專利名稱:內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的制作方法
本發(fā)明涉及內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的改進(jìn)。更具體地說，本發(fā)明涉及這樣一種在內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的改進(jìn);即該激磁器通過氣隙將一種園柱形的永久磁鐵安裝在園筒狀的磁軛中，動(dòng)圈有效邊能在氣隙間轉(zhuǎn)動(dòng)。
任何動(dòng)圈型儀表都是內(nèi)磁鐵型儀表。這種內(nèi)磁鐵型儀表有一個(gè)激磁器。在激磁器中，一個(gè)永久磁鐵安裝在構(gòu)成磁路的一個(gè)圓筒形磁軛中。內(nèi)磁鐵型儀表與外磁鐵型儀表相比，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)尺寸較小，受外磁場(chǎng)干擾小。在內(nèi)磁鐵型儀表中，永久磁鐵和包圍永久磁鐵的磁軛之間形成一定的氣隙而動(dòng)圈的安裝要使得動(dòng)圈的有效邊能在氣隙中轉(zhuǎn)動(dòng)。在氣隙中，由永久磁鐵所產(chǎn)生的磁力線與動(dòng)圈的有效邊相交鏈。
假設(shè)供給動(dòng)圈的電流為I，在氣隙中與動(dòng)圈有效邊相交鏈的磁力線密度為B，動(dòng)圈型儀表的線圈偏轉(zhuǎn)角θ用以下方程(1)來表達(dá)，方程(1)是技術(shù)界所熟悉的，它可用于內(nèi)磁鐵型或外磁鐵型儀表。方程(1)為θ＝K·I·B (1)式中K-為由動(dòng)圈的圈數(shù)、形狀等參數(shù)所確定的常數(shù)。因此，動(dòng)圈型儀表的偏轉(zhuǎn)角的大小和供給動(dòng)圈的電流I與作用在動(dòng)圈有效邊的磁力線密度B的乘積成正比。
在控制電氣和電子的各種設(shè)備，大量地應(yīng)用動(dòng)圈型儀表來測(cè)量電量。這就要求動(dòng)圈型儀表生產(chǎn)成本低和結(jié)構(gòu)尺寸小。對(duì)于這些小尺寸、低成本的儀表來說，整體數(shù)量和加工步驟必須減至最少。另一方面，在動(dòng)圈偏轉(zhuǎn)角θ范圍內(nèi)，假若氣隙中的磁力線密度B保持為常數(shù)，由方程(1)可見，偏轉(zhuǎn)角θ僅僅與電流量I成正比，這樣一來，刻度盤的刻度分布是均勻。
為了闡明本發(fā)明的改進(jìn)要點(diǎn)，首先在以下部分說明先有技術(shù)的內(nèi)磁鐵型儀表激磁器的結(jié)構(gòu)。
圖1A和圖1B為先前技術(shù)中所使用的內(nèi)磁鐵型儀表結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例。圖1B中，序號(hào)1表示一個(gè)圓筒形磁軛，圖1A中，序號(hào)2和3分別表示一個(gè)支承架和一個(gè)附在支承架上的圓柱形永久磁鐵。序號(hào)4表示一個(gè)圍繞永久磁鐵3安置的動(dòng)圈，動(dòng)圈經(jīng)過拉力帶(未示出)夾在上拉力彈簧5a和下拉力彈簧5B之間。帶有動(dòng)圈4的永久磁鐵3安裝在磁軛1的圓筒內(nèi)，形成了在永久磁鐵4的外圓和磁軛1的內(nèi)圓之間的一個(gè)氣隙，在該氣隙中，動(dòng)圈4可以轉(zhuǎn)動(dòng)。在動(dòng)圈4的偏轉(zhuǎn)角θ的偏轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，氣隙距離的偏差應(yīng)小于預(yù)定值。為此，必須使圓柱形內(nèi)磁鐵3與圓筒形磁軛1保持同軸。支承架2利用臂2a連附在磁軛1上。該臂2a的背部用車工加工成一階梯形部位P。該階梯部位P裝配在圓筒形磁軛1的內(nèi)表面θ中。這樣一來，磁軛1和永久磁鐵3可保持同軸。另一方面，用螺釘6a和6b，使內(nèi)磁鐵3相對(duì)于磁軛1在垂直方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向上是固定不動(dòng)的。
這樣構(gòu)造的內(nèi)磁鐵型儀表具有尺寸，抗外磁場(chǎng)干擾的特點(diǎn)，但有以下缺點(diǎn)(A)為了使內(nèi)磁鐵3可以保持與磁軛1同軸支承架2相對(duì)于永久磁鐵3的外圓就會(huì)有轉(zhuǎn)動(dòng);
(B)由于內(nèi)磁鐵3必須在垂直和轉(zhuǎn)動(dòng)方向上保持固定位置，必須使用兩只螺釘6a和6b，磁軛1中必須加工有相應(yīng)的螺紋孔。換言之，圖1的內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器，不僅機(jī)械加工步驟多，而且包含的零件更多。因而帶來了不能再降低其成本和減小其尺寸的問題。
本發(fā)明針對(duì)上述特定問題，提出了解決此問題的方案。其主要達(dá)到的目標(biāo)是，提供一種減少零件數(shù)量的減少機(jī)械加工步驟的內(nèi)磁鐵型儀表。
本發(fā)明要達(dá)到的另一個(gè)目的是提供這樣一種內(nèi)磁鐵型儀表，此儀表在動(dòng)圈的偏轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)具有常值的磁力線密度B，從而使刻度盤具有均勻的刻度分布，并且它的氣隙距離的偏差小于預(yù)定值。
本發(fā)明所要達(dá)到的再半個(gè)目的是提供一種小尺寸、低成本的內(nèi)磁鐵型儀表。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例中，一個(gè)厚度相當(dāng)于氣隙距離的調(diào)整墊片附著在永久磁鐵的圓周上，而磁軛用一個(gè)螺釘來固定，利用螺釘?shù)墓叹o力將永久磁鐵通過調(diào)整墊片壓到磁軛的內(nèi)圓上，以致使調(diào)整墊片附連在磁軛上。
圖1A和圖1B為一個(gè)先前技術(shù)的內(nèi)磁鐵型儀表的結(jié)構(gòu)實(shí)例;
圖2(A)為一種按本發(fā)明、用于內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的裝置結(jié)構(gòu)俯視圖，圖2(B)為沿圖2(A)的Y-Y線的縱向局部剖視圖;
圖3(A)表示一活動(dòng)部件安裝在圖2(A)和(B)的激磁器中的內(nèi)磁鐵型儀表的俯視圖;還有圖3(B)為沿圖3(A)的Y-Y線的縱向局部剖視圖。
圖2(A)和2(B)中，序號(hào)10表示一個(gè)磁軛。該磁軛是由冷拉管按所希望的長度切割制成的，這樣，這種零件甚至可以批生產(chǎn)加工。磁軛10在其側(cè)面有一個(gè)螺紋孔11，螺釘20固連在螺紋孔中，螺釘具有的長度應(yīng)使螺釘頂部伸至磁軛里面。序號(hào)30表示一個(gè)法蘭盤，它被壓裝在磁軛10的一端。該法蘭盤上有用于將激磁器安裝在儀表底部的安裝孔31和32。
序號(hào)40表示一個(gè)圓柱形永久磁鐵。永久磁鐵在磁軛10中使用時(shí)，才被安裝。在此情況下，永久磁鐵40的外徑較小于磁軛10的內(nèi)徑，因此在磁軛10的內(nèi)圓和永久磁鐵40的外圓之間會(huì)形成一個(gè)具有常值距離L的氣隙G。在永久磁鐵40的兩側(cè)附有一對(duì)彼此分隔的半圓形極靴41和42。序號(hào)50表示一個(gè)非磁性材料制成的支承架。而序號(hào)60表力一個(gè)由非磁性材料制成的調(diào)整墊片。支承架50是由一塊長平板的兩端以同一方向、按直角折成臂51和52構(gòu)成的。兩臂上有用于安裝后面要說明的襯套的孔53和54，支承架50的柱55附在介于半園形極靴41和42之間的永久磁鐵40上，柱面中有一通孔56。裝配在磁軛10中的螺釘20的頂端伸入孔56中。調(diào)整墊片60的形狀為梯形，墊片厚度與具有預(yù)先確定的氣隙G的距離L相同。調(diào)整墊片60較短的一邊附在介于極靴41和42之間、與支承架50相對(duì)的那一邊的永久磁鐵40的圓周上。該調(diào)整墊片較長的一邊兩頭有倒角61和62，這兩個(gè)倒角裝配在上述磁軛10的內(nèi)圓中。極靴41和42、支承架50和調(diào)整墊片60都利用粘接劑或焊料連接在永久磁鐵40上，同時(shí)保持上述指定位置關(guān)系。
用支承架50固定的永久磁鐵40安裝在磁軛10中來構(gòu)成內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器70。為此，裝配在磁軛10中的螺釘20的頂部嵌在支承架50的孔56中，并用螺刀固緊螺釘20直至調(diào)整墊片60的倒角61和62與磁軛10的內(nèi)表面相接觸為止。結(jié)果永久磁鐵40就定位在磁軛10中。這個(gè)位置使永久磁鐵和磁軛同軸。順便說一下，該實(shí)施例用了一個(gè)螺釘20(也可以用兩個(gè)或更多的螺釘)作為將永久磁鐵40固定在磁軛中的裝置。
圖3(A)和3(B)為一活動(dòng)部件80安裝在這樣構(gòu)造的激磁器70中的內(nèi)磁鐵型儀表結(jié)構(gòu)圖。順便說一下，該激磁器70和在圖2(A)和2(B)中出現(xiàn)的那種激磁器是完全相同的，因而省略了與圖2(A)和2(B)那些相同序號(hào)的零件的重復(fù)說明。圖3(A)和3(B)中，序號(hào)81和82表示具有T型截面的絕緣材料制成的圓筒形套管。套管81和82可移動(dòng)地裝在支承架50的兩臂51和52上的孔53和54中。序號(hào)83表示一個(gè)動(dòng)圈，它圍繞著永久磁鐵40安置。序號(hào)84和85表示拉力帶，而序號(hào)86和87表示拉力彈簧，它們分別加在襯套81和82上。附帶說一下，示于圖3(B)的襯套81和拉力彈簧86從圖3(A)中給省略了。在拉力彈簧86和87的拉力作用下，通過拉力帶84和85使得動(dòng)圈83伸長。序號(hào)88表示一個(gè)指針，它附在動(dòng)圈83上。當(dāng)安裝動(dòng)圈83時(shí)，利用固緊螺釘20的作用力把支承架50固定的永久磁鐵40通過調(diào)整墊片60壓到磁軛10的內(nèi)表面，從而使得動(dòng)圈83安裝在磁軛10中。這種情況下，動(dòng)圈83的有效邊安置在磁軛10和永久磁鐵40之間的氣隙G中。正象方程(1)已經(jīng)表達(dá)的那樣，動(dòng)圈83的偏轉(zhuǎn)角θ跟流過線圈的電流I和氣隙G中的磁力線密度B的乘積相一致。由刻度盤(未示出)上指針指示的偏轉(zhuǎn)角θ的讀數(shù)值可以測(cè)量出電流量I的值。附帶說明一下，圖3例證中本發(fā)明為應(yīng)用于拉力帶型儀表，另外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于樞軸型儀表。在樞軸型儀表中，由動(dòng)圈上所附帶的樞軸與支承架50的臂51和52上的支承螺釘相連接的結(jié)果，使動(dòng)圈83得到固定。在此情況下，通過控制彈簧來給出動(dòng)圈83的控制力矩。
另外，在實(shí)施例中，調(diào)整墊片60的長邊(其兩個(gè)角已倒角)裝配在磁軛10的內(nèi)圓中，而且兩個(gè)倒角的角61和62與磁軛10的內(nèi)表面相接觸。假若調(diào)整墊片60的長邊不倒角，而且整個(gè)邊構(gòu)成為與磁軛10的內(nèi)圓相接觸的弧形，長邊將會(huì)整個(gè)地與磁軛10的內(nèi)表面相接觸。在這種改型中，假若有灰塵或類似物落在磁軛10的內(nèi)表面或調(diào)整墊片60上，這就可能改變氣隙G的尺寸。與此相反，在本發(fā)明中，調(diào)整墊片60的長邊僅僅兩個(gè)倒角61和62與磁軛10的內(nèi)表面保持接觸，即使灰塵落在磁軛的內(nèi)表面上，灰塵也難以改變氣隙G的尺寸。順便提一下，調(diào)整墊片60的形狀通常不一定為梯形，而可以，例如為矩形。在這種改型中，邊的兩頭也是倒角的。
前面已經(jīng)提及，按照本發(fā)明，永久磁鐵40安裝在磁軛10中是通過調(diào)整墊片60把永久磁鐵壓到磁軛10的內(nèi)表面。因此，永久磁鐵440不需經(jīng)任何機(jī)械加工(諸如先前技術(shù)中的車工)就能夠與磁軛10保持同心。這樣一來，就可以用比常規(guī)儀簡單的設(shè)備制造本發(fā)明的內(nèi)磁鐵型儀表，其氣隙距離偏離預(yù)定值較小，在動(dòng)圈偏轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)氣隙中的磁力線密度B保持常值，并且刻度盤的刻度分布均勻。此外，為了使永久磁鐵40與磁軛10保持同心，通過螺釘20使永久磁鐵40相對(duì)于磁軛10能夠同時(shí)定位于垂直方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在示于圖1的先前技術(shù)的儀表中，將永久磁鐵40相對(duì)于磁軛10在垂直方向和轉(zhuǎn)動(dòng)方向的定位操作是通過螺釘6a和6b來完成的。與此相反，在本發(fā)明中，那些定位操作，如前所述，是利用螺釘20來完成的，因此，本儀表生產(chǎn)價(jià)格便宜零件數(shù)量也少。這個(gè)特點(diǎn)使本發(fā)明儀表得到了廣泛的應(yīng)用。
另外，為了保證本發(fā)明儀表具有便于維護(hù)的特點(diǎn)，在本發(fā)明中，在有必要的情況下，可以很容易地將永久磁鐵40從磁軛10中拆除下來。
如前所述，按照本發(fā)明，提供一種用于內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器是可能的，這種激磁器在保證內(nèi)磁鐵的偏心率與圖1所示的先前技術(shù)的儀表的激磁器的偏心率數(shù)量級(jí)相同的情況下，具有零件少和加工部位少、結(jié)構(gòu)簡單小巧以及成本低的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.本內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器，其中，一個(gè)具有一對(duì)極靴的圓柱形永久磁鐵通過氣隙安裝在一個(gè)圓筒形的磁軛中，在永久磁鐵和磁軛之間形成一定的氣隙，而動(dòng)圈的有效邊可以在氣隙中轉(zhuǎn)動(dòng)，激磁器的特征是一個(gè)厚度與上述氣隙距離相一致的調(diào)整墊片附在永久磁鐵的圓周上，而一只螺釘20裝配在磁軛中，利用此螺釘?shù)墓叹o力，通過調(diào)整墊片將永久磁鐵壓倒磁軛的內(nèi)表面，采用上述辦法就能將永久磁鐵安裝到磁軛中去。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為用于支承包括活動(dòng)線圈在內(nèi)的儀表活動(dòng)部件的支承架是附接在永久磁鐵的圓周上的，其附接部位與上述調(diào)整墊片的部位是相對(duì)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為和上述螺釘?shù)捻敹怂度氲囊粋€(gè)嵌接部位構(gòu)成上述支承架。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的本內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為上述調(diào)整墊片構(gòu)成為梯形，其具有兩頭倒角的一邊和上述磁軛的內(nèi)表面相接。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為上述調(diào)整墊片構(gòu)成為矩形，其具有兩頭倒角的一邊和上述磁軛的內(nèi)表面相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為上述螺釘?shù)臄?shù)量是一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
3的本內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為上述支承架的嵌接部位為一凹口。
8.根據(jù)權(quán)利要求
3的內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為上述支承架的嵌接部位為一孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求
2的內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為由上述支承架通過拉力帶支持上述活動(dòng)線圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求
2的本內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為由上述支承架通過一個(gè)樞軸支持上述活動(dòng)線圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求
2的本內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器的特征為利用粘接劑并使用夾具將上述永久磁鐵、支承架以及調(diào)整墊片粘接起來。
專利摘要
這里所披露的是一種內(nèi)磁鐵型儀表的激磁器。在這種激磁器中，具有厚度與氣隙距離相一致的調(diào)整墊片附加在永久磁鐵的圓周上。另一方面，在磁軛中裝配一只螺釘，這樣一來，用此螺釘通過調(diào)整墊片將永久磁鐵壓到磁軛的內(nèi)表面上。采用上述辦法就能將永久磁鐵安裝到磁軛中去。
文檔編號(hào)G01R5/00GK87105409SQ87105409
公開日1988年3月23日 申請(qǐng)日期1987年8月6日
發(fā)明者米田明, 三浦勝義 申請(qǐng)人:橫河電機(jī)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan