专利名称：直线电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直线电机，其结构是使层叠铁心经绑扎而成，而不需要焊接。
直线电机的结构是一种展开的鼠笼式电机，这种结构如图5所示。直线电机基本上被分为原边铁心(1)和副边导体(2)，并且具有这样的结构，即副边相对于原边是一个长的副边部件。副边部件是定子，而原边是转子，并且在二者之间形成气隙(3)。
原边铁心(1)具有下述结构。如图6a和b中所示，在薄板上形成多个槽(8)，构成与齿(13)配合的梳状铁心板(4)。铁心板(4)是用磁体构成的。如果按图7a和b所示层叠这种铁心板(4)，再把侧板(14)和后板(15)焊接成一体，就制成了装配铁心(5)。在安装装配铁心(5)的同时使槽(8)围绕着圆弧按照规定的间隔处于内侧，把四个装配铁心按径向图形布置，并且用一对环形法兰(6)包住，用几个螺栓和螺母(7)(图中未示出)将它们固定在一起就形成了原边铁心(1)。轮(12)被装在法兰(6)的内侧，以便能自由转动。另外，围绕副边导体(2)的线圈(9)被固定在各个槽(8)的内侧。
把一种有干扰作用的非磁性体(11)覆盖在圆电极形的磁体(10)的外表面上，就形成了副边导体(2)。磁体(10)是用钢制成的，而非磁体是用铝或是铜制成的。
下面将参照图8说明装配铁心(5)的制造过程。首先，如图8中所示，用螺栓(19)(20)和螺母(21)把具有半径a和宽度T的弧形表面(16)的两个底板(17)与一对侧板(18)连接在一起，并且制备一个层叠机架(23)，机架上的一个定位板(22)被夹在一对底板(17)之间。然后，如图9a和b所示，先把图6中的铁心板(4)层叠在底板(17)上，将它们夹在一对侧板(18)之间，使侧板(14)和后板(15)定位，在侧板(14)与后板(15)之间或是在后板(15)之间进行焊接，从而形成焊点(24)。这样，如果拆掉层叠机架(23)，就制成了
图10所示的装配铁心(5)。最后将装配铁心退火，以便消除焊接畸变并且对两端进行修整。这样做的原因将在下文中说明。直线电机本身的缺陷是由于端部效应而产生的驱动力波动，为了消除这种驱动力波动，原边铁心被做得比较长。这样，原边铁心长度方向上的尺寸精度就很可能出现偏差。因此需要对退火后的装配铁心的两端进行修整。
成组装配铁心的尺寸精度是确定直线电机形状和尺寸的重要因素。形状和尺寸精度较差的电机会使原边铁心和副边导体之间的气隙发生变动，并且会造成电气性能的波动。再有，磁感应力的波动和不平衡还会造成间隙摩擦等等危险问题。
然而，为了消除焊接的畸变，需要对两端进行退火和修整，这样就会增加制造成本。另外，对其他部件的弯曲和扭曲进行校正也是复杂的，并且装配铁心的尺寸精度会变差。另一方面，为了减少焊接畸变的量，可以增加侧板和后板的厚度，但是材料的费用也会增加，并且还会产生外部尺寸增加的缺点，比较笨重。
装配铁心的刚性在板的厚度方向上比较小。为了增加刚性，侧板可以厚一点，但是这样会使装配铁心变大，重量变轻，并且费用增加。还有一种增加刚性的方式是通过适当的焊接使后板和侧板一体化，但是这样会增加畸变，并且精度会大大降低。因此不可能制造出很长并且具有高精度的装配铁心。
因此，本发明的目的是提供一种能解决上述问题的直线电机。
为了实现上述目的，在一个直线电机中，通过在薄板上形成的多个槽来固定齿，从而把几个制成梳状的铁心板层叠成一个装配铁心，使这些槽在内侧彼此面对，并且把几个装配铁心按照径向方式设置并结合在一起，就构成了原边铁心，再把线圈安装在原边铁心的槽里。把一个长的副边导体插入被原边铁心中的装配铁心所包围的空间，使其能借助一个气隙自由运动，其特征是，一个U形截面的绑扎件被安装在层叠的铁心板上，使其盖住上述层叠铁心板的两侧和背面，并且利用层叠方向上的绑扎件和穿过铁心板的螺栓把层叠的铁心板和绑扎件连接在一起，从而构成上述的装配铁心。
以下要根据附图所示的实施例详细解释本发明。这一实施例是对现有直线电机的部分改进，与原先相同的部分采用了原有的符号，并且简化了这些部分的说明，只需要解释某些不同的部分。
附图的简要说明图1表示本发明的直线电机中的装配铁心，(a)是正视图，(b)是右视图。
图2表示绑扎件，(a)是正视图，(b)是右视图。
图3是一个示意图，表示铁心板被层叠在层叠机架上的状态。
图4是一个示意图，表示铁心板被层叠在层叠机架上之后连接绑扎件的状态。
图5表示原有的直线电机，(a)是正视图，(b)是从(a)中C-C线方向提取的侧视图。
图6表示一个铁心板，(a)是左视图，(b)是正视图。
图7表示一个装配铁心，(a)是左视图，(b)是正视图。
图8表示一个层叠机架，(a)是正视图，(b)是右视图。
图9是一个示意图，表示铁心板被层叠在层叠机架上并且对侧板和后板进行焊接的情况。
图10表示原有的装配铁心，(a)是正视图，(b)是右视图。
在图1中表示了本发明的直线电机中的装配铁心的结构。如图1中所示，装配铁心(5)是通过把U形截面的绑扎件(30)和层叠的铁心板(4)结合成一体而构成的，利用穿过绑扎件(30)和铁心板(4)的螺栓(31)和螺母(32)使其包住层叠铁心板(4)的大部分侧面和后面。
接着要解释装配铁心的制造过程。如图2所示，预先制成一个具有U形截面的绑扎件(30)，并且具有半径为a的一个弧形部分(33)和一个通孔。首先按照上述图3中所示的相同方式把铁心板(4)层叠在一个层叠机架(23)上，然后在铁心板(4)中形成与绑扎件(30)的通孔(34)相对应的通孔(35)。接着如图4所示把绑扎件(30)安装在层叠的铁心板(4)上，并且在通孔(34)，(35)中插入螺栓(31)，再拧上螺母(32)，层叠的铁心板(4)和绑扎件(30)就被连接成一体了。然后拆掉层叠机架(23)，就制成了图1所示的装配铁心。
接着要说明直线电机的工作原理。由于装配铁心上没有焊接部分，在图1a和b所示的装配铁心(5)的表面P，Q或R上没有弯曲或扭曲现象，并且表面S和T是平行的。因此，直线电机的尺寸精度很好，原边铁心与副边导体之间的气隙尺寸不会有波动，并且不会出现气隙摩擦的危险。另外，由于绑扎件上具有预制成一体的侧板和后板，铁心板(4)在层叠方向上的刚性很大。
从上述说明中可见，在本发明的直线电机中，由于装配铁心上没有焊接部分，装配铁心不会出现弯曲或扭曲，并且不需要通过退火来消除畸变，也不需要对两端进行修整。另外，尽管需要在绑扎件和铁心板上钻孔，由于不需要焊接，退火和修整，整个装配工序被显著地缩短了。此外，尽管仍需要用原有的三个部分构成一对侧板和一个后板，但是在本发明中只用一个绑扎件就够了，从而减少了部件的数量。再有，由于预先用结合成一体的侧板和后板制成绑扎件，铁心板在层叠方向上的刚性得到了改善。
权利要求
一种直线电机，其中的装配铁心是由层叠的若干个梳状铁心板构成的，通过在薄板上开槽形成板上的齿，原边铁心是由径向互连的若干个装配铁心构成的，使得内侧的槽彼此面对，并且槽内包含原边铁心的线圈，再把一个长的副边导体插入由原边铁心中的装配铁心所包围的空间，使其能借助于气隙自由地运动，其特征是，一个U形截面的绑扎件被安装在层叠的铁心板上，使其盖住上述层叠铁心板的两侧和背面，并且用一个从层叠铁心板的方向上穿过绑扎件和铁心板的螺栓来连接层叠的铁心板和绑扎件，从而构成上述的装配铁心。
全文摘要
用装配的铁心构成一种没有弯曲和扭曲的直线电机。安装一个具有U形截面的绑扎件(30),使其包住层叠的铁心板(4)的侧面和背面,并且把螺母(32)拧在穿过绑扎件(30)和铁心板(4)的螺栓(31)上,把层叠的铁心板(4)和绑扎件(30)连接成一个整体,从而构成装配的铁心(5)。
文档编号H02K15/02GK1173762SQ9711092
公开日1998年2月18日 申请日期1997年4月16日 优先权日1996年4月17日
发明者根本正彦, 高老木敬一, 川口昌之 申请人:奥蒂斯电梯公司