CN214674828U - 高性能无框直线电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及直线电机技术领域，公开了高性能无框直线电机包括定子和动子，所述动子配置在定子上方，所述动子具有线芯，所述线芯主要由铁芯、线圈和PCB线路板整合而成，整合后的所述线芯通过灌淋胶黏剂凝固成型，且所述胶黏剂在线芯的外围形成包胶层。所述线芯置于具有空腔的灌胶夹具内，往所述空腔内灌入所述胶黏剂进行封胶，并在抽真空中抽除气体，和室温下自然凝固成型。当所述胶黏剂凝固后将灌胶夹具拆除，形成一个完整的外部无框直线电机动子，使动子中的铁芯得到快速散热，直线电机得以发挥出更高性能优势。

Description

高性能无框直线电机

技术领域

本实用新型涉及直线电机技术领域，具体而言，涉及高性能无框直线电机。

背景技术

直线电机又称线性电机，线性马达，是一种利用电磁作用原理，将电能直接转换直线运动动能的设备，而不需要任何中间转换机构的传动装置。由于其结构简单，适应性强，适合高速直线运动，在实际中应用非常广泛，直线电机通常应该在数控切割机、激光切割机、电子半导体设备、医疗机械设备、太阳能设备及LED显示设备等领域。

现有直线电机主要分为有框直线电机和无框直线电机，对于有框直线电机，其外部通过铝壳包裹，内动嵌入铁芯及线圈，再封胶成形。然而通过这种制作方式的直线电机，铁芯是固定于铝壳内部，在实际应用的运动过程中不便于自身的快速散热及导热，从而影响电机的性能发挥。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供高性能无框直线电机，旨在解决现有技术中，直线电机由于外部通过铝壳固定安装，导致自身散热和导热性不好，影响直线电机的性能发挥等问题。

本实用新型是这样实现的，该高性能无框直线电机，包括定子和动子，所述动子配置在定子上方，所述动子具有线芯，所述线芯主要由铁芯、线圈和PCB线路板整合而成，整合后的所述线芯通过灌淋胶黏剂凝固成型，且所述胶黏剂在线芯的外围形成包胶层。

进一步地，所述线芯置于具有空腔的灌胶夹具内，往所述空腔内灌入所述胶黏剂进行封胶，并在抽真空中抽除气体，和室温下自然凝固成型。

进一步地，所述灌胶夹具至少由六块夹具片构成，六块夹具片合装成内中空并可容纳所述线芯的可拆卸六面体结构；

六块夹具片的形状包括矩形边或弧形边，相对称设置的夹具的面积相等，不是对称设置的夹具的面积相等或不相等。

进一步地，所述铁芯下部具有若干铁芯齿，每一所述铁芯齿之间形成有齿槽；

若干所述铁芯齿之间的所述齿槽的槽宽相等。

进一步地，所述线圈包括若干组，每一组线圈均具有线圈孔，所述线圈孔与所述铁芯齿对应设置并装配组合，使所述铁芯与线圈形成装配连接关系；

所述铁芯与线圈装配连接后，在铁芯一侧设置所述PCB线路板以构成所述线芯结构。

进一步地，所述铁芯上部具有可拆卸连接的若干固定条，每一所述固定条之间相隔形成有分隔部；

所述铁芯上部封胶凝固后拆除所述固定条，在铁芯上部形成有槽口，所述槽口适于与滑轨条连接。

进一步地，所述定子上部具有与动子相配置的配合面，所述配合面为中部高于两侧边的形状结构。

进一步地，所述胶黏剂为液态延迟固化型，包括环氧树脂胶。

进一步地，所述动子一端具有导线，所述导线与设于动子内部的PCB线路板电性连接。

进一步地，所述线芯封胶凝固后形成动子，且所述铁芯上部对应为动子的上部，所述动子的上部依据所述槽口划分为若干凸起部，每一凸起部之间的间隔为相等或不相等。

与现有技术相比，该高性能无框直线电机包括定子和动子，所述动子配置在定子上方，所述动子具有线芯，所述线芯主要由铁芯、线圈和PCB线路板整合而成，整合后的所述线芯通过灌淋胶黏剂凝固成型，且所述胶黏剂在线芯的外围形成包胶层。所述线芯置于具有空腔的灌胶夹具内，往所述空腔内灌入所述胶黏剂进行封胶，并在抽真空中抽除气体，和室温下自然凝固成型。当所述胶黏剂凝固后将灌胶夹具拆除，形成一个完整的外部无框直线电机动子，使动子中的铁芯得到快速散热，直线电机得以发挥出更高性能优势。

附图说明

图1是本实用新型中定子与动子装配组合的结构示意图；

图2是本实用新型中线芯通过灌胶夹具合装的结构示意图；

图3是本实用新型中线芯和灌胶夹具的分解结构示意图；

图4是本实用新型中铁芯和线圈的分解结构示意图；

图5是本实用新型中铁芯、线圈及PCB线路板的整合装配的结构示意图。

图中：1-定子、11-配合面、2-动子、21-线芯、211-铁芯、2111-铁芯齿、2112-齿槽、2113-固定条、2114-分隔部、212-线圈、2121-线圈孔、213-PCB线路板、214-包胶层、2141-槽口、3-导线、4-灌胶夹具、41-夹具片。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供一种高性能无框直线电机，如图1至5所示，该高性能无框直线电机包括定子1和动子2，所述动子2配置在定子1上方，所述定子1和动子2之间具备良好的电磁场耦合，所述动子2在定子1上方进行往返运动。具体地，所述动子2具有线芯21，所述线芯21主要由铁芯211、线圈212和PCB线路板213整合而成，所述铁芯211与线圈212装配连接后，在铁芯211一侧设置所述PCB线路板213以构成所述线芯21结构。整合后的所述线芯21通过灌淋胶黏剂凝固成型，且所述胶黏剂在线芯21的外围形成包胶层2114。较佳的，所述线芯21置于具有空腔的灌胶夹具4内，往所述空腔内灌入所述胶黏剂进行封胶，并在抽真空中抽除气体，和室温下自然凝固成型。当所述胶黏剂凝固后将灌胶夹具4拆除，形成一个完整的外部无框直线电机动子2。

针对上述附图的对应方案，下面展开具体实施例进行描述：

第一实施例

请参考图1和图3所示，于本实施例中，该高性能无框直线电机为无框式设计，在实际中应用非常广泛，尤其是在数控切割机、激光切割机、电子半导体设备、医疗机械设备、太阳能设备及LED显示设备等领域。直线电机较为突出的优点是无需附加装置将旋转运动变为在直线方向能够高速运动，定位精确，结构方面也较为简单，对于无框的直线电机来说在体积上也有所缩小，节省安装空间。高性能无框直线电机主要由定子1和动子2构成，所述定子1上部具有与动子2相配置的配合面11，所述配合面11为中部高于两侧边的形状结构。

所述定子1产生旋转磁场，所述动子2具有线芯21，所述线芯21包括铁芯211、线圈212和PCB线路板213。所述动子2一端具有导线3，所述导线3与设于动子2内部的PCB线路板213电性连接，所述线芯21的电后，根据电生磁原理，线芯21同样产生磁场，因此，所述定子1和动子2之间通过电磁场耦合，使所述动子2配置在定子1的上方。

请参考图3所示，所述铁芯、线圈和PCB线路板213经过整合形成所述线芯21。具体地，所述铁芯211是采用若干厚度较薄的硅钢片作为原料，通过压合而成。所述铁芯211制作好后，进行线圈212的制作，根据设计的线圈212图纸尺寸，利用铜线进行绕制而成。所述铁芯211和线圈212均制作完成，准备好所述PCB线路板213，较佳的，将提前制作好的所述铁芯211、线圈212及PCB线路板213等组件整合成线芯21。

请参考图4所示，确切地说，所述铁芯上部具有可拆卸连接的若干固定条2113，每一所述固定条2113之间相隔形成有分隔部2114。所述铁芯211下部具有若干铁芯齿2111，每一所述铁芯齿2111之间形成有齿槽2112，若干所述铁芯齿2111之间的所述齿槽2112的槽宽相等，所述铁芯齿2111呈排列设置。对于线圈212的结构设置是，所述线圈212包括若干组，每一组线圈212均具有线圈孔2121，所述线圈孔2121与所述铁芯齿2111对应设置并装配组合，使所述铁芯211与线圈212形成装配连接关系。所述铁芯211与线圈212装配连接后，在铁芯211一侧设置所述PCB线路板213以构成所述线芯21结构。

请参考图2所示，所述线芯21结构完成后，下一步是使用灌胶夹具4来放置所述线芯21，所述灌胶夹具4是一种具有空腔的灌胶夹具4。具体地，所述灌胶夹具4至少由六块夹具片41构成，六块夹具片41合装成内中空并可容纳所述线芯21的可拆卸六面体结构。当然所述灌胶夹具4所设置的夹具片41数量是优选的实施方式，其他可以构成所述灌胶夹具4的夹具片41数量也属于本技术方案的保护范围内。

请参考图5所示，通过将所述线芯21放置于灌胶夹具4的空腔内，再往所述空腔内灌入所述胶黏剂进行封胶。封胶完成后在抽真空中抽除多余的气体，防止胶黏剂产生气泡，影响封胶的质量。经过抽真空后，再放置到室温下待其自然凝固成型，且所述胶黏剂在线芯21的外围形成包胶层2114。所述铁芯211上部封胶凝固后将所述铁芯211上部的固定条2113进行拆除，所述固定条2113拆除后在铁芯211上部形成有槽口2141，所述槽口2141适于与滑轨条连接。通过在所述槽口2141安装滑轨条用以连接其他部件。

根据上述方案，请参考图2所示，所灌胶夹具4所述使用的六块夹具片41的形状包括矩形边或弧形边，其中，相对称设置的夹具的面积相等，不是对称设置的夹具的面积相等或不相等。对于所述夹具片41的组装主要要求是，每块夹具片41的边缘部需要紧密连接，能够形成真空的环境，符合后续线芯21抽真空的操作要求，保证对灌入的胶黏剂进行气体的抽除干净。

根据上述方案，请参考图1所示，所述线芯21封胶凝固后形成动子2，且所述铁芯211上部对应为动子2的上部，所述动子2的上部依据所述槽口2141划分为若干凸起部，每一凸起部之间的间隔为相等或不相等。位于动子2的上部两侧还设有若干的孔，所述孔沿着所述动子2的长度方向设置，所述孔具体可以起到穿接或连接一些连接件的作用。

根据上述方案，对于所述胶黏剂的使用要求，较佳的，所述胶黏剂为液态延迟固化型，包括环氧树脂胶，主要能够起到胶接的作用，在所述线芯21的整合装配过程中，所述线圈212和铁芯211只能是插接在一起并无起到实际的固定作用，因此需要灌入胶黏剂来进行固化固定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.高性能无框直线电机，其特征在于，包括定子和动子，所述动子配置在定子上方，所述动子具有线芯，所述线芯主要由铁芯、线圈和PCB线路板整合而成，整合后的所述线芯通过灌淋胶黏剂凝固成型，且所述胶黏剂在线芯的外围形成包胶层。

2.如权利要求1所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述线芯置于具有空腔的灌胶夹具内，往所述空腔内灌入所述胶黏剂进行封胶，并在抽真空中抽除气体，和室温下自然凝固成型。

3.如权利要求2所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述灌胶夹具至少由六块夹具片构成，六块夹具片合装成内中空并可容纳所述线芯的可拆卸六面体结构；

六块夹具片的形状包括矩形边或弧形边，相对称设置的夹具的面积相等，不是对称设置的夹具的面积相等或不相等。

4.如权利要求1所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述铁芯下部具有若干铁芯齿，每一所述铁芯齿之间形成有齿槽；

若干所述铁芯齿之间的所述齿槽的槽宽相等。

5.如权利要求4所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述线圈包括若干组，每一组线圈均具有线圈孔，所述线圈孔与所述铁芯齿对应设置并装配组合，使所述铁芯与线圈形成装配连接关系；

所述铁芯与线圈装配连接后，在铁芯一侧设置所述PCB线路板以构成所述线芯结构。

6.如权利要求1所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述铁芯上部具有可拆卸连接的若干固定条，每一所述固定条之间相隔形成有分隔部；

所述铁芯上部封胶凝固后拆除所述固定条，在铁芯上部形成有槽口，所述槽口适于与滑轨条连接。

7.如权利要求1所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述定子上部具有与动子相配置的配合面，所述配合面为中部高于两侧边的形状结构。

8.如权利要求1所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述胶黏剂为液态延迟固化型，包括环氧树脂胶。

9.如权利要求1所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述动子一端具有导线，所述导线与设于动子内部的PCB线路板电性连接。

10.如权利要求6所述的高性能无框直线电机，其特征在于，所述线芯封胶凝固后形成动子，且所述铁芯上部对应为动子的上部，所述动子的上部依据所述槽口划分为若干凸起部，每一凸起部之间的间隔为相等或不相等。

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