往復運動式電機的磁鐵固定裝置的製作方法

2023-10-04 23:51:34

專利名稱：往復運動式電機的磁鐵固定裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種往復運動式電機的磁鐵固定裝置，屬於電動機。
背景技術：
一般來說往復運動式電機是將普通電機的立體形磁力線變成平面狀磁力線，使平面狀的動子隨著在平面固定部上形成的磁力線的變化，而在平面上做直線運動。
現有往復運動式電機的結構如圖1、圖2所示，該往復運動式電機是由圓筒狀外芯子(10)以及裝在外芯子(10)內的圓筒狀內芯子(20)組成的定子(s)、連接在外芯子(10)及內芯子(20)內的線圈(30)、用磁鐵(40)製成並在外芯子(10)和內芯子(20)之間動配合的動子(k)所形成的。圖中所示為線圈(30)和外芯子(10)連接的結構。
當往復運動式電機的線圈(30)接通電源時，線圈(30)上的電流就在線圈(30)周圍形成磁力線，而且上述磁力線順著定子(s)的外芯子(10)和內芯子(20)形成閉合迴路。在外芯子(10)和內芯子(20)上形成的磁力線和磁鐵(40)所形成的磁力線，也就是此兩種磁力線的相互作用使磁鐵(40)受到軸方向上的推動力，從而帶動動子(k)在外芯子(10)和內芯子(20)之間沿著軸線方向做直線運動。這時如果不斷地交替改變線圈(30)裡電流的方向，那麼上述動子(k)就做直線往復運動。
另外外芯子(10)和內芯子(20)是用設定形狀的薄板組成的鐵晶片(11)(21)呈放射狀疊加而成的層積體，並用固定環(12)(22)固定層積體的兩側。
而且，動子(k)是由裝在外芯子(10)和內芯子(20)之間的磁鐵支座(50)和裝在磁鐵支座(50)上的多個磁鐵(40)所組成的。在磁鐵支座上有固定多個磁鐵的結構。
磁鐵支座(50)上固定多個磁鐵的結構。如圖3所示，磁鐵支座(50)是有一定內徑和厚度的帽子狀圓筒形零件其結構如下其主體(51)的開口側的終端有一定深度和寬度的安裝槽(52)。上述安裝槽(52)是順著主體(51)的圓周方向上有一定深度和寬度的環形凹槽，在主體(51)的開口側有一個由安裝槽(52)形成的凸面(75)。
磁鐵(40)是有一定的寬度以及和磁鐵支座上的安裝槽(52)相同的長度和一定厚度的長方形的磁鐵，該磁鐵(40)是以一定的間隔安裝在磁鐵支座安裝槽(52)的圓周方向上，並且這些磁鐵(40)的外面一側用磁鐵蓋(60)包圍覆蓋著。
磁鐵(40)是以長度方向安裝在磁鐵支座的安裝槽(52)中，而磁鐵蓋(60)製造成一定厚度和寬度，以保證能夠固定連接在磁鐵支座上的多個磁鐵(40)。
實際上也有把磁鐵(40)用粘合劑粘合在磁鐵支座的安裝槽(52)裡的實例。
但是上述現有結構，由於磁鐵支座(50)有一定寬度和厚度的安裝槽(52)，把多個磁鐵(40)裝在這個安裝槽(52)裡，所以磁鐵支座(50)必須要厚一些，而隨著磁鐵支座(50)的厚度的增加，當用衝床等設備加工的情況下，不但需要大型衝床，而且大型衝床所需的模具的壽命也隨之降低，隨著磁鐵支座(50)厚度的增加，磁鐵支座(50)的重量也增加。由此而存在驅動力的損失隨著增加、因安裝磁鐵(40)的安裝槽(52)是最後加工的，致使對安裝槽(52)相應的加工餘量不均勻，及在安裝槽(52)的角上形成裂紋等問題。
本發明為解決上述現有技術中存在的問題，所採取的技術方案如下本發明往復運動式電機的磁鐵固定裝置是由在設定厚度和內徑的帽子狀圓筒體的一端的圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲而成的第1固定部、在圓筒部上與第1固定部有一定距離處以設定高度加長並垂直捲曲而成的第2固定部、由第1固定部和第2固定部形成的設在外芯子和內芯子之間的磁鐵支座、固定在磁鐵支座上兩個固定部上的磁鐵以及將多個磁鐵在圓周方向上包圍覆蓋連接的磁鐵蓋所組成。
本發明還包括所採取的以下措施磁鐵固定裝置中的第1固定部其形狀是在上述圓筒部的一端在圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲而成的環形垂直平面狀。
第1固定部其形狀可變形為斷面呈「」形，即在上述圓筒部的一端在圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲成環形垂直面在與其垂直的方向上再延長捲曲成環形水平面，從而形成「」形斷面。
第1固定部也可變型為重疊型，即在上述圓筒部的一端，在圓周方向上以設定高度加長並捲曲成環形第1垂直面，再把它往與第2固定部相背的方向延長捲曲，重疊在環形第1垂直面上而成環形第2垂直面，從而形成重疊型。
第1固定部還可變型為另一重疊型，即在上述圓筒部的一端在圓周方向上以設定高度加長並捲曲成環形第1垂直面，再把它往朝向第2固定部的方向延長捲曲，重疊在環形第1垂直面上而成環形第2垂直面，從而形成另一重疊型。
第1固定部又可變型為凸狀型，即在上述圓筒部的一端在圓周方向上以設定高度加長並捲曲成垂直面，再將此垂直面延長捲曲成凸面狀，從而形成凸狀型。
第2固定部其形狀為環形凸面型，即在上述圓筒部的另一端在圓周方向按照設定高度凸出環形凸面，從而形成環形凸面型。
第2固定部可變型為垂直面型，即在上述圓筒部上，與第1固定部相對的位置，在圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲成垂直面，從而形成垂直面型。
第2固定部的又一變型是將第2固定部上的垂直面延長再捲曲形成與該垂直面垂直並能包住磁鐵的一端的水平面這樣一種型式。
如此發明設計的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，由於固定並支撐外芯子和內芯子之間的磁鐵用的磁鐵支座的厚度變薄，同時又提高了其結構上的強度，改善了磁鐵支座的成形性，因而簡化加工、降低了加工費，降低了材料費，大幅度降低成本，並能防止變形從而提高了可靠性的有益效果。


圖1、2為現有的往復運動式電機結構的正視剖面圖及側視圖。
圖3為現有的往復運動式電機的磁鐵固定裝置的剖面圖。
圖4、5為設有本發明往復運動式電機磁鐵固定裝置的往復運動式電機結構的正視剖面圖及側視圖。
圖6、7、8、9為本發明往復運動式電機磁鐵固定裝置的第1固定部的各種變型的剖面圖。
圖10、11為本發明往復運動式電機磁鐵固定裝置的第2固定部的各變型的剖面圖。
具體實施例方式
為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲列舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下參閱圖4、5，本發明往復運動式電機的磁鐵固定裝置是由在設定厚度和內徑的帽子狀圓筒部(71)的一端的圓周方向上，以設定高度加長並垂直捲曲而成的第1固定部(72)；在圓筒部(71)上與第1固定部(72)有一定距離處，以設定高度加長並垂直捲曲而成的第2固定部(73)；由第1固定部(72)和第2固定部(73)形成的，設在外芯子(10)和內芯子(20)之間的磁鐵支座(70)；固定在磁鐵支座(70)上兩個固定部(72、73)上的磁鐵(40)以及將多個磁鐵(40)在圓周方向上包圍覆蓋連接的磁鐵蓋(60)所組成。
第1固定部(72)是在上述圓筒部(71)的一端在圓周方向上以設定高度加長並垂直彎曲的環形垂直單面(a1)。垂直單面(a1)的高度是和磁鐵(40)的厚度相同的。第1固定部(72)可用軋製法加工。
第2固定部(73)是在圓筒部(71)上，與第1固定部(72)有一定距離處以設定高度加長並垂直捲曲而成的環形凸面。這種環形凸面可用壓卷法加工。
上述設有本發明磁鐵固定裝置的往復運動式的電機是由定子(s)和動子(k』)所組成。而定子(s)是由外芯子(10)和裝在外芯子(10)內的圓筒形內芯子(20)以及繞在外芯子(10)和內芯子(20)上的線圈(30)所組成；動子(k』)則有多個磁鐵(40)所組成，並在外芯子(10)和內芯子(20)之間動配合。圖中所示為線圈繞在外芯子上的結構。
外芯子(10)和內芯子(20)是由設定形狀的薄鐵心片呈放射狀疊加而成的層積體，其兩側用固定環(12)(22)來固定連接。
動子(k』)是由具有兩個固定部的磁鐵支座(70)和固定在磁鐵支座(70)的第1固定部和第2固定部之間的多個磁鐵(40)以及覆蓋連接上述多個磁鐵(40)的磁鐵蓋(60)所組成。其中磁鐵支座(70)是具有設定厚度及內徑的帽子狀圓筒形零件即圓筒部(71)，並可在外芯子(10)和內芯子(20)之間作軸向滑動。
上述磁鐵(40)是具有設定寬度和與磁鐵支座第1固定部(72)和第2固定部(73)之間距離相同的長度及設定厚度的長方形磁鐵，上述長方形磁鐵(40)是在磁鐵支座上的第1固定部和第2固定部之間沿著圓周方向按設定間隔安裝在磁鐵支座(70)上。
上述磁鐵蓋(60)是為了把安裝在磁鐵支座(70)上的多個磁鐵(40)連接固定在磁鐵支座(70)上，要有一定的厚度和寬度。
參閱圖6，第1固定部(72)可變型為斷面呈「」形，即在上述圓筒部(71)的端部在圓周方向上以設定高度垂直彎曲的環形垂直面(a2)和在垂直於環形垂直面(a2)的方向上形成的環形水平面(a3)所組成。也就是說第1固定部(72)是以垂直面(a2)和水平面(a3)形成「」形。上述垂直面(a2)的高度應與上述磁鐵(40)的厚度相同，而環形水平面(a3)的長度在軸方向與圓筒部(71)的長度相等。第1固定部可用壓卷方法加工。
參閱圖7，也可變形為重疊型即在上述圓筒部(71)的一端圓周方向上以設定高度加長彎曲而成環形，第1垂直面(a4)，和把第一垂直面(a4)加長後往與第2固定部(73)相背的方向延長捲曲重疊在第一垂直面(a4)上的環形第2垂直面(a5)所組成。第1固定部(72)的端面形成第1垂直面(a4)和第2垂直面(a5)，這兩面成垂直的狀態。第1垂直面(a4)和第2垂直面(a5)的高度應與磁鐵(40)的高度相對應，第1、2垂直面(a4)(a5)可用卷折法加工。
參閱圖8，第1固定部(72)還可變型為凸狀型即在圓筒部(71)的一端圓周方向上以設定高度加長彎曲而成的環形垂直面(a6)，和再將此垂直面(a6)加長捲曲而成的凸面(a7)所組成，上述垂直面(a6)的高度應與磁鐵(40)的厚度相對應，凸面(a7)背向第2固定部，凸面(a7)可用捲曲方法加工。
參閱圖9，第1固定部(72)又可變型為另一重疊型。即在圓筒部(71)的一端圓周方向以設定高度加長彎曲而成的環形第一垂直面(a8)和延長第1垂直面(a8)再往朝向第2固定部(73)方向捲曲後緊貼第1垂直面的環形第2垂直面(a9)所組成。上述第1、2環形垂直面(a8)、(a9)的高度應與磁鐵(40)的厚度相對應。環形第2垂直面(a9)朝向第2固定部(73)。
參閱圖10，第2固定部(73)可變型為垂直面型，即在上述圓筒部(71)上與第1固定部相對的位置，在圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲成垂直面，從而形成垂直面型。
參閱圖11，第2固定部(73)的又一變型是將第2固定部(73)上的垂直面延長再捲曲形成與該垂直面垂直並能包住磁鐵(40)的一端的水平面的一種型式。
本發明往復運動式電機磁鐵固定裝置的工作情況及作用如下當往復運動式電機的線圈(30)裡接通電源時，流經線圈(30)的電流在線圈(30)周圍形成磁力線，而這個磁力線沿著定子(s)的外芯子(10)和內芯子(20)形成閉合迴路。
上述外芯子(10)和內芯子(20)形成的磁力線和磁鐵(40)形成的磁力線的相互作用，使磁鐵(40)受到軸線方向上的推動力，而使動子(k』)在外芯子(10)和內芯子(20)之間沿著軸線方向做直線運動，把流經線圈(30)裡的電流的方向輪番交替的改變的話，上述動子(k』)就做直線往復運動。
因為本發明中的支撐磁鐵(40)的磁鐵支座的第1固定部(72)和第2固定部(73)是上述圓筒部(71)的一部分延長、捲曲而形成的，所以從結構方面提高了強度。也就是說，能夠實現磁鐵支座的圓筒部(71)的厚度變薄的同時，利用圓筒部(71)的一部分延長捲曲的方法形成第1固定部(72)和第2固定部(73)，所以圓筒部(71)的厚度變薄的同時，提高了整體的結構上的強度。
固定連接磁鐵(40)的磁鐵支座(70)是把本身為有一定厚度的帽子形圓筒部(71)延長捲曲來固定支撐磁鐵(40)，所以能夠實現磁鐵支座(70)的厚度變薄，因而小壓力也能實現磁鐵支座(70)的製造成形，還可以延長壓床所用的模具的壽命，另外由於減少了磁鐵支座(70)的厚度，而改善了成形性，並且衝壓成形後可以省掉以後的加工工序，從而不但簡化了製造過程，而且防止了下一道工序加工時產生的裂紋等。並且上述磁鐵支座(70)的重量降低而實現了直線往復運動的平穩性。
權利要求
1.一種往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於該磁鐵固定裝置是由在設定厚度和內徑的帽子狀圓筒部(71)的一端的圓周方向上，以設定高度加長並垂直捲曲而成的第1固定部(72)、在圓筒部(71)上與第1固定部(72)有一定距離處以設定高度加長並垂直捲曲而成的第2固定部(73)、由第1固定部(72)和第2固定部(73)形成的，設在外芯子(10)和內芯子(20)之間的磁鐵支座(70)、固定在磁鐵支座(70)上兩個固定部(72、73)上的磁鐵(40)以及將多個磁鐵(40)在圓周方向上包圍覆蓋連接的磁鐵蓋(60)所組成。
2.根據權利要求1所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第1固定部(72)其形狀是在上述圓筒部(71)的一端在圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲而成的環形垂直單面(a1)狀。
3.根據權利要求1所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第1固定部可變形為斷面呈「」形，即在上述圓筒部(71)的一端在圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲成環形垂直單面(a2)和在與其垂直的方向上再延長捲曲成環形水平面(a3)，從而形成「」形斷面。
4.根據權利要求1所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第1固定部也可變型為重疊型，即在上述圓筒部(71)的一端在圓周方向上以設定高度加長並捲曲成環形第1垂直面(a4)，再把它往與第2固定部(73)相背的方向延長捲曲，重疊在環形第1垂直面(a4)上而成環形第2垂直面(a5)，從而形成重疊型。
5.根據權利要求1所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第1固定部(72)還可變型為另一重疊型，即在上述圓筒部(71)的一端在圓周方向上以設定高度加長並捲曲成的環形第1垂直面(a8)，再把它往朝向第2固定部(73)的方向延長捲曲重疊在環形第1垂直面(a8)上而成環形第2垂直面(a9)，從而形成另一重疊型。
6.根據權利要求1所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第1固定部(72)又可變型為凸狀型，即在上述圓筒部(71)的一端在圓周方向上以設定高度加長並捲曲成垂直面(a6)，再將此垂直面(a6)延長捲曲成凸面(a7)狀，從而形成凸狀型。
7.根據權利要求1所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第2固定部(73)為環形凸面型，即在上述圓筒部(71)的一端在圓周方向以按照設定高度凸出環形凸面，從而形成環形凸面型。
8.根據權利要求1所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第2固定部(73)可變型為垂直面型，即在上述圓筒部(71)上與第1固定部相對的位置，在圓周方向上以設定高度加長並垂直捲曲成垂直面，從而形成垂直面型。
9.根據權利要求8所述的往復運動式電機的磁鐵固定裝置，其特徵在於所說的第2固定部(73)又一變型是將第2固定部(73)上的一垂直面延長再捲曲形成與該垂直面垂直並能包住磁鐵(40)的一端的水平面這樣一種型式。
全文摘要
本發明是關於往復運動式電機的磁鐵固定裝置，該磁鐵固定裝置包括設有兩個固定部並裝在外芯子和內芯子之間的磁鐵支座上，以及固定在磁鐵支座上兩個固定部上的磁鐵和覆蓋連接多個磁鐵用的磁鐵蓋。上述兩個固定部中第1固定部是在具有一定厚度和內徑的帽子狀圓筒部的端部，在圓周方向上以一定高度加長垂直捲曲而成的凸面。因而不但能減少固定磁鐵的磁鐵支座的厚度，而且可提高剛度，改善磁鐵支座的加工性能以及提高結構上的強度，還能控制變形。此外，製造簡易，減少加工費用，從而降低成本。
文檔編號H02K33/18GK1459915SQ0211790
公開日2003年12月3日 申請日期2002年5月22日 優先權日2002年5月22日
發明者具本哲 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司