傾斜角度θs槽道42的充磁頭4，再將相同該槽道42數(shù)量的多數(shù)導(dǎo)線5，分別穿入充磁頭4的各該槽道42內(nèi)，再將該充磁頭4植入一冷卻系統(tǒng)6中，再將充磁頭4上的多數(shù)導(dǎo)線5分別絕緣固定，再將一未充磁的轉(zhuǎn)子1置入該充磁頭4中心的充磁座41內(nèi)，再將充磁頭4上的多數(shù)導(dǎo)線5通電，以充磁轉(zhuǎn)子1，再將已充磁好的轉(zhuǎn)子1自充磁頭4的充磁座41中取出，該轉(zhuǎn)子1即具有多數(shù)傾斜角度θs的磁場(chǎng)線11的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。
由于該轉(zhuǎn)子1具有多數(shù)傾斜角度θs的磁場(chǎng)線11的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，其每一磁場(chǎng)線11均有傾斜角度θs，因此該磁場(chǎng)線11與相鄰磁場(chǎng)線11相隔的間距縮短，使磁場(chǎng)線11與定子的磁極齒可連續(xù)藕合相接，而使該轉(zhuǎn)子1依磁極齒的充磁而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生減緩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)，進(jìn)而降低震動(dòng)與噪音。
如圖19所示，為本發(fā)明具傾斜角度θs磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試曲線圖，而圖20所示，為現(xiàn)有轉(zhuǎn)子的運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試曲線圖，由兩者比較可知，在相同條件下，本發(fā)明在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)的曲線落差較緩和，而現(xiàn)有轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)的曲線落差較大，因此本發(fā)明確實(shí)可減緩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的寸動(dòng)轉(zhuǎn)矩(Detent Torque)，進(jìn)而降低震動(dòng)與噪音。
權(quán)利要求
1.一種步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，于該轉(zhuǎn)子上充磁多數(shù)的磁場(chǎng)線，各該磁場(chǎng)線分別與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向成一定傾斜角度，且各該磁場(chǎng)線與嗔磁場(chǎng)的上、下兩端可相接但不重疊，而該傾斜角度θs的取得，如公式0度＜θs≤θ×50％所示，而該角度θ的取得，如公式θ＝360度/N，N為磁場(chǎng)線的數(shù)量。
2.一種步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的制造方法，其包括下列步驟制作矽鋼片以線切割方式，將矽鋼片的周緣開(kāi)設(shè)兩條以上相對(duì)的定位槽，并于該矽鋼片的中心開(kāi)設(shè)一圓孔，該圓孔的周緣開(kāi)設(shè)有與該轉(zhuǎn)子的磁場(chǎng)線數(shù)量相同的多數(shù)缺槽；堆疊將該多數(shù)已制作完成的矽鋼片，由一模具堆疊成一充磁頭，并使每一矽鋼片的圓孔對(duì)齊，以形成一充磁座，而各該缺槽對(duì)齊后，以形成一道一道的槽道；轉(zhuǎn)角度將已堆疊于該模具上的多數(shù)矽鋼片，由旋轉(zhuǎn)該模具一角度，使對(duì)齊后的各該槽道與軸線傾斜成一傾斜角度θs；固定角度將已旋轉(zhuǎn)成該傾斜角度θs的多數(shù)矽鋼片一側(cè)的定位槽粘固，使已旋轉(zhuǎn)成該傾斜角度θs的多數(shù)矽鋼片固結(jié)為一體；充磁頭完成將一側(cè)定位槽已粘固的多數(shù)矽鋼片，從該模具上取下，再將另一側(cè)的定位槽粘固，使該多數(shù)矽鋼片固結(jié)為一具有固定傾斜角度θs的槽道的充磁頭；穿導(dǎo)線將相同該槽道數(shù)量的多數(shù)導(dǎo)線，分別穿入該充磁頭的各該槽道內(nèi)；植入冷卻系統(tǒng)將該已穿設(shè)好導(dǎo)線的充磁頭植入冷卻系統(tǒng)中，以預(yù)備充磁；固定導(dǎo)線將該充磁頭上的多數(shù)導(dǎo)線分別絕緣固定，以避免各該導(dǎo)線間相互接觸而造成短路；置入轉(zhuǎn)子將一未充磁的轉(zhuǎn)子置入該充磁頭中心的充磁座內(nèi)，以預(yù)備充磁該轉(zhuǎn)子；充磁將該充磁頭的多數(shù)導(dǎo)線通電，以充磁該轉(zhuǎn)子；完成將該已充磁好的轉(zhuǎn)子自該充磁頭中取出，該轉(zhuǎn)子即具有該多數(shù)傾斜角度θs的磁場(chǎng)線的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于所述模具系于一底座上設(shè)有一中心柱，該中心柱的頂端套設(shè)一上蓋，并于該中心的一側(cè)設(shè)有一導(dǎo)桿，該導(dǎo)桿相對(duì)中心柱的一側(cè)具有一嵌肋，且該導(dǎo)桿的上、下兩端分別開(kāi)設(shè)一橢圓孔，而可分別以一螺絲穿伸該橢圓孔螺固于該底座與該上蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于所述冷卻系統(tǒng)具有一座體，該座體內(nèi)具有一水道，該水道中心為一容室，且該水道兩端分別設(shè)有一進(jìn)水口與一出水口，而該座體的頂面蓋合有一具穿孔的蓋體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于所述轉(zhuǎn)子在充磁時(shí)，該充磁頭會(huì)產(chǎn)生高溫，該冷卻系統(tǒng)的水道內(nèi)可供注入冷卻液，并以該進(jìn)水口與該出水口，一進(jìn)一出的方式使該冷卻液循環(huán)，以降低充磁頭充磁時(shí)所產(chǎn)生的高溫。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其制造方法,其系將多數(shù)矽鋼片分別制作以供穿設(shè)導(dǎo)線的缺槽,再利用一模具堆疊一充磁頭,以形成一充磁座與多數(shù)的槽道,并旋轉(zhuǎn)充磁頭取得一傾斜角度θ
文檔編號(hào)H02K1/27GK1423399SQ0214844
公開(kāi)日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
發(fā)明者張文彥, 曹平山 申請(qǐng)人:蘇州元本電子有限公司