[发明专利]均匀平行磁场式音圈电机

说明书

一种均匀平行磁场式音圈电机，其特征在于：该电机包括垫片（2）、音圈支架（3）、导向轴（4）、漆包线圈（5）、陶瓷直线轴承（7）、永磁环（8）、散热环（9）、软铁芯（10）和外壳（11）；音圈电机属于特种直线电机，广泛应用于光盘驱动器、硬盘驱动器、扫描仪、透镜聚焦、激光切割、医疗器械、航空航天等精密定位系统。其工作原理是通电线圈在磁场内运动会产生磁力，磁力的大小与通电电流的大小成比例。

技术领域

本发明属于音圈电机设计技术，具体涉及一种均匀平行磁场式音圈电机。

背景技术

音圈电机是一种特殊形式的、不需要任何的中间转换机构可以直接把电信号转换为位移信号的直线驱动电机。具有结构简单、体积小、响应速度快、频率高、推力均匀、加速度大、精度高、维护方便等特点，由于音圈电机的众多优点，近年来受到了广泛关注。但是目前的应用上效果都不理想。

发明内容

发明目的：

均匀平行磁场式音圈电机，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

一种均匀平行磁场式音圈电机，其特征在于：该电机包括垫片（2）、音圈支架（3）、导向轴（4）、漆包线圈（5）、陶瓷直线轴承（7）、永磁环（8）、散热环（9）、软铁芯（10）和外壳（11）；永磁环（8）安装在软铁芯（10）的外表面，软铁芯（10）的外部套有外壳（11），软铁芯（10）与外壳（11）之间留有供音圈支架（3）往返穿梭的气隙；永磁环（8）的个数根据音圈电机运动行程调节，永磁环（8）由若干块瓦形永磁铁构成，本发明采用8块，瓦形永磁铁采用径向磁化，磁极分布为外N内S或者外S内N；采用这种瓦形永磁铁构成的永磁环，由于所有瓦形永磁铁磁化方向一致，可以更好的在气隙内形成均匀的平行磁场。使音圈电机控制简单、运动行程长。永磁环（8）与散热环（9）沿着铁芯（10）的轴向交替排列安装；软铁芯（10）顶部开有凹槽，将陶瓷直线轴承（7）放于该凹槽内；导向轴（4）穿过陶瓷直线轴承（7）后伸进软铁芯（10）内并能相对于该软铁芯（10）组轴向的相对移动；音圈支架（3）安装在导向轴（4）上；漆包线圈（5）缠绕在音圈支架（3）上，并用强力胶将漆包线圈（5）固定住；并能随着音圈支架（3）穿梭于软铁芯（10）与外壳（11）之间的气隙，使用时，漆包线圈（5）与音圈支架（3）在软铁芯（10）与外壳（11）所构成的气隙内沿外壳（11）轴向移动。

音圈支架（3）的内表面与软铁芯（10）的外表面距离应适宜，漆包线圈（5）的外表面与铁壳（11）的内表面距离最小，且不能干涉，外壳（11）安装在软铁芯（10）上。

软铁芯（10）上端设置有堵头（6），以挡住陶瓷直线轴承（7）。

外壳（11）的底部与软铁芯（10）底部之间通过内六角圆柱头螺钉（12）固定。

音圈支架（3）通过六角螺母（1）固定在导向轴（4）上。

优点效果：

本发明提出一种均匀平行磁场式音圈电机，该音圈电机具有控制简单、漏磁少、产生磁通量大、磁通密度大、响应速度快等特点。

该均匀平行磁场式音圈电机有以下优点：永磁环产生的磁感线由永磁环N极、外壳、软铁芯回到永磁环的S极，形成闭合磁路。由于永磁环是由若干块瓦形永磁铁拼接而成，磁化方向一致，所以在整个气隙内形成均匀平行磁场，使线圈在有效的空间内最大程度的切割磁感线。该均匀平行磁场式音圈电机特征在于可以根据动子运动行程长短来选择永磁环的个数。本发明的结构紧密使磁通得到充分利用，漏磁大幅度减少。本发明的永磁环与散热环的厚度采用一定比例，可以有助于形成均匀平行磁场。

由于本结构的永磁环由8块瓦形永磁铁构成，瓦形永磁铁磁化方向一致，每个永磁环之间有斥力，采用堵头固定住所有永磁环，同时堵头可以防止漏磁现象发生，音圈电机工作过程有热量产生，采用铝环起散热作用。导向轴起导向作用，防止漆包线圈与软铁芯外表面与外壳内表面干涉。