專利名稱：一種環(huán)狀永磁組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁鐵結(jié)構(gòu)，具體是涉及一種用于永磁操縱機構(gòu)或永磁定位器
中的環(huán)狀永磁組件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行永磁操縱機構(gòu)或永磁定位器中，當永磁鐵為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且要求工作面(磁 極)為內(nèi)、外環(huán)面時，由于無法直接進行磁化，現(xiàn)行的解決方案是將永磁體加工為瓦片狀 結(jié)構(gòu)(如圖l)，其磁化方向為徑向，然后拼合而成。為減小磁阻，要求其內(nèi)、外徑尺寸 和形狀精度較高，即使如此，由于永磁鐵由多片瓦裝拼合成圓形，拼合后仍會由較大誤 差；另一方面，當瓦狀永磁鐵體積、結(jié)構(gòu)尺寸較小時，對其沿徑向進行磁化比較困難， 從而導(dǎo)致永磁鐵制造的難度和成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種易于磁化及保證精度且制造成本低的環(huán)狀永磁組 件。 為達到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是該永磁組件包括永磁鐵、內(nèi)、外 導(dǎo)磁環(huán)和內(nèi)、外隔磁環(huán)，永磁鐵的磁極沿軸向，其兩個端面即磁極分別與內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán) 的內(nèi)端面安裝在一起，內(nèi)、外隔磁環(huán)安裝在永磁鐵與內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)之間，內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi) 環(huán)面和外導(dǎo)磁環(huán)的外環(huán)面為永磁組件的內(nèi)、外工作面。 上述內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)由軟磁性材料制成，內(nèi)、外隔磁環(huán)采用在永磁鐵和內(nèi)、外導(dǎo) 磁環(huán)之間裝入或填充非磁性材料而形成。 本發(fā)明的工作原理是從永磁鐵北極發(fā)出的磁力線進入外導(dǎo)磁環(huán)或內(nèi)導(dǎo)磁環(huán) 的內(nèi)端面，導(dǎo)向后從外導(dǎo)磁環(huán)的外環(huán)面或內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)環(huán)面射出，進入永磁操縱機構(gòu)或 永磁定位器磁路，此時外導(dǎo)磁環(huán)的外環(huán)面或內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)環(huán)面即成為永磁組件的"北 極"；磁力線經(jīng)永磁操縱機構(gòu)或永磁定位器后，從內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)環(huán)面或外導(dǎo)磁環(huán)的外環(huán) 面進入內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)或外導(dǎo)磁環(huán)，導(dǎo)向后回到永磁鐵南極，此時內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)環(huán)面或外導(dǎo)磁 環(huán)的外環(huán)面即成為永磁組件的"南極"。內(nèi)、外隔磁環(huán)可防止磁場在相應(yīng)位置的泄漏， 保證磁力線通過內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)。如需改變永磁鐵組件的內(nèi)、外工作面的極性，只需在裝 配時將永磁鐵或內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)沿軸向反向安裝即可，不需換裝永磁鐵或重新磁化。
本發(fā)明具有如下效果 (1)由于采取了整體環(huán)狀式結(jié)構(gòu)，不需拼合，因而易于保證精度，同時由于磁鐵 工作表面為軸向端面(平面)，易于進行加工和保證精度，因此降低了加工難度和制造成 本； (2)由于只需對整個環(huán)形磁鐵組件沿軸向進行磁化，其磁化過程相對較容易，因 此降低了磁化難度和成本； (3)由于本發(fā)明的工作面(磁極)的形狀、尺寸、方位由內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)確定，導(dǎo)磁
3環(huán)又由軟磁性金屬材料制造，因此易于控制其形狀和尺寸，從而可滿足不同場合下對磁 極形狀、尺寸、方位的要求，拓寬了永磁鐵的應(yīng)用范圍； (4)本發(fā)明當需改變磁極方向時，只需將永磁鐵或?qū)Т怒h(huán)沿軸向反向安裝即可， 而不需換裝不同極性方向的永磁鐵或重新磁化，從而可節(jié)約磁鐵材料，降低使用維護難 度和成本。


圖1為傳統(tǒng)環(huán)形磁鐵的瓦狀分片結(jié)構(gòu)。圖2為本發(fā)明第一個實施例的剖面結(jié)構(gòu)簡圖。圖3為圖2所示永磁組件的一種磁力線分布示意圖。圖4為圖2所示永磁組件的另一種磁力線分布示意圖。圖5為圖2所示永磁組件用于單向定位器的結(jié)構(gòu)示意6為本發(fā)明第二個實施例的剖面結(jié)構(gòu)簡圖。圖7為本發(fā)明第三個實施例的剖面結(jié)構(gòu)簡圖。圖8為本發(fā)明第四個實施例的剖面結(jié)構(gòu)簡圖。圖9為本發(fā)明第五個實施例的剖面結(jié)構(gòu)簡圖。圖10為本發(fā)明的一種截面輪廓形狀示意圖。圖11為本發(fā)明的另一種截面輪廓形狀示意圖。圖中l(wèi)-外導(dǎo)磁環(huán)2-永磁鐵 3-內(nèi)隔磁環(huán)
4-外隔磁環(huán)5-內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)6-永磁組件7-動鐵心
具體實施例方式
實施例1 如圖2所示，本發(fā)明由外導(dǎo)磁環(huán)l、永磁鐵2、內(nèi)隔磁環(huán)3、外隔磁環(huán)4和內(nèi)導(dǎo)磁 環(huán)5組成，各組件之間采用過盈配合而組裝在一起。圖中永磁鐵2沿軸向安裝，外導(dǎo)磁 環(huán)1和內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)5由軟磁性材料制成，它們的內(nèi)端面分別與永磁鐵2的兩個端面即磁極安 裝在一起，其作用是改變磁力線的分布和方向，將軸向磁場轉(zhuǎn)變?yōu)閺较虼艌?，?nèi)隔磁環(huán)3 和外隔磁環(huán)4由非磁性材料制成，它們分別安裝在永磁鐵2與內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)5、 l之間， 其作用是防止磁力線泄漏，保證磁場完整。 本發(fā)明的磁力線分布如圖3、圖4所示，圖3中外導(dǎo)磁環(huán)l和內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)5的的內(nèi) 端面分別與永磁鐵2的北極(N)和南極(S)安裝在一起，該永磁組件的工作原理和工作過 程是從永磁鐵北極發(fā)出的磁力線進入外導(dǎo)磁環(huán)l的內(nèi)端面，導(dǎo)向后從外導(dǎo)磁環(huán)l的外環(huán) 面射出，進入永磁操縱機構(gòu)或永磁定位器磁路，再從內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)3的內(nèi)環(huán)面進入內(nèi)導(dǎo)磁環(huán) 3，導(dǎo)向后回到永磁鐵南極，此時外導(dǎo)磁環(huán)1的外環(huán)面即成為永磁組件的"北極"；內(nèi)導(dǎo) 磁環(huán)5的內(nèi)環(huán)面即成為永磁組件的"南極"。 圖4中永磁鐵2的安裝方向與圖3相反，圖中外導(dǎo)磁環(huán)1和內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)5的的內(nèi)端 面分別與永磁鐵2的南極(S)和北極(N)安裝在一起，該永磁組件的工作原理和工作過程 是從永磁鐵北極發(fā)出的磁力線進入內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)5的內(nèi)端面，導(dǎo)向后從內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)5的內(nèi)環(huán)面射出，進入永磁操縱機構(gòu)或永磁定位器磁路，再從外導(dǎo)磁環(huán)1的外環(huán)面進入外導(dǎo)磁環(huán)1， 導(dǎo)向后回到永磁鐵南極，此時內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)5的內(nèi)環(huán)面即成為永磁組件的"北極"；外導(dǎo)磁環(huán) 1的外環(huán)面即成為永磁組件的"南極"。 本發(fā)明如需改變極性，只需在裝配時將永磁鐵2或內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)5、 l反向安裝 即可，不需換裝永磁鐵或重新磁化。如圖3、圖4所示，通過改變永磁鐵2的軸向安裝方 向，就使永磁組件的外環(huán)面(即外導(dǎo)磁環(huán)的外環(huán)面)由"北極"變成了 "南極"，內(nèi)環(huán)面 (即內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)的內(nèi)環(huán)面)由"南極"變成了 "北極"。 本實施例中永磁組件的截面形狀為圓環(huán)，實際應(yīng)用中，根據(jù)需要還可為其它形 狀，只要是現(xiàn)代機械加工條件能加工出的任何輪廓曲線及組合均可，圖10、圖ll為其中 的兩種截面形狀。 本實施例永磁組件用于單向定位器的結(jié)構(gòu)如圖5所示，該結(jié)構(gòu)中永磁組件6提供 徑向磁場，動鐵心7受到磁力而實現(xiàn)定位。
實施例2 如圖6所示，本實施例永磁組件的內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)5、 l的轉(zhuǎn)角為圓角，該結(jié)構(gòu) 內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)5、 l采用滾壓方法加工，內(nèi)、外隔磁環(huán)3、 4采用在內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)5、 l與 永磁鐵2之間填充非磁性材料形成，該加工方法可簡化加工過程，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
實施例3 如圖7所示，本實施例永磁組件擴大了內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)5、 l的尺寸，使得內(nèi)、外 導(dǎo)磁環(huán)5、 l具有較大的磁極工作面，從而可減小間隙磁阻。
實施例4 如圖8所示，本實施例中內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)5的內(nèi)環(huán)面和外導(dǎo)磁環(huán)1的外環(huán)面采用了凹凸 結(jié)構(gòu)，以形成多個工作磁極對，圖中磁極對的數(shù)目為2，分別為磁極對A和磁極對B，根 據(jù)需要，該結(jié)構(gòu)可擴展為多個磁極對，適合需要多個工作磁極對的場合。
實施例5 如圖9所示，本實施例通過采用特殊的內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)工作面的形狀來改變組件 的磁極方向，圖中內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)5、 l的工作面呈一定錐度，從而使永磁組件的磁極方向 與組件的軸線不垂直，適合需要工作磁極方向與組件軸向不垂直的場合。
權(quán)利要求
一種環(huán)狀永磁組件，包括永磁鐵(2)，其特征在于它還包括由磁性材料制成的內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)(5、1)和由非磁性材料制成的內(nèi)、外隔磁環(huán)(3、4)，永磁鐵(2)的磁極沿軸向，其兩個端面即磁極分別與內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)(5、1)的內(nèi)端面安裝在一起，內(nèi)、外隔磁環(huán)(3、4)安裝在永磁鐵(2)與內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)(5、1)之間，內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)(5)的內(nèi)環(huán)面和外導(dǎo)磁環(huán)(1)的外環(huán)面為永磁組件的內(nèi)、外工作面。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)狀永磁組件，該永磁組件包括由磁性材料制成的內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)(5、1)、由非磁性材料制成的內(nèi)、外隔磁環(huán)(3、4)和永磁鐵(2)，永磁鐵(2)的磁極沿軸向，其兩個端面即磁極分別與內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)(5、1)的內(nèi)端面安裝在一起，內(nèi)、外隔磁環(huán)(3、4)安裝在永磁鐵(2)與內(nèi)、外導(dǎo)磁環(huán)(5、1)之間，內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)(5)的內(nèi)環(huán)面和外導(dǎo)磁環(huán)(1)的外環(huán)面為永磁組件的內(nèi)、外工作面(即磁極)。本發(fā)明易于磁化及保證精度且制造成本低。
文檔編號H01F41/02GK101692371SQ20091017430
公開日2010年4月7日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者張躍華, 李儉, 莫莉, 鄭建, 雷洪明 申請人:四川長江液壓天成機械有限公司;成都大學(xué)