[0001] 本发明涉及一种直线电机及压缩机，具体涉及一种磁钢内粘的直线电机及线性压缩机。

[0002] 参见图1，在现有技术中，线性压缩机通常采用的是磁钢外粘的直线电机。这种结构采用粘接胶将几片磁瓦6粘于磁钢骨架7外圆周壁面，形成动磁部件。然后将动磁部件与压缩机活塞8、柔性支撑杆9、板弹簧10用螺钉固定起来组成动子部件，再与压缩机气缸1、内软磁2、线圈3、外软磁4、定子骨架5和端盖11等零件组装成线性压缩机。

[0003] 现有线性压缩机结构的主要缺点在于，磁钢由几片扇形磁瓦围粘于动磁架外壁面而成，磁瓦之间相互排斥。

[0004] 一方面，为了固定外粘的磁钢，抵抗磁瓦之间的排斥力，且不额外增加动磁部件外缘尺寸，现有的线性压缩机在磁瓦中间开了方形槽，以放置紧固卡环，但此槽的存在会降低直线电机的比推力及方形槽圆周方向上的磁场均匀性。

[0005] 另一方面，若粘接胶强度不够、固化时间短或者在长期运行之后，磁瓦会因排斥力的存在而崩开并脱落，脱落后的磁瓦掉落于狭小的运动间隙中，不仅直线电机的磁场变得不均匀，电机参数偏离设定值，并且振子的运动受阻、卡塞，线性压缩机会因此故障，从而严重影响制冷机的可靠性和运行寿命。

[0031] 为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体构成和工作原理作进一步详细描述。

[0032] 实施例1：一种磁钢内粘的直线电机

[0033] 如图2和图4所示，直线电机由为电机提供磁场环境的定子部件221、带动压缩活塞运动的振子部件222组成，所述振子部件222安装于定子部件221的线圈架轴向凹面上。其中压缩机的主机架部件21、定子部件221为振子部件222提供压缩机的压缩气缸、运动空间及运动磁场。

[0034] 如图5所示，定子部件221由呈阶梯圆环薄壁状的线圈架2211、漆包线绕制于线圈架径向中心凹槽内的线圈2212、呈C字形且开有数条狭缝通道的外软磁2213、开有数条狭缝的圆环柱体内软磁2214组成，内软磁2214上下端部与外软磁2213轴向端部相平齐，且轴线重合。外软磁2213凹槽与线圈2212相重合，且端部与线圈架2211径向凹槽两端相齐平。线圈架2211是为了给线圈2212和外软磁2213提供支撑，线圈2212、内软磁2214和外软磁2213是为了给直线电机提供运动磁场。

[0035] 如图6所示，振子部件222由具有一定刚度的弹性支撑板弹簧组件2221、圆环形状的动磁部件2222及圆柱体压缩活塞2223组成，压缩活塞2223通过螺纹固定于动磁架22221中心位置，板弹簧组件2221通过螺钉固定于动磁架22221端部。板弹簧组件2221是为了给振子部件222提供径向和轴向支撑，动磁架22221是利用直线电机的磁场带动压缩活塞做往复运动，压缩活塞往复运动压缩和膨胀气缸内的工质，给膨胀机提供周期性压力波。

[0036] 如图7所示，板弹簧组件2221由阿基米德螺旋线构造而成的薄片板弹簧22211、中心镂空的板弹簧内隔圈22212及薄壁圆环制作而成的板弹簧外隔圈22213组成，板弹簧内外隔圈为同心布置，两片板弹簧分别与板弹簧内外隔圈两端部齐平。板弹簧是为了给振子部件提供径向和轴向支撑，板弹簧内外隔圈是为了固定板弹簧组，从而提供一定刚度的板弹簧组件。

[0037] 如图8所示，动磁部件2222由圆环形薄壁件动磁架22221及8片45°扇形磁钢22222组成，8片磁钢围成环状附着于动磁架22221内壁面。动磁架22221是为了连接压缩活塞和磁钢而设的，从而利用磁钢受到的力带动压缩活塞做往复运动。磁钢是为了给直线电机提供特定的磁场，以满足振子部件往复运动的需要。

[0038] 实施例2：一种磁钢内粘的直线电机

[0039] 如图9所示，作为在实施例1的基础上的改进，其组成结构、零件和工艺安装方法同实施例1相同，此处不再赘述。不同之处为动磁架22221的结构有所改进。动磁架22221内壁面上设置了挡环和下卡环，动磁架22221内部的环形挡环围挡长度较长，可将磁瓦牢牢固定于环形挡环内，若某处磁瓦有缺块，也不会因磁瓦间的斥力或吸力而导致磁瓦脱落或发生结构形状的变化。下卡环为非通环，留有两个45°的缺口，方便粘接的时候将磁瓦推入两卡环之间，以作固定。

[0040] 实施例3：一种磁钢内粘的直线电机

[0041] 如图10所示，作为在实施例1的基础上的改进，其组成结构、零件和工艺安装方法同实施例1相同，此处不再赘述。不同之处为动磁架22221的结构有所改进。动磁架22221内壁面上设置了锲形卡槽和下卡环，在粘接磁瓦于动磁架22221内时，在锲形卡槽和磁瓦表面涂抹足够多的粘接胶，可将磁瓦牢牢固定于动磁架22221内壁面上。此种结构相对于实施例2而言，不用加工薄壁环形凹槽，加工难度较低，安装配合要求低，工艺难度小。动磁架下卡环为非通环，留有两个45°的缺口，方便粘接的时候将磁瓦推入两卡环之间，以作固定。

[0042] 实施例3：一种线性压缩机

[0043] 如图2所示，本发明的线性压缩机由主机架部件21、固定于主机架部件21两端的两组直线电机22、覆盖于直线电机22右端部的压缩机充气端盖23、包裹直线电机部件22径向面的两压缩机外壳24以及覆盖于直线电机22左端部的压缩机端盖25组成。所述线性压缩机采用对置式活塞，其关于中心对称。

[0044] 如图3所示，主机架部件21由中心镂空的主机架211及圆环柱体的出气嘴212组成，出气嘴212的一端插入主机架211侧面的小孔内。主机架211不仅提供了压缩气缸(中心镂空的圆孔)，并且提供了压缩机主体支撑和出气通道。出气嘴212是为了给主机架211与膨胀机分置管的连接提供转接和气体通道。

[0045] 实施例4：一种线性压缩机的装配及工作过程

[0046] 本发明包括磁钢内粘的直线电机的线性压缩机，如图2、3、4、5、6、7、8所示。

[0047] 首先将出气嘴212插入主机架211侧面的小孔内，并进行硬连接，再将两个内软磁2214套于主机架部件21的两端，且内软磁2214一端与主机架211端部(靠近中心处)齐平，另一端高于主机架211端部。此安装过程需保证出气嘴212、内软磁2214与主机架211联结良好，可考虑用焊接或胶粘。动磁架22221内壁面作喷砂工艺，以增加磁瓦与动磁架的粘接面积。用粘接胶将8片扇形磁钢22222粘于动磁架22221内壁面，动磁架22221内壁面轴向两端口分别设了上卡环和下卡环，可将磁瓦22222牢牢固定于动磁架22221内壁面上。动磁架
22221上卡环为完整片环，但下卡环为非通环，留有两个45°的缺口，方便粘接的时候将磁瓦推入两卡环之间，以作固定。板弹簧内外隔圈同心且齐平放置，然后将两片板弹簧22211安装于板簧内外隔圈的端部，组成板弹簧组件2221，安装时注意板弹簧组件的平面度和应力分布，以防出现应力集中而断裂。再用螺钉将板弹簧组件2221、动磁部件2222、压缩活塞
2223顺序固定起来，形成振子部件222。在线圈架2211外壁面的槽内绕制一定匝数的漆包线，然后将线圈架2211安装于外软磁2213的C字形凹槽内。再用焊接或者胶粘将其较窄的一端安装在主机架部件21靠近中心的两侧凹槽上，三者同轴放置，形成主机架211与定子部件
22。再将振子部件222放于主机架211两侧，板弹簧部件2221一侧与线圈架2211端部凹槽底面齐平，并用螺钉固定，组装为直线电机22结构。最后用压缩机充气端盖23、压缩机端盖25和外壳24将直线电机22端部和侧面密封固定起来，即完成了线性压缩机的安装和装配。

[0048] 线性压缩机工作时，外界输入一定的交流电到线圈内，振子部件在磁钢、内外软磁和线圈建立的磁场作用下做往复循环运动，压缩活塞在振子部件的带动下，压缩工质，形成周期性压力波，推动膨胀机完成斯特林制冷循环。

[0049] 本实施例中所述直线电机为动磁式，在其他实施例中可以为动圈式或动铁式直线电机。

[0050] 发明人需要说明的是，实施例作为延展结构及实施方式的非穷举的举例，并不限制本发明的范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包含在本发明的专利保护范围内。