線性馬達(dá)及壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種馬達(dá)及壓縮機(jī)，特別是涉及一種往復(fù)式線性馬達(dá)及壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械是工業(yè)之母，壓縮機(jī)本身不僅是整體制造業(yè)重要的一環(huán)，更是整體制造業(yè)產(chǎn)制的盤石。其中，壓縮機(jī)依據(jù)壓縮方式，可區(qū)分為容積式與動(dòng)力式，容積式具體例如往復(fù)式、回旋式、渦卷式或螺旋式，而動(dòng)力式例如離心式。
[0003]值得一提的是，往復(fù)式的線性壓縮機(jī)具有高效率、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小等特點(diǎn)，再加上其電磁驅(qū)動(dòng)力方向始終與活塞運(yùn)動(dòng)的方向在同一直線上，活塞將不存在徑向力或徑向力非常小，進(jìn)而大幅減少了活塞摩擦功耗與磨損，可延長(zhǎng)壓縮機(jī)的使用壽命。
[0004]參閱圖1、2、日本特愿2003-74140號(hào)發(fā)明專利揭露了一種往復(fù)式的線性電動(dòng)氣壓缸9,其包含一個(gè)中空的殼座91、一個(gè)可左右往復(fù)移動(dòng)地設(shè)置于該殼座91內(nèi)的動(dòng)子92,以及左右間隔地設(shè)置于該殼座91內(nèi)且圍繞該動(dòng)子92的一個(gè)第一定子93與一個(gè)第二定子94。該動(dòng)子92具有一個(gè)軸桿921,以及一個(gè)設(shè)置于該軸桿921上的磁極922。該第一定子93與該第二定子94為電磁鐵，而該磁極922為永久磁鐵。使用時(shí)，首先對(duì)該第一定子93通電而使其產(chǎn)生磁性，同時(shí)不對(duì)該第二定子94通電而使其不帶磁性，進(jìn)而使該第一定子93與該磁極922產(chǎn)生吸引力而帶動(dòng)該動(dòng)子92如圖1地向左移動(dòng)。接著，停止對(duì)該第一定子93通電而使其消磁，并對(duì)該第二定子94通電而使其產(chǎn)生磁性，進(jìn)而使該第二定子94與該磁極922產(chǎn)生吸引力而帶動(dòng)該動(dòng)子92如圖2地向右移動(dòng)。借此，使該動(dòng)子92可左右往復(fù)移動(dòng)。
[0005]然而前述電動(dòng)氣壓缸9的第一定子93與該第二定子94是間隔設(shè)置的結(jié)構(gòu)，當(dāng)該第一定子93與該磁極922相互吸引而使該磁極922而帶動(dòng)該動(dòng)子92如圖1地向左移動(dòng)時(shí)，該磁極922與該第二定子94實(shí)際上有一段的間隔距離。由于距離越遠(yuǎn)磁性作用力越小，因此對(duì)該第二定子94通電而使其產(chǎn)生磁性時(shí)，該第二定子94需要產(chǎn)生較大的磁力以吸引而帶動(dòng)該動(dòng)子92如圖2地向右移動(dòng)。由此可知，以往的電動(dòng)氣壓缸9的動(dòng)子92受該第一定子93及該第二定子94之間的吸引不易，進(jìn)而降低該動(dòng)子92受吸引而往復(fù)移動(dòng)的順暢度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種移動(dòng)順暢度佳的馬達(dá)及壓縮機(jī)。
[0007]本發(fā)明線性馬達(dá)包含一個(gè)中空的殼座、一個(gè)可沿著一個(gè)軸線往復(fù)移動(dòng)地設(shè)置于該殼座內(nèi)的動(dòng)子，以及一個(gè)設(shè)置于該殼座內(nèi)且圍繞該動(dòng)子的定子單元，該定子單元可被通電而產(chǎn)生磁力以驅(qū)動(dòng)該動(dòng)子移動(dòng)。該動(dòng)子包括一個(gè)沿該軸線長(zhǎng)向延伸的軸桿、數(shù)個(gè)彼此間隔地設(shè)置于該軸桿上的第一磁極，以及數(shù)個(gè)彼此間隔地設(shè)置于該軸桿上且磁性與所述第一磁極相反的第二磁極，所述第一磁極與所述第二磁極交錯(cuò)地圍繞該軸線，每一個(gè)第一磁極具有一個(gè)第一重疊部，以及一個(gè)由該第一重疊部沿該軸線向外延伸的第一延伸部，每一個(gè)第二磁極具有一個(gè)位于任兩相鄰的第一重疊部之間的第二重疊部，以及一個(gè)由該第二重疊部沿該軸線向外延伸且與所述第一延伸部相反的第二延伸部。
[0008]本發(fā)明所述線性馬達(dá)，在一個(gè)平行該軸線的軸向上，所述第一重疊部的長(zhǎng)度與所述第二重疊部的長(zhǎng)度相等，而該定子單元的長(zhǎng)度大于所述第一延伸部的長(zhǎng)度，該定子單元的長(zhǎng)度大于所述第二延伸部的長(zhǎng)度，并且該定子單元的長(zhǎng)度小于所述第一磁極加上所述第二延伸部長(zhǎng)度的總和。
[0009]本發(fā)明所述線性馬達(dá)，該定子單元具有一個(gè)圍繞該軸線且安裝于該殼座內(nèi)的定子座，以及數(shù)個(gè)設(shè)置于該定子座且圍繞該動(dòng)子的定子，該定子座具有一個(gè)環(huán)部，以及數(shù)個(gè)由該環(huán)部朝該軸線凸出的組裝部，所述定子分別設(shè)置于該定子座的組裝部上。
[0010]本發(fā)明所述線性馬達(dá)，該動(dòng)子的軸桿具有一個(gè)安裝部，以及兩個(gè)分別由該安裝部的相反兩側(cè)沿該軸線向外延伸的桿身部；所述第一磁極與所述第二磁極分別設(shè)置于該安裝部上。
[0011]本發(fā)明所述線性馬達(dá)，該動(dòng)子的軸桿還具有數(shù)個(gè)彼此間隔地徑向凹設(shè)于該安裝部上且沿該軸線長(zhǎng)向延伸的凹槽；所述第一磁極與所述第二磁極分別塞裝于所述凹槽內(nèi)。
[0012]本發(fā)明所述線性馬達(dá)，所述第一磁極與所述第二磁極磁性相反，并且所述第一磁極與所述第二磁極磁性皆為永久磁鐵。
[0013]本發(fā)明所述線性馬達(dá)，所述第一磁極與所述第二磁極皆為暫時(shí)磁鐵。
[0014]本發(fā)明壓縮機(jī)包含兩個(gè)氣缸，每一個(gè)氣缸皆包括一個(gè)活塞。該壓縮機(jī)還包含一個(gè)如前所述的線性馬達(dá)，所述氣缸沿該軸線排列地安裝于該線性馬達(dá)的殼座的相反兩側(cè)，所述氣缸的活塞分別連動(dòng)地安裝于該線性馬達(dá)的動(dòng)子的軸桿的相反兩端。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:每一個(gè)第二磁極的第二重疊部位于任兩相鄰的第一重疊部之間的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縮短該定子單元與所述第一磁極及所述第二磁極的距離，由于距離越近磁性作用力越大，使該定子單元可較容易且順暢地對(duì)所述第一磁極及所述第二磁極產(chǎn)生磁性吸引力或磁性排斥力，所以確實(shí)能提升該動(dòng)子受吸引而往復(fù)移動(dòng)的順暢度。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是日本特愿2003-74140號(hào)發(fā)明專利的一個(gè)剖視示意圖，圖中顯示該發(fā)明專利的一個(gè)動(dòng)子位于一個(gè)殼座的一側(cè)的狀態(tài)；
[0017]圖2是一個(gè)類似圖1的TJK意圖，圖中顯TK該動(dòng)子位于該殼座的另一側(cè)的狀態(tài)；
[0018]圖3是本發(fā)明壓縮機(jī)的一個(gè)第一實(shí)施例的一個(gè)剖視示意圖，圖中顯示該壓縮機(jī)的一個(gè)線性馬達(dá)的一個(gè)動(dòng)子位于一個(gè)殼座的一側(cè)的狀態(tài)；
[0019]圖4是該第一實(shí)施例的一個(gè)立體分解圖，單獨(dú)顯示該線性馬達(dá)的結(jié)構(gòu)；
[0020]圖5是一個(gè)類似圖3的TJK意圖，圖中顯TJK該動(dòng)子位于該殼座的另一側(cè)的狀態(tài)；
[0021]圖6是一個(gè)局部立體圖，圖中顯示該動(dòng)子與一個(gè)定子單元的關(guān)系；
[0022]圖7是一個(gè)側(cè)視圖，同樣圖中顯示該動(dòng)子與該定子單元的關(guān)系；
[0023]圖8是本發(fā)明壓縮機(jī)的一個(gè)第二實(shí)施例的一個(gè)線性馬達(dá)的一個(gè)立體分解圖；
[0024]圖9是一個(gè)立體示意圖，主要顯示本發(fā)明壓縮機(jī)的一個(gè)第三實(shí)施例的一個(gè)動(dòng)子的結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，要注意的是，在以下的說(shuō)明內(nèi)容中，類似的元件以相同的編號(hào)來(lái)表示。
[0026]參閱圖3、4，本發(fā)明壓縮機(jī)的一個(gè)第一實(shí)施例包含一個(gè)線性馬達(dá)1，以及兩個(gè)安裝于該線性馬達(dá)I的相反側(cè)的氣缸5。
[0027]本實(shí)施例的線性馬達(dá)I包含一個(gè)中空的殼座2、一個(gè)可沿著一個(gè)軸線8往復(fù)移動(dòng)地設(shè)置于該殼座2內(nèi)的動(dòng)子3，以及一個(gè)設(shè)置于該殼座2內(nèi)且圍繞該動(dòng)子3的定子單元4
[0028]該殼座2包括一個(gè)圍繞一個(gè)軸線8界定出一個(gè)通道20的殼體21，以及兩個(gè)分別沿該軸線8設(shè)置于該殼體21的相反兩端的蓋體22。該通道20具有兩個(gè)位于相反端的開(kāi)口200，而所述蓋體22分別蓋封所述開(kāi)口 200。
[0029]該動(dòng)子3包括一個(gè)沿該軸線8長(zhǎng)向延伸的軸桿30、數(shù)個(gè)彼此間隔地設(shè)置于該軸桿30上的第一磁極31，以及數(shù)個(gè)彼此間隔地設(shè)置于該軸桿30上的第二磁極32。
[0030]該軸桿30具有一個(gè)安裝部301，以及兩個(gè)分別由該安裝部301的相反兩側(cè)沿該軸線8向外延伸的桿身部302。所述桿身部302分別可轉(zhuǎn)動(dòng)地穿過(guò)所述蓋體22。
[0031]所述第一磁極31與所述第二磁極32磁性相反，并且皆為永久磁鐵，或?yàn)殍F、硅鋼片或其他導(dǎo)磁性材料。所述第一磁極31與所述第二磁極32磁性等角度交錯(cuò)地圍繞該軸線8而設(shè)置于該安裝部301上。每一個(gè)第一磁極31具有一個(gè)第一重疊部311，以及一個(gè)由該第一重疊部311沿該軸線8向外延伸的第一延伸部312。每一個(gè)第二磁極32具有一個(gè)位于任兩相鄰的第一重疊部311之間的第二重疊部321，以及一個(gè)由該第二重疊部321沿該軸線8向外延伸且與所述第一延伸部312相反的第二延伸部322。
[0032]該定子單元4可被通電而產(chǎn)生磁力以驅(qū)動(dòng)該動(dòng)子3移動(dòng)，并具有一個(gè)圍繞該軸線8且安裝于該殼座2的通道20內(nèi)的定子座41，以及數(shù)個(gè)設(shè)置于該定子座41且圍繞該動(dòng)子3的定子42。該定子座41的材料可為鐵、硅鋼片或其他導(dǎo)磁性材料，該定子座41具有一個(gè)環(huán)部411，以及數(shù)個(gè)由該環(huán)部411朝該軸線8凸出的組裝部412。所述定子42為線圈的形式，并分別套設(shè)于該定子座41的組裝部412上。
[0033]在一個(gè)平行該軸線8的軸向81上，所述第一重疊部311的長(zhǎng)度dl與所述第二重疊部321的長(zhǎng)度相等，而該定子單元4的定子42的長(zhǎng)度d2大于所述第一延伸部312的長(zhǎng)度d3，該定子單元4的定子42的長(zhǎng)度d2大于所述第二延伸部322的長(zhǎng)度d4，并且該定子單元4的定子42的長(zhǎng)度d2小于所述第一磁極31加上所述第二延伸部322的長(zhǎng)度總和，也就是長(zhǎng)度d2小于長(zhǎng)度dl、長(zhǎng)度d3、長(zhǎng)度d4的總合。
[0034]所述氣缸5沿該軸線8排列地安裝于該線性馬達(dá)I的殼座2的相反兩側(cè)，每一個(gè)氣缸5皆包括一個(gè)界定出一個(gè)內(nèi)部空間50的缸體51、一個(gè)可移動(dòng)地設(shè)置于該內(nèi)部空間50的活塞52，以及設(shè)置于該缸體51上的數(shù)個(gè)進(jìn)氣閥53與數(shù)個(gè)出氣閥54。所述活塞52分別連動(dòng)地安裝于該動(dòng)子3的軸桿30的桿身部302的相反兩端。每一個(gè)氣缸5中，該活塞52將該內(nèi)部空間50區(qū)分成一個(gè)鄰近該線性馬達(dá)I的第一區(qū)間501，以及一個(gè)遠(yuǎn)離該線性馬達(dá)I的第二區(qū)間502，而所述進(jìn)氣閥53分別位于該活塞52的兩側(cè)而分別連通該第一區(qū)間501與該第二區(qū)間502，所述出氣閥54分別位于該活塞52的兩側(cè)而分別連通該第一區(qū)間501與該第二區(qū)間502。
[0035]在以下的說(shuō)明中，是以所述氣缸5安裝于該線性馬達(dá)I的左右兩側(cè)為例，對(duì)元件之間的方位關(guān)系進(jìn)行描述，然而在實(shí)施上也可為上下兩側(cè)等，不需限制。
[0036]參閱圖5，使用時(shí)，當(dāng)施加一個(gè)第一電流于所述定子42時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)第一磁場(chǎng)，此時(shí)該定子單元4被驅(qū)動(dòng)而磁性吸引所述第一磁極31，同時(shí)該定子單元4會(huì)磁性排斥所述第二磁極32。當(dāng)施加一個(gè)電流方向相反于該第一電流的第二電流于所述定子42時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)方向相反于該第一磁場(chǎng)的第二磁場(chǎng)，此時(shí)該定子單元4被驅(qū)動(dòng)而磁性吸引所述第二磁極32，同時(shí)該定子單元4會(huì)磁性排斥所述第一磁極31，進(jìn)而使得該動(dòng)子3如圖3地向左移動(dòng)。當(dāng)再次驅(qū)動(dòng)該定子單元4磁性吸引所述第一