CN112865477A - 薄型双极式对相线性步进马达 - Google Patents

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陈志鑫
庄运清
郑自宏
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Gaoming Iron Enterprise Co ltd
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Gaoming Iron Enterprise Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种薄型双极式对相线性步进马达，包括二一次侧及一二次侧，其中各一次侧彼此相对，该二次侧设于各一次侧之间，各一次侧的第一永磁体彼此形成异极相对，各一次侧的第二永磁体彼此形成异极相对，据使各一次侧形成磁场回路与一第三方向正交。通过各第一永磁体彼此异极相对，各第二永磁体彼此异极相对，磁场回路不会在二次侧沿着第一方向形成磁力流动，二次侧厚度得以薄型化。

Description

薄型双极式对相线性步进马达
技术领域
本发明涉及一种线性驱动装置；特别是指一种薄型双极式对相线性步进马达。
背景技术
线性步进马达主要由一一次侧及一二次侧构成，其中一次侧具有绕设于定位架的线圈绕组，二次侧设有永磁体，且定位架与二次侧紧邻，定位架及二次侧分别设有数个凸齿彼此相对，电流通过线圈绕组时产生磁场，使得一次侧与二次侧之间的凸齿相互吸引或排斥，藉此产生推力，使一次侧与二次侧相对位移。
一种双极式对相线性步进马达，其主要是将两个前述线性步进马达对相结合，藉此得到两倍的推力。
双极式对相线性步进马达于实际应用经验中发现仍旧存在下述问题与缺弊：双极式对相线性步进马达是将两组既有线性步进马达的二次侧彼此背向并列结合，各既有线性步进马达的磁场作用并未改变，受到磁场饱和因素的限制，为了避免发生磁场挤压而导致推力产生剧烈变化，致使一次侧与二次侧相对移动时发生震动现象，使得双极式对相线性步进马达的整体体积也等于步进马达的两倍，并无法更形缩减。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种薄型双极式对相线性步进马达。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种薄型双极式对相线性步进马达，包括二一次侧及可导磁材料构成的一二次侧，其中各一次侧彼此相对，二次侧设于各一次侧之间，且各一次侧分别与二次侧相对且紧邻，各一次侧与二次侧相对位移的方向定义为第一方向，定义一第二方向与第一方向正交，且各一次侧沿第二方向配置，定义一第三方向分别与第一方向及第二方向正交；
一次侧主要由一第一磁场单元及一第二磁场单元于第一方向邻近所构成，且各一次侧之第一磁场单元隔着二次侧于第二方向上彼此相对，各一次侧之第二磁场单元隔着二次侧于第二方向上彼此相对；
第一磁场单元包括一第一激磁组件及一第一永磁体，其中第一激磁组件主要由一线圈绕组绕设于侧向相邻的二定位架所构成，各定位架分别由硅钢构成，第一永磁体夹设于各定位架之间，各定位架及第一永磁体沿着第一方向配置，且第一永磁体于面向第一方向的两侧极性相异；
第二磁场单元包括一第二激磁组件及一第二永磁体，其中第二激磁组件主要由一线圈绕组绕设于侧向相邻的二定位架所构成，各定位架分别由硅钢构成，第二永磁体夹设于各定位架之间，各定位架及第二永磁体沿着第一方向配置，且第二永磁体于面向第一方向的两侧极性相异；
一次侧之第一永磁体与沿着第一方向相对之第二永磁体形成同极相对；
沿着第二方向配置之各第一永磁体彼此形成异极相对，沿着第二方向配置之各第二永磁体彼此形成异极相对；
各一次侧形成磁场回路与第三方向正交。
本发明之主要效果与优点，系能够通过各第一永磁体彼此异极相对，各第二永磁体彼此异极相对，使得磁场回路不会在二次侧沿着第一方向形成磁力流动，也就不会造成二次侧磁饱和，二次侧厚度得以薄型化。
附图说明
图1系本发明较佳实施例之立体图。
图2系本发明较佳实施例之剖视示意图。
图3系本发明较佳实施例之磁通流线示意图(一)。
图4系本发明较佳实施例之磁通流线示意图(二)。
具体实施方式
请参阅图1、2、3、4所示，系本发明薄型双极式对相线性步进马达之较佳实施例，惟此等实施例仅供说明之用，在专利申请上并不受此结构之限制。
所述较佳实施例，包括二一次侧10及可导磁材料构成的一二次侧20，其中各一次侧10彼此相对，二次侧20设于各一次侧10之间，且各一次侧10分别与二次侧20相对且紧邻，各一次侧10与二次侧20相对位移的方向定义为第一方向X，定义一第二方向Z与第一方向X正交，且各一次侧10沿第二方向Z配置，定义一第三方向Y分别与第一方向X及第二方向Z正交。
一次侧10主要由一第一磁场单元11及一第二磁场单元12于第一方向X邻近所构成，且各一次侧10之第一磁场单元11隔着二次侧20于第二方向Z上彼此相对，各一次侧10之第二磁场单元12隔着二次侧20于第二方向Z上彼此相对。
第一磁场单元11包括一第一激磁组件13及一第一永磁体14，其中第一激磁组件13主要由一线圈绕组131绕设于侧向相邻的二定位架132所构成，各定位架132分别由硅钢构成，第一永磁体14夹设于各定位架132之间，各定位架132及第一永磁体14沿着第一方向X配置，且第一永磁体14于面向第一方向X的两侧极性相异。
第二磁场单元12包括一第二激磁组件15及一第二永磁体16，其中第二激磁组件15主要由一线圈绕组151绕设于侧向相邻的二定位架152所构成，各定位架152分别由硅钢构成，第二永磁体16夹设于各定位架152之间，各定位架152及第二永磁体16沿着第一方向X配置，且第二永磁体16于面向第一方向X的两侧极性相异。
一次侧10之第一永磁体14与沿着第一方向X相对之第二永磁体16形成同极相对，沿着第二方向Z配置之各第一永磁体14彼此形成异极相对，沿着第二方向Z配置之各第二永磁体16彼此形成异极相对。
通过上述结构组成形态与技术特征，本发明薄型双极式对相线性步进马达，请配合图1及图3所示，当电流通过各一次侧10之第一激磁组件13的线圈绕组131时，各线圈绕组131形成的磁场路径与各第一永磁体14形成的磁场路径合成后形成磁场回路32，且磁场回路32与第三方向Y正交，由于各第一永磁体14彼此形成异极相对，使得磁场回路32沿着第二方向Z通过二次侧20，而可与各一次侧10之定位架132形成一完整耦合循环回路，二次侧20不会产生磁饱和现象。
请配合图1及图4所示，当电流通过各一次侧10之第二激磁组件15的线圈绕组151时，各线圈绕组151形成的磁场路径与各第二永磁体16形成的磁场路径合成后形成磁场回路34，且磁场回路34与第三方向Y正交，由于各第二永磁体16彼此形成异极相对，使得磁场回路34沿着第二方向Z通过二次侧20，而可与各一次侧10之定位架152形成一完整耦合循环回路，同样地，二次侧20不会产生磁饱和现象。
由于磁场回路32、34与第三方向Y正交，且磁场回路32、34沿着第二方向Z通过二次侧20，使得磁场回路32、34不会在二次侧20沿着第一方向X形成磁力流动，也就不会造成二次侧20产生磁饱和问题，二次侧20沿着第二方向Z的厚度即可不受到磁场饱和因素的限制，而可大幅地缩减，相较于现有双极式对相线性步进马达，设若现有双极式对相线性步进马达之二次侧的厚度为TP2，一次侧之定位架厚度为TP1，则TP2≧1.2TP1，如此才能够避免磁饱和现象产生磁场挤压的问题，本发明利用各第一永磁体14彼此异极相对，各第二永磁体16彼此异极相对，克服了二次侧20厚度受到磁饱和因素的限制，设若二次侧20厚度为T2，各一次侧10之定位架132、152厚度分别为T1，则T2可小于1.2T1，并保有两倍动力输出的特性，又不会产生磁场挤压现象，推力不会产生剧烈变化，整体具有薄型化优势。
进一步而言，由于磁场回路32、34与第三方向Y正交，使得本发明于沿着第三方向Y的尺寸可视需要缩减，而不会对磁场回路32、34造成不利影响，据此使得整体在第三方向Y上易于窄型化，有利于降低整体体积。
再者，本例中，一次侧10于各定位架132、152分别形成第一磁极面17与二次侧20相对，各定位架132、152分别于第一磁极面17形成数个第一凸齿174，数个第一齿沟172分别形成于相邻之各第一凸齿174之间，各第一凸齿174邻向二次侧20的表面构成第一磁极面17。
二次侧20形成第二磁极面22与各第一磁极面17相对，第二磁极面22凹陷数个第二齿沟222，据使数个第二凸齿224分别形成于各第二齿沟222之间，各第二凸齿224邻向各一次侧10的表面构成第二磁极面22。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种薄型双极式对相线性步进马达，其特征在于包括：二一次侧及可导磁材料构成的一二次侧，其中各一次侧彼此相对，二次侧设于各一次侧之间，且各一次侧分别与二次侧相对且紧邻，各一次侧与二次侧相对位移的方向定义为第一方向，定义一第二方向与第一方向正交，且各一次侧沿第二方向配置，定义一第三方向分别与第一方向及第二方向正交；
一次侧主要由一第一磁场单元及一第二磁场单元于第一方向邻近所构成，且各一次侧的第一磁场单元隔着二次侧于第二方向上彼此相对，各一次侧的第二磁场单元隔着二次侧于第二方向Z上彼此相对；
第一磁场单元包括一第一激磁组件及一第一永磁体，其中第一激磁组件主要由一线圈绕组绕设于侧向相邻的二定位架所构成，各定位架分别由硅钢构成，第一永磁体夹设于各定位架之间，各定位架及第一永磁体沿着第一方向配置，且第一永磁体于面向第一方向的两侧极性相异；
第二磁场单元包括一第二激磁组件及一第二永磁体，其中第二激磁组件主要由一线圈绕组绕设于侧向相邻的二定位架所构成，各定位架分别由硅钢构成，第二永磁体夹设于各定位架之间，各定位架及第二永磁体沿着第一方向配置，且第二永磁体于面向第一方向的两侧极性相异；
一次侧之第一永磁体与沿着第一方向相对之第二永磁体形成同极相对；
沿着第二方向配置之各第一永磁体彼此形成异极相对，沿着第二方向配置之各第二永磁体彼此形成异极相对；
各一次侧形成磁场回路与第三方向正交。
2.根据权利要求1所述薄型双极式对相线性步进马达，其特征在于各定位架分别形成第一磁极面与二次侧相对，各定位架分别于第一磁极面形成数个第一凸齿，数个第一齿沟分别形成于相邻的各第一凸齿之间；
二次侧形成第二磁极面与各第一磁极面相对，第二磁极面凹陷数个第二齿沟，据使数个第二凸齿分别形成于各第二齿沟之间。
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