[发明专利]轴向往复平动电机

说明书

一种轴向往复平动电机，直接以电磁力工作，可以把电能直接转化成往复直线平动机械能，增强输出的动力，提高工作的能效；轴向往复平动的内芯由轴向伸缩轴承约束，内芯轴向往复平动没有滑动摩擦，减少滑动摩擦能耗；以无电刷方式供电，动力更加强大，性能更为稳定。

技术领域

本发明涉及电机领域和往复直线运动机械领域，尤其涉及轴向往复平动的电机。

背景技术

当今的电动机绝大多数都是通过定子旋转的磁场，驱动转子旋转把电能转化为机械能做功的。输出的大多数是旋转运动。即便是往复电机，绝大多数也是通过偏心轮、曲轴以及连杆等相对复杂的一套往复运动机械，把旋转式电机输出的旋转运动转化为往复直线运动。把旋转运动转化为直线往复运动的机构，在运动转化过程，不仅会增加能耗，导致输出功率下降，而且还会提高设备故障率，增加整套设备成本，最重要的是严重降低输出的动力。为了解决这些问题，有些发明提出了轴向往复平动式电机。

但是，这些往复平动式电机仍然存在如下两个问题：1.平动的内芯与外壳直接接触，如果径向的承受力或负载，会产生很大的平动摩擦力，而且这种摩擦力和内芯径向承受的力成正比，严重提高电机能耗，降低输出的动力。2.平动的内芯电磁线圈的供电通过电刷，电刷接触传输电阻较大，性能也很不稳定。

发明内容

为了解决现有往复平动式电机一直没有解决的以上问题，本发明提出了一种组合式轴向伸缩轴承结构，实现了一种轴向往复平动电机，以达到以下3个目标：1.把电能直接转化成往复直线平动机械能，提高电机能效；2.机壳对平动的内芯的约束不发生直接接触，不产生直接滑动摩擦；3.以无电刷方式对平动的内芯电磁线圈供电。（这种组合式轴向伸缩轴承结构，分案申请了发明专利（申请号：2022101958347）名称“轴向伸缩运动轴承”。）

本发明的具体技术方案有以下两项：

A．在电机外壳1的两端，设置轴向伸缩轴承2。由轴向伸缩轴承2内的多个内滚子轴承3，轴对称环绕电机的平动内芯4，径向约束平动内芯4，只允许平动内芯4沿轴向往复平动，电机外壳1整体形成一种组合式的轴向伸缩轴承2。这样就可以由内滚子轴承3实现电机外壳1对平动内芯4的滚动约束，大幅减少平动的内芯4沿轴向往复平动的摩擦阻力，提高电机输出的动力和径向的承载能力；

B.平动内芯4可以是永磁磁铁。也可以是电磁铁：用外壳1两端的内滚子轴承3和平动内芯4的接触，代替电刷为内芯电磁线圈10供电，增加导电接触面，减小接触电阻，省略容易发生故障的电刷。

附图说明

图1是具体实施例一，圆柱体电磁内芯轴向往复平动电机的三视剖视图。

图2是具体实施例一，圆柱体轴向往复平动电机的内滚子轴承3的三视剖视图。

图3是具体实施例二，圆柱体永磁内芯轴向往复平动电机的三视剖视图。

图4是具体实施例三，长方体电磁内芯轴向往复平动电机的三视剖视图。

图5是具体实施例三，长方体轴向往复平动电机的内滚子轴承3的三视剖视图。

图6是具体实施例四，长方体永磁内芯轴向往复平动电机的三视剖视图。

图中：1.外壳、2.轴向伸缩轴承、3.内滚子轴承、4.平动内芯、5.外电磁线圈、6.内滚子轴承外圈、7.内滚子轴承内圈、8.内滚子轴承滚子、9.内滚子轴承转轴、10.内芯电磁线圈、11.绝缘垫圈、12.止推复位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。

如附图1所示，是本发明具体实施例一圆柱体电磁内芯轴向往复平动电机的三视剖视图。