[发明专利]一种用于直线电机的支撑弹簧装置

说明书

本发明公开了一种用于直线电机的支撑弹簧装置，以动子作为输出端的所述直线电机设置于所述支撑弹簧装置内，包括两组交叉弹片组件和弹簧支架，两组所述交叉弹片组件末端分别固定在筒状弹簧支架的两端口处，所述直线电机动子一端与一组所述交叉弹片组件的中心固定连接，另一端分别与另一组所述交叉弹片组件的中心固定连接、与所述直线电机带动的活塞传动连接；本发明采用成角度交叉布置的金属弹片作为直线电机的支撑弹簧，可提供合适的轴向及径向刚度，减小了活塞运行中的径向偏移，保证了与气缸间的间隙密封，且抗疲劳断裂性强，本发明结构简单、加工方便，可简化直线电机的结构、延长其使用寿命。

技术领域

本发明是涉及一种支撑弹簧装置，具体说，是涉及一种用于直线电机的支撑弹簧装置。

背景技术

支撑弹簧作为直线电机的重要部件，可以保持其带动的活塞以平衡位置为中心在轴向上做往复直线运动，同时给活塞提供一定的径向刚度，保证活塞气缸之间的间隙密封。

目前柱弹簧和板弹簧是直线电机支撑弹簧的两种主要形式。柱弹簧在设计、计算、生产都要比板弹簧容易，且适用范围比板弹簧广，轴向刚度较大，缺点是柱弹簧径向刚度较小，活塞在气缸中易发生径向偏移，导致磨缸。板弹簧尺寸小、径向刚度相对较大，缺点为轴向刚度较小，通过减小型线槽宽和增大厚度的方式可以增大板弹簧的轴向刚度，但同时也会造成板弹簧的应力增大，在板弹簧型线收尾处的应力集中较为明显，易发生疲劳断裂，除此之外，板弹簧的型线设计及加工难度均较大。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题和需求，本发明的目的是提供一种结构简单、制作便利的用于直线电机的支撑弹簧装置，提供合适的轴向刚度以及较大的径向刚度，具有抗疲劳断裂的功效，以调高电机带动活塞的运行直线度、延长其使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于直线电机的支撑弹簧装置，以动子作为输出端的所述直线电机设置于所述支撑弹簧装置内，其特征在于：包括两组交叉弹片组件和弹簧支架，所述弹簧支架为筒状结构设置，两组所述交叉弹片组件分别通过末端固定在所述弹簧支架的两端口处，所述直线电机动子的一端与一组所述交叉弹片组件的中心固定连接，所述直线电机动子的另一端与另一组所述交叉弹片组件的中心固定连接并通过该组所述交叉弹片组件外侧对应位置设置的活塞连接件与所述直线电机带动的活塞传动连接。

作为优选方案，所述活塞底端设有凹槽，所述活塞连接件包括用于固定于所述交叉弹片组件的中心处外侧面的固定部和凸起于所述固定部并与所述凹槽相适配的连接部，所述连接部与所述凹槽相啮合的固定连接，通过所述连接部与所述凹槽相锲合设置并固定连接来实现所述直线电机动子与所述活塞的传动连接，可防止两者相互之间在轴向或径向上的错位或移动，避免影响传动效率，同时，进一步提高活塞运行的直线度和运行平稳性。

作为进一步优选方案，所述固定部和所述连接部分别通过螺钉与所述交叉弹片组件和所述活塞固定连接。

作为进一步优选方案，所述固定部为正方形，所述固定部边长比所述金属弹片的宽度W小2mm～3mm。

作为优选方案，所述交叉弹片组件采用弹簧钢制得。

作为优选方案，每组所述交叉弹片组件包括两片于中心处交叉设置的金属弹片，两个金属弹片之间的夹角α为40°～90°，此时，夹角α不宜小于40°，否则会导致支撑弹簧提供的径向支撑力过小；或者，每组所述交叉弹片组件包括至少三条于中心处交叉设置的金属弹片。

作为优选方案，所述金属弹片的两端分别延伸有与所述支架外边缘贴合的连接端，所述连接端开有两个通孔三并利用铆钉与弹簧支架外边缘固定连接，所述弹簧支架的外边缘设置有平滑过渡的倒圆角，其目的在于避免弹簧支架两端外缘的尖锐直角与金属弹片直接接触，易使金属弹片发生疲劳断裂。