專(zhuān)利名稱(chēng)：直線(xiàn)電磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及直線(xiàn)電磁電機(jī)，特別涉及(盡管不是唯一地)用于產(chǎn)生直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。
雖然這種電機(jī)常常被稱(chēng)為“直線(xiàn)致動(dòng)器”，但是本發(fā)明也可理解為一種雖能運(yùn)動(dòng)但適于在變化力的作用下也能保持固定位置的電機(jī)。
直線(xiàn)電磁致動(dòng)器(有時(shí)稱(chēng)為直線(xiàn)電動(dòng)機(jī))的一些設(shè)計(jì)是公知的。先前公知電機(jī)的各種結(jié)構(gòu)在WO93／01646中有描述，其涉及具有軸對(duì)稱(chēng)性并形成為氣缸中的動(dòng)子式電機(jī)的直線(xiàn)電磁裝置。這種結(jié)構(gòu)形式的本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)在于定子磁元件和電樞磁元件之間強(qiáng)大的吸力平衡于中軸線(xiàn)，從而電機(jī)軸承無(wú)需承受所產(chǎn)生的合成磁力，這就是具有單側(cè)的所謂直線(xiàn)電機(jī)的情況。
軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于電機(jī)中的磁場(chǎng)被包含在外殼(是鋼或其他合適鐵磁材料)內(nèi)并且其被布置為高效地橫切電機(jī)的電線(xiàn)圈。而且，在圓柱狀的軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)中，運(yùn)動(dòng)部件或電樞可方便并可行地在其和致動(dòng)器的固定件或定子之間承載一個(gè)滑動(dòng)密封，從而能至少在電樞一側(cè)包含大量流體，其用作附加流體致動(dòng)器或阻尼器。
由于許多原因這種電機(jī)的最適合的結(jié)構(gòu)是使用永磁體電樞和裝有通電線(xiàn)圈的周?chē)ㄗ?。最好可通過(guò)一個(gè)電子控制系統(tǒng)來(lái)控制電流的幅值和方向。這種結(jié)構(gòu)允許繞組中產(chǎn)生的熱量易于散發(fā)到外部環(huán)境中，并且其簡(jiǎn)化了到控制系統(tǒng)的電氣連接。這種電機(jī)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)是電樞和定子的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)，以及對(duì)于給定的沖擊和推力額定值的電機(jī)最合適直徑的選擇。
由電磁電機(jī)產(chǎn)生的推力可表示為T(mén)=B*I*L其中T為推力，其單位為牛頓，B為磁通密度，其單位為特斯拉，I為導(dǎo)線(xiàn)中的電流，其單位為安培，以及L為導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度，其單位為米。下面給出必須與磁通橫切的銅線(xiàn)的體積關(guān)系式V=T／(B*d)其中V為體積其單位為立方米，以及d為導(dǎo)線(xiàn)中的電流密度其單位為安培／平方米。當(dāng)電機(jī)靜止時(shí)，產(chǎn)生此推力所需的電功率可表示為W=T*r*d／B其中W為功率其單位為瓦特，以及r為電阻率其單位為歐姆米。
因此，可以理解，通過(guò)保證磁通盡可能多地集中在橫切線(xiàn)圈的區(qū)域能改善致動(dòng)器的性能。
因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于產(chǎn)生作用在沿軸可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件之間的力的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其一個(gè)部件能產(chǎn)生磁場(chǎng)，至少其部分磁場(chǎng)方向基本沿所述軸的徑向延伸，以及其另一個(gè)部件包括或包含一個(gè)導(dǎo)體，其中電流相對(duì)于所述磁場(chǎng)基本垂直流過(guò)所述磁場(chǎng)的部分路徑，從而在基本上平行于所述軸的所述兩個(gè)部件之間產(chǎn)生一個(gè)力，其特征在于用于產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)的所述裝置包括磁化方向取向基本與所述軸平行的一個(gè)永磁體，所述軸與其北極和南極的極靴有關(guān)，通常徑向磁場(chǎng)從極靴的圓周表面延伸出來(lái)。
直線(xiàn)電磁電機(jī)的早期結(jié)構(gòu)是“無(wú)鐵心“型。也就是說(shuō)，銅線(xiàn)繞組直接位于磁路的氣隙中。從而氣隙很大以在可接受的長(zhǎng)度中容納產(chǎn)生所需推力所必要的最小銅線(xiàn)體積。為了使得磁通穿過(guò)這樣大的氣隙，每個(gè)相關(guān)永磁體的磁長(zhǎng)度也很大，從而永磁材料的體積、重量和成本是很大的。在本發(fā)明的實(shí)施例中，優(yōu)選極靴的軸向長(zhǎng)度盡可能的短以使得磁通密度最大化。然而，由于以下更明顯的原因，磁鐵的軸向長(zhǎng)度將優(yōu)選為小于，并在任何情況下，基本上不大于極靴的軸向長(zhǎng)度。然而，在使得極靴的軸向長(zhǎng)度最小化的嘗試中，加上了這樣的條件約束，即，氣隙的徑向厚度(包括無(wú)鐵心電機(jī)中的銅線(xiàn))必須接近磁鐵長(zhǎng)度的一半以最大效率操作。該徑向“厚度”被限定為使得能減少線(xiàn)圈，并且這必須與最小化極靴的軸向長(zhǎng)度的要求相平衡。當(dāng)該磁鐵或每個(gè)磁鐵的軸向長(zhǎng)度、每個(gè)極靴的軸向長(zhǎng)度以及氣隙的徑向“厚度”都基本相同時(shí)，完成具體的有效折中。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，直線(xiàn)電磁電機(jī)的定子圍繞電樞，并在鐵磁定子主體的周?chē)壑醒b有導(dǎo)體線(xiàn)圈。鐵磁定子主體的環(huán)電阻，即，相對(duì)于感應(yīng)電流的周?chē)娮?，通過(guò)至少一個(gè)軸向延伸的溝道而增加，該溝道的深度小于定子主體材料的厚度。優(yōu)選周?chē)垩剌S向方向具有對(duì)稱(chēng)的環(huán)狀外形以保持恒定的徑向磁阻。電樞優(yōu)選為鄰近定子安裝并裝有合適的軸承。
另一方面，本發(fā)明提供一種根據(jù)任何在先權(quán)利要求的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于定子沿徑向位于電樞中以及所述鐵磁套筒位于電樞的徑向外表面上。
線(xiàn)圈的軸向間距、電氣連接和阻抗適于允許通過(guò)適合的電子驅(qū)動(dòng)單元來(lái)控制電機(jī)，在下文將更詳細(xì)地描述這樣的電子驅(qū)動(dòng)單元。用于產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)的裝置包括沿垂直于其平面方向永久磁化的磁性材料的平盤(pán)或環(huán)。這些環(huán)沿電機(jī)的中軸串聯(lián)安裝以及具有互相面對(duì)并具有插入的鐵磁極靴的相似極，從而從相反的磁鐵集中磁通并沿理想徑向方向?qū)蛟摯磐ǖ诫姎饩€(xiàn)圈。徑向磁化的磁性材料套筒位于磁環(huán)和極靴的與徑向反方向的外緣，從而阻止沿不希望的方向?qū)虼磐ǎ惭b到其側(cè)面的所述徑向磁化材料上的鐵磁套筒距離所述環(huán)和極靴較遠(yuǎn)。
另一方面，本發(fā)明提供一種根據(jù)任何在先權(quán)利要求的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于線(xiàn)圈沿圓弧線(xiàn)或直線(xiàn)的軸向彎曲路徑圓周形布置在所述軸的周?chē)?br> 因此，如果電磁致動(dòng)器包括用于提供代表電樞和定子相對(duì)位置信號(hào)的位置傳感器或與其相關(guān)，可以將定子的電線(xiàn)圈連接到用于控制線(xiàn)圈中電流的幅值和方向的電子驅(qū)動(dòng)單元上，以在電樞和定子之間產(chǎn)生的理想軸向力。
優(yōu)選電樞和定子具有圓形斷面并裝有允許裝置被加壓以在需要時(shí)形成氣體彈簧部分的合適的氣密封。
優(yōu)選電子驅(qū)動(dòng)單元布置為可產(chǎn)生代表提供到致動(dòng)器上的電流的信號(hào)，這樣的信號(hào)整體用于調(diào)節(jié)某些應(yīng)用中的所述氣體彈簧的壓力。
直線(xiàn)電磁電機(jī)的最通用的結(jié)構(gòu)是形成具有周?chē)h(huán)繞線(xiàn)圈的定子作為圓筒，并形成具有圓柱形外表面以在定子的內(nèi)圓柱表面中沿軸向滑動(dòng)的電樞。這種結(jié)構(gòu)還提供一種恒定磁阻圓柱形定子。
通常的錯(cuò)誤認(rèn)為是動(dòng)子移動(dòng)是由于線(xiàn)圈作用在電樞上所產(chǎn)生的吸引或排斥的磁作用的存在所產(chǎn)生的，正如螺線(xiàn)管或電磁鐵那樣。但這不是實(shí)際情況。力存在于每個(gè)線(xiàn)圈中，是電流和磁通密度的矢量積，從而在它們之間會(huì)產(chǎn)生與全部線(xiàn)圈力的矢量和相等的反作用力。
由于環(huán)形電流被布置為與徑向磁通垂直，所以產(chǎn)生軸向力而不是旋轉(zhuǎn)的力。可以認(rèn)為，這種電機(jī)在電氣上等效于一個(gè)兩極無(wú)刷的旋轉(zhuǎn)交流伺服電動(dòng)機(jī)，從而可以通過(guò)一個(gè)很類(lèi)似的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)控制。
要將這里所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)連接到這樣的控制器上，其主要困難是在直線(xiàn)位移的限定中僅重復(fù)幾次狀態(tài)循環(huán)。這與等效旋轉(zhuǎn)電機(jī)相矛盾，這是因?yàn)樵诘刃D(zhuǎn)電機(jī)中相應(yīng)于電動(dòng)機(jī)軸旋轉(zhuǎn)的循環(huán)可以重復(fù)無(wú)限次的。這種困難與傳感器的輸出信號(hào)有關(guān)，該傳感器必須是并不常具有旋轉(zhuǎn)當(dāng)量的直線(xiàn)裝置。直線(xiàn)位置信號(hào)必須轉(zhuǎn)換為具有適當(dāng)偏差的循環(huán)相指令以產(chǎn)生最佳推力。
本發(fā)明也可以理解為一種適于在三相電源中應(yīng)用的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其包括具有沿公共軸排列的多個(gè)線(xiàn)圈的定子，具有用于產(chǎn)生沿所述軸的徑向延伸的磁場(chǎng)的電樞，以及用于給線(xiàn)圈提供電流的控制裝置，該電流的幅值和方向?qū)е禄旧吓c所述軸平行的電樞和定子之間產(chǎn)生力，其特征在于由電樞產(chǎn)生的磁場(chǎng)包括用于限定磁場(chǎng)周期的至少兩個(gè)相反極性的區(qū)域，以及每個(gè)線(xiàn)圈的軸向尺寸基本上是電樞磁周期的六分之一。
因此本發(fā)明實(shí)施例的特征可總結(jié)如下電樞由軸向交替次序的永磁體組成，永磁體產(chǎn)生軸向交變極性的徑向磁通。
電樞上的相似孔心之間的軸向距離被稱(chēng)為電機(jī)的磁周期。
定子線(xiàn)圈被層疊為一組相同的單元，每個(gè)單元的軸向尺寸等于磁周期的六分之一。
定子線(xiàn)圈被繞為三個(gè)電絕緣相。
相被構(gòu)造為將軸向序列中的每三個(gè)線(xiàn)圈分配為相同相并串聯(lián)連接相同相的全部線(xiàn)圈，但電流方向交替相反。
在每組三個(gè)相鄰線(xiàn)圈中的第二個(gè)線(xiàn)圈以與其相鄰線(xiàn)圈相反的方向被連接。
三個(gè)相在距輸入端子一定距離的端部被連接到一個(gè)星點(diǎn)上。
控制裝置輸出級(jí)的功能是對(duì)于電樞的任意位置產(chǎn)生三個(gè)準(zhǔn)直流驅(qū)動(dòng)電流，其不是三個(gè)連續(xù)交變的電流。
根據(jù)等效于相位彼此相差120度的三個(gè)正弦信號(hào)的電流的關(guān)系，驅(qū)動(dòng)電流被布置為使得其和總是為零。
驅(qū)動(dòng)電流的絕對(duì)相基準(zhǔn)隨外部的控制而變化。
電樞的位置并不鎖定到線(xiàn)圈電流的絕對(duì)相。也就是說(shuō)，動(dòng)子的位置不跟隨恒定驅(qū)動(dòng)電流幅值的相指令信號(hào)。
在電樞相對(duì)于線(xiàn)圈疊層的任意位置上存在一個(gè)產(chǎn)生最大推力的線(xiàn)圈電流最佳絕對(duì)相位。該最佳相位是動(dòng)子位置的線(xiàn)性函數(shù)，以及其對(duì)于電樞的每一過(guò)渡重復(fù)經(jīng)過(guò)一個(gè)磁周期。
線(xiàn)圈電流的絕對(duì)相位改變180度可使得電樞產(chǎn)生的相反方向推力。
動(dòng)子的實(shí)際位置確定電流驅(qū)動(dòng)相位，而不是其他方式。
任意時(shí)間的驅(qū)動(dòng)電流值可表示為I(1)=A*sin(x+offset)I(2)=A*sin(x+offset+2π／3)I(3)=A*sin(x+offset+4π／3)其中A為電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)，x為相應(yīng)于基準(zhǔn)位置的動(dòng)子之間位移的絕對(duì)(循環(huán))相位指令，offset是與基準(zhǔn)本身相關(guān)的預(yù)置定相位參數(shù)。
驅(qū)動(dòng)電流指令信號(hào)值是電樞位置的指令值和實(shí)際值之間的偏差、整個(gè)偏差的時(shí)間積分，以及偏差派生出的時(shí)間的函數(shù)，由伺服控制器模件計(jì)算。
柱塞線(xiàn)圈被設(shè)計(jì)為用于具體的母線(xiàn)電壓。也就是說(shuō)，考慮到所需的最大速度(即，反向電磁力的值)，線(xiàn)圈阻抗由用于產(chǎn)生設(shè)計(jì)峰值推力所需電流來(lái)確定。一般地用于以最大速度操作的柱塞在靜止條件下能在高峰值電流下操作，以及需要一個(gè)具有較大功率額定值的功率模件。(高速柱塞比低速柱塞的功率輸出大。)應(yīng)該注意的是柱塞的功能通常是產(chǎn)生推力，而不是維持預(yù)置位置或運(yùn)動(dòng)的預(yù)置速度，盡管在特殊環(huán)境下可獲得后者。必要時(shí)也可允許電機(jī)“慣性滑行”，即保持其運(yùn)動(dòng)而無(wú)任何加速或制動(dòng)推力。由于其在定位慣性負(fù)載時(shí)節(jié)約大量的能量，所以這種裝置是重要的。
可以理解，常規(guī)的PWM控制將可變標(biāo)記(空間比)的恒頻波形用于負(fù)載中，從而出現(xiàn)可變電壓的低阻抗源。但是，如果由于永磁體電樞是運(yùn)動(dòng)的，反向電磁力由負(fù)載線(xiàn)圈產(chǎn)生，那么電流輸出將減少(當(dāng)電樞沿力的方向運(yùn)動(dòng)時(shí))或增加(當(dāng)力的方向和移動(dòng)方向相反時(shí))。直接與柱塞的電樞耦合的慣量可能很大，以及在制動(dòng)條件下傳輸?shù)骄€(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)器模件中的功率是相當(dāng)大的。
因此，驅(qū)動(dòng)電路必須是高阻抗電流驅(qū)動(dòng)器，其可用兩種方法布置。在第一種布置方法中，脈沖寬度調(diào)制器是常規(guī)型但在快速控制回路中包括一個(gè)電流傳感元件。通過(guò)這種方法，調(diào)制器的電壓輸出跟隨線(xiàn)圈的反向電磁力，當(dāng)電流驅(qū)動(dòng)指令為零時(shí)其并不作為驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)元件出現(xiàn)。
在第二種布置中，橋路的兩部分分別脈動(dòng)。也就是說(shuō)，對(duì)于正電流驅(qū)動(dòng)器，僅橋路的上半部分脈動(dòng)而其下半部分保持關(guān)斷，反之亦然。對(duì)于零電流，橋路的兩部分都被關(guān)斷，以及當(dāng)電樞運(yùn)動(dòng)時(shí)沒(méi)有寄生電流。這種系統(tǒng)是內(nèi)部高阻抗電流驅(qū)動(dòng)，其也可布置為包括控制回路中的一個(gè)電流傳感元件，雖然電流傳感器不必象響應(yīng)的電壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的那樣快。
應(yīng)該注意的是對(duì)照流體功率柱塞，形成為柱塞的直線(xiàn)電磁電機(jī)能夠沖擊地移動(dòng)一個(gè)慣性負(fù)載，且僅需要加速和減速的功率。在某些情況中，許多減速能量甚至被輸送回直流母線(xiàn)。通過(guò)下面簡(jiǎn)單描述的以及在申請(qǐng)人的共同待審申請(qǐng)PCT／GB98／02823．．中詳細(xì)描述的氣體彈力控制的使用，可進(jìn)一步提高運(yùn)動(dòng)慣性負(fù)載的柱塞效率。
如果直線(xiàn)電磁電機(jī)被連接到另一個(gè)電機(jī)上，由電樞定位的電機(jī)元件可安裝有任意合適形式的傳感器。盡管如此，在柱塞本身具有安裝在柱塞中或沿柱塞安裝的傳感器的布置中存在許多有優(yōu)點(diǎn)。
柱塞的一個(gè)本質(zhì)優(yōu)點(diǎn)是具有極高地定位準(zhǔn)確性，這是由于其沒(méi)有后沖和控制傳輸滯后。而電機(jī)的總體沖程可以用米的量級(jí)，定位可以用微米的量級(jí)；分辨率為20位。這甚至可能是在最好的模擬裝置的噪聲中，從而對(duì)于任何精密應(yīng)用，都需要來(lái)自傳感器的數(shù)字輸出信號(hào)。
對(duì)于較不精密的機(jī)構(gòu)，例如用于娛樂(lè)或訓(xùn)練目的的運(yùn)動(dòng)基地，定位準(zhǔn)確性?xún)H需要以毫米的量級(jí)(也許為12位)，可能模擬傳感器的性能已是足夠。直線(xiàn)電位計(jì)通常設(shè)計(jì)為工作時(shí)被侵沒(méi)在油中。然而電磁柱塞是干的，因此優(yōu)選一種不同的非接觸型傳感器。
可以理解定子的線(xiàn)圈組件只能安裝在外圓柱中，從而其必須從一端裝于圓柱中或圓柱必須分開(kāi)，然后其兩部分固定在線(xiàn)圈組件的外側(cè)上。在其中任一種情況中，可以理解在圓柱內(nèi)表面和用于安裝開(kāi)槽定子的鋼外表面之間任意處，要保證可靠的金屬對(duì)金屬接觸是非常困難的。
有必要通過(guò)周?chē)€(xiàn)圈上的壓力從線(xiàn)圈傳輸大的軸向力到外部鋼圓柱中。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)整個(gè)線(xiàn)圈組件通常用環(huán)氧類(lèi)樹(shù)脂鑄成，然而任一線(xiàn)圈中的錯(cuò)誤都可導(dǎo)致整個(gè)組件成為廢品。
理想的是提供在定子中磁通路徑的徑向鐵磁元件和軸向鐵磁元件之間可靠的金屬對(duì)金屬接觸并在需要時(shí)允許每個(gè)線(xiàn)圈模件可單獨(dú)制造、單獨(dú)檢查以及單獨(dú)使用。
在這個(gè)實(shí)施例中，具有開(kāi)槽鋼線(xiàn)圈組件的電磁柱塞的定子是用具有圓柱對(duì)稱(chēng)的疊片模件構(gòu)造而成的，并使得每個(gè)模件包括沿軸向與內(nèi)徑近似等于墊圈的內(nèi)徑的線(xiàn)圈鄰接的鐵磁墊圈或環(huán)，同時(shí)圍繞線(xiàn)圈的鐵磁隔環(huán)沿軸向與墊圈鄰接，該線(xiàn)圈的外徑等于鐵磁墊圈的外徑且可準(zhǔn)確地確定其軸向尺寸為近似等于線(xiàn)圈的軸向尺寸。
優(yōu)選通過(guò)柱塞定子組件的端件之間的柱塞外側(cè)的拉桿，形成定子的堆疊線(xiàn)圈模件沿軸向被固定到一起。
優(yōu)選墊圈是單個(gè)或重復(fù)的傾斜形以對(duì)于徑向電樞的磁路表現(xiàn)恒磁阻。
優(yōu)選墊圈沿徑向被開(kāi)槽以允許最里面的線(xiàn)圈接到定子組件的外表面。
優(yōu)選隔環(huán)被開(kāi)槽以允許最外面的線(xiàn)圈層的端部被接到定子組件的外表面。
優(yōu)選環(huán)和墊圈在其外表面具有一個(gè)穩(wěn)定裝置或?qū)?zhǔn)裝置從而便于線(xiàn)圈疊層模件的正確裝配。
現(xiàn)在，參考表示6層線(xiàn)圈模件的圖9，線(xiàn)圈1在墊圈52之間層疊布置并且通過(guò)隔環(huán)53被圍繞在其外表面上。模件被布置為對(duì)于在墊圈52中運(yùn)動(dòng)的永磁體電樞產(chǎn)生的徑向磁場(chǎng)表現(xiàn)為恒磁阻，以及從而通過(guò)所示的一個(gè)線(xiàn)圈的軸向長(zhǎng)度使得該模件被斜扭。可以理解，為了便于這種模件的生產(chǎn)，墊圈可由兩個(gè)或更多個(gè)層疊材料層來(lái)裝配，以及需要時(shí)線(xiàn)圈和隔環(huán)也可以沿軸向方向細(xì)分。
為了更易于理解本發(fā)明，通過(guò)例子參考如下附圖來(lái)更詳細(xì)地描述其各種實(shí)施例，其中

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的直線(xiàn)電磁電機(jī)的示意性軸向斷面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明形成的電機(jī)的軸向斷面圖；圖3是本發(fā)明第二實(shí)施例的軸向斷面圖；圖4是表示圖3的實(shí)施例的改形的示意圖；圖5是用于三相伺服驅(qū)動(dòng)而形成電機(jī)的軸向斷面示意圖；圖6是具有環(huán)形磁鐵的可替換實(shí)施例的部分的軸向示意圖；圖7是具有環(huán)形磁鐵和相反構(gòu)造的磁鐵和線(xiàn)圈的另一個(gè)可替換實(shí)施例的軸向斷面示意圖；圖8是表示示范性控制結(jié)構(gòu)的示意圖；以及圖9是表示定子結(jié)構(gòu)的軸向示意圖。
現(xiàn)在來(lái)看圖1，是表示現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)，其中所示為圓柱形的電樞具有磁性材料條1，其沿長(zhǎng)度方向布置且用非磁性材料隔片2分隔。磁性材料沿徑向磁化為具有交變的極性，以及每對(duì)極的磁路包括以一個(gè)方向在外部鋼殼3中的軸向橫越和以相反方向在鋼電樞鐵心4中的第二軸向橫越。每件磁鐵的徑向厚度(磁長(zhǎng)度)必須與相關(guān)氣隙的厚度近似同樣大，其包括定子線(xiàn)圈的銅繞組5。另外，每個(gè)隔片2的軸向長(zhǎng)度必須大于氣隙徑向長(zhǎng)度的兩倍，從而使得磁性材料的兩個(gè)相反磁化表面之間的軸向漏磁通最小。該漏磁通沿非徑向穿過(guò)或橫切銅線(xiàn)，從而極大地影響柱塞的特性。雖未示出，但動(dòng)子拉桿或類(lèi)似物被安裝在電樞上從而將力或運(yùn)動(dòng)傳輸?shù)截?fù)載上。
線(xiàn)圈中的磁通密度小于離開(kāi)磁性材料表面的磁通密度，這是由于磁通是徑向向外的。為了實(shí)現(xiàn)銅繞組中極大的磁通密度，一個(gè)甚至更大的磁通密度必須在磁鐵表面出現(xiàn)，其使得電機(jī)使用昂貴的、高性能的磁性材料。不幸的是，具有最佳特性的磁性材料常有脆性。任意大徑向“厚度”的彎形將具有基本上大于內(nèi)表面區(qū)的外表面區(qū)，該厚度是指內(nèi)外圓柱或部分圓柱表面之間的尺寸，以致磁化材料的任何嘗試都將在徑向取向的磁疇之間產(chǎn)生高應(yīng)力從而促使裂縫的產(chǎn)生。這樣就阻止了最好的磁性材料的使用，除非其被分散在塑料或含樹(shù)脂的介質(zhì)中?？梢灶A(yù)料，這種分散技術(shù)降低了材料的性能同時(shí)增加了其成本。
由于離開(kāi)徑向磁化材料外表面的總磁通不超過(guò)以限定的磁通密度再進(jìn)入內(nèi)表面上的材料的總磁通，所以在任何情況下徑向磁化處理由于大曲度和厚度形狀而通常效率很低。
圖2中所示的本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)利用磁性材料1的平盤(pán)來(lái)克服這種缺點(diǎn)。該平盤(pán)沿軸向被磁化并裝有鐵盤(pán)極靴10。如圖所示，磁極以相反對(duì)布置。因此，沿軸向離開(kāi)每個(gè)磁鐵的磁通被迫沿徑向離開(kāi)電樞組件，并且被迫在橫越外部鋼殼3及返回線(xiàn)圈以進(jìn)入每個(gè)盤(pán)磁鐵的相反的極靴之前橫切線(xiàn)圈5。由于一個(gè)磁鐵驅(qū)動(dòng)的磁通兩次穿過(guò)氣隙，所以?xún)?yōu)選磁鐵盤(pán)的軸向厚度(磁長(zhǎng)度)應(yīng)該近似等于氣隙徑向尺寸的兩倍。
這種結(jié)構(gòu)使得可能使用低成本(低工作磁通密度)的磁性材料，但同樣能在線(xiàn)圈體積中產(chǎn)生高磁通密度。這是因?yàn)闃O靴的磁通密度不再被限定為磁鐵本身的磁通密度，沿軸向離開(kāi)磁鐵盤(pán)整個(gè)區(qū)域的磁通沿徑向離開(kāi)極靴圓柱外緣并布置后者的區(qū)域可能小于前者。
因?yàn)榇判圆牧媳旧碓诖耸瞧矫婕?，所以需要時(shí)以電磁致動(dòng)器的形式使用高性能磁鐵是可能的。實(shí)際中，由于用于生產(chǎn)燒結(jié)磁性材料的壓力被限定在合理使用的總力中，所以可在商業(yè)上制造的單件盤(pán)的最大直徑被限定為大約100毫米。較大直徑的盤(pán)可通過(guò)較小區(qū)域預(yù)制的和預(yù)磁化的形狀的組件來(lái)構(gòu)成，但是這不認(rèn)為是實(shí)用或經(jīng)濟(jì)的處理。這里不存在與使用低性能磁性材料相關(guān)的相應(yīng)問(wèn)題，以及常用材料能用于大推力柱塞的構(gòu)造中。所需推力和最小銅體積之間的關(guān)系是指延伸電樞長(zhǎng)度或增加其內(nèi)徑，或者既延伸電樞長(zhǎng)度又增加其內(nèi)徑，是必要的，從而工作銅(在線(xiàn)圈中)的體積相應(yīng)地增加。
圖3是表示銅線(xiàn)5被嵌入由徑向散熱肋5分隔的鋼定子主體3的槽中的實(shí)施例的示意圖。盡管徑向磁通經(jīng)過(guò)鋼磁通導(dǎo)體肋11，但是系統(tǒng)表現(xiàn)為線(xiàn)圈好象侵沒(méi)在磁通中，該磁通穿過(guò)線(xiàn)圈的圓柱斷面和在一起的鋼均勻地分布。由于鋼可以布置為其軸向尺寸小于銅線(xiàn)槽，所以線(xiàn)圈中的有效磁通密度是鋼中磁通密度的成比例部分。線(xiàn)圈槽徑向尺寸和其軸向尺寸的比可以是2．5∶1，以及槽可以是錐形和圓形的，從而在裝配中使得對(duì)于線(xiàn)圈絕緣的破壞是最小的。
定子主體3被布置為具有高電氣回路電阻，從而其不作為與任何嵌入的線(xiàn)圈5耦合的短路線(xiàn)圈。為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)適宜的最高伺服特性，定子線(xiàn)圈中的電流要響應(yīng)電子驅(qū)動(dòng)控制器而迅速地被調(diào)制；由于定子鋼中的感應(yīng)電流其響應(yīng)是緩慢的。因此通過(guò)沿定子總長(zhǎng)的軸向方向切去一些槽(未示)來(lái)增加回路電阻。槽并不穿透定子鋼的整個(gè)深度，而是使得中心區(qū)未被破壞。這允許定子內(nèi)表面被精確量度以及被加固和磨光，從而容納電樞的軸承環(huán)。
定子3和電樞之間的氣隙不包括線(xiàn)圈5的銅線(xiàn)(如圖2的實(shí)施例中)，從而能被減小到低水平(典型地是1．5毫米或更小)。應(yīng)該注意的是對(duì)照旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)中的一般情況，固定電樞通常不需要除去定子金屬以及其可以裝在壓住定子內(nèi)表面的滑動(dòng)軸承上。軸對(duì)稱(chēng)使得無(wú)最終的軸承負(fù)載。
為了使得大的吸引力不具有軸向分量，定子鋼可布置為相對(duì)于電樞盤(pán)極靴具有有效恒磁阻。這通過(guò)，例如，使得每個(gè)定子槽的路徑以正弦或鋸齒方式沿軸向變化來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖4中示意性所示。系統(tǒng)的磁阻是最接近定子上的鋼的電樞上的鋼的總面積的函數(shù)。很清楚的是由于電樞軸向位置的任何引起穿過(guò)極靴的一個(gè)對(duì)角的互磁阻減小的改變，穿過(guò)垂直對(duì)角的互磁阻就相應(yīng)地增加。因此，極靴不受凈軸向吸引，也不受任何旋轉(zhuǎn)力矩和任何扭力作用。
在這些實(shí)施例中，由于氣隙很小，電樞磁鐵沒(méi)必要具有極大的軸向(磁性的)長(zhǎng)度。這減少了磁鐵材料的數(shù)量，從而降低了致動(dòng)器的材料成本。還應(yīng)該注意磁鐵軸向厚度的減小使得系統(tǒng)的磁周期減小。
在這些實(shí)施例中，當(dāng)電機(jī)需要通過(guò)可廣泛使用的普通型三相伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)單元來(lái)控制時(shí)，定子線(xiàn)圈周期的軸向長(zhǎng)度被布置為等于電樞磁周期的六分之一。
圖5表示具有兩個(gè)磁性周期的電樞。示出了定子的三分之二和三分之一磁周期，雖然可以理解通過(guò)實(shí)際電機(jī)的軸向長(zhǎng)度可能會(huì)有更多。在圖5中示出了與定子相關(guān)定位的電樞，如果相A是正最大值的87％，相B是負(fù)最大值的87％，而相C為零時(shí)，將產(chǎn)生推力。仔細(xì)研究這種布置將表明隨著曲度的運(yùn)動(dòng)以及電樞和定子相對(duì)位置的變化，正弦驅(qū)動(dòng)的最佳相位平滑地改變而沒(méi)有任何間斷。
其結(jié)果是可以高精度地控制致動(dòng)器。另外，有關(guān)電樞定位精度的控制精度是磁周期長(zhǎng)度的函數(shù)，從而允許磁周期軸向長(zhǎng)度減小的那些特性同樣增強(qiáng)了電機(jī)的定位精度。通過(guò)切去極靴的重量和減少沿軸向方向通過(guò)磁通所需的外部鋼殼的厚度，磁周期軸向長(zhǎng)度的減小也減小了電機(jī)的重量。由于磁極的軸向厚度和外部鋼圓柱的徑向厚度由每種情況中的總磁通確定，所以其也較小，減少了重量。
圖6表示一個(gè)具有環(huán)形磁鐵和極靴的實(shí)施例。當(dāng)柱塞的直徑增加時(shí)其有助于限制總磁通的增加。電樞的鐵心20是中空的，是弱場(chǎng)區(qū)。然而，如果簡(jiǎn)單略去磁盤(pán)的中心區(qū)，離開(kāi)磁鐵表面的大部分磁通將取近道徑向向內(nèi)穿過(guò)每一氣隙，跨過(guò)中心鐵心20的磁盤(pán)厚度，而不是徑向向外穿過(guò)定子3和線(xiàn)圈5。因此，致動(dòng)器的中心部分將不是低場(chǎng)體積。沿徑向方向向內(nèi)的磁通通過(guò)插入磁鐵件21的內(nèi)鐵心來(lái)限定，其具有與盤(pán)磁鐵1相同磁長(zhǎng)度但沿合適方向徑向磁化，從而阻止漏磁通穿過(guò)中心孔。也設(shè)有內(nèi)部鋼圓柱件22，其功能是提供連接徑向磁材料21的相反磁極的低磁阻路徑，從而增強(qiáng)材料的活性以及屏蔽柱塞的中心部分與寄生磁場(chǎng)隔開(kāi)。
這允許電樞的中心部分封閉對(duì)這樣的磁場(chǎng)敏感的部件，例如位置傳感器。
在圖7所示的可替換實(shí)施例中，一排永磁體被裝在定子上以及一組線(xiàn)圈被裝在運(yùn)動(dòng)電樞中。當(dāng)要求致動(dòng)器的沖程大于電樞軸向長(zhǎng)度的許多倍(如豎直升降裝置或滑動(dòng)門(mén)的水平運(yùn)動(dòng))時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)在于僅提供功率到電機(jī)的工作部分，而不是提供到裝置的整個(gè)電氣長(zhǎng)度上。在這樣的情況中，電功率將會(huì)提供到部分運(yùn)動(dòng)電樞(也許通過(guò)直線(xiàn)換向器)上而不是提供到定子上。這對(duì)于磁性材料將會(huì)在外側(cè)上的小致動(dòng)器的幾個(gè)設(shè)計(jì)而言同樣是一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
在圖7中，一組平面的、軸向磁化的環(huán)形磁鐵1產(chǎn)生軸向交變磁通，該磁通通過(guò)極靴29沿徑向向內(nèi)集中，然后通過(guò)內(nèi)裝線(xiàn)圈5的開(kāi)槽電樞組件30。在通過(guò)線(xiàn)圈向外回到軸向磁化環(huán)的相反側(cè)之前，磁通通過(guò)內(nèi)部鋼套筒31完成其路徑。為了使得外部環(huán)境與定子磁場(chǎng)屏蔽，以及為了阻止漏磁通沿徑向向外，具有與環(huán)磁鐵1相同的磁長(zhǎng)度的徑向磁化材料21的屏蔽以與漏磁相反的方式被布置在定子的外表面上。一個(gè)薄的外部鋼屏蔽32完成徑向磁化材料21的軸向交替磁極的磁路。
現(xiàn)在參考圖8，示出了適于控制圖3至7任何一個(gè)中所示的直線(xiàn)電磁電機(jī)的控制系統(tǒng)，其具有定位指令。
示意性示出了電樞40(或動(dòng)子)沿定子41可移位(再一次示意性示出)，其具有可以是圖2至7中所示的線(xiàn)圈系統(tǒng)的任何一個(gè)的線(xiàn)圈系統(tǒng)42。示意性示出了位于定子42旁邊的位置傳感器43，盡管可以理解位置傳感器43可被定位到電樞或動(dòng)子40上或者任何其他位置中，以使得產(chǎn)生代表電樞或動(dòng)子40位置的輸出信號(hào)。其輸出信號(hào)是模擬或數(shù)字形式，并被提供到信號(hào)轉(zhuǎn)換器44上。
信號(hào)轉(zhuǎn)換器可以是軟件模件，盡管快速更新率是必要的并可較好地在硬件中執(zhí)行普通操作。
如果輸出信號(hào)是一個(gè)模擬信號(hào)，其首先被轉(zhuǎn)換為一個(gè)具有適當(dāng)比例和偏移參數(shù)的數(shù)值，從而其代表與電機(jī)相關(guān)的電樞的真實(shí)位置，柱塞是該電機(jī)的一部分。如果傳感器產(chǎn)生增量(兩相)數(shù)字信號(hào)，其通過(guò)在柱塞的自重或校準(zhǔn)位置上復(fù)位為零的計(jì)數(shù)器處理。然后將電樞位置值傳輸?shù)剿欧刂破?5中，在那里與所希望的位置相比較以產(chǎn)生上述的電流幅值指令。該值也被緩沖并被傳輸?shù)秸麄€(gè)電機(jī)控制和監(jiān)控系統(tǒng)中以用于許多其他所需目的。
然后比較電樞位置和限定循環(huán)相控制系統(tǒng)的起始點(diǎn)的偏移值。該偏移值可手動(dòng)預(yù)設(shè)定或自動(dòng)確定為起始BITE操作的一部分，起始BITE操作測(cè)量在恒電流下系統(tǒng)的加速度，作為沿向上序列改變偏移的函數(shù)。如上所述，由于循環(huán)的線(xiàn)性周期是由動(dòng)子尺寸所限定的固定值，所以柱塞任意位置的最佳相角能被傳輸?shù)焦β黍?qū)動(dòng)模件中。
為了完全利用了直線(xiàn)電磁電機(jī)或柱塞的固有帶寬，在許多工業(yè)應(yīng)用中，柱塞控制器要具有非常短的循環(huán)時(shí)間。例如，在虛擬凸輪系統(tǒng)中，電機(jī)要在0．5米每秒的速度下保持100微米內(nèi)的軌跡。這意味著控制回路將在錯(cuò)誤周期(200微秒)內(nèi)至少有兩次迭代，控制回路包括全部位置傳感器處理、全部模擬—數(shù)字和數(shù)字—模擬處理，以及伺服控制器計(jì)算。
作為另一個(gè)例子，需要在以3米／秒的速度進(jìn)行高速橫越，并保持位置鎖定在100微米內(nèi)。如果位置鎖定相對(duì)于靜止目標(biāo)被保持時(shí)，要求約15微秒的回路循環(huán)時(shí)間以及響應(yīng)命令的功率控制頻率為1000千赫茲量級(jí)。幸運(yùn)地，目標(biāo)通常以相對(duì)速度運(yùn)動(dòng)，200微秒的循環(huán)就已足夠。
對(duì)于移動(dòng)基準(zhǔn)，而速度一般小于0．5米／秒以及位置誤差是1毫米的量級(jí)，所以更加放松了限定。因此，200微秒的循環(huán)時(shí)間(應(yīng)該注意其包括位置傳感器的更新時(shí)間)是令人滿(mǎn)意的。
其優(yōu)點(diǎn)在于在與氣體彈力有關(guān)的控制系統(tǒng)中使用驅(qū)動(dòng)電流指令值(以及在某些工業(yè)應(yīng)用中，瞬時(shí)柱塞位置值)，本申請(qǐng)人的PCT申請(qǐng)PCT／GB98／02823中描述了該控制系統(tǒng)，在此結(jié)合該P(yáng)CT申請(qǐng)所公開(kāi)的相關(guān)內(nèi)容以作為參考。
權(quán)利要求
1．一種用于產(chǎn)生作用在沿軸可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件之間的力的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其一個(gè)部件能產(chǎn)生磁場(chǎng)，至少其部分磁場(chǎng)方向基本沿所述軸的徑向延伸，以及其另一個(gè)部件包括或包含其中電流相對(duì)于至少其部分路徑上的磁場(chǎng)基本上垂直流過(guò)的一個(gè)導(dǎo)體，從而在基本上平行于所述軸的所述兩個(gè)部件之間產(chǎn)生一個(gè)力，其特征在于用于產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)的所述裝置包括磁化方向取向基本與所述軸平行的一個(gè)永磁體，所述軸與其北極和南極的極靴有關(guān)，通常徑向磁場(chǎng)從極靴的圓周表面延伸。
2．如權(quán)利要求1所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其中電樞包括多個(gè)磁鐵，每個(gè)磁鐵具有各自的極靴，以及相鄰磁鐵的取向使其極性相互相反。
3．如權(quán)利要求1或2所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于磁鐵或多個(gè)磁鐵是盤(pán)形，以及電樞和定子相對(duì)于所述軸圓周對(duì)稱(chēng)。
4．如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于定子基本上為圓柱形，以及電樞可軸向運(yùn)動(dòng)并位于其中。
5．如權(quán)利要求4所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)體是導(dǎo)電材料的線(xiàn)圈，以及整個(gè)磁鐵的軸向長(zhǎng)度基本上等于每個(gè)極靴的軸向長(zhǎng)度并且等于每個(gè)線(xiàn)圈徑向厚度的兩倍。
6．如權(quán)利要求1或2所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于磁鐵或多個(gè)磁鐵是環(huán)形磁鐵，以及相關(guān)鐵磁套筒與磁鐵或多個(gè)磁鐵的圓柱形徑向內(nèi)部或徑向外部表面連接，鐵磁套筒封閉磁鐵或每個(gè)磁鐵相對(duì)極靴之間的磁路徑。
7．如任意在先權(quán)利要求所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于定子徑向位于電樞中，以及所述鐵磁套筒位于電樞的徑向外部表面上。
8．一種用于產(chǎn)生作用在沿軸可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件之間的力的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其一個(gè)部件能產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向基本沿所述軸的徑向延伸，以及其另一個(gè)部件包括或包含其中電流沿橫越所述基本上為徑向的磁場(chǎng)和所述軸的方向流過(guò)的一個(gè)導(dǎo)體，從而在基本上平行于所述軸的所述兩個(gè)部件之間產(chǎn)生一個(gè)力，其特征在于所述一個(gè)部件產(chǎn)生具有相反極性的不同區(qū)域的磁場(chǎng)，而所述另一個(gè)部件具有致使電流流過(guò)的多個(gè)導(dǎo)體，所述另一個(gè)部件的相鄰所述導(dǎo)體的軸向分隔近似為所述一個(gè)部件的相反極性的相鄰場(chǎng)區(qū)的軸向分隔的三分之一。
9．如權(quán)利要求8所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于所述一個(gè)部件是具有多個(gè)磁鐵的電樞，以及所述另一個(gè)部件是具有多個(gè)線(xiàn)圈的定子。
10．如權(quán)利要求8或9所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于線(xiàn)圈被容納在鐵磁定子主體中的槽中。
11．如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于槽具有對(duì)稱(chēng)的循環(huán)外形。
12．如權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于槽具有恒定的徑向磁阻。
13．如任一在先權(quán)利要求所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于所述鐵磁定子主體具有通過(guò)其長(zhǎng)度延伸的軸向分隔，從而增加其周?chē)娮琛?br> 14．如任一在先權(quán)利要求所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于其還提供用于確定電樞和定子相對(duì)位置的裝置，從而確定提供到線(xiàn)圈上的電流的幅值和方向。
15．如任一在先權(quán)利要求所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于至少部分定子形成為氣密外殼，以及至少部分電樞密封地可滑動(dòng)地連接在所述的部分定子中，可壓縮的流體被裝在這樣限定的腔內(nèi)。
16．如任一在先權(quán)利要求所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其中線(xiàn)圈軸以恒定角度相對(duì)于所述軸傾斜。
17．如任一在先權(quán)利要求所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于線(xiàn)圈沿圓弧線(xiàn)或直線(xiàn)軸向曲線(xiàn)路徑圓周形布置在所述軸的周?chē)?br> 18．一種直線(xiàn)電磁電機(jī)，包括一個(gè)具有多個(gè)軸向?qū)?zhǔn)并軸向取向的線(xiàn)圈的定子、一個(gè)用于產(chǎn)生徑向磁場(chǎng)的電樞以及用于控制所述線(xiàn)圈中電流的幅值和方向以在電樞和定子之間產(chǎn)生一個(gè)力的控制裝置，其特征在于電樞具有與之相關(guān)的用于在至少一個(gè)位置確定速度或加速度一個(gè)傳感器，以及所述控制裝置提供到任一線(xiàn)圈上的電流的幅值和方向由所述傳感器的輸出確定。
19．如權(quán)利要求18所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于每個(gè)線(xiàn)圈的軸向尺寸是電樞磁周期的六分之一，以及控制裝置適于將三相電流提供到每組六個(gè)線(xiàn)圈上，每對(duì)線(xiàn)圈由以相反方向接收相同相的兩個(gè)其他線(xiàn)圈分隔。
20．如權(quán)利要求18或19所述的直線(xiàn)電磁電機(jī)，其特征在于被提供給定相的線(xiàn)圈以交替磁極串聯(lián)連接。
21．一種適于使用三相供電的直線(xiàn)電磁電機(jī)，包括一個(gè)具有沿公共軸對(duì)準(zhǔn)的多個(gè)線(xiàn)圈的定子、一個(gè)具有產(chǎn)生沿所述軸徑向延伸磁場(chǎng)的裝置的電樞和用于將電流提供到線(xiàn)圈上的控制裝置，該電流的幅值和方向?qū)е略诨旧掀叫杏谒鲚S的定子和電樞之間產(chǎn)生一個(gè)力，其特征在于電樞產(chǎn)生的磁場(chǎng)包括限定磁場(chǎng)周期的相反極性的至少兩個(gè)區(qū)域，以及每個(gè)線(xiàn)圈的軸向尺寸基本上是電樞磁周期的六分之一。
全文摘要
一種用于產(chǎn)生作用在沿軸可相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)部件之間的力的直線(xiàn)電磁電機(jī),其一個(gè)部件能產(chǎn)生磁場(chǎng),至少其部分磁場(chǎng)方向基本沿所述軸的徑向延伸,以及其另一個(gè)部件包括或包含一個(gè)導(dǎo)體,通常是線(xiàn)圈的形式,其中電流基本上垂直于磁場(chǎng)流過(guò),從而在基本上平行于所述軸的所述兩個(gè)部件之間產(chǎn)生一個(gè)力。徑向磁場(chǎng)由沿其軸向磁化方向取向的永磁體產(chǎn)生,極靴用于集中磁通以沿徑向路徑通過(guò)線(xiàn)圈。
文檔編號(hào)H02K41/02GK1278964SQ9881115
公開(kāi)日2001年1月3日 申請(qǐng)日期1998年10月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月15日
發(fā)明者菲利普·邁克爾·雷蒙德·鄧尼 申請(qǐng)人:高級(jí)運(yùn)動(dòng)技術(shù)有限責(zé)任公司