CN1707922A - 往复运动式电动机的定子固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种往复运动式电动机的定子固定装置，其包括：线圈架，该线圈架为环状结构，其内部插设有线圈，外表面上设有具有一定间隔的第一固定部；数个支撑板，它们安装在铁芯组的两个侧面上，并且设有能够与第1固定部连接在的第二固定部，铁芯组是由数张定子铁芯叠加而成，其沿圆周方向安装在线圈架外表面上并呈放射状排列；本发明的设计结构使线圈架与铁芯组的组装简单易行，因而可以提高生产效率，还可以最大限度地减小铁芯组的变形，从而防止外侧定子与内侧定子之间的间隔出现无规律地减小的现象。

Description

往复运动式电动机的定子固定装置

一、技术领域

本发明涉及电动机，尤其涉及一种可方便迅速地将线圈架和铁芯组固定组合的往复运动式电动机的定子固定装置(DEVICE FOR FIXING STATOR OFLINEAR MOTOR)。

二、背景技术

往复运动式电动机能够将具有立体结构的电动机的磁场(Magnet field)变成平板形状，它的具有平板形状的动子组件放在同样呈平板形状的定子组件的上面，这个动子组件可以随着磁场的变化而做直线运动。

这种往复运动式电动机的结构是，定子组件中呈圆筒形状的外侧定子和内侧定子是各自独立的，并呈相距一定间隔而安装，外侧定子与内侧定子之间装设有动子组件，动子组件能够在它们之间移动，外侧定子和内侧定子中的其中一个装设有线圈，与其相对应的动子组件上装设有磁铁，这样，动子就可以在线圈的磁通量(flux)的作用下沿轴向往复运动。

参阅图1、图2、图3所示，现有往复运动式电动机由以下部件构成，定子组件10，它能够形成磁通量(flux)；动子组件20，它能够在定子组件10磁通量(flux)的作用下进行直线往复运动。

定子组件10由以下部件构成，外侧定子11呈圆筒形状，其安装在动子组件20外部，内侧定子12也呈圆筒形状，其安装在外侧定子11的内部并与其相距一定间隔。

外侧定子11由以下部件构成，一个线圈架11a，线圈架11a内部插设有线圈C；两个铁芯组11b和11b构成一对，铁芯组11b由数张薄薄的定子铁芯(图中未示)叠加而成，其插入并连接在线圈架11a左右两侧；模塑件(molding)11c是在铁芯组11b和11b的连接部位上通过模塑(molding)的方法而形成，能够固定线圈架11a。

线圈架11a为空心环状体，用塑料等类的绝缘材料制成。

铁芯组11b和11b由呈“”形的铁芯和与之方向相对应的呈“”形的铁芯构成，因而它们可以相互插入在线圈架11a的两侧而固定。

模塑件11c是采用环氧树脂(epoxy)类的绝缘材料制成，其能够将线圈架11a的外表面与铁芯组11b的连接部位连接起来，从而起到固定作用。

动子组件20由以下部件构成，磁铁架(magnet frame)21，其安装在外侧定子11与内侧定子12之间并且可以移动；磁铁(magnet)22，它们是相距一定间隔地固定在磁铁架21的外表面上，并且与定子组件10的线圈C相对应。

下面说明具有上述结构的现有往复运动式电动机的驱动过程。

线圈C接通电源，沿着安装在线圈C周围的外侧定子11和内侧定子12就会形成一种闭环(closed loop)形式的磁通量(flux)，随着线圈C上的电流方向的变化，磁通量的方向也会产生变化，由此磁铁架21可根据这个磁通量的方向前进或后退，从而实现直线式的往复运动。

  这种往复运动式电动机的制作过程如下：首先要在钢板上切割出数张“”形的定子铁芯，然后把这些定子铁芯叠加成“”或“”形的铁芯组11b和11b。接着在一定的模具内把铁芯组11b和11b套在内部插设有线圈C的线圈架11a的外面，然后注入模塑材料并使其硬化，这样就可以利用模塑件11c把线圈架11a的外表面与铁芯组11b和11b的连接部分固定住。

但是，如上所述的现有往复运动式电动机，由于需要对它的线圈架11a和铁芯组11b和11b进行夹物模压(insert molding)加工，因此，不但模具公差和铁芯组11b和11b的公差难以设定，同时在注入模塑材料的过程中所产生的模塑压或是模塑材料在硬化的过程中产生的收缩力的作用下，铁芯组11b和11b的一部分会如图3所示的那样，被压向外侧定子11的中心方向，从而产生变形，并且还会使外侧定子11与内侧定子12之间的空隙变小，因此无法保证它们之间具有一个合适的间隔；这样，定子10与动子20之间就有可能发生冲突，从而降低电动机的可靠性能，或是降低电动机的使用效率。

三、发明内容

本发明的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种往复运动式电动机的定子固定装置，其可以方便迅速地将线圈架和铁芯组组合固定。

本发明的目的是由以下技术方案实现的。

本发明往复运动式电动机的定子固定装置，其特征是：包括，线圈架，该线圈架为一环状结构体，其内部插设有线圈，外表面上设具有间隔的第一固定部；数个支撑板，它们安装在铁芯组的两个侧面上，且设有连接在第一固定部上的第二固定部，该铁芯组是由数张定子铁芯叠加而成，它们沿圆周方向安装在线圈架的外表面上并呈放射状排列。

前述的往复运动式电动机的定子固定装置，其中支撑板的一个侧面上设有凹陷的铁芯组固定槽，所述铁芯组与其相对应面插入到铁芯组固定槽内。

前述的往复运动式电动机的定子固定装置，其中支撑板的一个侧面上设有突出的铁芯组固定突槽，所述铁芯组与其相对应面插入到铁芯组固定突槽内。

前述的往复运动式电动机的定子固定装置，其中第一固定部和第二固定部分别为突起和槽状结构。

本发明往复运动式电动机的定子固定装置的有益效果是：它由以下部件构成，线圈架，其为一种环状结构体，内部插设有线圈，外表面上设具有一定间隔的第一固定部；数个支撑板，其安装在铁芯组的两个侧面上，且设有能够与第1固定部连接在的第二固定部，上述铁芯组是用数张定子铁芯叠加而成，它们沿圆周方向安装在线圈架外表面上并呈放射状排列。由于在线圈架两边侧面上安装了通过凹凸结构连接的支撑板，并且在把铁芯组的两边压在支撑板上的状态下，把铁芯组固定连接在线圈架上，因此可以使线圈架与铁芯组的组装更加简单易行，从而提高生产效率；本发明还可以最大限度地减小铁芯组的变形，从而防止外侧定子与内侧定子之间的间隔出现无规律地减小的现象。

四、附图说明

图1为现有往复运动式电动机的截面示意图。

图2为现有往复运动式电动机的正面示意图。

图3为现有往复运动式电动机外侧定子组装状态的部分示意图。

图4为本发明往复运动式电动机的截面示意图。

图5为本发明往复运动式电动机外侧定子分解结构侧视示意图。

图6为本发明往复运动式电动机外侧定子组装状态主要部分平面示意图。

图7为本发明往复运动式电动机外侧定子另一实施例分解结构侧视示意图。

图中标号说明：100定子组件、110外侧定子、111线圈架(bobbin)、111a第一固定部(突起，boss)、112铁芯组(core block)、113支撑板、113a第二固定部、113b铁芯组固定槽、113c铁芯组固定突槽、120内侧定子、200动子组件。

五、具体实施方式

下面参照附图所示的实施例对本发明的往复运动式电动机的定子固定装置予以详细说明。

如图4、图5、图6、图7所示，本发明往复运动式电动机由以下部分构成，定子组件100由固定安装在筒状支架(frame)上的外侧定子110和安装在外侧定子110内部并与其相距一定间隔的内侧定子120构成；动子组件200安装在外侧定子110与内侧定子120之间的空隙内，能够进行直线往复运动。

外侧定子110由以下部件构成，线圈架111，其内部插设有线圈C；两个铁芯组112和112构成一对，它们由数张薄薄的定子铁芯(图中未示)叠加而成，且插入连接在上述线圈架111的外表面上；数个支撑板113和113安装在铁芯组112和112的两个侧面上，能够与线圈架111相连接，从而起到固定作用。

线圈架111为空心的环状体，采用塑料类的绝缘材料制成，其两边侧面上沿圆周方向设有数个相同间隔的第一固定部111a和111a。该第一固定部111a为一突起(boss)结构，它具有一定的长度，该长度为能够使其位于铁芯组112和112的范围内，它的中心形成沿长度方向且向内凹陷一定深度的槽。

铁芯组11b和11b由呈“”形的铁芯和与之方向相对应的呈“”形的铁芯构成，因而它们可以相互插入在线圈架11a的两侧而固定。

支撑板113和113呈环状体，其内侧表面上设有能够插入连接在线圈架111第一固定部111a和111a内的第二固定部113a和113a，第二固定部113a和113a是具有一定长度的突起，这样，第二固定部113a和113a可以插入到第一固定部111a和111a的突起内。

另外，为了使铁芯组112和112的侧面可以插入而将其固定，在各个第二固定部113a和113a之间的部位上可以设有凹入一定长度的铁芯组固定槽113b和113b，如图5所示；也可以形成突出一定高度的铁芯组固定突槽113c和113c，如图7所示。

动子组件200由以下部件构成，磁铁架(magnet frame)210，它安装在外侧定子110与内侧定子120之间并且可以移动；磁铁(magnet)220，它们是沿圆周方向且相距一定间隔地固定在磁铁架210的外表面上，并且与定子组件100的线圈C相对应。

下面说明如上所述本发明往复运动式电动机的定子固定装置的使用效果。

首先，把线圈C插入到外侧定子110的内部之后，进行模塑(molding)加工，制成线圈架111；把钢板按照一定形状进行切割，然后把切割出来的钢板一层一层地叠加起来，从而制成铁芯组112和112；线圈架111两个侧面上设有数个相距一定间隔且呈突起状、并具有一定长度的第一固定部111a和111a。

接着，将液态塑料注入到具有一定形状的模具内，制成环状的两侧支撑板113和113，支撑板113和113的内表面上设有能够使铁芯组112和112的侧面插入且相距一定间隔的铁芯组固定槽113b和113b，或者铁芯组固定突槽113c和113c，在铁芯组固定槽113b和113b或铁芯组固定突槽113c和113c之间设有能够使线圈架111的第一固定部111a和111a插入、且呈突起状的第二固定部113a和113a。

之后，把各个铁芯组112和112插入到各个支撑板113和113的铁芯组固定槽113b和113b或铁芯组固定突槽113c和113内，并在这种状态下将铁芯组112和112对准而安装在线圈架111的两侧；支撑板113和113的第2固定部113a和113a压入到线圈架111的第一固定部111a和111a内，从而使两侧铁芯组112和112牢固地固定在线圈架111上。

这种方法与通过夹物模压(insert molding)的方法固定线圈架和铁芯组相比，减少了工序，操作更加简便，因而显著地提高了生产效率。另外，采用这种方法不会再出现铁芯组的内径在模塑的过程中产生朝向轴心方向的变形的现象，确保外侧定子与内侧定子之间保持一定的间隔，由此可以防止动子与定子之间产生冲突，避免电动机的效率降低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1、一种往复运动式电动机的定子固定装置，其特征是：包括，线圈架，该线圈架为一环状结构体，其内部插设有线圈，外表面上设具有间隔的第一固定部；数个支撑板，它们安装在铁芯组的两个侧面上，且设有连接在第一固定部上的第二固定部，该铁芯组是由数张定子铁芯叠加而成，它们沿圆周方向安装在线圈架的外表面上并呈放射状排列。

2、根据权利要求1所述的往复运动式电动机的定子固定装置，其特征是：所述支撑板的一个侧面上设有凹陷的铁芯组固定槽，所述铁芯组与其相对应面插入到铁芯组固定槽内。

3、根据权利要求1所述的往复运动式电动机的定子固定装置，其特征是：所述支撑板的一个侧面上设有突出的铁芯组固定突槽，所述铁芯组与其相对应面插入到铁芯组固定突槽内。

4、根据权利要求1所述的往复运动式电动机的定子固定装置，其特征是：所述第一固定部和第二固定部分别为突起和槽状结构。

Images