用於磁偶機構的螺旋軸的製作方法
2023-05-02 06:53:46 1
專利名稱：用於磁偶機構的螺旋軸的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於儀表領域，涉及儀表的磁偶機構，特別涉及磁偶機構中 的螺旋軸。
背景技術：
儀表中通常都使用磁偶機構來帶動指針運動，儀表的精度主要由磁偶機 構的精度決定，磁偶機構由螺旋軸、磁鋼組成，螺旋軸由心軸和螺旋面組成， 當磁鋼左、右位移時，螺旋面受磁力產生扭矩，帶動心軸旋轉，進而帶動指 針運動，實現計量。現有螺旋軸的螺旋面都採用矩形法向截面，當磁鋼向左位移時，螺旋面 的左側表面會產生力矩，而右側面不產生力矩，當磁鋼反行程時，會產生空 位移，即磁鋼移動，螺旋軸不動，螺旋軸出現遲滯現象，導致儀表精度下降。 同理，當磁鋼向右位移時，螺旋軸也會出現遲滯現象，導致儀表精度下降。實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用於磁偶機構的螺旋軸，其螺旋面的法向 截面不是單一的矩形，而是由矩形和倒置的等腰梯形組成，通過截面形狀的 變化，削弱螺旋面兩側表面在磁鋼左、右位移時產生的力矩，顯著減小遲滯 現象，降低遲滯現象對儀表精度產生的負面影響，提高儀表精度。本實用新型的目的是這樣實現的一種用於磁偶機構的螺旋軸，該螺旋軸由心軸和螺旋面組成，其特徵在 於所述螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下段為倒置的 等腰梯形，該矩形的中心線以及等腰梯形的中心線都通過心軸的中心線，並 垂直於心軸的中心線。所述倒置的等腰梯形的側邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角範圍是 大於0度且小於15度。所述倒置的等腰梯形的側邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角範圍是 1.5~5度。本實用新型有以下積極有益效果-由於螺旋面受到的磁力線方向總是垂直於受力表面，通過改變螺旋面法 向截面的形狀，可以改變螺旋面側表面受力的大小，本實用新型的螺旋軸由 心軸和螺旋面組成，螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下 段為倒置的等腰梯形，螺旋面側表面所受的磁場力等於上段矩形側表面所受
磁場力與下段等腰梯形側表面所受磁場力之和。倒置的等腰梯形的側邊線向 內傾斜，根據力的矢量三角形原理，螺旋面等腰梯形部分的側表面受到的磁 場力較小，在磁鋼左、右位移時，磁鋼作用在螺旋面側表面上的力矩被削弱， 顯著減小遲滯現象，提高了儀表精度。圖1是本實用新型一實施例的結構示意圖。圖2是圖1中螺旋軸的後視圖。圖3是圖1中螺旋軸的立體外形示意圖。圖4是2的A-A剖視放大圖。圖5是本實用新型的原理圖，示磁鋼處於靜態時，螺旋軸磁力線的分布。 圖6是本實用新型的原理圖，示磁鋼處於動態時，螺旋軸磁力線的分布。 圖7是現有螺旋軸的螺旋面的法向截面的剖視圖。 圖8是現有螺旋軸的原理圖，示磁鋼處於靜態時，螺旋軸磁力線的分布。 圖9是現有螺旋軸的原理圖，示磁鋼處於動態時，螺旋軸磁力線的分布。
具體實施方式
請參照圖l、圖2、圖3，本實用新型是一種用於磁偶^^構的螺旋軸1， 該螺旋軸1由心軸2和螺旋面3組成，心軸2的兩端有軸尖4，軸尖4抵靠 在寶石軸承5上，螺旋軸1的上方設置有磁鋼6，當磁鋼6左、右位移時， 螺旋面3受磁力產生扭矩，帶動心軸2繞自身軸線旋轉。請參照圖4、圖5、圖6，螺旋面3的法向截面由上、下兩段組成，上段 為矩形7，下段為倒置的等腰梯形8，該矩形7的中心線以及等腰梯形8的中 心線都通過心軸2的中心線，並垂直於心軸2的中心線。從而使螺旋面3對 稱於心軸2的中心線。有一點要說明的是螺旋面3的法向截面不能完全是倒置的等腰梯形， 否則，螺旋面3的外緣稜線將出現尖銳的邊沿，螺旋軸1是由軟磁材料製成, 當磁鋼6靠近時，尖銳的邊沿會產生局部的不均勻磁化，即點磁化，會影響 螺旋軸1的穩定性。因此本實用新型將螺旋面3的法向截面上段設計為矩形 7，從而消除點磁化現象。請參照圖5，倒置的等腰梯形8的側邊線與螺旋，3法向截面的中心線的 夾角B的範圍是大於0度且小於15度。超過15度時，螺旋面3的內緣過窄，
圖中標號 l螺旋軸 5寶石軸承 9矩形2心軸 6磁鋼 10心軸3螺旋面 7矩形 11螺旋面4軸尖8等腰梯形
與心軸2交界的面積太小，連接強度不夠，容易出現斷裂。在優選實施方案中，倒置的等腰梯形8的側邊線與螺旋面3的法向截面 的中心線的夾角範圍是1.5~ 5度。請參照圖5，當磁鋼6處於靜態時，磁鋼6在螺旋面3的法向截面的正 上方，矩形7的側邊和等腰梯形8的側邊不受磁場力的作用。請參照圖6，當磁鋼6處於動態時，例如磁鋼6位移到螺旋面3的法向 截面的右上方時，矩形7的側邊和等腰梯形8的側邊受磁場力的作用。螺旋 面3側表面所受的磁場力等於上段矩形7側表面所受磁場力與下段等腰梯形 8側表面所受磁場力之和。由於螺旋面3受到的磁力線方向總是垂直於受力表面，倒置的等腰梯形 8的側邊線向內傾斜，根據力的矢量三角形原理，螺旋面等腰梯形部分的側 表面受到的磁場力較小，其磁力線分布如圖6中的箭頭所示。請參照圖7、 圖8、圖9，現有磁偶機構的螺旋軸由心軸10和螺旋面11組成，其螺旋面的 法向截面是單一的矩形9，當磁鋼6處於動態時，例如磁鋼6位移到螺旋面 11的法向截面的右上方時，其磁力線分布如圖9中的箭頭所示，對比圖6與 圖9中磁力線分布的情況可知，在磁鋼6左、右位移時，本實用新型通過改 變螺旋面的形狀，使磁鋼作用在螺旋面側表面上的力矩被削弱，顯著減小遲 滯現象，提高了儀表精度。
權利要求1.一種用於磁偶機構的螺旋軸，該螺旋軸由心軸和螺旋面組成，其特徵在於所述螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下段為倒置的等腰梯形，該矩形的中心線以及等腰梯形的中心線都通過心軸的中心線，並垂直於心軸的中心線。
2. 如權利要求1所述的用於磁偶機構的螺旋軸，其特徵在於所述倒置 的等腰梯形的側邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角範圍是大於0度且小 於15度。
3. 如權利要求1所述的用於磁偶機構的螺旋軸，其特徵在於所述倒置 的等腰梯形的側邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角範圍是1.5 5度。
專利摘要一種用於磁偶機構的螺旋軸，該螺旋軸由心軸和螺旋面組成，螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下段為倒置的等腰梯形，該矩形的中心線以及等腰梯形的中心線都通過心軸的中心線，並垂直於心軸的中心線。本實用新型的螺旋軸，其螺旋面的法向截面不是單一的矩形，而是由矩形和倒置的等腰梯形組成，通過截面形狀的變化，削弱螺旋面兩側表面在磁鋼左、右位移時產生的力矩，顯著減小遲滯現象，降低遲滯現象對儀表精度產生的負面影響，提高儀表精度。
文檔編號G12B1/00GK201017682SQ20072014342
公開日2008年2月6日 申請日期2007年4月6日 優先權日2007年4月6日
發明者馮懿仙 申請人:馮懿仙