CN220653070U - 直线电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种直线电机，包括动子和定子，所述定子具有容纳腔，所述定子的长度方向上相对的内壁上均设置有磁铁阵列，所述动子具有线圈，所述动子还包括线架和PCB板，所述线架与所述磁铁阵列相对的表面贯穿开设有用于容置所述线圈的收容腔，所述线圈设于所述收容腔内；所述PCB板固定设置于所述线架的一侧表面且与所述定子的一磁铁阵列对应设置，所述线圈引出的接线直接与所述PCB板电性连接。本申请实施例的直线电机的动子结构高度紧凑，无需粘接额外的固定结构件，通过PCB板焊接线圈，保证了制作的良率。

Description

直线电机

技术领域

本申请涉及电机领域，尤其涉及一种直线电机。

背景技术

目前市面上大多数无铁芯直线电机动子的结构形式为线圈手动连接后灌胶成整体，再粘接一个结构件方便安装锁固，而此种电机动子由于是手动连接线圈的进出线，则很容易出现连接出错导致制作失败率高。

发明内容

本申请提供了一种直线电机，包括动子和定子，所述定子具有容纳腔，所述定子的长度方向上相对的内壁上均设置有磁铁阵列，所述动子具有线圈，所述动子还包括线架和PCB板，所述线架与所述磁铁阵列相对的表面贯穿开设有用于容置所述线圈的收容腔，所述线圈设于所述收容腔内；所述PCB板固定设置于所述线架的一侧表面且与所述定子的一磁铁阵列对应设置，所述线圈引出的接线直接与所述PCB板电性连接。

进一步地，所述PCB板包括主体部和与所述主体部连接的延伸部，所述主体部和所述延伸部完全覆盖在所述线架的表面，所述延伸部自所述主体部的一端延伸，并覆盖所述线圈设置，所述延伸部上设置有霍尔元器件。

进一步地，所述线架远离所述容纳腔一端的表面开设有连接孔，所述连接孔用于与运动机构连接，使得所述动子可带动所述运动机构运动。

进一步地，所述线架远离所述容纳腔一端的表面贯通开设有出线槽，所述PCB板具有与所述出线槽相对的导线连接部，所述导线连接部上连接有电线，所述电线的一端与所述PCB板的导线连接部电性连接，另一端穿过所述出线槽与外部电源或控制器电性连接。

进一步地，所述线圈的数量为多个，所述线架上对应开设的收容腔的数量也为多个，所述PCB板上邻近每一所述线圈设置有与该线圈引出的接线电性连接的连接点。

进一步地，所述线圈具有中空的贯通槽，所述PCB板具有与所述贯通槽对应的延伸部，所述延伸部朝向所述贯通槽的一侧设置有所述霍尔元器件，所述线圈和所述PCB板通过灌封胶的方式相对所述线架固定。

进一步地，所述线圈的数量为至少两个，所述延伸部的数量为三个，三个所述延伸部依次并列排布设置，边缘的两个所述延伸部分别对应两个所述线圈的贯通槽设置，每一所述延伸部上均设置一组霍尔元器件，边缘的两个所述延伸部上的霍尔元器件的中心间距为所述磁铁阵列的极距的三分之二。

进一步地，所述定子包括上壳和下壳，所述上壳包括第一主壳和连接于所述第一主壳两端的第一侧壳，所述下壳包括第二主壳和连接于所述第二主壳两端的第二侧壳，所述第一侧壳与对应的所述第二侧壳封闭连接，以使所述定子的四周封闭。

进一步地，所述磁铁阵列分别设置于所述第一主壳的内壁和所述第二主壳的内壁，所述第一主壳于相邻的磁铁之间等间距设置突出部，使所述磁铁阵列中相邻的磁铁均匀间隔分布。

进一步地，所述上壳和下壳分别连接有相对的第一底壳和第二底壳，所述第一底壳和第二底壳封闭连接，以使所述定子的容纳腔仅具有远离所述第一底壳和第二底壳的开口。

本申请实施例的直线电机的动子结构高度紧凑，无需粘接额外的固定结构件，通过PCB板焊接线圈，保证了制作的良率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的实施例，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为本申请一实施例提供的一种直线电机的立体示意图。

图2为图1所示的直线电机的分解状态示意图。

图3为图2所示的动子的另一方向的立体图。

图4为图3所示的动子沿一个方向的分解示意图。

图5为本申请一实施方式的磁铁阵列的简要示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

请参阅图1-3，本申请一实施例提供的一种直线电机100，包括定子10和动子20，其中，定子10具有容纳腔11，定子10在长度方向L上相对的内壁上均设置有磁铁阵列12；动子20包括线圈21、线架22和PCB板23，线架22与磁铁阵列12相对的表面贯穿开设有用于容置线圈21的收容腔221，线圈21容置于收容腔221内；PCB板23固定设置于线架22的一侧表面，且与定子10的一磁铁阵列12对应设置，线圈21引出的接线211直接与PCB板23电性连接。

本申请实施例的直线电机的动子结构高度紧凑，无需粘接额外的固定结构件，通过PCB板焊接线圈，保证了制作的良率。

在一个实施方式中，定子10包括上壳13和下壳15，上壳13和下壳15大致对称设置。上壳13包括第一主壳131和连接于第一主壳两端的第一侧壳132，下壳15包括第二主壳151和连接于第二主壳151两端的第二侧壳152，第一侧壳151与对应的第二侧壳152封闭连接，以使定子10的四周封闭。传统的定子结构大多采用敞开式结构，由于两侧端部是空气，端部磁力线基本走向空气，该种定子的端部漏磁多。本方式的定子10采用封闭式结构，结构紧凑，并且利于磁路的走向，极大地减少了端部漏磁。

磁铁阵列12分别设置于第一主壳131的内壁和第二主壳151的内壁，第一主壳131于相邻的磁铁之间等间距设置突出部133，使磁铁阵列12中相邻的磁铁之间均匀间隔分布，便于磁铁的安装定位。第二主壳151，也可同样设置有突出部153，使安装于第二壳体15上的磁铁阵列12中相邻的磁铁之间均匀间隔分布。

在一个实施例中，上壳和下壳分别连接有相对的第一底壳(未示出)和第二底壳154，第一底壳和第二底壳154封闭连接，以使定子10的容纳腔11仅具有远离第一底壳和第二底壳154的开口。

请一并参阅图3-4，在一个实施例中，PCB板23包括主体部231和与主体部231连接的延伸部233，主体部231和延伸部233完全覆盖在线架22的表面，延伸部233自主体部231的一端延伸，并覆盖于线圈21上，延伸部233上设置有霍尔元器件235。

线架22远离容纳腔11一端的表面开设有连接孔223，连接孔223用于与运动机构(未示出)连接，使得动子20可带动运动机构运动。

线架22远离容纳腔11一端的表面还贯通开设有出线槽225，PCB板23具有与出线槽225相对的导线连接部2311，导线连接部2311上连接有电线2313，电线2313的一端与PCB板23的导线连接部2311电性连接，另一端穿过出线槽225与外部电源或控制器电性连接。

在一个实施例中，线圈21具有中空的贯通槽213，PCB板23的至少一个延伸部233对应贯通槽213设置，延伸部233朝向贯通槽213的一侧设置有霍尔元器件235，线圈21和PCB板23通过灌封胶的方式相对线架22固定。该方式既可以使得相对线架22固定的霍尔元器件235与磁铁阵列12之间相互感应的基础上，使得动子20紧密设置，有利于减小直线电机100的体积，还可以将PCB板23的主体231与线架22、延伸部233与线圈21、线圈21与线架22紧密的固定，稳定性高。

在一个实施例中，线圈21的数量为多个，线架22上对应开设的收容腔21的数量也为多个，PCB板23上邻近每一线圈21设置有与该线圈21引出的接线211电性连接的连接点237。通过在邻近线圈21处设置连接点237，便于线圈21的接线211可以高效率地与PCB板实现准确地电性连接。

在一个具体的实施例中，线圈21的数量为三个，三个线圈21依次并列排布设置；延伸部233的数量也为三个，三个延伸部233依次并列排布设置。其中，位于边缘的两个延伸部233分别对应两个相邻线圈21的贯通槽213设置，每一延伸部233上设置一组霍尔元器件235。

如图5所示，每一组磁铁阵列12均采用N极磁体和S极磁体交替的方式排布，其中，与一个S极磁体相邻的一个N极磁体远离该S极磁体的一端，与该S极磁体相邻的另一个N极磁体之间的距离(即该组磁铁阵列12的极距)为d1；两个边缘延伸部233上的霍尔元器件235的中心间距为d2，d2与d1的关系为d2等于d1的三分之二。其中，需要指出的是线圈的数量并不限定于为三个，在该具体的实施例中，线圈的数量可以为至少两个，使得边缘的两个延伸部233可以对应两个线圈21的贯通槽213。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种直线电机，包括动子和定子，所述定子具有容纳腔，所述定子的长度方向上相对的内壁上均设置有磁铁阵列，所述动子具有线圈，其特征在于：所述动子还包括线架和PCB板，所述线架与所述磁铁阵列相对的表面贯穿开设有用于容置所述线圈的收容腔，所述线圈设于所述收容腔内；所述PCB板固定设置于所述线架的一侧表面且与所述定子的一磁铁阵列对应设置，所述线圈引出的接线直接与所述PCB板电性连接。

2.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于：所述PCB板包括主体部和与所述主体部连接的延伸部，所述主体部和所述延伸部完全覆盖在所述线架的表面，所述延伸部自所述主体部的一端延伸，并覆盖所述线圈设置，所述延伸部上设置有霍尔元器件。

3.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于：所述线架远离所述容纳腔一端的表面开设有连接孔，所述连接孔用于与运动机构连接，使得所述动子可带动所述运动机构运动。

4.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于：所述线架远离所述容纳腔一端的表面贯通开设有出线槽，所述PCB板具有与所述出线槽相对的导线连接部，所述导线连接部上连接有电线，所述电线的一端与所述PCB板的导线连接部电性连接，另一端穿过所述出线槽与外部电源或控制器电性连接。

5.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于：所述线圈的数量为多个，所述线架上对应开设的收容腔的数量也为多个，所述PCB板上邻近每一所述线圈设置有与该线圈引出的接线电性连接的连接点。

6.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于：所述线圈具有中空的贯通槽，所述PCB板具有与所述贯通槽对应的延伸部，所述延伸部朝向所述贯通槽的一侧设置有霍尔元器件，所述线圈和所述PCB板通过灌封胶的方式相对所述线架固定。

7.如权利要求6所述的直线电机，其特征在于：所述线圈的数量为至少两个，所述延伸部的数量为三个，三个所述延伸部依次并列排布设置，边缘的两个所述延伸部分别对应两个所述线圈的贯通槽设置，每一所述延伸部上均设置一组霍尔元器件，边缘的两个所述延伸部上的霍尔元器件的中心间距为所述磁铁阵列的极距的三分之二。

8.如权利要求1所述的直线电机，其特征在于：所述定子包括上壳和下壳，所述上壳包括第一主壳和连接于所述第一主壳两端的第一侧壳，所述下壳包括第二主壳和连接于所述第二主壳两端的第二侧壳，所述第一侧壳与对应的所述第二侧壳封闭连接，以使所述定子的四周封闭。

9.如权利要求8所述的直线电机，其特征在于：所述磁铁阵列分别设置于所述第一主壳的内壁和所述第二主壳的内壁，所述第一主壳于相邻的磁铁之间等间距设置突出部，使所述磁铁阵列中相邻的磁铁均匀间隔分布。

10.如权利要求8所述的直线电机，其特征在于：所述上壳和下壳分别连接有相对的第一底壳和第二底壳，所述第一底壳和第二底壳封闭连接，以使所述定子的容纳腔仅具有远离所述第一底壳和第二底壳的开口。