定子冲片、步进电机以及自动化设备的制作方法

1.本实用新型涉及自动化设备技术领域，具体而言，涉及一种定子冲片、步进电机以及自动化设备。


背景技术：

2.现有技术中，步进电机包括定子冲片，在定子冲片上间隔设置有八个磁极，由于磁极的结构设计不合理，会出现电机铁耗偏大的问题，导致电机温升较高，影响电机工作时的稳定性，以及电机的使用寿命。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种定子冲片、步进电机以及自动化设备，以解决现有技术中的铁耗偏大的问题。
4.根据本实用新型的一个方面，提供了一种定子冲片，定子冲片包括冲片本体，冲片本体包括依次设置第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁以及第四侧壁，第一侧壁和第三侧壁均平行于x轴方向，第二侧壁和第四侧壁均平行于y轴方向，沿冲片本体的内圆周等间距地设置有八个磁极，每个磁极的中线均通过冲片本体的中心，与y轴方向正向相邻的磁极的中线与y轴方向的夹角a在5
°
至40
°
之间。
5.进一步地，与y轴方向正向相邻的磁极的中线与y轴方向的夹角a为22.5
±1°
。
6.进一步地，磁极包括极靴、极身以及极轭，极轭与冲片本体连接，极身的一端与极轭连接，极靴与极身的另一端连接，极身的宽度l在10.1mm至10.15mm之间。
7.进一步地，极靴上设置有多个小齿，相邻两个小齿之间的间隔形成齿槽，齿槽为弧形或多边形。
8.进一步地，齿槽为三角形；或者，齿槽为椭圆形；或者，齿槽的两个侧壁均为平直结构，齿槽的两个侧壁通过倒圆角相交。
9.进一步地，齿槽的两个侧壁均为平直结构，齿槽的两个侧壁通过倒圆角相交，倒圆角的半径为0.2mm至0.4mm。
10.进一步地，齿槽的侧壁和底壁包括平直段、波浪段以及弧形段中的至少一种。
11.进一步地，定子冲片还包括多个铆接孔，每一个磁极的中线上至少分布有一个铆接孔，多个铆接孔的数量为12至24个。
12.进一步地，多个铆接孔的数量为16个，在每一个磁极的中线上分布有两个铆接孔。
13.根据本实用新型的另一方面，提供了一种步进电机，步进电机包括上述提供的定子冲片。
14.根据本实用新型的再一方面，提供了一种自动化设备，自动化设备包括上述提供的定子冲片。
15.应用本实用新型的技术方案，定子冲片包括冲片本体，沿冲片本体的内圆周等间距地设置有八个磁极，每个磁极的中线均通过冲片本体的中心。由于与y轴方向正向相邻的
磁极的中线与y轴方向的夹角a在5
°
至40
°
之间，能够优化磁极的结构，有效解决电机铁耗偏大的问题，进而能够提升电机工作时的稳定性，提升电机的使用寿命。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了本实用新型实施例提供的定子冲片的结构示意图；
18.图2示出了图1中b处的局部放大图。
19.其中，上述附图包括以下附图标记：
20.10、冲片本体；12、第一侧壁；13、第二侧壁；14、第三侧壁；15、第四侧壁；16、圆弧形凹槽；20、磁极；21、极靴；211、小齿；212、齿槽；213、倒圆角；22、极身；23、极轭；30、铆接孔；40、安装孔；a、与y轴方向正向相邻的磁极的中线与y轴方向的夹角；l、极身的宽度。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种定子冲片，定子冲片包括冲片本体10，沿冲片本体10的内圆周等间距地设置有八个磁极20。其中，冲片本体10包括依次设置第一侧壁12、第二侧壁13、第三侧壁14以及第四侧壁15，第一侧壁12和第三侧壁14均平行于x轴方向，第二侧壁13和第四侧壁15均平行于y轴方向。在本实施例中，每个磁极20的中线均通过冲片本体10的中心，与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a在5
°
至40
°
之间。
23.应用本实施例提供的定子冲片，由于与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a在5
°
至40
°
之间，能够优化磁极20的结构，有效解决电机铁耗偏大的问题，降低了电机的温升及振动噪音，确保了电机的运行性能稳定，提升了电机的寿命。
24.其中，与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a可以为10
°
、15
°
、20
°
、25
°
、30
°
、35
°
以及5
°
至40
°
之间的其它任意角度。
25.需要说明的是，在本实施例中，x轴方向为水平方向，y轴方向为竖直方向，第一侧壁12和第三侧壁14均水平设置，第二侧壁13和第四侧壁15均竖直设置。
26.在本实施例中，与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a为22.5
±1°
。将夹角a设置为22.5
±1°
，能够最大程度地优化磁极20的结构，有效解决电机铁耗偏大的问题。
27.如图2所示，磁极20包括极靴21、极身22以及极轭23，极轭23与冲片本体10连接，极身22的一端与极轭23连接，极靴21与极身22的另一端连接，为了进一步优化磁极20的结构，在本实施例中，极身22的宽度l在10.1mm至10.15mm之间。将极身22的宽度l设置在上述范围
内，能够提升磁极20的导磁面积，进而能够进一步优化磁极20的结构。
28.其中，极身22的宽度l可以为10.11mm、10.12mm、10.13mm、10.14mm以及10.1mm至10.15mm之间的其它任意数值。
29.如图2所示，极靴21上设置有多个小齿211，相邻两个小齿211之间的间隔形成齿槽212，齿槽212为弧形或多边形。将齿槽212设置为弧形或多边形，能够进一步增大磁极20的导磁面积。
30.需要说明的是，齿槽212为弧形或多边形，指的是，齿槽212的两个侧壁和底壁共同围成大体为弧形或多边形的结构。具体地，齿槽212的侧壁和底壁不必须为平直结构或圆滑弧形结构。
31.其中，齿槽212为弧形包括，齿槽212为圆弧形或者椭圆形，只要保证齿槽212的侧壁和底壁共同围成大体为弧形即可。齿槽212为多边形包括，齿槽212为三角形、梯形以及平行四边形等，只要保证齿槽212的侧壁和底壁共同围成大体为多边形即可。
32.具体地，齿槽212的侧壁和底壁包括平直段、波浪段以及弧形段中的至少一种。即齿槽212的侧壁和底壁可以均为平直段或波浪段或弧形段，齿槽212的侧壁和底壁还可以为平直段、波浪段以及弧形段中的任意两种的组合，齿槽212的侧壁和底壁还可以为平直段、波浪段以及弧形段三种结构的组合。
33.其中，齿槽212为三角形，或者齿槽212为椭圆形，或者齿槽212的两个侧壁均为平直结构，齿槽212的两个侧壁通过倒圆角213相交。
34.在本实施例中，齿槽212的两个侧壁均为平直结构，齿槽212的两个侧壁通过倒圆角213相交。具体地，齿槽212的两个侧壁将齿槽212围成大体为三角形的结构，且齿槽212的两个侧壁通过倒圆角213相交。
35.其中，倒圆角213的半径在0.2mm至0.4mm之间。在本实施例中，倒圆角213的半径为0.3mm。
36.在本实施例中，极靴21上设置有六个小齿211。在其它实施例中，小齿211可根据使用需求进行调整。
37.如图1所示，在本实施例中，定子冲片还包括多个铆接孔30，每一个磁极20的中线上至少分布有一个铆接孔30，利用铆接孔30可实现多个定子冲片之间的连接。每一个磁极20的中线上至少分布有一个铆接孔30，能够优化铆接孔30的布局，进而减少铆接孔30的数量，有利于进一步降低冲片上的铁耗。其中，多个铆接孔30的数量为12至24个，多个铆接孔30可均匀分布在多个磁极20上。在多个铆接孔30的数量为12时，相邻两个磁极20中的一个磁极20上设置一个铆接孔30，另一个磁极20上设置两个铆接孔30，使得多个铆接孔30均匀分布在多个磁极20的中线上。
38.在本实施例中，每个磁极20上间隔设置有两个铆接孔30，即多个铆接孔30的数量为16个。
39.如图1所示，冲片本体10的相邻两个侧壁通过圆弧形凹槽16连接，圆弧形凹槽16位于四边形冲片本体10允许的最大位置，每个圆弧形凹槽16与相邻侧壁形成拐角，为了便于定子冲片进行装配，定子冲片还包括多个安装孔40，每个拐角处至少设置有一个安装孔40。在本实施例中，定子冲片包括八个安装孔40，每个拐角处均设置有两个安装孔40。
40.具体地，圆弧形凹槽16与冲片本体10的侧壁圆滑过渡。
41.在本实施例中，磁极20为左右对称结构，即每个磁极20的对称线均通过冲片本体10的中心，与y轴方向正向相邻的磁极20的对称线与y轴方向的夹角a在5
°
至40
°
之间。在其它实施例中，若磁极20为非对称结构，只要保证与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a在5
°
至40
°
之间即可。
42.为了便于理解，下面结合三个具体实施例进行解释，具体实施例一：
43.定子冲片包括冲片本体10，沿冲片本体10的内圆周等间距地设置有八个磁极20，冲片本体10包括依次设置第一侧壁12、第二侧壁13、第三侧壁14以及第四侧壁15，第一侧壁12和第三侧壁14均平行于x轴方向，第二侧壁13和第四侧壁15均平行于y轴方向。每个磁极20的中线均通过冲片本体10的中心，与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a为22.5
°
。
44.磁极20包括极靴21、极身22以及极轭23，极轭23与冲片本体10连接，极身22的一端与极轭23连接，极靴21与极身22的另一端连接。极身22的宽度l为10.1mm。极靴21上设置有6个小齿211，相邻两个小齿211之间的间隔形成齿槽212，齿槽212的两个侧壁将齿槽212围成大体为三角形的结构，且齿槽212的两个侧壁通过倒圆角213相交，倒圆角213的半径为0.3mm。
45.在本实施例中，每个磁极20的中线上均匀设置有两个铆接孔30。冲片本体10的相邻两个侧壁通过圆弧形凹槽16连接，圆弧形凹槽16位于四边形冲片本体10允许的最大位置，每个圆弧形凹槽16与相邻侧壁形成拐角，为了便于定子冲片进行装配，定子冲片包括八个安装孔40，每一个拐角处设置有一个安装孔40。
46.其中，下表为具体实施例一提供的定子冲片改进前与改进后温升对比表：
[0047][0048]
由此可以得出，采用具体实施例一提供的定子冲片，降低了定子冲片上的铁耗，使温升得到了有效降低。
[0049]
具体实施例二：
[0050]
定子冲片包括冲片本体10，沿冲片本体10的内圆周等间距地设置有八个磁极20，冲片本体10包括依次设置第一侧壁12、第二侧壁13、第三侧壁14以及第四侧壁15，第一侧壁12和第三侧壁14均平行于x轴方向，第二侧壁13和第四侧壁15均平行于y轴方向。每个磁极20的中线均通过冲片本体10的中心，与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a为5
°
。
[0051]
磁极20包括极靴21、极身22以及极轭23，极轭23与冲片本体10连接，极身22的一端
与极轭23连接，极靴21与极身22的另一端连接。极身22的宽度l为10.1mm。极靴21上设置有6个小齿211，相邻两个小齿211之间的间隔形成齿槽212，齿槽212的两个侧壁将齿槽212围成大体为三角形的结构，且齿槽212的两个侧壁通过倒圆角213相交，倒圆角213的半径为0.3mm。
[0052]
在本实施例中，每个磁极20的中线上均匀设置有两个铆接孔30。冲片本体10的相邻两个侧壁通过圆弧形凹槽16连接，圆弧形凹槽16位于四边形冲片本体10允许的最大位置，每个圆弧形凹槽16与相邻侧壁形成拐角，为了便于定子冲片进行装配，定子冲片包括八个安装孔40，每一个拐角处设置有一个安装孔40。
[0053]
采用具体实施例二提供的定子冲片，降低了定子冲片上的铁耗，使温升得到了有效降低。
[0054]
具体实施例三：
[0055]
定子冲片包括冲片本体10，沿冲片本体10的内圆周等间距地设置有八个磁极20，冲片本体10包括依次设置第一侧壁12、第二侧壁13、第三侧壁14以及第四侧壁15，第一侧壁12和第三侧壁14均平行于x轴方向，第二侧壁13和第四侧壁15均平行于y轴方向。每个磁极20的中线均通过冲片本体10的中心，与y轴方向正向相邻的磁极20的中线与y轴方向的夹角a为17.5
°
。
[0056]
磁极20包括极靴21、极身22以及极轭23，极轭23与冲片本体10连接，极身22的一端与极轭23连接，极靴21与极身22的另一端连接。极身22的宽度l为10.15mm。极靴21上设置有6个小齿211，相邻两个小齿211之间的间隔形成齿槽212，齿槽212的两个侧壁将齿槽212围成大体为三角形的结构，且齿槽212的两个侧壁通过倒圆角213相交，倒圆角213的半径为0.3mm。
[0057]
在本实施例中，定子冲片包含有12个铆接孔30，相邻两个磁极20中的一个磁极20上设置一个铆接孔30，另一个磁极20上设置两个铆接孔30。冲片本体10的相邻两个侧壁通过圆弧形凹槽16连接，圆弧形凹槽16位于四边形冲片本体10允许的最大位置，每个圆弧形凹槽16与相邻侧壁形成拐角，为了便于定子冲片进行装配，定子冲片包括八个安装孔40，每一个拐角处设置有一个安装孔40。
[0058]
采用具体实施例三提供的定子冲片，降低了定子冲片上的铁耗，使温升得到了有效降低。
[0059]
本实用新型又一实施例提供了一种步进电机，该步进电机包括上述提供的定子冲片。因此，该步进电机同样能够优化结构，解决铁耗偏大的问题，进而能够提升电机工作时的稳定性，提升电机的使用寿命。
[0060]
在本实施例中，该步进电机包括86mm机座步进电机。
[0061]
本实用新型再一实施例提供了一种自动化设备，该自动化设备包括上述提供的定子冲片。因此，该自动化设备同样能够优化结构，提升工作时的稳定性，提升使用寿命。
[0062]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0063]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表
达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0064]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0065]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0066]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0067]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。