一种微型电磁驱动器制造技术

一种微型电磁驱动器，属于电磁驱动技术领域。包括导磁体、支架、线圈和两个磁环，所述导磁体为两端面带有孔的筒体，两磁环同极相对置于导磁体内两端，在两磁环间形成气隙作为工作区，支架一端伸出导磁体外，一端置于两磁环之间，在置于两磁环间的支架圆周面上缠绕有线圈。本发明专利技术的电磁驱动器采用空心式结构，减轻了驱动器的重量。支架采用在空心柱上安装轮毂或者在支柱上安装轮盘构成，使得本发明专利技术驱动器的输出为直线行程，在实际应用中免去了运动转换机构，使得结构得以简化，提高了可靠性和效率。在两磁环的外环面与导磁体间留有一定的空隙，以减小漏磁，并增加磁能的利用率。外径尺寸小，需求的驱动电压低，控制简单，适用于微型机器人。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁驱动
，特别是涉及一种微型电磁驱动器。
技术介绍
微型飞行机器人(MAV)具有体积小、重量轻、成本低、飞行灵活等特点，在国防和 民用领域应用潜力巨大。其中扑翼MAV具有仿生飞行方式，可微化程度高、隐蔽性好、飞行 机动性高，其扑翼系统集举升、悬停和推进功能于一体，能以更小的能量进行更长距离的飞 行，非常适合在长时间无能源补充及相对远距离条件下执行任务，被认为是最有发展前景 的微型飞行器，是当今MAV研究的热点和前沿课题。其中MAV驱动器的设计是制约其小型 化发展的一个主要因素之一，目前为止，采用人工肌肉设计的驱动器，很难达到扑翼式MAV 飞行所需的振动频率，而压电陶瓷驱动器，又需要过高的驱动电压并且输出位移小。
技术实现思路
针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了一种微型电磁驱动器，该驱动器具有体 积小，重量轻，推重比高的特点。本专利技术的技术方案如下一种微型电磁驱动器，包括导磁体、支架、线圈和两个磁环，所述导磁体为两端面 带有孔的筒体，两磁环同极相对置于导磁体内两端，在两磁环间形成气隙作为工作区，支架 一端伸出导磁体外，一端置于两磁环之间，在置于两磁环间的支架圆周面上缠绕有线圈。所述的支架为在空心柱上安装轮毂构成，安装时，其空心柱端伸出导磁体外。或者 所述的支架为在支柱上安装轮盘构成，安装时，其支柱端伸出导磁体外。所述两磁环的外环面与导磁体间的距离为0.2_2mm。所述的两磁环内径与导磁体 两端的孔径相同。所述的导磁体的外径D为3-10mm。所述的支架轴向运动行程为0. 2_3mm。本专利技术的有益效果为1.本专利技术的电磁驱动器采用空心式结构导磁体为两端面带有开孔的筒体，支架 为在空心柱上安装轮毂构成；减轻了驱动器的重量。2.本专利技术的支架采用在空心柱上安装轮毂或者在支柱上安装轮盘构成，使得本发 明驱动器的输出为直线行程，在实际应用中免去了运动转换机构，使得结构得以简化，提高 了可靠性和效率。3.本专利技术在两磁环的外环面与导磁体间留有一定的空隙，以减小漏磁，并增加磁 能的利用率。4.本专利技术外径尺寸小，需求的驱动电压低，控制简单，适用于微型机器人。 附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为图1中磁环的立体结构示意图。图3为图1中导磁体的立体结构示意图。图4为图3的剖视示意图。图5为支架的结构示意图。图6为图5的剖视示意图。具体实施例方式下面结合实施例及附图详细描述本专利技术。实施例1 本专利技术的直线式电磁驱动器包括导磁体1、支架4、线圈2和两个磁环3， 所述导磁体1为两端面5带有孔6的筒体，两磁环3同极相对置于导磁体1内两端，在两磁 环3间形成气隙7作为工作区，本例所述支架4为在空心柱8上安装轮毂9构成，安装时， 其空心柱8端伸出导磁体1外，轮毂9端置于两磁环3之间，在轮毂9的圆周面上缠绕有线 圈2，线圈2与外部电源连接。本例支架的空心柱8为圆环柱，根据需要也可采用其他结构 形式。本例导磁体1的外径小于10mm，行程根据输出要求调整，一般小于3mm，本例导磁 体1的外径D为6mm。安装时，两块磁环同极相对放置，导磁体1与磁环3的内孔径相等并 且同心安装，两块磁环3的上下表面分别与导磁体1的内部上下表面重合，磁环3外径小于 导磁体1内部筒径，以减小漏磁，增加磁能的利用率，本例两磁环3的外环面与导磁体1间 的距离均为0. 2-2mm，本例选1mm。线圈2缠绕在支架4上后同轴安置在工作气隙7中，并 且可以在气隙7中沿轴向自由移动，支架4的空心柱8端为本专利技术驱动器的输出端，与负载 连接。当线圈2中通有电流后，在电磁力的作用下，线圈2带动支架4运动，产生输出位移， 通过支架4将运动及力传递到负载，并且输出力的大小、方向和输出频率受控于驱动电流 的大小、方向和频率；本例支架4轴向运动行程为2mm。其中磁环3与导磁体1作为定子， 线圈2和支架4作为动子。如负载的特性不能保证支架4及线圈2相对于定子的位置，需 要增加导向机构，以保证驱动器的正常运行。实施例2 本例整体结构与实施例1相同，不同的是所述支架4为在支柱上安装 轮盘构成，安装时，其支柱端伸出导磁体1外，与外部的负载连接，轮盘圆周面上缠绕有线 圈2。所述两磁环3的外环面与导磁体1间的距离均为0. 2mm。导磁体1的外径D为3mm。 所述的支架4轴向运动行程为0. 2mm。实施例3 本例整体结构与实施例2相同，不同的是所述两磁环3的外环面与导 磁体1间的距离均为2mm。导磁体1的外径D为10mm。所述的支架4轴向运动行程为3mm。实施例4 本例整体结构与实施例1相同，不同的是所述两磁环3的外环面与导 磁体1间的距离均为0. 8mm。导磁体1的外径D为5mm。所述的支架4轴向运动行程为1mm。实施例5 本例整体结构与实施例1相同，不同的是所述两磁环3的外环面与导 磁体1间的距离均为1. 5mm。导磁体1的外径D为7mm。所述的支架4轴向运动行程为1.2mm。实施例6 本例整体结构与实施例1相同，不同的是所述两磁环3的外环面与导 磁体1间的距离均为1. 8mm。导磁体1的外径D为8mm。所述的支架4轴向运动行程为2.5mmο实施例7 本例整体结构与实施例1相同，不同的是所述两磁环3的外环面与导4磁体1间的距离均为0. 5mm。导磁体1的外径D为4mm。所述的支架4轴向运动行程为 0. 8mm。权利要求一种微型电磁驱动器，其特征在于包括导磁体、支架、线圈和两个磁环，所述导磁体为两端面带有孔的筒体，两磁环同极相对置于导磁体内两端，在两磁环间形成气隙作为工作区，支架一端伸出导磁体外，一端置于两磁环之间，在置于两磁环间的支架圆周面上缠绕有线圈。2.根据权利要求1所述的微型电磁驱动器，其特征在于所述的支架为在空心柱上安 装轮毂构成，安装时，其空心柱端伸出导磁体外。3.根据权利要求1所述的微型电磁驱动器，其特征在于所述的支架为在支柱上安装 轮盘构成，安装时，其支柱端伸出导磁体外。4.根据权利要求1所述的微型电磁驱动器，其特征在于所述两磁环的外环面与导磁 体间的距离为0. 2-2mm。5.根据权利要求1所述的微型电磁驱动器，其特征在于所述的两磁环内径与导磁体 两端的孔径相同。6.根据权利要求1所述的微型电磁驱动器，其特征在于所述的导磁体的外径D为 3-IOmmο7.根据权利要求1所述的微型电磁驱动器，其特征在于所述的支架轴向运动行程为 0. 2-3mm。全文摘要一种微型电磁驱动器，属于电磁驱动
包括导磁体、支架、线圈和两个磁环，所述导磁体为两端面带有孔的筒体，两磁环同极相对置于导磁体内两端，在两磁环间形成气隙作为工作区，支架一端伸出导磁体外，一端置于两磁环之间，在置于两磁环间的支架圆周面上缠绕有线圈。本专利技术的电磁驱动器采用空心式结构，减轻了驱动器的重量。支架采用在空心柱上安装轮毂或者在支柱上安装轮盘构成，使得本专利技术驱动器的输出为直线行程，在实际应用中免去了运动转换机构，使得结构得以简化，提高了可靠性和效率。在两磁环的外环面与导磁体间留有一定的空隙，以减小漏磁，并增加磁能的利用率。外径尺寸小，需求的驱动电压低，控制简单，适用于微型机器人。文档编号H02K33/16GK101931304SQ20091001226公开日2010年12月29日 申请日期2009年6月2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型电磁驱动器，其特征在于：包括导磁体、支架、线圈和两个磁环，所述导磁体为两端面带有孔的筒体，两磁环同极相对置于导磁体内两端，在两磁环间形成气隙作为工作区，支架一端伸出导磁体外，一端置于两磁环之间，在置于两磁环间的支架圆周面上缠绕有线圈。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪谊，苏刚，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]