CN107666229A - 一种音圈电机 - Google Patents

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高贵杰
杨晓峰
陈庆生
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Abstract

本发明提供了一种音圈电机，包括线圈，所述线圈外依次设置有内盒和外盒；所述线圈与所述内盒之间填充有第一导热介质；所述内盒与所述外盒之间填充有第二导热介质；所述第一导热介质绝缘；当所述线圈发热时，热量通过所述第一导热介质和所述第二导热介质传到所述音圈电机外。所述第一导热介质可以全方位的围绕在线圈的外表面，一方面，保证了与线圈的绝缘，从而保证了音圈电机的使用寿命，另一方面，实现了立体的、全方位的散热效果。

Description

一种音圈电机
技术领域
本发明涉及电机领域，特别涉及一种音圈电机。
背景技术
近年来，随着音圈电机技术的发展，音圈电机被广泛应用于精密定位系统和许多不同形式的高加速、高频率、快速以及高精密定位的运动系统中。音圈电机工作过程中线圈发热量大，所以散热效果的好坏严重影响电机寿命。目前音圈电机的冷却方式主要有两种：一种是在线圈表面涂一层环氧树脂胶，然后将其浸在水中散热；另一种是在线圈的外表面上覆盖带有水流道的水冷板，在水冷板中通水，进行散热。前一种散热方法的缺点在于环氧树脂经过长时间(约8个月)浸泡后绝缘性大幅度下降，甚至失效，导致线圈短路；后一种方法的缺点在于线圈与水冷板接触的表面散热较好，其他表面散热较差，散热不均匀，线圈不能立体、同步地散热。为此，有必要开发一种音圈电机，使其既可以实现立体散热的效果，又能保证其散热的安全性，增加使用寿命。
发明内容
就以上原因，本发明的目的在于提供一种音圈电机，以提高音圈电机的散热效果和使用寿命。
为解决上述技术问题，本发明提供一种音圈电机，包括线圈，所述线圈外依次设置有内盒和外盒；所述线圈与所述内盒之间填充有第一导热介质；所述内盒所述外盒之间填充有第二导热介质；所述第一导热介质绝缘；当所述线圈发热时，热量通过所述第一导热介质和所述第二导热介质传到所述音圈电机外。
可选的，所述外盒上设置一个入口和一个出口；所述第二导热介质呈 液态；所述第二导热介质循环地从所述入口流入，并从所述出口流出。
可选的，所述第二导热介质为冷却水。
可选的，还包括导线，所述内盒和所述外盒上分别设置有导线出口，所述导线连接所述线圈，并依次穿过所述内盒与所述外盒上的所述导线出口。
可选的，所述内盒和所述外盒上的导线出口上均设置有密封装置。
可选的，所述密封装置为橡胶材质的密封圈。
可选的，所述内盒的材料为不锈钢或铝。
可选的，所述内盒上设置有散热装置。
可选的，所述散热装置为散热片。
可选的，所述内盒的至少一个侧壁呈多折面。
可选的，所述内盒上设置有线圈固定架，所述线圈通过所述线圈固定架固定在所述内盒内。
可选的，所述外盒上设置有内盒固定架，所述内盒通过所述内盒固定架固定在所述外盒内。
可选的，所述第一导热介质为绝缘脂。
可选的，所述绝缘脂为导热硅脂。
上述技术方案采用两种介质对发热的音圈电机进行散热冷却，绝缘的所述第一导热介质覆盖在所述线圈的外表面，并密封在所述内盒之中；所以，所述第一导热介质既可以保证绝缘，又因所述内盒的保护而不容易损坏，且实现了立体的导热效果。进一步，外侧流动的所述第二导热介质将所述第一导热介质传导的热排到音圈电机外侧，加快散热速度，进一步提高了散热的效率。所以本技术方案既解决了散热的安全性问题，又实现了立体的散热效果。
附图说明
图1是本发明实施例一的音圈电机的剖面示意图；
图2和图3是本发明实施例二的音圈电机的剖面示意图；
图中：1-线圈；2-第一导热介质；3-内盒；3a-散热片；4-第二导热介质； 5-外盒；5a-出口；5b-入口；6-导线出口；7-导线；8-线圈固定架；9-内盒固定架。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种音圈电机作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于提供一种双介质冷却的音圈电机，利用内盒3将第一导热介质2固定在线圈1的周围；当电机工作过程中线圈1发热时，线圈1发出的热量先传到第一导热介质2，然后再传给循环流动的第二导热介质4，既可以实现立体的、全方位的散热，又不会造成对线圈1的损坏。
实施例一
参阅图1，其是本发明实施例一的音圈电机的结构示意图。
线圈固定架8将音圈电机的线圈1固定于内盒3中，线圈1最外边缘与内盒3之间的距离为10mm左右。线圈1最外边缘与内盒3之间的距离不是一个确定的值，本领域技术人员可根据音圈电机的型号不同或尺寸大小做相应的变动。
进一步，线圈固定架8与线圈1和内盒3的连接方式可以但不限于焊接、螺纹连接以及扣合连接等。
其中，在内盒3中充满第一导热介质2，并且第一导热介质2完全覆盖线圈1的外表面，所选择的第一导热介质2具有绝缘性，不导电。一般的，第一导热介质2为耐压液体或耐压膏体状，例如可以选用导热硅脂或导热硅膏等。为了使散热效果更好，所选第一导热介质2的导热系数应尽可能的大，以提高其散热性能；第一导热介质2的导热系数一般不应小于1W/(m·℃)。第一导热介质2不流动或晃动，以避免第一导热介质2出现不能覆盖线圈1的现象，从而影响散热效果。
同样的，内盒3的材料的导热系数也应尽可能的大，使其易于将热量 传递到第二导热介质4中，内盒3的材料一般可以选用不锈钢或铝，当然也不限于其他材料，只要散热效果好，且价格又合理即可。
内盒固定架9将内盒3固定于外盒5中，内盒3最外边缘与外盒5之间的距离为10mm左右。同样，内盒3最外边缘与外盒5之间的距离不是一个确定的值，本领域技术人员可根据音圈电机的型号不同或尺寸大小做相应的变动。
进一步，内盒固定架9与内盒3和外盒5的连接方式可以但不限于焊接、螺纹连接以及扣合连接等。
进一步，在内盒3与外盒5之间通入循环流动的第二导热介质4，第二导热介质4一般为室温下(21℃-25℃)普通冷却水，也可以为其他液体介质，导热系数越大越好。第二导热介质4从入口5A流入，从出口5B流出。
优选的，所述第二介质4具备良好的吸热性能，可以根据热传导原理降低第二介质4的温度来实现。例如，降低冷却水的温度。
第二导热介质4在外盒5中的流量应尽可能的大，以保证使热量尽快的传出去。
进一步，出口5B与入口5A分别位于所述内盒的左上方与右下方，也可以说出口5B应尽可能的远离出入口5A，以保证第二导热介质4可以在内盒3与外盒5之间充分循环，避免部分第二导热介质4不能充分循环的现象。
内盒3和外盒5上分别设置了一个导线出口6，导线7连接线圈1，并依次穿过两个导线出口6从内盒3和外盒5中引出。
同时，导线出口6设置有密封装置，以防止第一导热介质2和第二导热介质4泄漏，密封装置可以选用耐腐蚀橡胶材质的密封圈。
在本实施例中，当电机工作过程中线圈1发热时，线圈1发出的热量先传到绝缘的第一导热介质2中，然后通过内盒3再传给循环流动的第二导热介质4。绝缘的第一导热介质覆盖在线圈1的周围，实现了立体散热的目的，又可以保护线圈1，防止线圈1短路损坏；同时循环流动的第二导热介质4又可以加快散热的速度。
实施例二
参阅图2，其是本发明实施例二的音圈电机的结构示意图。
本实施例的核心思想在于加快散热速度。采取的方法是加快内盒3的散热速度。
与实施例一不同的地方在于，在内盒3的外侧增加了散热装置。
具体的，散热装置可以是散热片3a，散热片3a可以加快将第一导热介质2的热量传给第二导热介质4的速度。当然，本实施例并不局限于散热片3a，任何类似于散热片3a结构的方式均在本发明的保护范围之内。
进一步，还可以采取改变内盒3的结构的方法，加快内盒3的散热速度。具体的，可以增大内盒3与第二导热介质4的接触面积，从而加快其散热速度。参阅图3，其内盒3的四壁为多折面，所以内盒3与第二导热介质4的接触面积增大，从而实现更好的散热。
进一步，还可以在改变内盒3结构的基础上增加散热装置，从而达到更佳的散热效果。
本实施例相对于实施例一的最大优点在于，其散热速度更快，散热效率提高。
综上，本发明的音圈电机采用两种导热介质对线圈1散热，一方面，由绝缘的第一导热介质保护了线圈1的安全，另一方面，实现了对线圈1的立体的、全方位的散热。
本说明书中每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (14)

1.一种音圈电机，其特征在于，包括线圈，所述线圈外依次设置有内盒和外盒；所述线圈与所述内盒之间填充有第一导热介质；所述内盒与所述外盒之间填充有第二导热介质；所述第一导热介质绝缘；当所述线圈发热时，热量通过所述第一导热介质和所述第二导热介质传到所述音圈电机外。
2.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述外盒上设置一个入口和一个出口；所述第二导热介质呈液态；所述第二导热介质循环地从所述入口流入，并从所述出口流出。
3.如权利要求1或2所述的音圈电机，其特征在于，所述第二导热介质为冷却水。
4.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，还包括导线，所述内盒和所述外盒上分别设置有导线出口，所述导线连接所述线圈，并依次穿过所述内盒与所述外盒上的所述导线出口。
5.如权利要求4所述的音圈电机，其特征在于，所述内盒和所述外盒上的导线出口上均设置有密封装置。
6.如权利要求5所述的音圈电机，其特征在于，所述密封装置为橡胶材质的密封圈。
7.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述内盒的材料为不锈钢或铝。
8.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述内盒上设置有散热装置。
9.如权利要求8所述的音圈电机，其特征在于，所述散热装置为散热片。
10.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述内盒的至少一个侧壁呈多折面。
11.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述内盒上设置有线圈固定架，所述线圈通过所述线圈固定架固定在所述内盒内。
12.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述外盒上设置有内盒固定架，所述内盒通过所述内盒固定架固定在所述外盒内。
13.如权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述第一导热介质为绝缘脂。
14.如权利要求13所述的音圈电机，其特征在于，所述绝缘脂为导热硅脂。
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