專利名稱：薄型電磁致動裝置及其泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種線性電磁致動技術(shù)，尤其是指一種利用線性電磁效應(yīng)推 動活塞產(chǎn)生壓力變化以使流體產(chǎn)生流動的一種薄型電磁致動裝置及其泵。
背景技術(shù)：
泵可提供正壓或者是負(fù)壓于流體上，使得流體產(chǎn)生循環(huán)的動力，因此在現(xiàn) 代工業(yè)以及科技應(yīng)用的領(lǐng)域中扮演著相當(dāng)重要的角色。一般而言，泵的種類很多，大致上有旋轉(zhuǎn)式的泵以及直線往復(fù)式泵這兩種。 直線往復(fù)式的泵主要是利用馬達(dá)加上曲柄機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)的能量轉(zhuǎn)換成活塞進(jìn)行 直線型往負(fù)運(yùn)動所需要的動能。當(dāng)活塞在進(jìn)行上下移動時對流體產(chǎn)生負(fù)壓以及 正壓的作用使得流體產(chǎn)生流動。不過前述的往復(fù)式泵由于零件數(shù)量相當(dāng)繁多， 所以成本比較高昂，而且體積也相當(dāng)龐大。再加上，因?yàn)闄C(jī)械磨耗的問題容易 讓機(jī)件壽命降低進(jìn)而增加成本上的負(fù)擔(dān)。近年來，為了減少機(jī)械組件的數(shù)量以及減少機(jī)構(gòu)磨耗的問題，線性電磁式 控制的泵也逐漸嶄露頭角，在泵應(yīng)用領(lǐng)域上占有一席之地。在現(xiàn)有技術(shù)中，線 性電磁泵主要是利用電磁所產(chǎn)生的磁力效應(yīng)作用于與活塞相連的導(dǎo)磁鐵心上， 使活塞產(chǎn)生周期性的直線運(yùn)動進(jìn)而對流體產(chǎn)生作用力使流體流動。例如圖1示，該圖為美國專利US5,340,288所揭露的一種線性電磁泵1，其主要在活塞 lO上設(shè)置電樞l(wèi)l，另外并在該電樞11另一側(cè)設(shè)置一鐵心12。該鐵心12上具 有多個具有線圈13的磁極。通過對該線圈13通電可以在該鐵心12以及電樞11間形成磁場，使得電 樞11克服彈性體14的彈力往鐵心12方向移動，進(jìn)而帶動活塞10移動使得腔 室15空間變大。另一方面，當(dāng)線圈13斷電時，則該磁場消失，因此被壓縮的 彈性體14所產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力會迫使電樞11向左移動。藉由對線圈13的通 電與否控制活塞IO進(jìn)行往復(fù)式的位移運(yùn)動。諸如此類的泵設(shè)計(jì)相當(dāng)多，例如 美國專利US4，743，179和US 2006/0216170所揭露的線性電磁泵設(shè)計(jì)，亦是通過線圈通電后產(chǎn)生磁力推動電樞移動進(jìn)而帶動與電樞相連接的活塞移動而產(chǎn) 生泵的功效。前述的線性電磁泵由于并未采用永磁式的活塞設(shè)計(jì)，或是并未具 備封閉磁回路以產(chǎn)生較大磁性推力，功率體積比較低，因此無法提供較大壓力 來推動流體。同時這些設(shè)計(jì)因?yàn)闃?gòu)件復(fù)雜，在設(shè)計(jì)上無法達(dá)到較薄較小的尺寸。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種薄型電磁致動裝置，其利用具有磁性以活塞，以及于該活 塞的外圍設(shè)置具備導(dǎo)磁性的繞線部。藉由通電與否與電流方向控制該繞線部與 該活塞間的作用力使得該活塞產(chǎn)生線性位移運(yùn)動，利用永磁無刷的動力源，以 有效減少零件的數(shù)目以及降低減速機(jī)構(gòu)磨耗的問題，同時實(shí)現(xiàn)超薄型的制動器 設(shè)計(jì)。本發(fā)明提供一種薄型電磁致動泵，其利用具有磁性以活塞，以及于該活塞 的外圍設(shè)置具備導(dǎo)磁性的繞線部。藉由通電與否與電流方向控制該繞線部與該 活塞間的作用力使得該活塞產(chǎn)生線性位移運(yùn)動，進(jìn)而產(chǎn)生正壓與負(fù)壓的效應(yīng)作 用于流體上，使流體產(chǎn)生流動。該薄型電磁致動泵可提高效能、增加功率密度、 減小泵體積重量。本發(fā)明提供一種薄型電磁致動泵，其藉由通電與否與電流方向控制該繞線 部與該活塞間的作用力使得該活塞產(chǎn)生線性位移運(yùn)動，進(jìn)而產(chǎn)生正壓與負(fù)壓的 效應(yīng)作用于流體上，使流體由該泵的一端流入，而從泵的另一端流出以提高泵 效能、增加功率密度、減小泵體積重量。在一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種薄型電磁致動裝置，包括 一殼體，其內(nèi) 具有一汽缸； 一活塞部，其具有一永久磁場且設(shè)置于該汽缸內(nèi)以于該汽缸內(nèi)進(jìn) 行位移運(yùn)動； 一具有順磁材料的電磁繞線部，其設(shè)置于該汽缸的外圍，該具永 久磁性的活塞部與該具順磁性的電磁繞線部間產(chǎn)生一相互吸引的第一作用力， 該電磁繞線部可以提供一第二作用力于該活塞部上，使該活塞部產(chǎn)生往復(fù)移 動； 一推力產(chǎn)生部，其設(shè)置于該殼體內(nèi)壁上且與該活塞部的一側(cè)相對應(yīng)，該推 力產(chǎn)生部可產(chǎn)生一與第一作用力反向的第三作用力于該活塞部上。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種薄型電磁致動泵，包括 一殼體，其內(nèi) 具有一汽缸； 一活塞部，其具有一永久磁場且設(shè)置于該汽缸內(nèi)以于該汽缸內(nèi)進(jìn) 行位移運(yùn)動； 一具有順磁材料的電磁繞線部，其設(shè)置于該汽缸的外圍，該具永久磁性的活塞部與該具順磁性的電磁繞線部間產(chǎn)生一相互吸引的第一作用力， 該電磁繞線部可以提供一第二作用力于該活塞部上，使該活塞部產(chǎn)生往復(fù)移 動； 一推力產(chǎn)生部，其設(shè)置于該殼體內(nèi)壁上且與該活塞部的一側(cè)相對應(yīng)，該推力產(chǎn)生部可產(chǎn)生一與第一作用力反向的第三作用力于該活塞部上；以及一腔體，其內(nèi)具有一與該汽缸相連通的流體空間，該腔體內(nèi)更具有一對通孔與該流 體空間相連通。本發(fā)明更提供一種薄型電磁致動泵，包括 一殼體，其內(nèi)具有一汽缸，該殼體的一端開設(shè)有一第一通孔； 一活塞部，其具有一永久磁場且設(shè)置于該汽缸 內(nèi)以于該汽缸內(nèi)進(jìn)行位移運(yùn)動，該活塞部內(nèi)更具有一第二通孔； 一電磁繞線部， 其設(shè)置于該汽缸的外圍且具有順導(dǎo)磁性，該電磁繞線部與該活塞部間產(chǎn)生一相 互吸引的第一作用力且該電磁繞線部可以提供一第二作用力于該活塞部上，使 該活塞部產(chǎn)生往復(fù)移動，該電磁繞線部更具有 一導(dǎo)磁環(huán)，其分別具有一缺口 以及一容置空間，該導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)部可提供容置該汽缸；以及一線圈體，其分別 容置于該導(dǎo)磁環(huán)的容置空間內(nèi)，該線圈體可藉由電性信號而產(chǎn)生該第二作用 力； 一推力產(chǎn)生部，其設(shè)置于該殼體內(nèi)壁上且與該活塞部相對應(yīng)，該推力產(chǎn)生 部可產(chǎn)生一第三作用力于該活塞部上； 一第一單向閥，其設(shè)置于該殼體外側(cè)以 與該第一通孔相連接；以及一第二單向閥，其設(shè)置于該活塞部與該推力產(chǎn)生部 之間且與該第二通孔相連接。


圖1為美國專利US5,340,288所揭露的一種電磁泵剖面示意圖；圖2A為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置剖面示意圖；圖2B分別為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置立體分解示意圖；圖2C分別為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置另一薄型實(shí)施例剖面示意圖；圖3為導(dǎo)磁環(huán)剖面示意圖；圖4為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置第二實(shí)施例剖面示意圖；圖5A至圖5C為本發(fā)明薄型電磁致動裝置第一實(shí)施例動作流程示意圖;圖6為交流電示意圖；圖7A至圖7C為本發(fā)明薄型電磁致動裝置第二實(shí)施例動作流程示意圖;圖8A至圖8B為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)與動作剖面示意 圖；圖9為本發(fā)明的薄型電磁致動泵第一實(shí)施例剖面示意圖；圖IO為本發(fā)明的薄型電磁致動泵清洗裝置實(shí)施例的示意圖；圖IIA至圖11B為本發(fā)明的薄型電磁致動泵第二實(shí)施例剖面與動作流程示意圖；圖12A與圖12B為本發(fā)明的薄型電磁致動泵第三實(shí)施例動作剖面示意圖； 圖13A與圖13B為本發(fā)明的薄型電磁致動泵第四實(shí)施例動作剖面示意圖。 其中附圖標(biāo)記為1- 電磁泵10- 活塞11- 電樞12- 鐵心13- 線圈14- 彈性體15- 腔室2- 薄型電磁致動裝置 20-殼體201- 容置空間202- 汽缸203- 凸部21- 活塞部210、 211-順導(dǎo)磁蓋體 212-磁性體22- 推力產(chǎn)生部23- 電磁繞線部 230-導(dǎo)磁環(huán)2301- 缺口2302- 容置空間2303- 通孔2304、 2305-環(huán)槽2306- 第一端面2307- 第二端面2308- 凹部 231-線圈體24- 彈性體25- 彈性腔體250- 凸部251- 腔室 252、 253-通孔 254、 255-單向閥26、 27-流道 3-薄型電磁致動泵30- 殼體31- 活塞部32- 推力產(chǎn)生部33- 電磁繞線部34- 腔體 340-上蓋體341- 下蓋體342- 腔室 343、 344-通孔 345、 346-單向閥 347、 348-流道35- 壓力傳感器36- 流道37- 清洗槽370- 第一空間371- 第二空間 38-控制器4-薄型電磁致動泵40- 殼體400- 汽缸401- 第一通孔41- 活塞部410- 第二通孔411- 端部42- 推力產(chǎn)生部 420-第三通孔43- 電磁繞線部4344- 第一單向閥45- 第二單向閥 90、 91-電磁力 95、 96-流體92- 洗凈液93- 廢液具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步的認(rèn)知與了解本發(fā)明的特征、目的及功能，下文特將本發(fā)明的裝 置的相關(guān)細(xì)部結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)的理念原由進(jìn)行說明，詳細(xì)說明陳述如下請參閱圖2A與圖2B所示，該圖分別為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置剖面 以及立體分解示意圖。該薄型電磁致動裝置2，包括有一殼體20、 一活塞部 21、 一推力產(chǎn)生部22以及一電磁繞線部23。該殼體20內(nèi)部具有一容置空間 201以提供容置該活塞部21、推力產(chǎn)生部22以及該電磁繞線部23。該容置空 間201內(nèi)更具有一汽缸202，以提供容置該活塞部21。該活塞部21具有一永 久磁場且可于該汽缸202內(nèi)進(jìn)行位移運(yùn)動。在本實(shí)施例中，該活塞部21更具 有一對具有順導(dǎo)磁性(paramagnetic)的順導(dǎo)磁蓋體210與211以及一磁性體 212。該磁性體212設(shè)置于該對順導(dǎo)磁蓋體210與211之間以提供該永久磁場。 在本實(shí)施例中，該磁性體212為一永久磁鐵，其對應(yīng)該殼體的一端的磁性為N 極，而該磁性體的另一側(cè)為S極。在本實(shí)施例中，該電磁繞線部23更具有一導(dǎo)磁環(huán)230以及一線圈體231 。 如圖3所示，該圖為導(dǎo)磁環(huán)剖面示意圖。該導(dǎo)磁環(huán)230，其分別具有一缺口 2301 以及一容置空間2302，該導(dǎo)磁環(huán)230中心區(qū)域具有一通孔2303以提供容置汽 缸202。該電磁繞線部23的該導(dǎo)磁環(huán)230與該活塞部21的該磁性體212間產(chǎn) 生一第一作用力(其為一相吸的磁力)。該電磁繞線部23，其設(shè)置于該汽缸202 的外圍，以提供一第二作用力(亦即電磁力)于該活塞部21上，使該活塞部 21移動。該推力產(chǎn)生部22設(shè)置于該殼體20內(nèi)壁上且與該活塞部21 —側(cè)相對 應(yīng)。在本實(shí)施例中該推力產(chǎn)生部22為一磁性元件，其可提供與該磁性體212 相反方向的磁場，使得該推力產(chǎn)生部22與該活塞部21間產(chǎn)生一第三作用力(其 為一相斥的磁力)于該活塞部21上。通過改變前述第三作用力以及該第一作用 力與該第作二用力的合力方向，進(jìn)而使該活塞部于該汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。再回到圖2A與圖2B所示，該線圈體231，其容置于該導(dǎo)磁環(huán)230的容 置空間內(nèi)，該線圈體231可藉由電性信號而產(chǎn)生該第二作用力。為了制作上的 方便，在本實(shí)施例中，該導(dǎo)磁環(huán)230由一對環(huán)槽2304與2305上下拼接所構(gòu)成， 每一環(huán)槽2304與2305具有一第一端面2306以及一第二端面2307，該第一端 面2306的高度大于該第二端面2307，該對環(huán)槽2304與2305的第一端面2306 相互連接，使得該對環(huán)槽2304與2305內(nèi)的凹部2308相互對應(yīng)以形成如圖3 的容置空間2302。圖2C為本實(shí)施例一設(shè)計(jì)，以達(dá)到超薄的外型尺寸。請參閱圖4所示，該圖為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置第二實(shí)施例剖面示意 圖。在本實(shí)施例中，該薄型電磁致動裝置2的結(jié)構(gòu)基本上與第一實(shí)施例相同， 差異的是該推力產(chǎn)生部為一彈性體24，在本實(shí)施例中，其為一彈簧。該彈性 體24的一端與該殼體20相抵靠，而該彈性體24的另一端與該活塞部21相連 接。該彈性體24可于該活塞部移動時產(chǎn)生一第三作用力(其為彈性恢復(fù)力)于 該活塞部上21。接下來說明本發(fā)明的薄型電磁致動裝置運(yùn)作方式，請參閱圖5A至圖5C 所示，該圖為本發(fā)明薄型電磁致動裝置第一實(shí)施例動作流程示意圖。在圖5A 中，在該線圈體231尚未通電時，由于該推力產(chǎn)生部22與該活塞部21相對應(yīng) 之側(cè)具有相同的極性，在本實(shí)施例為N極。因此該活塞部21與該推力產(chǎn)生部 22間會產(chǎn)生一斥力，使該活塞部21偏離該線圈體231的中心位置。當(dāng)該線圈 體231通入一交流電時，如圖6所示，由于交流電由正向電壓以及負(fù)向電壓所構(gòu)成，因此當(dāng)交流電相位為負(fù)時，該電磁繞線部23會產(chǎn)生一反向電磁力90 將活塞部21完全推出，以形成如圖5B的狀態(tài)。反之，當(dāng)交流電相位為正時，該電磁繞線部23會產(chǎn)生一正向電磁力91 克服該活塞部21與該推力產(chǎn)生部22間的斥力，而將活塞部21完吸入，以形 成如圖5C的狀態(tài)。如此重復(fù)正向電位與負(fù)向電位相互交替，電磁繞線部23 所產(chǎn)生的電磁力與該推力產(chǎn)生部22產(chǎn)生的斥力所形成的合力則可使該活塞部 21于該汽缸202內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。該活塞部21形成如圖5B以及圖5C的狀態(tài)的原 因在于該導(dǎo)磁環(huán)230上具有缺口 2301，當(dāng)該線圈體231通電時，會使得磁場 于該缺口 2301處產(chǎn)生磁場不連續(xù)的現(xiàn)象。而該活塞部21又具有一特定方向的 磁場，因此當(dāng)該線圈體231所產(chǎn)生的磁場方向與該活塞部21的磁場方向一致 時，則可將該活塞部21推出至圖5B的狀態(tài)，反之則將該活塞部21推至圖5C 的狀態(tài)。接下來說明本發(fā)明的薄型電磁致動裝置第二實(shí)施例運(yùn)作方式，請參閱圖 7A至圖7C所示，該圖為本發(fā)明薄型電磁致動裝置第二實(shí)施例動作流程示意 圖。在圖7A中，在該線圈體231尚未通電時，由于該推力產(chǎn)生部為一彈性體 24，因此具有一初始長度，使得該活塞部21偏離該線圈體231的中心位置。 當(dāng)該線圈體231通入如圖6所示的交流電時，由于交流電由正向電壓以及負(fù)向 電壓所構(gòu)成，因此當(dāng)交流電相位為負(fù)時，該電磁繞線部23會產(chǎn)生一反向電磁 力90將活塞部完全推出，以形成如圖7B的狀態(tài)。此時，該彈性體24會被拉 伸，而使該彈性體24蓄積一拉伸彈性恢復(fù)力。反之，當(dāng)交流電相位為正時， 該電磁繞線部23會產(chǎn)生一正向電磁力91與該拉伸彈性恢復(fù)力將活塞部21推 至如圖7C的狀態(tài)，而此時，彈性體24會蓄積一壓縮彈性恢復(fù)力。當(dāng)重復(fù)正 向電位與負(fù)向電位相互交替，電磁繞線部23所產(chǎn)生的電磁力與該彈性體24 產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力所形成的合力可使該活塞部21于該汽缸202內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。圖8A至圖8B所示，該圖為本發(fā)明的薄型電磁致動裝置第三實(shí)施例結(jié)構(gòu) 與動作剖面示意圖。在本實(shí)施例中，基本上的結(jié)構(gòu)與第一或第二實(shí)施例相同， 差異的是在于該推力產(chǎn)生部由一彈性腔體25所構(gòu)成。該彈性腔體25設(shè)置在殼 體20的一側(cè)，其上具有一凸部250。該凸部250容置于汽缸202內(nèi)而與活塞 部21的一側(cè)相抵靠。該彈性腔體25基本上是由撓性材料，例如橡膠等所構(gòu) 成。該彈性腔體25內(nèi)具有一密閉腔室251，其內(nèi)具充填有氣體。如圖8A與圖8B所示，該活塞部的運(yùn)作原理基本上如前所述，當(dāng)交流電相位為正時，該電磁繞線部23會產(chǎn)生一正向電磁力將活塞部21推向彈性腔體25。由于氣體具 有壓縮性，因此該彈性腔體會被壓縮成如圖8B的狀態(tài)。而此時，彈性腔體25 因?yàn)榫哂袚闲?，因此會蓄積一彈性恢復(fù)力。當(dāng)交流電相位為負(fù)時，該電磁繞線 部23會產(chǎn)生一反向電磁力并隨著彈性恢復(fù)力將活塞部21完全推出。當(dāng)重復(fù)正 向電位與負(fù)向電位相互交替，電磁繞線部23所產(chǎn)生的電磁力與該彈性腔體25 產(chǎn)生的彈性恢復(fù)力所形成的合力可使該活塞部21于該汽缸202內(nèi)往復(fù)運(yùn)動。請參閱圖9所示，該圖為本發(fā)明的薄型電磁致動泵第一實(shí)施例剖面示意 圖。在本實(shí)施例中，該薄型電磁致動泵3包括一殼體30、 一活塞部31、 一推 力產(chǎn)生部32、 一電磁繞線部33以及一腔體34。該活塞部31、推力產(chǎn)生部32 以及電磁繞線部33與前述的圖2A以及圖4所述的薄型電磁致動裝置結(jié)構(gòu)相 同，在此不作贅述。該腔體34設(shè)置于該活塞部31的下方，且由一上蓋體340 以及一下蓋體341所構(gòu)成使該腔體340內(nèi)部形成有一腔室342而與汽缸300 相連通。該腔體340上更具有一對通孔343與344分別與一對單向閥345與 346相連通。而每一個單向閥345或346的一側(cè)更連接有一流道347或348， 其中流道348其與一流體源相連接。該流體源可提供液體或者是氣體。在本實(shí) 施例中，單向閥346僅允許流體流入該腔體342，而該單向閥347僅允許流體 流出該腔體342。正如前述的薄型電磁致動裝置的動作原理，當(dāng)活塞部31在汽缸300內(nèi)進(jìn) 行往復(fù)運(yùn)動時，會產(chǎn)生正壓與負(fù)壓的變化，由于腔體34藉由該對通孔343與 344對外連通，又通孔343上連接的為僅允許流出該腔體34的單向閥345，因 此當(dāng)活塞部31向上移動時，會產(chǎn)生負(fù)壓抽取由流體源內(nèi)的流體95，使得流體 95由流道348經(jīng)過該單向閥346而流入該腔體34內(nèi)。當(dāng)活塞部31向下移動 時，活塞部31產(chǎn)生正壓而壓縮在腔體34內(nèi)的流體上，使得流體96僅能單向 閥345經(jīng)由流道347流出。通過該活塞部31反復(fù)的運(yùn)動，便可藉由流道348 抽取流體源內(nèi)的流體，而將流體由流道374排出。為了便于量測流體壓力，在 本實(shí)施例中，具有一壓力傳感器35，其藉由流道36而量測流體的壓力，以利 進(jìn)行泵抽取的控制。請參閱圖IO所示，該圖為本發(fā)明的薄型電磁致動泵清洗裝置實(shí)施例的示 意圖。在本實(shí)施例中，該薄型電磁致動泵3更可與一清洗槽37相連接以清洗該電磁致動泵3。請同時參閱圖9與圖IO所示，該清洗槽37具有一第一空間 370以及一第二空間371，其分別與該電磁致動泵3的通孔343與344相連接。 在本實(shí)施例中，該流道347與該第一空間370相連接，該流道348則于該第二 空間371相連接。該第二空間內(nèi)可裝有具有清潔效果的洗凈液92，經(jīng)由流道 348進(jìn)入該電磁致動泵3內(nèi)，然后經(jīng)由流道347將清洗后的廢液93排至該第 一空間370內(nèi)。在圖10中，該電磁致動泵3更連接有一控制器38，其可控制 該電磁致動泵3的啟動或停止。請參閱圖IIA與圖IIB所示，該圖為本發(fā)明的電磁致動泵實(shí)第二實(shí)施例 剖面與動作流程示意圖。在本實(shí)施例中，主要是利用圖8A的結(jié)構(gòu)在該彈性腔 體25的一側(cè)開設(shè)一對通孔252與253，其與該腔體251相連通。該對通孔252 與253的一側(cè)分別連接有一單向閥254與255。單向閥254與255則分別與流 道26與27相連接。藉由活塞部21推向該彈性腔體25時，(如圖8B所示) 彈性腔體25壓縮使的在該腔室250內(nèi)的流體(氣體或液體)由通孔252、單向閥 254而由流道26流出。反之，當(dāng)該彈性腔體25舒張時，腔室250內(nèi)便會產(chǎn)生 負(fù)壓將流體由流道27經(jīng)過單向閥255以及通孔253而進(jìn)入至腔室251內(nèi)(如 圖8A所示)。應(yīng)由活塞部21的反復(fù)運(yùn)動使得彈性腔體25壓縮以及舒張，進(jìn) 而帶動流體循環(huán)。圖12A與12B為本發(fā)明的薄型電磁致動泵第三實(shí)施例剖面示意圖。該薄 型電磁致動泵4，包括一殼體40、 一活塞部41、 一推力產(chǎn)生部42、 一電磁繞 線部43、 一第一單向閥44以及一第二單向閥45。該殼體40，其內(nèi)具有一汽 缸400，該殼體的一端開設(shè)有一第一通孔401。該活塞部41，其具有一永久磁 場且設(shè)置于該汽缸400內(nèi)以于該汽缸400內(nèi)進(jìn)行位移運(yùn)動，該活塞部41內(nèi)更 具有一第二通孔410。該電磁繞線部43，其設(shè)置于該汽缸400的外圍且具有順 導(dǎo)磁性，該電磁繞線部43與該活塞部41間產(chǎn)生一相互吸引的第一作用力且該 電磁繞線部43可以提供一第二作用力于該活塞部41上，使該活塞部41產(chǎn)生 往復(fù)移動。該電磁繞線部43的結(jié)構(gòu)與前述的實(shí)施例相同，在此不作贅述。該推力產(chǎn)生部42，其設(shè)置于該殼體40內(nèi)壁上且與該活塞部41相對應(yīng)， 該推力產(chǎn)生部42可產(chǎn)生一第三作用力于該活塞部41上。在本實(shí)施例中，該推 力產(chǎn)生部42為一磁性體，其具有一第三通孔420與該第一通孔401相連通。 此外，該推力產(chǎn)生部42亦可為彈簧，其運(yùn)作方式如前所述，在此不作贅述。該第一單向閥44設(shè)置于該殼體40外側(cè)以與該第一通孔401相連接。該第二單 向閥45設(shè)置于該活塞部41與該推力產(chǎn)生部42之間且與該第二通孔410相連 接。該活塞部41的運(yùn)作原理與前述的實(shí)施例相同，在此不作贅述。在本實(shí)施 例中，當(dāng)該活塞部41在汽缸400內(nèi)向下移動時(如圖12B)所示，流體便可由該 活塞部41的一端411的第二通孔410的入口進(jìn)入，而經(jīng)由該單向閥44進(jìn)入至 該汽缸400內(nèi)。反之，當(dāng)活塞部41向上移動時(如圖12A所示)，由于單向 閥44僅允許流體流入，因此此時在汽缸400內(nèi)的流體便會受到活塞部41的壓 縮，而經(jīng)由該第三通孔420、第一通孔401以及該單向閥45流出該泵4。經(jīng)由 該活塞部41的上下反復(fù)移動可以推動流體進(jìn)出該泵4。請參閱圖13A與圖13B所示，該圖為本發(fā)明的電磁致動泵的第四實(shí)施例 剖面與動作流程示意圖。在本實(shí)施例中，該薄型電磁致動泵2的結(jié)構(gòu)基本上與 第一實(shí)施例類似，差異的是，實(shí)施例一的該腔體34由一彈性腔體25取代。該 彈性腔體25的一側(cè)開設(shè)一對通孔252與253，其與該腔體251相連通。該對 通孔252與253之一側(cè)分別連接有一單向閥254與255。單向閥254與255則 分別與流道26與27相連接。活塞部21的一側(cè)與彈性體24相連接，藉由活塞 部21推向該彈性腔體25時，(如圖13B所示)彈性腔體25壓縮使的在該腔 室250內(nèi)的流體(氣體或液體)由通孔252、單向閥254而由流道26流出。反之， 當(dāng)該活塞部21被拉回而彈性腔體25舒張時，腔室250內(nèi)便會產(chǎn)生負(fù)壓將流體 由流道27經(jīng)過單向閥255以及通孔253而進(jìn)入至腔室251內(nèi)(如圖13A所示)。 應(yīng)由活塞部21的反復(fù)運(yùn)動使得彈性腔體25壓縮以及舒張，進(jìn)而帶動流體循環(huán)。綜合上述，本發(fā)明提供的一種薄型電磁致動裝置及其泵，運(yùn)用永磁無刷線 性馬達(dá)的設(shè)計(jì)，有效減少零件的數(shù)目以及降低減速機(jī)構(gòu)磨耗的問題，且可提高 效能、增加功率密度、減小泵體積重量。本發(fā)明的特征已經(jīng)可以提高該產(chǎn)業(yè)的 競爭力以及帶動周遭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，在不 背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作 出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán) 利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種薄型電磁致動裝置，其特征在于，包括一殼體，其內(nèi)具有一汽缸；一活塞部，其具有一永久磁場且設(shè)置于該汽缸內(nèi)以于該汽缸內(nèi)進(jìn)行位移運(yùn)動；一電磁繞線部，其設(shè)置于該汽缸的外圍且具有順導(dǎo)磁性，該電磁繞線部與該活塞部間產(chǎn)生一相互吸引的第一作用力且該電磁繞線部可以提供一第二作用力于該活塞部上，使該活塞部產(chǎn)生往復(fù)移動，該電磁繞線部更具有一導(dǎo)磁環(huán)，其分別具有一缺口以及一容置空間，該導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)部可提供容置該汽缸；以及一線圈體，其分別容置于該導(dǎo)磁環(huán)的容置空間內(nèi)，該線圈體可藉由電性信號而產(chǎn)生該第二作用力；以及一推力產(chǎn)生部，其設(shè)置于該殼體上且與該活塞部相對應(yīng)，該推力產(chǎn)生部可產(chǎn)生一第三作用力于該活塞部上。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該推力產(chǎn)生部為 一磁性元件，其設(shè)置于該殼體內(nèi)壁上。
3. 如權(quán)利要求2所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該活塞部與該磁 性元件相互對應(yīng)的一端分別具有相同的磁極。
4. 如權(quán)利要求1所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該推力產(chǎn)生部為 一彈性體，該彈性體的一端與該殼體內(nèi)壁相抵靠，而該彈性體的另一端與該活 塞部相連接。
5. 如權(quán)利要求1所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該活塞部更具有 一對順導(dǎo)磁蓋體；以及一磁性體，其設(shè)置于該對順導(dǎo)磁蓋體之間以提供該永久磁場。
6. 如權(quán)利要求1所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該導(dǎo)磁環(huán)由一對 環(huán)槽所構(gòu)成，每一環(huán)槽具有一第一端面以及一第二端面，該第一端面的高度大 于該第二端面，該對環(huán)槽的第一端面相互連接，使得該對環(huán)槽內(nèi)的凹部相互對 應(yīng)以形成該容置空間。
7. 如權(quán)利要求1所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該汽缸的外壁更具有一凸部以嵌入該缺口。
8. 如權(quán)利要求1所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該推力產(chǎn)生部為 一彈性腔體。
9. 如權(quán)利要求8所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該彈性腔體的一 側(cè)具有一凸部，其容置于該汽缸內(nèi)與該活塞部相抵靠。
10. 如權(quán)利要求8所述的薄型電磁致動裝置，其特征在于，該彈性腔體的 一側(cè)面上具有一對通孔，其分別與一單向閥相連接。
11. 一種薄型電磁致動泵，其特征在于，包括一殼體，其內(nèi)具有一汽缸；一活塞部，其具有一永久磁場且設(shè)置于該汽缸內(nèi)以于該汽缸內(nèi)進(jìn)行位移運(yùn)動；一電磁繞線部，其設(shè)置于該汽缸的外圍且具有順導(dǎo)磁性，該電磁繞線部與 該活塞部間產(chǎn)生一相互吸引的第一作用力且該電磁繞線部可以提供一第二作 用力于該活塞部上，使該活塞部產(chǎn)生往復(fù)移動，該電磁繞線部更具有一導(dǎo)磁環(huán)，其分別具有一缺口以及一容置空間，該導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)部可提 供容置該汽缸；以及一線圈體，其分別容置于該導(dǎo)磁環(huán)的容置空間內(nèi)，該線圈體可藉由電 性信號而產(chǎn)生該第二作用力；以及一推力產(chǎn)生部，其設(shè)置于該殼體內(nèi)壁上且與該活塞部相對應(yīng)，該推力產(chǎn)生 部可產(chǎn)生一第三作用力于該活塞部上；一腔體，其內(nèi)具有一與該汽缸相連通的流體空間，該腔體內(nèi)更具有一對通 孔與該流體空間相連通。
12. 如權(quán)利要求ll所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該推力產(chǎn)生部為 一磁性元件。
13. 如權(quán)利要求12所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該活塞部與該磁 性元件相互對應(yīng)的一端分別具有相同的磁極。
14. 如權(quán)利要求ll所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該推力產(chǎn)生部為 一彈性體，該彈性體的一端與該殼體相抵靠，而該彈性體的另一端與該活塞部 相連接。
15. 如權(quán)利要求11所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該活塞部更具有:一對順導(dǎo)磁蓋體；以及一磁性體，其設(shè)置于該對順導(dǎo)磁蓋體之間以提供該永久磁場。
16. 如權(quán)利要求ll所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該導(dǎo)磁環(huán)由一對環(huán)槽所構(gòu)成，每一環(huán)槽具有一第一端面以及一第二端面，該第一端面的高度大 于該第二端面，該對環(huán)槽的第一端面相互連接，使得該對環(huán)槽內(nèi)的凹部相互對 應(yīng)以形成該容置空間。
17. 如權(quán)利要求11所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該汽缸的外壁更具有一凸部以嵌入該缺口。
18. 如權(quán)利要求11所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，更具有 一對單向閥，其分別與該對通孔相連接；以及一對流道，其分別與該對單向閥相連接。
19. 如權(quán)利要求11所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該腔體為一彈性 腔體，該彈性腔體的一側(cè)面上具有一對通孔，其分別與一單向閥相連接。
20. 如權(quán)利要求11所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，更具有一壓力傳 感器以感測流體的壓力。
21. 如權(quán)利要求11所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，更具有一清洗槽， 該清洗槽分隔有一第一空間以及一第二空間，其分別與該對通孔相連通。
22. —種薄型電磁致動泵，其特征在于，包括一殼體，其內(nèi)具有一汽缸，該殼體的一端開設(shè)有一第一通孔；一活塞部，其具有一永久磁場且設(shè)置于該汽缸內(nèi)以于該汽缸內(nèi)進(jìn)行位移運(yùn) 動，該活塞部內(nèi)更具有一第二通孔；一電磁繞線部，其設(shè)置于該汽缸的外圍且具有順導(dǎo)磁性，該電磁繞線部與 該活塞部間產(chǎn)生一相互吸引的第一作用力且該電磁繞線部可以提供一第二作 用力于該活塞部上，使該活塞部產(chǎn)生往復(fù)移動，該電磁繞線部更具有一導(dǎo)磁環(huán)，其分別具有一缺口以及一容置空間，該導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)部可提供容置該汽缸；以及一線圈體，其分別容置于該導(dǎo)磁環(huán)的容置空間內(nèi)，該線圈體可藉由電性信號而產(chǎn)生該第二作用力；一推力產(chǎn)生部，其設(shè)置于該殼體內(nèi)壁上且與該活塞部相對應(yīng)，該推力產(chǎn)生 部可產(chǎn)生一第三作用力于該活塞部上；一第一單向閥，其設(shè)置于該殼體外側(cè)以與該第一通孔相連接；以及 一第二單向閥，其設(shè)置于該活塞部與該推力產(chǎn)生部之間且與該第二通孔相 連接。
23. 如權(quán)利要求22所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該推力產(chǎn)生部為一磁性元件，其開設(shè)有一第三通孔。
24. 如權(quán)利要求23所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該活塞部與該磁 性元件相互對應(yīng)的一端分別具有相同的磁極。
25. 如權(quán)利要求22所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該推力產(chǎn)生部為 一彈性體，該彈性體的一端與該殼體相抵靠，而該彈性體的另一端與該活塞部 相連接。
26. 如權(quán)利要求22所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該活塞部更具有 一對順導(dǎo)磁蓋體；以及一磁性體，其設(shè)置于該對順導(dǎo)磁蓋體之間以提供該永久磁場。
27. 如權(quán)利要求22所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該導(dǎo)磁環(huán)由一對 環(huán)槽所構(gòu)成，每一環(huán)槽具有一第一端面以及一第二端面，該第一端面的高度大 于該第二端面，該對環(huán)槽的第一端面相互連接，使得該對環(huán)槽內(nèi)的凹部相互對 應(yīng)以形成該容置空間。
28. 如權(quán)利要求22所述的薄型電磁致動泵，其特征在于，該汽缸的外壁更 具有一凸部以嵌入該缺口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種薄型電磁致動裝置，其具有永久磁性的活塞，以及于該活塞的外圍設(shè)置一電磁繞線部。該電磁繞線部具備導(dǎo)磁材料，與該永久磁性的活塞產(chǎn)生相吸的第一作用力。該繞線部可藉由通電使得該繞線部可產(chǎn)生一第二作用力于該具有永久磁性的活塞上。一推力產(chǎn)生部其可產(chǎn)生一第三作用力，以與第一作用力相反的方向，預(yù)加在該活塞的一側(cè)，使活塞偏離在該電磁繞線部的中心位置。通過該繞線部的電流方向變化可以控制第二作用力的方向使得該活塞產(chǎn)生往復(fù)式線性位移，回復(fù)至該電磁繞線部的中心位置，或是偏離該中心位置。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明更提供一薄型電磁致動泵，其利用該電磁致動裝置中的活塞的移動來產(chǎn)生負(fù)壓與正壓以吸取以及推送流體。
文檔編號H02K33/18GK101592143SQ20081011102
公開日2009年12月2日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日
發(fā)明者沈德洋, 陳仲竹 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院