[发明专利]杆式直线电机

说明书

本发明提供了一种杆式直线电机，包含壳体、驱动箝位机构以及运动件；所述驱动箝位机构包含驱动机构与箝位机构，驱动机构为磁体材料，驱动机构嵌套安装在壳体中；箝位机构与驱动机构相连，箝位机构能够在释放状态与锁合状态这两种状态之间转换：所述释放状态下，运动件相对箝位机构能够在沿轴向两个方向的全部方向上运动；所述锁合状态下，运动件相对箝位件位置被锁死，或者运动件仅能相对箝位机构在沿轴向两个方向上的其中一个方向上运动。本发明结构简单，组成部件少，通过外部磁场实现控制箝位机构进行释放或锁合的同时，运动件的动作时间与动作方向均能得到有效的控制，适用不同的驱动场合。

技术领域

本发明涉及电磁电机技术领域，具体地，涉及一种杆式直线电机。

背景技术

近些年来，电、磁致伸缩驱动技术发展迅速，产生了如巨磁致伸缩材料、电陶瓷以及磁致伸缩形状记忆合金等智能材料。这些智能材料具有能量密度大，输出功率高，伸缩形变精确等优点，因此基于这些智能材料可以研发高性能驱动器和直线电机。但是基于智能材料研制的直线电机，特别是对于尺蠖运动类直线电机，由于没有性能匹配的箝位机构，而使的智能材料的大输出应力性能不能够得到充分发挥，致使这类电机不能用于超大负载驱动、传动领域。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种杆式直线电机。

根据本发明提供的杆式直线电机，包含壳体、驱动箝位机构以及运动件；所述驱动箝位机构包含驱动机构与箝位机构，驱动机构为磁体材料，驱动机构嵌套安装在壳体中；

箝位机构与驱动机构相连，箝位机构能够在释放状态与锁合状态这两种状态之间转换：

所述释放状态下，运动件相对箝位机构能够在沿轴向两个方向的全部方向上运动；

所述锁合状态下，运动件相对箝位件位置被锁死，或者运动件仅能相对箝位机构在沿轴向两个方向上的其中一个方向上运动。

优选地，所述箝位机构包含箝位件与支撑环，箝位件沿长度方向的一端安装在支撑环上，另一端则能够与运动件接触或分离；

包含多个箝位件沿支撑环周向方向布置，所述支撑环为刚性件并紧固连接在驱动机构上；

所示箝位件包含开关永磁体与骨架板。

优选地，壳体中设置有多个驱动箝位机构；

在同一个驱动箝位机构中，多个箝位件呈圆形阵列布置，在沿支撑环轴向方向上，多个箝位件位于同一侧，在沿支撑环径向方向上，多个箝位件的N-S极的布置方向一致；

在沿支撑环轴向方向上箝位件位置相反的两个驱动箝位机构构成一个驱动箝位组。

优选地，壳体中设置有两个驱动箝位组，每个驱动箝位组上对应安装有一个运动件；或者，

壳体中设置有一个驱动箝位组，驱动箝位组中两个驱动箝位机构上均对应安装有一个运动件；

两个运动件之间设置有一连接件，所述连接件包含刚性框架与推拉弹性件，刚性框架与推拉弹性件共同围成的空间内设置有一转动磁铁。

优选地，所述支撑环的中心通孔的孔壁面上设置有横截面为梯形的梯形环槽，一个或多个所述箝位件安装在梯形环槽内；

箝位件包含第一磁球、第二磁球以及限向弹性件，第一磁球、第二磁球分别与限向弹性件沿轴向的两端相连；或者，

箝位件包含第一卡球、第二卡球以及限向永磁体；第一卡球、限向永磁体、第二卡球依次布置；或者，

箝位件包含拉引电磁铁、拉引永磁体以及啮合头，拉引永磁体与啮合头紧固连接，运动件上设置有啮合齿条，啮合头与啮合齿条相匹配。

优选地，所述限向弹性件的轴向中部通过设置的一根过渡杆紧固连接在支撑环上；