[实用新型]微型电磁驱动器

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁驱动技术领域，特别是涉及一种微型电磁驱动器。

背景技术

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。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型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。

本实用新型的技术方案如下：

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。

本实用新型的有益效果为：

1.本实用新型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.本实用新型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，使得本实用新型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.本实用新型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.本实用新型外径尺寸小，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为本实用新型的结构示意图。

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。

具体实施方式

下面结合实施例及附图详细描述本实用新型。

实施例1：本实用新型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端为本实用新型驱动器的输出端，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。