[發(fā)明專利]電磁驅(qū)動(dòng)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 00810012.8
• 申請(qǐng)日: 2000-07-04
• 公開（公告）號(hào): CN1360725A
• 公開（公告）日: 2002-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 菲利普·雷蒙德·邁克爾·登內(nèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 動(dòng)力發(fā)展有限公司
• 主分類號(hào): H01F7/16
• 分類號(hào): H01F7/16;H01F7/06;H02K41/03
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 劉興鵬

本發(fā)明涉及電磁驅(qū)動(dòng)裝置。

這種驅(qū)動(dòng)裝置是已知的且具有各種結(jié)構(gòu)，但它們主要是活塞和缸體裝置的各種變型，且輸出與驅(qū)動(dòng)裝置的中心線同軸。這種結(jié)構(gòu)在被用于有限空間中時(shí)會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題，因?yàn)槠湟馕吨鴮?duì)于整個(gè)行程來(lái)說(shuō)，其長(zhǎng)度要求為行程長(zhǎng)度的兩倍，以適于使一部分驅(qū)動(dòng)裝置容納在臺(tái)座中的一個(gè)槽中。這一問(wèn)題已經(jīng)導(dǎo)致電磁驅(qū)動(dòng)裝置在使用中受到限制。

本發(fā)明提供了一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置，在該電磁驅(qū)動(dòng)裝置中采用了一個(gè)相對(duì)于軸線方向橫向延伸的元件，以通過(guò)一個(gè)軸向延伸的槽將電樞的運(yùn)動(dòng)傳送至驅(qū)動(dòng)裝置的外部。

在一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置呈設(shè)有線圈的定子的形式，所述線圈與通過(guò)電樞上的一個(gè)磁性組件產(chǎn)生的磁場(chǎng)配合，以在被激勵(lì)時(shí)能夠產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。其本身要求線圈的繞制方式應(yīng)能形成所述橫向元件可運(yùn)動(dòng)通過(guò)的間隙。

最好是，每一個(gè)線圈均以近似“數(shù)字8”的形狀被繞制成一對(duì)線圈部分，且線圈被連接成一組三個(gè)，以便能夠由彼此間相位相差120°的信號(hào)激勵(lì)，以形成三相驅(qū)動(dòng)。

在另一個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)裝置可采用定子的形式，該定子設(shè)有一個(gè)用于產(chǎn)生交替磁極的固定場(chǎng)的永久磁鐵，以及一個(gè)電樞，該電樞具有一個(gè)或多個(gè)繞制在電樞上的線圈。

在這一實(shí)施例中，所述線圈為傳統(tǒng)的線圈，但它要求設(shè)置一個(gè)特殊的連接件，以便能夠例如以可彎曲軟管的形式對(duì)線圈提供電能。

較理想的是，定子的永久磁鐵設(shè)有極片(磁極件)，該極片可采取帶槽的盤的形式，且極片被設(shè)計(jì)成最好能提供磁場(chǎng)的理想形狀。

為了更易于理解本發(fā)明，下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，其中：

圖1為本發(fā)明的電磁驅(qū)動(dòng)裝置的第一實(shí)施例的剖面?zhèn)纫晥D；

圖2為在圖1中所示的驅(qū)動(dòng)裝置的端視圖；

圖3為由一對(duì)線圈段形成的一個(gè)線圈的示意性說(shuō)明圖；

圖4為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示意性側(cè)視圖。

參見(jiàn)圖1，一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置包括一個(gè)由一根鋼制外管形成的圓筒形定子11，在該定子內(nèi)部安裝有一個(gè)沿定子11的長(zhǎng)度運(yùn)動(dòng)的電樞12。

電樞12比定子11短，且設(shè)有一個(gè)橫向延伸的元件14，該元件可采用任意的傳統(tǒng)形式，但是在本實(shí)施例中，如圖所示，其為沿軸向延伸的翼片14。翼片14被容納在設(shè)置于定子兒的壁中的一個(gè)軸向延伸的槽15中。

電樞12由一個(gè)或多個(gè)永久磁鐵件17的組件構(gòu)成，所述永久磁鐵件被軸向磁化，且被夾在兩個(gè)極片18之間。如果需要，可使極片向著其徑向邊緣逐漸縮減(呈錐形傾斜)，以便減弱磁芯中的場(chǎng)以及電樞質(zhì)量。也可在相鄰磁性組件的極片之間插入一個(gè)較薄的柔性盤。這種結(jié)構(gòu)允許制造公差，且還可允許形成具有較長(zhǎng)定子的驅(qū)動(dòng)裝置，其利用了一個(gè)具有多個(gè)磁性組件的電樞。

在鋼制外管內(nèi)部，所述定子設(shè)有特別繞制的線圈，這些線圈留有元件14可延伸通過(guò)的間隙。如圖3所示，實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的一種方式為以“數(shù)字8”的形狀將每一個(gè)線圈繞制成兩個(gè)線圈部分。這些線圈被裝配成三個(gè)一組(每一磁化周期的三相中的每一個(gè)相均采用了一對(duì)線圈段)。每一相的電流必須沿線圈以在不交叉定子中軸向延伸的槽15的間隙的情況下被繞制的方向交替改變。一個(gè)或多個(gè)磁極組件使一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)徑向向外經(jīng)定子線圈伸出，從而磁通量通過(guò)裝設(shè)所述組件的外部鋼管返回。

定子11的內(nèi)部最好襯設(shè)有一個(gè)硬的且開有槽的絕緣管，該絕緣管起到了一個(gè)支承及密封面的作用。電樞12設(shè)有一個(gè)或多個(gè)例如呈活塞環(huán)形狀的支承面，所述支承面被設(shè)置成可沿硬的絕緣管滑動(dòng)。

每組夾在極片18之間的永久磁鐵件17最好在軸向剖面上呈圓形。由于電樞12可由多個(gè)組件構(gòu)成，因此其能夠允許每一組件之間或組件組之間沿相對(duì)于中央軸線的任意方向相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，被裝在一系列軸承圈上的電樞能夠沿缸體軸線的不規(guī)則的或者精密的弧線運(yùn)動(dòng)，其中，所述軸承圈在由一種硬制絕緣材料制成的定子套管上延伸。如果需要驅(qū)動(dòng)裝置向上或繞一障礙物彎曲時(shí)，這種結(jié)構(gòu)是非常有利的。其還允許由機(jī)械應(yīng)力、溫差或損壞引起的結(jié)構(gòu)不規(guī)則誤差。在組件之間的柔性盤可足以提供所需量的相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)不同用途可使用其它更復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)。另外，可以鉸接翼片14或可以鉸接形成電樞12和翼片14之間的連接。

通過(guò)這種基本的電磁結(jié)構(gòu)，能夠形成多種不同的致動(dòng)器。例如，如果定子為封閉的缸體，例如在圖1所示的管上設(shè)有封閉端，且致動(dòng)器設(shè)有一環(huán)形密封從而形成一個(gè)活塞，那么當(dāng)內(nèi)部填充了如空氣這樣的氣體時(shí)，所述如空氣這樣的氣體可從一固定式壓力源或可變式壓力源供給，從而能夠形成一種無(wú)桿式氣動(dòng)致動(dòng)器。其本身要求一個(gè)被設(shè)置在槽15中的滑動(dòng)壓力密封件16。另外，槽15必須單獨(dú)設(shè)置一個(gè)防止灰塵和其它雜質(zhì)的防護(hù)性密封。