专利名称：往复式电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种往复式电动机，尤其是涉及这样一种往复式电动机其能够将电动机工作时所产生的涡流损耗减到最小，并延长电动机的工作寿命。
背景技术：
一般来讲，电动机被划分为可将电能转化为旋转运动的旋转式电动机、以及将电能转化为往复直线运动的往复式电动机等等。
具体来讲，在往复式电动机中，一外定子和一内定子被定位成相互间隔预定的间隙，并在外定子与内定子之间设置一个带有磁体的转子。当向缠绕在定子上的线圈通电时，通过定子与磁体之间的相互作用使转子进行往复运动。往复式电动机通常被用在往复式压缩机上。
图1是示出一种传统往复式电动机的剖面图。
这种传统的往复式电动机包括一圆筒形的外定子102，其被固定到一壳体(图中未示出)上；一内定子104，其被定位在外定子102的内周面上，并具有预定的气隙，以用于在其自身与外定子102之间产生磁通量；一线圈106，其被缠绕在外定子102的内部；磁体108，其设置在外定子102与内定子104之间，能够执行直线运动；一磁体架110，其被连接在磁体108与一个将要执行往复运动的构件(图中未示出)之间，用于将磁体108的往复运动传递给该构件。
外定子102通过层叠多个铁芯而形成为圆筒形，并在外定子102的内侧上缠绕线圈106。内定子104也是通过层叠多个铁芯而形成于外定子102的内周面上，具有预定间隙L。当从外界供电时，线圈106在外定子102与内定子104之间形成磁通量，用于固定层叠的铁芯的固定环120和124分别安装在外定子102和内定子104中。
如图2所示，磁体架110于外定子102与内定子104之间形成为圆筒体，其能执行往复运动，且磁体架110的厚度必须要被制得尽可能地薄，以使外定子102与内定子104之间的气隙L最小。因而，通常利用诸如金属薄板成型、非磁性金属材料的压铸或拉模铸造等的模制方法来制造磁体架110。
如图2所示，磁体架110包括一磁体安装部分112，磁体108沿位于外定子102和内定子104之间的一侧部分的圆周方向、以均匀的间隔安装在该磁体安装部分112中；以及一连接部分116，在磁体架110的另一侧，多个空气通道114沿圆周方向形成在该连接部分中，该部分将往复运动力传递给一个将要执行线性往复运动的工作单元(图中未示出)上。
在磁体安装部分112中，具有预定宽度和长度的磁体108沿圆周方向以预定的间隔固定，且在磁体安装部分112中形成用于防止由磁体108产生涡流损失的狭缝11。
当磁体108执行往复直线运动时，狭缝118截断了在磁体架110的圆周方向上流动的涡流的损失，并防止电动机效率由于受涡流损失的影响而降低。狭缝118在磁体108冲程方向上突出为具有狭窄宽度的条带状。
下面将对具有上述结构的普通往复式电动机的工作过程进行描述。
当电能供给线圈110时，环绕着线圈110形成磁通量，磁通量沿着外定子106和内定子108形成闭合的磁路。通过外定子106、内定子106之间所产生磁通与磁体112所产生磁通量之间的相互作用，使磁体112在轴向上线性运动。此外，如果施加到线圈110的电流方向依次变化，在线圈110的磁通量方向变化的同时，磁体112执行线性往复运动。那么，其中固定了磁体112的磁体架110执行线性往复运动，从而诸如活塞等的工作单元也执行线性往复运动。
此时，由磁体108的线性往复运动，在磁体架110的圆周方向上产生涡流，涡流损失可利用在磁体安装部分112内形成的狭缝118来削弱。
但是，在这种传统往复式电动机中，为削弱电动机工作时所产生涡流损失而形成的狭缝被制成狭窄宽度的条带状，因而就出现一个问题由于在模制过程中狭缝会由于在磁体架圆周方向上所产生压应力而变形，所以会使模制精度降低，而且难于保证磁体架的圆度。
而且，当磁体执行线性往复运动时，由磁体的惯性而在其长度方向上施加一个力，在狭缝的边缘部分会由于施加到磁体架上的这个力而产生边缘裂纹。
另外，当在磁体架上加工狭缝时，狭缝通过采用冲头或冲模的冲压工艺来形成。由于狭缝的宽度很窄且很薄，所以用于执行冲压操作的冲头也要很窄，其厚度也应很薄，这就带来冲头和冲模易于在工作中损坏的问题。
发明内容
于是，本发明的一个目的是提供一种往复式电动机，其能够在驱动电动机时使得在磁体架中产生的涡流损失减到最小。
本发明的第二目的是提供一种往复式电动机，其通过改进在磁体架内形成的涡流防护孔的结构，而防止在成形涡流防护孔时磁体架发生变形，从而可削弱涡流损失，并保持磁体架的圆度。
本发明的第三目的是提供一种往复式电动机，其被形成这样的结构，即在磁体架内形成的涡流防护孔可加强磁体架，能够防止在驱动电动机过程中由于施加到磁体架上的载荷而造成的磁体架损坏。
本发明的第四目的是提供一种往复式电动机，其通过改进在磁体架内形成涡流防护孔的方法，能够防止成型设备发生损坏，并降低制造成本。
为实现上述目的，本文提供了一种往复式电动机，其包括一外定子；一内定子，其被定位在外定子的内周面上，并具有一个预定气隙；一线圈，其或者被缠绕在外定子上、或者被缠绕在内定子上；磁体，其被定位成能够在外定子与内定子之间执行线性运动；以及一磁体架，其被连接在磁体与将要执行往复运动的工作部分之间，用于将磁体的往复运动传递给工作部分的组成部件。在磁体安装部分内沿圆周方向和轴向形成多个涡流防护孔。
涡流防护孔是通过冲压工艺加工的。
涡流防护孔是具有预定直径的圆形通孔。
涡流防护孔是被形成为多边形形状的通孔。
涡流防护孔是被形成为椭圆形的通孔。
涡流防护孔是十字形的通孔。
图1是示出传统往复式电动机的横截面图；图2是示出传统往复式电动机的磁体架的透视图；
图3是示出根据本发明的往复式电动机的横截面图；图4是示出根据本发明的往复式电动机的磁体架的透视图；以及图5到图15是示出在展开状态下的磁体架，以说明根据本发明的往复式电动机的磁体架的各种实施例。
具体实施例方式
下文将参照附图对根据本发明的往复式电动机的实施例进行描述。
根据本发明的往复式电动机存在多种实施方式，因而，下文只对优选的实施方式进行描述。
图3是一个剖视图，示出根据本发明的往复式电动机。
根据本发明的往复式电动机包括一圆筒状的外定子2，其被固定到一壳体(图中未示出)上；一内定子4，其以预定气隙M定位在外定子2的内周面上，并可在其自身与外定子2之间形成磁通量；一线圈6，其或者被缠绕到外定子2上、或者被缠绕到内定子4上；磁体8，其被定位成能够在外定子2与内定子4之间执行直线运动；以及一磁体架10，其连接在磁体8与将要执行往复运动的工作单元(图中未示出)之间，用于将磁体8的往复运动传递给工作单元。
此处，作为工作单元的一个实例，在往复式电动机被应用到往复式压缩机的情况下，执行往复执行运动的活塞将成为工作单元。
外定子2是通过层叠许多片铁芯而制成为圆筒状，内定子4以预定间隙M设置在外定子2中，并形成为多片铁芯层叠的圆筒形。线圈6被缠绕外定子2的内周面上或内定子2的外周面上的一个部分上，当向其通电时，在外定子2与内定子4之间形成磁通量。在外定子和内定子的两侧安装用于固定层叠铁芯的固定环18和20。
在外定子2与内定子4之间，磁体8以沿圆周方向被分成许多部件的形式固定到磁体架10上。
如图4所示，磁体架10被制成圆筒状，且具有预定的厚度，其被定位成可在外定子2与内定子4之间的气隙M中线性移动。磁体架10包括一磁体安装部分12，磁体8被安装在这一部分中，且磁体架10还包括一连接部分12，其从磁体安装部分12延长，连接到工作单元上。在连接部分14的圆周方向上形成多个空气通道16。
在磁体架10的磁体安装部分12中，多个磁体8沿圆周方向以均匀的间隔固定，并形成涡流防护孔26，用于削弱在驱动电动机时由磁体造成的涡流损失。
也就是说，当磁体架10执行线性往复运动时，涡流防护孔23形成为通过阻断在垂直于磁体架10纵向的方向上流动的电流损耗来防止电动机的效率下降，多个涡流防护孔26利用冲压等工艺突出并形成在磁体安装部分12中。
在涡流防护孔26与相邻的涡流防护孔之间的间隔形成为具有预定的距离，使得可获得抵抗由磁体惯性施加给磁体架的载荷的预定强度。
取代冲压方法，也可以通过诸如钻孔、压模铸造等模制方法来加工涡流防护孔26。
在磁体架10的轴向上，可将预定数目的涡流防护孔26排列(line up)，这些涡流防护孔被形成为圆形通孔，这些圆形通孔在磁体架10的圆周方向上以均匀的间隔排列。
更为详细地讲，预定数目的涡流防护孔26在磁体架10的轴向上形成在固定磁体8的部分内，并且将这些孔形成为预定数目的孔形成在各个磁体8之间的结构是理想的。
图5到图15是示出在磁体架展平的状态下磁体架的前视图，以说明根据本发明的往复式电动机中磁体架的各种实施例。
根据形状、数目或布置方式，涡流防护孔可形成为各种形状。下面将详细地描述涡流防护孔的各种实施例。
如图5所示，根据本发明第二实施例，形成在磁体架内的涡流防护孔形成为圆形通孔28的形式，其具有预定的直径，并以随机形式定位。
如图6所示，作为涡流防护孔，多个圆形通孔30可以定为成在磁体架10的轴向上倾斜预定的角度。如图7所示，可根据通孔在磁体架10轴向上形成的位置改变具有预定直径的圆形通孔32的数目。
如图8所示，根据本发明第三实施例的形成磁体架10中的涡流防护孔形成为方形通孔34，这些通孔具有预定的尺寸，且在磁体架10的轴向和圆周方向上形成预定数量的通孔。
如图9所示，根据第三实施例的涡流防护孔可形成为方形通孔36，它们在磁体架的圆周方向上定位成两行。如图10所示，涡流防护孔可形成为方形通孔38的形状，这些通孔在磁体架10圆周方向上以均匀间隔定位成行。
如图11所示，根据第四实施方式的涡流防护孔以十字形通孔40的形式突出并形成在磁体安装部分12中。
如图12所示，在磁体架8中形成的根据第五实施例的涡流防护孔具有这样的结构其以椭圆形通孔42的形状突出并形成在磁体安装部分12中。
如图13所示，在磁体架8中形成的根据第六实施例的涡流防护孔形成为椭圆形通孔44的形状，并沿磁体架10的轴向倾斜预定角度地形成。
如图14所示，在磁体架8中形成的根据第七实施例的涡流防护孔被制为这样的结构椭圆形通孔46与圆形通孔48混合成形在磁体安装部分12内。
如图15所示，在磁体架8中形成的根据第八实施例的涡流防护孔形成为多边形通孔的形状，诸如为三角形通孔50等的形状，且这些通孔以均匀的间隔随机排列。
在上文的描述中，涡流防护孔可以通过将方形通孔与椭圆形通孔混合，或者将方形通孔和圆形通孔混合来形成，各种形状通孔可以混合形成。
下面将对根据本发明的、带有上述构造的往复式电动机的工作过程进行描述。
当向线圈6供电时，围绕线圈6产生磁通量，且磁通量沿着外定子2和内定子4形成闭合的磁路。通过外定子2、内定子4之间所形成磁通量与磁体8所产生磁通量之间的相互作用，使磁体8在轴向上线性运动。
当施加到线圈6的电流的方向依次变化时，线圈6的磁通量方向变化，从而磁体8执行线性往复运动。当其中固定了磁体8的磁体架执行线性往复运动时，使活塞等工作单元也产生线性的往复运动。
此处，当施加到线圈6的电流方向依次改变时，由于在外定子2与内定子4之间流动的磁通量的变化而在磁体架10的圆周方向上产生涡流。涡流防护孔26可将涡流阻断。
也就是说，在磁体架圆周方向上流动的涡流会被形成在磁体架10圆周方向上的多个涡流防护孔26阻断，因而可将涡流损耗减到最小。
此处，预定数目的涡流防护孔26在磁体架10的轴向上排列，并形成为各种形状，使得这些孔在磁体架10的轴向上排列，从而阻断涡流，并能增强厚度被制得很薄以便缩小气隙M的磁体架10。
而且，由于涡流防护孔26由冲压方法加工，因此，由于在执行冲压加工过程中对磁体架施加的变形应力很小，所以可高度地保持磁体架的圆度。
如上所述，在往复式电动机中，在磁体安装部分中加工了多个涡流防护孔，以削弱驱动电动机时所产生的涡流损耗，这些涡流防护孔分别形成在磁体架中磁体架的轴向和圆周方向上。因而，可阻断在磁体架圆周方向上流动的涡流，由此可将涡流损耗减到最小。
而且，由于多个孔在磁体架的轴向和圆周方向上形成为各种形状，因而可提高磁体架的强度，并高度保持磁体架的圆度。
而且，通过用涡流防护孔加强磁体架，可将磁体架制得更薄，因而可减小气隙，并减小了由磁体往复运动而对磁体架造成的变形和损坏。
目前在不背离本发明精髓和实质特征的前提下可以多种方式来实施本发明，但应当理解除非特别指明，前述的实施例不受上文中任何细节特征限制，而是应在所附权利要求书界定的设计思想和保护范围内宽泛地进行构思，因而，所有落入到权利要求的范围和边界内或这些范围和边界的等效物内的变型和改动都应当看作是被权利要求书所涵盖。
权利要求
1.一种往复式电动机，其包括外定子；内定子，其以预定气隙定位在外定子的内周面上；线圈，其缠绕在外定子上或内定子上；磁体，其定位成可在外定子与内定子之间执行线性运动；磁体安装部分，磁体被固定到该安装部分上；以及磁体架，其包括一连接部分，该连接部分与用于执行往复运动的工作部分相连接，其中，在磁体架的圆周方向上以均匀的间隔形成涡流防护孔，用于阻断在磁体架圆周方向上流动的涡流，且在磁体安装部分的轴向上形成多个孔。
2.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔是通过冲压工艺加工而成的。
3.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔是具有预定直径的圆形通孔。
4.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔是形成为多边形形状的通孔。
5.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔是形成为椭圆形的通孔。
6.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔是十字形的通孔。
7.如权利要求3到6中任一项所述的电动机，其中，涡流防护孔在磁体架的轴向上和长度方向上以均匀的间隔排列。
8.如权利要求3到6中任一项所述的电动机，其中，涡流防护孔形成为随机的形状。
9.如权利要求3到6中任一项所述的电动机，其中，涡流防护孔沿磁体架的轴向倾斜预定角度布置。
10.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔形成为混合圆形通孔与多边形通孔的形状。
11.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔形成为混合椭圆通孔与多边形通孔的形状。
12.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔形成为混合圆形通孔与椭圆通孔的形状。
13.如权利要求1所述的电动机，其中，涡流防护孔通过钻孔工艺而形成。
全文摘要
本发明公开了一种往复式电动机，在该电动机中，在一磁体架(10)的磁体安装部分(12)内，沿磁体架(10)的圆周方向和轴向形成多个涡流防护孔(26)，该磁体架(10)连接在磁体(8)与将要执行往复运动的组成部件之间，用于将磁体(8)的往复运动传递给所述组成部件；通过改进形成在磁体架内的涡流防护孔的结构，可防止在模制涡流防护孔时磁体架(10)变形，并能使磁体架精确地保持圆形。
文档编号H02K1/06GK1593000SQ02810437
公开日2005年3月9日 申请日期2002年5月22日 优先权日2001年5月22日
发明者郑圆铉, 具本哲 申请人:Lg电子株式会社