[發明專利]一種直線往復音圈電機

在審

• 申請號: 202111472056.3
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN116207938A
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 張馳;黃曉路;歐陽梁建;李榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H02K33/18
• 分類號: H02K33/18;H02K33/16;H02K3/46;A61M16/00
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

本發明公開了一種直線往復音圈電機，包括動子和定子，動子包括骨架、線圈、動子輸出軸和柔性支撐，線圈套固于骨架外，動子輸出軸位于骨架內且一端與骨架的端部固定，柔性支撐與骨架的端部連接，線圈與外界采用柔性電氣連接；定子包括外殼、勵磁源和軸承，勵磁源固定于外殼內，且與外殼之間形成有往復空間，軸承位于外殼內且部分位于勵磁源內，動子輸出軸的另一端伸入于軸承內，骨架位于往復空間內，動子在工作時在往復空間內以動子輸出軸為中心軸沿軸向做直線往復運動。本發明采用柔性?低摩擦軸承復合導向方案，能夠減小系統摩擦力，且將線圈與外界采用柔性電氣連接，避免導線疲勞斷裂，提高電氣連接的壽命。

技術領域

本發明涉及自動化設備及醫療電氣技術領域，具體涉及一種直線往復音圈電機。

背景技術

由于新冠疫情，導致呼吸機用量劇增，呼吸機的關鍵零部件需求量也隨之急劇增長。傳統呼吸機采用電磁鐵控制比例閥的開通，采用旋轉電機加曲柄滑塊提供往復運動，推動活塞氣泵運行。由于電磁鐵的非線性較強，導致閥門開通控制精度低。且采用曲柄滑塊在傳遞運動時又噪音較大。因而，高端呼吸機一般采用音圈電機來調控閥門開通程度，以及提供氣泵需要的往復運動。

音圈電機基于洛倫茲力運行，市場上也能采購到各種型號的音圈電機，但是這些通用型的音圈電機難以滿足高端呼吸機所需要的低摩擦，長壽命，快速響應的需求。此外，現有市場上僅提供電機本體，無法配套相應的導向機構和電氣連接等關鍵部件。

因此，需要針對高端呼吸機的需求，采用專用的設計來提升音圈電機性能，并配套導向機構和電氣連接以實現上述需求。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種直線往復音圈電機，從而克服現有技術的不足。

為實現前述發明目的，本發明采用的技術方案包括：一種直線往復音圈電機，包括動子和定子，所述動子包括骨架、線圈、動子輸出軸和柔性支撐，所述線圈套固于所述骨架外，所述動子輸出軸位于骨架內且一端與所述骨架的端部固定，所述柔性支撐與所述骨架的端部連接，所述線圈與外界采用柔性電氣連接；所述定子包括外殼、勵磁源和軸承，所述勵磁源固定于所述外殼內，且與所述外殼之間形成有往復空間，所述軸承位于所述外殼內且部分位于所述勵磁源內，所述動子輸出軸的另一端伸入于所述軸承內，所述骨架位于所述往復空間內，所述動子在工作時在往復空間內以動子輸出軸為中心軸沿軸向做直線往復運動。

在一優選實施例中，所述動子的骨架、線圈和柔性支撐均以動子輸出軸為中心軸相同軸設置，所述定子的外殼、勵磁源和軸承也均同軸設置，且所述動子和定子同心裝配。

在一優選實施例中，所述電機還包括端蓋，所述端蓋蓋合于所述外殼的一端，且與動子和定子均同心裝配。

在一優選實施例中，所述柔性支撐為具有拓撲結構的金屬片。

在一優選實施例中，所述線圈與外界通過柔性電氣連接件相連，所述柔性電氣連接件為一對正負極導電線，其一端分別與線圈的正負極引出線連接，另一端分別與電機的電源線的正負極連接。

在一優選實施例中，所述柔性電氣連接件為外覆柔性絕緣材料的金屬薄片。

在一優選實施例中，所述柔性電氣連接件呈易變形的螺旋線形狀。

在一優選實施例中，所述勵磁源由充磁方向不同的兩塊或兩塊以上的永磁體構成。

在一優選實施例中，所述永磁體中間隔插入有導磁塊。

在一優選實施例中，所述骨架的外壁上設置有鏤空部。

在一優選實施例中，所述外殼和勵磁源之間采用結構膠固定，所述線圈和骨架之間采用環氧樹脂固定。

與現有技術相比較，本發明的有益效果至少在于：