BRPI0306303B1 - motor linear incluindo um sulco de travamento e um anel de travamento - Google Patents
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Abstract
"motor alternado". um motor alternado inclui: um estator externo (4) em uma estrutura de suporte (2); um estator interno (6) disposto na superfície circunferencial interna do estator externo (4) com um determinado espaço de ar e montado na superfície circunferencial externa de um cilindro (16); um imã (10) disposto de forma a ser linearmente móvel entre o estator externo (4) e o estator interno (6) acionado pela bobina espiral (8) devido ao movimento do pistão (18); e a unidade de travamento (30, 32), instalada na face lateral do estator interno (6) para impedir que o estator interno (6) se mova em uma direção axial. portanto, o motor alternado pode aperfeiçoar a confiabilidade de um motor impedindo que um estator interno (6) se mova em uma direção axial pela vibração causada pelo movimento linear do ímã (10).
Description
"MOTOR LINEAR INCLUINDO UM SULCO DE TRAVAMENTO E UM ANEL DE TRAVAMENTO" Campo Técnico A presente invenção refere-se a um motor linear e, mais particularmente, a um motor linear capaz de impedir que um estator se mova em uma direção axial.
Fundamentos da Técnica Em geral, um motor linear inclui um estator externo e um estator interno que são dispostos com um determinado intervalo entre os mesmos e uma estrutura de imã possuindo um imã depositado entre o estator externo e o estator interno, de forma que quando a energia é aplicada a uma bobina espiral enrolada em torno do estator, a estrutura de imã é movida de forma linear e alternada por uma interação do estator e da estrutura de imã. 0 motor linear é comumente utilizado para um compressor alternado, e visto que seu pistão e estrutura de imã são conectados, o pistão é movido de forma alternada. A Figura 1 é uma vista em corte de um motor linear convencional, e a figura 2 é uma vista em corte tirada ao longo da linha II-II da figura 1. 0 motor linear convencional inclui um estator externo 104 em forma cilíndrica com uma pluralidade de folhas de laminação fina laminadas e uma bobina espiral 102 enrolada nas mesmas, um estator interno 106 disposto em uma superfície circunferencial interna do estator externo 104 com um determinado espaço de ar entre os mesmos e possuindo uma forma cilíndrica com uma pluralidade de folhas de laminação fina, um imã 108 disposto em uma direção circunferencial entre o estator externo 104 e o estator interno 106, e uma estrutura de imã 110, na qual uma pluralidade de imãs 108 são fixados, sendo conectados a um pistão 118 a fim de serem movidos de forma alternada. 0 pistão 118 é disposto em um cilindro 120 e movido de forma linear e alternada de acordo com a operação do motor, comprimindo um fluido. 0 estator externo 104 é suportado por uma estrutura de suporte 124, e um anel de suporte 114 é inserido em ambos os lados da mesma a fim de manter a forma cilíndrica.
Além disso, o estator interno 106 é fixado em uma superfície circunferencial externa do cilindro 120 por um método de encaixe por pressão ou por um adesivo, e um anel de suporte 116 é inserido em ambos os lados do estator interno 106 a fim de suportar a pluralidade de folhas de lami-nação. A operação do motor linear convencional será descrita agora.
Quando a energia é aplicada à bobina espiral 102, um fluxo é formado em torno da bobina espiral 102, formando um circuito fechado ao longo do estator externo 104 e do estator interno 106. 0 ímã é movido de forma linear para uma direção axial pela interação do fluxo formado entre o estator externo 104 e o estator interno 106 e o fluxo formado pelo ímã 108. Quando a direção da corrente elétrica é alterada de forma alternativa, a direção do fluxo da bobina es- piral 102 é alterado de forma que o imã 108 seja movido de forma linear e alternada.
De acordo com o movimento do imã 108, a estrutura de imã 110 à qual o imã 108 é fixado é movida de forma linear e alternada, e dessa forma, o pistão 118 é movido de forma linear e alternada.
No entanto, a técnica convencional apresenta um problema que devido ao fato do estator interno 106 ser fixado na superfície circunferencial externa do cilindro 120 pelo método de encaixe por pressão, o estator interno 106 é movido juntamente com o ímã 108 na direção axial pela vibração qerada quando o ímã 108 é movido de forma alternada.
Adicionalmente, no caso do estator interno 106 ser fixado à superfície circunferencial externa do cilindro 120 por adesivo e assim por diante, uma operação de montaqem não é fácil.
Descrição da Invenção Portanto, é um objetivo da presente invenção se fornecer um motor linear capaz de aperfeiçoar a confiabilidade de um motor impedindo que um estator interno mova em uma direção axial causada por vibração de um ímã movido de forma linear enquanto o motor é utilizado por um lonqo tempo.
Para se alcançar o objetivo acima, é fornecido um motor linear incluindo: um estator externo; um estator interno disposto em uma superfície circunferencial interna do estator externo com um espaço de ar entre os mesmos e montado em uma superfície circunferencial externa de um cilindro; um ímã disposto de forma a ser linearmente móvel entre o es- tator externo e o estator interno; e uma unidade de trava-mento instalada na face lateral do estator interno e impedindo que o estator interno se mova em uma direção axial. A unidade de travamento inclui um sulco de trava-mento formado na superfície circunferencial externa do cilindro em uma direção circunferencial e um anel de travamento inserido dentro do sulco de travamento e aderido na face lateral do estator interno. 0 sulco de travamento é formado de uma forma que um de seus lados está em um ânqulo reto e o outro lado se estreita para dentro, formando um ângulo de inclinação.
Um lado interno do anel de travamento é inserido no sulco de travamento e um lado externo do mesmo é suportado na face lateral do estator interno. A fim de se alcançar o objetivo acima, é fornecido também um motor linear incluindo: um estator externo; um estator interno disposto na superfície circunferencial interna do estator externo com um determinado espaço de ar e disposto na superfície circunferencial externa de um cilindro; um imã disposto de forma a ser linearmente móvel entre o estator externo e o estator interno; e uma unidade de travamento consistindo de um sulco de travamento formado na superfície circunferencial externa do cilindro em uma direção circunfe-rencial, e um anel de travamento suportado de forma elástica no sulco de travamento e na face lateral do estator interno para impedir que o estator interno se mova em uma direção axial.
Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma vista em corte de um motor linear convencional; A Figura 2 é uma vista em corte tirada ao longo da linha II-II da figura 1; A Figura 3 é uma vista em corte de um motor linear de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção; A Figura 4 é uma vista ampliada de uma parte "A" da figura 3 ilustrando uma unidade de travamento de um esta-tor interno de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; A Figura 5 é uma vista em corte de outro caso do sulco de travamento da unidade de travamento de acordo com a presente invenção; A Figura 6 é uma vista em perspectiva de um anel de travamento de acordo com a primeira modalidade da presente invenção; A Figura 7 é uma vista em perspectiva de um anel de travamento de uma unidade de travamento de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção; e A Figura 8 é uma vista em corte de uma unidade de travamento de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.
Modos de Realização das Modalidades Preferidas Uma primeira modalidade da presente invenção será agora descrita com referência aos desenhos em anexo.
Pode haver uma pluralidade de modalidades do motor linear de acordo com a presente invenção, e uma modalidade preferida será descrita agora. A Figura 3 é uma vista em corte de um motor linear de acordo com a presente invenção. 0 motor linear inclui: um estator externo cilíndrico 4 fixado a uma estrutura de suporte 2; um estator interno 6 disposto em uma superfície circunferencial interna do estator externo 4 com um determinado espaço de ar entre os mesmos e formando um fluxo entre os mesmos; uma bobina espiral 8 enrolada no estator externo 4 ou no estator interno 6; um imã 10 disposto de forma a ser linearmente móvel entre o estator externo 4 e o estator interno 6; uma estrutura de imã 12 conectada entre o imã 10 e um elemento desejado a fim de ser movido de forma alternada e transferindo um movimento alternado do ímã 10 para o elemento; e uma unidade de travamento para impedir que o estator interno 6 se mova em uma direção axial.
No caso do motor linear ser aplicado a um compressor alternado, o elemento é um pistão 18, por exemplo, que é movido de forma linear e alternada no cilindro 16 para uma operação de compressão. 0 estator externo 4 possui uma forma cilíndrica visto que uma pluralidade de folhas de laminação são laminadas radialmente na direção circunferencial, e é suportado pela estrutura de suporte 2. 0 estator interno 6 possui uma forma cilíndrica com uma pluralidade de folhas de laminação laminadas radialmente na direção circunferencial, possui um anel de suporte 20 inserido em ambos os lados para suportar as folhas de la- minação, e é montado na superfície circunferencial externa do cilindro 16.
Isso é, a superfície circunferencial interna do estator interno 6 é montada na superfície circunferencial externa do cilindro 16. Um lado do estator interno 6 é suportado pela estrutura de suporte 2 ou uma parte protuberan-te do cilindro 16, e o outro lado é suportado pela unidade de travamento que impede que o estator interno 6 se mova em uma direção axial.
Como ilustrado na figura 4, a unidade de travamento inclui um sulco de travamento 30 formado na superfície circunferencial externa do cilindro 16 em uma direção cir-cunferencial e um anel de travamento 32 inserido no sulco de travamento 30 e aderido à face lateral 34 do estator interno 6. 0 sulco de travamento 30 é formado na superfície circunferencial externa do cilindro 16 na direção circunfe-rencial com uma determinada largura e profundidade, e possui uma largura maior (N) do que uma espessura (L) do anel de travamento 32 de forma que o anel de travamento 32 possa ser facilmente inserido no mesmo. Isso é, a largura (N) do sulco de travamento 30 é a soma da espessura (L) do anel de travamento 32 e a largura interna (M) da face lateral 34 do estator interno 6.
Como ilustrado na figura 4, o sulco de travamento 30 é formado de modo que ambos os lados 36 e 38 estejam em um ângulo reto, ou de forma que, como ilustrado na figura 5, um lado 40 está em um ângulo reto e a outra superfície 42 está em um ângulo inclinado, formando uma superfície chan- frada com a largura do sulco de travamento 30 se estreitando para dentro.
No caso do sulco de travamento 30 possuir a superfície chanfrada, é fácil se inserir o anel de travamento 32, de forma que a montagem seja conveniente.
Como ilustrado na figura 6, a superfície interna do anel de travamento 32 é aderida ao lado do sulco de travamento 30 e sua superfície externa é suportada na face lateral 34 do estator interno 6. E, uma parte de abertura é formada em um lado do anel de travamento 32 para facilitar a montagem após a parte de abertura ser aberta, o anel de travamento 32 é inserido no sulco de travamento 30. O anel de travamento é formado de modo que suas partes direita e esquerda estejam centralizando de forma assimétrica na parte de abertura, e seja formado de modo que suas partes direita e esquerda sejam centralizadas de forma assimétrica na parte de abertura. Além disso, pelo menos um dos anéis de travamento é disposto no sulco de travamento. A operação do motor linear de acordo com a presente invenção será descrita agora.
Quando a energia é aplicada à bobina espiral 8, um fluxo é formado em torno da bobina espiral 8, formando um circuito fechado ao longo do estator externo 4 e do estator interno 6. O imã 10 é movido de maneira linear em uma direção axial pela interação do fluxo formado entre o estator externo 4 e o estator interno 6 e o fluxo formado pelo imã 10.
Além disso, quando a direção da corrente elétrica aplicada à bobina espiral 8 é alterada de forma alternada, a direção do fluxo da bobina espiral 8 é alterado de forma que o imã 10 seja movido de maneira linear e alternada.
Então, à medida que a estrutura de imã 12 com o imã 10 fixado à mesma é movida de maneira linear e alternada, um elemento tal como o pistão 18 é movido de forma linear e alternada.
Nesse momento, a unidade de travamento impede que o estator interno 6 disposto na superfície circunferencial externa do cilindro 16 se mova na direção axial o que é causado pela vibração qerada durante o movimento linear e alternado do ímã 10.
Isso é, o movimento axial do estator interno 6 na direção axial é impedido visto que o anel de travamento 32 é aderido à face lateral 34 do estator interno 6 em um estado no qual é inserido no sulco de travamento 30 formado na superfície circunferencial externa do cilindro 16. A Fiqura 7 é uma vista em perspectiva do anel de travamento de uma unidade de travamento de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, e a figura 8 é uma vista em corte de uma unidade de travamento de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.
Uma unidade de travamento de acordo com a segunda modalidade da presente invenção inclui um sulco de travamento 50 formado em uma superfície circunferencial externa do cilindro 16 na direção circunferencial, e um anel de travamento 52 suportado de maneira elástica no sulco de travamento 50 e na face lateral 34 do estator interno 6 e impedindo que o estator interno 6 se mova na direção axial.
Um lado do sulco de travamento 50 é posicionado na mesma linha reta que a face lateral 34 do estator interno 6, e o sulco de travamento 50 é formado de modo a ter uma largura maior do que uma espessura do anel de travamento 52. O anel de travamento 52 inclui uma parte de anel 54 suportada na face lateral 34 do estator interno 6 e possuindo uma parte de abertura 62 em um lado do mesmo e uma parte de suporte elástico 56 que se estende com um determinado intervalo para dentro a partir da superfície circunfe-rencial interna da parte de anel 54 de modo a ser elastica-mente suportada no sulco de travamento.
Aqui, à parte de suporte elástico 56 inclui uma primeira parte de suporte 58 que se estende em um determinado ângulo de inclinação para dentro a partir da parte de anel 54, e uma segunda parte de suporte 60 dobrada em um determinado ângulo a partir da primeira parte de suporte 58 de modo a fornecer uma força elástica em tal direção que a primeira parte de suporte 58 e a segunda parte de suporte 60 sejam suavizadas. A unidade de travamento de acordo com a segunda modalidade impede que o estator interno 6 se mova na direção axial visto que à parte de anel 54 do anel de suporte 52 adere à face lateral 34 do estator interno 6 e a parte de suporte elástica 56 é suportada de forma elástica no sulco de travamento 50 do cilindro 16.
Como descrito acima, o motor linear de acordo com a presente invenção pode aperfeiçoar a confiabilidade do motor impedindo que o estator interno se mova na direção axial na formação do sulco de travamento na superfície circunfe-rencial externa do cilindro, inserindo o anel de travamento no sulco de travamento e suportando o anel de travamento na face lateral do estator interno.
Será aparente aos versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas na presente invenção sem se distanciar do espírito ou escopo da invenção. Dessa forma, pretende-se que a presente invenção cubra as modificações e variações dessa invenção desde que se encontrem dentro do escopo das reivindicações em anexo e suas equivalências.
Claims (9)
1. Motor linear, compreendendo: um estator externo (4); um estator interno (6) disposto em uma superfície circunferencial interna do estator externo (4) com um determinado espaço de ar entre os mesmos e em uma superfície circunf erencial externa de um cilindro (16); um ímã (10) disposto de forma a ser móvel de maneira linear entre o estator externo (4) e o estator interno (6); e uma unidade de travamento instalada no lado do estator interno (6) para impedir que o estator interno (6) se mova em uma direção axial, CARACTERIZADO pelo fato de que: a unidade de travamento inclui um sulco de travamento (30, 50) formado na superfície circunferencial externa do cilindro (16) na direção circunf erencial e um anel de travamento (32, 52) inserido no sulco de travamento (30, 50) e aderido ajustadamente ao lado do estator interno (6) de modo a aplicar uma força estática em direção ao estator interno (6) .
2. Motor linear, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o sulco de travamento (30, 50) ser formado de modo que ambos os lados estejam em um ânqulo reto.
3. Motor linear, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o sulco de travamento (30, 50) ser formado de modo que um lado seja um ânqulo reto, e pelo menos um dos outros lados seja um ângulo inclinado, formando uma superfície chanfrada com a largura do sulco de travamen-to (30, 50) se estreitando para dentro.
4. Motor linear, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o anel de travamento (32, 52) compreender: uma parte de anel (54) suportada no lado do esta-tor interno (6); e uma parte de suporte elástico (56) estendido com um determinado intervalo para dentro a partir da superfície circunferencial interna da parte de anel.
5. Motor linear, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de a parte de suporte elástico (56) compreender: uma primeira parte de suporte (58) estendida para dentro em um determinado ângulo inclinado a partir da parte de anel (54); e uma segunda parte de suporte (60) dobrada em um ângulo determinado a partir da primeira parte de suporte (58) de modo a fornecer uma força elástica.
6. Motor linear, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o anel de travamento (32, 52) possuir uma parte de abertura (62), e uma força elástica determinada ser gerada quando a parte de abertura (62) é aberta .
7. Motor linear, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de o anel de travamento (32, 52) ser formado de modo que suas partes direita e esquerda sejam centralizadas de forma assimétrica na parte de abertura (62) .
8. Motor linear, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de o anel de travamento (32, 52) ser formado de modo que sua espessura se torne maior, à medida que seque da parte de abertura (62) na direção de uma parte oposta da parte de abertura (62).
9. Motor linear, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos um dos anéis de travamento (32, 52) ser disposto no sulco de travamento (30, 50).
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