包含定子和动子的磁性装置制造方法及图纸

一种磁性装置，包括至少一个定子(1)和动子(2)，其中所述定子(1)和所述动子(2)分别包括至少一个磁体，所述磁体包含极端和所述磁体的作用线，并且所述动子(2)可在运动方向(4)上沿运动轴(3)做线性运动且/或绕运动轴做旋转运动，其中所述定子(1)的定子作用线(15)或所述定子作用线(15)的定子延长线(16)和所述动子(2)的动子作用线(25)或所述动子作用线(25)的动子延长线(26)具有交点(10)，所述定子延长线(16)作为所述定子作用线(5)的几何切线以几何束的形式背离所述定子(1)的极端延伸，所述动子延长线(26)作为所述动子作用线(25)的几何切线以几何束的形式背离所述动子(2)的极端延伸，由此，所述定子作用线(15)、视情况的所述定子延长线(16)、所述动子作用线(25)和视情况的所述动子延长线(26)形成闭合几何形状，从而使所述定子(1)与所述动子(2)之间的磁通集束，其中所述作用线(5)和所述延长线(6)在穿过所述磁性装置的、包含所述运动轴(3)的剖切平面(11)内延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含定子和动子的磁性装置
本专利技术涉及一种磁性装置，包括至少一个定子和动子，其中所述定子和所述动子分别包括至少一个磁体，所述磁体包含极端和所述磁体的作用线，并且所述动子可在运动方向上沿运动轴做线性运动且/或绕运动轴做旋转运动。
技术介绍
根据通用的技术原理，本专利技术的磁性装置可以通过定子与动子之间的相对运动形成一种力的状态，动子将这种力的状态传递到在本专利技术的揭示范围内未被提及的其他元件上。这种力的状态能够在固定安装的定子与活动安装的动子之间引发线性或旋转性的相对运动，以便动子能驱动其他元件。本专利技术的磁性装置可用作驱动器或发电机。现有技术中的磁力驱动器包括至少一个定子和动子，其中磁体的相互作用取决于磁体的相邻对应表面之间的磁通。根据WO2013034339所提出的技术原理，磁体间的相互作用覆盖所有表面。基于从WO2013034339所获得的认识，本领域技术人员的任务是将并非产生于相邻对应表面之间的磁通集束以提高磁性装置的效率。
技术实现思路
对此，本专利技术提出的解决方案如下：定子的定子作用线或定子作用线的定子延长线和动子的动子作用线或动子作用线的动子延长线具有交点，定子延长线作为定子作用线的几何切线以几何束的形式背离定子的极端且背离定子延伸，动子延长线作为动子作用线的几何切线以几何束的形式背离动子的极端且背离动子延伸，由此，定子作用线、视情况的定子延长线、动子作用线和视情况的动子延长线形成闭合几何形状，从而使定子与动子之间的磁通集束，其中作用线和延长线在穿过磁性装置的、包含运动轴的剖切平面内延伸。如果定子和动子在一个点上借助接头以相对可动的方式彼此相连，则闭合几何形状可由一条定子作用线、视情况由一条定子延长线、一条动子作用线和视情况的一条动子延长线形成。在实际操作中，闭合几何形状由若干定子作用线、视情况由若干定子延长线、一条动子作用线和视情况的若干动子延长线形成。上述解决方案包含以下意思：闭合几何形状视情况例如由定子延长线形成。这就将以下情况考虑在内，即，定子作用线和动子延长线具有交点，因此，闭合几何形状正好仅由定子作用线、动子延长线和动子作用线形成。类似地，动子延长线可以不是闭合几何形状的一部分。根据通用的技术原理，磁体的作用线在这个磁体中的磁体极端之间延伸。包含运动轴的剖切平面穿过磁性装置。本专利技术的磁性装置可在一个平面内延伸。在一个平面内延伸的磁性装置例如可以是二维磁性装置。在上述第一种情况下，穿过磁性装置的剖切平面在本专利技术的磁性装置的平面内延伸。本专利技术的磁性装置也可以是三维体。在这第二种情况下，剖切平面在运动轴中截切磁性装置且相对于运动轴具有任意定向。运动轴可构成磁性装置的对称轴。磁体可呈多边形，磁体的极形成于该多边形的末端上。作用线在极之间延伸，其中作用线在极上的方向由切线定义。在本专利技术范围内，几何延长线被定义为与切线相平行的束，该束背离磁体延伸。在本专利技术的磁性装置中，作用线按如下方式配置，即，作用线与延长线形成闭合形状。如果磁性装置包含有可做线性或旋转运动的动子，那么，通过相互作用力F和这些力与运动轴之间的距离所产生的转矩的总和可为零。动子可具有线形或多边形的运动轴。通过相互作用力F和这些力与运动轴之间的距离所产生的转矩的总和可为零。本专利技术的上述揭示内容不排除以下情况：具体应用时，转矩总和可以不等于零。作为上述磁通集束措施的补充，本专利技术的磁性装置可包括磁屏蔽元件，所述磁屏蔽元件邻近形成于磁体之间的间隙布置。磁屏蔽元件属于已知的现有技术。磁屏蔽元件例如可由铁磁材料构成。对于磁性装置的一些分区而言，运动轴可以是磁性装置的对称轴。二维磁性装置的运动轴可以是镜像轴，三维磁性装置的运动轴可以是旋转轴。附图说明图1示出本专利技术包含有一个定子和一个动子的二维磁性装置的可行的第一实施方式。图2示出本专利技术包含有一个定子和两个动子的二维磁性装置的可行的第二实施方式。图3示出本专利技术包含有两个动子和一个定子的二维磁性装置的可行的第三实施方式。图4和图5示出本专利技术包含有两个动子和一个定子的三维磁性装置的可行实施方式。图6和图7示出本专利技术的三维磁性装置的另一可行实施方式。图8和图9示出关于图6的FEM模拟。在附图中，以下附图标记对应下列元件：r定子与动子之间的距离F相互作用力+/-极性1定子2动子3运动轴4运动方向15定子作用线25动子作用线16几何定子延长线26几何动子延长线7磁屏蔽元件8间隙9磁体10交点11绕组12剖切平面13中心17内侧定子极端18外侧定子极端19内侧动子极端20外侧动子极端附图仅用于说明本案所揭示的专利技术。附图不应被理解成对本专利技术的主题进行限制。具体实施方式图1示出本专利技术的磁性装置的可行的第一实施方式。磁性装置包括呈面状的定子1和呈面状的动子2，其中定子1和动子2分别包括磁体9，该磁体包含极端和该磁体的作用线。因此，图1示出二维磁性装置，其中剖切平面12位于图1的观察平面内。图1中未绘示动子2相对于定子1的运动，因为动子2相对于定子1的运动对本专利技术的主题，即在磁体9之间形成集束磁通，没有影响。动子2可平行于运动轴做线性运动且/或绕运动轴3做旋转运动。图1中绘示了磁体9按照通用技术原理选择的+/-极性，因此，借助相互作用力F能够引发动子2相对于定子1的运动。为能实现动子1在图1中所绘示的运动方向4以及与此相反的运动方向(图1中未示出)上的运动，本领域技术人员将磁体9实施为电磁体。电磁体的极性可转换。在图1所示的实施方式中，磁体9呈多边形段的形状。磁体9大体呈弧段形状。弧段的中心13相互邻近布置。弧段的中心13位于运动轴3上，运动轴3亦构成磁性装置的对称轴。根据通用的技术原理，磁体9的作用线呈弧段形状。因此，定子作用线15和动子作用线25呈弧段形状。图1以叠合线示出磁体9的弧段形状和作用线的圆弓段形状。几何延长线是作为磁性作用线的延长线从磁体9的极端延伸出去的几何束。定子作用线15的定子延长线16是作为定子作用线15的几何切线背离定子1的极端延伸的几何束。同样地，动子作用线25的动子延长线26是作为动子作用线25的几何切线从动子2的极端延伸出去的几何束。几何定子延长部16和几何动子延长部26相交于包含交点10的交线。在图1所示的实施方式中，几何定子延长部16和几何动子延长部26相互平行且叠合，因此，在图1所示的实施方式中存在有包含交点10的交线。与几何学原理相一致，几何定子延长部16在磁体端区与定子作用线15相同定向。可以确定的是，动子作用线25和动子延长线26同样如此。无论动子到定子的距离r是多少，作用线15、25和几何延长部16、26都会形成闭合几何形状。定子1的磁体9与动子2的磁体9之间的磁通由此而被集束。通过相互作用力F和这些力与运动轴3之间的距离所产生的转矩的总和为零。作用线与运动轴3间隔一定距离的相互作用力F使得运动轴3不会受到转矩负荷。为增强磁体9之间的磁流集束效果，磁屏蔽元件7邻近形成于磁体之间的间隙8布置。图2示出本专利技术二维磁性装置的可行的第二实施方式。磁性装置包括一个定子1和两个动子2。动子2可沿运动轴3在运动方向4上运动。由此，包含运动轴3的剖切平面12位于图2的观察平面内。因此，剖切平面12穿过磁性装置。基于图2所示的原理，本领域技术人员可以推导出包含n个定子1和n+1个动子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性装置，包括至少一个定子(1)和动子(2)，其中所述定子(1)和所述动子(2)分别包括至少一个磁体，所述磁体包含极端和所述磁体的作用线，并且所述动子(2)可在运动方向(4)上沿运动轴(3)做线性运动且/或绕运动轴做旋转运动，其特征在于，所述定子(1)的定子作用线(15)或所述定子作用线(15)的定子延长线(16)和所述动子(2)的动子作用线(25)或所述动子作用线(25)的动子延长线(26)具有交点(10)，所述定子延长线(16)作为所述定子作用线(5)的几何切线以几何束的形式背离所述定子(1)的极端延伸，所述动子延长线(26)作为所述动子作用线(25)的几何切线以几何束的形式背离所述动子(2)的极端延伸，由此，所述定子作用线(15)、视情况的所述定子延长线(16)、所述动子作用线(25)和视情况的所述动子延长线(26)形成闭合几何形状，从而使所述定子(1)与所述动子(2)之间的磁通集束，其中所述作用线(5)和所述延长线(6)在穿过所述磁性装置的、包含所述运动轴(3)的剖切平面(11)内延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.23 AT A727/20141.一种磁性装置，包括至少一个定子(1)和动子(2)，其中所述定子(1)和所述动子(2)分别包括至少一个磁体，所述磁体包含极端和所述磁体的作用线，并且所述动子(2)可在运动方向(4)上沿运动轴(3)做线性运动且/或绕运动轴做旋转运动，其特征在于，所述定子(1)的定子作用线(15)或所述定子作用线(15)的定子延长线(16)和所述动子(2)的动子作用线(25)或所述动子作用线(25)的动子延长线(26)具有交点(10)，所述定子延长线(16)作为所述定子作用线(5)的几何切线以几何束的形式背离所述定子(1)的极端延伸，所述动子延长线(26)作为所述动子作用线(25)的几何切线以几何束的形式背离所述动子(2)的极端延伸，由此，所述定子作用线(15)、视情况的所述定子延长线(16)、所述动子作用线(25)和视情况的所述动子延长线(26)形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里米·海因，马丁·马施纳冯黑尔姆赖希，
申请(专利权)人：SEH有限公司，
类型：发明
国别省市：马耳他,MT