磁力凸轮驱动单元及振动台装置和直线驱动装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105429353A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201511026780.8(22)申请日2015.12.31(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人杨斌堂曹逢雨何泉(74)专利代理机构上海汉声知识产权代理有限公司31236代理人郭国中(51)Int.Cl.H02K7/06(2006.01)H02K7/075(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图18页(54)发明名称磁力凸轮驱动单元及振动台装置和直线驱动装置(57)摘要本发明提供了一种磁力凸轮驱动单元及振动台装置和直线驱动装置，包括推杆、第一磁体、第二磁体；第一磁体紧固安装于凸轮；第二磁体对第一磁体施加的磁力；凸轮转动后驱动推杆运动。本发明将电磁永磁相结合，能量利用率高；且当运动部分是永磁体时，不需要电刷等结构进行通电，因此结构简单；本发明采用直接驱动方式，驱动力矩大，永磁体与电磁线圈的数量以及两者之间的位置组合关系可以灵活设置以提高输出转矩，并且本发明在结构上实现了几何锁合，从而避免了推杆等部件在高速高频往复运动时的弹起现象。CN105429353ACN105429353A权利要求书1/2页1.一种磁力凸轮驱动单元，其特征在于，包括凸轮、推杆、第一磁体、第二磁体；第一磁体紧固安装于凸轮；第二磁体对第一磁体施加的磁力，能够驱动第一磁体带动凸轮同步转动；凸轮转动后驱动推杆运动。2.根据权利要求1所述的磁力凸轮驱动单元，其特征在于，凸轮采用一对共轭凸轮；所述一对共轭凸轮绕凸轮支承轴旋转，且分别装配有第一磁体；所述一对共轭凸轮的相对面上分别设置有轮廓外形一致的环形凹槽；推杆的一端设置有推杆支承轴，两个凹槽轴承分别安装在推杆支承轴的两端，且这两个凹槽轴承分别安置在所述一对共轭凸轮各自的环形凹槽中；凹槽轴承只能沿环形凹槽运动；推杆通过紧固连接在支撑板上的直线轴承进行导向；所述一对共轭凸轮中的两个共轭凸轮能够在第二磁体施加的磁力下，转向相反地同步转动，使推杆只输出直线方向的运动。3.根据权利要求1所述的磁力凸轮驱动单元，其特征在于，推杆一端连接滚子，凸轮的曲面轮廓通过滚子驱动推杆；第一磁体包括一个或多个永磁体；第二磁体包括多个电磁体，其中，多个电磁体均具有独立的供电回路，即多个电磁体能够单独对第一磁体施加磁力；永磁体为扁平状，多个电磁体布置在永磁体的一侧或者两侧；第一磁体、第二磁体相互作用形成磁路结构，在所述多个电磁体的整体激励下，第一磁体由对应于所述磁路结构中磁通量较小的角度转动至对应于所述磁路结构中磁通量较大的角度。4.根据权利要求3所述的磁力凸轮驱动单元，其特征在于，多个永磁体在周向上均匀分布；多个电磁体在周向上均匀分布。5.根据权利要求3所述的磁力凸轮驱动单元，其特征在于，第一磁体与第二磁体的数量为一组或多组；在每组第一磁体与第二磁体中，位于第一磁体任一侧的电磁体的数量等于永磁体的数量。6.一种单轴振动台装置，包括平台，其特征在于，还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元；在周向上均匀布置的所述磁力凸轮驱动单元的数量至少为3个；所述磁力凸轮驱动单元的推杆均连接至平台。7.一种多自由度振动台装置，包括平台，其特征在于，还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元；所述磁力凸轮驱动单元的数量至少为3个；所述磁力凸轮驱动单元的推杆与平台之间铰接。8.一种几何锁合方式的直线驱动装置，包括框架，其特征在于，还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元；两个所述磁力凸轮驱动单元的凸轮均紧固连接在旋转主轴上，以进行同步旋转运动；2CN105429353A权利要求书2/2页两个所述磁力凸轮驱动单元的推杆沿旋转主轴的由内向外的径向，以相向方向分别延伸紧固连接至所述框架；两个所述磁力凸轮驱动单元的凸轮上的第一磁体，由同一第二磁体进行激励，或者分别由不同的第二磁体进行激励。9.一种几何锁合方式的直线驱动装置，包括框架，其特征在于，还包括权利要求1至5中任一项所述的磁力凸轮驱动单元；所述的磁力凸轮驱动单元的凸轮为等径凸轮；所述等径凸轮的两端分别通过滚子驱动推杆A和推杆B；推杆A、推杆B沿旋转主轴的由内向外的径向，以相向方向分别延伸紧固连接至所述框架。3CN105429353A说明书1/7页磁力凸轮驱动单元及振动台装置和直线驱动装置技术领域[0001]本发明涉及凸轮驱动，具体地，涉及磁力凸轮驱动单元及振动台装置和直线驱动装置。背景技术[0002]振动台装置可用于模拟产品在制造、组装运输及使用执行阶段中所遭遇的各种振动环境，从而用来检测振动环境对产品各项参数的影响。例如，专利文献(申请号201310091900.7；公开号CN10318