CN112187009A - 气隙可调直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气隙可调直线电机，其包括基座、滑座、固定于基的第一滑轨、固定于滑座并与第一滑轨形成滑动连接的第二滑轨、固定于基座的定子组件、固定于滑座的动子组件以及用于调节定子组件与动子组件之间的气隙大小的气浮式气隙调节组件；定子组件与动子组件相互作用以驱动滑座相对于基座直线运动，气浮式气隙调节组件固定于基座并将定子组件与基座连接，或气浮式气隙调节组件固定于滑座并将动子组件与滑座连接；调节气浮式气隙调节组件带动固定于浮动板的定子组件或动子组件移动以实现气隙调节。与相关技术比，本发明的气隙可调直线电机的气隙大小调节方便，性能更好。

Description

气隙可调直线电机

【技术领域】

本发明涉及一种振动电机，尤其涉及一种用于便携式消费性电子产品的气隙可调直线电机。

【背景技术】

随着电子技术的发展，便携式消费性电子产品越来越受人们的追捧，如手机、掌上游戏机、导航装置或掌上多媒体娱乐设备等，一般都会用到直线电机来做系统反馈，比如手机的来电提示、信息提示、导航提示、游戏机的振动反馈等。

相关技术的直线电机包括基座、盖设于所述基座并形成滑动连接的盖板、固定于所述基座的定子及固定于所述盖板的转子，所述定子和所述转子之间存在空间气隙(气隙)，且该气隙固定不可调节，从而导致电机的推力、推力波动等性能不可调，另外电机装配完成后气隙可能存在偏差，偏离目标性能，比如，气隙的大小会影响电机启动扭矩运行时切割磁感线的效率：气隙过大，将导致电机功率因数下降，气隙太小使电机通风性能下降，从而影响电机的散热，使电机温升加剧。

因此，有必要提供一种新的气隙可调直线电机解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种气隙可调直线电机，其气隙大小调节方便，性能更好。

为了达到上述目的，本发明提供了一种气隙可调直线电机，其包括基座、盖设于所述基座的滑座、固定于所述基座靠近所述滑座一端的第一滑轨、固定于所述滑座并与所述第一滑轨形成滑动连接的第二滑轨、固定于所述基座的定子组件以及固定于所述滑座的动子组件，所述定子组件与所述动子组件相互作用以驱动所述滑座相对于所述基座直线运动；所述气隙可调直线电机还包括用于调节所述定子组件与所述动子组件之间的气隙大小的气浮式气隙调节组件，所述气浮式气隙调节组件固定于所述基座并将所述定子组件与所述基座连接，或所述气浮式气隙调节组件固定于所述滑座并将所述动子组件与所述滑座连接；所述气浮式气隙调节组件包括：

外壳，所述外壳包括底壁、由所述底壁的周缘弯折延伸的侧壁、由所述侧壁平行于所述动子组件的运动方向的相对两侧分别朝相互靠近的方向弯折延伸的延伸壁以及由所述延伸壁向所述底壁方向弯折延伸的导向壁，所述底壁、所述侧壁、所述延伸壁以及所述导向壁共同围成气浮空间；所述底壁固定于所述基座或所述滑座；

浮动板，所述浮动板收容于所述气浮空间内，其包括与所述底壁平行的浮动底板以及由所述浮动底板的相对两侧分别向远离所述底壁方向弯折延伸的浮动侧板，所述浮动侧板套设所述导向壁并将所述气浮空间密封，所述浮动侧板与所述导向壁形成滑动连接，所述定子组件或所述动子组件固定所述浮动侧板远离所述气浮空间的一侧；

进气孔道，所述进气孔道贯穿所述外壳并将所述气浮空间与外界连通；以及，

螺钉，所述螺钉贯穿所述侧壁并与所述侧壁形成螺纹连接，拧动所述螺钉使其与所述浮动侧板抵接或脱离。

优选的，所述气隙可调直线电机还包括相互正对且间隔设置的读头和光栅尺，所述读头和所述光栅尺的其中一个固定于所述基座，其中另一个固定于所述滑座。

优选的，所述进气孔道与所述螺钉分别位于两个所述侧壁。

优选的，所述螺钉包括至少两个且相互间隔设置。

优选的，所述定子组件包括磁轭以及固定于所述磁轭且相互间隔设置的多个磁钢；所述动子组件包括铁芯板、由的述铁芯板向所述定子组件方向延伸的多个相互间隔设置的铁芯梳齿以及分别绕设固定于所述铁芯梳齿的多个线圈。

优选的，所述动子组件还包括由所述铁芯板沿所述动子组件的运动方向的相对两端分别向所述定子组件方向弯折延伸的两个铁芯挡板，所述铁芯梳齿及所述线圈位于两个所述铁芯挡板之间。

与相关技术相比，本发明的气隙可调直线电机中，设置气浮式气隙调节组件用于调节所述定子组件与所述动子组件之间的气隙大小的，通过由所述进气孔道调节控制所述气浮空间内的压力，以调节浮动板的上下移动，从而使得固定于浮动板上的定子组件或动子组件上下移动，以调节定子组件与动子组件之间的气隙值，浮动板调节至指定位置后通过旋转螺钉抵接至浮动板实现锁定，实现气隙调节，该结构简单，调节气隙方便快捷，可根据需要减小气隙值，增大电机最大推力，也可根据需要增大气隙值，减小推力波动，进而使得本发明的气隙可调直线电机性能更好。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明气隙可调直线电机的立体结构示意图；

图2为本发明气隙可调直线电机的部分立体结构分解示意图；

图3为沿图1中A-A线的剖示图；

图4为图3的另一种实施方式示意图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请同时在图1-3所示，本发明提供一种气隙可调直线电机100，其包括基座1、滑座2、第一滑轨3、第二滑轨4、定子组件5、动子组件6以及气隙调节组件7。

所述滑座2盖设于所述基座1并共同形成收容空间。

所述第一滑轨3固定于所述基座1靠近所述滑座2一端。

第二滑轨4固定于所述滑座2，所述第二滑轨4与所述第一滑轨3形成滑动连接，从而使得所述滑座2可相对于所述基座1滑动。

所述定子组件5固定于所述基座1，所述动子组件6固定于所述滑座2。所述定子组件5与所述动子组件6相互作用以驱动所述滑座2相对于所述基座1作直线运动，也可理解为驱动所述基座1相对于所述滑座2作直线运动。当然，所述定子组件5与所述动子组件6的位置可互换，这是容易想到的，其实质性相同。

本实施方式，所述定子组件5包括磁轭51以及固定于所述磁轭51且相互间隔设置的多个磁钢52。

所述动子组件6包括铁芯板61、由的述铁芯板61向所述定子组件5方向延伸的多个相互间隔设置的铁芯梳齿62以及分别绕设固定于所述铁芯梳齿62的多个线圈63，多个所述铁芯梳齿6沿所述动子组件6的运动方向排布。

所述动子组件6产生行波磁场，行波磁场与动子组件6相互作用，产生推力，从而驱动所述滑座2相对于所述基座1进行直线运动，或者说驱动所述基座1相对于所述滑座2进行直线运动。

更优的，所述动子组件6还包括由所述铁芯板61沿所述动子组件6的运动方向的相对两端分别向所述定子组件5方向弯折延伸的两个铁芯挡板64，所述铁芯梳齿62及所述线圈63位于两个所述铁芯挡板63之间，该结构有效的阻止了部分行波磁场的外泄，并将其导向朝定子组件5，从而增加了驱动性能。

所述气浮式气隙调节组件7用于调节所述定子组件5与所述动子组件6之间的气隙大小的值。

本实施方式中，所述气浮式气隙调节组件7固定于所述基座1并将所述定子组件5与所述基座1连接。具体的，所述气浮式气隙调节组件7包括外壳71、浮动板72、进气孔道73以及螺钉74。

所述外壳71包括底壁711、由所述底壁711的周缘弯折延伸的侧壁712、由所述侧壁712平行于所述动子组件6的运动方向的相对两侧分别朝相互靠近的方向弯折延伸的延伸壁713以及由所述延伸壁713向所述底壁711方向弯折延伸的导向壁714，所述导向壁714与底壁711间隔。

所述底壁711、所述侧壁712、所述延伸壁713以及所述导向壁714共同围成气浮空间10；所述底壁711固定于所述基座1以实现将所述气浮式气隙调节组件7整体固定于基座1。

所述浮动板72收容于所述气浮空间10内，其包括与所述底壁711平行的浮动底板721以及由所述浮动底板721的相对两侧分别向远离所述底壁711方向弯折延伸的浮动侧板722。

所述浮动侧板722套设所述导向壁714并将所述气浮空间10实现密封，所述浮动侧板722与所述导向壁714形成滑动连接，所述定子组件5固定所述浮动侧板722远离所述气浮空间10的一侧，具体为磁轭51固定于浮动侧板722远离所述气浮空间10的一侧，从而通过气浮式气隙调节组件7固定于基座1。

所述进气孔道73贯穿所述外壳71并将所述气浮空间10与外界连通。本实施方式中，具体的，进气孔道73贯穿侧壁712设置。

所述螺钉74贯穿所述侧壁712并与所述侧壁712形成螺纹连接，拧动所述螺钉74使其与所述浮动侧板722抵接或脱离。

本实施方式中，所述进气孔道73与所述螺钉74分别位于两个所述侧壁712。该结构使得通过进气孔道73调节气浮空间10的气压以及调节螺钉74的松紧时更方便快捷，相互不干扰。更优的，所述螺钉74包括至少两个且相互间隔设置，从而使得对浮动板72抵接锁定时稳定性更好，提高调节精度的可靠性。

当所述气隙可调直线电机100装配后，将螺钉74旋转使其与浮动侧板722脱离，通过所述进气孔道73调节控制所述气浮空间10内的压力，以使得浮动板72上下移动，从而带动固定于浮动板72上的定子组件5上下移动，以调节定子组件5与动子组件6之间的气隙值。浮动板72调节至指定位置后通过旋转螺钉74抵接至浮动侧板722实现锁定，从而实现气隙调节，该结构简单，调节气隙方便快捷，可根据需要减小气隙值，增大气隙可调直线电机100的最大推力，也可根据需要增大气隙值，减小推力波动，进而使得本发明的气隙可调直线电机100性能更好。

所述气隙可调直线电机100还包括相互正对且间隔设置的读头8和光栅尺9，所述读头8和所述光栅尺9的其中一个固定于所述基座1，其中另一个固定于所述滑座2。

当然，所述气浮式气隙调节组件7的位置并不限于上述实施方式，其也可以固定于所述滑座2并将所述动子组件6与所述滑座2连接，这也是可行的。具体如图4所示，气隙可调直线电机400的气浮式气隙调节组件47固定于滑座42，其结构与图3所示的实施方式相同，仅固定位置不同，此时，具体为气浮式气隙调节组件47的底壁4711固定滑座42，所述动子组件46固定所述浮动底板4721远离所述气浮空间410的一侧。本实施方式中，气隙可调直线电机400仅上述提及的气浮式气隙调节组件47的固定位置与图3所示的实施方式不同，除此之外的其它部件结构及其工作原理与图3所示的实施方式均相同，在此不再赘述。

与相关技术相比，本发明的气隙可调直线电机中，设置气浮式气隙调节组件用于调节所述定子组件与所述动子组件之间的气隙大小的，通过由所述进气孔道调节控制所述气浮空间内的压力，以调节浮动板的上下移动，从而使得固定于浮动板上的定子组件或动子组件上下移动，以调节定子组件与动子组件之间的气隙值，浮动板调节至指定位置后通过旋转螺钉抵接至浮动板实现锁定，实现气隙调节。该结构简单，调节气隙方便快捷，可根据需要减小气隙值，增大电机最大推力，也可根据需要增大气隙值，减小推力波动，当装配后气隙存在偏差时，可通过微调定子组件或动子组件的高度使气隙回归目标值，进而使得本发明的气隙可调直线电机性能更好。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种气隙可调直线电机，其包括基座、盖设于所述基座的滑座、固定于所述基座靠近所述滑座一端的第一滑轨、固定于所述滑座并与所述第一滑轨形成滑动连接的第二滑轨、固定于所述基座的定子组件以及固定于所述滑座的动子组件，所述定子组件与所述动子组件相互作用以驱动所述滑座相对于所述基座直线运动，其特征在于，所述气隙可调直线电机还包括用于调节所述定子组件与所述动子组件之间的气隙大小的气浮式气隙调节组件，所述气浮式气隙调节组件固定于所述基座并将所述定子组件与所述基座连接，或所述气浮式气隙调节组件固定于所述滑座并将所述动子组件与所述滑座连接；所述气浮式气隙调节组件包括：

外壳，所述外壳包括底壁、由所述底壁的周缘弯折延伸的侧壁、由所述侧壁平行于所述动子组件的运动方向的相对两侧分别朝相互靠近的方向弯折延伸的延伸壁以及由所述延伸壁向所述底壁方向弯折延伸的导向壁，所述底壁、所述侧壁、所述延伸壁以及所述导向壁共同围成气浮空间；所述底壁固定于所述基座或所述滑座；

浮动板，所述浮动板收容于所述气浮空间内，其包括与所述底壁平行的浮动底板以及由所述浮动底板的相对两侧分别向远离所述底壁方向弯折延伸的浮动侧板，所述浮动侧板套设所述导向壁并将所述气浮空间密封，所述浮动侧板与所述导向壁形成滑动连接，所述定子组件或所述动子组件固定所述浮动侧板远离所述气浮空间的一侧；

进气孔道，所述进气孔道贯穿所述外壳并将所述气浮空间与外界连通；以及，

螺钉，所述螺钉贯穿所述侧壁并与所述侧壁形成螺纹连接，拧动所述螺钉使其与所述浮动侧板抵接或脱离。

2.根据权利要求1所述的气隙可调直线电机，其特征在于，所述气隙可调直线电机还包括相互正对且间隔设置的读头和光栅尺，所述读头和所述光栅尺的其中一个固定于所述基座，其中另一个固定于所述滑座。

3.根据权利要求1所述的气隙可调直线电机，其特征在于，所述进气孔道与所述螺钉分别位于两个所述侧壁。

4.根据权利要求1所述的气隙可调直线电机，其特征在于，所述螺钉包括至少两个且相互间隔设置。

5.根据权利要求1所述的气隙可调直线电机，其特征在于，所述定子组件包括磁轭以及固定于所述磁轭且相互间隔设置的多个磁钢；所述动子组件包括铁芯板、由的述铁芯板向所述定子组件方向延伸的多个相互间隔设置的铁芯梳齿以及分别绕设固定于所述铁芯梳齿的多个线圈。

6.根据权利要求5所述的气隙可调直线电机，其特征在于，所述动子组件还包括由所述铁芯板沿所述动子组件的运动方向的相对两端分别向所述定子组件方向弯折延伸的两个铁芯挡板，所述铁芯梳齿及所述线圈位于两个所述铁芯挡板之间。

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