CN114157117A - 超薄直线电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种超薄直线电机。超薄直线电机包括基座、线圈组件、铁芯、磁铁和磁轭盖板；线圈组件和铁芯固定于基座，磁铁固定于磁轭盖板，磁铁与线圈组件相对设置，磁轭盖板的背离磁铁的表面为超薄直线电机的外表面。本发明提供的超薄直线电机，适应性较强，可应用的场合更广，更适用于在厚度方向需要多电机叠加配合的场景；此外，耐用性和可靠性较高，成本较低。

Description

超薄直线电机

技术领域

本发明涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种超薄直线电机。

背景技术

直线电机是一种将电能之间转换为直线运动机械能的电机，可用于驱动沿直线运动的机构。

现有的直线电机厚度较大，应用场合有限，尤其是在厚度方向需要多电机叠加配合时，应用场合更加受限；此外，现有的直线电机在运动过程中，与线圈组件相连的线缆会随线圈组件的运动而被反复牵拉，线缆容易损坏，进而导致直线电机的耐用性和可靠性较差。

综上，如何克服现有的直线电机的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超薄直线电机，以缓解现有技术中直线电机存在的厚度较大的技术问题。

本发明提供的超薄直线电机，包括基座、线圈组件、铁芯、磁铁和磁轭盖板。

所述线圈组件和所述铁芯固定于所述基座，所述磁铁固定于所述磁轭盖板，所述磁铁与所述线圈组件相对设置，所述磁轭盖板的背离所述磁铁的表面为所述超薄直线电机的外表面。

优选地，作为一种可实施方式，所述超薄直线电机还包括直线导轨和至少两个滑块，所述滑块固定于所述基座，所述直线导轨与所述磁轭盖板相对固定，两个所述滑块均与所述直线导轨滑动配合。

优选地，作为一种可实施方式，所述基座的处于相邻两个所述滑块之间的部位开设有用于容纳所述超薄直线电机的磁编码器的凹槽。

优选地，作为一种可实施方式，所述基座的一端设置有走线槽，所述走线槽内设有隔板，所述隔板用于将连接所述磁编码器的线与线圈供电线分隔开。

优选地，作为一种可实施方式，所述基座具有基座本体和端盖，所述端盖与所述基座本体固定连接，所述端盖为槽状结构，所述线圈组件和所述铁芯均安装于所述端盖的槽内。

优选地，作为一种可实施方式，所述超薄直线电机的电路板安装于所述端盖的槽内。

优选地，作为一种可实施方式，所述端盖的槽壁上开设有缺口，所述电路板能够由所述缺口伸出。

所述端盖的槽底凸出于槽壁，所述端盖的槽底的位于槽外的部位设有限位凸块，所述缺口的两侧和所述限位凸块，用于对所述电路板限位。

优选地，作为一种可实施方式，所述超薄直线电机还包括动子框架，所述磁轭盖板固定于所述动子框架，所述动子框架的密度小于所述磁轭盖板的密度。

优选地，作为一种可实施方式，所述动子框架上固定设置有止动件，所述基座上设有避位槽，所述止动件与所述避位槽配合，所述避位槽的槽壁用于在所述动子框架移动到极限位置时阻挡所述止动件。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的超薄直线电机，主要由基座、线圈组件、铁芯、磁铁和磁轭盖板组成，其中，线圈组件和铁芯固定于基座，磁铁固定于磁轭盖板，磁铁与线圈组件相对设置，以能够在磁铁与线圈组件之间产生磁力，实现将电能转换为直线运动机械能的功能。

特别地，磁轭盖板的背离磁铁的表面作为超薄直线电机的外表面，相当于磁轭直接作为盖板，无需另外在厚度方向上增加盖板，从而，本发明提供的超薄直线电机的厚度较小，适应性较强，可应用的场合更广，更适用于在厚度方向需要多电机叠加配合的场景。

此外，本发明提供的超薄直线电机在工作时，基座不动，即线圈组件不动，磁铁与磁轭盖板沿直线移动，从而，与线圈组件相连的线缆便不会被反复牵拉，线缆不易损坏，进而，可提高直线电机的耐用性和可靠性；而且还可降低对线缆的要求，进而，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的超薄直线电机的立体结构示意图；

图2为本发明提供的超薄直线电机在另一状态下的立体结构示意图；

图3为本发明提供的超薄直线电机的剖视结构示意图；

图4为本发明提供的超薄直线电机的爆炸图；

图5为本发明提供的超薄直线电机中的基座本体与滑块的装配结构示意图；

图6为本发明提供的超薄直线电机中的基座本体的立体结构示意图；

图7为本发明提供的超薄直线电机中的端盖与电路板的装配结构示意图；

图8为本发明提供的超薄直线电机中的端盖的立体结构示意图。

附图标记说明：

100-基座；110-基座本体；111-凹槽；112-走线槽；113-隔板；114-避位槽；120-端盖；121-缺口；122-限位凸块；

200-线圈组件；

300-铁芯；

400-磁铁；

500-磁轭盖板；

600-直线导轨；

700-滑块；

800-磁编码器；

900-电路板；

1000-动子框架；1010-止动件。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参见图1-图4，本实施例提供了一种超薄直线电机，器主要由基座100、线圈组件200、铁芯300、磁铁400和磁轭盖板500组成，其中，线圈组件200和铁芯300固定于基座100，磁铁400固定于磁轭盖板500，磁铁400与线圈组件200相对设置，以能够在磁铁400与线圈组件200之间产生磁力，实现将电能转换为直线运动机械能的功能。

特别地，磁轭盖板500的背离磁铁400的表面作为超薄直线电机的外表面，相当于磁轭直接作为盖板，无需另外在厚度方向上增加盖板，从而，本发明提供的超薄直线电机的厚度较小，适应性较强，可应用的场合更广，更适用于在厚度方向需要多电机叠加配合的场景。

此外，本实施例提供的超薄直线电机在工作时，基座100不动，即线圈组件200不动，磁铁400与磁轭盖板500沿直线移动，从而，与线圈组件200相连的线缆便不会被反复牵拉，线缆不易损坏，进而，可提高直线电机的耐用性和可靠性；而且还可降低对线缆的要求，进而，降低成本。

参见图1-图4，在本实施例提供的超薄直线电机的具体结构中还设有直线导轨600和至少两个滑块700，将滑块700固定到基座100上，并将直线导轨600与磁轭盖板500相对固定(包括直接固定和间接固定)，两个滑块700均与直线导轨600滑动配合，从而，磁轭盖板500能够相对基座100沿直线移动。

在本实施例提供的超薄直线电机工作时，滑块700随线圈组件200固定不动，在线圈组件200与磁铁400之间产生的吸引力，作用于直线导轨600与滑块700之间，在上述结构的基础上，滑块700受到的来自直线导轨600的压力保持稳定，同时，直线导轨600移动全程各个部位受力平稳，从而，运动结构不会发生翘起问题，平行度较佳。

参见图4和图5，本实施例中的滑块700固定于基座100上，在两个滑块700之间会存在一段区域，本实施例在基座100的处于两个滑块700之间的部位，开设容纳直线电机的磁编码器800的凹槽111，如此，可充分利用基座本体110所占用的厚度，进一步减小超薄直线电机的整体厚度。

具体地，参见图3和图6，在基座100的一端可设置走线槽112，连接磁编码器800的线以及线圈供电线能够经由走线槽112伸入到端盖120的槽内，与相应的结构(磁编码器800或线圈组件200)连接。

优选地，在走线槽112内可设置隔板113，利用隔板113将连接磁编码器800的线与线圈供电线分隔开。

需要说明的是，连接磁编码器800的线中的电压为低压，一般为5V；线圈供电线中的电压为高压，一般为24V或48V，从而，在二者之间设置隔板113，可将连接磁编码器800的线与线圈供电线分隔开，防止低压线与高压线绞在一起而发生干扰，可靠性较强。

具体地，可将隔板113设置为与超薄直线电机的厚度方向平行，如此，有利于提高结构强度。

参见图3、图4、图7和图8，在上述基座100的具体结构中可设置基座本体110和端盖120，将端盖120与基座本体110固定连接，将端盖120设置为槽状结构，并将线圈组件200和铁芯300均安装于端盖120的槽内，如此，端盖120的槽壁能够包围线圈组件200和铁芯300，从而，端盖120的槽壁能够对线圈组件200和铁芯300进行限位并能保护线圈组件200和铁芯300，结构可靠性更强。

进一步地，参见图7，可将直线电机的电路板900安装于端盖120的槽内，从而，有利于实现线圈组件200、铁芯300、电路板900与端盖120的集成，提高可量产型；此外，端盖120的槽壁还能够对电路板900进行限位并保护电路板900，便于保证直线电机的可靠工作。

具体地，可在端盖120的槽壁上开设缺口121，使电路板900能够由该缺口121伸出；将端盖120的槽底设置为凸出于槽壁，并在端盖120的槽底的位于槽外的部位设置限位凸块122，如此，缺口121的两侧与限位凸块122可作为三个限位点，对电路板900进行限位。

优选地，将缺口121的两侧错位设置，以提高对电路板900的限位效果。

上述端盖120可选择设置为一体成型结构，以降低组装要求，便于提高性能；当然，上述端盖120也可选择由若干个零件组装形成，可降低成本。

参见图1-图4，在本实施例提供的直线电机的具体结构中还设置有动子框架1000，将上述磁轭盖板500固定在动子框架1000上，并将动子框架1000的密度设置为小于磁轭盖板500的密度，如此，在运动结构的形状及大小不变的基础上，可减小运动结构的总质量，从而，可提高性能。

具体地，可将上述直线导轨600也安装到动子框架1000上，以利用动子框架1000支撑直线导轨600，实现直线导轨600与磁轭盖板500的间接固定，如此，由动子框架1000、直线导轨600、磁轭盖板500和磁铁400组装成的运动结构，便于获得较高的结构强度，且便于实现组装。

进一步地，在动子框架1000上可固定设置止动件1010，相应地，在基座100上设置避位槽114，将动子框架1000上的止动件1010与基座100上的避位槽114配合，在动子框架1000移动过程中，止动件1010能够沿避位槽114移动，当动子框架1000移动到极限位置时，避位槽114的槽壁会阻挡止动件1010，使得止动件1010无法再继续前行，进而，使得动子框架1000无法继续前行，实现了对运动结构的限位，防止运动结构脱离基座100。

上述动子框架1000可选择设置为一体成型结构，以降低组装要求，便于提高性能；当然，上述动子框架1000也可选择由若干个零件组装形成，可降低成本。

特别地，可通过螺纹连接或胶粘的方式，实现滑块700与基座100的固定，优选螺纹连接，可靠性较强。

具体地，在滑块700上开设若干第一螺纹孔，并在基座100上开设若干第一通孔，利用第一螺丝穿过基座上的第一通孔，拧入滑块700上的第一螺纹孔内，实现滑块700与基座100的固定。当然，改变第一螺丝的朝向的方案，也在本发明的保护范围内。

相应地，可通过螺纹连接或胶粘的方式，实现直线导轨与动子框架的固定，优选螺纹连接，可靠性较强。

具体地，在直线导轨600上开设若干第二通孔，并在动子框架1000上开设若干第二螺纹孔，利用第二螺丝穿过直线导轨600上的第二通孔，拧入动子框架1000上的第二螺纹孔内，实现直线导轨600与动子框架1000的固定。当然，改变第二螺丝的朝向的方案，也在本发明的保护范围内。

此外，可在止动件1010上开设若干第三通孔，并在动子框架1000上开设若干第三螺纹孔，利用第三螺丝穿过止动件1010上的第三通孔，拧入动子框架1000上的第三螺纹孔内，实现止动件1010与动子框架1000的固定。

综上所述，本发明实施例公开了一种超薄直线电机，其克服了传统的直线电机的诸多技术缺陷。本发明实施例提供的超薄直线电机，适应性较强，可应用的场合更广，更适用于在厚度方向需要多电机叠加配合的场景；此外，耐用性和可靠性较高，成本较低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种超薄直线电机，其特征在于，包括基座(100)、线圈组件(200)、铁芯(200)、磁铁(400)和磁轭盖板(500)；

所述线圈组件(200)和所述铁芯(300)固定于所述基座(100)，所述磁铁(400)固定于所述磁轭盖板(500)，所述磁铁(400)与所述线圈组件(200)相对设置，所述磁轭盖板(500)的背离所述磁铁(400)的表面为所述超薄直线电机的外表面。

2.根据权利要求1所述的超薄直线电机，其特征在于，所述超薄直线电机还包括直线导轨(600)和至少两个滑块(700)，所述滑块(700)固定于所述基座(100)，所述直线导轨(600)与所述磁轭盖板(500)相对固定，两个所述滑块(700)均与所述直线导轨(600)滑动配合。

3.根据权利要求2所述的超薄直线电机，其特征在于，所述基座(100)的处于相邻两个所述滑块(700)之间的部位开设有用于容纳所述超薄直线电机的磁编码器(800)的凹槽(111)。

4.根据权利要求3所述的直线电机，其特征在于，所述基座(100)的一端设置有走线槽(112)，所述走线槽(112)内设有隔板(113)，所述隔板(113)用于将连接所述磁编码器(800)的线与线圈供电线分隔开。

5.根据权利要求3所述的超薄直线电机，其特征在于，所述基座(100)具有基座本体(110)和端盖(120)，所述端盖(120)与所述基座本体(110)固定连接，所述端盖(120)为槽状结构，所述线圈组件(200)和所述铁芯(300)均安装于所述端盖(120)的槽内。

6.根据权利要求5所述的超薄直线电机，其特征在于，所述超薄直线电机的电路板(900)安装于所述端盖(120)的槽内。

7.根据权利要求6所述的直线电机，其特征在于，所述端盖(120)的槽壁上开设有缺口(121)，所述电路板(900)能够由所述缺口(121)伸出；

所述端盖(120)的槽底凸出于槽壁，所述端盖(120)的槽底的位于槽外的部位设有限位凸块(122)，所述缺口(121)的两侧和所述限位凸块(122)，用于对所述电路板(900)限位。

8.根据权利要求1-7任一项所述的超薄直线电机，其特征在于，所述超薄直线电机还包括动子框架(1000)，所述磁轭盖板(500)固定于所述动子框架(1000)，所述动子框架(1000)的密度小于所述磁轭盖板(500)的密度。

9.根据权利要求8所述的超薄直线电机，其特征在于，所述动子框架(1000)上固定设置有止动件(1010)，所述基座(100)上设有避位槽(114)，所述止动件(1010)与所述避位槽(114)配合，所述避位槽(114)的槽壁用于在所述动子框架(1000)移动到极限位置时阻挡所述止动件(1010)。

Images