專利名稱：直線電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直線電機。
背景技術：
公知的直線電機的主體都是由定子和動子構成的，直線電機的原理模型是在一導 向裝置兩端設置一對磁極而形成定子，在所述導向裝置進行導向的構件上設置一帶有鐵芯 的線包而形成動子，通過預定方式對所述線包進行通電，改變鐵芯兩端的磁性，利用磁場力 的變換而使得所述構件做往復運動，進而通過一將直線往復運動轉換成轉動的機構完成直 線電機的功用。不過磁鐵的磁場隨著作用距離的變化衰減很快，所說的一對磁極距離不可 能做得太大，不然無法完成對所述構件的驅動，這就限制了直線電機的發展。直線電機的再一種結構是采用構造磁場的方式替換永磁體產生的磁場，這種結構 雖然在一定程度上解決了所述構件運動距離受限的問題，但結構偏于復雜，制造成本高。
發明內容因此，本實用新型針對目前直線電機的上述缺陷，提供了一種結構緊湊，制造成本 低的直線電機。本實用新型采用的技術方案為本實用新型直線電機，包括導向套，在該導向套的兩端相應設有前端磁鐵和后端磁鐵；動子，包括導向于所述導向套的導向板和固裝在該導向板上的帶有鐵芯的線包；運動形式轉換機構，連接所述導向板和輸出軸用于將所述導向板的直線運動轉換 成轉動并輸出；以及電極轉換裝置，用于對所述線包進行預定方式的電極轉換； 所述前端磁鐵和后端磁鐵極性相同，并在該兩對磁鐵間設有與該兩對磁鐵極性相 反的中部磁鐵；所述線包的鐵芯短于中部磁鐵與前、后端磁鐵的間距。根據本實用新型技術方案直線電機，采用了前后端磁鐵的基本設置方式，但加以 區別的使用了磁性相同的設置方式，同時，在導向套中部設置了異性磁極的磁鐵，從而通過 線包電極的變換可以使導向板在一個方向上的行程具有兩段加速行程，且導向板的行程也 長于現有的直線電機，其加減速周期更合理，便于在結構尺寸相同的情況下獲得較大的輸 出功率，節能效果好。上述直線電機，本領域的技術人員還可以根據需要選擇以下附加特征或者其組合 方式所述運動形式轉換機構為以所述導向板為滑塊的曲柄滑塊機構。所述曲柄滑塊機構的曲柄為一輪盤，一構件一端偏心鉸接于該輪盤、另一端通過 銷軸連接于所述導向板上形成搖桿。所述運動形式轉換機構為齒輪齒條機構，其中的齒條為兩根，對應齒輪各一設置，齒輪與其軸為超越離合器連接。所述運動形式轉換機構的輸出軸上設有一飛輪。所述輸出軸的輸出端設有減速機。所述電極轉換裝置為設置于所述輸出軸上的電刷機構，以根據輸出軸的轉動周波 控制電極的轉換。所述電極轉換裝置為設置于線包前級的變頻器。所述導向板上下各一設置，兩導向板至少前后端設有連接板。所述前端磁鐵、中部磁鐵和后端磁鐵都是沿所述導向套周向對稱的設置。
下面結合說明書附圖進一步的闡述本實用新型的結構特征，其中圖1為基于本實用新型技術方案的一種直線電機的主視結構示意圖。圖2為相應于圖1的俯視結構示意圖。圖中1、導向板，2、連接板，3、前端磁鐵，4、中部磁鐵，5、導向套，6、后端磁鐵，7、銷 軸，8、搖桿，9、曲柄，10、轉軸，11、動子，12、軸承座，13、減速機。
具體實施方式
參照說明附圖1和2，其示出了一種直線電機，包括導向套5，在該導向套的兩端相應設有前端磁鐵3和后端磁鐵6 ；動子11，包括導向于所述導向套的導向板和固裝在該導向板上的帶有鐵芯的線 包；運動形式轉換機構，連接所述導向板和輸出軸用于將所述導向板的直線運動轉換 成轉動并輸出；以及電極轉換裝置，用于對所述線包進行預定方式的電極轉換；所述前端磁鐵和后端磁鐵極性相同，并在該兩對磁鐵間設有與該兩對磁鐵極性相 反的中部磁鐵4 ；所述線包的鐵芯短于中部磁鐵與前、后端磁鐵的間距。自然，對線包極性控制的原理同于現有的極性控制，就是在其鐵芯兩端磁極，利用 異性磁極的排斥力形成動力，這里的控制周期區別于現有的方式，基于本方案，本領域的技 術人員就可以很容易的實現了。對于所述運動形式轉換機構，既有的轉換機構都可以使用，并優選以下轉換機構， 其一，所述運動形式轉換機構為以所述導向板為滑塊的曲柄滑塊機構，這種轉換機構結構
簡單，轉換效率高。所述曲柄滑塊機構的曲柄9為一輪盤，一構件一端偏心鉸接于該輪盤、另一端通 過銷軸7連接于所述導向板上形成搖桿8。輪盤自身可以形成飛輪結構，便于曲柄的過死點 并使輸出運動穩定。其二，所述運動形式轉換機構為齒輪齒條機構，其中的齒條為兩根，對應齒輪各一 設置，齒輪與其軸為超越離合器連接，這種結構稍微復雜，但結構尺寸比較緊湊。進一步地，說到飛輪形式，所述運動形式轉換機構的輸出軸上設有一飛輪，當然， 本領域的技術人員有理由認為整個系統中僅存在一個飛輪。不過所述輪盤并不限于作為飛輪用，可以根據需要設置其直徑大小。為了獲得較合適的輸出速度，所述輸出軸的輸出端設有減速機13。關于所述電極轉換裝置也可以選用現有的轉換裝置，并優選以下方式其一，所述 電極轉換裝置為設置于所述輸出軸上的電刷機構，以根據輸出軸的轉動周波控制電極的轉 換，顯然輸出軸的轉動周期和導向板的運動周期是一致的，這樣可以有效的對電極轉換進 行控制。其二，所述電極轉換裝置為設置于線包前級的變頻器，可以使結構偏于緊湊。為了簡化結構，所述導向板上下各一設置，兩導向板至少前后端設有連接板2。據 此，兩端的磁鐵還可以這樣設置磁鐵穿過連接板間的間隙而固定于導向套上，可以以較小 的磁鐵獲得較大的磁通密度。另一種方式，所述前端磁鐵、中部磁鐵和后端磁鐵都是沿所述導向套周向對稱的 設置，使導向板的運行偏于平穩。
權利要求一種直線電機，包括導向套(5)，在該導向套的兩端相應設有前端磁鐵(3)和后端磁鐵(6)；動子(11)，包括導向于所述導向套的導向板和固裝在該導向板上的帶有鐵芯的線包；運動形式轉換機構，連接所述導向板和輸出軸用于將所述導向板的直線運動轉換成轉動并輸出；以及電極轉換裝置，用于對所述線包進行預定方式的電極轉換；其特征在于所述前端磁鐵和后端磁鐵極性相同，并在該兩對磁鐵間設有與該兩對磁鐵極性相反的中部磁鐵(4)；所述線包的鐵芯短于中部磁鐵與前、后端磁鐵的間距。
2.根據權利要求1所述的直線電機，其特征在于所述運動形式轉換機構為以所述導 向板為滑塊的曲柄滑塊機構。
3.根據權利要求2所述的直線電機，其特征在于所述曲柄滑塊機構的曲柄(9)為一輪盤，一構件一端偏心鉸接于該輪盤、另一端通過銷軸(7)連接于所述導向板上形成搖桿 ⑶。
4.根據權利要求1所述的直線電機，其特征在于所述運動形式轉換機構為齒輪齒條 機構，其中的齒條為兩根，對應齒輪各一設置，齒輪與其軸為超越離合器連接。
5.根據權利要求2至3任一所述的直線電機，其特征在于所述運動形式轉換機構的 輸出軸上設有一飛輪。
6.根據權利要求5所述的直線電機，其特征在于所述輸出軸的輸出端設有減速機 (13)。
7.根據權利要求6所述的直線電機，其特征在于所述電極轉換裝置為設置于所述輸 出軸上的電刷機構，以根據輸出軸的轉動周波控制電極的轉換。
8.根據權利要求6所述的直線電機，其特征在于所述電極轉換裝置為設置于線包前 級的變頻器。
9.根據權利要求6所述的直線電機，其特征在于所述導向板上下各一設置，兩導向板 至少前后端設有連接板(2)。
10.根據權利要求9所述的直線電機，其特征在于所述前端磁鐵、中部磁鐵和后端磁 鐵都是沿所述導向套周向對稱的設置。
專利摘要本實用新型公開了一種直線電機，其包括導向套，在該導向套的兩端相應設有前端磁鐵和后端磁鐵；動子，包括導向于所述導向套的導向板和固裝在該導向板上的帶有鐵芯的線包；運動形式轉換機構，連接所述導向板和輸出軸用于將所述導向板的直線運動轉換成轉動并輸出；以及電極轉換裝置，用于對所述線包進行預定方式的電極轉換；所述前端磁鐵和后端磁鐵極性相同，并在該兩對磁鐵間設有與該兩對磁鐵極性相反的中部磁鐵；所述線包的鐵芯短于中部磁鐵與前、后端磁鐵的間距。該直線電機結構緊湊，制造成本低。
文檔編號H02K41/02GK201667601SQ20102001543
公開日2010年12月8日 申請日期2010年1月21日 優先權日2010年1月21日
發明者張正泉 申請人:張正泉