[發(fā)明專利]音圈電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410027740.4
• 申請(qǐng)日: 2014-01-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103731002B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉佩青;李方;張輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02K33/18
• 分類號(hào): H02K33/18
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11201
• 代理人: 黃德海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種音圈電機(jī)。

背景技術(shù)

音圈電機(jī)由定子和動(dòng)子組成。音圈電機(jī)的工作原理是：在定子間隙磁場(chǎng)中放入線圈繞組，線圈通電后產(chǎn)生電磁力，帶動(dòng)負(fù)載作直線運(yùn)動(dòng)，改變電流的強(qiáng)弱和極性，即可改變電磁力的大小和方向。

現(xiàn)有的音圈電機(jī)由一個(gè)定子和一個(gè)動(dòng)子組成，稱為單定子單動(dòng)子電機(jī)。音圈電機(jī)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化設(shè)備、精密儀器和醫(yī)療設(shè)備中。但是在某些特定的應(yīng)用場(chǎng)合，使用音圈電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方案存在一定的局限性。如對(duì)于醫(yī)用多葉準(zhǔn)直器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)是一組緊密排列的葉片（如：葉片32個(gè)，相鄰葉片中心距3mm），各執(zhí)行機(jī)構(gòu)可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。如果使用現(xiàn)有的單定子單動(dòng)子音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要使用一個(gè)電機(jī)，則存在電機(jī)數(shù)量多、成本高、難以排布、不易安裝拆卸的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于排布、易于安裝拆卸等優(yōu)點(diǎn)的音圈電機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音圈電機(jī)包括：定子，所述定子包括多個(gè)磁鐵組件，每個(gè)所述磁鐵組件包括兩個(gè)磁軛和設(shè)在兩個(gè)所述磁軛之間的永磁體，其中相鄰兩個(gè)所述磁鐵組件共用一個(gè)所述磁軛，相鄰兩個(gè)所述磁鐵組件的處于對(duì)等位置的永磁體的磁極方向相反；和多個(gè)動(dòng)子，多個(gè)所述動(dòng)子一一對(duì)應(yīng)地設(shè)在多個(gè)所述磁鐵組件內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音圈電機(jī)通過(guò)使相鄰兩個(gè)所述磁鐵組件共用一個(gè)所述磁軛且將多個(gè)所述動(dòng)子一一對(duì)應(yīng)地設(shè)在多個(gè)所述磁鐵組件內(nèi)，從而可以使多個(gè)所述磁鐵組件所產(chǎn)生的間隙磁場(chǎng)相互獨(dú)立，進(jìn)而可以使多個(gè)所述動(dòng)子可以被獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)（每個(gè)所述動(dòng)子的線圈繞組可獨(dú)立通電流產(chǎn)生洛倫茲力，所以每個(gè)所述動(dòng)子可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)）。由于一個(gè)所述動(dòng)子可以獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，因此根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音圈電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

當(dāng)用于驅(qū)動(dòng)多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)，與現(xiàn)有的單定子單動(dòng)子音圈電機(jī)相比，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音圈電機(jī)具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、易于排布、易于安裝拆卸等優(yōu)點(diǎn)。

另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的音圈電機(jī)還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁鐵組件包括多個(gè)所述永磁體，每個(gè)所述磁鐵組件的多個(gè)所述永磁體設(shè)在兩個(gè)所述磁軛中的一個(gè)上。由此可以使所述音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、合理，而且可以使所述音圈電機(jī)更加容易制造。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁鐵組件包括兩個(gè)所述永磁體。由此可以在確保每個(gè)所述磁鐵組件產(chǎn)生的間隙磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的情況下，簡(jiǎn)化所述音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)，降低所述音圈電機(jī)的制造成本。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁鐵組件包括多個(gè)所述永磁體，每個(gè)所述磁鐵組件的多個(gè)所述永磁體中的一部分設(shè)在兩個(gè)所述磁軛中的一個(gè)上，每個(gè)所述磁鐵組件的多個(gè)所述永磁體中的其余部分設(shè)在兩個(gè)所述磁軛中的另一個(gè)上。由此可以使所述音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、合理，而且可以使每個(gè)所述磁鐵組件產(chǎn)生的間隙磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度更大。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁鐵組件的多個(gè)所述永磁體中的所述一部分的數(shù)量等于每個(gè)所述磁鐵組件的多個(gè)所述永磁體中的所述其余部分的數(shù)量。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述磁鐵組件包括四個(gè)所述永磁體。由此可以在確保每個(gè)所述磁鐵組件產(chǎn)生的間隙磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的情況下，簡(jiǎn)化所述音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)，降低所述音圈電機(jī)的制造成本。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述永磁體為釹鐵硼永磁體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述磁軛由坡莫合金制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述定子上設(shè)有多個(gè)光柵尺，多個(gè)所述光柵尺與多個(gè)所述動(dòng)子一一對(duì)應(yīng)。通過(guò)在所述定子上設(shè)置多個(gè)所述光柵尺，從而可以利用多個(gè)所述光柵尺檢測(cè)出多個(gè)所述動(dòng)子的運(yùn)動(dòng)位置和運(yùn)動(dòng)速度。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述音圈電機(jī)為矩形音圈電機(jī)。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的音圈電機(jī)的剖視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的音圈電機(jī)的剖視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音圈電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音圈電機(jī)1。如圖1-圖3所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的音圈電機(jī)1包括定子10和多個(gè)動(dòng)子20。