CN217904115U - 直线电机动子组件、直线电机及动力设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种直线电机动子组件、直线电机及动力设备，用于安装于动力设备上，动力设备具有动子安装面，直线电机动子组件包括：至少两个铁芯单元，至少两个铁芯单元沿直线电机动子组件的长度方向依次设置，且铁芯单元具有与动子安装面配合的配合面，配合面开设有主梁槽，主梁槽包括依次连接的第一槽和第二槽，第一槽在直线电机动子组件的长度方向上的宽度尺寸小于第二槽的宽度尺寸；以及至少一个主梁，主梁的至少部分配合于第二槽内，主梁与动子安装面连接。本实用新型可确保多个侧壁组成的安装面的平面度满足要求。

Description

直线电机动子组件、直线电机及动力设备

技术领域

本实用新型涉及直线电机领域，特别涉及一种直线电机动子组件、直线电机及动力设备。

背景技术

相关技术中，直线电机的动子结构可采用拼接式铁芯结构，即采用多个独立的铁芯单元依次拼接而成。

但是，拼接式铁芯结构上各个铁芯单元都分别具有与电机动子安装面配合的配合面，导致需要在铁芯拼接完成后采用机加工的方式对安装面进行再次加工，以达到安装所需的平面度要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种直线电机动子组件、直线电机及动力设备，旨在解决现有技术中动子铁芯结构与动子安装面连接的安装面的平面度难以满足要求的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种直线电机动子组件，用于安装于设备上，所述设备具有动子安装面，所述直线电机动子组件包括：

至少两个铁芯单元，至少两个所述铁芯单元沿所述直线电机动子组件的长度方向依次设置，且所述铁芯单元具有与所述动子安装面配合的配合面，所述配合面开设有主梁槽，所述主梁槽包括依次连接的第一槽和第二槽，所述第一槽在所述直线电机动子组件的长度方向上的宽度尺寸小于所述第二槽的宽度尺寸；以及

至少一个主梁，所述主梁的至少部分配合于所述第二槽内，所述主梁与所述动子安装面连接。

在一实施例中，所述第一槽的槽侧壁与所述第二槽的槽侧壁之间的连接面设置为平面或斜面。

在一实施例中，所述主梁的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有至少两个螺纹孔，多个所述螺纹孔沿所述主梁的长度方向间隔设置，所述螺纹孔用于与所述动子安装面通过一螺纹连接件连接。

在一实施例中，所述铁芯单元包括：

主体部，所述主体部的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有所述主梁槽，且所述主体部包括与所述一侧侧壁相连且彼此相对布置的第一配合壁与第二配合壁；

第一拼接结构和第二拼接结构，所述第一拼接结构设置于所述第一配合壁，所述第二结构设置于所述第二配合壁，所述第一拼接结构与相邻所述铁芯单元的第二拼接结构可分离地配合，所述第二拼接结构与相邻所述铁芯单元的第一拼接结构可分离地配合；

其中，在自所述动子安装面至所述铁芯单元的方向上，所述第一拼接结构和所述第二拼接结构间隙配合。

在一实施例中，所述第一配合壁的部分沿所述动子安装面的长度方向凸出形成所述第一拼接结构，且所述第一拼接结构平行于所述动子安装面；

所述第二配合壁的部分沿所述动子安装面的长度方向凹陷形成所述第二拼接结构，且所述第二拼接结构平行于所述动子安装面，且在自所述动子安装面至所述铁芯单元的方向上，所述第二拼接结构的槽宽尺寸大于所述第一拼接结构的宽度尺寸。

在一实施例中，所述主体部包括：

轭部，所述轭部的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有所述主梁槽，且所述轭部设置有所述第一拼接结构与所述第二拼接结构；

齿部，所述齿部设置于所述轭部的远离所述动子安装面的一侧，且在所述动子安装面的长度方向上，所述齿部的宽度尺寸小于所述轭部的宽度尺寸，以使相邻所述铁芯单元之间形成线圈间隙；所述齿部的远离所述轭部的一侧侧壁设置为弧面。

在一实施例中，还包括：

至少两个绕线组，所述绕线组与所述铁芯单元一一对应设置，所述绕线组包括线圈骨架、线圈与插针，所述线圈骨架套设于所述铁芯单元的周向外侧，所述线圈骨架的周向侧壁开设有绕线槽，所述线圈绕设于所述绕线槽内，所述插针设置于所述线圈骨架的周向侧壁并位于所述绕线槽的一侧，且所述插针与所述线圈连接。

在一实施例中，所述直线电机动子组件还包括顶丝，所述顶丝穿设主梁抵接于所述主梁槽的槽底壁。

第二方面，本申请还提供了一种直线电机，所述直线电机包括如上所述的直线电机动子组件。

第三方面，本申请还提供了一种动力设备，所述动力设备具有动子安装面与螺纹连接件，所述动子安装面安装有如上所述的直线电机动子组件，所述直线电机动子组件的主梁与所述动子安装面通过所述螺纹连接件连接。

本实用新型技术方案通过在铁芯单元的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有主梁槽，主梁槽包括依次连接的第一槽和第二槽，第一槽在直线电机动子组件的长度方向上的宽度尺寸小于第二槽的宽度尺寸，并至少在主梁槽的第二槽内安装有主梁，所述主梁与所述动子安装面连接。

由于铁芯单元由冲片叠压制成，难以直接在铁芯单元上加工制作得到螺纹孔或者通过螺钉等将主梁与铁芯单元固定在一起。本实用新型中，在铁芯单元上开设出宽度尺寸存在变化的主梁槽，以在主梁槽内安装可带动铁芯单元一并移动的主梁，并通过螺纹连接件拉紧主梁，间接地将铁芯单元拉紧至与动子安装面贴平，以使得铁芯单元整体与动子安装面贴平，进而确保多个侧壁组成的安装面的平面度满足要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型直线电机动子组件一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型的铁芯单元的结构示意图，其中，铁芯单元装配有线圈骨架；

图3为本实用新型的铁芯单元的结构示意图，其中，铁芯单元装配有线圈骨架与主梁；

图4为本实用新型的铁芯单元的结构示意图；

图5为本实用新型的主梁的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A 和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参阅图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型提供了一种直线电机动子组件，用于安装于设备上，所述设备具有动子安装面(未示出)，所述直线电机动子组件包括：至少两个铁芯单元10与至少一个主梁20。

至少两个所述铁芯单元10沿所述直线电机动子组件的长度方向依次设置，且所述铁芯单元10具有与所述动子安装面配合的配合面，所述配合面开设有主梁槽12，所述主梁槽12包括依次连接的第一槽121和第二槽122，所述第一槽121在所述直线电机动子组件的长度方向上的宽度尺寸小于所述第二槽122 的宽度尺寸。所述主梁20的至少部分设置于所述第二槽122内，所述主梁20的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有至少两个螺纹孔21，多个所述螺纹孔 21沿所述主梁20的长度方向间隔设置，且所述螺纹孔21用于与所述动子安装面通过螺纹连接件连接。

具体而言，本实施例中，直线电机动子组件采用模块化结构设计，利用多个铁芯单元10沿动子的长度方向依次布置而构造成动子。多个铁芯单元10 可彼此拼接。由此，对于不同长度的动子而言，可通过不同数量的铁芯单元 10拼接而成，以利于形成系列化的电机产品，降低系列化产品的制造成本。铁芯单元10朝向动子安装面的一侧侧壁为配合面，多个配合面应组成一个平面，以满足电机的安装要求。其中，多个铁芯单元10拼接后，可通过灌胶固化后形成所需的动子单元。在安装到动力设备上时，可将该动子单元整体安装至动子安装面上。

由于不同的动力设备具有不同的平面度要求，为了使得直线电机动子安装在动力设备上后满足平面度要求，可通过主梁20与螺纹连接件调整铁芯单元10的位置，以确保铁芯单元10与动子安装面贴平。具体而言，参阅图3，主梁20安装于主梁槽12内，此时主梁20的配合面，即主梁20的上表面不超出铁芯单元10的朝向动子安装面的一侧表面，以避免主梁20阻碍铁芯单元10的配合面与动子安装面的配合。此外，由于铁芯单元10为模块化设计结构，相对于动子的整体长度而言，铁芯单元10的长度较小，此时主要是要在动子安装面的宽度方向上满足平面度要求，因此铁芯单元10的朝向所述动子安装面的一侧侧壁沿所述动子的宽度方向开设有主梁槽12，以提高平面度的调整精度与效率。

主梁20可构造为截面为矩形、凸字形或者其他封闭多边形结构的轴状件，其安装于主梁槽12内。由于第一槽121的宽度尺寸小于第二槽122的宽度尺寸，因此，主梁20配合于第二槽122内时，第一槽121和第二槽122的连接处会完成对主梁20的限位，即主梁20与第一槽121和第二槽122的连接处贴合，从而在主梁20向靠近动子安装面移动时，主梁20带动铁芯单元10一并移动。

主梁20的朝向动子安装面的一侧表面间隔开设有至少两个螺纹孔21。其中，多个螺纹孔21可沿主梁20的长度方向间隔设置。螺纹孔21用于与所述动子安装面通过螺纹连接件连接。即在将铁芯单元10安装至动子安装面时，可通过螺纹连接件拉紧主梁20，由于主梁20与铁芯单元10固定连接，从而可迫使铁芯单元10与动子安装面贴紧。

容易理解的，由于铁芯单元10由冲片叠压制成，难以直接在铁芯单元10 上加工制作得到螺纹孔21或者通过螺钉等将主梁20与铁芯单元10固定在一起。本实施例中，在铁芯单元10上开设出宽度尺寸存在变化的主梁槽12，以在主梁槽12内安装可带动铁芯单元10一并移动的主梁20。并通过螺纹连接件拉紧主梁20，间接地将铁芯单元10拉紧至与动子安装面贴平，以使得铁芯单元10 整体与动子安装面贴平。

其中，主梁20可与铁芯单元10一一对应布置，以提高动子组件的平面度精度。或者，还可每间隔一个铁芯单元10安装一个主梁20，以降低动子组件的质量并降低成本。

在一实施例中，所述第一槽121的槽侧壁与所述第二槽122的槽侧壁之间的连接面设置为平面，所述平面平行于所述动子安装面。

此时主梁槽12可设置为凸字形。即凸字的上半部为第一槽121，凸字的下半部为第二槽122。本实施例中，将连接面设置为平行于所述动子安装面的平面，可降低铁芯单元10的冲片的外形复杂度，降低工艺难度。

或者，参阅图4和图5，在另一实施例中，所述第一槽121的槽侧壁与所述第二槽122的槽侧壁之间的连接面23设置为斜面，在自所述动子安装面至所述铁芯单元10的方向上，所述连接面23沿远离所述主梁槽12的轴线方向倾斜延伸。

本实施例中，斜面结构的两个连接面23构造为八字形，从而可通过两个连接面23完成对主梁20的限定，可避免在动子组件的长度方向上，主梁20相对于铁芯单元10发生移动，以进一步提高调整平面度的精度。此时，主梁20 的部分配合于第二槽122内，另一部分配合于第一槽121内。

在一实施例中，所述铁芯单元10包括：

主体部11，所述主体部11的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有所述主梁槽12，且所述主体部11包括与所述一侧侧壁相连且彼此相对布置的第一配合壁与第二配合壁；

第一拼接结构13和第二拼接结构14，所述第一拼接结构13设置于所述第一配合壁，所述第二拼接结构14设置于所述第二配合壁，所述第一拼接结构 13与相邻所述铁芯单元10的第二拼接结构14可分离地配合，所述第二拼接结构14与相邻所述铁芯单元10的第一拼接结构13可分离地配合；

其中，在自所述动子安装面至所述铁芯单元10的方向上，所述第一拼接结构13和所述第二拼接结构14间隙配合。

参阅图2、图3和图4，铁芯单元10的左侧壁和右侧壁分别设置有第一拼接结构13和所述第二拼接结构14。多个铁芯单元10通过第一拼接结构13和第二拼接结构14依次拼接形成动子组件。第一拼接结构13和第二拼接结构14可以是卡扣、凸条等快拆结构，以实现铁芯单元10的快速组装。

由于单个铁芯单元10可通过主梁20拉紧至与动子安装面贴平，为了避免多个铁芯单元10发生扭转等现象，因此，在自所述动子安装面至所述铁芯单元10的方向上，所述第一拼接结构13和所述第二拼接结构14构造为间隙配合，从而相邻的铁芯单元10可在自所述动子安装面至所述铁芯单元10的方向上可发生相对滑动，减少铁芯单元10的变形。

在一实施例中，所述第一配合壁的部分沿所述动子安装面的长度方向凸出形成所述第一拼接结构13，且所述第一拼接结构13平行于所述动子安装面；

所述第二配合壁的部分沿所述动子安装面的长度方向凹陷形成所述第二拼接结构14，且所述第二拼接结构14平行于所述动子安装面，且在自所述动子安装面至所述铁芯单元10的方向上，所述第二拼接结构14的槽宽尺寸大于所述第一拼接结构13的宽度尺寸。

参阅图2，图3和图4,本实施例中，第一拼接结构13可构造为凸条结构，第二拼接结构14可构造为直凹槽结构，以降低工艺复杂度。可以理解的，在自所述动子安装面至所述铁芯单元10的方向上，第一拼接结构13可构造为凸条结构的宽度尺寸小于第二拼接结构14的槽宽尺寸，以实现两者的间隙配合。

两者的轴线可均平行于动子安装面，以避免在相邻的铁芯单元10发生相对滑动时，第一拼接结构13和第二拼接结构14自身发生变形。

在一实施例中，所述主体部11包括：

轭部112，所述轭部112的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有所述主梁槽12，且所述轭部112设置有所述第一拼接结构13与所述第二拼接结构14；

齿部113，所述齿部113设置于所述轭部112的远离所述动子安装面的一侧，且在所述动子安装面的长度方向上，所述齿部113的宽度尺寸小于所述轭部 112的宽度尺寸，以使相邻所述铁芯单元10之间形成线圈间隙。

参阅图2至图4，本实施例中，主体部11构造为T型结构，即轭部112构造为T型结构的水平部，齿部113构造为T型结构的竖直部。由于在所述动子安装面的长度方向上，所述齿部113的宽度尺寸小于所述轭部112的宽度尺寸，以使相邻所述铁芯单元10之间形成线圈间隙，以供绕线组的安装。

参阅图4，在一实施例中，所述齿部113的远离所述轭部112的一侧侧壁设置为弧面，即齿部113的底部构造为凸出的弧形部，从而可有效改善推力波动。

在一实施例中，直线电机动子组件还包括：至少两个绕线组，所述绕线组与所述铁芯单元10一一对应设置，所述绕线组包括线圈骨架30、线圈31与插针32，线圈骨架30套设于所述铁芯单元10的周向外侧，线圈骨架30的周向侧壁开设有绕线槽，线圈31绕设于绕线槽内，插针32设置于线圈骨架30的周向侧壁并位于所述绕线槽的一侧，且插针32与线圈31连接。

具体而言，绕线组用于导电，辅助动子组件在定子产生的磁场作用下做切割磁感线运动。其中，线圈骨架30用于供线圈31缠绕，而线圈31通过插针 32与外部的交流电源连接，从而交流电源将交流电输入至各个线圈内。

参阅图2至图4，对于任一铁芯单元10，其在两个线圈间隙提供了线圈骨架30的装配空间，从而可在铁芯单元10上装配线圈骨架30。可以理解的，为了避免线圈骨架30影响相邻主体部11之间的连接，其中线圈骨架30套设在齿部113上。线圈骨架30的周向侧壁上开设有形成闭合环形结构的绕线槽，线圈 31即绕设在该绕线槽内。同理，为了避免线圈骨架30影响相邻主体部11之间的连接，线圈骨架30在主梁20的长度方向上的两个端面均向靠近主梁延伸形成两个延伸部，延伸部包覆轭部112的两个端面，在该延伸部上设置有两个插针32，即输入PIN针与输出PIN针。当线圈31在线圈骨架30的绕线槽内缠绕完成后可将进线和出线的线头分别缠绕在输入PIN针与输出PIN针上。由于线圈 31在线圈骨架30上固定，可以在运输过程中保证不会散线。

在一实施例中，所述直线电机动子组件还包括顶丝，所述顶丝穿设主梁 20抵接于所述主梁槽12的槽底壁。

参阅图5，本实施例中，为了避免主梁20在动子组件的运输过程中掉落，可通过顶丝将主梁20预固定在主梁槽12内。由于铁芯单元10不能直接加工螺纹孔21，因此可在主梁20上开设一顶丝孔22，顶丝(未示出)与顶丝孔22螺纹配合后止抵于主梁槽12的槽底壁。继续拧动顶丝，顶丝将迫使主梁20上移，与第一槽121和第二槽122的连接处贴紧，从而完成与主梁20的预固定。

第二方面，本申请还提供了一种直线电机，所述直线电机包括如上述的直线电机动子组件。该直线电机动子组件的具体结构参照上述实施例，由于本直线电机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

第三方面，本申请还提供了一种动力设备，所述动力设备具有动子安装面，所述动子安装面安装有如上所述的直线电机动子组件。直线电机动子组件的主梁与动子安装面通过所述螺纹连接件连接。该动力设备的具体结构参照上述实施例，由于本直线电机动子组件采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种直线电机动子组件，其特征在于，用于安装于动力设备上，所述动力设备具有动子安装面，所述直线电机动子组件包括：

至少两个铁芯单元，至少两个所述铁芯单元沿所述直线电机动子组件的长度方向依次设置，且所述铁芯单元具有与所述动子安装面配合的配合面，所述配合面开设有主梁槽，所述主梁槽包括依次连接的第一槽和第二槽，所述第一槽在所述直线电机动子组件的长度方向上的宽度尺寸小于所述第二槽的宽度尺寸；以及

至少一个主梁，所述主梁的至少部分配合于所述第二槽内，所述主梁与所述动子安装面连接。

2.根据权利要求1所述的直线电机动子组件，其特征在于，所述第一槽的槽侧壁与所述第二槽的槽侧壁之间的连接面设置为平面或斜面。

3.根据权利要求1所述的直线电机动子组件，其特征在于，所述主梁的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有至少两个螺纹孔，多个所述螺纹孔沿所述主梁的长度方向间隔设置，所述螺纹孔用于与所述动子安装面通过一螺纹连接件连接。

4.根据权利要求1所述的直线电机动子组件，其特征在于，所述铁芯单元包括：

主体部，所述主体部的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有所述主梁槽，且所述主体部包括与所述一侧侧壁相连且彼此相对布置的第一配合壁与第二配合壁；

第一拼接结构和第二拼接结构，所述第一拼接结构设置于所述第一配合壁，所述第二拼接结构设置于所述第二配合壁，所述第一拼接结构与相邻所述铁芯单元的第二拼接结构可分离地配合，所述第二拼接结构与相邻所述铁芯单元的第一拼接结构可分离地配合；

其中，在自所述动子安装面至所述铁芯单元的方向上，所述第一拼接结构和所述第二拼接结构间隙配合。

5.根据权利要求4所述的直线电机动子组件，其特征在于，所述第一配合壁的部分沿所述动子安装面的长度方向凸出形成所述第一拼接结构，且所述第一拼接结构平行于所述动子安装面；

所述第二配合壁的部分沿所述动子安装面的长度方向凹陷形成所述第二拼接结构，且所述第二拼接结构平行于所述动子安装面，且在自所述动子安装面至所述铁芯单元的方向上，所述第二拼接结构的槽宽尺寸大于所述第一拼接结构的宽度尺寸。

6.根据权利要求4所述的直线电机动子组件，其特征在于，所述主体部包括：

轭部，所述轭部的朝向所述动子安装面的一侧侧壁开设有所述主梁槽，且所述轭部设置有所述第一拼接结构与所述第二拼接结构；

齿部，所述齿部设置于所述轭部的远离所述动子安装面的一侧，且在所述动子安装面的长度方向上，所述齿部的宽度尺寸小于所述轭部的宽度尺寸，以使相邻所述铁芯单元之间形成线圈间隙，且所述齿部的远离所述轭部的一侧侧壁设置为弧面。

7.根据权利要求1所述的直线电机动子组件，其特征在于，还包括：

至少两个绕线组，所述绕线组与所述铁芯单元一一对应设置，所述绕线组包括线圈骨架、线圈与插针，所述线圈骨架套设于所述铁芯单元的周向外侧，所述线圈骨架的周向侧壁开设有绕线槽，所述线圈绕设于所述绕线槽内，所述插针设置于所述线圈骨架的周向侧壁并位于所述绕线槽的一侧，且所述插针与所述线圈连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的直线电机动子组件，其特征在于，所述直线电机动子组件还包括顶丝，所述顶丝穿设所述主梁抵接于所述主梁槽的槽底壁。

9.一种直线电机，其特征在于，所述直线电机包括如权利要求1至8任一项所述的直线电机动子组件。

10.一种动力设备，其特征在于，所述动力设备具有动子安装面与螺纹连接件，所述动子安装面安装有如权利要求1至8任一项所述的直线电机动子组件，所述直线电机动子组件的主梁与所述动子安装面通过所述螺纹连接件连接。

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