CN1451199A - 线性电动机的次级部分和制作所述次级部分的方法 - Google Patents

线性电动机的次级部分和制作所述次级部分的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种线性电动机的次级部分(10)，尤其是一种电梯设备的线性电动机的次级部分(10)、制作次级部分的方法、具有次级部分的线性电动机以及对线性电动机的应用。次级部分(10)具有一个长条形、栅格状的框架(1)，用粘接剂将永磁铁(4)的端侧粘接在框架的自由空间(2)内。栅格状的框架(1)具有固定和定位作用。次级部分(10)和线性电动机的制作简单并精确。

Description

线性电动机的次级部分和制作所述次级部分的方法
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的线性电动机的次级部分，尤其涉及一种电梯设备的线性电动机的次级部分，一种根据权利要求8前序部分所述的制作次级部分的方法和一种根据权利要求9前序部分所述的具有次级部分的线性电动机。
在WO-96/24189中披露了一种具有次级部分的同步-线性电动机，所述次级部分由具有铁磁实心的固定板构成，所述固定板具有粘固在其上的永磁铁。永磁铁利用定位结构被粘固在固定板上。但这种粘接方法较为昂贵。通常由于受制造工艺的影响，磁铁的尺寸偏差较大。在对磁材料烧结时将出现尺寸的变化，对此变化很难加以控制，制造的磁铁越精确，则磁铁就越昂贵。另外，应用已知的方法存在着偏差大的问题。
本发明的目的在于提出一种线性电动机的次级部分、制作所述次级部分的方法和具有次级部分的线性电动机，其中克服了上述缺点并实现了简单、紧凑和不受偏差影响的结构。
本发明的另一优点在于，次级部分和随之的线性电动机制作成本低廉。
本发明的目的通过权利要求1、8和9中的特征得以实现。
采取从属权利要求中列举的措施可实现在权利要求1、8和9中给出的本发明的进一步设计和改进。
本发明的另一优点在于，在将磁铁粘固在框架内时不需要固定板。
另外的优点在于，利用唯一一个框架可以实现两个作用，即框架既可以实现对磁铁的定位，又可以实现对磁铁的固定。
不仅在分别给出的组合中，而且也可以在其它组合中或单独对所有所述的特征加以应用，而不会偏离本发明的范围。
在附图中示出本发明的各种实施例并且在下面对这些实施例加以详细的说明。图中示出：
图1为本发明实施方式的次级部分的框架俯视图；
图2为本发明实施方式的永磁铁的总体视图；
图3为图2所示的永磁铁的俯视图；
图4为本发明的第一实施方式的线性电动机的一部分的侧视图；
图5为本发明的第二实施方式的线性电动机的一部分的侧视图；
图6为图5所示的具有滑轨的线性电动机的一部分的侧视图；
图7为本发明的第三实施方式的线性电动机的一部分的侧视图，和
图8为图7所示的线性电动机的俯视图。
图1举例示出一种实心框架1，所述框架具有纵轴为L、横轴为Q的长条形状并由非磁材料构成。纵轴L和横轴Q构成一个平面E，所述平面E以下被称作移动方向平面E。所述框架为栅格状并具有多个并列的大小相同的自由空间2。自由空间2为矩形并以等距离3相互间隔。自由空间2用于容纳永磁铁4。
图2示出一种矩形的永磁铁4，所述永磁铁具有一个顶面5、一个底面6和四个侧面7。永磁铁4的结构应与框架1的一个自由空间2适配并能嵌入后者内。
图3为永磁铁4的俯视图，所述永磁铁设置在图中部分示出的框架内。永磁铁4的侧面7，下面也被称作端侧7，涂敷有粘接剂8。永磁铁7被粘接剂粘固在框架1的自由空间2的内表面9上。因此永磁铁4的端侧7被粘接在框架1上并为后者环围。粘接剂8用于对永磁铁4的由于制造工艺，例如烧结造成的尺寸偏差进行自动补偿。实际上永磁铁4的尺寸偏差是很大的。粘接剂8对框架1与永磁铁4之间可能存在的间隙进行填充。永磁铁4被定位在正确的位置上。
优选仅将永磁铁4的端侧7粘接在框架1的内表面9上。
框架1既具有固定作用，又具有定位作用并决定磁铁定位的精度。确切地说，即框架1起着粘接时的止挡和/或防止永磁铁4的移动或扭转的作用。因而采用此方式可以良好地解决永磁铁4的严格的定位的问题。永磁铁4在线性电动机的次级部分上的良好和精确的定位对实现线性电动机的良好和有效的功能起着重要的作用。并列设置的永磁铁4中的每一个的位置将影响导致移动部分与固定部分之间的线性移动的力的稳定。如果存在磁铁定位偏差，则产生的电磁力随时间的变化不会稳定，造成线性电动机的不均匀的线性移动。
在一图中未示出的另一实施例中，也可以在框架1下面设有一薄的金属-或塑料薄膜，必要时可以将永磁铁4同样也固定在所述薄膜上。
所述框架1例如可以一体成型制造。在其它的实施例中框架1不是实心的，而是由两块板件制成。
通过将所有永磁铁4嵌入在和将其端侧粘接在非磁框架1的自由空间内的设计，即框架1与粘接的永磁铁4构成线性电动机11、11’的非磁的，优选无铁的次级部分10。
下面将对制作次级部分10的方法的最重要的步骤加以说明：
用粘接剂8对永磁铁4的至少一个端侧7进行涂敷，然后将永磁铁4嵌入框架1的自由空间2内并最后粘接在框架1的内表面9上。
图4部分示出本发明线性电动机11的结构变型。线性电动机11，优选同步线性电动机包括一个第一初级部分12和一第二初级部分13，在前两者之间无连接地设置一个具有永磁铁4的无铁的次级部分。所述线性电动机11也被称作双定子电动机。从其截面看，次级部分10具有一个矩形面F，所述矩形面由两个相对的窄侧15和两个相对的宽侧16构成。第一初级部分12的截面也具有矩形形状并且也具有两个相对的窄侧17和两个相对的宽侧19。在本实施方式中，第二初级部分13具有与初级部分12相同的结构。
第一初级部分12和第二初级部分13被两个间隔保持件19间隔开，所述间隔保持件位于次级部分10窄侧15附近并与后者分隔定位。在第一初级部分12和第二初级部分13的窄侧17附近的间隔保持件19优选固定在面向次级部分10的第一初级部分12和第二初级部分13的宽侧上。因此存在第一初级部分12与第二初级部分13之间的连接，所述连接实现两个初级部分12、13的共同的移动。通过间隔保持件19保证了两个初级部分12、13之间恒定的间隔，此点将实现整个线性电动机11的良好和最佳的功能。同时间隔保持件19还起着吸收两个初级部分12、13之间的吸引力的作用。间隔保持件19的大小的设计应使在第一初级部分12与次级部分10之间和第二初级部分13与次级部分10之间具有一个间隙，所述间隙同样为了实现整个线性电动机11的良好和最佳的功能应保持恒定。
第一初级部分12和第二初级部分13具有图中未示出的绕组，所述绕组被一同样图中未示出的电源馈电。通过初级部分12、13与次级部分10之间的电磁相互作用，初级部分12、13产生沿次级部分10并且基本与次级部分平行的或次级部分沿初级部分并且基本与后者平行的线性移动，其中线性移动垂直于次级部分10的平面F，即平行于移动方向平面E。所述移动构成线性电动机11的移动方向并且如图4所示垂直于板平面。
图5部分示出本发明第二实施方式的一线性电动机11’，所述线性电动机优选是一同步线性电动机。所述线性电动机11’具有与图4所示的线性电动机11基本相同的部件。因此用与图4相同的附图标记表示相同的部件。
在本实施方式中线性电动机11’具有一带有图中未示出的绕组的第一初级部分12和一起着磁力线返回路径作用的件21，所述件21优选由铁构成。下面将把件21称作铁心件。所述铁心件21的截面具有一个矩形形状，所述矩形具有两个相对的窄侧22和两个相对的宽侧24。铁心件21的宽侧24的长度与第一初级部分12的宽侧18的长度完全相同。铁心件21通过间隔保持件19在铁心件21的窄侧22和初级部分12的窄侧17附近与第一初级部分12固定连接。铁心件21被第一初级部分12带动。在本实施方式中间隔保持件19分别固定在第一初级部分12和铁心部分21的面向次级部分10的宽侧18和22上。根据本方案将产生垂直于移动方向平面的在第一初级部分12与铁心件21之间的很大的吸引力，但所述吸引力主要被间隔保持件19吸收。
通过在第一初级部分12与带有永磁铁4的次级部分10和铁心件21之间的电磁的相互作用产生的力导致带有随动的铁心件21的第一初级部分12在移动方向B上并且基本与次级部分10平行或次级部分与初级部分12平行的线性移动。
采用图5所示的设计，线性电动机11’具有更为紧凑的结构。
由于初级部分12、13或铁心件21平行于次级部分在移动方向B上移动或后者平行于前者在移动方向B上移动，所以不能避免垂直于移动方向平面E的侧振动。为了使该侧振动不致出现，即存在因此造成初级部分12、13或铁心件21与次级部分10接触和后者与前者接触的危险，因此需要在两个件之间设置滑动导轨。所述滑动导轨同时辅助间隔保持件19对两个初级部分12、13之间以及第一初级部分12和铁心件21之间的吸引力进行吸收，从而改善了整个线性电动机11、11’的功能和稳定性。
图6中示出图5所示的实施方式中的导轨的变型方案。在间隔保持件19附近并且第一初级部分12和铁心件21的在面向次级部分10的宽侧18和24上固定有一个U形的滑动件25，所述滑动件围绕次级部分10的两个窄侧15可移动地设置。由于第一初级部分12和铁心件21通常短于次级部分10，所以滑动件25优选固定在第一初级部分12和铁心件21上。滑动件25与框架1构成滑动导向机构。采用滑动件25的面向次级部分10的面作为滑动面。
根据一优选方案，滑动件由聚氧化甲烯(POM)或聚四氟乙烯构成。根据一优选实施方式，滑动件的设计应使滑动件仅在框架1的边棱上滑动。
当然滑动件25也可以固定在次级部分10的窄侧15并可对应于第一初级部分12以及铁心件21可移动地设置。其中采用滑动件25的面向第一初级部分12以及铁心件21的面作为滑动面。
图6所示的滑动导轨的相同的设计也可以用于图4所示的线性电动机11的方案，对此不再赘述。而且在此滑动件25优选固定在初级部分12、13上并在次级部分10上滑动或次级部分在初级部分上滑动。
图7中示出根据图4所示的实施方式的线性电动机，即双定子电动机的导轨的另一方案。其中用图4相同的附图标记表示相同的部件。其中间隔保持件19分别与两个初级部分12、13的窄侧固定连接并在一至少是窄侧17两倍的长度上延伸。作为初级部分12、13与次级部分10之间的导向装置例如设置有四个滚轮26。所述滚轮26设置在初级部分12、13上并与次级部分10的框架1有效连接。滚轮26的设置应使其在面向间隔保持件19的次级部分10的边棱27上在移动方向B上滚动。次级部分10的边棱27是框架1的构成部分，所述部分在永磁铁4的边棱上在移动方向B上延伸并且不具有永磁铁4。即在图8中边棱27是永磁铁4上方和下方的区段。次级部分10的永磁铁4因此不会受到损伤并且其通常的功能也不会受到影响。
图8为图7所示的线性电动机11的俯视图，其中可以清楚地看到框架1和次级部分10的永磁铁4以及带有滚轮26的初级部分12，所述滚轮在次级部分10上平行于移动方向面E滑动。
根据本发明的线性电动机11、11’最好是永磁铁-同步线性电动机，所述永磁铁-同步线性电动机用于驱动电梯或电梯门。
在采用本发明的线性电动机11、11’用于驱动电梯门的情况下，通常初级部分设置在门扇上并且次级部分固定在轿厢上或固定在建筑物的楼层上。线性电动机11、11’导致初级部分在次级部分10上的移动并从而导致电梯滑门的开启和闭合。
当然初级部分也可以固定在轿厢上或固定在建筑物的楼层上并且次级部分10也可以设置在门扇上。在此情况时次级部分在移动方向B上移动，从而导致电梯的滑门开启或闭合。
                       附图标记对照表
1     框架
2     自由空间
3     间隔
4     磁铁
5     磁铁顶面
6     磁铁底面
7     磁铁的侧面/端面
8     粘接剂
9     框架的内表面
10    次级部分
11    线性电动机
11’       线性电动机
12    第一初级部分
13    第二初级部分
15    次级部分的窄侧
16    次级部分的宽侧
17    初级部分的窄侧
18    初级部分的宽侧
19    间隔保持件
20    间隙
21    铁心件
22    铁心件的窄侧
24    铁心件的宽侧
25    滑动件
26    滚轮
27    次级部分的边棱
B     线性电动机的移动方向
E    移动方向平面
F    次级部分的截面
L    框架的纵轴
Q    框架的横轴

Claims (14)

1.线性电动机(11、11’)的次级部分(10)，尤其用于电梯设备的线性电动机(11、11’)的次级部分，所述次级部分具有一个框架(1)，所述框架至少对磁铁(4)环围，所述磁铁(4)具有一个顶面(5)、一个底面(6)以及至少一个侧面(7)，其特征在于，磁铁(4)的侧面(7)与框架(1)粘接。
2.按照权利要求1所述的次级部分，其特征在于，框架(1)具有一长条形状。
3.按照权利要求1或2所述的次级部分，其特征在于，磁铁(4)仅其侧面与框架(1)粘接。
4.按照上述权利要求中任一项所述的次级部分，其特征在于，框架的结构设计应能起着固定和/或定位作用。
5.按照上述权利要求中任一项所述的次级部分，其特征在于，框架(1)为栅格结构，在栅格上设置有一个或多个磁铁(4)。
6.按照上述权利要求中任一项所述的次级部分，其特征在于，框架(1)是实心的或主要由两个板件构成。
7.按照上述权利要求中任一项所述的次级部分，其特征在于，所述磁铁(4)是永磁铁(4)。
8.制作按照权利要求1-7中任一项所述的次级部分(10)的方法，其特征在于，对一个或多个磁铁(4)的至少一个侧面(7)涂敷粘接剂(8)，将一个或多个磁铁(4)嵌在框架(1)的自由空间(2)内并粘接在框架(1)的内表面上。
9.具有按照权利要求1至7中任一项所述的次级部分(10)的线性电动机，其中线性电动机(11、11’)具有一个第一初级部分(12)和另一部分(13、21)，其特征在于，次级部分(10)位于初级部分(12)与另一部分(13、21)之间。
10.按照权利要求9所述的线性电动机，其特征在于，第一初级部分(12)与另一部分(13、21)被间隔保持件(19)间隔开。
11.按照权利要求9或10所述的线性电动机，其特征在于，第一初级部分(12)具有至少一个绕组。
12.按照权利要求9-11中任一项所述的线性电动机，其特征在于，线性电动机(11、11’)是一个永磁铁同步电动机。
13.按照权利要求9至12中任一项所述的线性电动机，其特征在于，另一部分是磁力线返回路径件(21)或具有至少另一个绕组的第二个初级部分(13)。
14.按照权利要求9至13中任一项所述的线性电动机在门驱动装置中的应用，其特征在于，门驱动装置是一个电梯门驱动装置。
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