无壳伺服电机用罩壳及缝纫机技术领域
本发明涉及无壳伺服电机，特别是涉及一种无壳伺服电机用罩壳及缝纫机。
背景技术
目前，多数缝纫机的主轴由无壳伺服电机驱动，无壳伺服电机主要包括定子总成和转子
总成，其中，定子总成包括定子铁芯和骨架，转子总成包括转子铁芯和转子轴，所述转子轴
与缝纫机的主轴固定连接，从而带动主轴转动。同时，为了实现缝纫机的自动化控制，需要
感应并定位主轴的位置，因此，无壳伺服电机中还设置了编码器和光栅片，所述转子轴的端
部固定有光栅座，所述光栅片固定在光栅座中，所述编码器在无壳伺服电机中是固定不动的，
其包括线路板以及焊接在线路板上、且与线路板电连接的光耦元件。缝纫机在工作时，转子
轴带动光栅片转动、且光栅片从光耦元件中通过，光耦元件感应相应的光栅片、并将信息通
过线路板反馈给缝纫机的主控模块，以感应定位转子轴的位置，从而感应定位缝纫机主轴的
位置。另外，为了防止灰尘进入编码器和光栅片中，保证编码器和光栅片的正常工作，通常
还在无壳伺服电机的端部设置一个罩壳，以起到防尘的作用。
但是，上述无壳伺服无壳电机存在以下缺陷：1、在安装编码器和罩壳时，因光栅片需要
从编码器的光耦元件中通过，故编码器安装时容易造成光栅片的损伤；2、罩壳仅仅是起到防
尘作用，其功能单一；3、安装有无壳伺服电机的缝纫机空间有限，不方便编码器的安装。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种无壳伺服电机用罩壳及缝纫
机，用于解决现有技术中罩壳安装时光栅片易受损的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种无壳伺服电机用罩壳，安装于无壳伺
服电机的端部，所述罩壳包括带有轴承腔的壳体，以及置于壳体内的编码器组件和光栅座组
件，所述轴承腔内设有轴承，所述光栅座组件包括光栅座和光栅片，所述光栅座的顶端插设
在所述轴承内，所述光栅片套设在光栅座底端，且所述光栅座上位于光栅片的下方设有定位
光栅片的卡紧环，所述编码器组件与所述壳体固定相连且位于所述光栅片的一侧。
优选的，所述轴承与所述轴承腔的腔壁间设有弹性件。
优选的，所述卡紧环的内壁上设有径向凸起，所述卡紧环上穿设有与弹簧相连的定位销，
所述光栅座底端设有为所述径向凸起提供导向的导向槽，以及用于定位所述定位销的卡槽；
所述定位销卡入所述卡槽内将所述卡紧环和所述光栅座固定相连。
优选的，所述壳体为一体式壳体，或者由多块子壳体拼装而成。
本发明还提供一种缝纫机，包括无壳伺服电机、缝纫机机头和缝纫机主轴，无壳伺服电
机包括定子总成和转子总成，所述定子总成和转子总成均套装在缝纫机主轴上，所述无壳伺
服电机为如上所述的无壳伺服电机用罩壳，所述罩壳内的光栅座套设在所述缝纫机主轴上并
且固定。
优选的，所述罩壳上的所述壳体与所述定子总成间为柔性固定连接。进一步的，所述壳
体和所述定子总成间通过弹簧片相连，弹簧片的一端与所述壳体固定相连，弹簧片的另一端
与所述定子总成固定相连。
优选的，所述罩壳上的所述壳体与所述缝纫机机头为柔性固定连接。进一步的，所述罩
壳上的所述壳体与所述缝纫机机头间通过弹簧片相连，弹簧片的一端与所述壳体固定相连，
弹簧片的另一端与所述缝纫机机头固定相连。
如上所述，本发明的无壳伺服电机用罩壳及缝纫机，具有以下有益效果：采用将光栅座
组件和编码器组件预先固定在壳体内，在将罩壳安装到无壳伺服电机时，不需要考虑光栅片
与光耦元件之间是否有足够的间隙、是否存在干涉，工序明显减少，又方便拆装、运输；光
栅座组件采用卡紧环自动锁紧，用于卡紧光栅片，减少了组装工序，提高了装配效率，便于
维修。
附图说明
图1显示为本发明的无壳伺服电机用罩壳示意图。
图2显示为本发明的所述卡紧环示意图。
图3显示为本发明的无壳电机示意图。
图4显示为本发明的缝纫机的第一实施例示意图。
图5显示为本发明的缝纫机的第二实施例示意图。
元件标号说明
1壳体
2编码器组件
3卡紧环
4轴承腔
5轴承
6光栅座
7紧定螺钉
8光栅片
9波形垫片
10轴承压板
11十字槽小盘头螺钉
12螺钉
13弹簧片
14螺钉
100罩壳
200转子总成
300定子总成
400缝纫机主轴
500缝纫机机头
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭
露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以
配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施
的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，
在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容
所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等
的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或
调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示，本发明提供一种无壳伺服电机用罩壳，安装于无壳伺服电机的端部，罩壳
包括带有轴承腔4的壳体1，以及置于壳体1内的编码器组件2和光栅座组件，轴承腔4内
设有轴承5，光栅座组件包括光栅座6和光栅片8，光栅座6的顶端插设在轴承5内，光栅片
8套设在光栅座底端，且光栅座6上位于光栅片8的下方设有定位光栅片8的卡紧环3，编码
器组件2与壳体1固定相连且位于光栅片8的一侧。本发明的罩壳集编码器组件和光栅座组
件于壳体上，使其在安装时不会损坏光栅片。
上述壳体1为一体式壳体，其上的轴承腔4通过注塑内嵌式实现。上述壳体1也可由多
块子壳体拼装而成。轴承5安装在轴承腔4内，且轴承5与轴承腔4的腔壁间设有弹性件，
该弹性件可以为波形垫片9，也可以为弹簧片，该弹性件的作用主要是微调轴承的轴向和径
向尺寸。
如图2所示，上述卡紧环3的内壁上设有径向凸起31，卡紧环3上还穿设有与弹簧32相
连的定位销33，弹簧32穿设在定位销33上，光栅座底端设有为径向凸起31提供导向的导
向槽，以及用于定位定位销33的卡槽。卡装时，卡紧环3上的径向凸起31滑入光栅座6的
导向槽内，定位销33受力压缩弹簧32套入光栅座6，行至光栅座6上的卡槽处，弹簧32将
定位销33压进卡槽内，此时将卡紧环和光栅座固定相连，防止光栅片从光栅座上滑出。光栅
座6上的卡槽呈半圆弧形，当受力达到临界值时，卡紧环便可自由滑入或滑出卡槽，达到自
动锁紧的目的。
在光栅座6、光栅片8和卡紧环3组装后，再将光栅座6的顶端插入轴承5内，编码器组
件2通过使用螺钉锁紧到壳体1上的嵌装圆螺母上；十字槽小盘头螺钉11穿过轴承压板10
锁紧在轴承腔4的腔壁上，锁紧时压紧轴承5、波形垫片9使波形垫片9具有调节轴向和径
向尺寸偏差能力。
如图3所示，为将本发明的罩壳安装在无壳伺服电机上，本无壳伺服电机用于缝纫机上。
本发明还提供一种缝纫机，其包括无壳伺服电机、缝纫机机头500和缝纫机主轴400，无壳
伺服电机包括定子总成300和转子总成200，定子总成300通过芯棒套装在缝纫机主轴400
后通过拧紧螺钉装配到缝纫机机头；转子总成200套入缝纫机主轴400并锁紧紧定螺钉；上
述罩壳100中光栅座6套入缝纫机主轴400，壳体1用螺钉锁紧在定子总成300表面，最后
用光栅座6上的紧定螺钉7锁到缝纫机主轴400上。
上述罩壳100与定子总成300或缝纫机(机头或主轴)之间加入柔性连接，柔性连接指
缓冲垫片、弹簧片等，降低对零部件的精度要求，减小了缝纫机的静态转矩。
具体地，如图4所示为上述柔性连接的一具体实施例，其公开了罩壳100与定子总成300
间为柔性连接，本实施例采用弹簧片13将两者相连。弹簧片13的一端通过螺钉12与壳体1
固定相连，弹簧片13的另一端通过螺钉14与定子总成300固定相连，锁紧固定时，壳体1
与定子总成300之间通过弹簧片13调节轴向和径向尺寸偏差。
如图5所示为上述柔性连接的另一实施例，其公开了罩壳100与缝纫机机头500间为柔
性连接，本实施例采用弹簧片13将两者相连。弹簧片13的一端通过螺钉与壳体1固定相连，
弹簧片13的另一端通过螺钉与缝纫机机头500固定相连，锁紧固定时，壳体1与缝纫机机头
300之间通过弹簧片13调节轴向和径向尺寸偏差。
综上所述，本发明的无壳伺服电机用罩壳及缝纫机，本罩壳不仅集成了编码器线路板组
件和光栅座组件，还通过弹性件等对光栅座组件轴向自由度进行了限定，确保光栅片处于光
耦元件感应的最佳位置；本罩壳在整机装配过程中可直接安装，不需要考虑光栅片与光耦元
件之间是否有足够的间隙、是否存在干涉，工序明显减少，又方便拆装、运输；光栅座组件
采用卡紧环自动锁紧光栅片，减少了组装工序，提高了装配效率，便于维修。所以，本发明
有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技
术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡
所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等
效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。