专利名称：直线电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直线电机。
背景技术：
公知的直线电机的主体都是由定子和动子构成的，直线电机的原理模型是在一导 向装置两端设置一对磁极而形成定子，在所述导向装置进行导向的构件上设置一带有铁芯 的线包而形成动子，通过预定方式对所述线包进行通电，改变铁芯两端的磁性，利用磁场力 的变换而使得所述构件做往复运动，进而通过一将直线往复运动转换成转动的机构完成直 线电机的功用。不过磁铁的磁场随着作用距离的变化衰减很快，所说的一对磁极距离不可 能做得太大，不然无法完成对所述构件的驱动，这就限制了直线电机的发展。直线电机的再一种结构是采用构造磁场的方式替换永磁体产生的磁场，这种结构 虽然在一定程度上解决了所述构件运动距离受限的问题，但结构偏于复杂，制造成本高。
发明内容因此，本实用新型针对目前直线电机的上述缺陷，提供了一种结构紧凑，制造成本 低的直线电机。本实用新型采用的技术方案为本实用新型直线电机，包括导向套，在该导向套的两端相应设有前端磁铁和后端磁铁；动子，包括导向于所述导向套的导向板和固装在该导向板上的带有铁芯的线包；运动形式转换机构，连接所述导向板和输出轴用于将所述导向板的直线运动转换 成转动并输出；以及电极转换装置，用于对所述线包进行预定方式的电极转换； 所述前端磁铁和后端磁铁极性相同，并在该两对磁铁间设有与该两对磁铁极性相 反的中部磁铁；所述线包的铁芯短于中部磁铁与前、后端磁铁的间距。根据本实用新型技术方案直线电机，采用了前后端磁铁的基本设置方式，但加以 区别的使用了磁性相同的设置方式，同时，在导向套中部设置了异性磁极的磁铁，从而通过 线包电极的变换可以使导向板在一个方向上的行程具有两段加速行程，且导向板的行程也 长于现有的直线电机，其加减速周期更合理，便于在结构尺寸相同的情况下获得较大的输 出功率，节能效果好。上述直线电机，本领域的技术人员还可以根据需要选择以下附加特征或者其组合 方式所述运动形式转换机构为以所述导向板为滑块的曲柄滑块机构。所述曲柄滑块机构的曲柄为一轮盘，一构件一端偏心铰接于该轮盘、另一端通过 销轴连接于所述导向板上形成摇杆。所述运动形式转换机构为齿轮齿条机构，其中的齿条为两根，对应齿轮各一设置，齿轮与其轴为超越离合器连接。所述运动形式转换机构的输出轴上设有一飞轮。所述输出轴的输出端设有减速机。所述电极转换装置为设置于所述输出轴上的电刷机构，以根据输出轴的转动周波 控制电极的转换。所述电极转换装置为设置于线包前级的变频器。所述导向板上下各一设置，两导向板至少前后端设有连接板。所述前端磁铁、中部磁铁和后端磁铁都是沿所述导向套周向对称的设置。
下面结合说明书附图进一步的阐述本实用新型的结构特征，其中图1为基于本实用新型技术方案的一种直线电机的主视结构示意图。图2为相应于图1的俯视结构示意图。图中1、导向板，2、连接板，3、前端磁铁，4、中部磁铁，5、导向套，6、后端磁铁，7、销 轴，8、摇杆，9、曲柄，10、转轴，11、动子，12、轴承座，13、减速机。
具体实施方式
参照说明附图1和2，其示出了一种直线电机，包括导向套5，在该导向套的两端相应设有前端磁铁3和后端磁铁6 ；动子11，包括导向于所述导向套的导向板和固装在该导向板上的带有铁芯的线 包；运动形式转换机构，连接所述导向板和输出轴用于将所述导向板的直线运动转换 成转动并输出；以及电极转换装置，用于对所述线包进行预定方式的电极转换；所述前端磁铁和后端磁铁极性相同，并在该两对磁铁间设有与该两对磁铁极性相 反的中部磁铁4 ；所述线包的铁芯短于中部磁铁与前、后端磁铁的间距。自然，对线包极性控制的原理同于现有的极性控制，就是在其铁芯两端磁极，利用 异性磁极的排斥力形成动力，这里的控制周期区别于现有的方式，基于本方案，本领域的技 术人员就可以很容易的实现了。对于所述运动形式转换机构，既有的转换机构都可以使用，并优选以下转换机构， 其一，所述运动形式转换机构为以所述导向板为滑块的曲柄滑块机构，这种转换机构结构
简单，转换效率高。所述曲柄滑块机构的曲柄9为一轮盘，一构件一端偏心铰接于该轮盘、另一端通 过销轴7连接于所述导向板上形成摇杆8。轮盘自身可以形成飞轮结构，便于曲柄的过死点 并使输出运动稳定。其二，所述运动形式转换机构为齿轮齿条机构，其中的齿条为两根，对应齿轮各一 设置，齿轮与其轴为超越离合器连接，这种结构稍微复杂，但结构尺寸比较紧凑。进一步地，说到飞轮形式，所述运动形式转换机构的输出轴上设有一飞轮，当然， 本领域的技术人员有理由认为整个系统中仅存在一个飞轮。不过所述轮盘并不限于作为飞轮用，可以根据需要设置其直径大小。为了获得较合适的输出速度，所述输出轴的输出端设有减速机13。关于所述电极转换装置也可以选用现有的转换装置，并优选以下方式其一，所述 电极转换装置为设置于所述输出轴上的电刷机构，以根据输出轴的转动周波控制电极的转 换，显然输出轴的转动周期和导向板的运动周期是一致的，这样可以有效的对电极转换进 行控制。其二，所述电极转换装置为设置于线包前级的变频器，可以使结构偏于紧凑。为了简化结构，所述导向板上下各一设置，两导向板至少前后端设有连接板2。据 此，两端的磁铁还可以这样设置磁铁穿过连接板间的间隙而固定于导向套上，可以以较小 的磁铁获得较大的磁通密度。另一种方式，所述前端磁铁、中部磁铁和后端磁铁都是沿所述导向套周向对称的 设置，使导向板的运行偏于平稳。
权利要求一种直线电机，包括导向套(5)，在该导向套的两端相应设有前端磁铁(3)和后端磁铁(6)；动子(11)，包括导向于所述导向套的导向板和固装在该导向板上的带有铁芯的线包；运动形式转换机构，连接所述导向板和输出轴用于将所述导向板的直线运动转换成转动并输出；以及电极转换装置，用于对所述线包进行预定方式的电极转换；其特征在于所述前端磁铁和后端磁铁极性相同，并在该两对磁铁间设有与该两对磁铁极性相反的中部磁铁(4)；所述线包的铁芯短于中部磁铁与前、后端磁铁的间距。
2.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于所述运动形式转换机构为以所述导 向板为滑块的曲柄滑块机构。
3.根据权利要求2所述的直线电机，其特征在于所述曲柄滑块机构的曲柄(9)为一轮盘，一构件一端偏心铰接于该轮盘、另一端通过销轴(7)连接于所述导向板上形成摇杆 ⑶。
4.根据权利要求1所述的直线电机，其特征在于所述运动形式转换机构为齿轮齿条 机构，其中的齿条为两根，对应齿轮各一设置，齿轮与其轴为超越离合器连接。
5.根据权利要求2至3任一所述的直线电机，其特征在于所述运动形式转换机构的 输出轴上设有一飞轮。
6.根据权利要求5所述的直线电机，其特征在于所述输出轴的输出端设有减速机 (13)。
7.根据权利要求6所述的直线电机，其特征在于所述电极转换装置为设置于所述输 出轴上的电刷机构，以根据输出轴的转动周波控制电极的转换。
8.根据权利要求6所述的直线电机，其特征在于所述电极转换装置为设置于线包前 级的变频器。
9.根据权利要求6所述的直线电机，其特征在于所述导向板上下各一设置，两导向板 至少前后端设有连接板(2)。
10.根据权利要求9所述的直线电机，其特征在于所述前端磁铁、中部磁铁和后端磁 铁都是沿所述导向套周向对称的设置。
专利摘要本实用新型公开了一种直线电机，其包括导向套，在该导向套的两端相应设有前端磁铁和后端磁铁；动子，包括导向于所述导向套的导向板和固装在该导向板上的带有铁芯的线包；运动形式转换机构，连接所述导向板和输出轴用于将所述导向板的直线运动转换成转动并输出；以及电极转换装置，用于对所述线包进行预定方式的电极转换；所述前端磁铁和后端磁铁极性相同，并在该两对磁铁间设有与该两对磁铁极性相反的中部磁铁；所述线包的铁芯短于中部磁铁与前、后端磁铁的间距。该直线电机结构紧凑，制造成本低。
文档编号H02K41/02GK201667601SQ20102001543
公开日2010年12月8日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者张正泉 申请人:张正泉