专利名称：电磁铁式直线电机的制作方法
所属技领域本发明属于一种电机，特别涉及一种作往复运动的新型电磁铁式直线电机。
背景技术：
在电气控制系统和机械传动系统中，大量应用往复运动机构。在往复运动机构中广泛应用电磁铁与旋转电机传动机构。现有电磁铁的往复运动的行程大小对推拉力的大小影响大，小体积和小电流无法实现大行程和大推拉力，，且噪音与震动也大，在很多系统和运动机构中无法应用。旋转电机传动往复运动机构，应用广泛，却需要复杂的变速传动机构，体积增大而成本增加，且易发生机械故障。近年来直线电机解决了传动机构复杂的难道，但它的制造成本高，价格高，只能应用到高技术要求的领域。
发明目的本发明的目的是提供一种新颖的磁铁式直线电机，其组合结构的永磁体，使工作行程的大小不影响推拉力，从而具有更好的使用性能、更长的使用寿命和更低的使用成本。
发明内容
一种新颖电磁铁式直线电机，由组合结构的永磁体、在永磁体上或里面的电磁线圈、支架、道轨架和连杆组成，改变电磁线圈中电流的方向，永磁体或电磁线圈进行往复运动。其特征在于，永磁体必须由两个永磁铁和一个铁磁材料件组合而成，两永磁铁必须采用同极性对接，且铁磁材料件需位于两永磁铁中间位置，再用非磁性材料件把三者连成一体，它可以做为动子或定子。
本发明是用类似电磁铁的设计和制造方法，实现了已有直线电机的功能和技术效果，并达到制造成本低，往复行程的大小不影响推拉力的目的。该产品结构简单、故障少、成本低而能普及应用到各种控制系统、电器和机械产品中。
本发明的关健技术是采用特殊组合的永磁体，使工作行程的大小不影响推拉力，可获得大行程和高力能密度运动。改变电磁线圈的电流方向，变换线圈电磁的极性与永久磁铁的极性相同或相反，利用同性相斥，异性相吸的电磁原理，永磁体或电磁线圈进行往复运动。
图1为本发明的棒状永磁体为定子的电机结构示意2为本发明的棒状永磁体结构示意3为本发明的多个棒状永磁体结构示意4为本发明的棒状永磁体作为动子的结构示意5为本发明的管状永磁体作为定子的电机结构示意6为本发明的管状永磁体结构示意7为本发明的多个管状永磁体结构示意8为本发明的管状永磁体作为动子的结构示意图发明的具体实施方式
下面，参看附图详细说明本发明的电磁铁式直线电机的实施例。在图1至图8中，相同的部分注以相同的标记。本发明的电磁铁式直线电机，其基本构造是，备有由两个永磁铁和一个铁磁性材料件组合的永磁体、在永磁体上或里面的电磁线圈、支架、连杆和道轨架。永磁体或电磁线圈，可作为定子，动子往复运动。永磁体可以是一个或多个与电磁线圈对应配置的组合，永磁体组合用的每个永磁铁也可用多个组成。其基本构造在以下说明的各实施例中是共同的。
参看图1和图2，说明本发明的电磁铁式直线电机的一个实施例。
电磁铁式直线电机，由棒状永磁体1和电磁线圈2、支架3和道轨架4组成。棒状永磁体由两个棒状永磁铁5和7、铁磁性材料棒6和非磁性材料套管8组合而成。永磁体的截面形状可以是园形或非园形。永磁体在这一实施例中是作为定子，两端固定在道轨架4上，电磁线圈固定在支架内，它的内孔套在永磁体上，支架又可作为传递运动使用。棒状永磁体中的两个永磁铁必须采用同极性对接(在图2中两个永磁铁的磁极N与N相接)，铁磁性材料棒在两个永磁铁相对接的中间，套管8把三者连成一体。在电磁线圈中变换电流的方向，电磁线圈和支架在永磁体上往复运动。
参看图5和图6，说明本发明的电磁铁式直线电机的另一个实施例。
电磁铁式直线电机，由管状永磁体1和电磁线圈2、支架3和连杆9组成。管状永磁体由两个管状永磁铁10和12、铁磁性材料环11和非磁性材料支架3组合而成。连杆与电磁线圈固定联接作为运动传递使用。永磁体在这一实施例中是作为定子，固定在锁体上。永磁体中的两个永磁铁必须采用同极性对接(在图6中两个永磁铁的磁极S与S相接)，铁磁性材料环在两个永磁铁对接的中间，支架把三者连成一体。电磁线圈在永磁体的内孔里。在电磁线圈中变换电流的方向，电磁线圈和连杆在永磁体的内孔里往复运动。
本发明的电磁铁式直线电机还有多种其他的实施例，简单说明如下图3和图7是永磁体为多个组合的实施例示意图，永磁体1作为定子，线圈2作为动子；图3中的永磁体为棒状，图7中的永磁体为管状。
图4和图8是将永磁体1作为动子，线圈2作为定子的实施例示意图。图4中的永磁体为棒状，连杆9与永磁体固定联接，图8中的永磁体为管状，连杆9与永磁体固定联接。
在上述实施例中，电磁线圈的长度应是工作行程的2倍或2倍以上，两个永磁铁的长度都应大于0.5倍线圈长度，铁磁性材料件的长度为0.3倍永磁铁长度，一般由试验最终确定。这种结构的永磁体能充分利用电磁线圈的磁力，即推又拉，步步位移，运动平稳，行程长短对力度的大小影响极小，使电磁铁的结构实现了直线电机的功能和效果。
在上述实施例中，其特征在于，至少有一个永磁体，它由两个永磁铁和一个铁磁性材料件组合而成，两个永磁铁采用同极性对接，铁磁性材料件需要位于两个永磁铁的中间位置，并用非磁性材料件把三者连成一体，永磁体可以作为定子或动子，在永磁体上或里面设置电磁线圈。
在上述实施例中，其特征在于，永磁体的截面形状可以是园形或非园形，可以是棒状或管状，永磁体可以是一个或若干个与电磁线圈对应配置的组合，用于组合永磁体的每个永磁铁与铁磁性材料件也可以由一个或若干个组成，铁磁性材料件也可以用其他任何固体物资或气体替代。
本发明的效果本发明的电磁铁式直线电机，行程大小不影响推拉力，能替代电磁铁或电机传动机构使用。它构造简单，零部件极少，能微型化，机械故障减少，减少震动和噪音，有利于环保。
权利要求
1.一种电磁铁式直线电机，由永磁体1和电磁线圈2、支架3和道轨架4组成，永磁体由两个永磁铁5和7、铁磁性材料件6和非磁性材料件8或支架3组合而成，其特征在于，有一个永磁体，它由两个永磁铁和一个铁磁性材料件组合而成，两个永磁铁采用同极性对接，铁磁性材料件需要位于两个永磁铁对接的中间，并用非磁性材料件把三者连成一体。
2.如权利要求1所述的电磁铁式直线电机，其特征在于所述的永磁体中的永磁铁和铁磁性材料的截面形状可以是园形或非园形，可以是棒状或管状。
3.如权利要求1所述的电磁铁式直线电机，其特征在于所述的永磁体可以作为定子或动子。
4.如权利要求1所述的电磁铁式直线电机，其特征在于所述的永磁体需在其外周或里面设置电磁线圈。
5.如权利要求1所述的电磁铁式直线电机，其特征在于所述的永磁体也可以是若干个与电磁线圈对应配置的组合。
6.如权利要求1或5所述的电磁铁式直线电机，其特征在于所述的永磁体中的每个永磁铁也可以由若干个组成。
7.如权利要求1所述的电磁铁式直线电机，其特征在于所述的铁磁性材料件，最好是铁磁性材料件，也可以是其他任何固体物质或气体，铁磁性材料件也可以由若干个组成。
全文摘要
本发明提供的电磁铁式直线电机，所述的电机，由两个永磁铁和一个软铁组合而成的特殊的永磁体、在永磁体上或里面的电磁线圈、支架、连杆和道轨架组成。用较小的电流和体积，产生较大的工作行程，从而实现了直接驱动零部件往复运动，能替代普通电磁铁或旋转电机传动机构使用。它构造简单，制造和装配简单容易，零部件极少，故障减少，使用寿命长，且能微型化；制造和使用成本都低。它的构造能减少震动和噪音，利于环保。
文档编号H02K33/18GK1770606SQ20041004689
公开日2006年5月10日 申请日期2004年11月4日 优先权日2004年11月4日
发明者刘琰, 刘宇 申请人:刘琰, 刘宇