CN1705213B - 直线电动机定子外铁芯结构及组装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直线电动机定子的外铁芯结构及组装方法，它包括用绝缘材质制成的圆筒形的线轴，缠绕在线轴上、并供给电源时产生磁力的线圈；与线轴结合以辐射形状配置、并与线圈产生的磁力形成磁束的单位叠装体；在单位叠装体的两侧面，设置固定单位叠装体的上部支架及下部支架。从而用支架固定单位叠装体、并用焊接方法连接单位叠装体的上部叠装铁芯和下部叠装铁芯，因此，不会发生以往用树脂最终组装时的收缩而可以正确控制内径尺寸；同时焊接上部叠装铁芯的极尖部分和下部叠装铁芯的极尖部分，由于焊接部位的结晶粒子被热应力所破坏，丧失高导磁率，从而防止流通在极尖部分之间的磁束损失。
Description
技术领域
本发明属于一种直线电动机的定子结构，具体涉及一种组装元器件时能正确控制外铁芯内径尺寸、同时防止磁束损失的直线电动机定子外铁芯结构及组装方法。
背景技术
一般来说，直线电动机是把具有立体结构的普通电动机的磁束做成平面形状，并使平面形状的移动部分随形成在平面固定部分上面的磁束变化而直线移动在平面上。如图1、2、3所示，以往的直线电动机包括：由外铁芯(10)及可插入在外铁芯(10)内部的圆筒形的内铁芯(20)构成的定子；具备可在外铁芯(10)和内铁芯(20)之间移动而结合在外铁芯(10)或内铁芯(20)之间的框架(31)和随其框架(31)的圆周附着多个永磁铁(32)的移动子(30)。外铁芯(10)以多个一定形状的铁芯片(L)叠装而成，并具有一定厚度的单位叠装体(11)，通过其单位叠装体(11)而产生磁力的线圈(12)，位于线圈(12)和单位叠装体(11)之间，起绝缘作用的同时为使单位叠装体(11)具有一定角度和内径尺寸而起固定作用的线轴(13)，为使单位叠装体(11)固定在线轴(13)上而围绕线轴(13)和单位叠装体(11)的外侧形成的树脂物(14)。
单位叠装体(11)以配置在线轴(13)上侧的上部叠装铁芯(21)和配置在其上部叠装铁芯(21)的下侧，与上部叠装铁芯(21)组装成
字形的下部叠装铁芯(22)构成。上部叠装铁芯(21)与下部叠装铁芯(22)的内侧端各自形成尖细的极尖部分(21a)、(22a)，组装时其极尖部分(21a)、(22a)之间形成具有一定间距的极尖空隙(23)。
组装具有如上构成的以往直线电动机定子时，把线圈(12)缠绕在线轴(13)上，并在其缠绕线圈(12)的线轴(13)上以辐射形状配置单位叠装体(11)后，把缠绕线圈(12)的线轴(13)上组装的多个单位叠装体(11)依次放入注塑模具，然后，嵌入注塑形成围绕线轴(13)和单位叠装体(11)一定部分的树脂物(14)。
对于以往直线电动机定子，当供给电源而使线圈(12)流通电流，由于流通在线圈(12)的电流，在线圈(12)周边形成磁通，其磁通经过定子的外铁芯(10)及内铁芯(20)形成闭环。上述形成在外铁芯(10)及内铁芯(20)的磁通与永磁铁(32)形成的磁束(即磁通)的相互作用下，永磁铁(32)受轴向力而使移动子(30)在外铁芯(10)和内铁芯(20)之间做轴方向的直线运动，并交替改变供给线圈(12)的电流的方向，使移动子(30)做直线往复运动，而且把直线往复运动力传递到其它系统成为驱动源。
但是，具有如上构成的以往直线电动机用定子，为了固定外铁芯(10)的单位叠装体(11)而形成的树脂物(14)，注塑后发生热收缩而单位叠装体(11)被向内侧推入，降低内径尺寸的精度，因此永磁铁(32)与外铁芯(10)间的空隙(24)不能维持适当间距而变窄，产生控制空隙(24)的困难。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种直线电动机定子外铁芯结构及组装方法，其目的在于提供使外铁芯的单位叠装体在组装过程中位于正确位置而达到精确控制内径尺寸的同时，可防止通过极尖部分的磁束损失。本发明的技术方案是：一种直线电动机定子外铁芯结构，它包括用绝缘材质做成的圆筒形的线轴，缠绕在上述线轴上并供给电源时产生磁力的线圈；与上述线轴结合而以辐射形状配置并与上述线圈产生的磁力，形成磁束的单位叠装体；结合在上述单位叠装体的两侧面，固定单位叠装体的上部支架及下部支架。一种直线电动机定子外铁芯结构的组装方法，其组装顺序是把上部叠装铁芯以辐射形状排列配置，并把上部叠装铁芯各自焊接固定在环形的上部支架上制作上部子组件的阶段；把下部叠装铁芯以辐射形状排列配置，并把下部叠装铁芯各自焊接固定在环形的下部支架上制作下部子组件的阶段；在线圈的线轴的上侧设置上部子组件，下侧设置下部子组件，并以焊接上部叠装铁芯和下部叠装铁芯的外侧和内侧接触部分。
附图说明
图1是以往直线电动机的横断面图；
图2是图1的A-A’断面图；
图3是以往定子的单位叠装体中磁束流通状态的断面图；
图4是根据本发明的直线电动机定子组装结构的平面图；
图5是图4的B-B’断面图；
图6是根据本发明的定子的单位叠装体的断面图；
图7a是根据本发明的直线电动机定子的上部子组件的斜视图；
图7b 是根据本发明的直线电动机定子的外铁芯组装顺序的斜视图。
其中：
101 线轴 102 线圈
103 单位叠装体 104 上部支架
104’ 下部支架 111 上部叠装铁芯
111a、112a极尖部分 112 下部叠装铁芯
113 外侧焊接部分 114 内侧焊接部分
131 上部子组件 131’下部子组件
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的直线电动机定子的外铁芯结构及其组装方法进行详细说明：
如图4、5、6所示，本发明的直线电动机定子的外铁芯结构包括：用绝缘材质做成的圆筒形的线轴(101)，缠绕在线轴(101)上、并供给电源时产生磁力的线圈(102)，与线轴(101)结合而以辐射形状配置、并以从线圈(102)产生的磁力，形成磁束的单位叠装体(103)，各自点焊在单位叠装体(103)的两侧面、固定单位叠装体(103)的上，下部支架(104)、(104’)。
单位叠装体(103)以配置在线轴(101)上侧的用一张一张的硅钢片叠装而成的上部叠装铁芯(111)和配置在其上部叠装铁芯(111)的下侧，与上部叠装铁芯(111)组装后成“
”字形的用一张一张的硅钢片叠装而成的下部叠装铁芯(112)构成。在上部叠装铁芯(111)和下部叠装铁芯(112)相接触的外侧接触部位上，焊接后形成外侧焊接部分(113)；内侧端形成的尖细的极尖鄙分(111a)、(112a)上，焊接后形成内侧焊接部分(114)连接上部叠装铁芯(111)和下部叠装铁芯(112)。形成内侧焊接部分(114)而极尖部分(111a)、(112a)的连接部位的结晶粒子被热应力所破坏丧失高导磁率，从而可防止通过极尖部分(111a)、(112a)的磁束损失。图面中未说明符号(120)是内铁芯，(121)是永磁铁，(122)是框架，(123)是移动子。
根据本发明的直线电动机定子的外铁芯组装顺序是：首先，如图7a所示利用导条(未图示)以规定的内径尺寸配置上部叠装铁芯(111)，在其上部叠装铁芯(111)的外侧设置上部支架(104)，并在上部支架(104)上各自点焊上部叠装铁芯(111)，组装上部子组件(131)。然后，利用与上部子组件(131)的组装相同的方法把下部叠装铁芯(112)固定在下部支架(104’)上组装下部子组件(131’)。而后，如图7b所示，在线圈(102)的线轴(101)的下侧设置下部子组件(131’)，上侧放置上部子组件(131)的状态下，在焊接上部子组件(131)和下部子组件(131’)相接触的外侧接触部位以形成外侧焊接部分(113)的同时，抽出导条(未图示)，焊接内侧的极尖部分(111a)、(112a)以形成内侧焊接部分(114)。
在本发明中，由于用支架固定单位叠装体，并焊接其单位叠装体的上部叠装铁芯和下部叠装铁芯，防止了以往用树脂最终组装时产生收缩，从而可以正确控制内径尺寸及空隙尺寸。另外，焊接固定上部叠装铁芯的极尖部分和下部叠装铁芯的极尖部分，焊接部位的结晶粒子被热应力所破坏、丧失高导磁率，从而具有防止流通在极尖部分之间的磁束损失。还有，本发明中的元器件主要用焊接进行组装，容易实现自动化。
Claims (2)
1.一种直线电动机定子外铁芯结构，它包括用绝缘材质做成的圆筒形的线轴，缠绕在上述线轴上并供给电源时产生磁力的线圈，和线轴连结并以辐射形状配置并与线圈产生的磁力形成磁束的单位叠装体，在上述单位叠装体的两侧面，设置有固定单位叠装体的上部支架及下部支架，其特征在于：单位叠装体由设置在线轴上侧的上部叠装铁芯和设置在上部叠装铁芯的下侧、且与上部叠装铁芯组装后成
字形的下部叠装铁芯构成；在上部叠装铁芯和下部叠装铁芯相接触的外侧接触部位焊接后形成外侧焊接部分；在内侧端形成的尖细的极尖部分，焊接后形成内侧焊接部分。
2.一种直线电动机定子外铁芯结构的组装方法，其特征在于：组装顺序是把上部叠装铁芯以辐射形状排列配置，并把上部叠装铁芯各自焊接固定在环形的上部支架上制作上部子组件的阶段；把下部叠装铁芯以辐射形状排列配置，并把下部叠装铁芯各自焊接固定在环形的下部支架上制作下部子组件的阶段；在线圈的线轴的上侧设置上部子组件，在线圈的线轴的下侧设置下部子组件，并在上部叠装铁芯和下部叠装铁芯接触的外侧接触部位焊接后形成外侧焊接部分，在上部叠装铁芯和下部叠装铁芯内侧端形成的极尖部位焊接后形成内侧焊接部分，以便把上部叠装铁芯和下部叠装铁芯连接起来。
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