杆式直线电机制造技术

本发明专利技术提供了一种杆式直线电机，包含壳体、驱动箝位机构以及运动件；所述驱动箝位机构包含驱动机构与箝位机构，驱动机构为磁体材料，驱动机构嵌套安装在壳体中；箝位机构与驱动机构相连，箝位机构能够在释放状态与锁合状态这两种状态之间转换：所述释放状态下，运动件相对箝位机构能够在沿轴向两个方向的全部方向上运动；所述锁合状态下，运动件相对箝位件位置被锁死，或者运动件仅能相对箝位机构在沿轴向两个方向上的其中一个方向上运动。本发明专利技术结构简单，组成部件少，通过外部磁场实现控制箝位机构进行释放或锁合的同时，运动件的动作时间与动作方向均能得到有效的控制，适用不同的驱动场合。

Rod linear motor

【技术实现步骤摘要】
杆式直线电机
本专利技术涉及电磁电机
，具体地，涉及一种杆式直线电机。
技术介绍
近些年来，电、磁致伸缩驱动技术发展迅速，产生了如巨磁致伸缩材料、电陶瓷以及磁致伸缩形状记忆合金等智能材料。这些智能材料具有能量密度大，输出功率高，伸缩形变精确等优点，因此基于这些智能材料可以研发高性能驱动器和直线电机。但是基于智能材料研制的直线电机，特别是对于尺蠖运动类直线电机，由于没有性能匹配的箝位机构，而使的智能材料的大输出应力性能不能够得到充分发挥，致使这类电机不能用于超大负载驱动、传动领域。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种杆式直线电机。根据本专利技术提供的杆式直线电机，包含壳体、驱动箝位机构以及运动件；所述驱动箝位机构包含驱动机构与箝位机构，驱动机构为磁体材料，驱动机构嵌套安装在壳体中；箝位机构与驱动机构相连，箝位机构能够在释放状态与锁合状态这两种状态之间转换：所述释放状态下，运动件相对箝位机构能够在沿轴向两个方向的全部方向上运动；所述锁合状态下，运动件相对箝位件位置被锁死，或者运动件仅能相对箝位机构在沿轴向两个方向上的其中一个方向上运动。优选地，所述箝位机构包含箝位件与支撑环，箝位件沿长度方向的一端安装在支撑环上，另一端则能够与运动件接触或分离；包含多个箝位件沿支撑环周向方向布置，所述支撑环为刚性件并紧固连接在驱动机构上；所示箝位件包含开关永磁体与骨架板。优选地，壳体中设置有多个驱动箝位机构；在同一个驱动箝位机构中，多个箝位件呈圆形阵列布置，在沿支撑环轴向方向上，多个箝位件位于同一侧，在沿支撑环径向方向上，多个箝位件的N-S极的布置方向一致；在沿支撑环轴向方向上箝位件位置相反的两个驱动箝位机构构成一个驱动箝位组。优选地，壳体中设置有两个驱动箝位组，每个驱动箝位组上对应安装有一个运动件；或者，壳体中设置有一个驱动箝位组，驱动箝位组中两个驱动箝位机构上均对应安装有一个运动件；两个运动件之间设置有一连接件，所述连接件包含刚性框架与推拉弹性件，刚性框架与推拉弹性件共同围成的空间内设置有一转动磁铁。优选地，所述支撑环的中心通孔的孔壁面上设置有横截面为梯形的梯形环槽，一个或多个所述箝位件安装在梯形环槽内；箝位件包含第一磁球、第二磁球以及限向弹性件，第一磁球、第二磁球分别与限向弹性件沿轴向的两端相连；或者，箝位件包含第一卡球、第二卡球以及限向永磁体；第一卡球、限向永磁体、第二卡球依次布置；或者，箝位件包含拉引电磁铁、拉引永磁体以及啮合头，拉引永磁体与啮合头紧固连接，运动件上设置有啮合齿条，啮合头与啮合齿条相匹配。优选地，所述限向弹性件的轴向中部通过设置的一根过渡杆紧固连接在支撑环上；包含两个驱动箝位机构沿外壳轴向方向相对布置，同一个驱动箝位机构上的第一磁球与第二磁球的磁极方向相同；不同两个驱动箝位机构上的第一磁球与第二磁球的磁极方向相反。优选地，沿运动件轴向方向，支撑环形成依次连接的呈S形布置的第一环段、第二环段、第三环段；第一环段与第三环段上设置有所述梯形环槽与箝位件；第二环段通过设置的环形卡块与外壳轴向相对固定。优选地，还包含套筒，所述套筒紧固安装在外壳内部，所述运动件滑动安装在套筒的中心通孔中；包含两个驱动箝位机构沿外壳轴向方向相对布置，两个驱动箝位机构的驱动机构均为磁体；套筒沿轴向方向两端的端面上分别引出推拉弹性件后分别与两个所述驱动机构相连。优选地，外壳上设置有控制电磁铁；所述运动件为磁体；或者，所述运动件中嵌入安装有一个或多个第一永磁体；运动件横截面上，设置有多个径向开槽，第一永磁体安装在运动件在相邻两个径向开槽之间的实体部分中。优选地，所述支撑环和/或套筒上设置有锁位电磁铁。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术结构简单，组成部件少，通过外部磁场实现控制箝位机构进行释放或锁合的同时，运动件的动作时间与动作方向均能得到有效的控制，适用不同的驱动场合。2、本专利技术通过电磁信号控制，箝位机构与运动件的控制灵敏、方便，省略了复杂的需要直接接触的实体驱动结构与传动结构。3、本专利技术通过驱动箝位机构与套筒的设置，使得运动件具有良好的导向性能，且动作方向稳定，进而能够应用于超大负载驱动、传动领域。4、本专利技术工作过程中能耗低，能够有效节省使用成本。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为箝位机构正视图；图2为箝位机构左视图；图3为两个箝位机构相对设置左视图；图4为实施例1中的箝位件结构示意图；图5为实施例5中的箝位件结构示意图；图6为驱动箝位机构正视图；图7为驱动箝位组中一个单元的锁合状态左视图；图8为驱动箝位组中一个单元的释放状态左视图；图9为驱动箝位组中另一个单元的锁合状态左视图；图10为驱动箝位组中另一个单元的释放状态左视图；图11为实施例6中施加一个方向的外部磁场后结构示意图；图12为实施例6中施加另一个方向的外部磁场后结构示意图；图13为实施例2中施加一个方向的外部磁场后结构示意图；图14为实施例2中施加另一个方向的外部磁场后结构示意图；图15为实施例3中运动件沿两个方向运动时结构示意图；图16为实施例3中运动件不能运动时结构示意图；图17为实施例7中运动件沿一个方向运动时结构示意图；图18为实施例7中运动件沿另一个方向运动时结构示意图；图19为实施例8中运动件沿一个方向运动时结构示意图；图20为实施例8中运动件沿另一个方向运动时结构示意图；图21为实施例4中本专利技术结构示意图；图22为实施例9中运动件沿一个方向运动时结构示意图；图23为实施例9中运动件沿另一个方向运动时结构示意图；图24为实施例12中运动件沿一个方向运动时结构示意图；图25为实施例12中运动件沿另一个方向运动时结构示意图；图26为实施例11中限向永磁体为球形结构时结构示意图；图27为实施例11中限向永磁体为椭球结构时结构示意图；图28为实施例13中本专利技术结构示意图；图29为实施例15中运动件结构示意图；图30为实施例9中设置过渡杆后的结构示意图；图31为实施例16中支撑环上设置有电磁铁的结构示意图；图32为实施例16中支撑环与套筒上同时设置有电磁铁的结构示意图；图33为本专利技术电磁结构的不同安装位置与不同安装方式示意图。图中示出：具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。基本实施例：本专利技术提供的杆式直线电机包含壳体、驱动箝位机构100以及运动件200。所述驱动箝位机构100包含驱动机构110与箝位机构120，驱动机构110为磁体材料，驱动机构110嵌套安装在壳体中。箝位机构120与驱动机构110相连，箝位机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杆式直线电机，其特征在于，包含壳体、驱动箝位机构(100)以及运动件(200)；所述驱动箝位机构(100)包含驱动机构(110)与箝位机构(120)，驱动机构(110)为磁体材料，驱动机构(110)嵌套安装在壳体中；箝位机构(120)与驱动机构(110)相连，箝位机构(120)能够在释放状态与锁合状态这两种状态之间转换：所述释放状态下，运动件(200)相对箝位机构(120)能够在沿轴向两个方向的全部方向上运动；所述锁合状态下，运动件(200)相对箝位件(130)位置被锁死，或者运动件(200)仅能相对箝位机构(120)在沿轴向两个方向上的其中一个方向上运动。

【技术特征摘要】
1.一种杆式直线电机，其特征在于，包含壳体、驱动箝位机构(100)以及运动件(200)；所述驱动箝位机构(100)包含驱动机构(110)与箝位机构(120)，驱动机构(110)为磁体材料，驱动机构(110)嵌套安装在壳体中；箝位机构(120)与驱动机构(110)相连，箝位机构(120)能够在释放状态与锁合状态这两种状态之间转换：所述释放状态下，运动件(200)相对箝位机构(120)能够在沿轴向两个方向的全部方向上运动；所述锁合状态下，运动件(200)相对箝位件(130)位置被锁死，或者运动件(200)仅能相对箝位机构(120)在沿轴向两个方向上的其中一个方向上运动。2.根据权利要求1所述的杆式直线电机，其特征在于，所述箝位机构(120)包含箝位件(130)与支撑环(140)，箝位件(130)沿长度方向的一端安装在支撑环(140)上，另一端则能够与运动件(200)接触或分离；包含多个箝位件(130)沿支撑环(140)周向方向布置，所述支撑环(140)为刚性件并紧固连接在驱动机构(110)上；所示箝位件(130)包含开关永磁体(131)与骨架板(132)。3.根据权利要求2所述的杆式直线电机，其特征在于，壳体中设置有多个驱动箝位机构(100)；在同一个驱动箝位机构(100)中，多个箝位件(130)呈圆形阵列布置，在沿支撑环(140)轴向方向上，多个箝位件(130)位于同一侧，在沿支撑环(140)径向方向上，多个箝位件(130)的N-S极的布置方向一致；在沿支撑环(140)轴向方向上箝位件(130)位置相反的两个驱动箝位机构(100)构成一个驱动箝位组。4.根据权利要求3所述的杆式直线电机，其特征在于，壳体中设置有两个驱动箝位组，每个驱动箝位组上对应安装有一个运动件(200)；或者，壳体中设置有一个驱动箝位组，驱动箝位组中两个驱动箝位机构(100)上均对应安装有一个运动件(200)；两个运动件(200)之间设置有一连接件(300)，所述连接件(300)包含刚性框架(301)与推拉弹性件(310)，刚性框架(301)与推拉弹性件(310)共同围成的空间内设置有一转动磁铁(302)。5.根据权利要求1所述的杆式直线电机，其特征在于，所述支撑环(140)的中心通孔的孔壁面上设置有横截面为梯形的梯形环槽(141)，一个或多个所述箝位件(130)安装在梯形环槽(141)内；箝位件(130)包含第一磁球(151)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌堂，
申请(专利权)人：杨斌堂，
类型：发明
国别省市：上海,31