專利名稱：直線電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直線電動(dòng)機(jī)(linear electric motor)。
背景技術(shù)：
直線電動(dòng)機(jī)已經(jīng)被公知很多年了 ， 一種這樣的電動(dòng)機(jī)采取了活塞和圓柱狀 設(shè)備的形式，例如GB-A-1308349中公開的該種電機(jī)，其包括具有徑向極化的 磁性材料的管狀定子，并且限定了氣隙，其中設(shè)置在該氣隙中的可動(dòng)電樞線圏 用于軸向運(yùn)動(dòng)。
這種電動(dòng)機(jī)在許多應(yīng)用中用于替代液壓活塞圓柱狀設(shè)備。然而，當(dāng)其與輕 載一起使用并且要求它們精確地再生特定的工作力波形(operational force profile)時(shí)，出J見了問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種形式為活塞和圓柱狀設(shè)備的電磁直線電動(dòng)機(jī)， 其能克服上述該設(shè)備中的問題。
本發(fā)明提供一種電磁活塞和圓柱狀設(shè)備，其包括多個(gè)定子線圈、電樞以及 軸承裝置，該多個(gè)定子線圈并排設(shè)置在軸周圍，并且被纏繞以產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)， 在通電時(shí)(energized)，該徑向石茲場(chǎng)沿著軸的長度方向改變其極性，該電樞位于 定子內(nèi)并且在與定子的軸共軸的方向上可以運(yùn)動(dòng)，該軸承裝置用于支撐電樞以 用于相對(duì)該定子進(jìn)行往復(fù)，其特征在于軸承裝置包括非磁性材料。
優(yōu)選的是，該軸承包括陶資材料，其形式可以是陶瓷球狀軸承。


為了更容易理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考附圖并通過示例描述其實(shí)施例。其中附 圖示出電磁設(shè)備的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是直線電動(dòng)機(jī)，其定子構(gòu)造成產(chǎn)生徑向》茲場(chǎng)，其電樞 構(gòu)成活塞狀部件，該活塞狀部件可在該;磁場(chǎng)中軸向運(yùn)動(dòng)。說
如圖所示，定子包括圓形橫截面的管狀圓柱體，其由圓柱狀部10形成，
該圓柱狀部IO具有由端帽11和12密封的開口端。圓柱狀部10包括一系列線 圈，其并排設(shè)置并纏繞用以在由通過它們的電流通電時(shí)，它們將產(chǎn)生沿著圓柱 狀部的長度軸向設(shè)置的徑向磁場(chǎng)。這些線圏還限定出與心軸14的環(huán)形氣隙， 該心軸14的端部位于端帽11和12中。
管狀電樞16位于氣隙中，包括一系列磁性組件。該磁性組件的形式優(yōu)選 的是具有極片的永^t體，從而沿著電樞的長度產(chǎn)生一系列交變磁極，用于與由 定子線圈產(chǎn)生的徑向磁場(chǎng) 一 起協(xié)作。
借助后面更詳細(xì)描述的軸承20和21,電樞可在心軸14上滑動(dòng)。電樞的 運(yùn)動(dòng)傳送給輸出組件，該輸出組件的形式為柱塞22,其通過一個(gè)或多個(gè)桿23 連接到電樞上，其中該一個(gè)或多個(gè)桿23穿過端帽12中的孔從電樞16的一端 伸出。這些桿離軸設(shè)置。
在運(yùn)行過程中，當(dāng)定子線圏由交變極性的電流通電時(shí)，在氣隙中產(chǎn)生移動(dòng) 式電磁波(traveling magnetic wave),這使得電樞運(yùn)動(dòng)。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)上述的裝置 用作動(dòng)力設(shè)備(forcedevice)時(shí)，電動(dòng)機(jī)不能精確再生輸入波形，尤其是施加較 低的動(dòng)力(force)給測(cè)試中的物體的時(shí)候。因此，著手多個(gè)調(diào)查，并且決定去掉 所述一個(gè)或多個(gè)桿23和端帽12之間的任何密封件。此外，由于軸承20和21 在定子產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)的位置，因此將注意力放到了軸承20和21上。最初，采 用了軸承座圈(bearingraces)中質(zhì)量最高的常規(guī)球軸承，但是發(fā)現(xiàn)這對(duì)于解決問 題仍然是不夠的。令人震驚的是，我們發(fā)現(xiàn)通過將高質(zhì)量的常規(guī)球軸承座圈用 非磁性材料球來代替，可以實(shí)現(xiàn)期望的改進(jìn)，該非磁性材料球諸如用陶資材料 形成的。換句話說，通過簡單地將鋼球軸承用諸如陶資球軸承之類的非磁性材 料球軸承替代，可以解決問題。也可以將球軸承座圈和球軸承本身全部用陶乾 之類的非磁性材料來替代。
盡管上述實(shí)施例采用具有永磁電樞的定子線圈，也可以將電磁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改 變，使得電樞也可以采用除定子之外的線圈構(gòu)造?？商鎿Q地，該定子可用永》茲 體而不是電樞來構(gòu)成。
權(quán)利要求
1. 一種電磁活塞和圓柱狀設(shè)備，包括多個(gè)定子線圈、電樞以及軸承裝置，該多個(gè)定子線圈并排設(shè)置在軸周圍，并且被纏繞以產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)，在通電時(shí)該徑向磁場(chǎng)沿著軸的長度改變其極性，該電樞位于定子內(nèi)并可在與定子的軸共軸的方向上運(yùn)動(dòng)，該軸承裝置用于支撐電樞以用于相對(duì)定子進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其特征在于該軸承裝置包括非磁性材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的設(shè)備，其中所述軸承包括非磁性材料的球軸承。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述球軸承由陶瓷材料形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中設(shè)置心軸，并且所述電樞是管狀的并且 設(shè)置成在所述心軸上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述軸承裝置設(shè)置在所述電樞和心軸之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的設(shè)備，其中一個(gè)或多個(gè)桿設(shè)置在所述電樞的一端并 且穿過該設(shè)備的端帽伸出。
全文摘要
一種直線電動(dòng)機(jī)，包括電磁活塞和圓柱狀設(shè)備，該直線電動(dòng)機(jī)包括多個(gè)定子線圈、電樞以及軸承裝置，該多個(gè)定子線圈并排設(shè)置在軸周圍，并且被纏繞以產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)，在通電時(shí)該徑向磁場(chǎng)沿著軸的長度改變其極性，該電樞位于定子內(nèi)并可在與定子的軸共軸的方向上運(yùn)動(dòng)，該軸承裝置用于支撐電樞以用于相對(duì)定子進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其特征在于該軸承裝置包括非磁性材料。
文檔編號(hào)H02K41/02GK101432954SQ200780014701
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月6日
發(fā)明者埃里克·馬德拉塞克, 格雷厄姆·米德 申請(qǐng)人:伊利諾斯工具制品有限公司