一种直线运动小型电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种直线运动小型电机。

背景技术：

直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。直线电机也称线性电机，线性马达，直线马达，推杆马达。最常用的直线电机类型是平板式、u型槽式和管式。

现有技术中，直线电机可应用在车载影像传感或者摄影装置上，小型直线能解决车载影像传感或者摄影装置中需要的两种及两种以上不同光学特性的光学玻璃片移入或者移出光学光路的切换功能，并且该电机还要能将移入光路中的玻璃锁定在光学光路上，即使大于50g以上的振动，冲击也不会导致玻璃位置锁定失效。

行业内对这以上要求的处理方案为通常为圆形空心杯电机、小型dc有刷电机，或者步进电机配斜齿蜗杆方式；或者旋转型电磁式结构装置方式；现有的处理方案存在以下不足：电机本身的推力比较小，满足不了车载震动要求；或者电机需要复杂的驱动电路；外形结构尺寸大等。

因此，如何控制直线运动小型电机输出轴的保持位置与锁定成为亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于控制直线运动小型电机输出轴的保持位置与锁定。

为此，根据第一方面，本实用新型实施例公开了一种直线运动小型电机，包括：导磁框、与所述导磁卡接固定的盖板以及两个固定铁芯，其中一个所述固定铁芯与所述导磁框搭接，另一个所述固定铁芯与所述盖板插接，所述固定铁芯上开设有贯通其两端的中心圆孔，所述导磁框上卡接有骨架，所述骨架贯通开设有用于嵌设所述第一固定铁芯的骨架中空，所述骨架包括依次连接的第一装配杆、第二装配杆与第三装配杆，所述第一装配杆上固定套接有第一线圈，所述第二装配杆的外侧壁套接有第一永磁铁以及与所述第一永磁铁抵触的第二永磁铁，所述第三装配杆上固定套接有第二线圈，所述导磁框内设有呈环形设置的活动铁芯，所述导磁框上设有依次穿过其中一个所述固定铁芯、所述活动铁芯以及另一个所述固定铁芯的轴芯，所述轴芯与所述活动铁芯固定连接。

可选地，所述第二装配杆的两端设有用于固定所述第一永磁铁与所述第二永磁铁的挡板，所述挡板为方形。

可选地，所述骨架的一端设有用于方便线圈在生产磨具上绕制定位的凸出块。

可选地，所述骨架中空的内壁与所述活动铁芯的间隙范围为0.1～0.3mm。

可选地，所述中心圆孔的内径大于所述轴芯的外径。

可选地，所述中心圆孔与所述轴芯的间隙范围为0.01～0.1mm。

可选地，所述固定铁芯上开设有与所述中心圆孔相通的弧形孔，所述弧形孔用于减少所述活动铁芯在所述骨架内直线运动时受到的气流阻力。

可选地，所述固定铁芯包括第一凸台以及设置于所述第一凸台一端的第二凸台，其中一个所述第一凸台与设置于所述导磁框上的导磁孔搭接配合，另一个所述第一凸台与设置于所述盖板上的开口插接配合。

本实用新型具有以下有益效果：第一线圈与第二线圈通电后，产生相应磁极，两个固定铁芯被第一线圈与第二线圈激磁磁化，推动活动铁芯在骨架中空内移动，由于活动铁芯与轴芯固定连接，进而带动轴芯作直线运动，通过固定铁芯与活动铁芯的异性磁极相吸作用，使轴芯锁定于骨架内；可控制直线运动小型电机输出轴的保持位置与锁定，电机的驱动方式简单，采用直流电压即可，不需要复杂的驱动电路。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实施例公开的一种直线运动小型电机的爆炸结构示意图；

图2是本实施例公开的一种直线运动小型电机的结构示意图；

图3是本实施例公开的一种直线运动小型电机的骨架的结构示意图；

图4是本实施例公开的一种直线运动小型电机的局部结构示意图；

图5是本实施例公开的一种直线运动小型电机的固定铁芯的结构示意图；

图6是本实施例公开的一种直线运动小型电机的固定铁芯的俯视图；

图7是本实施例公开的一种直线运动小型电机的导磁框与固定铁芯的爆炸结构示意图；

图8是本实施例公开的一种直线运动小型电机的固定铁芯与盖板的爆炸结构示意图；

图9是本实施例公开的一种直线运动小型电机的磁极初始状态图；

图10是本实施例公开的一种直线运动小型电机的第一线圈通电的磁极变化图；

图11是本实施例公开的一种直线运动小型电机的第一线圈断电后的磁极变化图；

图12是本实施例公开的一种直线运动小型电机的第二线圈通电的磁极变化图。

附图标记：11、轴芯；12、盖板；121、开口；13、固定铁芯；131、第一凸台；132、第二凸台；133、中心圆孔；134、弧形孔；14a、第一线圈；14b、第二线圈；15、导磁框；151、导磁孔；16a、第一永磁铁；16b、第二永磁铁；18、活动铁芯；19、骨架；191a、第一装配杆；191b、第二装配杆；192、第三装配杆；193、凸出块；194、骨架中空。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实用新型实施例公开了一种直线运动小型电机，如图1、图2和图3所示，包括：导磁框15、与导磁卡接固定的盖板12以及两个固定铁芯13，其中一个固定铁芯13与导磁框15搭接，另一个固定铁芯13与盖板12插接，固定铁芯13上开设有贯通其两端的中心圆孔133(参考图6)，导磁框15上卡接有骨架19，骨架19贯通开设有用于嵌设固定铁芯13的骨架中空194，骨架19包括依次连接的第一装配杆191a、第二装配杆191b与第三装配杆192，第一装配杆191a上固定套接有第一线圈14a，第二装配杆191b的外侧壁套接有第一永磁铁16a以及与第一永磁铁16a抵触的第二永磁铁16b，第三装配杆192上固定套接有第二线圈14b，导磁框15内设有呈环形设置的活动铁芯18，导磁框15上设有依次穿过其中一个固定铁芯13、活动铁芯18以及另一个固定铁芯13的轴芯11，轴芯11与活动铁芯18固定连接。

需要说明的是，第一线圈14a与第二线圈14b通电后，产生相应磁极，两个固定铁芯13被第一线圈14a与第二线圈14b激磁磁化，推动活动铁芯18在骨架中空194内移动，由于活动铁芯18与轴芯11固定连接，进而带动轴芯11作直线运动，通过固定铁芯13与活动铁芯18的异性磁极相吸作用，使轴芯11锁定于骨架19内；提高了直线运动小型电机的保持力，电机的驱动方式简单，采用直流电压即可，不需要复杂的驱动电路。

如图3所示，第二装配杆191b的两端设有用于固定第一永磁铁16a与第二永磁铁16b的挡板，挡板为方形。

如图3所示，骨架19的一端设有用于方便线圈在生产磨具上绕制定位的凸出块193。

如图4所示，骨架中空194的内壁与活动铁芯18的间隙a范围为0.1～0.3mm。

如图4所示，中心圆孔133的内径大于轴芯11的外径。

如图4所示，中心圆孔133与轴芯11的间隙b范围为0.01～0.1mm。

如图1和图6所示，固定铁芯13上开设有与中心圆孔133相通的弧形孔134，弧形孔134用于减少活动铁芯18在骨架19内直线运动时受到的气流阻力。

如图5-8所示，固定铁芯13包括第一凸台131以及设置于第一凸台131一端的第二凸台132，其中一个第一凸台131与设置于导磁框15上的导磁孔151搭接配合，另一个第一凸台131与设置于盖板12上的开口121插接配合。

工作流程：如图9所示，电机在未通电的状态下，电机的内活动铁芯18被固定在骨架19上的第一永磁铁16a和第二永磁铁16b磁化，活动铁芯18整体的磁极为单一磁极，并且其磁极与第一永磁铁16a、第二永磁铁16b靠近该活动铁芯18的磁极一致，第一永磁铁16a、第二永磁铁16b的另一极由于与电机的导磁框15靠近，导磁框15及固定在导磁框15或电机盖板12上的固定铁芯13也被磁化成另外一种磁极，活动铁芯18磁极与固定铁芯13的磁极为不同的磁极，磁铁异极相吸，状态1图为该电机具有自保持位置及锁定功能。

如图10所示，电机的第一线圈14a通电情况下，固定于盖板12上的固定铁芯13的磁极将被线圈的激磁磁化为另一种磁极，此时固定铁芯13的磁极与活动铁芯18的磁极相同，活动铁芯18被排斥，排斥的力是直线电机的推出力，活动铁芯18运动到另一固定铁芯13，该固定铁芯13在第一永磁铁16a、第二永磁铁16b及第一线圈14a电流激磁的共同作用下，具有与活动铁芯18不同的磁极吸引，直到活动铁芯18与固定铁芯13完全吸合，直线电机的运动结束。

如图11所示，当直线电机运动完成后，第一线圈14a的电流断开，固定铁芯13与活动铁芯18分别被第一永磁铁16a、第二永磁铁16b磁化成不同的磁极，两者可以相吸，产生直线电机的第二个位置保持与锁定功能。

如图12所示，电机的其中第二线圈14b通电情况下，固定在电机导磁框15上的固定铁芯13的磁极将被线圈的激磁磁化为另一种磁极，此时固定铁芯13的磁极与活动铁芯18的磁极相同，活动铁芯18被排斥，排斥的力是直线电机的推出力，活动铁芯18运动到另一固定铁芯13，该固定铁芯13在第一永磁铁16a、第二永磁铁16b及第二线圈14b电流激磁的共同作用下，具有与活动铁芯18不同的磁极吸引，直到活动铁芯18与固定铁芯13完全吸合，直线电机的运动结束，回到如图9所示的状态。

工作原理：第一线圈14a与第二线圈14b通电后，产生相应磁极，两个固定铁芯13被第一线圈14a与第二线圈14b激磁磁化，推动活动铁芯18在骨架中空194内移动，由于活动铁芯18与轴芯11固定连接，进而带动轴芯11作直线运动，通过固定铁芯13与活动铁芯18的异性磁极相吸作用，使轴芯11锁定于骨架19内；提高了直线运动小型电机的保持力，电机的驱动方式简单，采用直流电压即可，不需要复杂的驱动电路。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。