[发明专利]扁平式步进电机

权利要求书

1.扁平式步进电机，包括转子、输出轴和前、后端盖，转子中心固定安装输出轴，前、后端盖在转子前后及侧面封闭转子，输出轴的前、后分别可转动地安装于前、后端盖；其特征在于：

所述转子（3）包括转盘（3-1）和磁钢（3-2）,转盘（3-1）为圆盘形，在转盘（3-1）的圆盘面上以中心为对称均匀固定嵌装N个形状大小相同的磁钢（3-2），N为4～180的整数；各磁钢（3-2）的磁场方向都与输出轴轴线平行，并且极性一致；转盘（3-1）同一面上的各磁钢（3-2）表面均处于与转盘（3-1）盘面相平或高于转盘（3-1）盘面的一个平面上；转盘（3-1）的中心固装与其盘面垂直的输出轴（2）；

前端盖（1）包括导磁的前端盖壳（1-1）、电磁座（1-4）、电磁线圈（1-2）和磁凸极（1-3），前端盖壳（1-1）为与转子（3）相配合的有环形边沿的圆盘，前端盖壳（1-1）内侧以其中心为对称均匀固定n个相同的导磁的电磁座（1-4），n=3～12；电磁座（1-4）为扇形盘，相邻的电磁座（1-4）侧边之间的夹角为8°～12°；电磁线圈（1-2）内缘与电磁座（1-4）外缘相配合，电磁线圈（1-2）套装并固定于电磁座（1-4）外缘，电磁线圈（1-2）的中心线与输出轴（2）平行；每个电磁座（1-4）内固定m个导磁的磁凸极（1-3）；磁钢的个数N≥mn+1；磁凸极（1-3）与转子（3）的磁钢（3-2）形状大小相同，磁凸极（1-3）内缘与前端盖壳（1-1）中心的距离与磁钢（3-2）内缘与转盘（3-1）中心的距离相等，m≥2时同一个电磁座（1-4）内的磁凸极（1-3）的间距也与磁钢（3-2）的间距相同；电磁线圈（1-2）的顶部低于或相平于磁凸极（1-3）的表面；前端盖壳（1-1）内侧的磁凸极（1-3）表面处于同一平面；相邻的顺时针的下一个电磁座（1-4）中的m个磁凸极（1-3）的中心线与电磁座（1-4）的中心线间的顺时针偏移的角度为360°/nN；

后端盖（4）的结构与前端盖（1）的结构大小相同，后端盖壳（4-1）上也有相同的电磁座（1-4）、电磁线圈（1-2）和磁凸极（1-3）；

输出轴（2）的可转动地安装于前端盖壳（1-1）、后端盖壳（4-1）的中心；前端盖壳（1-1）和/或后端盖壳（4-1）有中心孔，输出轴（2）从前端盖壳（1-1）和/或后端盖壳（4-1）中心孔的伸出；前端盖壳（1-1）和后端盖壳（4-1）内侧相对、转子（3）处于二者之间的空腔内，前端盖（1）的磁凸极（1-3）和后端盖（4）的磁凸极（1-3）一一相对，转子（3）夹在二者之间，转子（3）的磁钢（3-2）表面和前端盖（1）、后端盖（4）的磁凸极（1-3）表面之间保持间隙，前端盖（1）和后端盖（2）上相对的两个电磁线圈（1-2）并接或串接，相对的（2）个电磁座（1-4）、2个电磁线圈（1-2）及其内的2m个磁凸极（1-3）构成独立工作的一个电磁极组，本电机形成n个电磁极组；前端盖壳（1-1）、后端盖壳（4-1）边沿扣合、封闭转子（3）所处空间；前端盖壳（1-1）的后端盖壳（4-1）各有相互配合的均匀分布的至少3个安装孔，螺钉（5）通过安装孔固定连接前端盖壳（1-1）和后端盖壳（4-1）；n个电磁极组的接线端分别与电机控制器的n对输出极相接；各电磁线圈（1-2）通电时产生的电磁场方向与磁钢（3-2）磁场方向一致。

2.根据权利要求1所述的扁平式步进电机，其特征在于：

所述磁钢（3-2）为梯形或扇形。

3.根据权利要求1所述的扁平式步进电机，其特征在于：

所述转盘（3-1）厚度为1～25mm，磁钢（3-2）高于转盘（3-1）盘面0～1mm。

4.根据权利要求1所述的扁平式步进电机，其特征在于：

所述磁钢（3-2）内缘和转盘（3-1）中心的距离为转盘（3-1）半径的1/3至1/2。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的扁平式步进电机，其特征在于：

所述转子（3）的磁钢（3-2）个数N为20～50，前端盖（1）、后端盖（4）的电磁座（1-4）个数n为4～7，每个电磁座（1-4）内的磁凸极（1-3）个数m为3～10。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的扁平式步进电机，其特征在于：

所述转子（3）的磁钢（3-2）表面和前端盖（1）、后端盖（4）的磁凸极（1-3）表面之间的间隙为0.1～1mm。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的扁平式步进电机，其特征在于：

所述转盘（3-1）的中心位置设有轴套，轴套的中心孔套在输出轴（2）上，轴套和输出轴（2）之间为紧配合；在转子（3）的前方和后方、输出轴（2）上套有轴承（2-1）；所述前端盖壳（1-1）和后端盖壳（4-1）的内侧中心为轴承座（1-5），输出轴（2）前、后的2个轴承（2-1）分别安装于前端盖壳（1-1）和后端盖壳（4-1）的轴承座（1-5）内。