一種步進(jìn)電機(jī)線圈的制作方法
【專利摘要】一種步進(jìn)電機(jī)線圈，所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過(guò)所述線圈內(nèi)部設(shè)置或外部設(shè)置的驅(qū)動(dòng)電路板與系統(tǒng)電聯(lián)接；所述步進(jìn)電機(jī)線圈包括固定設(shè)置的兩個(gè)線圈骨架、兩個(gè)定子外殼、兩個(gè)電磁極板，所述線圈骨架上繞制絕緣導(dǎo)線后形成線圈繞組，每個(gè)線圈繞組為一相，所述步進(jìn)電機(jī)線圈的兩個(gè)線圈繞組通過(guò)四個(gè)接口與驅(qū)動(dòng)電路板的四個(gè)端口連接，所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)線圈接收所述驅(qū)動(dòng)電路板的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。這樣可以使步進(jìn)電機(jī)的線圈每個(gè)繞組由兩相改為一相，并且使用時(shí)方便。
【專利說(shuō)明】一種步進(jìn)電機(jī)線圈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種車用的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)線圈。

【背景技術(shù)】
[0002]電子膨脹閥是一種步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的節(jié)流閥，在家用空調(diào)中已廣泛使用，一般采用使用恒壓驅(qū)動(dòng)的單極性控制方法:每一繞組有兩相，控制器通過(guò)6根引線給各繞組按預(yù)定時(shí)序通電，單極性驅(qū)動(dòng)一般采用四相八拍或四項(xiàng)四拍勵(lì)磁方式，使電子膨脹閥按需要的步序轉(zhuǎn)動(dòng)。而如果這類步進(jìn)電機(jī)用在車用如車用空調(diào)系統(tǒng)中，則由于使用環(huán)境的工況比較復(fù)雜，電壓范圍一般為DC擴(kuò)16V，使用環(huán)境溫度有可能是從-40°C變化到120°C，且車輛的震動(dòng)要大得多，同樣線圈電阻變化量較大，因以恒壓方式驅(qū)動(dòng)時(shí)在低溫、高溫時(shí)的電流差異很大，從而使電機(jī)無(wú)法正常動(dòng)作；這樣在這樣的系統(tǒng)中難以實(shí)現(xiàn)恒壓驅(qū)動(dòng)。并且車輛的空調(diào)控制器或行車電腦需要實(shí)時(shí)控制、診斷各個(gè)電子部件，對(duì)低速部件一般采用LIN總線連接。這樣這類步進(jìn)電機(jī)的線圈設(shè)計(jì)需要解決總線驅(qū)動(dòng)，和各工況下使電子膨脹閥等步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)能恒定工作這些課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種在車用的環(huán)境中可以正常使用的步進(jìn)電機(jī)用的線圈。為此本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種步進(jìn)電機(jī)線圈，所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過(guò)所述線圈內(nèi)部設(shè)置或外部設(shè)置的驅(qū)動(dòng)電路板與系統(tǒng)電聯(lián)接；所述步進(jìn)電機(jī)線圈包括固定設(shè)置的兩個(gè)線圈骨架、兩個(gè)定子外殼、兩個(gè)電磁極板，所述線圈骨架上繞制絕緣導(dǎo)線后形成線圈繞組，每個(gè)線圈繞組為一相，所述步進(jìn)電機(jī)線圈的兩個(gè)線圈繞組通過(guò)四個(gè)接口與驅(qū)動(dòng)電路板的四個(gè)端口連接，所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)線圈接收所述驅(qū)動(dòng)電路板的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。
[0004]所述線圈骨架中其中一個(gè)具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部向外突出設(shè)置有三個(gè)插針固定部，每個(gè)插針固定部設(shè)置有容插針穿過(guò)固定的通孔，所述線圈繞組的內(nèi)線頭、外線頭分別與所述三個(gè)插針固定部上固定設(shè)置的插針導(dǎo)通連接；另外一個(gè)插針固定部固定設(shè)置有接地插針，接地插針包括兩個(gè)連接端子，其中一個(gè)端子與兩個(gè)定子外殼中的一個(gè)通過(guò)焊接而連通，另一端子則與外部的接地端導(dǎo)通。
[0005]所述驅(qū)動(dòng)電路板固定設(shè)置在所述步進(jìn)電機(jī)線圈中而成為所述步進(jìn)電機(jī)線圈的一部份；所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過(guò)三個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，所述驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)插片接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；或者所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過(guò)四個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，所述驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)插片接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，最后一插片連接到系統(tǒng)的地址線。
[0006]所述步進(jìn)電機(jī)線圈還可以包括插片外殼，所述步進(jìn)電機(jī)線圈將所述驅(qū)動(dòng)電路板、插片外殼與線圈繞組的組裝件裝配在一起，進(jìn)行注塑形成線圈注塑件，使驅(qū)動(dòng)電路板、線圈繞組的組裝件被注塑形成的絕緣層所包覆，使所述步進(jìn)電機(jī)線圈與外連接的端子的一端、插片外殼的端口從所述注塑形成的絕緣層露出。
[0007]所述步進(jìn)電機(jī)線圈可以包括對(duì)線圈繞組的組裝件通過(guò)注塑工藝進(jìn)行絕緣包封形成的線圈注塑件，線圈注塑件包括五個(gè)露出于絕緣層的插針，五個(gè)插針中其中四個(gè)為兩個(gè)線圈繞組的連接端，每個(gè)線圈繞組的連接端為兩個(gè)，而另外一個(gè)則是用于與外界接地用的接地端子；五個(gè)插針?lè)謩e與所述驅(qū)動(dòng)電路板的端口連接。
[0008]所述驅(qū)動(dòng)電路板可以固定設(shè)置在所述步進(jìn)電機(jī)線圈中而成為所述步進(jìn)電機(jī)線圈的一部份；所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括放置所述驅(qū)動(dòng)電路板的外殼，外殼包括第一外殼與第二外殼，在線圈注塑件注塑完成后，先將第一外殼與線圈注塑件進(jìn)行組裝；然后裝上驅(qū)動(dòng)電路板，所述驅(qū)動(dòng)電路板與第一外殼通過(guò)第一外殼上設(shè)置的限位部限位，使驅(qū)動(dòng)電路板與線圈注塑件伸出的插針進(jìn)行配合裝配，線圈繞組的四根插針和驅(qū)動(dòng)電路板相配合，同時(shí)接地插針露出于線圈注塑件的另一端子與驅(qū)動(dòng)電路板的接地端配合，并使驅(qū)動(dòng)電路板與插針通過(guò)焊接連接固定并導(dǎo)通；然后再裝上與第一外殼配合的第二外殼，并通過(guò)超聲波焊接使第一外殼與第二外殼的連接部位固定。
[0009]所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括插片外殼，插片外殼設(shè)置有供插片通過(guò)的通孔部；所述步進(jìn)電機(jī)線圈在所述第一外殼與第二外殼配合形成的空間中注入灌封絕緣材料使之固化形成絕緣灌封層；且第一外殼、第二外殼兩者在焊接結(jié)合部位至少一者設(shè)置有連續(xù)的凸起部，使超聲波焊接后兩者的結(jié)合更可靠，而保證超聲波焊接所在部位的防水性能；且在將第一外殼與線圈注塑件進(jìn)行組裝的同時(shí)，將用于與外部連接的插片與插片外殼裝配固定，并使插片與驅(qū)動(dòng)電路板對(duì)應(yīng)的接口通過(guò)焊接而連通固定；然后將驅(qū)動(dòng)電路板與插片外殼的組裝件裝入第一外殼，使驅(qū)動(dòng)電路板與所述線圈注塑件伸出的插針進(jìn)行連接裝配。
[0010]所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括插片外殼，插片外殼設(shè)置有一個(gè)用于容納驅(qū)動(dòng)電路板的容納部、供插片通過(guò)的通孔部；在線圈注塑件加工完成后，將驅(qū)動(dòng)電路板與所述線圈注塑件進(jìn)行組裝，使線圈注塑件伸出的插針與驅(qū)動(dòng)電路板的端口配合進(jìn)行裝配并通過(guò)焊接連接，再裝配所述插片外殼；所述插片外殼設(shè)置容納部的一端與所述線圈注塑件通過(guò)超聲波焊接而固定，從而使所述插片外殼的容納部相對(duì)封閉；在所述插片外殼與線圈注塑件的超聲波焊接配合部位，兩者中至少一者設(shè)置有連續(xù)的凸起部，使超聲波焊接后兩者的結(jié)合更可靠。
[0011]所述步進(jìn)電機(jī)線圈還可以包括安裝件、蓋帽，安裝件與蓋帽分別設(shè)置在所述線圈注塑件主體的兩端，所述蓋帽與線圈注塑件通過(guò)超聲波焊接而固定從而使所述線圈注塑件的通孔形成一端封閉的結(jié)構(gòu)；在所述線圈注塑件上還設(shè)有與安裝件相配合的均勻分布的凸臺(tái)，在凸臺(tái)與安裝件配合固定后，使凸臺(tái)伸出安裝件的部位發(fā)生變形從而使安裝件與線圈注塑件固定；在線圈上設(shè)置有蓋帽。
[0012]所述驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)插片與外部系統(tǒng)電連接，所述驅(qū)動(dòng)電路板與插片固定連接并導(dǎo)通；所述驅(qū)動(dòng)電路板包括信號(hào)收發(fā)模塊、處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、給信號(hào)收發(fā)模塊和處理模塊供電的電源模塊；所述電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊有一個(gè)接口與一個(gè)插片電聯(lián)接，該插片與外部的電源連通；驅(qū)動(dòng)電路板的另外二個(gè)插片分別連接到LIN/CAN總線、接地端；或者驅(qū)動(dòng)電路板的另外三個(gè)插片分別連接到LIN/CAN總線、接地端、地址線。
[0013]所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電流控制模塊、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及H橋，所述H橋給所述線圈繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述H橋包括MOSFET開(kāi)關(guān)管；所述處理模塊設(shè)定了電流值并提供給所述驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊中的電流控制模塊根據(jù)接收到的所述處理模塊設(shè)定的電流值自動(dòng)確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過(guò)程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給所述電流控制模塊，電流控制模塊將該電壓反饋值和確定的電壓閾值做比較，通過(guò)比較結(jié)果控制所述MOSFET開(kāi)關(guān)管，實(shí)現(xiàn)電流的恒流控制；這里的恒流控制指的是使直流或交流電保持在相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)間。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明第一種實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)的線圈的部份剖視示意圖；
圖2是圖1所示線圈一個(gè)繞組的部份剖視示意圖；
圖3是圖1所示線圈設(shè)置電路板的外殼配合部位的局部放大示意圖；
圖4是圖1所示線圈在注塑前部件的示意圖；
圖5是圖4所示線圈部件的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是圖1所示線圈的用于設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路板的第一外殼與第二外殼的剖視示意圖；
圖7是圖1所示線圈裝配組裝過(guò)程的示意圖；
圖8是本發(fā)明第二種實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)線圈的部份剖視示意圖；
圖9是圖8所示線圈在注塑前的示意圖；
圖10是圖8所示線圈裝配組裝過(guò)程的示意圖；
圖11本發(fā)明第三種實(shí)施例的步進(jìn)電機(jī)線圈沿接地插針部位的部份剖視示意圖；
圖12是圖11所示線圈的注塑件的另一種改進(jìn)方式的示意圖；
圖13是圖11所示線圈用于保護(hù)電路板的外殼的剖視示意圖；
圖14是圖11所示線圈裝配組裝過(guò)程的示意圖；
圖15是本發(fā)明實(shí)施例中驅(qū)動(dòng)電路板的一種實(shí)施方式示意圖；
圖16是圖15所示驅(qū)動(dòng)電路板中驅(qū)動(dòng)模塊的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明的步進(jìn)電機(jī)線圈的【具體實(shí)施方式】，請(qǐng)參圖1-7，這是本發(fā)明的第一種實(shí)施例。本發(fā)明的線圈包括，線圈注塑件10、蓋帽3、安裝件2、驅(qū)動(dòng)電路板
5、插片外殼7 ;線圈注塑件10包括兩個(gè)線圈骨架11、分別繞制在每個(gè)線圈骨架上的一個(gè)繞組110、固定在骨架上并與繞組連接的插針14、定子外殼12、電磁極板13。具體地，線圈骨架11具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部在呈大致圓環(huán)狀基礎(chǔ)上向外突出設(shè)置有三個(gè)插針固定部，每個(gè)插針固定部設(shè)置有容插針穿過(guò)固定的通孔，在線圈繞制完成后，內(nèi)線頭1101與第一插針固定部111上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接固定，外線頭1102與第二插針固定部112上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接固定，具體可以通過(guò)焊接如點(diǎn)焊或錫焊等方式使繞組與插針連接導(dǎo)通。兩個(gè)線圈繞組中至少在其中一個(gè)骨架位于中間部位的插針固定部113上固定有接地插針15，接地插針15包括兩個(gè)連接端子:第一端子151、第二端子152，其中一個(gè)端子如本實(shí)施例中的第一端子151與兩個(gè)定子外殼12中的一個(gè)通過(guò)焊接而連通，另一端子則與外部的接地端連通。兩個(gè)線圈繞組110、與兩個(gè)電磁極板13、定子外殼12裝配形成線圈繞組的組裝件，使接地插針15的第一端子151與位于相對(duì)另一面的定子外殼12靠近，并通過(guò)點(diǎn)焊或錫焊等方式使接地插針15與定子外殼12導(dǎo)通。另外也可以是其中一個(gè)骨架上設(shè)置有三個(gè)插針固定部，而另外一個(gè)骨架上則只需要設(shè)置與繞組配合的兩個(gè)插針固定部即可；另外接地插針15也不一定要連接到中間部位的插針固定部，而連接到一端也同樣可以實(shí)現(xiàn)。然后通過(guò)注塑工藝進(jìn)行絕緣包封形成線圈注塑件10，線圈注塑件10至少具有五個(gè)插針露出，其中四個(gè)為兩個(gè)繞組的連接端，而另外一個(gè)則是用于與外界接地用的端子；當(dāng)然也可以采用兩個(gè)接地端子，使兩個(gè)繞組分別接地。
[0016]在形成線圈注塑件10后，裝上用于容置驅(qū)動(dòng)電路板5的第一外殼41 ;同時(shí)將用于與外部連接的插片71與插片外殼7裝配固定，并使插片71與驅(qū)動(dòng)電路板5連接固定，本實(shí)施例中插片具體為3個(gè)；并使插片71與驅(qū)動(dòng)電路板5上對(duì)應(yīng)的接口通過(guò)焊接而連通固定；然后將驅(qū)動(dòng)電路板5與插片外殼的組裝件裝入第一外殼41，使驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件10伸出的插針進(jìn)行配合裝配，線圈繞組和驅(qū)動(dòng)電路板5用4根插針電連接；驅(qū)動(dòng)電路板5與第一外殼41通過(guò)第一外殼41上設(shè)置的限位部414限位，驅(qū)動(dòng)電路板5與插針通過(guò)焊接連接固定而導(dǎo)通，插片外殼7上的凹槽卡入第一外殼41的第一配合部411而定位，使接地插針15的第二端子152與驅(qū)動(dòng)電路板5的接地端連接導(dǎo)通。在驅(qū)動(dòng)電路板5安裝連接完成后，再裝上與第一外殼41配合的第二外殼42，并通過(guò)超聲波焊接使第一外殼41與第二外殼42的連接部位完全融合固定；為了保證兩者接合部位焊接后的絕緣性能，第一外殼41在用于超聲波焊接的部位設(shè)置有至少一個(gè)呈銳角形狀的凸起部412，凸起部412沿第一外殼41的連接部位呈連續(xù)設(shè)置，而在第二外殼42設(shè)置有對(duì)應(yīng)的凹凸部422，使第一外殼41的凸起部412與第二外殼42設(shè)置的凹部配合，第二外殼42設(shè)置的凸部與第一外殼41的凸起部412旁邊的部位配合；使兩者在超聲波焊接時(shí)可以相互融合，另外在第一外殼41和或第二外殼42上還可以設(shè)有相應(yīng)的限位結(jié)構(gòu)，防止焊接時(shí)錯(cuò)位。插片外殼7的凹槽部位通過(guò)第二外殼42的第二配合部421與第一外殼41的第一配合部411配合卡設(shè)而固定；為了進(jìn)一步保證驅(qū)動(dòng)電路板防水性能，還可以再在第一外殼41與第二外殼42配合形成的空間中注入灌封絕緣材料使之固化形成絕緣灌封層69。另外第一外殼41與線圈注塑件10也可以通過(guò)超聲波焊接保證絕緣性能，如在第一外殼41上設(shè)置有銳角狀凸起413，在超聲波焊接時(shí)銳角狀凸起413與線圈注塑件結(jié)合而保證兩者結(jié)合后的防水性能。這里銳角狀凸起413的形狀也可以用方形或其他形狀的凸起替代。
[0017]另外，為了與電機(jī)配合安裝的需要，本發(fā)明的實(shí)施例中在線圈注塑件10上還設(shè)有與安裝件2相配合的的三個(gè)呈均勻分布的凸臺(tái)102，在凸臺(tái)與安裝件2配合固定后，使凸臺(tái)102伸出安裝件2的部位變形從而使安裝件2與線圈注塑件10固定。凸臺(tái)也可以為更多個(gè)，如4-6個(gè)。另外為了保護(hù)電機(jī)，還在線圈上設(shè)置有蓋帽3，蓋帽3與線圈注塑件也是通過(guò)超聲波焊接而固定的。
[0018]這樣線圈就可以通過(guò)三個(gè)插片與系統(tǒng)連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路板傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作。這樣與系統(tǒng)的連接非常簡(jiǎn)單方便。另外，線圈也可以通過(guò)四個(gè)插片與系統(tǒng)連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，一個(gè)與系統(tǒng)的地址線連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路板傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作。
[0019]下面介紹本發(fā)明的第二種實(shí)施例，請(qǐng)參圖8-10。這一實(shí)施例與上面介紹的第一實(shí)施例的主要區(qū)別在于，本實(shí)施例中的線圈是在將驅(qū)動(dòng)電路板5與插片外殼7組裝在一起然后再進(jìn)行注塑形成線圈注塑件20的，這樣，插片7、驅(qū)動(dòng)電路板5都是通過(guò)線圈注塑件20的絕緣層固定而保證防水性能的。這樣也省去了后續(xù)的組裝、固定、灌封等工序。
[0020]下面介紹本發(fā)明的第三種實(shí)施例，請(qǐng)參圖11-14。線圈包括線圈注塑件30、蓋帽3、安裝件2、驅(qū)動(dòng)電路板5、插片外殼8 ;線圈注塑件30包括兩個(gè)線圈骨架11、兩個(gè)定子外殼
12、兩個(gè)電磁極板13、分別繞制在每個(gè)線圈骨架上的一個(gè)繞組110，每個(gè)繞組連接有兩個(gè)插針14。具體地，線圈骨架11具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部在呈大致圓環(huán)狀基礎(chǔ)上向外突出設(shè)置有三個(gè)插針固定部，每個(gè)插針固定部設(shè)置有容插針穿過(guò)固定的通孔，在線圈繞制完成后，內(nèi)線頭1101與第一插針固定部111上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接，外線頭1102與第二插針固定部112上固定設(shè)置的插針14導(dǎo)通連接，具體可以通過(guò)焊接如點(diǎn)焊或錫焊等方式使繞組與插針連接導(dǎo)通。兩個(gè)線圈繞組中至少在其中一個(gè)骨架位于中間部位的插針固定部113上固定有接地插針15，兩個(gè)線圈繞組110、與兩個(gè)電磁極板13、定子外殼12裝配后，使接地插針15的一端與位于其所在這邊的定子外殼或位于相對(duì)另一面的定子外殼12靠近，并通過(guò)點(diǎn)焊或錫焊等方式使接地插針15與定子外殼12導(dǎo)通。
[0021]然后通過(guò)注塑工藝進(jìn)行絕緣包封形成線圈注塑件30，線圈注塑件30上設(shè)置有安裝驅(qū)動(dòng)電路板5時(shí)限位用的限位部302。將驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件30進(jìn)行組裝，使驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件30伸出的插針配合進(jìn)行裝配并通過(guò)焊接連接，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路板5與線圈注塑件30通過(guò)線圈注塑件上設(shè)置的限位部302限位；具體地線圈繞組和驅(qū)動(dòng)電路板5采用4根插針電連接，同時(shí)線圈繞組上的接地插針與驅(qū)動(dòng)電路板5的接地端連接導(dǎo)通。在驅(qū)動(dòng)電路板5組裝完成后，再裝配用于保護(hù)驅(qū)動(dòng)電路板5的絕緣罩8。本實(shí)施例中插片外殼8設(shè)置有一個(gè)用于容納驅(qū)動(dòng)電路板5的容納部83、以供插片通過(guò)的通孔部81、與線圈注塑件配合焊接的銳角狀凸起部82。凸起部82沿插片外殼8朝向線圈注塑件30的一圈呈環(huán)狀設(shè)置，在組裝時(shí)，使插片71通過(guò)通孔部81，并使插片外殼8的凸起部82貼近線圈注塑件30的表面進(jìn)行超聲波焊接，使插片外殼8的凸起部82融化與線圈注塑件接合固定在一起而保證兩者結(jié)合后與外部的絕緣性能。另外，為了保證插片的固定，在組裝時(shí)還可以對(duì)插片通過(guò)的通孔部81的周圍施加局部高溫，使插片與插片外殼固定，這樣插片除了與驅(qū)動(dòng)電路板的固定，還與插片外殼固定，從而保證插片在插拔時(shí)更加可靠。
[0022]另外，為了使插片外殼8與線圈注塑件30的超聲波焊接配合部位，還可以如圖12設(shè)置與插片外殼8的銳角狀凸起部82配合的凹凸部301，這樣，兩者在超聲波焊接時(shí)融合會(huì)更好，從而可以保證驅(qū)動(dòng)電路板在容納部的絕緣性能。
[0023]同樣地，為了與電機(jī)安裝配合的需要，在線圈注塑件30上還設(shè)有與安裝件2相配合的的三個(gè)呈均勻分布的凸臺(tái)102，在凸臺(tái)與安裝件2配合固定后，使凸臺(tái)102伸出安裝件2的部位變形從而使安裝件2與線圈注塑件10固定。凸臺(tái)也可以為更多個(gè)，如4-6個(gè)。另外為了保護(hù)電機(jī)，還在線圈上設(shè)置有蓋帽3，蓋帽3與線圈注塑件也是通過(guò)超聲波焊接而固定的，從而使所述線圈注塑件的通孔形成一端封閉的結(jié)構(gòu)。安裝件與蓋帽分別設(shè)置在所述線圈注塑件主體的兩端。另外，插片外殼與線圈注塑件的配合還可以采用卡接的方式，如在線圈注塑件上設(shè)置卡合部，而在插片外殼上設(shè)置相應(yīng)的卡扣如環(huán)狀的卡扣或由二到四個(gè)小卡扣的組合等等，或者兩者相反設(shè)置，裝配時(shí)使插片外殼卡入線圈注塑件的卡合部，并同時(shí)在卡合部設(shè)置彈性墊片如橡膠墊片以保證達(dá)到防水性能。本實(shí)施例的其他方面可以參照上面介紹的第一實(shí)施例，這里就不再?gòu)?fù)述。
[0024]具體地，驅(qū)動(dòng)電路板如圖15所示，驅(qū)動(dòng)電路板5包括信號(hào)收發(fā)模塊53、處理模塊51、驅(qū)動(dòng)模塊52、給信號(hào)收發(fā)模塊53和處理模塊51供電的電源模塊54,該電源模塊54將電源線電壓如12V轉(zhuǎn)換為低電壓如5V。驅(qū)動(dòng)模塊52與電源線通過(guò)線路P4連通。驅(qū)動(dòng)電路板5的三處外接插片分別通過(guò)外接線路P4、P2、P5連接到外部的電源、LIN/CAN總線、接地端。另外驅(qū)動(dòng)模塊52包含電流控制模塊523、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及2個(gè)H橋:521、522，每個(gè)H橋分別對(duì)應(yīng)I相線圈。以其中A相H橋?yàn)槔浒?個(gè)MOSFET開(kāi)關(guān)管:Q1-Q4，第一 MOSFET開(kāi)關(guān)管Ql與第二 MOSFET開(kāi)關(guān)管Q2之間連接到Vbat，即電源線提供的電壓；第三MOSFET開(kāi)關(guān)管Q3、第四MOSFET開(kāi)關(guān)管Q4之間接電阻Rs后接地。四個(gè)MOSFET開(kāi)關(guān)管Ql、Q3和Q2、Q4之間分別引出一個(gè)連接點(diǎn)接到A相線圈的兩端。另外MOSFET開(kāi)關(guān)管也可以是其他的場(chǎng)效應(yīng)管或用三極管替代。
[0025]電流控制原理如下:處理模塊51設(shè)定了相對(duì)恒定的電流值并提供給驅(qū)動(dòng)模塊52，驅(qū)動(dòng)模塊52中的電流控制模塊521根據(jù)該電流值自動(dòng)確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過(guò)程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給電流控制模塊523，電流控制模塊523將該電壓反饋值和確定的電壓閾值做比較，通過(guò)比較結(jié)果控制MOSFET開(kāi)關(guān)管Q1-Q4的導(dǎo)通、關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)電流的相對(duì)穩(wěn)定。如，當(dāng)?shù)谝?MOSFET開(kāi)關(guān)管Q1、第四MOSFET開(kāi)關(guān)管Q4同時(shí)導(dǎo)通，第二 MOSFET開(kāi)關(guān)管Q2、第三MOSFET開(kāi)關(guān)管Q3同時(shí)關(guān)斷時(shí)，線圈中的電流持續(xù)增大，當(dāng)增大超過(guò)電流控制模塊中確定的電壓閾值對(duì)應(yīng)的電流值時(shí)，在電流控制模塊523控制下，第一 MOSFET開(kāi)關(guān)管Q1、第四MOSFET開(kāi)關(guān)管Q4被關(guān)斷，線圈中電流又減??；當(dāng)減小到一定程度，又使第一 MOSFET開(kāi)關(guān)管Q1、第四MOSFET開(kāi)關(guān)管Q4導(dǎo)通，線圈中電流又增大。如此實(shí)現(xiàn)電流的穩(wěn)定控制，使供給線圈的電流實(shí)現(xiàn)恒流控制。
[0026]本發(fā)明通過(guò)在線圈上設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路板，這樣可以使步進(jìn)電機(jī)的線圈每個(gè)繞組由兩相改為一相，并且使用時(shí)方便；另外使驅(qū)動(dòng)電路板與線圈一起固定，也使最終使用時(shí)無(wú)需控制用的驅(qū)動(dòng)電路板；另外定子外殼通過(guò)接地插針連接到驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行接地，可以預(yù)防由于通斷電過(guò)程定子外殼或者電磁極板產(chǎn)生靜電而影響其他元器件，也可以避免車輛在使用過(guò)程中其他電器件產(chǎn)生的靜電影響步進(jìn)電機(jī)線圈而造成誤動(dòng)作；通過(guò)在驅(qū)動(dòng)電路板上設(shè)置電流控制模塊，可以使供給線圈的電流保持基本恒定，使步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作穩(wěn)定可靠。本發(fā)明定子外殼的接地是通過(guò)在線圈上繞組或者下繞組上多設(shè)有一根接地插針，將該插針與其中一個(gè)定子外殼進(jìn)行點(diǎn)焊或錫焊，接地插針的另一端與驅(qū)動(dòng)電路板進(jìn)行焊接，由于定子外殼與電磁極板、另一電磁極板及定子外殼接觸，這樣最終可通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路板實(shí)現(xiàn)接地，連接安裝也相對(duì)簡(jiǎn)便。另外，接地插針也并不是一定要通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路板連接到接地端，也可以是單獨(dú)引出一個(gè)端子與外部系統(tǒng)的接地端連接而接地；從而可以滿足車用上特殊的需求。
[0027]需要說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種步進(jìn)電機(jī)線圈，所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過(guò)所述線圈內(nèi)部設(shè)置或外部設(shè)置的驅(qū)動(dòng)電路板與系統(tǒng)電聯(lián)接；所述步進(jìn)電機(jī)線圈包括固定設(shè)置的兩個(gè)線圈骨架、兩個(gè)定子外殼、兩個(gè)電磁極板，所述線圈骨架上繞制絕緣導(dǎo)線后形成線圈繞組，每個(gè)線圈繞組為一相，所述步進(jìn)電機(jī)線圈的兩個(gè)線圈繞組通過(guò)四個(gè)接口與驅(qū)動(dòng)電路板的四個(gè)端口連接，所述步進(jìn)電機(jī)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)線圈接收所述驅(qū)動(dòng)電路板的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述線圈骨架中其中一個(gè)具有兩個(gè)平行設(shè)置的鍔狀部，其中一個(gè)鍔狀部呈大致圓環(huán)狀，而另一鍔狀部向外突出設(shè)置有三個(gè)插針固定部，每個(gè)插針固定部設(shè)置有容插針穿過(guò)固定的通孔，所述線圈繞組的內(nèi)線頭、外線頭分別與所述三個(gè)插針固定部上固定設(shè)置的插針導(dǎo)通連接；另外一個(gè)插針固定部固定設(shè)置有接地插針，接地插針包括兩個(gè)連接端子，其中一個(gè)端子與兩個(gè)定子外殼中的一個(gè)通過(guò)焊接而連通，另一端子則與外部的接地端導(dǎo)通。
3.如權(quán)利要求1所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板固定設(shè)置在所述步進(jìn)電機(jī)線圈中而成為所述步進(jìn)電機(jī)線圈的一部份； 所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過(guò)三個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，所述驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)插片接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作；或者所述步進(jìn)電機(jī)線圈通過(guò)四個(gè)插片使所述驅(qū)動(dòng)電路板與外部連接，其中一個(gè)插片與系統(tǒng)的接地端連接，另外一個(gè)插片與系統(tǒng)的電源端連接，還有一個(gè)插片與系統(tǒng)的LIN/CAN線連接，所述驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)插片接收系統(tǒng)的控制信號(hào)，控制信號(hào)通過(guò)所述驅(qū)動(dòng)電路板轉(zhuǎn)換后傳遞給線圈繞組，從而使步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作，最后一插片連接到系統(tǒng)的地址線。
4.如權(quán)利要求1-3其中任一所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括插片外殼，所述步進(jìn)電機(jī)線圈將所述驅(qū)動(dòng)電路板、插片外殼與線圈繞組的組裝件裝配在一起，進(jìn)行注塑形成線圈注塑件，使驅(qū)動(dòng)電路板、線圈繞組的組裝件被注塑形成的絕緣層所包覆，使所述步進(jìn)電機(jī)線圈與外連接的端子的一端、插片外殼的端口從所述注塑形成的絕緣層露出。
5.如權(quán)利要求1-3其中任一所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈包括對(duì)線圈繞組的組裝件通過(guò)注塑工藝進(jìn)行絕緣包封形成的線圈注塑件，線圈注塑件包括五個(gè)露出于絕緣層的插針，五個(gè)插針中其中四個(gè)為兩個(gè)線圈繞組的連接端，每個(gè)線圈繞組的連接端為兩個(gè)，而另外一個(gè)則是用于與外界接地用的接地端子；五個(gè)插針?lè)謩e與所述驅(qū)動(dòng)電路板的端口連接。
6.如權(quán)利要求5所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板固定設(shè)置在所述步進(jìn)電機(jī)線圈中而成為所述步進(jìn)電機(jī)線圈的一部份；所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括放置所述驅(qū)動(dòng)電路板的外殼，外殼包括第一外殼與第二外殼，在線圈注塑件注塑完成后，先將第一外殼與線圈注塑件進(jìn)行組裝；然后裝上驅(qū)動(dòng)電路板，所述驅(qū)動(dòng)電路板與第一外殼通過(guò)第一外殼上設(shè)置的限位部限位，使驅(qū)動(dòng)電路板與線圈注塑件伸出的插針進(jìn)行配合裝配，線圈繞組的四根插針和驅(qū)動(dòng)電路板相配合，同時(shí)接地插針露出于線圈注塑件的另一端子與驅(qū)動(dòng)電路板的接地端配合，并使驅(qū)動(dòng)電路板與插針通過(guò)焊接連接固定并導(dǎo)通；然后再裝上與第一外殼配合的第二外殼，并通過(guò)超聲波焊接使第一外殼與第二外殼的連接部位固定。
7.如權(quán)利要求6所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括插片外殼，插片外殼設(shè)置有供插片通過(guò)的通孔部；所述步進(jìn)電機(jī)線圈在所述第一外殼與第二外殼配合形成的空間中注入灌封絕緣材料使之固化形成絕緣灌封層；且第一外殼、第二外殼兩者在焊接結(jié)合部位至少一者設(shè)置有連續(xù)的凸起部，使超聲波焊接后兩者的結(jié)合更可靠，而保證焊接結(jié)合所在部位的防水性能；且在將第一外殼與線圈注塑件進(jìn)行組裝的同時(shí)，將用于與外部連接的插片與插片外殼裝配固定，并使插片與驅(qū)動(dòng)電路板對(duì)應(yīng)的接口通過(guò)焊接而連通固定；然后將驅(qū)動(dòng)電路板與插片外殼的組裝件裝入第一外殼，使驅(qū)動(dòng)電路板與所述線圈注塑件伸出的插針進(jìn)行連接裝配。
8.如權(quán)利要求5所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括插片外殼，插片外殼設(shè)置有一個(gè)用于容納驅(qū)動(dòng)電路板的容納部、供插片通過(guò)的通孔部；在線圈注塑件加工完成后，將驅(qū)動(dòng)電路板與所述線圈注塑件進(jìn)行組裝，使線圈注塑件伸出的插針與驅(qū)動(dòng)電路板的端口配合進(jìn)行裝配并通過(guò)焊接連接，再裝配所述插片外殼；所述插片外殼設(shè)置容納部的一端與所述線圈注塑件通過(guò)超聲波焊接而固定，從而使所述插片外殼的容納部相對(duì)封閉；在所述插片外殼與線圈注塑件的超聲波焊接配合部位，兩者中至少一者設(shè)置有連續(xù)的凸起部，使超聲波焊接后兩者的結(jié)合更可靠。
9.如上述權(quán)利要求任一所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述步進(jìn)電機(jī)線圈還包括安裝件、蓋帽，安裝件與蓋帽分別設(shè)置在所述線圈注塑件主體的兩端，所述蓋帽與線圈注塑件通過(guò)超聲波焊接而固定從而使所述線圈注塑件的通孔形成一端封閉的結(jié)構(gòu)；在所述線圈注塑件上還設(shè)有與安裝件相配合的均勻分布的凸臺(tái)，在凸臺(tái)與安裝件配合固定后，使凸臺(tái)伸出安裝件的部位發(fā)生變形從而使安裝件與線圈注塑件固定。
10.如上述權(quán)利要求任一所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路板通過(guò)插片與外部系統(tǒng)電連接，所述驅(qū)動(dòng)電路板與插片固定連接并導(dǎo)通；所述驅(qū)動(dòng)電路板包括信號(hào)收發(fā)模塊、處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、給信號(hào)收發(fā)模塊和處理模塊供電的電源模塊；所述電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊有一個(gè)接口與一個(gè)插片電聯(lián)接，該插片與外部的電源連通； 驅(qū)動(dòng)電路板另外還有二個(gè)插片分別連接到LIN/CAN總線、接地端；或者驅(qū)動(dòng)電路板另外還有三個(gè)插片分別連接到LIN/CAN總線、接地端、地址線。
11.如權(quán)利要求10所述的步進(jìn)電機(jī)線圈，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括電流控制模塊、用于反饋線圈電流的采樣電阻Rs、及H橋，所述H橋給所述線圈繞組提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述H橋包括MOSFET開(kāi)關(guān)管；所述處理模塊設(shè)定了電流值并提供給所述驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊中的電流控制模塊根據(jù)接收到的所述處理模塊設(shè)定的電流值確定一相對(duì)應(yīng)的電壓閾值；在線圈供電過(guò)程中，電阻Rs兩端的電壓被實(shí)時(shí)采集反饋給所述電流控制模塊，電流控制模塊將該電壓反饋值和確定的電壓閾值做比較，通過(guò)比較結(jié)果控制所述MOSFET開(kāi)關(guān)管，實(shí)現(xiàn)電流的恒流控制。
【文檔編號(hào)】H02K37/00GK104283397SQ201310288391
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月10日
【發(fā)明者】王暉, 王春林, 齊小衛(wèi) 申請(qǐng)人:浙江三花汽車零部件有限公司