[发明专利]非接触型直线传动机构

说明书

本发明涉及一种非接触或不接触的直线传动机构，这种机构包含至少一个直线取向的铁磁材料制的固定的管状导向件，在其周边表面设置了铁磁的双螺旋，还有至少一个可沿导向件运动的输送件，它与导向件同轴设置，可作转动，并含有至少一个永久磁铁，所述的导向件的一个螺旋与所述的至少一个输送件的一个磁极相配合。

法国专利FR-A-2206620公开了一种上述的线性传动机构。现在已经出现了数种非接触型线性传动装置。

例如，有一种称为线性电动机的装置，整个导轨或轨道构成其静子，而其转子则装在运载器上。另一种装置是沿其导轨或轨道设有永久磁铁，而运载器上则带有电磁铁，其极性不断地改变，因而拖动运动载器沿着永久磁铁运动。

所有这些传动机构都有缺点，即它们都要消耗大量的电流，特别是它们的静子与转子间有着较大的空隙，而功率的消耗随这一空隙大小的平方而增加。此外，还有较大的能量由于发热而损失掉。

联邦德国专利DE-OS    31    20    328公开了一种线性电动机。其主要零件是一个旋转的圆柱形转子，在其圆柱形表面上按照螺旋形装置磁铁，其北极和南极的结构形式是连续的带或条，从而在圆柱体表面附近形成一种轴向移动的磁场。由于磁极带靠近且连续，故它的磁场大部分在两极间闭合，只有较小的部分穿过次要零件后闭合，并在次要零件中产生较高的涡流，因此，这种电动机不是十分经济。

的。

此外，西德专利34    28    684公开了一种磁性传动装置，其主要零件是一个磁性轮盘，与一个带有齿状凹槽的次要零件相配合。这种磁性机构的效率也相当低，因为其磁路仅仅由轮盘周边上的两个连续磁极在次要零件上方闭合。

在“苏联工程”杂志（Russian    Engineering    Journal）（第53卷，1973年第4期，27～29页，特别参照图2）公开了另一种直线传动机构，它的转动的初级件-导向件是一个在原地转动的圆柱形转子，在其周边设置了一软磁材料的双螺旋，在螺旋间有轴向设置的永久磁铁，可以在比较短的距离内作直线往复运动的软磁材料的次级件/输送件设计成U形，其角边在转子的切线区接近双螺旋，中间只很小的间隙。双螺旋转子的转动产生一个通过螺旋及U件的磁场，对于单一的双螺旋的扇形体，该机构设置多个永久磁铁与U件配合，在U件产生的运动力以及效率较低。另外，在原地转动初级转动（或导向）件，使输送距离较短，因而不适合于用作把重载荷传送通过较长距离的装置。

法国专利FR-A    2206620也公开了一种带有内部的双螺旋的铁磁定子，它包括一个轴向开槽的管，其内有一个可转动的同轴设置的转动的感应器（输送件），它固定在一车辆上并包括至少一个永久磁铁。这种结构中，定子螺旋总是面对转子的一个磁极。导向件（静子）的两个铁磁螺旋以相差180°设置，事实上在对角设置中它们相互相对。在输送件（转子）中，其对角磁极方向的磁铁设置得使转子磁极和定子螺旋总是相对，并隔着一定间隙，并绕着转子周边成对角相对的关系。但是这种结构并不能使使用水泥管和铁磁双螺旋时，磁回路有什么区别。在任一情况下，定子的南北螺旋以相互独立而相邻的关系延伸，而在螺旋中并不构成直接的磁回路。由于只用几个对角方向的永久磁铁，只能产生较低的磁力，使产生传动力较低。

本发明的目的是提供一种结构简单，工作效率高，操作方便的非接触型线性传动机构。

本发明的目的可以用以下措施来达到：提供一种在本说明书第一段所述的非接触型直线传动机构，其中，所述的转动的输送件也包括围绕芯轴设置的铁磁材料的双螺旋，由该双螺旋与磁性回路组成的磁路产生一个恒定的磁场，所述的永久磁铁在所述的输送件中的设置使双螺旋具有相反的极性。

此外，本发明的直线传动机构可以把双螺旋设置在输送件/转子上，并且在输送件/转子中永久磁铁的设计使双螺旋以相反的磁性（N-S）隔开，而由双螺旋和磁回路组成磁路内产生一固定的磁场。

由于这种结构使具有N-S磁性的窄的转子双螺旋对着一个很窄的静子双螺旋，后者构成了一个磁回路，因此形成很密的磁通，因此效率高，另外，这种结构通过在铁磁转子螺旋之间轴向设置永久磁铁，或直接在转子螺旋内径向设置永久磁铁使在转子中包含了大量高效磁性材料，因而可以产生现有的直线传动机构达不到高的运动推力。

导向件的外形也可以是波形或波纹状的，并在输送方向上具有连续的波峰和波谷。这种结构形式的优点是：由于靠近螺旋的波峰顶部基本上平行于螺旋的周边表面，并且基本上沿着与螺旋相同的轴向移动，因此可获得最佳的磁通。