[发明专利]一种新型盘式绕组的微小型有限转角力矩器

说明书

技术领域

本发明涉及的是驱动技术领域。

背景技术

对有限转角负载进行精密伺服驱动，有很多特殊性。一般地，这类负载质量和惯量都很小，所需要的驱动力矩也比较小，一般峰值力矩都不超过1Nm。另外，由于应用环境的特殊性和负载有限转角运动规律的特殊性，一般都要求驱动单元重量轻，体积小，也就是要满足小型化轻量化的要求。

现有的用于该用途的驱动元件是有限转角力矩电机或者力矩器，存在的最大问题是它们占据的尺寸大，空间利用率低。因为它们都是圆形传统电机结构，占据的都是360度的圆柱形空间，而实际上负载的运动范围仅是有限转角的扇形区域，比如正负10度，绝大部分空间没有得到充分利用。对于一般的工业负载，这个可能还可以接受，但是对于航天领域的对驱动单元体积和重量要求十分苛刻的一些特殊设备，比如星上设备，这样的驱动单元就不能满足要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型盘式绕组的微小型有限转角力矩器，为了解决现有的力矩电机或者力矩器峰值力矩大，一般都在数个牛米以上，不适用于轻型负载，及现有的力矩电机或者力矩器都是圆形电机结构，占据的尺寸大，空间利用率低，不适合星上在有限空间内小型化轻量化的要求的问题。

所述的目的是通过以下方案实现的：所述的一种新型盘式绕组的微小型有限转角力矩器，是由方形螺线管式动子线圈、第一扇面形永磁体、第二扇面形永磁体、第三扇面形永磁体、第四扇面形永磁体、上扇面形导磁片、下扇面形导磁片、第一导磁柱、第二导磁柱、第一支架、第二支架的组成；

上扇面形导磁片与下扇面形导磁片上下重叠相对，上扇面形导磁片的两端与下扇面形导磁片的两端分别通过第一导磁柱、第二导磁柱导磁连接；第一扇面形永磁体的上端面与上扇面形导磁片的下端面重叠导磁连接并设置在上扇面形导磁片的的左侧，第二扇面形永磁体的上端面与上扇面形导磁片的下端面重叠导磁连接并设置在上扇面形导磁片的的右侧，第三扇面形永磁体的下端面与下扇面形导磁片的上端面重叠导磁连接并设置在下扇面形导磁片的左侧，第四扇面形永磁体的上端面与下扇面形导磁片的上端面重叠导磁连接并设置在下扇面形导磁片的右侧，第一扇面形永磁体的下端面与第三扇面形永磁体的上端面之间设置有第一间隙，第二扇面形永磁体的下端面与第四扇面形永磁体的上端面之间设置有第二间隙；使下扇面形导磁片的扇面圆心与第二支架的上轴孔的轴心重合；方形螺线管式动子线圈的左侧平边穿过第一间隙，方形螺线管式动子线圈的右侧平边穿过第二间隙；方形螺线管式动子线圈通过第一支架上的转轴与第二支架的的轴孔转动连接，使方形螺线管式动子线圈能在第一间隙和第二间隙中左右自由摆动；所述第一扇面形永磁体、第二面形永磁体、第三扇面形永磁体和第四扇面形永磁体都为轴向充磁，所述第一扇面形永磁体与第二扇面形永磁体的磁极方向相反，第一扇面形永磁体与第三扇面形永磁体的磁极方向相同，第二扇面形永磁体与第四扇面形永磁体的磁极相同。

本发明提供了一种满足小型化轻量化要求的，适用于驱动轻型惯性负载的微小型有限转角力矩器。其特点是占据空间小，重量轻，安装方便，而且在运行范围内控制精度高，完全可以满足仪器设备的性能要求。

通过控制输入直流电流的方向，可以控制动子的摆动方向，通过控制输入直流电流的大小，可以控制输出力矩的大小。其结构特点是采用轴向磁路，扇形盘式绕组，扁平型外形，因而占据空间小，重量轻，安装方便，而且在运行范围内控制精度高，完全可以满足仪器设备的性能要求。具有结构简单、成本低廉的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是图1中A-A向剖视结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1所示，它是由方形螺线管式动子线圈1、第一扇面形永磁体2、第二扇面形永磁体3、第三扇面形永磁体2-1、第四扇面形永磁体3-1、上扇面形导磁片4、下扇面形导磁片5、第一导磁柱6、第二导磁柱7、第一支架8、第二支架的9组成；