一种装配简便的音圈电机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种装配简便的音圈电机，包括定子组件、动子组件和柔性电路板；定子组件包括壳体和磁钢，磁钢固定在壳体上；动子组件包括绕线架和电机轴，绕线架的部分位于壳体的内侧，漆包线在绕线部的外周绕制形成线圈，电机轴连接至所述绕线架，当向线圈供电时在磁钢的作用下产生电磁力，驱动绕线架和电机轴沿直线运动；柔性电路板具有引出部、外环、螺旋延伸部和接线部，所述外环固定至定子组件，所述引出部从所述外环延伸至电机的外侧，所述接线部固定至动子组件且电连接至漆包线，所述螺旋延伸部连接所述外环和所述接线部，并且，所述螺旋延伸部的轴向长度是可伸缩的；其中，所述引出部经由位于定子组件上的出线槽引出至音圈电机的外部。至音圈电机的外部。至音圈电机的外部。

【技术实现步骤摘要】
一种装配简便的音圈电机


[0001]本技术涉及电机领域，特别涉及一种直线型音圈电机。

技术介绍

[0002]音圈电机是一种性能先进的直线电机。音圈电机包括定子和动子，工作原理为：在定子的间隙磁场中放入作为动子的线圈，线圈通电后产生电磁力，带动动子和负载作直线运动，通过改变电流的强弱和极性，即可改变直线运动的速度和方向。
[0003]由于音圈电机具有结构简单、体积小、响应快、高速、高精度等特性，因此，自其问世以来广泛地应用于精密仪器领域中，例如医疗器械、硬盘驱动器、航天仪器、精密测距仪器、机床等领域。另外，呼吸机是治疗重度新冠肺炎患者的重要设备，而音圈电机可用于驱动呼吸气阀运动。音圈电机的响应速度和运行可靠性，特别是在潮湿环境下的密封性能，对于高性能呼吸机是至关重要的。
[0004]本技术旨在提供一种响应速度快、运行可靠、工艺性能好的新型音圈电机。

技术实现思路

[0005]在本技术的第一方面，提供了一种高响应速度的音圈电机，包括定子组件、动子组件和轴承组件。定子组件包括壳体和磁钢，壳体包括内筒体和外筒体，内筒体设置在外筒体的内侧，磁钢的外表面固定至外筒体的内表面，内筒体的外表面与磁钢的内表面间隔开一定距离，内筒体的内部设有中心通孔。动子组件包括绕线架和电机轴，绕线架包括筒形的绕线部和端部，端部封闭绕线部的一端，漆包线在绕线部的外周绕制形成线圈，线圈的部分设置在磁钢和内筒体之间，电机轴的近侧端连接至所述端部，远侧端穿过绕线部的内侧和内筒体的中心通孔延伸到音圈电机的外侧，当向线圈供电时产生电磁力，驱动绕线架和电机轴沿直线运动。轴承组件设置在电机轴的径向外侧和内筒体的径向内侧，轴承组件支承电机轴相对于内筒体沿直线滑移。
[0006]在该方案中，音圈电机的结构紧凑；而且，内筒体可充当磁轭，使得磁钢的磁场强度分布均匀，磁路顺畅，不产生磁滞和漏磁，最大化磁场利用率；而且，轴承组件可减小电机轴和内筒体之间的摩擦阻力，提高音圈电机的响应速率。
[0007]优选地，内筒体和外筒体在其远侧端经由端壁连接在一起，并且内筒体、外筒体和端壁是一体形成的。
[0008]优选地，所述磁钢包括多个瓦状件，所述多个瓦状件彼此间隔开设置并沿圆周方向排布成环形，每个瓦状件具有部分圆柱形的内侧表面和部分圆锥形的外侧表面，每个瓦状件的外侧表面与外筒体的近侧端附近的部分圆锥形的内侧表面彼此贴合和固定。
[0009]优选地，所述绕线架的绕线部和端部是一体形成的。
[0010]优选地，所述端部上开设有连通端部的两侧的多个通孔。
[0011]优选地，所述定子组件包括限位保护罩和端盖，限位保护罩位于端盖和外筒体的近侧端之间，所述壳体、限位保护罩和端盖三者围成容纳动子组件的内部腔室。
[0012]优选地，当动子组件处于电机轴伸出最长的位置时，内筒体的近侧侧端面抵接绕线架的端部的远侧端面；当动子组件处于电机轴伸出最短的位置时，端盖的远侧端面抵接绕线架的端部的近侧端面。
[0013]优选地，线圈的轴向长度减去磁钢的轴向长度的差大于或等于动子组件的轴向行程长度。
[0014]优选地，在绕线架沿直线运动期间，线圈的轴向中心与磁钢的轴向中心之间最大间距小于或等于磁钢的轴向长度的一半。
[0015]优选地，线圈的外侧表面和磁钢的内侧表面之间的最大间距小于或等于 0.35mm。
[0016]优选地，所述电机轴的近侧端经由嵌件连接至所述绕线架的端部，所述端部的材料包覆模制在嵌件的外侧，所述电机轴的近侧端与所述嵌件螺纹连接或压接连接。
[0017]优选地，所述嵌件的外侧表面设置沿周向布置且彼此分隔开的多个凹槽，所述凹槽容纳所述端部的材料的部分。
[0018]在本技术的第二方面，提供了一种低摩擦力的音圈电机，包括定子组件、动子组件和轴承组件；定子组件包括壳体和磁钢，磁钢固定在壳体上，壳体具有中心通孔；动子组件包括绕线架和电机轴，绕线架的部分位于壳体的内侧，漆包线在绕线架的外周绕制形成线圈，电机轴连接至所述绕线架，并且沿着所述中心通孔延伸，当向线圈供电时在磁钢的作用下产生电磁力，驱动绕线架和电机轴沿直线运动；轴承组件包括外衬套和滑动件，外衬套设置在壳体的中心通孔内，滑动件设置在外衬套的内部，外衬套的外表面与壳体的内表面固定连接，滑动件的外表面与外衬套的内表面接触，滑动件的内表面与电机轴的外表面接触。
[0019]在该方案中，轴承组件可极大程度上减小电机轴和定子组件之间的摩擦阻力，使得音圈电机具有很快的响应速度。
[0020]优选地，所述滑动件包括圆筒形的保持架和由保持架保持的多个钢珠，每个钢珠的中部可转动地设置在保持架的球室内部，每个钢珠的外部伸出保持架的外表面，并与外衬套的内表面滚动接触。
[0021]优选地，每个钢珠的内部伸出保持架的内表面，并与电机轴的外表面滚动接触。
[0022]优选地，所述滑动件的长度小于外衬套的长度，并且大于绕线架的直线运动行程。
[0023]优选地，所述壳体包括内筒体和外筒体，内筒体设置在外筒体的内侧，磁钢的外表面固定至外筒体的内表面，内筒体的外表面与磁钢的内表面间隔开一定距离，内筒体的内部设有中心通孔，外衬套的外表面与内筒体的中心通孔的内表面固定连接。
[0024]优选地，所述外衬套的长度等于所述内筒体的长度。
[0025]优选地，所述外衬套的外表面与所述内筒体的内表面间隙配合。
[0026]优选地，所述外衬套的外表面与所述内筒体的内表面之间通过厌氧胶粘接固定，并且，所述内筒体的内表面具有用于容纳部分厌氧胶的凹槽。
[0027]优选地，所述轴承组件还包括定位块，所述定位块为圆筒形，所述定位块的外表面在外衬套的远侧端附近固定至外衬套的内表面。
[0028]优选地，当滑动件移动到远侧极限位置时，滑动件的远侧端面抵接所述定位块的近侧端面。
[0029]可选地，在电机轴沿直线运动期间，外衬套与滑动件之间的摩擦力大于滑动件与
电机轴之间的摩擦力，滑动件相对于电机轴滑动，滑动件相对于外衬套保持静止；在电机轴沿直线运动期间，外衬套与滑动件之间的摩擦力小于滑动件与电机轴之间的摩擦力，滑动件相对于电机轴保持静止，滑动件相对于外衬套滑动。
[0030]优选地，所述绕线架包括筒形的绕线部和端部，端部封闭绕线部的一端，漆包线在绕线部的外周绕制形成线圈，电机轴的近侧端连接至所述端部，远侧端穿过绕线部的内侧和壳体的中心通孔延伸到音圈电机的外侧。
[0031]优选地，当所述滑动件移动到近侧极限位置时，所述滑动件的近侧端面抵接所述绕线架的端部的远侧端面。
[0032]在本技术的第三方面，提供了一种高可靠性的音圈电机，包括定子组件、动子组件和柔性电路板；定子组件包括壳体和磁钢，磁钢固定在壳体上；动子组件包括绕线架和电机轴，绕线架的部分位于壳体的内侧，漆包线在绕线架的外周绕制形成线圈，电机轴连接至所述绕线架，当向线圈供电时在磁钢的作用下产生电磁力，驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种音圈电机，其特征在于，包括定子组件、动子组件和柔性电路板；定子组件包括壳体和磁钢，磁钢固定在壳体上；动子组件包括绕线架和电机轴，绕线架的部分位于壳体的内侧，漆包线在绕线部的外周绕制形成线圈，电机轴连接至所述绕线架，当向线圈供电时在磁钢的作用下产生电磁力，驱动绕线架和电机轴沿直线运动；柔性电路板具有引出部、外环、螺旋延伸部和接线部，所述外环固定至定子组件，所述引出部从所述外环延伸至电机的外侧，所述接线部固定至动子组件且电连接至漆包线，所述螺旋延伸部连接所述外环和所述接线部，并且，所述螺旋延伸部的轴向长度是可伸缩的；其中，所述引出部经由位于定子组件上的出线槽引出至音圈电机的外部。2.根据权利要求1所述的音圈电机，其特征在于，所述定子组件包括限位保护罩和端盖，限位保护罩位于端盖和壳体的近侧端之间，所述限位保护罩的外表面上具有定位凸台，所述端盖具有轴向凹进的定位凹口，所述定位凸台能够插入所述定位凹口内部并与之形状配合。3.根据权利要求2所述的音圈电机，其特征在于，所述定位凸台的近侧端面和所述定位凹口的底部端面之间限定所述出线槽。4.根据权利要求3所述的音圈电机，其特征在于，所述柔性电路板的外环设置在端盖和限位保护罩的配合表面之间，并且，所述出线槽的位置与所述端盖和限位保护罩的配合表面共面。5.根据权利要求4所述的音圈电机，其特征在于，所述柔性电路板...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞，
申请(专利权)人：江苏鼎智智能控制科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：