一种动子可旋转的直线音圈电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于音圈电机领域，具体涉及一种动子可旋转的直线音圈电机。
【背景技术】
[0002]音圈电机的工作原理是利用带电导体在磁场中产生的洛伦兹力，通过改变电流的方向，实现音圈电机的动子做直线往返运动。相比较传统的旋转电机通过机械机构转换实现直线运动，音圈电机具有高响应、高加速、高速度等优点。
[0003]音圈电机分为直线音圈电机和旋转音圈电机，现有的直线音圈电机只考虑了实现直线运动的功能，却几乎都忽略了所设计的结构还可实现旋转运动；由于音圈电机动子和定子之间没有机械结构的连接，所以需要增加辅助的导向轴来实现动子相对定子的无摩擦直线运动，以至于对其装配带来了很大的困难。
【实用新型内容】
[0004]鉴于以上所述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种动子可旋转的音圈电机，相对于现有技术，本实用新型不仅实现了音圈电机作直线运动，还可使音圈电机动子旋转，并带动中柱体下端连接的运动机构作旋转运动，同时还具有拆装方便的优点。
[0005]为达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的:
[0006]一种动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:包括定子和可沿定子轴向移动以及可绕定子轴向旋转的动子，所述动子设置有与外接动力连接的输入端和与运动机构连接的输出端。
[0007]进一步，所述动子包括壳体、设于壳体内的中柱体以及设于中柱体上的永磁体组；所述定子包括支撑体以及紧密绕制在支撑体上的漆包线圈；所述壳体和中柱体之间设有用于插入支撑体的环形槽。
[0008]进一步，所述中柱体为实心柱体。
[0009]进一步，所述永磁体组为至少两组，所述永磁体组包括至少一个环形永磁体。
[0010]进一步，所述中柱体上还设有用于固定永磁体组的环状体I。
[0011]进一步，所述中柱体上还设有用于分隔各永磁体组的环状体II。
[0012]进一步，所述支撑体的侧面设有线圈槽和走线槽；所述支撑体的顶端设有用于音圈电机内空气流通的通风孔；所述线圈槽的数量与永磁体组的组数相当。
[0013]进一步，所述输入端上设有转轴，所述转轴的一端通过螺钉与中柱体固定连接，另一端设有与外接动力连接的花键齿；所述输出端设有连接轴。
[0014]进一步，所述壳体、中柱体、环状体I以及环状体II均为导磁材质制成的磁钢体；所述转轴为不导磁材料制成。
[0015]进一步，所述花键齿的形状为一字形或十字形或椭圆形或正多边形。
[0016]本实用新型的优点在于:
[0017]1、本实用新型直线音圈电机不仅实现了音圈电机做直线运动，还可使音圈电机动子下端连接的运动机构做旋转运动。
[0018]2、本实用新型直线音圈电机设计的中柱体直接与壳体组成动子，其间不需要再增加中间连接部件，具有拆装方便，标准化生产等优点。
[0019]3、本实用新型直线音圈电机的中柱体为实心体，有助于增大磁通，从而增大音圈电机的出力以及音圈电机动子的刚性。
[0020]本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研宄对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型的结构剖面图；
[0022]图2是动子的立体结构示意图；
[0023]图3是图2的剖面图；
[0024]图4是支撑体的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]以下将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0026]如图所示，一种动子可旋转的直线音圈电机，包括定子和可沿定子轴向移动以及可绕定子轴向旋转的动子，所述动子设置有与外接动力连接的输入端和与运动机构连接的输出端。本实用新型不仅实现了音圈电机做直线运动，还可使音圈电机动子下端连接的运动机构做旋转运动。
[0027]本实施例中，所述动子包括壳体1、设于壳体内的中柱体2以及设于中柱体上的永磁体组3 ;所述定子包括支撑体6以及紧密绕制在支撑体上的漆包线圈7 ;所述壳体和中柱体之间设置有用于插入支撑体的环形槽。
[0028]具体的，所述壳体、中柱体、支撑体为圆柱形，且壳体和中柱体之间设置有用于插入支撑体的环形槽，以便于动子相对于定子可做轴向直线运动和径向旋转运动；本例中，所述壳体的下底部开设有呈阶梯状的通孔，所述中柱体的下端设有与所述通孔相匹配的梯台，即中柱体从壳体底部的阶梯形通孔中插入，使得中柱体下端的梯台嵌入壳体中并紧密配合，使得壳体和中柱体形成一个整体，具有装配牢固且拆装方便的优点。
[0029]本实施例中，所述中柱体为实心柱体，有助于增大磁通，从而增大了音圈电机的出力以及音圈电机动子的刚性。
[0030]本实施例中，所述永磁体组为至少两组，所述永磁体组包括至少一个环形永磁体；所述中柱体上还设有用于固定永磁体组的环状体I 4 ;所述中柱体上还设有用于分隔各永磁体组的环状体II 5。
[0031]具体的，所述永磁体组的组数为偶数，且各永磁体组之间的极性相反，以便形成闭合磁场；同时，永磁体组形成的磁场为向中柱体的轴向方向的辐向磁场，即永磁体组的充磁方向为辐向，其内部为N极外部为S极或内部为S极外部为N极；本例中，永磁体组的数量为两组，单组永磁体组包括的环形永磁体数量为两个，且位于中柱体下段的永磁体组是内部为S极外部为N极，上段的永磁体组是内部为N极外部为S极，并在两极性相反的永磁体组之间安置环状体II，还使两个永磁体组、环状体I以及环状体II的高度总和与壳体内部的深度相同。
[0032]本实施例中，所述支撑体的侧面设有线圈槽62和走线槽63;所述支撑体的顶端设有用于音圈电机内空气流通的通风孔61 ;所述线圈槽的数量与永磁体组的组数相当。
[0033]具体的，所述两个线圈槽中漆包线圈绕制方向相反，其上端走线槽为漆包线圈进出线槽，下端走线槽为上下两个线圈槽的连线槽；所述通风孔至少为一个，有助于气流更好的流通，以减少空气间的阻力；本例中，通风孔为2个。
[0034]本实施例中，所述输入端上设有转轴8，所述转轴的一端通过螺钉9与中柱体固定连接，从而与动子固定在一起；另一端设有与外接动力连接的花键齿，从而通过外接动力带动动子下端的运动机构做旋转运动；所述输出端设有连接轴10 ;本例中，连接轴为中柱体输出端整体上的一部分，即中柱体下端的突出部位，因此，不需要增加辅助的中间连接配件，减少了装配的复杂度。
[0035]本实施例中，所述壳体、中柱体、环状体I以及环状体II均为导磁材质制成的磁钢体，以利于磁场导通；而所述转轴为不导磁材料制成，避免分散磁通，从而减小了音圈电机的出力。
[0036]本实施例中，所述花键齿的形状为一字形或十字形或椭圆形或正多边形。本例中，所述花键齿的形式采用一字形。
[0037]本实用新型提供的一种动子可旋转的直线音圈电机，可以通过以下工作原理来实现装配，并通过该简易装配方式来实现音圈电机的直线运动和旋转运动，具体的装配步骤为:
[0038]SI中柱体从壳体下端的通孔插入，使得两者通过阶梯形契合部位进行紧密配合；
[0039]S2通过中柱体的上端依次放入两极性相反的永磁体组，并在他们之间安置环状体II，并使得永磁体组形成闭合的辐向磁场；
[0040]S3通过环状体I将永磁体组固定连接在中柱体上，并使壳体、中柱体、环状体I的顶端在同一水平面上；
[0041]S4将转轴通过螺钉固定安装在中柱体的顶端，使得壳体、中柱体、永磁体组以及转轴形成一个运动整体；
[0042]S5将漆包线圈紧密绕制在支撑体上的线槽内；
[0043]S6将绕有漆包线圈的支撑体插入壳体与永磁体组之间的环形槽内。
[0044]最后，通过对定子接入正、反向电流时，可实现音圈电机的动子相对于定子作轴向的直线运动；而通过外接在转轴上的旋转装置，可实现音圈电机的动子相对于定子作径向的旋转运动。
[0045]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:包括定子和可沿定子轴向移动以及可绕定子轴向旋转的动子，所述动子设置有与外接动力连接的输入端和与运动机构连接的输出端。2.根据权利要求1所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述动子包括壳体、设于壳体内的中柱体以及设于中柱体上的永磁体组；所述定子包括支撑体以及紧密绕制在支撑体上的漆包线圈；所述壳体和中柱体之间设有用于插入支撑体的环形槽。3.根据权利要求2所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述中柱体为实心柱体。4.根据权利要求2所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述永磁体组为至少两组，所述永磁体组包括至少一个环形永磁体。5.根据权利要求2所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述中柱体上还设有用于固定永磁体组的环状体I。6.根据权利要求4所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述中柱体上还设有用于分隔各永磁体组的环状体II。7.根据权利要求4所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述支撑体的侧面设有线圈槽和走线槽；所述支撑体的顶端设有用于音圈电机内空气流通的通风孔；所述线圈槽的数量与永磁体组的组数相当。8.根据权利要求1所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述输入端上设有转轴，所述转轴的一端通过螺钉与中柱体固定连接，另一端设有与外接动力连接的花键齿；所述输出端设有连接轴。9.根据权利要求8所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述壳体、中柱体、环状体I以及环状体II均为导磁材质制成的磁钢体；所述转轴为不导磁材料制成。10.根据权利要求8所述的动子可旋转的直线音圈电机，其特征在于:所述花键齿的形状为一字形或十字形或椭圆形或正多边形。
【专利摘要】本实用新型公开了一种动子可旋转的直线音圈电机，包括定子和可沿定子轴向移动以及可绕定子轴向旋转的动子，所述动子设置有与外接动力连接的输入端和与运动机构连接的输出端；本实用新型的直线音圈电机，相对于现有技术，不仅实现了音圈电机做直线运动，还可使音圈电机动子旋转，并带动中柱体下端连接的运动机构做旋转运动，同时本实用新型具有拆装方便、标准化生产等优点。
【IPC分类】H02K41/06
【公开号】CN204721197
【申请号】CN201520458454
【发明人】罗辞勇, 魏欣欣, 李竹田, 王卫耀
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月30日