CN101395788A - 具有减小的轴向分力的线性驱动装置、线性压缩机和制冷装置 - Google Patents

具有减小的轴向分力的线性驱动装置、线性压缩机和制冷装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种线性驱动装置(1),包括:定子(2)、轴线(3)和以往复方式移动的运动部件(7),其中定子(2)具有磁场引导芯(4),磁场引导芯(4)具有腿部(5,6),腿部(5,6)分别具有大致朝向运动部件(7)延伸的脚部(8,10),且至少一个脚部(8,10)具有倾斜表面(9),多个磁体(22、23)在轴线(3)的方向上一个在另一个之前地设置,且磁体(22、23)沿着轴线(3)的相应长度(L2)、腿部(5、6)沿着轴线(3)的相应宽度(B1)和/或腿部(5、6)沿着轴线(3)的相应间距(A1)不同,使得当线性驱动装置(1)中无电流时,运动部件(7)沿着轴线(3)的分力减小;一种线性压缩机;一种制冷装置;以及一种用于冷却物品或压缩流体的方法。本发明的特征在于,通过将脚部(8、10)构造成具有倾斜表面(9)和通过合适选择长度、和腿部(5、6)的宽度和间距,沿着轴线(3)的不利分力被减小,从而可更好地对运动部件(7)的往复运动进行开环和/或闭环控制。

Description

具有减小的轴向分力的线性驱动装置、线性压缩机和制冷装置
技术领域
本发明涉及一种线性驱动装置,包括:定子和可在定子中沿着轴线来回移动的运动部件,所述定子具有可磁化的磁场引导芯,磁场引导芯具有腿部,每个腿部分别延伸有大致朝向运动部件的一个脚部;一种线性压缩机;一种制冷装置、特别是冰箱和/或冷冻器或空气调节系统;以及一种用于冷却物品或压缩流体的方法。
背景技术
具有永久激励的运动部件的线性驱动装置通过向定子上的激励线圈施加合适电流合适地激励它们而选择性地移动。线圈磁场通过具有磁极(pole)的可磁化的磁场引导芯被引导,且被集中在运动部件周围的区域。
DE69901586T2公开了一种电磁线性致动器,它包括定子结构,所述定子结构具有由至少一个电绕组激励的两极。运动构件具有磁轭和可磁化部分,且运动构件具有一个或两个磁体,所述磁体在与气隙的平面垂直的方向上被永久性地磁化,且被设置在运动磁轭中的凹部内。定子部件在此由具有腿部的铁磁性材料体形成,所述腿部具有被实施为极隆起的脚部。
现有解决方案存在的问题是,运动部件难以精确地驱动,特别是其来回运动不能按照所要求的精度控制。所述来回运动的不精确对于线性压缩机特别不利,因为压缩机活塞此时需要被尽可能准确地定位,以最小化压缩机活塞壳体中的封闭空间。如果活塞壳体与压缩机活塞之间的安全间隙的尺寸小,压缩机活塞在以非受控方式移动时将撞击活塞壳体或阀板,这样,阀板、压缩机活塞以及运动部件与压缩机活塞之间的活塞杆可能被损坏。虽然所述问题通过适当地增大活塞壳体与压缩机活塞之间的安全间隙可得到避免,但活塞壳体中的封闭空间应尽可能小,以免不利地影响线性压缩机的工作效率。
公知的调节措施是,来回运动的不精确可通过在运动部件上设置定位传感器且通过合适地驱动激励线圈以适时的方式制动运动部件来进行修正。尽管这种制动操作可有效地防止压缩机活塞的撞击,但假如需要尽可能高的工作效率它们是不利的,因为制动能量对于系统来说将会失去。
发明内容
因此,本发明的目的是公开一种线性驱动装置、一种线性压缩机和一种制冷装置,在所有这些装置的情况下,移动部件的来回运动可尽可能精确地被控制,以及本发明提供了一种借助于所述装置可特别高效地、可靠地且以节能的方式冷却物品或压缩流体的方法。
上述目的创造性地借助于独立权利要求中所述的线性驱动装置、线性压缩机、制冷装置和用于冷却物品和/或压缩流体的方法实现。在每种情况下均可单独应用或以任何组合方式应用的进一步的有利实施例和改进均是从属权利要求的主题。
如上所述,运动部件的不精确定位主要由于在没有任何电流流过激励线圈的情况下运动部件和定子之间的相互作用。因为运动部件上的永久磁体的磁体边缘或所述磁体的磁化的变化与定子的磁场引导芯的腿部上的磁极拐角相互作用,因此,在运动部件和定子之间产生力。在现有的线性驱动装置中,甚至在没有电流流过激励线圈时,运动部件也会根据其相对于静止位置的偏移被向着其静止位置拉动或远离其静止位置推动。当运动部件或定子是对称设计时,相互作用所引起的力作用将沿着纵向轴线相对于静止位置是点对称的。由于激活的激励线圈的力作用应与运动部件的偏移尽可能无关,因此所述相互作用导致力-位移特征曲线的不利扭曲,这会引起所述的与控制相关的问题。
在第一变型中,本发明的线性驱动装置包括定子和可在定子中沿着轴线来回移动的运动部件,所述定子具有可磁化的磁场引导芯,所述磁场引导芯具有腿部,每个腿部分别延伸有大致朝向运动部件的一个脚部,且使至少一个脚部具有倾斜表面。倾斜表面被实施为斜角。
在第二变型中,本发明的线性驱动装置包括定子和可在定子中沿着轴线来回移动的运动部件,所述定子具有可磁化的磁场引导芯,所述磁场引导芯具有腿部,每个腿部分别延伸有大致朝向运动部件的一个脚部,且使运动部件具有多个磁体,所述多个磁体在轴线的方向上一个在另一个之后地设置,且所述多个磁体的长度与腿部沿着轴线的宽度和间距的总和大致对应。
在第三变型中,本发明的线性驱动装置包括定子和可在定子中沿着轴线来回移动的运动部件,所述定子具有可磁化的磁场引导芯,所述磁场引导芯具有腿部,每个腿部分别延伸有大致朝向运动部件的一个脚部,运动部件具有多个磁体,所述多个磁体在轴线的方向上一个在另一个之后地设置,并使磁体沿着轴线的相应长度和/或腿部沿着轴线的相应宽度和/或腿部沿着轴线的相应间距不同,使得当线性驱动装置处于断电状态时,磁体沿着轴线的分力将大致相互抵消。
从而,在没有电流作用的情况下已存在的部分力可被限制在线性驱动装置当在恒定电流下操作时的额定力的30%以下、特别是20%以下、优选10%以下。
通过合适地选择所述长度、宽度和间距,第一脚部与第一磁体的第一边缘之间由于相互作用所产生的力组分将被第二脚部与第一或第二磁体的第二边缘的分力至少部分抵消。当线性驱动装置处于断电状态时,沿着轴线作用的运动部件的分力可通过使运动部件上的磁体的长度与腿部沿着轴线的宽度和间距相协调而被匹配,特别是使由于各个脚部或磁体的端部所产生的力组分至少部分相互抵消。
定子有利地具有至少一个激励线圈,借助于所述至少一个激励线圈可产生磁场。定子具有可磁化的磁场引导芯,所述磁场引导芯特别是由多个薄片板组成,所述薄片板由软磁性材料制成。磁场引导芯可被实施为线圈磁芯(coil core),这意味着它至少部分由线圈包围着,所述线圈在电流的作用下使得磁场引导芯中产生相应的磁化,且使得运动部件的区域中产生相应的磁场密度。磁场引导芯将磁场向着运动部件引导,且为此具有向着运动部件延伸的腿部。腿部分别在它们的自由端部即在朝向运动部件的端部处具有脚部。脚部可具有沿着轴线突出超过腿部的凸顶形(domed)隆起或凸出部。
在可选实施例变型中,定子可配备永久磁体,而不具有激励线圈;激励线圈在这种情况下设置在运动部件上。
已经示出,由于脚部与运动部件之间的相互作用所产生的不利的轴向分力可通过具有倾斜表面的至少一个脚部降低。倾斜表面可通过成形出斜角的方式形成。倾斜表面可以是平坦或弯曲的,该弯曲可以是凸出或凹入的。优选的是凸出表面,即向外弯曲的表面。
三种变型可一起或相互独立地应用。特别优选的是第一和第二变型的组合、和第一和第三变型的组合。
本发明克服了现有解决方案的以下不足:磁极或脚部与运动部件之间的相互作用产生分力,该分力与由线圈电流产生的实际力重叠,使得运动部件具有非对称的力-位移分布。非对称性显著降低,且使运动部件明显更容易控制。这样,线性驱动装置可精确和高效地操作,这意味着尽管具有高的定位精度但仅具有非常少或没有制动操作。实现了高的可靠度。
有利地,将脚部实施成具有这样的形状,即,该形状考虑了当激励线圈处于断电状态时脚部与运动部件之间的相互作用。
可以理解,奇数分力(uneven force component)是相对于对称点成点对称且可借助于奇数次多项式表示的分力。偶数分力(even forcecomponent)是相对于对称点成镜像对称且可借助于仅具有偶次幂的多项式表示的分力。通过相对地选择合适的长度、间距和宽度,沿着轴线的奇数分力相对于沿着轴线的总力的部分或在没有电流作用的情况下已存在的沿着轴线的分力相对于在具有电流作用的情况下沿着轴线的线性驱动装置的额定总力的部分可被降至小于30%、特别是小于20%、优选小于10%。
总力是当线性驱动装置在分配给它的恒定的额定工作电流下操作时运动部件所经受的最大力。
相应的磁体和脚部由于不同的长度、宽度和间距而相互作用,使得在断电状态下轴向上的力作用将减小。分力的减小总是涉及运动部件的操作范围,即它仅涉及在运动部件的工作行程内产生的分力。在此,没有考虑操作范围之外的分力。
在各种变型中,运动部件和定子上的可磁化的磁场引导芯的腿部之间的相互作用受到影响,使得当线性驱动装置处于断电状态时已存在的不利的轴向分力将减小。
在一个实施例中,相对于轴线的方向处于外部位置的外脚部具有倾斜表面。特别地,两个外脚部均具有倾斜表面。磁场在外脚部处的局部扭曲将借助于倾斜表面减小,这样,将降低沿纵向作用的分力。
在另一实施例中,脚部具有朝向至少一个邻近的脚部的凸出部。特别地,脚部上设有两个凸出部,每个凸出部朝向邻近的脚部。纵向上的分力可通过将脚部上的倾斜表面与同一和/或另一脚部上的凸出部相组合而受到影响。凸出部在此有利地沿着轴线设在内脚部上,在每种情况下,在一个脚部上设置两个凸出部。
在两个外脚部中的每个外脚部上有利地设置倾斜表面和凸出部。凸出部可设置在相对于轴线的方向处于内部位置的内脚部上。
凸出部也可设置在相对于轴线的方向处于外部位置的外脚部上。
两个脚部之间沿着轴线的间距由于凸出部可降低至少15%、特别是至少20%、优选至少25%。如果两个邻近的腿部均具有朝向另一个腿部的凸出部,两个邻近的腿部之间的间距可因此降低15%以上、特别是40%以上、或50%以上。
凸出部沿着轴线的纵截面可为梯形。倾斜表面的轴向纵截面与凸出部的轴向纵截面有利地大致对应。
倾斜表面可通过平坦表面形成,所述平坦表面相对于轴线倾斜,且相对于轴线的角度在20°至70°的范围内、特别是在20°至60°的范围内、优选在40°至50°的范围内。倾斜表面也可为弯曲的,特别是凸出的,即向外弯曲。
在另一个实施例中,设有内腿部和沿着轴线在此邻近的两个腿部。定子有利地具有至少两个激励线圈,所述激励线圈的绕线方向与轴线大致垂直,且所述激励线圈分别位于轴线的一侧。磁体在与轴线垂直的方向上被磁化。
定子可具有至少一个激励线圈、特别是相对于运动部件相对设置的两个激励线圈。激励线圈具有线圈轴线,所述线圈轴线特别是在腿部的脚部区域与轴线大致垂直。
运动部件有利地具有沿着轴线一个在另一个之后地设置且具有交替相反的极性的多个磁体、特别是一个在另一个之后地设置且在与轴线垂直的方向上具有交替相反的极性的多个磁体。磁体在电极处的磁场有利地为至少0.6特斯拉、优选至少0.8特斯拉。
在有利实施例中,运动部件具有多个磁体,所述多个磁体在轴线的方向上一个在另一个之后地设置,且具有不同长度。
例如,在此,三个磁体可一个在另一个之后地设置,其中两个外磁体具有相同的长度,该长度与位于两个外磁体之间的内磁体的长度不同。在此,磁体对称地设置,但不同长度的作用是,由于第一腿部和第一磁体所产生的且在沿着轴线的方向上作用的力至少部分被由于第二腿部和第二磁体所产生的且在沿着轴线的相反方向上作用的力抵消。
定子可类似地具有宽度不同的三个以上的腿部。定子还可具有轴线上的之间间距不同的三个以上的腿部。轴向上的力组分的相互抵消也可通过选择腿部的宽度和相应的间距实现。
在优选实施例中,运动部件具有多个磁体,所述多个磁体在轴线的方向上一个在另一个之后地设置,所述多个磁体的相应长度相对于腿部沿着轴线的相应宽度和间距被选择成在没有电流作用的情况下沿着轴线的单个磁体的力组分至少部分地相互抵消、特别是使在激励线圈中没有电流作用的情况下沿着轴线作用的最大力组分在运动部件的工作行程内比在有电流作用下操作时沿着轴线作用的最大力组分的30%、特别是20%、优选10%小。在恒定的最大额定线圈电流下,在操作范围内在线性驱动装置上确定了最大力组分。沿着轴线的不利总力通过添加和叠加各个力组分得到显著降低。这将使得线性驱动装置更容易调节,因此确保了对运动部件的来回运动的控制的改善。
在特殊实施例中,本发明的线性驱动装置具有以下特征(α1)至(α8)中的至少一个特征:
(α1)腿部(5,6)在轴线(3)的方向上的宽度(B1)在10mm至40mm的范围内、特别是在15mm至25mm的范围内;
(α2)倾斜表面(9)在与轴线(3)垂直的方向上的高度(H1)在2.5mm至5.5mm的范围内、特别是在3.5mm至4.5mm的范围内;
(α3)倾斜表面(9)在轴线(3)的方向上的宽度(B2)在1mm至3mm的范围内、特别是在1.5mm至2.5mm的范围内;
(α4)凸出部(12,13)在与轴线(3)垂直的方向上的高度(H2)在2.5mm至5.5mm的范围内、特别是在3.5mm至4.5mm的范围内;
(α5)凸出部(12,13)在轴线(3)的方向上的宽度(B3)在1mm至3mm的范围内、特别是在1.5mm至2.5mm的范围内;
(α6)运动部件(7)在轴线(3)的方向上的长度(L1)在30mm至100mm的范围内、特别是在50mm至70mm的范围内;
(α7)腿部(5,6)在轴线(3)的方向上的间距(A1)在5mm至20mm的范围内、特别是在8mm至12mm的范围内;以及
(α8)设有多个磁体(22,23)和多个腿部(5,6),且磁体(22,23)在轴线(3)的方向上的长度(L2)与腿部(5,6)沿着轴线(3)的宽度(B1)和间距(A1)的总和大致对应。
其中特征(α1)至(α8)在每种情况下均可单独或以任何组合方式应用。特别有利的是,特征(α1)至(α8)的组合。
在特殊的实施例中,线性驱动装置的至少一个脚部具有倾斜表面,运动部件具有多个磁体,所述多个磁体在轴线的方向上一个在另一个之后地设置,且所述多个磁体的长度与腿部沿着轴线的宽度和间距的总和大致对应。
本发明的线性压缩机包括活塞壳体、可在活塞壳体中沿着轴线来回移动的压缩机活塞、和本发明的线性驱动装置。本发明的线性驱动装置的优点可转移给线性压缩机,使得压缩机活塞的运动可被特别精确地调节,这样,压缩机活塞可被引导成特别接近活塞壳体中的阀板,从而封闭空间可被实施成特别小。线性压缩机的工作效率将因此得到提高。流体、特别是制冷剂的压缩可高效且以节能的方式实施。
制冷装置、特别是冰箱和/或冷冻器或空气调节系统包括本发明的线性驱动装置和/或本发明的线性压缩机。由于压缩机活塞的运动的可调节性或可控性的提高,制冷装置可更精确、更可靠、更高效且以更节能的方式操作。
用于冷却物品和/或压缩流体的本发明的方法采用了本发明的线性驱动装置、本发明的线性压缩机和/或本发明的制冷装置。高效的、可靠的和节能的物品冷却或流体压缩能够通过所述线性驱动装置、线性压缩机和/或制冷装置的高效、可靠、节能的操作实现。因此,特别高效的物品冷却成为可能。
压缩机活塞有利地借助于气体压力支承即借助于具有开口的壳体壁被无接触式地支撑,其中在压缩机活塞与壳体壁之间形成气垫的流体被压送通过开口。
附图说明
下面,借助于附图进一步描述其他有利细节和特殊的实施例,附图不是用于限制本发明,而仅用于示例性地说明本发明。包括以下示意图:
图1示出了本发明的线性压缩机沿着运动轴线的纵截面;
图2示出了本发明的线性压缩机沿着运动轴线的纵截面;
图3示出了使用了图2所示的本发明的线性压缩机的本发明制冷装置;
图4是曲线图,示出了现有设计在恒定电流下作用在运动部件上的各个力组分;以及
图5是曲线图,示出了本发明的线性驱动装置在恒定电流下作用在运动部件上的各个力组分。
具体实施方式
图1示出了本发明的线性驱动装置1沿着运动轴线3、和沿着定子2上的激励线圈16、20的线圈轴线21的纵截面。线性驱动装置1具有定子2和运动部件7,且运动部件7沿着轴线3在两个反向点之间来回振荡运动。定子2具有磁场引导芯4,所述磁场引导芯4具有内腿部5和两个外腿部6,每个腿部分别具有相应的大致向着运动部件7延伸的脚部8、33。内脚部8设在内腿部5上,外脚部10、33设在外腿部6上。脚部8、10、33具有倾斜表面9和/或凸出部12、13。倾斜表面9可被实施为平坦表面14或凸出弯曲表面15。内脚部8具有第一凸出部12和第二凸出部13,每个凸出部朝向邻近的外脚部10、33。凸出部12、13在沿着轴线3的纵截面上呈梯形。运动部件7具有第一磁体22和第二磁体23,所述磁体在与轴线3垂直的方向上被磁化,且具有相反极性。磁体22、23平行地相互被磁化。磁体22、23与脚部8、10、33相互作用。定子2具有激励线圈16、20,所述激励线圈16、20相对于运动部件7相对地设置,且其线圈轴线21与轴线3垂直。作用在运动部件7上的轴向分力通过凸出部12、13和倾斜表面9显著降低,所述轴向分力即使在没有电流流过激励线圈16、20的情况下也会作用在运动部件7上;特别地,运动部件7沿着轴线3的奇数分力被降低。腿部5、6之间沿着轴线3的间距A1是10mm。腿部5、6在沿着轴线3的方向上的宽度B1是20mm。倾斜表面9在沿着轴线3的方向上的宽度B2是2mm。凸出部12、13在沿着轴线3的方向上的宽度B3是2mm。运动部件7沿着轴线的长度L1是60mm。运动部件7的磁体22、23的长度L2是30mm。倾斜表面9在与轴线3垂直的方向上的高度H1是4mm。凸出部12、13在与轴线3垂直的方向上的高度H2是4mm。角度β为近似45°,长度D1是15mm,长度D2是35mm,长度D3是4.1mm,长度D4是6mm。
图2是具有本发明的线性驱动装置1的本发明压缩机17的剖视图,其中线性驱动装置1的运动部件7可沿着轴线3来回移动。运动部件7经由活塞杆28向压缩机活塞17传递力,在活塞壳体26中,压缩机活塞17通过流体借助于具有开口20的壁30被非接触式地支撑,所述流体经由引导件32提供且流过开口29。活塞杆28具有两个缩减部31。弯曲力借助于缩减部31可被吸收且避免偏斜,这对于气体压力支撑的压缩机活塞17特别重要。压缩机活塞27因此能够在具有尽可能低的摩擦的情况下沿着壁30滑动。活塞壳体26具有阀板34和吸入连接部35或供送连接部36。运动部件7的运动由于力沿着3的偶对称分布(evening)使得更容易控制,且提高了压缩机活塞27的运动精度,这使得更接近地向着活塞壳体26上的阀板34引导,从而,在压缩机活塞34前面的封闭空间37可被缩减,而不会使压缩机活塞27撞击阀板34。
图3示出了被实施为冰箱的本发明的制冷装置18,其中,物品19可被可靠地、高效和容易地冷却。制冷装置18包括本发明的线性压缩机17。
图4是曲线图,示出了当现有线性驱动装置具有恒定的额定线圈电流时的轴线3方向上的分力。实线38示出了作用在运动部件7上的总力。虚线40示出了当没有电流施加给激励线圈16、20时的与该力对应的奇数部分,虚线39示出了当额定线圈电流施加给激励线圈16、20时的增加的偶数部分。可以看出,通过使用现有线性驱动装置,奇数部分40使得总力38显著不对称,从而运动部件7必须根据位移路径X驱动,这使得调节或控制线性驱动装置1变得复杂很多。
图5是曲线图,示出了随着运动部件7相对于其中心位置的位移路径变化的本发明线性压缩机17的不同的力组分。可以看出,沿着轴线3的分力的奇数部分已得到显著降低,使得总力在大约-11mm至+10mm的宽范围内近似恒定。当激励线圈16、20处于断电状态时,作用在运动部件7上的力显著降低。
本发明涉及一种线性驱动装置1,所述线性驱动装置1包括定子2、轴线3、和可来回移动的运动部件7,所述定子具有可磁化的磁场引导芯4,所述磁场引导芯4具有腿部5、6,每个腿部分别相应地延伸有大致朝向运动部件7的一个脚部8、10,至少一个脚部8、10具有倾斜表面9,或多个磁体22、23在轴线3的方向上一个在另一个之后地设置,且磁体22、23沿着轴线3的相应长度L2、腿部5、6沿着轴线3的相应宽度B1和/或腿部5、6沿着轴线3的相应间距A1不同,使得当线性驱动装置1处于断电状态时,运动部件7沿着轴线3的分力显著降低;一种线性压缩机;一种制冷机;以及一种用于冷却物品或压缩流体的方法。本发明的特征在于,通过将脚部8、10实施成具有倾斜表面9或在其他情况下通过合适选择长度、和腿部5、6的宽度和间距,沿着轴线3的不利分力将被降低,从而提高了运动部件7的来回运动的可调节性或可控性。
附图标记列表
1    线性驱动装置
2    定子
3    轴线
4    磁场引导芯
5    内腿部
6    外腿部
7    运动部件
8    内脚部
9      倾斜表面
10     外脚部
11     脚部侧区域
12     凸出部
13     凸出部
14     平坦表面
15     弯曲表面
16     激励线圈
17     线性压缩机
18     制冷装置
19     物品
20     激励线圈
21     线圈轴线
22     第一磁体
23     第二磁体
26     活塞壳体
27     压缩机活塞
28     活塞杆
29     开口
30     壳体壁
31     缩减部
32     引导件
33     外脚部
34     阀板
35     吸入连接部
36     供送连接部
37     封闭空间
A1     腿部5、6之间沿轴线3的间距
B1       腿部5、6在沿着轴线3的方向上的宽度
B2       倾斜表面9在沿着轴线3的方向上的宽度
B3       凸出部12、13在沿着轴线3的方向上的宽度
L1       运动部件7沿着轴线3的长度
L2       运动部件7上的磁体22、23的长度
H1       倾斜表面9在与轴线3垂直的方向上的高度
H2       凸出部在与轴线3垂直的方向上的高度
β        角度
D1至D4   长度

Claims (25)

1.一种线性驱动装置(1),所述线性驱动装置(1)包括:定子(2)和运动部件(7),所述运动部件(7)可在定子(2)中沿着轴线(3)来回移动,所述定子(2)具有可磁化的磁场引导芯(4),所述磁场引导芯(4)具有腿部(5,6),每个腿部(5,6)分别延伸有大致朝向运动部件(7)的一个脚部(8,10),其特征在于,至少一个脚部(8,10)具有倾斜表面(9)。
2.一种线性驱动装置(1),所述线性驱动装置(1)包括定子(2)和运动部件(7),所述运动部件(7)可在定子(2)中沿着轴线(3)来回移动,所述定子(2)具有可磁化的磁场引导芯(4),所述磁场引导芯(4)具有腿部(5,6),每个腿部(5,6)分别延伸有大致朝着运动部件(7)的一个脚部(8,10),且所述运动部件具有多个磁体(22,23),所述多个磁体(22,23)在轴线(3)的方向上一个在另一个之后地设置,其特征在于,磁体(22,23)沿着轴线(3)的相应长度(L2)和/或腿部(5,6)沿着轴线(3)的相应宽度(B1)和/或腿部(5,6)沿着轴线(3)的相应间距(A1)不同,使得:当线性驱动装置(1)处于断电状态时,磁体(22,23)沿着轴线(3)的分力大致彼此抵消。
3.如权利要求1或2所述的线性驱动装置(1),其特征在于,相对于轴线(3)的方向处于外部位置的外脚部(10,33)具有倾斜表面(9),特别是两个外脚部(10,33)均具有倾斜表面(9)。
4.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,脚部(8,10)具有朝向至少一个邻近的脚部(8,10)的凸出部,特别是脚部(8,10)具有两个凸出部(12,13),所述两个凸出部(12,13)分别朝向邻近的脚部(8,10)。
5.如权利要求4所述的线性驱动装置(1),其特征在于,凸出部(12)设置在相对于轴线(3)的方向处于内部位置的内脚部(8)上。
6.如权利要求4所述的线性驱动装置(1),其特征在于,凸出部(12)设置在相对于轴线(3)的方向处于外部位置的外脚部(10)上。
7.如权利要求4至6中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,腿部(5,6)之间沿着轴线(3)的间距(A1)由于凸出部(12,13)减小至少15%、特别是至少20%、优选至少25%。
8.如权利要求4至7中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,凸出部(12,13)沿着轴线(3)的纵截面为梯形。
9.如权利要求4至8中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,倾斜表面(9)的轴向纵截面与凸出部(12,13)的轴向纵截面大致对应。
10.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,倾斜表面(9)由平坦表面(14)形成。
11.如权利要求10所述的线性驱动装置(1),其特征在于,平坦表面(14)相对于轴线(3)倾斜,且相对于轴线(3)的角度(β)在20°至70°的范围内、特别是在20°至60°的范围内、优选在在40°至50°的范围内。
12.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,倾斜表面(9)具有弯曲表面(15)、特别是凸出弯曲表面。
13.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,它设有内腿部(5)、和沿着轴线(3)邻近内腿部(5)的两个外腿部(6)。
14.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,定子(2)具有至少一个激励线圈(16,20)、特别是相对于运动部件(7)相对设置的至少两个激励线圈(16,20)。
15.如权利要求14所述的线性驱动装置(1),其特征在于,激励线圈(16,20)具有线圈轴线(21),所述线圈轴线(21)特别是在腿部(5,6)的脚部侧区域(11)与轴线(3)大致垂直。
16.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,运动部件(7)具有沿着轴线(3)一个在另一个之后地设置且具有交替相反的极性的多个磁体(22,23)、特别是在与轴线(3)垂直的方向上具有交替相反的极性的多个磁体(22,23)。
17.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,运动部件具有多个磁体(22,23),所述多个磁体(22,23)在轴线(3)的方向上一个在另一个之后地设置,且具有不同的长度。
18.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,定子(2)具有三个以上的腿部(5,6),且所述腿部具有不同的宽度(B1)。
19.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,定子(2)具有三个以上的腿部(5,6),且所述腿部(5,6)之间沿着轴线(3)的间距(A1)不同。
20.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,运动部件(7)具有多个磁体(22,23),所述多个磁体(22,23)在轴线(3)的方向上一个在另一个之后地设置,且所述多个磁体(22,23)的相应长度(L2)的尺寸相对于腿部(5,6)沿着轴线(3)的相应宽度(B1)和间距(A1)被选择成:在没有电流作用的情况下单个磁体(22,23)沿着轴线(3)的力组分至少部分相互抵消、特别是在激励线圈(20)中没有电流作用的情况下沿着轴线(3)作用的最大力组分在运动部件(7)的工作行程上比在电流作用下操作时沿着轴线(3)作用的最大力组分的30%、特别是20%、优选10%小。
21.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,它具有以下特征(α1)至(α8)中的至少一个特征:
(α1)腿部(5,6)在轴线(3)的方向上的宽度(B1)在10mm至40mm的范围内、特别是在15mm至25mm的范围内;
(α2)倾斜表面(9)在与轴线(3)垂直的方向上的高度(H1)在2.5mm至5.5mm的范围内、特别是在3.5mm至4.5mm的范围内;
(α3)倾斜表面(9)在轴线(3)的方向上的宽度(B2)在1mm至3mm的范围内、特别是在1.5mm至2.5mm的范围内;
(α4)凸出部(12,13)在与轴线(3)垂直的方向上的高度(H2)在2.5mm至5.5mm的范围内、特别是在3.5mm至4.5mm的范围内;
(α5)凸出部(12,13)在轴线(3)的方向上的宽度(B3)在1mm至3mm的范围内、特别是在1.5mm至2.5mm的范围内;
(α6)运动部件(7)在轴线(3)的方向上的长度(L1)在30mm至100mm的范围内、特别是在50mm至70mm的范围内;
(α7)腿部(5,6)在轴线(3)的方向上的间距(A1)在5mm至20mm的范围内、特别是在8mm至12mm的范围内;以及
(α8)设有多个磁体(22,23)和多个腿部(5,6),且磁体(22,23)在轴线(3)的方向上的长度(L2)与腿部(5,6)沿着轴线(3)的宽度(B1)和间距(A1)的总和大致对应。
22.如前面权利要求中任一所述的线性驱动装置(1),其特征在于,至少一个脚部(8,10)具有倾斜表面(9),且运动部件具有多个磁体(22,23),所述多个磁体(22,23)在轴线(3)的方向上一个在另一个之后地设置,且所述多个磁体(22,23)的长度(L2)与腿部(5,6)沿着轴线(3)的宽度(B1)和间距(A1)的总和大致对应。
23.一种线性压缩机(17),包括:活塞壳体(26)、可在活塞壳体(26)中沿着轴线(3)来回移动的活塞(27)、和权利要求1至22中任一所述的线性驱动装置(1)。
24.一种制冷装置(18),特别是冰箱和/或冷冻器或空气调节系统,包括:权利要求1至22中任一所述的线性驱动装置(1)或权利要求23所述的线性压缩机。
25.一种用于冷却物品(19)和/或压缩流体的方法,其特征在于,它使用了权利要求1至22中任一所述的线性驱动装置(1)、权利要求23所述的线性压缩机、和/或权利要求24所述的制冷装置。
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