CN106887911B - 线性马达的次级部件和线性马达 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性马达的次级部件以及线性马达，所述次级部件具有设置在磁体载体(T)上的磁体(M)。磁体载体(T)构成为层压的叠片组，所述叠片组的叠片平行于平面(X‑Y)放置，所述平面垂直于磁体(M)的磁化方向(Z)。这种次级部件(S)的制造被显著地简化，因为已经在制造叠片时能够布设磁体载体(T)的安装开口(L)。取消用于制造这种安装开口(L)的附加的加工步骤。

Description

线性马达的次级部件和线性马达

技术领域

本发明涉及一种线性马达的次级部件以及一种线性马达。这种次级部件形成线性马达的无源部件(passiven Teil)，通过以交替的极性设置在磁体载体上的永磁体形成磁体轨道，初级部件沿着所述磁体轨道运动。初级部件的线圈有源地被供应电流，使得产生磁场，并且最终在初级部件和次级部件之间产生力，所述力引起初级部件和次级部件之间的受控的相对运动。

背景技术

次级部件的磁体通常由相对易碎的材料构成。因此，并且由于其强大的磁力，磁体通常被相对于环境屏蔽，所述磁力强烈地吸引可磁化的材料、例如铁屑。

从EP 1230727 B1中已知：次级部件的磁体借助于设置在磁体轨道侧向的、由塑料制成的覆条来保护。该塑料是柔性的并且也能够匹配于弯曲的磁体轨道。磁体附加地通过覆盖带来保护，所述覆盖带铺设到磁体上并且所述覆盖带侧向地也布设到覆条上，使得磁体从全方位起相对于环境被屏蔽。然而在该次级部件中，将磁体定位在磁体载体上是耗费成本的过程。

在KR 20110080879 A中公开：将磁体装入到由塑料构成的网格状的框架中，所述框架事先已经粘贴到磁体载体上。在此，框架有助于将磁体正确地进行定位，并且保护磁体。在框架和磁体上又安置有覆盖件，使得磁体完全地由环境包围。磁体的覆盖件在此也通过多件式的覆盖件来进行，这提高了安装耗费。

从DE 102007020057 A1中已知线性马达，其中初级部件和次级部件包括叠片组，所述叠片组的各个叠片在组装之后构成冷却通道。用于引入冷却通道的附加的冷却盘管或加工步骤因此被节约。在此，叠片如常见的那样定向成，使得其平面平行于磁场的方向位于马达的气隙中，以便尽可能良好地抑制涡流。

发明内容

本发明的目的是：进一步改进已知的次级部件，使得简化其安装。

所述目的通过一种设备来实现。

公开了一种线性马达的次级部件，所述次级部件具有设置在磁体载体上的磁体。磁体载体构成为层压的叠片组，所述叠片组的叠片平行于平面放置，所述平面垂直于磁体的磁化方向。

因此，已经认识到：完全不必通过将叠片组的叠片在现有技术中常见的那样平行于磁体的磁化方向定向来优化地抑制涡流。然而，通过叠片平行于一个垂直于磁体M的磁化方向的平面的定向，在制造次级部件时得到显著的优点。因此，叠片平行于磁体设置所在的下平面进而也平行于线性马达的气隙的平面放置。

通过叠片在次级部件的叠片组中的该设置可行的是：各个叠片在制造时设有开口，使得在将叠片彼此叠加且连接成叠片组时形成安装开口，所述安装开口垂直地穿过叠片组，并且所述安装开口用于将磁体载体固定在机器部件上。至今为止，这种安装开口必须借助附加的工作步骤后续地引入到磁体载体中。当已经在冲裁或切割各个叠片时制造相应的孔时，取消该工作步骤。这当然仅当叠片垂直于磁体的磁化方向进而平行于由次级部件展开的平面放置时才是可行的，因为常规设置的叠片会由于这种开口分解成多个单独部件。

因此，叠片根据本发明垂直于磁化方向设置实现了简单地制造极其紧凑的、由仅少量层的叠片构成的磁体载体。对于常用的线性马达而言，例如五至十个0.65mm厚的层的叠片足以成形磁体载体。

以非常好的特性(高的导磁性，例如SiFe或CoFe的导磁性)获得这种叠片组。由于叠片相互绝缘，抑制磁体载体中的涡流。此外，通过由不同成形(例如通过冲压或激光切割)的叠片组构成组且彼此连接(也称作打包)的方式，具有最不同的形状和开口的这种叠片组能够尤其简单且成本适宜地制造。同样如这种常规的磁体载体的昂贵的对于保护所述磁体载体防止腐蚀必须的覆层那样，取消耗费的切削加工，在从实心体铣削出磁体载体时通常需要该切削加工。

为了获得紧凑的、稳定的并且被良好保护的次级部件，提出其他的措施。因此，次级部件具有用于磁体的覆盖件，所述覆盖件连同磁体载体一起包围磁体并且保护免受环境影响。所述次级部件的特征在于：覆盖件在其内侧上具有第一接片，所述第一接片伸入磁体之间。根据该解决方案应用的覆盖件能够制成为是一件式的，并且在此集成对于磁体的保护功能还有用于定位磁体的安装辅助装置，所述安装辅助装置在现有技术中必须作为单独的设备提供。

此外，覆盖件具有第二接片，沿次级部件的纵向方向延伸的、非磁性的角形件(L形轮廓)的从磁体载体突出的第一腿部贴靠所述第二接片，所述角形件的第二腿部固定在磁体载体上。

在此，该优选由不锈钢构成的角形件满足两个功能。由于其作为角形的设计方案，所述角形件赋予次级部件显著的附加的稳定性，所述稳定性允许：该磁体载体与此外常见的磁体载体相比更薄一些地构成。磁体载体通常出于稳定性的理论与本身需要用于传导磁体的磁场相比显著更厚地构成进而更重地构成。由于角形件，磁体载体现在能够更薄地且更轻地构成。此外，从磁体载体突出的腿部用于定位磁体，因为所述磁体由突出的腿部侧向地定位和保持。

覆盖件构成为注塑件，在所述注塑件的内部的、朝向磁体和磁体载体的区域中间，第一和第二接片用于：在实际安装在磁体载体上之前已经能够尤其简单且精确地定位磁体还有角形件。在将磁体和角形件插入覆盖件中之后，已经结束了其相对定位，随后，覆盖件仅必须还定位和固定在磁体载体上。定心开口和销或覆盖件上的和磁体载体上的其他彼此相应的形状简化了该步骤。

由于作为注塑件的实施方案，覆盖件的外侧也能够极其简单地设有关于强磁场的警示或设有制造商的商标。一次性地布设在注塑模具中表示在制造时没有更多耗费的这种指示。通过所应用的塑料的颜色，例如能够通过以有色编码的方式告知磁场的强度的方式也能够为用户提供指示。

覆盖件在一些可简单制成的构件中提供安装辅助还有对磁体保护防止机械损坏和腐蚀。在此不需要如现有技术中那样将多个组成部分组装成闭合的覆盖件。

角形件能够制成为长段，并且切割成各所需要的长度。这简化了仓储管理。此外，贴靠磁体载体的第二腿部能够以一定间距具有V形的切口，使得磁体的平面中的弯曲的磁体轨道也是可行的。角形件由于切口而能够弯曲到分别所需的曲率。

附图说明

根据下面的附图详细描述本发明的一个实施例。

在此示出

图1从外部示出次级部件的视图，

图2从斜上方示出次级部件的分解图，

图3从斜下方示出次级部件的分解图。

具体实施方式

图1示出在完成安装的状态下的根据本发明的次级部件。在该视图之中仅可识别覆盖件A，在所述覆盖件下方隐藏了次级部件S的全部部件。覆盖件A侧向地包围次级部件S并且在永磁体M之上完全地包围次级部件。在覆盖件A上也能够识别警示H，所述警示在制造覆盖件A时已经通过相应的注塑模具引入。

图2和3从不同的方向观察次级部件S的分解图。

识别出磁体载体T，在所述次级载体上设置有具有交替极性的磁体M。磁体载体T构成为层压的叠片组，所述叠片组的外部形状通过其各个叠片的形状来确定。因此不必耗费成本地铣削安装开口L，螺钉或定心销能够穿过所述安装开口插入，或者所述安装开口用于容纳固定机构B，例如螺母。也能够取消切割螺纹，如具有螺母B的实例示出那样。

仅在已经制造磁体载体T的各个叠片时引入沿Z方向穿过磁体载体T的安装开口L是可行的，因为各个叠片平行于平面X-Y放置，所述平面垂直于磁体M的磁化方向Z。换而言之，叠片平行于如下平面放置，即，该平面由次级部件在Y方向上的长度和次级部件S在X方向上的宽度展开。叠片因此也平行于线性马达的气隙放置。因此可行的是：安装开口L通过将孔冲压或切割到各个叠片中形成。

安装开口L也能够通过配合地冲压叠片而极其简单地制造，所述安装开口为了置入螺母B中而需要不同的半径或甚至角形的形状(在磁体侧用于抗扭地容纳螺母B的较大的、角形成形的开口，在磁体载体T的后侧用于容纳螺钉的较小的半径)。

此外，在图2中识别出两个角形件W，所述角形件设置在磁体M的两侧，并且所述角形件的第一腿部W1从磁体载体T突出，而第二腿部W2固定在磁体载体T上。突出的第一腿部W1侧向地接触磁体M并且将其在安装过程期间横向于磁体轨道固定。将第二腿部固定在磁体载体T上能够借助于螺钉进行，或者也通过夹具或形状配合的插接连接进行。

能够从图3中得出其他的细节，该图3实现观察覆盖件A的朝向磁体M的内部的区域。

在覆盖件A中能够识别出第一接片S1，所述第一接片伸入磁体M之间，使得磁体M也能够固定在磁体轨道的方向上(即电动马达的运动方向上)，以便简化次级部件S的安装。

覆盖件A中的垂直于第一接片S1伸展的第二接片S2形成用于角形件W的各一个第一腿部W1的支承面，使得最终每个第一腿部W1的内面接触磁体M，而每个第一腿部W1的朝外定向的面接触第二接片S2。因此，这两个第二接片S2夹紧各两个角形件W并且将磁体M加入其之间。

在第一接片S1的端部和第二接片S2之间存在间隙或间距，所述间隙或间距容纳角形件W的突出的第一腿部W1。

覆盖件A侧向地包围磁体载体T，使得设置在覆盖件A的内部中的磁体M通过覆盖件A和磁体载体M完全被保护防止环境的有害影响。磁体载体T的叠片组也以该方式由覆盖件A保护，因为侧向地突出于磁体载体T的叠片棱边由覆盖件A的侧向的限界部覆盖。

用于保护的下方的覆盖件TE位于磁体载体T的后侧上。所述覆盖件TE除了构成为其他的铁磁的叠片之外例如也能够构成为借助碳纤维加强环氧树脂板或构成为不锈钢板。保护次级部件免受环境影响因此被进一步改进。

磁体载体T、下方的覆盖件TE、覆盖件A和角形件W能够包含相对应的开口和/或突起，所述开口和/或突起-必要时连同定心销一起-用于将构件相互定向以进行安装。

从图2和3还能够得出：角形件W的分别贴靠磁体载体T的第二腿部W2具有V形的切口，使得角形件W也能够匹配于弯曲的磁体轨道。

次级部件S的安装通过如下方式进行：首先将覆盖件A如此定位和固定在安装设备上，即，可接近覆盖件A的内部区域以装入角形件W和磁体M。随后，如上描述的那样装入角形件W，使得现在限定磁体M的预定位置。

在覆盖件A之内的磁体M稍后所贴靠的部位处例如涂覆粘胶。随后，将磁体M装入覆盖件A中。在此，借助于位于安装设备中的线圈产生磁场，磁场将磁体M固定在覆盖件A中。否则，存在如下危险：在装入另外的磁体M时或在套装载体T时，已经装入的磁体M从其位置处脱开。于是，能够将另外的粘胶涂覆到磁体M的还空出的下侧上，和/或也涂覆到磁体载体T上。

必要时，将用于定心的销装入覆盖件A或载体T中，并且将螺母B插入载体T的所属的安装开口L中。在此，螺母B能够粘贴在安装开口L中，借助于螺钉从载体T的后侧起固定或者借助载体T的后侧上的小磁体固持在安装开口L中，因此，所述螺钉在继续的安装进程中不脱落。

随后，载体T以在图2和3中表明的方式那样设置到覆盖件A上。由此，能够切断安装设备的线圈，因为磁体M现在可靠地固定在载体T上。最后，将下部的覆盖件TE粘贴到载体T的后侧上。

随后，借助于安装设备将次级部件S压紧，直至粘胶硬化，并且形成保护防止外部影响的、紧凑的次级部件S。

Claims (6)

1.一种线性马达的次级部件，所述次级部件具有设置在磁体载体(T)上的磁体(M)，所述磁体载体(T)构成为层压的叠片组，其特征在于，所述叠片组的叠片平行于平面(X-Y)放置，所述平面垂直于所述磁体(M)的磁化方向(Z)，

所述叠片组的各个叠片通过冲压或切割出孔而成形为，使得所述磁体载体(T)具有安装开口(L)，所述安装开口平行于所述磁化方向穿过所述磁体载体(T)，

覆盖件(A)连同所述磁体载体(T)一起包围所述磁体(M)并且保护所述磁体免受环境影响，所述覆盖件(A)具有在所述覆盖件的内侧上模制的第一接片(S1)，所述第一接片伸入所述磁体(M)之间，并且所述覆盖件具有在所述覆盖件的内侧上模制的第二接片(S2)，非磁性的两个角形件(W)沿所述次级部件(S)的纵向方向延伸，所述角形件中的从所述磁体载体(T)突出的第一腿部(W1)分别贴靠所述第二接片，所述角形件的第二腿部(W2)分别固定在所述磁体载体(T)上。

2.根据权利要求1所述的次级部件，其特征在于，螺母(B)从所述磁体(M)的侧向起插入到所述安装开口(L)中并且抗扭地保持。

3.根据权利要求1所述的次级部件，其特征在于，每个角形件(W)的所述第一腿部(W1)分别形成关于所述磁体(M)的贴靠面。

4.根据权利要求1所述的次级部件，其特征在于，所述覆盖件(A)由塑料制成。

5.根据权利要求1所述的次级部件，其特征在于，所述角形件(W)由不锈钢制成。

6.一种线性马达，具有根据前述权利要求中任一项所述的次级部件(S)。

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