專利名稱：一種工業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種伺服電機。
背景技術：
現(xiàn)有的エ業(yè)縫紉機用伺服電機的包括定子和轉子兩部分，其中轉子一般均包含轉軸和外套于轉軸的軸承。從結構形式看主要存在以下缺陷
I、軸承的使用要求存在安裝軸承的支撐和位置，支撐一般需要有前后端蓋軸承室，軸承室加工的精度相對較高,加工成本相對較高，留有位置也需要相應空間會造成電機體積的相對増大。
2、軸承作為ー個零件本身也是ー種材料成本，從而導致整個電機成本的上升。3、軸承的裝配具有一定的要求，安裝需要適當?shù)磨ㄋ噥硪?guī)范，裝配エ時也會成為一種エ藝成本，使電機的制造成本增加。4、電機與縫紉機的傳統(tǒng)安裝方法是在電機軸伸處加ー個聯(lián)軸器，這種安裝方式對電機軸伸跳動要求較高，并且縫紉機上也需要一個匹配的聯(lián)接器與電機聯(lián)軸器配合使用，聯(lián)軸器的配合需要相對較高的機械加工精度，特別是兩者的同軸度的控制，如果同軸度不能控制好就會使縫紉機運行時的噪聲増大，影響機器的性能縮短縫紉機的使用壽命。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現(xiàn)有技術方案進行完善與改進，提供一種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，以達到減少加工難度，降低成本的目的。為此，本發(fā)明采取以下技術方案。一種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，包括定子組件、轉子組件，所述的定子組件包括塑封線定子、設于塑封線定子上的編碼器，所述的轉子組件包括轉軸、外套在轉軸上的轉子鐵芯、設于轉子鐵芯上的磁體、與磁體相対的設于轉軸上的磁環(huán)，其特征在干所述的轉軸中部開設用于插接縫紉機機頭主軸的插接孔，轉軸上設有能與縫紉機機頭主軸連接的鎖緊件，縫紉機機頭主軸插入插接孔后用鎖緊件將轉軸固定在縫紉機機頭主軸上，定子組件、轉子組件分別依靠縫紉機架體、縫紉機機頭主軸固定并實現(xiàn)兩者的間隙配合。定子組件與轉子組件之間無軸承，不必設軸承室、聯(lián)軸器等，轉軸的轉矩直接傳遞給縫紉機機頭主軸上，結構簡單、裝配方便，成本更低，體積小，減少カ傳遞件，有利于減小噪音，提高工作的可靠性。鎖緊件可為銷釘、螺釘?shù)取Ｗ鳛閷ι鲜黾夹g方案的進ー步完善和補充，本發(fā)明還包括以下附加技術特征。所述的鎖緊件為一端呈錐形的緊定螺釘，中空轉軸上設有兩個緊定螺釘，中空轉軸設有螺孔，緊定螺釘與中空轉軸的螺孔螺接，緊定螺釘?shù)腻F形端部能旋入中空轉軸的插接孔中以與縫紉機機頭主軸相抵。所述的轉子鐵芯開有復數(shù)個周向均勻分布的通孔，所述的通孔中嵌入磁體，所述的磁體為磁鋼。在通孔中嵌入磁鋼，磁鋼的材料利用率大大提高，從而降低了磁鋼的材料成本，使電機的總成本大幅降低，且安裝簡單方便，只需要將磁鋼插入相應的孔內不需要任何定位エ裝，也不需要加磁鋼保護套，在降低轉子制造成本的同時還提高了粘貼磁鋼的效率。所述的通孔為與轉軸軸線平行的方形通孔，所述的磁鋼為與通孔相配的方形磁鋼。方形磁鋼制造加工簡單方便；且方形磁鋼與瓦片狀磁鋼相比材料利用率大提高，瓦片狀所需要的材料是按包含弧形在內的外接長方形形狀材料加工而成的，因此材料浪費比較多，而方形的磁鋼所需要的材料就是直接按照長方形形狀加工，浪費很少，磁鋼成本在電機總成本中所占比例大，磁鋼材料利用率的提高就直接降低了電機的總體成本，提高電機在市場上的價格競爭力。等量相鄰的磁鋼組成一磁區(qū)，每ー磁區(qū) 中的磁鋼的磁極相同，轉子鐵芯上的S極磁區(qū)和N極磁區(qū)周向交替排布。相鄰磁區(qū)間的轉子鐵芯上開有圓形氣隙孔。利用小孔內空氣有較大的磁阻的特性可起到防止N、S極磁鋼通過轉子鐵芯直接被漏磁。所述的轉子鐵芯上嵌有8塊磁鋼，2塊磁鋼組成ー磁區(qū)形成2個S極磁區(qū)和2個N極磁區(qū)。采用2塊磁鋼組成ー磁區(qū)相比由I塊磁鋼組成的磁區(qū)，電機的平均氣隙就會補明顯減小，也就是說氣隙磁密會有所提聞，從而提聞電機的出力情況提聞電機的效率最終提高電機的功率密度。所述的磁鋼與轉子鐵芯之間設有粘結層，轉軸與轉子鐵芯過盈配合。磁鋼與轉子鐵芯之間設有粘結層，提高了磁鋼與轉子鐵芯的連接可靠性。磁環(huán)中部設由兩平行直邊及連接兩直邊的對稱圓弧邊構成的腰形孔，轉軸設有與磁環(huán)腰形孔相配的腰形軸段；所述的磁環(huán)以腰形孔中心線為界分為四極區(qū)，分別為左上區(qū)、右上區(qū)、右下區(qū)及左下區(qū)，四極區(qū)上的磁極交替分布；磁環(huán)的四極區(qū)位置、磁極與轉子磁體的位置、磁極相對應。磁環(huán)的N、S極性與磁環(huán)的結構進行了優(yōu)化組合，從而達到安裝磁環(huán)時無論是正面安裝或反面安裝均能與轉子磁鋼極性相正確對應，使磁環(huán)能快速、正確安裝，減少電機的故障率。轉軸的腰形軸段設卡槽，磁環(huán)外側的腰形軸段依次套接波形彈墊、平墊圈及與卡槽相配的卡簧以將磁環(huán)抵壓在轉軸的軸肩上實現(xiàn)磁環(huán)的軸向定位。有益效果定子組件與轉子組件之間無軸承，不必設軸承室、聯(lián)軸器等，轉軸的轉矩直接傳遞給縫紉機機頭主軸上，結構簡單、裝配方便，成本更低，體積小，減少カ傳遞件，有利于減小噪音，提高工作的可靠性。


圖I是本發(fā)明爆破結構示意圖。圖2是本發(fā)明定子組件結構示意圖。圖3是本發(fā)明轉子組構示意圖。圖中1、轉子組件；2、定子組件；3、塑封線定子；4、槽盤頭螺釘；5、編碼器；6、編碼器罩；7、盤頭螺釘；8、轉子鐵芯、9、磁鋼；10、緊定螺釘；11、磁環(huán)；12、波形彈墊；13、平墊圈；14、卡簧；15、轉軸。
具體實施方式
以下結合說明書附圖對本發(fā)明的技術方案做進ー步的詳細說明。如圖1、2、3所示，本發(fā)明包括定子組件2、轉子組件1，定子組件2包括塑封線定子
3、設于塑封線定子3上的編碼器5，轉子組件I包括轉軸15、外套在轉軸15上的轉子鐵芯
8、設于轉子鐵芯8上的磁體、與磁體相對的設于轉軸15上的磁環(huán)11，轉軸15中部開設用于插接縫紉機機頭主軸的插接孔，轉軸15上設有能與縫紉機機頭主軸連接的鎖緊件，縫紉機機頭主軸插入插接孔后用鎖緊件將轉軸15固定在縫紉機機頭主軸上，定子組件2、轉子組件I分別依靠縫紉機架體、縫紉機機頭主軸固定并實現(xiàn)兩者的間隙配合。在本實施例中，鎖緊件為一端呈錐形的緊定螺釘10，中空轉軸15上設有兩個呈90度角的緊定螺釘10，中空轉軸15設有螺孔，緊定螺釘10與中空轉軸15的螺孔螺接，緊定螺釘10的錐形端部能旋入中空轉軸15的插接孔中以與縫紉機機頭主軸相抵。用螺釘連接縫紉機機頭主軸和轉軸15，裝配方便，工作可靠。
轉子鐵芯8開有復數(shù)個周向均勻分布的通孔，通孔中嵌入磁體，磁體為磁鋼9。通孔可為多邊形孔，圓孔等，在實施例中通孔為與轉軸15軸線平行的方形通孔，磁鋼9為與通孔相配的方形磁鋼9。等量相鄰的磁鋼9組成ー磁區(qū)，每ー磁區(qū)中的磁鋼9的磁極相同，轉子鐵芯8上的S極磁區(qū)和N極磁區(qū)周向交替排布。為減少漏磁，相鄰磁區(qū)間的轉子鐵芯8上開有圓形氣隙孔。轉子鐵芯8上嵌有8塊磁鋼9，2塊磁鋼9組成ー磁區(qū)形成2個S極磁區(qū)和2個N極磁區(qū)。為提高連接的可靠性，磁鋼9與轉子鐵芯8之間設有粘結層，轉軸15與轉子鐵芯8過盈配合。為使磁環(huán)11能快速、正確安裝，減少電機的故障率，磁環(huán)11中部設由兩平行直邊及連接兩直邊的對稱圓弧邊構成的腰形孔，轉軸15設有與磁環(huán)11腰形孔相配的腰形軸段；磁環(huán)11以腰形孔中心線為界分為四極區(qū)，分別為左上區(qū)、右上區(qū)、右下區(qū)及左下區(qū)，四極區(qū)上的磁極交替分布；磁環(huán)11的四極區(qū)位置、磁極與轉子磁體的位置、磁極相對應。轉軸15的腰形軸段設卡槽，磁環(huán)11外側的腰形軸段依次套接波形彈墊12、平墊圈13及與卡槽相配的卡14以將磁環(huán)11抵壓在轉軸15的軸肩上實現(xiàn)磁環(huán)11的軸向定位。裝配過程
轉子組件I裝配
磁鋼9插入在帶軛轉子鐵芯8內，磁鋼9在圓周位置的放置按N、S交替均勻排列并用膠水將其可靠固定在帶軛轉子鐵芯8上；磁環(huán)11套入帶軛轉子鐵芯8，磁環(huán)11和帶軛轉子鐵芯8上設有兩個專為安裝配合用的銑扁，通過兩個銑扁可進行圓周方向定位。磁環(huán)圓周上充有N、S極性磁場，極數(shù)與磁鋼9的放置數(shù)量相等，并且兩者的極性放置也相對應相同；放好磁環(huán)11后，再在外面順序放上波形彈墊12和專用平墊圈13，再用卡簧14將磁環(huán)11固定在帶軛轉子鐵芯8上。定子組件2裝配
電機的編碼器5由三個十字或一字槽盤頭螺釘4固定在編碼器罩6上，編碼器罩6由十字或一字槽盤頭螺釘7固定在塑封線定子3上。伺服電機的轉子位置信號通過轉子上的磁環(huán)和定子上編碼器中的霍爾進行感應獲得。電機與縫紉機的安裝聯(lián)接如下轉子組件I利用縫紉機上專用轉軸15來裝配電機轉子。由緊定螺釘10將轉子組件I固定在縫紉機轉軸15上；定子組件2與縫紉機機頭主軸進行配合安裝，并固定在縫紉機機頭主軸上。至此完成裝配。 ·
權利要求
1.一種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，包括定子組件(2)、轉子組件(1)，所述的定子組件(2)包括塑封線定子(3)、設于塑封線定子(3)上的編碼器(5)，所述的轉子組件(I)包括轉軸(15)、外套在轉軸(15)上的轉子鐵芯(8)、設于轉子鐵芯(8)上的磁體、與磁體相對的設于轉軸(15)上的磁環(huán)(11 )，其特征在于所述的轉軸(15)中部開設用于插接縫紉機機頭主軸的插接孔，轉軸(15)上設有能與縫紉機機頭主軸連接的鎖緊件，縫紉機機頭主軸插入插接孔后用鎖緊件將轉軸(15)固定在縫紉機機頭主軸上，定子組件(2)、轉子組件(I)分別依靠縫紉機架體、縫紉機機頭主軸固定并實現(xiàn)兩者的間隙配合。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于所述的鎖緊件為一端呈錐形的緊定螺釘(10)，中空轉軸(15)上設有兩個緊定螺釘(10)，中空轉軸(15)設有螺孔，緊定螺釘(10)與中空轉軸(15)的螺孔螺接，緊定螺釘(10)的錐形端部能旋入中空轉軸(15)的插接孔中以與縫紉機機頭主軸相抵。
3.根據(jù)權利要求2所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于所述的轉子鐵芯(8)開有復數(shù)個周向均勻分布的通孔，所述的通孔中嵌入磁體，所述的磁體為磁鋼(9)。
4.根據(jù)權利要求3所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于所述的通孔為與轉軸(15)軸線平行的方形通孔，所述的磁鋼(9)為與通孔相配的方形磁鋼(9)。
5.根據(jù)權利要求4所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于等量相鄰的磁鋼(9)組成ー磁區(qū)，每ー磁區(qū)中的磁鋼(9)的磁極相同，轉子鐵芯(8)上的S極磁區(qū)和N極磁區(qū)周向交替排布。
6.根據(jù)權利要求5所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于相鄰磁區(qū)間的轉子鐵芯(8)上開有圓形氣隙孔。
7.根據(jù)權利要求6所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于所述的轉子鐵芯(8)上嵌有8塊磁鋼(9)，2塊磁鋼(9)組成ー磁區(qū)形成2個S極磁區(qū)和2個N極磁區(qū)。
8.根據(jù)權利要求7所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于所述的磁鋼(9 )與轉子鐵芯(8 )之間設有粘結層，轉軸(15 )與轉子鐵芯(8 )過盈配合。
9.根據(jù)權利要求1-8任ー權利要求所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于磁環(huán)(11)中部設由兩平行直邊及連接兩直邊的對稱圓弧邊構成的腰形孔，轉軸(15)設有與磁環(huán)(11)腰形孔相配的腰形軸段；所述的磁環(huán)(11)以腰形孔中心線為界分為四極區(qū)，分別為左上區(qū)、右上區(qū)、右下區(qū)及左下區(qū)，四極區(qū)上的磁極交替分布；磁環(huán)(11)的四極區(qū)位置、磁極與轉子磁體的位置、磁極相對應。
10.根據(jù)權利要求9所述的ー種エ業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，其特征在于轉軸(15)的腰形軸段設卡槽，磁環(huán)(11)外側的腰形軸段依次套接波形彈墊(12)、平墊圈(13)與卡槽相配的卡簧(14)以將磁環(huán)(11)抵壓在轉軸(15)的軸肩上實現(xiàn)磁環(huán)(11)的軸向定位。
全文摘要
一種工業(yè)縫紉機用無軸承伺服電機，涉及一種伺服電機?，F(xiàn)有的工業(yè)縫紉機用伺服電機的轉子一般均包含轉軸和軸承，其成本高，體積大，工作易產生噪聲。本發(fā)明包括定子組件、轉子組件，所述的轉子組件包括轉軸、外套在轉軸上的轉子鐵芯，其特征在于所述的轉軸中部開設用于插接孔，轉軸上設有鎖緊件，縫紉機機頭主軸插入插接孔后用鎖緊件將轉軸固定在縫紉機機頭主軸上，定子組件、轉子組件分別依靠縫紉機架體、縫紉機機頭主軸固定并實現(xiàn)兩者的間隙配合。本技術方案無軸承，不必設軸承室、聯(lián)軸器等，轉軸的轉矩直接傳遞給縫紉機機頭主軸上，結構簡單、裝配方便，成本更低，體積小，減少力傳遞件，有利于減小噪音，提高工作的可靠性。
文檔編號H02K7/00GK102738953SQ20121022776
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月29日 優(yōu)先權日2012年6月29日
發(fā)明者嚴偉燦, 馮仲德, 潛曙華, 王崗 申請人:臥龍電氣集團股份有限公司