[其他]具有枢轴式衔铁的振动电机

说明书

本发明所涉及的是由可磁化的定子和可往复运动的衔铁组成的振动电机。这种电机具有两个相对放置的线圈，线圈间伸展有可磁化的铁心，还有平行于该铁心，并且具有排列好的磁铁的定子部件，其中磁铁的一个磁极面向该铁心，在定子和铁心之间，空气隙形成于相距较远的两个线圈的端面处，在气隙中，衔铁的可磁化滑动部件是可以活动的。

这样的振动电机在杂志“ElektrotechnikundMaschinenfau”，Jahrgang96，Heft10的一篇名为“DerSchwingendeSynchronlinearmotormitDauermagnetenalsResonanz-Zugkrafterreger”的文章中有所叙述。

大家所熟知的振动电机是象具有两个磁铁和四个相互平行的空气隙的直线电机那样构造的。衔铁的滑动元件安置在气隙中，并可沿直线路径运动，运行时，线圈可以连接到交流电压源上，这样，在线圈中产生了磁场，并与由磁铁产生的永久磁场共同作用，在施加于活动部件的磁力作用下，衔铁能够相对于定子作直线往复运动。

这种大家所熟知的振动电机的衔铁是由弹性元件支撑的。在运行条件下，由于保持力作用在滑动元件上，这种结构允许衔铁沿横向运动。这样有一个缺点，衔铁的往复运动不再是纯粹的直线运动，并且不具有重复性。此外，为了避免滑动元件与定子和铁心相碰，滑动元件与定子及铁心之间的间隙必须要相当大。

因此，这种大家熟知的振动电机，对于要求衔铁能准确地按预先确定的路径运动的场合是不适用的。对于这些使用场合，衔铁运动的全态控制是必需的，所以对这种熟知的振动电机，必须装配有衔铁用的导向装置。直线电机的导向装置，顾名思意，就能知道，但是这种导向装置（一般包括导杆和直线轴承装置）通常在重负载下，出现弯曲。配有已知导向装置的直线振动电机，仅仅在保持力小的情况下，才能提供令人满意的结果。在大保持力的情况下，迫使衔铁运动的必要条件不可能是十分精确的，此外，实际上由于直线振动电机的特性，制造具有足够刚度和合适尺寸的衔铁用的一个直线导向机构，并不是一项简单的任务。

本发明的目的是在于改进在文章开始那段中专门阐述的那类振动电机，以便缓和衔铁支撑装置问题。

根据本发明的振动电机的特征在于，滑动元件运动时，循着圆形路径的一部分，穿过圆弧形气隙，衔铁可绕电机轴转动。

按照本发明，振动电机的衔铁可以用简单而又便宜的轴承装置，安装在电机轴上，例如用诸如球轴承那样的滚柱轴承，这些轴承是众所周知的，这些轴承可以容易地承受由保持力引起的负载。这样做有一个优点，即本发明的振动电机能够十分平稳，衔铁能进行精确确定的重复运动。

按照本发明，在运行条件下，振动电机的衔铁能完成绕电机轴的振荡运动，能使衔铁的中心位置、衔铁的角位移幅值和衔铁振荡运动的频率受到如电子控制单元的控制。

上述特性联同可能高的效率和高效功率可以使本发明的振动电机适用于多样的用途。例如，该振动电机可以用来驱动控制阀、往复运动的压缩机，诸如冰箱中连续变化的压缩机，以及在电动刨刀中用来切割零件。

由于结构上的原因，本发明的一个最佳实例，其进一步的特征是，携带有衔铁的电机轴相对于磁铁轴线和线圈的公共轴线横向伸展。

这个或另一个实施例，更进一步的特征是，具有磁铁的定子部件与跟所述的定子部件相对安装的铁心共同作用。在滑动元件处，定子有缝隙。这个实施例的优点是，电机可以具有高的效率和传递高效功率的能力，而电机的尺寸不会受到前面提及过的方法的较大影响。

这个实施例的其它最佳特征是，衔铁包括有两个滑动元件，每个滑动元件都具有一条延伸方向与电机轴平行的槽隙，这样能够防止由于电枢和定子间磁路短路而造成的不必要的磁通损失。最好是按滑动元件的位置，铁心也制有缝隙。

还有另一个实施例，可以进一步赋予的特征是，衔铁包含两个衔铁部件，它们可以互相独立地绕轴转动，而每个衔铁具有两个滑动元件，磁铁被磁化为相反的极性。在这种情况，衔铁部件都可以安置在同一个电机轴上，并且相互间以相反方向实现绕枢轴的运动。这个实施例的优点是，可以获得两种驱动可能性，这对例如驱动具有两个活塞的压缩机或驱动剪切或切削装置这一些专用场合是合适的。

最好，两部件衔铁的滑动元件相对于电机轴是以径向相对地成对排列。这样有一个优点，电机系统中的机械振动被减到最小，而不需要用诸如配重之类的附加配备。