CN1860658A - 磁轭、电磁致动器和斯特林发动机 - Google Patents

磁轭、电磁致动器和斯特林发动机 Download PDF

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Abstract

一种用于电磁致动器的磁轭通过成型软磁铁粉而形成，并且，在磁轭中，形成了能防止产生涡流损失的不连续部分。这种不连续部分防止涡流产生并允许致动器以高效率操作。

Description

磁轭、电磁致动器和斯特林发动机
技术领域
本发明涉及一种形成磁路的磁轭、一种包括前述磁轭的电磁致动器以及一种包括前述电磁致动器的斯特林发动机。
背景技术
传统上，为了防止产生涡流，使用具有薄叠层板的叠片磁轭作为电磁(线性)致动器的磁轭。这种叠片磁轭通过利用堵缝、粘结等等方法将预定数量的磁轭空板层叠而成，磁轭空板利用冲压技术等等被模制成预定形状。所形成的叠片磁轭带有互相平行的顶面和底面并且带有与顶面和底面正交的侧面。
在使线圈缠绕着叠片磁轭从而产生电磁动力的马达中，线圈在与往复运动机件的运动方向正交的截面内转动。因此，在典型的回转马达中，包括往复运动机件的磁轭空板在与其正交的方向上沿着旋转轴线层叠。在使往复运动机件做线性运动的线性马达中，磁轭空板在与往复运动机件的运动方向正交的方向上层叠。
在使定子或往复运动机件以圆筒形形状形成并且使得往复运动机件沿这个缸体的轴向方向做线性运动的圆筒形线性致动器中，磁轭空板需要沿着定子或往复运动机件的周边层叠。
因此，专利申请JP-A-2000-337725公开了一种外部磁轭和一种内部磁轭，其中外部磁轭通过以45度的同一中心角度设置外部叠片铁芯来提供，所述外部叠片铁芯通过使多对U形磁轭空板层叠而制备，而内部磁轭通过以45度的同一中心角度设置内部叠片铁芯来提供，所述内部叠片铁芯通过使其较短侧带凹口的磁轭空板层叠而制备。外部铁芯与内部铁芯互相面对。
然而，尽管JP-A-2000-337725中所公开的磁轭可以防止在磁轭处产生涡流，但是整个外部磁轭和内部磁轭的磁性根据位置情况而变得不一致，从而导致磁轭的性能恶化。
在专利申请JP-A-2002-369462中，使矩形铁芯空板(薄板)层叠，并且其内周边侧表面被凹入地缠绕，而其外周边侧表面被凸出地缠绕，从而形成带有45度中心角的扇形叠片铁芯，于是将这种叠片铁芯装配于圆筒形基座构件的外周边表面上，由此提供内部磁轭，并且公开了一种铁空板在圆筒形基座构件上沿周向层叠的内部磁轭。公开了一种外部磁轭，其中铁空板设置于与内部磁轭同轴的往复运动机件的外侧。
JP-A-2002-369462中所述的内部磁轭可以防止在磁轭处产生涡流，并且内部磁轭和外部磁轭的磁性几乎一致，而不会根据位置情况而使磁性产生任何相当大的变化。
然而，与JP-A-2002-369462中所述的磁轭一样，难以相对于中心轴线沿径向对同等厚度的薄板进行层叠。而且，在所制造的磁轭的尺寸精确度方面产生显著变化，这就需要在它们被制造出后做出改变以便进行精加工。
由于难以相对于中心轴线沿径向对薄板进行层叠并且还需要在它们被制造出后进行改变，所以导致制造时间增加，还导致制造成本增加。而且，由于结构复杂，就产生了耐用性低和抗震性低的问题。
相反，WO00/62406公开了一种通过对金属磁性粒子和电绝缘树脂的混合物进行压缩成型而制成的压缩成型体，该压缩成型体用于电磁线性致动器的内部磁轭或外部磁轭。这种合成方式允许结构更简单并且还允许制造带有高耐用性和高抗震性的结构。
WO00/62406公开了对金属磁性粒子和电绝缘树脂的混合物进行压缩成型，以便使得相邻金属磁性粒子通过电绝缘树脂的混合物而实现彼此电绝缘，从而防止产生涡流损失(专利申请3中的第六实施例)。
[专利申请1]
JP-A-2000-337725
[专利申请2]
JP-A-2002-369462
[专利申请3]
WO00/62406
发明内容
另一方面，需要以高操作效率来驱动电磁(线性)致动器。特别是在电磁线性致动器用作斯特林发动机的驱动源并且发动机作为冷冻机操作时，操作效率变得特别重要。
然而，如WO00/62406中所述，对金属磁性粒子和电绝缘树脂的混合物进行压缩成型并不足以实现具有高操作效率的操作。就是说，这不能够充分抑制涡流损失的产生，从而难以获得高操作效率。
因此，本发明的目的在于提供一种以高效率驱动的电磁(线性)致动器。本发明的目的还在于提供高效率的斯特林发动机，即通过使用这种致动器而获得的良好性能效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种通过烧结软磁铁粉形成并用于电磁致动器的磁轭，包括用于防止产生涡流损失的不连续部分。
本发明中的磁轭表示的不限于内部磁轭和外部磁轭，而是所有通常用于通用线性致动器的磁轭，并且通过在软磁铁粉上进行烧结成型、压缩成型等等而形成。前述不连续部分不仅包括凹口和凹槽，而且包括位于各分段之间的间隙。前述磁轭包括通过沿周向分开并且一起组合成圆筒形的磁轭。这种磁轭允许有利地防止产生涡流损失并且提供具有高操作效率的致动器。
在上述结构中，不连续部分的实例包括具有从其一个端面向另一个端面沿轴向延伸的一个或多个凹口的不连续部分。
这种结构允许有利地防止产生涡流损失并且提供具有高操作效率的致动器。
另外，具有从其一个端面向另一个端面沿轴向延伸的一个或多个凹口的不连续部分的实例还包括具有从所述另一个端面向所述一个端面沿轴向延伸的一个或多个凹口的不连续部分。
这种结构允许更有利地防止产生涡流损失并且提供具有高操作效率的致动器。
在上述结构中，不连续部分的实例包括具有在磁轭的外侧面和(或)内侧面上沿轴向延伸的一个或多个凹槽(即深度方向与轴线中心正交的凹槽)的不连续部分。
根据本发明的磁轭的实例包括沿周向分开成多个块的磁轭，其中相邻的块与夹入其间的绝缘材料连接在一起并且夹有绝缘材料的连接部分用作不连续部分。
对于这种结构，由于沿周向分开大直径的磁轭允许将每个分段部分作为小部分来制造，所以几乎不会发生磁性根据位置变化而产生相当大变化的情况，从而允许提供磁性几乎一致的磁轭。
上述构造的磁轭的实例包括沿轴向被分成多个分段的磁轭。
对于这种结构，当磁轭沿轴向方向较长时，沿轴向分开磁轭允许将每个分段部分作为小部分来制造，所以几乎不会发生磁性根据位置变化而产生相当大变化的情况，从而允许提供磁性几乎一致的磁轭。
为实现上述目的，本发明提供了一种电磁致动器，其包括：外部磁轭；通过成型软磁铁粉形成并且设置成面向外部磁轭内侧的内部磁轭；提供于外部磁轭处的线圈部分；根据由设置于外部磁轭与内部磁轭之间的线圈部分所产生的磁通量往复运动的永久磁铁；以及支承着永久磁铁的往复运动机件，其中采用上述磁轭作为外部磁轭和(或)内部磁轭。
这种结构允许有利地防止发生涡流损失并且提供高操作效率的致动器。
优选地，上述电磁线性致动器可以用于斯特林发动机，从而允许提供带有高性能系数的斯特林发动机。
本发明可以提供一种能有利地防止发生涡流损失的磁轭，或能够以高效率被驱动的电磁(线性)致动器，或具有有利性能系数的斯特林发动机。
附图说明
图1A为根据本发明的使用内部磁轭的线性致动器的垂直剖视图。
图1B为图1A中所示的线性致动器的水平剖视图。
图2A为根据本发明第一实施例的内部磁轭的透视图。
图2B为图2A中所示的内部磁轭的平面视图。
图3为根据本发明第二实施例的内部磁轭的透视图。
图4为曲线图，其示出了当线性致动器采用根据本发明的内部磁轭时不连续部分的数量与效率之间的关系。
图5A为根据本发明的内部磁轭的另一个实例的透视图。
图5B为图5A中所示的内部磁轭的平面视图。
图6A为根据本发明的内部磁轭的又一个实例的透视图。
图6B为图6A中所示的内部磁轭的平面视图。
图7为根据本发明的内部磁轭的又一个实例的透视图。
图8为装配于缸体中的图7中所示的内部磁轭的侧面剖视图。
图9为沿轴向联接在一起的图2中所示的内部磁轭的透视图。
图10为本发明的斯特林发动机的剖视图。
参考数字清单
A                线性致动器
1                内部磁轭
2                缸体
22               活塞
3                往复运动机件
3a               永久磁铁
4                外部磁轭
5                线圈
11c至18c         不连续部分
11d至16d         不连续部分
11e至16e         不连续部分
11f至18f         不连续部分
具体实施方式
下文中，将参考附图对本发明的第一实施例进行描述。图1A为本发明的线性致动器的一个实例的剖视图。图1B为图1A中所示的线性致动器的平面视图。
图1A和图1B中所示的线性致动器A具有：圆筒形的内部磁轭1、插入圆筒形内部磁轭1的缸体部分10的内周边表面100中的缸体2，设置于内部磁轭1的外侧但并不与其接触的往复运动机件3、设置于往复运动机件3的更外侧但不与内部磁轭1和往复运动机件3接触的外部磁轭4以及设置于外部磁轭4的内周边表面上的凹槽部分41上的线圈5。内部磁轭1、缸体2、往复运动机件3、外部磁轭4以及线圈5相对于作为轴向中心的缸体2的中心轴线S设置。
内部磁轭1固定于缸体2上。这种固定的方法可以通过以下方法来举例说明，该方法通过利用粘结装置如粘合剂、胶带等等来粘结内部磁轭1与缸体2之间的接触区域来实现固定。在这个实施例中，采用利用粘合剂来实现固定的方法。
作为不连续部分，内部磁轭1具有六个按照相同中心角度(α＝60°)的间隔沿周向分布的不连续部分11至16。内部磁轭1的不连续部分11至16如此形成以便处于阻塞电流的状态下(绝缘状态)或处于电阻极高(几乎不导电的状态)的状态下。在缸体2的内侧21中，包括活塞22，其连接着往复运动机件3并且通过线性致动器A来产生往复运动。活塞22设置成通过气膜或油膜在缸体2的内表面210上滑动。
往复运动机件3具有带底的圆筒形(其底壁带有开口)，其开口端侧31装配着永久磁铁3a。在其封闭端侧32的中心部分321的内侧上，包括用于将往复运动机件3与活塞22联接起来的联接构件33。联接构件33为以轴线S作为中心轴线的圆柱形。
从图1B中可以看出，由内部磁轭1的相邻不连续部分11至16分隔的部分111至116、独立提供的永久磁铁3a以及外部磁轭4设置成沿缸体2的径向方向彼此面对。
永久磁铁3a为六个独立提供的永久磁铁，它们设置成位于内部磁轭1的外侧，同时不与由内部磁轭1的相邻不连续部分11至16分隔的部分111至116(相邻永久磁铁之间带有间隙)接触但按照一对一的对应关系面向其部分。就是说，独立的永久磁铁3a设置成各具有相同的中心角度。
与永久磁铁3a的情况一样，外部磁轭4包括六个独立的外部磁轭，并且它们设置于永久磁铁3a的外侧上，以便不与永久磁铁3a接触并且使其按照一对一的关系面向永久磁铁3a，永久磁铁3a按照相同中心角度设置。
线圈5连接于未示出的电源上，电流从电源流出，并在固定周期内以固定振幅改变电流的方向。通向线圈5的电流产生环绕着线圈的磁场。
使用当通过通向线圈5的电流产生磁场时作用的力来致动线性致动器A，内部磁轭1与外部磁轭4之间所产生的磁场的磁通密度和永久磁铁3a的磁通密度互相叠加从而形成高磁通密度的部分和低磁通密度的部分。在线性致动器A的情况下，内部磁轭1、外部磁轭4以及线圈5被固定；因此，装配于其上的永久磁铁3a和往复运动机件3就被致动。另外，通过固定于往复运动机件3上的联接构件33来致动活塞22。
通过在预定周期内转换通向线圈5的电流的方向，往复运动机件3、永久磁铁3a以及通过联接构件33联接于往复运动机件3上的活塞22就会在根据电流的周期所确定的周期内做往复运动。
图2A为根据本发明的内部磁轭的一个实例的俯视透视图。图2B为图2A中所示的内部磁轭的平面视图。
图2A和图2B中所示的内部磁轭基本上为圆柱形，作为不连续部分，其具有凹口，所述凹口从一个端面向另一个端面沿其轴线延伸并且在六个节段处以相同中心角度(α)的间隔(α＝60°)沿着其周边提供。该内部磁轭1d通过硬化利用烧结成型的软磁铁粉和树脂材料来制备。对于软磁铁粉，可以使用铁、带有硅的铁、带有镍的铁、带有钴合金的铁、带有铝的铁等等。对于树脂材料，可以使用环氧树脂、尼龙树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂等等。
图中，内部磁轭1d在上侧具有凹口11d至16d。凹口11d至16d的长度彼此相等并且所形成的长度大于内部磁轭1d的轴向长度的一半。由于提供了凹口11d至16d，就更不可能产生涡流。这就允许制造出更不易受涡流影响且具有更高的效率的内部磁轭。通过在六个节段处以相同中心角度的间隔沿着周向提供的凹口来举例说明这个实施例，但是并不限定于此。因此，任何一种能够保持高效率的凹口都可以广泛用作内部磁轭(根据经验如图4中所示的八个节段)。
在这个实施例中，通过长度大于内部磁轭1d的轴向长度一半的凹口来举例说明凹口，但是并不限于所述凹口，因此可以广泛采用任何一种能够保持高效的凹口作为内部磁轭。其另一侧如此形成以便沿周向连接。因此，与通过首先形成被分成以相等角度间隔沿周向分布的多个块的内部磁轭然后将其联接起来而制成的凹口相比，这些凹口可以在成型过程中进行烧结时提供，这就使制造更简单并且还提供了高准确性。
图3为内部磁轭的又一实施例的顶侧透视图。
同图2A和图2B中所示的内部磁轭1d中的相邻不连续部分的凹口一样，图3中所示的内部磁轭1e具有交替提供于其两端面上的凹口。
更具体而言，在图3的内部磁轭1e中，图中第一凹口11e提供于上端面1Ue中，图中与第一凹口11e相邻的第二凹口12e和第六凹口16e提供于下端面1Le中。就是说，内部磁轭1e具有提供于上端面1Ue中的第一凹口11e、第三凹口13e和第五凹口15e与提供于下端面1Le中第二凹口12e、第四凹口14e和第六凹口16e。
因此，尽管图中内部磁轭1d的下端部分具有带封闭式圆形截面的部分从而具有产生涡流的可能性，但是这个实施例中的内部磁轭1e没有带圆形截面的部分；因此在这种内部磁轭1e中更不可能产生涡流。而且，即使对于这种形成方式，这些凹口也可以在成型过程中进行烧结时提供，这就使制造更简单并且还提供了高准确性。
图4为曲线图，示出了形成于内部磁轭中的不连续部分的数量与马达效率之间的关系。
图4中所示曲线的水平轴线表示形成于内部磁轭中的不连续部分的数量，而垂直轴线表示马达效率。如图4中示出的曲线所示，马达效率随着不连续部分的数量的增加而增加，在不连续部分的数量超过八个时的点周围达到其峰值，随后逐渐降低。这就表示当不连续部分的数量为八时马达效率最高。
图5A为根据本发明的内部磁轭的另一个实例的透视图。图5B为图5A中所示的内部磁轭的平面视图。如图5A和图5B中所示，内部磁轭1f可以具有凹槽部分11f至18f，这些凹槽部分在圆筒形的外周边表面101f中作为不连续部分。在根据强度的允许范围内，凹槽部分11f至18f的深度优选地接近内部磁轭1c的厚度，并且凹槽部分11f至18f以相同的中心角度(β＝45度)提供。凹槽部分11f至18f沿轴向形成于缸体的整个长度上。凹槽部分11f至18f的这种形成方式抑制了涡流的产生。
通过沿轴向形成于内部磁轭1f的整个长度上的凹槽部分来举例说明形成于内部磁轭1f中的凹槽部分11f至18f，但是并不限定于此。因此，可以广泛采用任何一种适于有效抑制内部磁轭中涡流产生的凹槽部分，如从两侧上的平面延伸过预定长度的凹槽部分、并未到达两个端部的凹槽部分等等。而且，在内周边表面中提供不连续部分就改进了对涡流的抑制作用。
此外，形成于内部磁轭1f中的凹槽部分11f至18f的横截面为垂直于内部磁轭1f的轴线的矩形，但是并不限定于此。因此，可以广泛采用能有效抑制在内部磁轭中产生涡流的任意形状。
图6A为内部磁轭的又一个实例的透视图，而图6B为图6A中所示的内部磁轭的平面视图。
图6A和图6B中所示的内部磁轭1c被以相同中心角度的间隔沿周向分成八个。内部磁轭1c的分段部分11c至18c通过烧结成型来制备，其中铁粉与树脂的成分比相同。由于将通过烧结成型制备的分段部分11c至18c组合起来，这就允许提供性能不会根据位置变化而产生任何相当大的变化的磁性更一致的内部磁轭。
在这个实施例中，基于图4中所示的曲线，分段的数量采用8，这能提供最高的马达效率，但是并不限于此。因此，可以广泛采用允许磁性一致地制造的任意数量的分段。而且，可以不必一定将内部磁轭等分。通过在这些分段之间填充非导体或高电阻物质，可以高度防止产生涡流损失。
图7为示出了根据本发明的内部磁轭的又一个实例的透视图。
图7中所示的内部磁轭1b具有通过线性致动器引起的往复运动的长冲程和长轴向长度。内部磁轭1b通过在混合起来的软磁铁粉和树脂上进行烧结成型来制造。在这种情况下，内部磁轭1b尺寸较大，因而铁粉与树脂可能混合不均匀，从而导致磁性根据位置情况而偏置。这样，沿轴线S 1的方向将内部磁轭1b分成两部分：第一构件11b和第二构件12b，它们用相同成分比的铁粉与树脂烧结成型而后组合起来。这就使得性能几乎不会根据内部磁轭1b的位置而产生相当大的变化，从而允许制造磁性更一致的内部磁轭。
第一构件11b和第二构件12b分别具有提供于上端面111b和121b上的接合突起113b和123b，以及提供于下端面112b和122b上的接合凹陷114b和124b，如图所示。将第二构件12b的接合突起123b插入第一构件11b的接合凹陷114b中并与其接合就允许将它们联接起来，从而使得第一构件11b的中心轴线S 1b和第二构件12b的中心轴线S2b互相一致，还使得它们的周边位置互相一致。就是说，将第一构件11b和第二构件12b联接起来，这就允许提供通过沿轴向长度方向将第一构件11b和第二构件12b组合起来而形成的圆筒构成的内部磁轭1b。
图8为装配于缸体中的图7中所示的内部磁轭的侧面剖视图。
内部磁轭1b利用固定环21b、压环22b以及压力螺钉23b固定于缸体2b上。
在缸体2b的底部，形成了凸缘部分24b，当磁轭1b插入时，该凸缘部分24b使表面与第二构件12b的下端面122b接触。在缸体2b中，提供了凹槽25b，其在略高于第一构件11b的上端面111b的高度的部分处形成于缸体2b的整个周边上。
由于内部磁轭1b插入缸体2b中并且随后内部磁轭1b的第二构件12b的下端面122b与凸缘部分24b接触，所以压环22b设置成覆盖着内部磁轭1b的第一构件11b的上端面111b。在压环22b中，内螺纹孔221b以相同中心角度的间隔提供。压力螺钉23b拧入内螺纹孔221b中。
在设置压环22b之后，通过卡合入缸体2b的凹槽25b中而将固定环(例如C形环)21b固定。在这种条件下，压环22b通过固定环21b来固定以便使其不会脱离缸体2b。当压力螺钉23b在这种条件下转动时，压力螺钉23b就起作用以便压住内部磁轭1b的上端面111b同时提起压环22b，这时压环22b提起同时通过压力螺钉23b的尖端231b支承于内部磁轭1b的上端面111b上从而与固定环21b接触。
进一步转动压力螺钉23b就使得压环22b提起固定环21b，这又使固定环21b的顶面压在凹槽25的上表面上，由此通过与压环22b拧在一起的压力螺钉23b压住内部磁轭1b的上端面111b，这就允许固定内部磁轭1b。优选的是压环22b能弹性变形到一定程度，因此其由树脂形成，但是并不限定于此。
图9为沿轴向联接在一起的图2中所示的内部磁轭的透视图。
例如，为了将以具有作为不连续部分的凹口的内部磁轭1d沿轴向方向层叠并将它们联接在一起，如图9中所示，第一构件1da的凹口11da至16da和第二构件1db的凹口11db至16db分别设置成沿轴向互相对齐。这同样适用于图5中所示的具有设置于外周边表面上的凹槽的内部磁轭1f和沿周向分开的内部磁轭1c。
在这个实施例中，对沿轴向联接在一起的两个内部磁轭进行举例说明，但是并不限于此。因此，可以根据所需长度而将任意数量的内部磁轭联接在一起。而且，这个实施例中示出了四个接合突起与四个接合凹陷，但是并不限于此。
在这个实施例中，通过利用第一构件11b的下端面112b的接合凹陷114b与第二构件12b的上端面121b的接合突起124b接合而联接在一起的第一构件11b和第二构件12b来举例说明第一构件11b和第二构件12b，但是并不限于此。因此，可以广泛采用任何联接方法，如利用粘合剂粘结、焊接等等。
接下来，将参考前述第一实施例中所述的线性致动器用于斯特林发动机的情况，对本发明的第二实施例进行进行描述。图10为示出了使用斯特林发动机作为冷冻机的装置(下文中称作斯特林冷冻机)的一个实例的剖视图。这种斯特林冷冻机通过用设置于耐压箱内侧的部件来操作斯特林周期而冷却冷却头73。以下将对这些部件进行描述。耐压箱主要由以下部件形成：设置于后侧空间8侧上的容器74B；设置于工作空间7侧上的外部缸体73C。容器74B被进一步分成两个结构：位于冷却头73侧的容器主体74D；位于冷却头73侧的相对侧(下文中，在本文献中被称作防振装置82侧)上的容器盖74C。
在耐压箱中，设置有联接在一起的缸体2和缸体2B，包括连通孔72A。将与缸体2和2B同轴往复运动的活塞22和移动器90插入在缸体2和2B中。用于驱动活塞的线性致动器A提供于缸体2外侧。耐压箱内侧主要被分成两个空间，与后侧空间8相对应的空间主要由容器74B和活塞22围绕，而另一个与工作空间7相对应的空间主要由活塞22、外部缸体73C和冷却头73围绕。工作空间7被移动器90进一步分成两个空间：位于移动器90与活塞22之间的压缩空间，和位于移动器90与冷却头73之间的膨胀空间。
这种压缩空间9和膨胀空间70通过形成于缸体2B与外部缸体73C之间的连通通路72而互相连通。在连通通路72中，高温侧内部热交换器95、回热器71以及低温侧内部热交换器96按照从压缩空间9朝向膨胀空间70的次序设置。冷却头73由形成基本上为带底的圆筒形状的高导热材料如铜、铝等等制成，并且设置成使其底部73A面向缸体2B的开口，而其缸体部分73B面向低温侧内部热交换器96。加温头98由形成环形形状的高导热材料如铜、铝等等制成，并且设置成使其内周边面向高温侧内部热交换器95的外周边。
活塞22为圆柱形结构，其沿着通孔22a行进，通孔22a允许杆2a穿过其中心轴线S(参看图1A)插入，并且活塞22还带有未示出的气体轴承，该气体轴承通过向位于活塞22的外周边表面与缸体2之间的间隙排放由压缩空间9压缩的致冷剂而提供轴承效应。移动器90为圆柱形结构，其带有未示出的气体轴承，该气体轴承通过向位于移动器95的外周边表面与缸体2之间的间隙排放由压缩空间9压缩的致冷剂而提供轴承效应。然后，插入活塞22的通孔22a中的杆2a装配于该移动器90的设置有活塞22的一侧的表面上。杆2a的位于与移动器90侧相对侧上的端部进入螺纹部分2b中。
线性致动器A为以上第一实施例中所述的线性致动器，其中联接构件33与活塞22形成一体。用于固定活塞支承弹簧97和移动器支承弹簧88的多个(例如4个)固定轴24沿垂直方向从朝向防振装置82侧的端面向外部磁轭4的位于防振装置82侧的端面提供。活塞支承弹簧97弹性支承着活塞22，并且通过固定轴24来固定并通过中空螺栓28连接于往复运动机件3上。移动器支承弹簧88弹性支承着活塞22，并且固定于固定轴24上并连接于杆上。
在沿轴向与冷却头73相对的侧上的耐压箱的端部处，防振装置82设置成用于斯特林冷冻机的振动控制。防振装置82由质量体和弹簧体形成，其固有振动时间设置成接近活塞的振动频率的频率，并且将振动能转化成热能，从而允许降低斯特林冷冻机的振动。
对于如上述构造的斯特林冷冻机，致冷剂密封于其压力箱中。作为这种致冷剂，可以使用氢、氦、氮等等并将其密封于几十个大气压的高压中。于是，对线性致动器A施加交流电压，这就使得线性致动器A进行往复运动，随后使活塞进行往复运动。随后，移动器90在活塞22运动之后进行往复运动，其相位延迟大约为四分之一个周期，从而在工作空间7中形成斯特林周期。因此，高温侧内部热交换器95被加热至高温，而低温侧内部热交换器96被冷却至低温。于是高温侧内部热交换器95的热量被传递至加温头以便向外排放，同时来自外部的热通过冷却头73供向低温侧内部热交换器96。就是说，当从外侧观察时，冷却头73处于低温状态，并且这种低温可以用于冷却各种目标。
在这种斯特林冷冻机中，马达的操作效率对性能系数(就是说，COP)具有很大影响。使用第一实施例中所述的线性致动器就允许提供具有有利性能系数的斯特林冷冻机。
在上述实施例中，采用烧结成型作为磁轭成型方法，但是并不限于此。因此，可以通过在软磁铁粉上进行压缩成型等等来制造磁轭。
而且，在上述实施例中，以内部磁轭作为磁轭来进行举例说明，但是并不限于此，因此这还可以适用于外部磁轭。
工业实用性
根据本发明，提供了一种能有利地防止发生涡流损失的磁轭，能够以高效率被驱动的电磁(线性)致动器，或具有有利性能系数的斯特林发动机。

Claims (10)

1.一种通过成型软磁铁粉形成并用于电磁致动器的磁轭，其中提供了用于防止产生涡流损失的不连续部分。
2.根据权利要求1所述的磁轭，其中不连续部分具有从其一个端面向另一个端面沿轴向延伸的一个或多个凹口。
3.根据权利要求2所述的磁轭，其中不连续部分具有从所述另一个端面向所述一个端面沿轴向延伸的一个或多个凹口。
4.根据权利要求1所述的磁轭，其中不连续部分具有在磁轭的外侧面和(或)内侧面上沿轴向延伸的一个或多个凹槽。
5.根据权利要求1所述的磁轭，其中磁轭被沿周向分开成多个块，相邻的块与夹入其间的绝缘材料连接在一起，并且夹有绝缘材料的连接部分用作不连续部分。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的磁轭，其中磁轭被沿轴向分成多个分段。
7.一种电磁致动器，其包括：外部磁轭；通过成型软磁铁粉形成并且设置成面向外部磁轭内侧的内部磁轭；提供于外部磁轭处的线圈部分；根据由设置于外部磁轭与内部磁轭之间的线圈部分所产生的磁通量往复运动的永久磁铁；以及支承着永久磁铁的往复运动机件，
其中采用根据权利要求1至5中任一项所述的磁轭作为外部磁轭和(或)内部磁轭。
8.一种电磁致动器，其包括：外部磁轭；通过成型软磁铁粉形成并且设置成面向外部磁轭内侧的内部磁轭；提供于外部磁轭处的线圈部分；根据由设置于外部磁轭与内部磁轭之间的线圈部分所产生的磁通量往复运动的永久磁铁；以及支承着永久磁铁的往复运动机件，
其中采用根据权利要求6所述的磁轭作为外部磁轭和(或)内部磁轭。
9.一种斯特林发动机，包括：根据权利要求7所述的电磁线性致动器；连接于往复运动机件上的活塞；存储着活塞的缸体以及随着与活塞的相位差而往复运动的移动器。
10.一种斯特林发动机，包括：根据权利要求8所述的电磁线性致动器；连接于往复运动机件上的活塞；存储着活塞的缸体以及随着与活塞的相位差而往复运动的移动器。
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