CN220022493U - 直线电机、悬架系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线电机、悬架系统和车辆，直线电机包括：定子总成、动子总成及导向件，定子总成包括固定件和多个电磁线圈，多个电磁线圈安装至固定件，固定件围绕出第一空间；动子总成的至少部分结构位于第一空间内，动子总成包括基体和多组永磁体，多组永磁体设于基体，多组永磁体围绕出第二空间，多组永磁体与多个电磁线圈一一对应设置；导向件，导向件与定子总成与动子总成的其中一个连接且与另一个配合，导向件的至少部分位于第二空间。由此，通过导向件可以对多个电磁线圈和多个永磁体之间的相对运动起到良好的引导作用，并且在直线电机中通过多组对应设置的永磁体和电磁线圈可以形成多个小电机，提升直线电机的驱动效果。

Description

直线电机、悬架系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种直线电机、悬架系统和车辆。

背景技术

相关技术中，直线电机应用在汽车上的悬架时，由于其驱动力有限，能够提供的阻尼力有限，不能满足要求。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种直线电机，所述直线电机的驱动稳定性好。

本实用新型还提出一种悬架系统。

本实用新型还提出一种车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的直线电机包括：定子总成，所述定子总成包括固定件和多个电磁线圈，所述多个电磁线圈安装至所述固定件，所述固定件围绕出第一空间，且多个所述电磁线圈间隔设置；动子总成，所述动子总成的至少部分结构位于所述第一空间内，所述动子总成包括基体和多组永磁体，所述多组永磁体设于所述基体，多组永磁体围绕出第二空间，所述多组永磁体与所述多个电磁线圈一一对应设置；导向件，所述导向件与所述定子总成和所述动子总成的其中一个连接且与另一个配合，所述导向件的至少部分结构位于所述第二空间内。

根据本实用新型实施例的直线电机，通过导向件可以对多个电磁线圈和多个永磁体之间的相对运动起到良好的引导作用，并且在直线电机中通过多组对应设置的永磁体和电磁线圈可以形成多个小电机，从而可以增加直线电机的驱动推力，提升直线电机的驱动效果。

根据本实用新型的一些实施例，所述导向件与所述定子总成连接且与所述动子总成滑动配合。

根据本实用新型的一些实施例，所述导向件为设于所述固定件的导向柱，所述基体上形成有导向孔，所述导向柱适于与所述导向孔配合。

根据本实用新型的一些实施例，所述导向孔内设有直线轴承，所述导向柱与所述直线轴承滑动配合。

根据本实用新型的一些实施例，所述导向孔的内壁设有止挡件，所述止挡件用于将所述直线轴承限制在所述导向孔内。

根据本实用新型的一些实施例，所述直线电机包括第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板相对连接在所述固定件的两端，所述导向柱位于所述第一端板，所述第二端板设有移动通道，所述动子总成可移动地穿设于所述移动通道。

根据本实用新型的一些实施例，所述移动通道的几何中心位于所述导向柱的中心轴线上。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一端板设有固定孔，所述导向柱的外周壁设有装配板，所述导向柱穿过所述固定孔，所述装配板固定至所述第一端板的背离所述第二端板的表面。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定件包括多个安装板，所述安装板用于连接所述电磁线圈，多个所述安装板连接以围绕出所述第一空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定件还包括连接板；

至少两个相邻的所述安装板之间设有连接板，所述连接板和所述安装板连接以围合成所述第一空间。

根据本实用新型的一些实施例，所述固定件为壳体，所述壳体内形成所述第一空间，所述壳体上设置有多个安装孔，所述定子总成还包括多个安装座，多个所述安装座一一对应地连接在所述安装孔处且沿所述壳体的周向间隔布置，所述安装座上设置有所述电磁线圈。

根据本实用新型的一些实施例，所述基体具有多个连接面，所述连接面用于连接所述永磁体，所述连接面与所述电磁线圈所在平面平行设置。

根据本实用新型的一些实施例，在所述动子总成的移动方向上，所述基体的投影为多边形，所述导向件的投影位于所述多边形内。

根据本实用新型第二方面实施例的悬架系统，包括上述的直线电机，所述固定件适于与车身相连，所述动子总成适于与车桥相连。

根据本实用新型第三方面实施例的车辆，包括上述的悬架系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例所述的直线电机的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的直线电机的爆炸图；

图3是根据本实用新型实施例所述的固定件的结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例所述的固定件与第一导向件的配合示意图；

图5是根据本实用新型实施例所述的固定件与动子总成的配合示意图；

图6是根据本实用新型实施例所述的固定件与电磁线圈的配合示意图；

图7是根据本实用新型实施例所述的基体与第一导向件的配合剖视图。

附图标记：

直线电机100；

定子总成1；固定件11；第一端板111；固定孔1111；沉台1112；第二端板112；移动通道1121；连接板12；安装板13；安装孔14；安装座15；

动子总成2；基体21；导向孔211；永磁体22；直线轴承23；止挡件24；

导向件3；装配板31。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1-图7描述根据本实用新型实施例的直线电机100。

根据本实用新型实施例的直线电机100包括：定子总成1、动子总成2和导向件3。

参照图2，定子总成1包括固定件11和多个电磁线圈，多个电磁线圈安装至固定件11，并且多个电磁线圈在固定件11上间隔设置，固定件11围绕出第一空间，动子总成2的至少部分结构位于第一空间内。

其中，动子总成2包括基体21和多组永磁体22，多组永磁体22设置在基体21上，并且多组永磁体22围绕出第二空间，多组永磁体22与多个电磁线圈一一对应设置。

导向件3与定子总成1和动子总成2的其中一个连接，且与另一个配合。

如图2所示，导向件3与定子总成1连接且与动子总成2滑动配合，导向件3的至少部分结构位于第二空间内，导向件3可以对动子总成2相对定子总成1的运动进行导向，以提升动子总成2相对定子总成1运动的稳定性。

需要说明的是，当电磁线圈通电后，可以产生磁场，该磁场可以沿定子总成1轴向运动，成为行波磁场，并且动子总成2的永磁体22产生励磁磁场与行波磁场相互作用后产生电磁力。在电磁力的作用下，动子总成2可以相对定子总成1做轴向运动。

结合图4和图5，导向件3与定子总成1相连，并且导向件3设在第一空间内的部分可以置于动子总成2的第二空间内，并与动子总成2滑动配合。也就是说，本申请通过导向件3在第一空间内的部分与同样布置在第一空间内的动子总成2的部分进行配合，以对动子总成2相对定子总成1的运动起到导向作用，从而可以节省导向结构在直线电机100中占用的空间。

具体地，导向件3是用于引导多个电磁线圈和多个永磁体22之间做相对运动，并且当多个电磁线圈与多个永磁体22一一对应且间隔设置时，每一组对应设置的电磁线圈和永磁体22形成小电机，通过多个电磁线圈和多个永磁体22配合可以实现推力的增加，提升直线电机100的驱动效果。

根据本实用新型实施例的直线电机100，通过导向件3可以对多个电磁线圈和多个永磁体22之间的相对运动起到良好的引导作用，并且在直线电机100中通过多组对应设置的永磁体22和电磁线圈可以形成多个小电机，从而可以增加直线电机100的驱动推力，提升直线电机100的驱动效果。

在本实用新型的一些实施例中，结合图4和图5，导向件3为设在固定件11上的导向柱，基体21上形成有导向孔211，导向柱可以与导向孔211配合，以对基体21的运动方向起到引导作用。

其中，导向件3固定在固定件11上，而且导向柱的位置相对于固定件11不可变，并且导向柱的至少部分可以伸入至导向孔211内，以将导向柱与导向孔211配合。

参照图7，需要说明的是，基体21可以作为多个永磁体22的安装载体，并且基体21形成有沿导向柱轴向方向延伸的导向孔211，导向柱的至少部分可以伸入导向孔211。当动子总成2具有相对定子总成1运动的趋势时，在导向柱的引导作用下，动子总成2可以相对定子总成1沿导向柱的轴向方向滑动。

在本实用新型进一步的实施例中，如图7所示，导向孔211内设有直线轴承23，导向柱与直线轴承23滑动配合，以提升动子总成2相对导向柱沿轴向方向滑动时的稳定性。

参照图7，导向孔211内设置有直线轴承23，直线轴承23的外周壁与导向孔211的内壁紧贴，并且直线轴承23的内周壁与导向柱相抵配合，导向柱可以在直线轴承23内沿轴向方向滑动。

进一步可以理解的是，直线轴承23设置在导向孔211的内壁与导向柱的外壁之间，以对导向柱起到良好的支承作用，从而提升动子总成2相对导向滑滑动时的稳定性。其中，导向柱与直线轴承23之间的接触配合方式为面接触，可以承受各向的侧向力，此时，在动子总成2相对导向柱沿轴向方向滑动过程中，即使动子总成2受到侧向力仍可以保证动子总成2与定子总成1之间具有可靠的气隙，保证动子总成2可以可靠、稳定地相对定子总成1滑动，避免出现卡滞等问题。

需要说明的是，相关技术中，在壳体封装直线电机100中，定子为灌胶体，并且定子与动子之间的定位效果差，二者之间的滑动结构在动子受到侧向力时容易出现卡滞或侧偏，从而导致电机无法正常运行甚至损坏。

在本实用新型的一些实施例中，如图7所示，导向孔211的内壁设有止挡件24，止挡件24用于将直线轴承23限制在导向孔211内。

参照图7，止挡件24设置在导向孔211内，并且止挡件24设置在直线轴承23的端部，以对直线轴承23在轴向方向上限位，将直线轴承23固定在导向孔211内。

具体地，导向孔211自基体21的一端沿轴向方向凹入，直线轴承23的一端止抵在导向孔211在轴向方向的底壁处，止挡件24设置在导向孔211内并位于直线轴承23的另一端，通过止挡件24与导向孔211的底壁配合，可以在轴向方向上对直线轴承23限位，以将直线轴承23限制在导向孔211内。

在本实用新型进一步的实施例中，导向孔211的敞开端形成有沉槽，止挡件24布置在沉槽内。其中，沉槽自基体21的端面沿轴向方向凹入，以形成收容布置止挡件24的收容空间，止挡件24的至少部分在轴向方向上与直线轴承23相对设置，从而对直线轴承23起到轴向限位作用，并且止挡件24形成有供导向柱穿过的过孔结构，导向柱可穿设于过孔并伸入导向孔211内与直线轴承23配合。其中，可以将止挡件24嵌设在沉槽中，从而可以节省止挡件24占用的空间。

在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，直线电机包括相对设置的第一端板111和第二端板112，第一端板111和第二端板112相对连接在固定件的两端，导向柱位于第一端板111，第二端板112设有移动通道1121，动子总成2可移动地穿设于移动通道1121。

具体地，导向柱通过第一端板111固定于固定件11，而且导向柱穿设于第一端板111并伸入至第一空间内，并适于与位于第一空间内的动子总成2部分插接配合。结合图2和图3，动子总成2通过移动通道1121伸入至第一空间内，并且动子总成2可以在移动通道1121内滑动，以调节动子总成2相对定子总成1的位置，使得直线电机100可以输出不同的驱动力。

在本实用新型进一步的实施例中，动子总成2在轴向方向(即动子总成2相对定子总成1的运动方向)的投影形状与移动通道1121的开孔形状相适配，此时通过移动通道1121的壁面可以对定子总成1起到定位作用。

可以理解的是，当动子总成2的上述投影构造为多边形(如：三角形、六边形等)时，同样构造为多边形开孔的移动通道1121可以对动子总成2起到防转的作用，防止动子总成2相对定子总成1转动并发生碰撞，提升动子总成2与定子总成1的配合可靠性。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，移动通道1121的几何中心位于导向柱的中心轴线上，从而可以保证动子总成2在移动通道1121和导向柱的作用下滑动顺畅。

可以理解的是，导向柱可以作为直线电机100的中心定位基准，可以保证动子总成2和定子总成1之间的定位准确，从而实现动子总成2和定子总成1之间气隙均匀的效果。同时，导向柱具有较高的刚度，在动子总成2受到侧向力时，导向柱可以限制动子总成2侧向运动，使得动子总成2与定子总成1之间的气隙保持不变。

需要说明的是，在移动通道1121处可以做密封或润滑处理。当在移动通道1121处做密封处理时，可以防止直线电机100外部的异物进入第一空间；当移动通道1121处做润滑处理时，可以减小动子总成2在移动通道1121处的滑动阻力。

在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，第一端板111设有固定孔1111，导向柱的外周壁设有装配板31，导向柱穿过固定孔1111，装配板31固定至第一端板111的背离第二端板112的表面，以将装配板31与第一端板111连接固定。

其中，装配板31自导向柱的外周壁沿径向方向凸起，并且装配板31凸缘设置在第一端板111背离第二端板112的一侧，从而便于将装配板31装配至第一端板111。

参照图3，第一端板111设有沉台1112，沉台1112自第一端板111背离第二端板112的一侧表面沿轴向方向凹入，并且沉台1112的形状与装配板31的形状相适配，以对装配板31起到定位的作用。

可选地，装配板31可以通过连接件与第一端板111连接固定，从而可以通过装配板31与第一端板111的连接配合将导向柱与固定件11固定相连。

在本实用新型一些的实施例中，如图2所示，固定件11为壳体，壳体上设置有多个安装孔14。定子总成1还包括多个安装座15，多个安装座15一一对应地连接在安装孔14处且沿壳体11的周向间隔布置，而且安装座15上设置有电磁线圈。

其中，每个安装座15在第一空间的周向方向上均匀间隔排布。上述的“周向方向”指的是环绕导向柱的外周壁的方向上。

在本实用新型的一些实施例中，固定件11包括多个安装板13，安装板13用于连接电磁线圈，多个安装板连接以围绕出第一空间。

在本实用新型的一些实施例中，固定件还包括连接板，至少两个相邻的安装板13之间设有连接板12，连接板12和安装板13连接以围合成第一空间。

参照图2，固定件11设有多个连接板12，多个连接板12均连接在第一端板111和第二端板112之间，并且多个连接板12在第一空间的周向方向上间隔排布，以在任意两个相邻设置的连接板12之间预留出布置安装板13的空间，，即多个安装板与连接板连接形成上述的壳体11，安装板13用于连接电磁线圈，从而可以将电磁线圈布置在两个连接板12之间的区域处。由此，可以在固定件11的周向方向上布置多个电磁线圈，即围绕第一空间设置的多个电磁线圈。图2仅为对连接板和安装板的辅助说明，并不对安装板和连接板的形状做具体的限制。由图2可知，安装板13上设置有安装孔，但是在其他图未示的实施例中，安装板与连接板连接以围合成第一空间，且电磁线圈直接设置于安装板上，不需要设置安装座，也不需要在安装板上设置安装孔。

可以理解的是，可以根据需要设置的电机数量对连接板12的数量以及第一端板111、第二端板112的形状进行设计。

在本实用新型的一些实施例中，基体21具有多个连接面，连接面用于连接永磁体22，连接面与电磁线圈所在平面平行设置，固定在连接面上的永磁体22可以与安装板13相对设置，以将永磁体22布置在适于与电磁线圈对应的位置。

其中电磁线圈所在平面可以为安装座用于安装电磁线圈的一面，或者连接板上用于安装电磁线圈的一面。

可以理解的是，永磁体22可以与电磁线圈产生相互作用力而实现直线运动，将永磁体22布置在与电磁线圈对应的位置，可以提升永磁体22与电磁线圈之间产生作用的效果。

在本实用新型进一步的实施例中，基体21的在动子总成2的移动方向(即导向件3的轴向方向)上的正投影为多边形，导向件3的轴向投影位于多边形内，从而可以保证导向件3对动子总成2的导向效果。

进一步地，基体21的连接面与导向件3的中心轴线平行设置，通过控制连接面与导向柱之间的平行度可以保证定子总成1和动子总成2之间的气隙在轴向方向上分布均匀。同时，每个连接面到导向柱之间的距离相同，从而可以保证动子总成2与定子总成1在各个方向的间隙一致。

结合图1-图7描述根据本实用新型实施例的直线电机100的装配过程：

参照图4，将导向柱与第一端板111配合，以将导向柱安装至固定件11；

将直线轴承23布置在基体21的导向孔211内，并通过止挡件24将直线轴承23固定在导向孔211内；

将动子总成2从第二端板112的移动通道1121装入至第一空间内，并且使得导向柱插入直线轴承23内；其中，可以通过推拉动子总成2的方式，检查动子总成2的运动是否顺畅，若不顺畅可以进一步检测导向柱的装配是否到位；

在确定电磁线圈装配至固定件11后定子总成1与动子总成2之间的气隙为要求值后，将电磁线圈通过安装座15固定至壳体，最后通电检测直线电机100的运动。

根据本实用新型实施例的悬架系统，悬架系统包括上述的直线电机100，固定件11可以通过导向件3与车身相连，动子总成2可通过基体21与车桥相连。直线电机100中通过多组电磁线圈和多组永磁体22一一对应配合可形成多个电机，从而可提升直线电机100的推力，并且导向件3可以对动子总成2和定子总成1的相对运动进行引导，保证定子总成1与动子总成2之间存在可靠的气隙，提升动子总成2相对定子总成1运动时的稳定性、可靠性。

根据本实用新型实施例的车辆，车辆包括上述的悬架系统，通过上述的悬架系统可以提升车辆的越障能力，提升驾驶体验。

下面的内容根据需要融合在撰写的过程中去写，以便对相关内容进行解释：

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (15)

1.一种直线电机，其特征在于，包括：

定子总成，所述定子总成包括固定件和多个电磁线圈，所述多个电磁线圈安装至所述固定件，所述固定件围绕出第一空间，且多个所述电磁线圈间隔设置；

动子总成，所述动子总成的至少部分结构位于所述第一空间内，所述动子总成包括基体和多组永磁体，所述多组永磁体设于所述基体，多组永磁体围绕出第二空间，所述多组永磁体与所述多个电磁线圈一一对应设置；

导向件，所述导向件与所述定子总成和所述动子总成的其中一个连接且与另一个配合，所述导向件的至少部分结构位于所述第二空间内。

2.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述导向件与所述定子总成连接且与所述动子总成滑动配合。

3.根据权利要求2所述的直线电机，其特征在于，所述导向件为设于所述固定件的导向柱，所述基体上形成有导向孔，所述导向柱适于与所述导向孔配合。

4.根据权利要求3所述的直线电机，其特征在于，所述导向孔内设有直线轴承，所述导向柱与所述直线轴承滑动配合。

5.根据权利要求4所述的直线电机，其特征在于，所述导向孔的内壁设有止挡件，所述止挡件用于将所述直线轴承限制在所述导向孔内。

6.根据权利要求3所述的直线电机，其特征在于，所述直线电机包括第一端板和第二端板，所述第一端板和第二端板相对连接在所述固定件的两端，所述导向柱位于所述第一端板，所述第二端板设有移动通道，所述动子总成可移动地穿设于所述移动通道。

7.根据权利要求6所述的直线电机，其特征在于，所述移动通道的几何中心位于所述导向柱的中心轴线上。

8.根据权利要求6所述的直线电机，其特征在于，所述第一端板设有固定孔，所述导向柱的外周壁设有装配板，所述导向柱穿过所述固定孔，所述装配板固定至所述第一端板的背离所述第二端板的表面。

9.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述固定件包括多个安装板，所述安装板用于连接所述电磁线圈，多个所述安装板连接以围绕出所述第一空间。

10.根据权利要求9所述的直线电机，其特征在于，所述固定件还包括连接板；

至少两个相邻的所述安装板之间设有连接板，所述连接板和所述安装板连接以围合成所述第一空间。

11.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述固定件为壳体，所述壳体内形成所述第一空间，所述壳体上设置有多个安装孔，所述定子总成还包括多个安装座，多个所述安装座一一对应地连接在所述安装孔处且沿所述壳体的周向间隔布置，所述安装座上设置有所述电磁线圈。

12.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于，所述基体具有多个连接面，所述连接面用于连接所述永磁体，所述连接面与所述电磁线圈所在平面平行设置。

13.根据权利要求12所述的直线电机，其特征在于，在所述动子总成的移动方向上，所述基体的投影为多边形，所述导向件的投影位于所述多边形内。

14.一种悬架系统，其特征在于，包括根据权利要求1-13中任一项所述的直线电机，所述固定件适于与车身相连，所述动子总成适于与车桥相连。

15.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求14所述的悬架系统。