專利名稱：電磁鐵式直線電機的制作方法
所屬技領域本發(fā)明屬于一種電機，特別涉及一種作往復運動的新型電磁鐵式直線電機。
背景技術：
在電氣控制系統(tǒng)和機械傳動系統(tǒng)中，大量應用往復運動機構。在往復運動機構中廣泛應用電磁鐵與旋轉電機傳動機構?，F有電磁鐵的往復運動的行程大小對推拉力的大小影響大，小體積和小電流無法實現大行程和大推拉力，，且噪音與震動也大，在很多系統(tǒng)和運動機構中無法應用。旋轉電機傳動往復運動機構，應用廣泛，卻需要復雜的變速傳動機構，體積增大而成本增加，且易發(fā)生機械故障。近年來直線電機解決了傳動機構復雜的難道，但它的制造成本高，價格高，只能應用到高技術要求的領域。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種新穎的磁鐵式直線電機，其組合結構的永磁體，使工作行程的大小不影響推拉力，從而具有更好的使用性能、更長的使用壽命和更低的使用成本。

發(fā)明內容
一種新穎電磁鐵式直線電機，由組合結構的永磁體、在永磁體上或里面的電磁線圈、支架、道軌架和連桿組成，改變電磁線圈中電流的方向，永磁體或電磁線圈進行往復運動。其特征在于，永磁體必須由兩個永磁鐵和一個鐵磁材料件組合而成，兩永磁鐵必須采用同極性對接，且鐵磁材料件需位于兩永磁鐵中間位置，再用非磁性材料件把三者連成一體，它可以做為動子或定子。
本發(fā)明是用類似電磁鐵的設計和制造方法，實現了已有直線電機的功能和技術效果，并達到制造成本低，往復行程的大小不影響推拉力的目的。該產品結構簡單、故障少、成本低而能普及應用到各種控制系統(tǒng)、電器和機械產品中。
本發(fā)明的關健技術是采用特殊組合的永磁體，使工作行程的大小不影響推拉力，可獲得大行程和高力能密度運動。改變電磁線圈的電流方向，變換線圈電磁的極性與永久磁鐵的極性相同或相反，利用同性相斥，異性相吸的電磁原理，永磁體或電磁線圈進行往復運動。


圖1為本發(fā)明的棒狀永磁體為定子的電機結構示意2為本發(fā)明的棒狀永磁體結構示意3為本發(fā)明的多個棒狀永磁體結構示意4為本發(fā)明的棒狀永磁體作為動子的結構示意5為本發(fā)明的管狀永磁體作為定子的電機結構示意6為本發(fā)明的管狀永磁體結構示意7為本發(fā)明的多個管狀永磁體結構示意8為本發(fā)明的管狀永磁體作為動子的結構示意圖發(fā)明的具體實施方式
下面，參看附圖詳細說明本發(fā)明的電磁鐵式直線電機的實施例。在圖1至圖8中，相同的部分注以相同的標記。本發(fā)明的電磁鐵式直線電機，其基本構造是，備有由兩個永磁鐵和一個鐵磁性材料件組合的永磁體、在永磁體上或里面的電磁線圈、支架、連桿和道軌架。永磁體或電磁線圈，可作為定子，動子往復運動。永磁體可以是一個或多個與電磁線圈對應配置的組合，永磁體組合用的每個永磁鐵也可用多個組成。其基本構造在以下說明的各實施例中是共同的。
參看圖1和圖2，說明本發(fā)明的電磁鐵式直線電機的一個實施例。
電磁鐵式直線電機，由棒狀永磁體1和電磁線圈2、支架3和道軌架4組成。棒狀永磁體由兩個棒狀永磁鐵5和7、鐵磁性材料棒6和非磁性材料套管8組合而成。永磁體的截面形狀可以是園形或非園形。永磁體在這一實施例中是作為定子，兩端固定在道軌架4上，電磁線圈固定在支架內，它的內孔套在永磁體上，支架又可作為傳遞運動使用。棒狀永磁體中的兩個永磁鐵必須采用同極性對接(在圖2中兩個永磁鐵的磁極N與N相接)，鐵磁性材料棒在兩個永磁鐵相對接的中間，套管8把三者連成一體。在電磁線圈中變換電流的方向，電磁線圈和支架在永磁體上往復運動。
參看圖5和圖6，說明本發(fā)明的電磁鐵式直線電機的另一個實施例。
電磁鐵式直線電機，由管狀永磁體1和電磁線圈2、支架3和連桿9組成。管狀永磁體由兩個管狀永磁鐵10和12、鐵磁性材料環(huán)11和非磁性材料支架3組合而成。連桿與電磁線圈固定聯(lián)接作為運動傳遞使用。永磁體在這一實施例中是作為定子，固定在鎖體上。永磁體中的兩個永磁鐵必須采用同極性對接(在圖6中兩個永磁鐵的磁極S與S相接)，鐵磁性材料環(huán)在兩個永磁鐵對接的中間，支架把三者連成一體。電磁線圈在永磁體的內孔里。在電磁線圈中變換電流的方向，電磁線圈和連桿在永磁體的內孔里往復運動。
本發(fā)明的電磁鐵式直線電機還有多種其他的實施例，簡單說明如下圖3和圖7是永磁體為多個組合的實施例示意圖，永磁體1作為定子，線圈2作為動子；圖3中的永磁體為棒狀，圖7中的永磁體為管狀。
圖4和圖8是將永磁體1作為動子，線圈2作為定子的實施例示意圖。圖4中的永磁體為棒狀，連桿9與永磁體固定聯(lián)接，圖8中的永磁體為管狀，連桿9與永磁體固定聯(lián)接。
在上述實施例中，電磁線圈的長度應是工作行程的2倍或2倍以上，兩個永磁鐵的長度都應大于0.5倍線圈長度，鐵磁性材料件的長度為0.3倍永磁鐵長度，一般由試驗最終確定。這種結構的永磁體能充分利用電磁線圈的磁力，即推又拉，步步位移，運動平穩(wěn)，行程長短對力度的大小影響極小，使電磁鐵的結構實現了直線電機的功能和效果。
在上述實施例中，其特征在于，至少有一個永磁體，它由兩個永磁鐵和一個鐵磁性材料件組合而成，兩個永磁鐵采用同極性對接，鐵磁性材料件需要位于兩個永磁鐵的中間位置，并用非磁性材料件把三者連成一體，永磁體可以作為定子或動子，在永磁體上或里面設置電磁線圈。
在上述實施例中，其特征在于，永磁體的截面形狀可以是園形或非園形，可以是棒狀或管狀，永磁體可以是一個或若干個與電磁線圈對應配置的組合，用于組合永磁體的每個永磁鐵與鐵磁性材料件也可以由一個或若干個組成，鐵磁性材料件也可以用其他任何固體物資或氣體替代。
本發(fā)明的效果本發(fā)明的電磁鐵式直線電機，行程大小不影響推拉力，能替代電磁鐵或電機傳動機構使用。它構造簡單，零部件極少，能微型化，機械故障減少，減少震動和噪音，有利于環(huán)保。
權利要求
1.一種電磁鐵式直線電機，由永磁體1和電磁線圈2、支架3和道軌架4組成，永磁體由兩個永磁鐵5和7、鐵磁性材料件6和非磁性材料件8或支架3組合而成，其特征在于，有一個永磁體，它由兩個永磁鐵和一個鐵磁性材料件組合而成，兩個永磁鐵采用同極性對接，鐵磁性材料件需要位于兩個永磁鐵對接的中間，并用非磁性材料件把三者連成一體。
2.如權利要求1所述的電磁鐵式直線電機，其特征在于所述的永磁體中的永磁鐵和鐵磁性材料的截面形狀可以是園形或非園形，可以是棒狀或管狀。
3.如權利要求1所述的電磁鐵式直線電機，其特征在于所述的永磁體可以作為定子或動子。
4.如權利要求1所述的電磁鐵式直線電機，其特征在于所述的永磁體需在其外周或里面設置電磁線圈。
5.如權利要求1所述的電磁鐵式直線電機，其特征在于所述的永磁體也可以是若干個與電磁線圈對應配置的組合。
6.如權利要求1或5所述的電磁鐵式直線電機，其特征在于所述的永磁體中的每個永磁鐵也可以由若干個組成。
7.如權利要求1所述的電磁鐵式直線電機，其特征在于所述的鐵磁性材料件，最好是鐵磁性材料件，也可以是其他任何固體物質或氣體，鐵磁性材料件也可以由若干個組成。
全文摘要
本發(fā)明提供的電磁鐵式直線電機，所述的電機，由兩個永磁鐵和一個軟鐵組合而成的特殊的永磁體、在永磁體上或里面的電磁線圈、支架、連桿和道軌架組成。用較小的電流和體積，產生較大的工作行程，從而實現了直接驅動零部件往復運動，能替代普通電磁鐵或旋轉電機傳動機構使用。它構造簡單，制造和裝配簡單容易，零部件極少，故障減少，使用壽命長，且能微型化；制造和使用成本都低。它的構造能減少震動和噪音，利于環(huán)保。
文檔編號H02K33/18GK1770606SQ20041004689
公開日2006年5月10日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權日2004年11月4日
發(fā)明者劉琰, 劉宇 申請人:劉琰, 劉宇