薄型电磁致动装置及其泵制造方法及图纸

技术编号:4166844 阅读:158 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种薄型电磁致动装置,其具有永久磁性的活塞,以及于该活塞的外围设置一电磁绕线部。该电磁绕线部具备导磁材料,与该永久磁性的活塞产生相吸的第一作用力。该绕线部可藉由通电使得该绕线部可产生一第二作用力于该具有永久磁性的活塞上。一推力产生部其可产生一第三作用力,以与第一作用力相反的方向,预加在该活塞的一侧,使活塞偏离在该电磁绕线部的中心位置。通过该绕线部的电流方向变化可以控制第二作用力的方向使得该活塞产生往复式线性位移,回复至该电磁绕线部的中心位置,或是偏离该中心位置。在另一实施例中,本发明专利技术更提供一薄型电磁致动泵,其利用该电磁致动装置中的活塞的移动来产生负压与正压以吸取以及推送流体。

Thin electromagnetic actuating device and pump thereof

The invention discloses a thin electromagnetic actuating device, which has a permanent magnetic piston, and an electromagnetic winding part arranged on the periphery of the piston. The electromagnetic winding portion has a magnetic conductive material that generates a first suction force with respect to the permanent magnetic piston. The winding portion can be energized so that the winding portion can generate a second force on the permanent magnetic piston. A thrust generating portion that generates a third force that is pre attached to one side of the piston in the opposite direction of the first acting force to cause the piston to deviate from the central position of the electromagnetic winding portion. The direction of the second acting force can be controlled by the change of the current direction of the winding part so that the piston generates a reciprocating linear displacement, reverts to the central position of the electromagnetic winding part or deviates from the center position. In another embodiment, the invention further provides a thin electromagnetic actuating pump that generates negative pressure and positive pressure with the use of a piston in the electromagnetic actuating device to suck and push fluid.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关一种线性电磁致动技术,尤其是指一种利用线性电磁效应推 动活塞产生压力变化以使流体产生流动的一种薄型电磁致动装置及其泵
技术介绍
泵可提供正压或者是负压于流体上,使得流体产生循环的动力,因此在现 代工业以及科技应用的领域中扮演着相当重要的角色。一般而言,泵的种类很多,大致上有旋转式的泵以及直线往复式泵这两种。 直线往复式的泵主要是利用马达加上曲柄机构将旋转的能量转换成活塞进行 直线型往负运动所需要的动能。当活塞在进行上下移动时对流体产生负压以及 正压的作用使得流体产生流动。不过前述的往复式泵由于零件数量相当繁多, 所以成本比较高昂,而且体积也相当庞大。再加上,因为机械磨耗的问题容易 让机件寿命降低进而增加成本上的负担。近年来,为了减少机械组件的数量以及减少机构磨耗的问题,线性电磁式 控制的泵也逐渐崭露头角,在泵应用领域上占有一席之地。在现有技术中,线 性电磁泵主要是利用电磁所产生的磁力效应作用于与活塞相连的导磁铁心上, 使活塞产生周期性的直线运动进而对流体产生作用力使流体流动。例如图1示,该图为美国专利US5,340,288所揭露的一种线性电磁泵1,其主要在活塞 lO上设置电枢ll,另外并在该电枢11另一侧设置一铁心12。该铁心12上具 有多个具有线圈13的磁极。通过对该线圈13通电可以在该铁心12以及电枢11间形成磁场,使得电 枢11克服弹性体14的弹力往铁心12方向移动,进而带动活塞10移动使得腔 室15空间变大。另一方面,当线圈13断电时,则该磁场消失,因此被压縮的 弹性体14所产生的弹性恢复力会迫使电枢11向左移动。藉由对线圈13的通 电与否控制活塞IO进行往复式的位移运动。诸如此类的泵设计相当多,例如 美国专利US4,743,179和US 2006/0216170所揭露的线性电磁泵设计,亦是通过线圈通电后产生磁力推动电枢移动进而带动与电枢相连接的活塞移动而产 生泵的功效。前述的线性电磁泵由于并未采用永磁式的活塞设计,或是并未具 备封闭磁回路以产生较大磁性推力,功率体积比较低,因此无法提供较大压力 来推动流体。同时这些设计因为构件复杂,在设计上无法达到较薄较小的尺寸。
技术实现思路
本专利技术提供一种薄型电磁致动装置,其利用具有磁性以活塞,以及于该活 塞的外围设置具备导磁性的绕线部。藉由通电与否与电流方向控制该绕线部与 该活塞间的作用力使得该活塞产生线性位移运动,利用永磁无刷的动力源,以 有效减少零件的数目以及降低减速机构磨耗的问题,同时实现超薄型的制动器 设计。本专利技术提供一种薄型电磁致动泵,其利用具有磁性以活塞,以及于该活塞 的外围设置具备导磁性的绕线部。藉由通电与否与电流方向控制该绕线部与该 活塞间的作用力使得该活塞产生线性位移运动,进而产生正压与负压的效应作 用于流体上,使流体产生流动。该薄型电磁致动泵可提高效能、增加功率密度、 减小泵体积重量。本专利技术提供一种薄型电磁致动泵,其藉由通电与否与电流方向控制该绕线 部与该活塞间的作用力使得该活塞产生线性位移运动,进而产生正压与负压的 效应作用于流体上,使流体由该泵的一端流入,而从泵的另一端流出以提高泵 效能、增加功率密度、减小泵体积重量。在一实施例中,本专利技术提供一种薄型电磁致动装置,包括 一壳体,其内 具有一汽缸; 一活塞部,其具有一永久磁场且设置于该汽缸内以于该汽缸内进 行位移运动; 一具有顺磁材料的电磁绕线部,其设置于该汽缸的外围,该具永 久磁性的活塞部与该具顺磁性的电磁绕线部间产生一相互吸引的第一作用力, 该电磁绕线部可以提供一第二作用力于该活塞部上,使该活塞部产生往复移 动; 一推力产生部,其设置于该壳体内壁上且与该活塞部的一侧相对应,该推 力产生部可产生一与第一作用力反向的第三作用力于该活塞部上。在另一实施例中,本专利技术提供一种薄型电磁致动泵,包括 一壳体,其内 具有一汽缸; 一活塞部,其具有一永久磁场且设置于该汽缸内以于该汽缸内进 行位移运动; 一具有顺磁材料的电磁绕线部,其设置于该汽缸的外围,该具永久磁性的活塞部与该具顺磁性的电磁绕线部间产生一相互吸引的第一作用力, 该电磁绕线部可以提供一第二作用力于该活塞部上,使该活塞部产生往复移 动; 一推力产生部,其设置于该壳体内壁上且与该活塞部的一侧相对应,该推力产生部可产生一与第一作用力反向的第三作用力于该活塞部上;以及一腔体,其内具有一与该汽缸相连通的流体空间,该腔体内更具有一对通孔与该流 体空间相连通。本专利技术更提供一种薄型电磁致动泵,包括 一壳体,其内具有一汽缸,该壳体的一端开设有一第一通孔; 一活塞部,其具有一永久磁场且设置于该汽缸 内以于该汽缸内进行位移运动,该活塞部内更具有一第二通孔; 一电磁绕线部, 其设置于该汽缸的外围且具有顺导磁性,该电磁绕线部与该活塞部间产生一相 互吸引的第一作用力且该电磁绕线部可以提供一第二作用力于该活塞部上,使 该活塞部产生往复移动,该电磁绕线部更具有 一导磁环,其分别具有一缺口 以及一容置空间,该导磁环的内部可提供容置该汽缸;以及一线圈体,其分别 容置于该导磁环的容置空间内,该线圈体可藉由电性信号而产生该第二作用 力; 一推力产生部,其设置于该壳体内壁上且与该活塞部相对应,该推力产生 部可产生一第三作用力于该活塞部上; 一第一单向阀,其设置于该壳体外侧以 与该第一通孔相连接;以及一第二单向阀,其设置于该活塞部与该推力产生部 之间且与该第二通孔相连接。附图说明图1为美国专利US5,340,288所揭露的一种电磁泵剖面示意图;图2A为本专利技术的薄型电磁致动装置剖面示意图;图2B分别为本专利技术的薄型电磁致动装置立体分解示意图;图2C分别为本专利技术的薄型电磁致动装置另一薄型实施例剖面示意图;图3为导磁环剖面示意图;图4为本专利技术的薄型电磁致动装置第二实施例剖面示意图;图5A至图5C为本专利技术薄型电磁致动装置第一实施例动作流程示意图;图6为交流电示意图;图7A至图7C为本专利技术薄型电磁致动装置第二实施例动作流程示意图;图8A至图8B为本专利技术的薄型电磁致动装置第三实施例结构与动作剖面示意 图;图9为本专利技术的薄型电磁致动泵第一实施例剖面示意图;图IO为本专利技术的薄型电磁致动泵清洗装置实施例的示意图;图IIA至图11B为本专利技术的薄型电磁致动泵第二实施例剖面与动作流程示意图;图12A与图12B为本专利技术的薄型电磁致动泵第三实施例动作剖面示意图; 图13A与图13B为本专利技术的薄型电磁致动泵第四实施例动作剖面示意图。 其中附图标记为1- 电磁泵10- 活塞11- 电枢12- 铁心13- 线圈14- 弹性体15- 腔室2- 薄型电磁致动装置 20-壳体201- 容置空间202- 汽缸203- 凸部21- 活塞部210、 211-顺导磁盖体 212-磁性体22- 推力产生部23- 电磁绕线部 230-导磁环2301- 缺口2302- 容置空间2303- 通孔2304、 2305-环槽2306- 第一端面2307- 第二端面2308- 凹部 231-线圈体24- 弹性体25- 弹性腔体250- 凸部251- 腔室 252、 253-通孔 254、 255-单向阀26、 27-流道 3-薄型电磁致动泵30- 壳体31- 活塞部32- 推力产生部33- 电磁绕线部34- 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种薄型电磁致动装置,其特征在于,包括: 一壳体,其内具有一汽缸; 一活塞部,其具有一永久磁场且设置于该汽缸内以于该汽缸内进行位移运动; 一电磁绕线部,其设置于该汽缸的外围且具有顺导磁性,该电磁绕线部与该活塞部间产生一相互 吸引的第一作用力且该电磁绕线部可以提供一第二作用力于该活塞部上,使该活塞部产生往复移动,该电磁绕线部更具有: 一导磁环,其分别具有一缺口以及一容置空间,该导磁环的内部可提供容置该汽缸;以及 一线圈体,其分别容置于该导磁环的容置空 间内,该线圈体可藉由电性信号而产生该第二作用力;以及 一推力产生部,其设置于该壳体上且与该活塞部相对应,该推力产生部可产生一第三作用力于该活塞部上。

【技术特征摘要】
1.一种薄型电磁致动装置,其特征在于,包括一壳体,其内具有一汽缸;一活塞部,其具有一永久磁场且设置于该汽缸内以于该汽缸内进行位移运动;一电磁绕线部,其设置于该汽缸的外围且具有顺导磁性,该电磁绕线部与该活塞部间产生一相互吸引的第一作用力且该电磁绕线部可以提供一第二作用力于该活塞部上,使该活塞部产生往复移动,该电磁绕线部更具有一导磁环,其分别具有一缺口以及一容置空间,该导磁环的内部可提供容置该汽缸;以及一线圈体,其分别容置于该导磁环的容置空间内,该线圈体可藉由电性信号而产生该第二作用力;以及一推力产生部,其设置于该壳体上且与该活塞部相对应,该推力产生部可产生一第三作用力于该活塞部上。2. 如权利要求1所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该推力产生部为 一磁性元件,其设置于该壳体内壁上。3. 如权利要求2所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该活塞部与该磁 性元件相互对应的一端分别具有相同的磁极。4. 如权利要求1所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该推力产生部为 一弹性体,该弹性体的一端与该壳体内壁相抵靠,而该弹性体的另一端与该活 塞部相连接。5. 如权利要求1所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该活塞部更具有 一对顺导磁盖体;以及一磁性体,其设置于该对顺导磁盖体之间以提供该永久磁场。6. 如权利要求1所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该导磁环由一对 环槽所构成,每一环槽具有一第一端面以及一第二端面,该第一端面的高度大 于该第二端面,该对环槽的第一端面相互连接,使得该对环槽内的凹部相互对 应以形成该容置空间。7. 如权利要求1所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该汽缸的外壁更具有一凸部以嵌入该缺口。8. 如权利要求1所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该推力产生部为 一弹性腔体。9. 如权利要求8所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该弹性腔体的一 侧具有一凸部,其容置于该汽缸内与该活塞部相抵靠。10. 如权利要求8所述的薄型电磁致动装置,其特征在于,该弹性腔体的 一侧面上具有一对通孔,其分别与一单向阀相连接。11. 一种薄型电磁致动泵,其特征在于,包括一壳体,其内具有一汽缸;一活塞部,其具有一永久磁场且设置于该汽缸内以于该汽缸内进行位移运动;一电磁绕线部,其设置于该汽缸的外围且具有顺导磁性,该电磁绕线部与 该活塞部间产生一相互吸引的第一作用力且该电磁绕线部可以提供一第二作 用力于该活塞部上,使该活塞部产生往复移动,该电磁绕线部更具有一导磁环,其分别具有一缺口以及一容置空间,该导磁环的内部可提 供容置该汽缸;以及一线圈体,其分别容置于该导磁环的容置空间内,该线圈体可藉由电 性信号而产生该第二作用力;以及一推力产生部,其设置于该壳体内壁上且与该活塞部相对应,该推力产生 部可产生一第三作用力于该活塞部上;一腔体,其内具有一与该汽缸相连通的流体空间,该腔体内更具有一对通 孔与该流体空间相连通。12. 如权利要求ll所述的薄型电磁致动泵,其特征在于,该推力产生部为 一磁性元件。13. 如权利要求12所述的薄型电磁致动泵,其特征在于,该活塞部与该磁 性元件相互对应的一端分别具有相同的磁极。14. 如权利要求ll所述的薄型电磁致动泵,其特征在于,该推力产生...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈德洋陈仲竹
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院
类型:发明
国别省市:71[中国|台湾]

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