用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)和設(shè)置有線性發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，并且涉及一種設(shè)置有線性發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)。用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括：至少定子，所述定子由第一芯（2）和第二芯（3）組成；和至少滑動(dòng)部件（4），其中所述第一芯（2）、滑動(dòng)部件（4）和第二芯（3）同心地布置。所述第一芯（2）基本上由至少兩個(gè)不同本體（21,22）限定并且提供所述兩個(gè)本體（21,22）之間的連接裝置（6,7）。
【專利說明】用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)和設(shè)置有線性發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，并且涉及一種設(shè)置有線性發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)的布置和設(shè)置有用來支撐和固定線性發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置的壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括電機(jī)，該電機(jī)能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為呈平移運(yùn)動(dòng)優(yōu)選地以軸向運(yùn)動(dòng)(沿假想軸線)的形式的機(jī)械能。
[0003]通過這種方式并且與旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)不同地，線性發(fā)動(dòng)機(jī)能夠產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)而不需要諸如帶、離合器組件和類似裝置的機(jī)械聯(lián)接器。在這點(diǎn)上，線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括靜態(tài)(固定)部分和動(dòng)態(tài)(移動(dòng))部分。
[0004]根據(jù)專業(yè)的文獻(xiàn)，線性發(fā)動(dòng)機(jī)的功能類似于旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的功能，其中電磁力(由施加到發(fā)動(dòng)機(jī)線圈的電流和磁場(chǎng)之間的相互作用產(chǎn)生)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)靜態(tài)(或固定)部分移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)(或移動(dòng))部分。
[0005]在從現(xiàn)有技術(shù)已知的線性發(fā)動(dòng)機(jī)的可能設(shè)計(jì)中，可以列舉一種線性發(fā)動(dòng)機(jī)，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)的靜態(tài)(或固定)部分包括三個(gè)鐵芯(其中僅僅中心鐵芯具有線圈)并且動(dòng)態(tài)(或移動(dòng))部分由三個(gè)永久磁體組成，該三個(gè)永久磁體布置在所述鐵芯之間。
[0006]這種設(shè)計(jì)也可以在線性壓縮機(jī)中被實(shí)現(xiàn)，其中線性發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)(或移動(dòng))部分的位移在功能上與活塞關(guān)聯(lián)(該活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，因此壓縮工作流體)。
[0007]基于線性發(fā)動(dòng)機(jī)的線性壓縮機(jī)的例子在英國(guó)專利申請(qǐng)P10401581-9中被公開。這個(gè)文獻(xiàn)涉及一種線性發(fā)動(dòng)機(jī)，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括定子(包含同心地布置的芯和線圈)和滑動(dòng)部件，其中所述滑動(dòng)部件固定(甚至間接地)到壓縮機(jī)殼體，并且所述滑動(dòng)部件在功能上與壓縮機(jī)活塞關(guān)聯(lián)。更具體地，所述定子由外部環(huán)(線圈)和內(nèi)部環(huán)(鐵芯)形成，其中兩者都通過懸掛裝置間接固定到壓縮機(jī)殼體。關(guān)于位于定子的外部環(huán)和內(nèi)部環(huán)之間的線性發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)部件，也由集成到支撐引導(dǎo)件(該支撐引導(dǎo)件也與活塞關(guān)聯(lián))中的磁體環(huán)形成。此外，根據(jù)這個(gè)文獻(xiàn)觀察到，所述滑動(dòng)部件可以物理地接觸定子芯的外表面。
[0008]基于線性發(fā)動(dòng)機(jī)的線性壓縮機(jī)的另一例子在英國(guó)專利申請(qǐng)PI9801434-0中被描述，該英國(guó)專利申請(qǐng)致力于線性發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)自身，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率并且簡(jiǎn)化疊層(一組“C”形金屬片)的組裝，因此所述疊層通過固定環(huán)而不是通過焊接過程被連接。根據(jù)這個(gè)文獻(xiàn)，線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括疊層，其中突出部分分別包括:由徑向布置的鐵部件的同心圓形成的凹槽；用于線圈電線的連接器；和非磁性固定環(huán)，該非磁性固定環(huán)布置在凹槽處以防止所述鐵部件松開。
[0009]雖然所述英國(guó)專利申請(qǐng)N0.P10401581-9和PI9801434-0僅包括屬于現(xiàn)有技術(shù)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于線性壓縮機(jī))的例子，但應(yīng)當(dāng)注意，大多數(shù)線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于線性壓縮機(jī))至少在構(gòu)思上基本上類似于提及的例子。
[0010]S卩，從現(xiàn)有技術(shù)已知的大多數(shù)線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于線性壓縮機(jī))包括基本設(shè)計(jì)，該基本設(shè)計(jì)基于同心環(huán)的定子和位于定子的同心環(huán)之間的滑動(dòng)部件。也觀察到，大多數(shù)線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于線性壓縮機(jī))的線圈纏繞金屬疊層(并置的層狀金屬片)。
[0011]此外，也已知大多數(shù)線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于線性壓縮機(jī))通過懸掛裝置等等，或者也通過限定壓縮氣缸的氣缸體自身間接連接到壓縮機(jī)殼體。
[0012]線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于線性壓縮機(jī))中觀察到的這兩個(gè)常規(guī)方面可以被解釋為能夠改進(jìn)的方面，因?yàn)?
[0013]用來纏繞線圈的金屬疊層的形成除了使該組件的電絕緣不安全外，還需要復(fù)雜的生產(chǎn)成形和安裝方法。
[0014]線性發(fā)動(dòng)機(jī)到壓縮機(jī)殼體的固定(通過上述裝置)除了使該組件的電絕緣不安全夕卜，它可能引起其它壓縮機(jī)部件(例如，限定壓縮氣缸的氣缸體)的結(jié)構(gòu)損壞。
[0015]在上述情況中，應(yīng)當(dāng)注意，需要開發(fā)一種用于線性壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)沒有這種缺點(diǎn)并且能夠改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016]因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于壓縮機(jī))，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)沒有限定線圈纏繞區(qū)域的常規(guī)的成組的金屬片。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的另一目標(biāo)是提供一種定子，該定子包括容易地組裝的磁芯(用來纏繞線圈)。
[0017]通過這種方式，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種線性發(fā)動(dòng)機(jī)，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括定子，該定子具有至少一個(gè)兩個(gè)部分的芯(或線軸)。
[0018]通過這種方式，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種線性發(fā)動(dòng)機(jī)，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括可以直接連接到壓縮機(jī)殼體的線性發(fā)動(dòng)機(jī)(用于壓縮機(jī))。
[0019]本發(fā)明的另外目標(biāo)是提供一種通過固定裝置成一體的線性壓縮機(jī)，該固定裝置允許線性發(fā)動(dòng)機(jī)直接固定到壓縮機(jī)的殼體。
[0020]目前公開的發(fā)明的這些和其它目標(biāo)通過現(xiàn)在公開的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)被完全實(shí)現(xiàn)，該線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括:至少定子，該定子由第一芯和第二芯組成；和至少滑動(dòng)部件。所述第一芯還包括至少線圈。第一芯、滑動(dòng)部件和第二芯同心地布置。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括:基本上由至少兩個(gè)不同本體限定的第一芯；和所述兩個(gè)本體之間的連接裝置。所述兩個(gè)本體的至少一個(gè)限定至少線圈的至少纏繞區(qū)域，并且所述本體可以物理地彼此聯(lián)接。
[0022]優(yōu)選地，所述本體(形成所述定子的第一芯)由鐵復(fù)合材料和酚醛樹脂制成。更優(yōu)選地，所述本體(形成所述定子的第一芯)的一個(gè)包括基本上環(huán)形柱狀幾何形狀，而另一本體(形成所述定子的第一芯)包括由至少兩個(gè)基本上圓柱形的且同心布置的區(qū)域限定的成一體的本體。
[0023]同樣優(yōu)選地，所述連接裝置的一個(gè)包括至少一個(gè)孔，該孔布置在所述本體(形成所述定子的第一芯)的至少一個(gè)中，并且另一連接裝置包括至少一個(gè)突起，該突起位于所述本體(形成所述定子的第一芯)的至少一個(gè)中。
[0024]在這點(diǎn)上，并且根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，所述本體(形成所述定子的第一芯)的一個(gè)包括至少一個(gè)孔，該孔布置在其縱向邊緣的一個(gè)中，而所述本體(形成所述定子的第一芯)的另一個(gè)包括至少一個(gè)突起，該突起布置在其縱向邊緣的一個(gè)中。同樣在這種情況中，布置在所述本體(形成所述定子的第一芯)的一個(gè)的所述縱向邊緣的一個(gè)縱向邊緣中的至少一個(gè)孔和布置在另一本體(形成所述定子的第一芯)的所述縱向邊緣中的一個(gè)縱向邊緣處的至少一個(gè)突起具有相等的直徑。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，如上所述的設(shè)置有線性發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)包括:至少第一支撐件，該至少第一支撐件充當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)滑動(dòng)部件和壓縮機(jī)的至少移動(dòng)部分之間的連接構(gòu)件；和至少第二支撐件，該至少第二支撐件充當(dāng)?shù)谝话l(fā)動(dòng)機(jī)芯和固定到壓縮機(jī)殼體的至少一部分之間的連接構(gòu)件。
[0026]在這點(diǎn)上，所述滑動(dòng)部件通過粘合物質(zhì)固定到第一支撐件，并且第一芯通過粘合物質(zhì)固定到第二支撐件(第二支撐件自身通過粘合物質(zhì)連接到固定到所述壓縮機(jī)殼體的至少一部分)。
[0027]優(yōu)選地，第一支撐件和第二支撐件由非金屬的且非磁性的材料制成。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]將基于下面列出的附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，其中:
[0029]圖1示出用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)的透視剖視圖；
[0030]圖2是用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)的分解視圖；
[0031]圖3是用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)的平面示意性剖視圖；
[0032]圖4示出設(shè)置有上述圖中示出的線性發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)的示意性剖視圖；并且
[0033]圖5示出用來固定線性發(fā)動(dòng)機(jī)到壓縮機(jī)殼體的優(yōu)選裝置的透視分解視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思和目標(biāo)，公開一種用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)(在下面僅被指定為發(fā)動(dòng)機(jī)I)。
[0035]發(fā)動(dòng)機(jī)I包括電動(dòng)機(jī),該電動(dòng)機(jī)能夠?qū)㈦娔?被施加到定子線圈)轉(zhuǎn)化為軸向運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)部件移位)。所述發(fā)動(dòng)機(jī)I具體地被開發(fā)成應(yīng)用于線性壓縮機(jī)，特別地應(yīng)用于基于共振質(zhì)量彈簧機(jī)構(gòu)的線性壓縮機(jī)。即，所述發(fā)動(dòng)機(jī)I被特別設(shè)計(jì)用于(直接地或間接地)移動(dòng)(未不出的)活塞，該活塞能夠在(未不出的)氣缸內(nèi)往復(fù)軸向移位。
[0036]圖1、2和3示出所述發(fā)動(dòng)機(jī)I的優(yōu)選實(shí)施例。
[0037]從這些圖可以推斷，發(fā)動(dòng)機(jī)I的提及的優(yōu)選實(shí)施例基本上由定子(發(fā)動(dòng)機(jī)的靜態(tài)部分)組成，該定子包括第一芯2和第二芯3。所述發(fā)動(dòng)機(jī)I還包括滑動(dòng)部件4 (發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)部分)。第一芯2、滑動(dòng)部件4和第二芯3按照從中心到邊緣的順序同心地布置。
[0038]所述芯2包括本發(fā)明的最大區(qū)別之一。
[0039]包括發(fā)動(dòng)機(jī)I的中央芯的所述第一芯2由兩部分的本體即尤其是彼此聯(lián)接的兩個(gè)本體組成。通過這種方式，兩個(gè)部分的本體由第一本體21和第二本體22構(gòu)成。
[0040]所述第一本體21包括具有兩個(gè)基本上平的面的具有圓形周邊的本體。所述本體21還包括優(yōu)選地但不是必然地貫穿的孔。因此，可以說，所述第一本體21包括基本上環(huán)形柱狀形狀。
[0041]第二本體22包括一本體，該本體包括兩個(gè)基本上圓柱形的區(qū)域，該兩個(gè)基本上圓柱形的區(qū)域同心地布置并且具有不同的(直徑和高度)尺寸。具體地，第二本體22的“下部區(qū)域”的形狀和尺寸類似于所述第一本體(從其排除其中心孔)的形狀和尺寸。第二本體22的“上部區(qū)域”是圓柱形的且凸出的區(qū)域。此外，可以推斷，第二本體22的所述“上部區(qū)域”還包括基本上圓柱形的縱向突起7。
[0042]第一本體21的所述中心孔6和第二本體22的所述縱向突起7具有類似的尺寸，因此形成所述本體21和22之間的連接裝置。
[0043]通過這種方式，可以注意，定子的第一芯由兩個(gè)部分的本體(由在物理上可彼此聯(lián)接的兩個(gè)本體構(gòu)成)限定，該兩個(gè)部分的本體的形狀類似于線軸形狀(限定具有“H”狀輪廓的本體)，限定用來纏繞線圈5的區(qū)域23。
[0044]優(yōu)選地，所述定子的整個(gè)第一芯2 (其中包括本體21和22)由鐵復(fù)合材料和酚醛樹脂制成，其中這種材料也稱為SMC (軟磁復(fù)合材料)。
[0045]這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例(和現(xiàn)在通過它構(gòu)建的主要構(gòu)思)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目標(biāo)之一，即，使得可以構(gòu)建沒有常規(guī)的成組金屬片(該金屬片限定線圈纏繞區(qū)域)的發(fā)動(dòng)機(jī)I。
[0046]此外，定子的第一芯2是兩個(gè)部分的事實(shí)導(dǎo)致許多(過程和功能的)優(yōu)點(diǎn)，諸如:指定用于線圈的區(qū)域的容易的制造(燒結(jié)方法)，更好的使用，線圈可以成形在“線軸”外部使得該線圈隨后與線軸關(guān)聯(lián)，等等。
[0047]定子的第二芯3和發(fā)動(dòng)機(jī)I的滑動(dòng)部件包括基本上常規(guī)的構(gòu)件。
[0048]因此，可以注意到，定子的所述第二芯3 (它是“返回鐵”)包括金屬本體，該金屬本體具有基本上環(huán)形柱狀形狀。具體地，定子3的所述第二芯3的直徑大于定子的第一芯2的直徑和滑動(dòng)部件4的直徑。
[0049]在這種情況下，所述滑動(dòng)部件4包括基本上呈環(huán)形柱狀形狀的優(yōu)選地金屬的且磁剛性的本體。磁化方向優(yōu)選地為徑向。所述滑動(dòng)部件4的直徑大于定子的第一芯2的直徑并且小于定子的第二芯3的直徑。
[0050]滑動(dòng)部件4和壓縮機(jī)的那些移動(dòng)部分可以通過陶瓷材料彼此固定。所述支撐件41和所述滑動(dòng)部件4可以優(yōu)選地通過所述部件的兩個(gè)軸向平的表面之間的膠合彼此固定。
[0051]第一芯2和壓縮機(jī)殼體10可以優(yōu)選地通過膠合支撐件8彼此固定，該支撐件由優(yōu)選地環(huán)形的、非金屬的且非磁性的材料(優(yōu)選地為陶瓷材料)制成。具體地，所述支撐件8充當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的所述第一芯2和固定到壓縮機(jī)殼體10的至少一部分9之間的連接構(gòu)件。
[0052]由于已經(jīng)描述本發(fā)明的目標(biāo)的優(yōu)選實(shí)施例的例子，因此應(yīng)當(dāng)理解，其范圍包括其它可能變型，該其它可能變型僅由所附權(quán)利要求的內(nèi)容限定，包括可能的等同裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括:至少定子，所述定子由第一芯(2)和第二芯(3)組成；和至少滑動(dòng)部件(4);其中所述第一芯(2)還包括至少線圈(5)，其中所述第一芯(2)、滑動(dòng)部件(4)和第二芯(3)同心地布置，其中用于壓縮機(jī)的所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)的特征在于，所述線性發(fā)動(dòng)機(jī)包括: 基本上由至少兩個(gè)不同的本體(21，22)限定的第一芯(2);和 所述至少兩個(gè)不同的本體(21，22)之間的連接裝置(6，7)； 所述至少兩個(gè)不同的本體(21，22)中的至少一個(gè)本體限定至少區(qū)域(23)，所述區(qū)域(23)用來纏繞至少線圈(5);并且 所述至少兩個(gè)不同的本體(21，22)在物理上可彼此連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述至少兩個(gè)不同的本體(21，22)由鐵復(fù)合材料和酚醛樹脂制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述本體(21)包括基本上環(huán)形柱狀幾何形狀的本體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述本體(22)包括由至少兩個(gè)基本上圓柱形的且同心布置的區(qū)域限定的成一體的本體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述連接裝置(6，7)之一包括布置在所述至少兩個(gè)不同的本體(21，22)的至少一個(gè)本體中的至少一個(gè)孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述連接裝置(6，7)之一包括布置在所述至少兩個(gè)不同的本體(21，22)的至少一個(gè)本體中的至少一個(gè)突起。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述本體(21)具有至少一個(gè)孔，所述孔布置在其面之一中。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或6所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述本體(22)具有至少一個(gè)突起，所述突起布置在所述本體的縱向邊緣中的一個(gè)縱向邊緣中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于壓縮機(jī)的線性發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，至少一個(gè)孔布置在本體(21)的所述面之一中并且至少一個(gè)突起布置在所述本體(22)的縱向邊緣中的至少一個(gè)縱向邊緣中。
10.一種設(shè)置有如權(quán)利要求1 一 9中的任一項(xiàng)權(quán)利要求中限定的線性發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)，其特征在于，所述壓縮機(jī)包括: 至少第一支撐件(41)，所述第一支撐件充當(dāng)滑動(dòng)部件(4)和壓縮機(jī)(10)的至少一個(gè)移動(dòng)部分之間的連接構(gòu)件； 至少第二支撐件(8)，所述第二支撐件充當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的第一芯(2)和被固定到所述壓縮機(jī)(10)的殼體的至少一部分(9)之間的連接構(gòu)件； 滑動(dòng)部件(4)，所述滑動(dòng)部件通過粘合物質(zhì)連接到所述第一支撐件(41)； 所述第一芯(2 )通過粘合物質(zhì)固定到第二支撐件(8 );并且 所述第二支撐件(8)通過粘合物質(zhì)固定到被固定到所述壓縮機(jī)(10)的殼體的至少一部分(9)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的壓縮機(jī)，其特征在于，所述第一支撐件(41)由非金屬的且非磁性的材料制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的壓縮機(jī)，期寺征在于，所述第二支撐件(8)由非金屬的且輛茲性的材料制成。
【文檔編號(hào)】H02K33/16GK103765009SQ201280041814
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月20日
【發(fā)明者】A·B·費(fèi)爾德曼, F·J·H·卡盧夫 申請(qǐng)人:惠而浦股份有限公司