技术领域
[0001] 本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种步进电机。
背景技术
[0002] 在工业生产中，步进电机的使用范围非常广泛，尤其是在控制进给量上，目前应用比较多的是混合步进电机，混合步进电机的
转子主要有
永磁体和套在永磁体外的导磁环，
定子主要有线圈和磁芯，定子均匀分布在转子外围，由于永磁体具有N、S极；因此导磁环也对应设置有两个，定子也设置有两层；因此混合型步进电机一般为双层结构，两层的工作原理方式基本相同，双层结构会导致
导线布线不方便，零部件较多安装较为繁琐，因此亟需开发出
单层的混合型电机，简化结构，降低成本。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的在于针对
现有技术的不足，提供一种步进电机，该步进电机的结构相对简单，降低成本。
[0004] 一种步进电机，其包括：转子、定子以及用于固定定子的壳体，所述转子包括呈圆柱形或圆筒形的被驱动部，所述被驱动部的外表面设有多个平行等间距设置的被动凸齿，所述定子包括至少一组用于驱动转子转动的电磁线圈组，所述电磁线圈组包括两个线圈组件，所述线圈组件包括两
块U形间隔设置的矽
钢块以及环形的线圈，矽钢块的中部形成放置槽，线圈的两侧套于两块矽钢块的放置槽内，两块矽钢块之间夹持有永磁体；所述矽钢块的两侧分别向转子延伸有多个驱动凸齿；被动凸齿与驱动凸齿的宽度相同，相邻两个被动凸齿之间形成被动间隙，驱动间隙与驱动凸齿的宽度相等；当线圈组件中的一个线圈组件的每块矽钢块左侧的驱动凸齿与被动凸齿一一对应时，矽钢块右侧的驱动凸齿与被动间隙一一对应；另一个线圈组件的每块矽钢块左侧的驱动凸齿从左至右依次与一半的被动凸齿、一半的被动间隙对应；矽钢块右侧的驱动凸齿从左至右依次与一半的被动间隙、一半的被动凸齿对应。
[0005] 进一步地，所述转子的驱动部呈圆筒形，所述转子的上端连接有上盖，上盖的下端设有用于插入转子的连接环，上盖的中部设有与连接环连通的中孔，所述转子的下端设有锥形部，锥形部的下端向下延伸有连接筒，连接筒和连接环的内径相等。
[0006] 进一步地，所述转子的上端设有外圆环，所述壳体的内侧面设有内圆环，转子与壳体的上端之间形成环形槽，环形槽内安装有交叉滚子
轴承。
[0007] 进一步地，所述上盖的上端向
外延伸并与交叉滚子轴承的上端面部分抵接；所述壳体的上端连接有端盖环，端盖环的内侧面与上盖的外侧面间隙配合，端盖环的内端部与交叉滚子轴承的上端面部分抵接。
[0008] 进一步地，所述锥形部设有环形缺口并通过环形缺口连接有环形块，环形块的下端设有环形槽，环形槽内设有带有刻度的标尺；所述壳体的下端连接有下盖，下盖中部设有与连接筒相配合的穿孔，所述下盖或壳体的内侧面连接有垫板，垫板连接有与标尺相配合的光学
传感器。
[0009] 本实用新型的有益效果：本实用新型采用单层电磁线圈组驱动转动转动，零部件减少，结构相对简单可有效降低成本。
附图说明
[0011] 图2为图1的一种剖视图。
[0012] 图3为本实施例的一种分解结构示意图。
[0013] 图4为线圈组件的一种示意图。
[0014] 图5为定子展开后与转子的一种配合示意图。
[0015] 图6为线圈组件未通电时
磁力线大致分布的一种示意图。
[0016] 图7为B、B-之间线圈通电后该线圈产生磁力线的原理图。
[0017] 附图标记包括：
[0018] 1——下盖；2——垫板；3——标尺；4——环形块；5——矽钢块；6——线圈；7——内圆环；8——交叉滚子轴承；9——端盖环；10——上盖；11——中孔；12——连接环；13——外圆环；14——锥形部；15——连接筒；16——壳体；17——穿孔；18——被驱动部；
19——驱动凸齿；20——被动间隙；21——被动凸齿；22——永磁体；30——转子；100——电磁线圈组100。
[0019] 图6中的曲线为永磁体的磁力线；图7中的环形曲线为线圈通电后产生的磁力线。
具体实施方式
[0020] 以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。如图1至图7所示。
[0021] 实施例：一种步进电机，其包括：转子30、定子以及用于固定定子的壳体16，所述转子30包括呈圆柱形或圆筒形的被驱动部18，所述被驱动部18的外表面设有多个平行等间距设置的被动凸齿21，所述定子包括至少一组用于驱动转子30转动的电磁线圈组100，所述电磁线圈组100包括两个线圈组件，所述线圈组件包括两块U形间隔设置的矽钢块5以及环形的线圈6，矽钢块5的中部形成放置槽，线圈6的两侧套于两块矽钢块5的放置槽内，两块矽钢块5之间夹持有永磁体22；所述矽钢块5的两侧分别向转子30延伸有多个驱动凸齿19；被动凸齿21与驱动凸齿19的宽度相同，相邻两个被动凸齿21之间形成被动间隙20，驱动间隙与驱动凸齿19的宽度相等；当线圈组件中的一个线圈组件的每块矽钢块5左侧的驱动凸齿19与被动凸齿21一一对应时，矽钢块5右侧的驱动凸齿19与被动间隙20一一对应；另一个线圈组件的每块矽钢块5左侧的驱动凸齿19从左至右依次与一半的被动凸齿21、一半的被动间隙20对应；矽钢块5右侧的驱动凸齿19从左至右依次与一半的被动间隙20、一半的被动凸齿21对应。
[0022] 本技术方案在现有混合型步进电机的技术上进行改进，将目前需要设置两层或两侧的定子合二为一，只需要在转子30的外围设置一层定子；转子30在定子的有序通电情况下发生转动。下面对其工作原理进行具体阐述：两个线圈组件中的永磁体22的磁极方向相同；为方便阐述，
申请人将转子30、定子剖开并展开呈线性，如图5所示，每组电磁线圈组100有两组共4个U形矽钢块5，每个线圈组件有2个U形矽钢块5和一个永磁体22，将4个U形矽钢块5依次标记为A、A-、B、B-；A、A-的左侧驱动凸齿19与被动凸齿21一一对应，A、A-的右侧驱动凸齿19与被动间隙20一一对应，B、B-左侧的驱动凸齿19与一半的被动凸齿21、一半的被动间隙20对应；参见图5、图6；在线圈6还未通电时，永磁体22产生的
磁场覆盖了部分转子30以及矽钢块5，以A、A-为例，A、A-间的永磁体22设为M，M产生的磁力线大部分从永磁体22的N极出发，经过A并穿过A左侧的驱动凸齿19，并从转子30对应的驱动凸齿19以及被动凸齿21进入转子30，再从另外对应的被动凸齿21进入到A-左侧的驱动凸齿19，穿过A-回到永磁体22的S极；B、B-之间的永磁体22设为T，T产生的磁力线与M的大致相同，只是驱动凸齿19、被动凸齿21之间错位半个凸齿宽度的距离；设定永磁体22的左侧为N极、右侧为S极；当然也可以反向设置；磁力线从永磁体22的N极出来穿过左侧矽钢块5并通过转子30接着穿过右侧矽钢块5回到S极，此时若B、B-上的线圈6通电，A、A-上的线圈6不通电，经过B、B-的磁力线将增加，磁力增强，该线圈6产生的磁力线为：从线圈6中部出去穿过两块矽钢块5的中部驱动凸齿19，并穿过转子30，从两块矽钢块5的两侧回到线圈6背侧，参见图4、图6、图7；线圈6的磁力线与永磁体22的磁力线一部分重合，一部分相反，从而驱动转子30移动半个凸齿间距，使得重合部分的磁场区域中驱动凸齿19与被动凸齿21相对，相反部分的驱动凸齿19与被动间隙20相对，而此时，A、A-上的驱动凸齿19与转子30上的被动凸齿21错位半个
位置，A、A-状态与B、B-的调换；接着B、B-上的线圈6停止通电，A、A-上的线圈6通电，转子30再移动半个凸齿的宽度，由此反复交替，从而使得转子30一直转动；由于每次转动只转动半个凸齿宽度的距离，因此可以根据需要将凸齿的宽度做得比较小，从而有利于控制转子30的转动
精度，得到较高转动精度。整体零部件较少，使得步进电机的结构相对简单，成本相对较低。其次，转子
30的被驱动部18设计为圆柱形后可以直接对外输出动力；设计为圆筒形后，通过直接或间接连接
传动轴而对外输出。
[0023] 进一步地，所述转子30的驱动部呈圆筒形，所述转子30的上端连接有上盖10，上盖10的下端设有用于插入转子30的连接环12，上盖10的中部设有与连接环12连通的中孔11，所述转子30的下端设有锥形部14，锥形部14的下端向下延伸有连接筒15，连接筒15和连接环12的内径相等。
[0024] 为方便转子30与传动轴连接，转子30的上端连接有上盖10，上盖10的下端连接环12插入转子30，转子30的下端形成连接筒15，连接环12与连接筒15配合与传动轴套接。转子
30在与上盖10连接时，可采用螺钉连接的方式固定。
[0025] 进一步地，所述转子30的上端设有外圆环13，所述壳体16的内侧面设有内圆环7，转子30与壳体16的上端之间形成环形槽，环形槽内安装有交叉滚子轴承8。
[0026] 转子30要相对定子以及壳体16转动，为减少转子30相对壳体16的摩擦，本技术方案采用了交叉
滚珠轴承。
[0027] 进一步地，所述上盖10的上端向外延伸并与交叉滚子轴承8的上端面部分抵接；所述壳体16的上端连接有端盖环9，端盖环9的内侧面与上盖10的外侧面间隙配合，端盖环9的内端部与交叉滚子轴承8的上端面部分抵接。
[0028] 上盖10和端盖环9配合将交叉滚子轴承8限位于环形槽。
[0029] 进一步地，所述锥形部14设有环形缺口并通过环形缺口连接有环形块4，环形块4的下端设有环形槽，环形槽内设有带有刻度的标尺3；所述壳体16的下端连接有下盖1，下盖1中部设有与连接筒15相配合的穿孔17，所述下盖1或壳体16的内侧面连接有垫板2，垫板2连接有与标尺3相配合的
光学传感器（图中未画出）。
[0030] 为更加明确地的了解到旋转
角度，本技术方案通过在转子30的下端连接有标尺3以及在壳体16上连接光学传感器，来测量转子30的旋转角度。当然在实施时，会在壳体16的侧面设置穿线孔，通过外置的PCB板与内部的线圈6、光学传感器电连接进行驱动、测量；驱动和测量可皆为现有技术。
[0031] 以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本
说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
