專利名稱：用于磁偶機構(gòu)的螺旋軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于儀表領(lǐng)域，涉及儀表的磁偶機構(gòu)，特別涉及磁偶機構(gòu)中 的螺旋軸。
背景技術(shù)：
儀表中通常都使用磁偶機構(gòu)來帶動指針運動，儀表的精度主要由磁偶機 構(gòu)的精度決定，磁偶機構(gòu)由螺旋軸、磁鋼組成，螺旋軸由心軸和螺旋面組成， 當(dāng)磁鋼左、右位移時，螺旋面受磁力產(chǎn)生扭矩，帶動心軸旋轉(zhuǎn)，進而帶動指 針運動，實現(xiàn)計量。現(xiàn)有螺旋軸的螺旋面都采用矩形法向截面，當(dāng)磁鋼向左位移時，螺旋面 的左側(cè)表面會產(chǎn)生力矩，而右側(cè)面不產(chǎn)生力矩，當(dāng)磁鋼反行程時，會產(chǎn)生空 位移，即磁鋼移動，螺旋軸不動，螺旋軸出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象，導(dǎo)致儀表精度下降。 同理，當(dāng)磁鋼向右位移時，螺旋軸也會出現(xiàn)遲滯現(xiàn)象，導(dǎo)致儀表精度下降。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于磁偶機構(gòu)的螺旋軸，其螺旋面的法向 截面不是單一的矩形，而是由矩形和倒置的等腰梯形組成，通過截面形狀的 變化，削弱螺旋面兩側(cè)表面在磁鋼左、右位移時產(chǎn)生的力矩，顯著減小遲滯 現(xiàn)象，降低遲滯現(xiàn)象對儀表精度產(chǎn)生的負(fù)面影響，提高儀表精度。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種用于磁偶機構(gòu)的螺旋軸，該螺旋軸由心軸和螺旋面組成，其特征在 于所述螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下段為倒置的 等腰梯形，該矩形的中心線以及等腰梯形的中心線都通過心軸的中心線，并 垂直于心軸的中心線。所述倒置的等腰梯形的側(cè)邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角范圍是 大于0度且小于15度。所述倒置的等腰梯形的側(cè)邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角范圍是 1.5~5度。本實用新型有以下積極有益效果-由于螺旋面受到的磁力線方向總是垂直于受力表面，通過改變螺旋面法 向截面的形狀，可以改變螺旋面?zhèn)缺砻媸芰Φ拇笮?，本實用新型的螺旋軸由 心軸和螺旋面組成，螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下 段為倒置的等腰梯形，螺旋面?zhèn)缺砻嫠艿拇艌隽Φ扔谏隙尉匦蝹?cè)表面所受
磁場力與下段等腰梯形側(cè)表面所受磁場力之和。倒置的等腰梯形的側(cè)邊線向 內(nèi)傾斜，根據(jù)力的矢量三角形原理，螺旋面等腰梯形部分的側(cè)表面受到的磁 場力較小，在磁鋼左、右位移時，磁鋼作用在螺旋面?zhèn)缺砻嫔系牧乇幌魅酰?顯著減小遲滯現(xiàn)象，提高了儀表精度。圖1是本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中螺旋軸的后視圖。圖3是圖1中螺旋軸的立體外形示意圖。圖4是2的A-A剖視放大圖。圖5是本實用新型的原理圖，示磁鋼處于靜態(tài)時，螺旋軸磁力線的分布。 圖6是本實用新型的原理圖，示磁鋼處于動態(tài)時，螺旋軸磁力線的分布。 圖7是現(xiàn)有螺旋軸的螺旋面的法向截面的剖視圖。 圖8是現(xiàn)有螺旋軸的原理圖，示磁鋼處于靜態(tài)時，螺旋軸磁力線的分布。 圖9是現(xiàn)有螺旋軸的原理圖，示磁鋼處于動態(tài)時，螺旋軸磁力線的分布。
具體實施方式
請參照圖l、圖2、圖3，本實用新型是一種用于磁偶^^構(gòu)的螺旋軸1， 該螺旋軸1由心軸2和螺旋面3組成，心軸2的兩端有軸尖4，軸尖4抵靠 在寶石軸承5上，螺旋軸1的上方設(shè)置有磁鋼6，當(dāng)磁鋼6左、右位移時， 螺旋面3受磁力產(chǎn)生扭矩，帶動心軸2繞自身軸線旋轉(zhuǎn)。請參照圖4、圖5、圖6，螺旋面3的法向截面由上、下兩段組成，上段 為矩形7，下段為倒置的等腰梯形8，該矩形7的中心線以及等腰梯形8的中 心線都通過心軸2的中心線，并垂直于心軸2的中心線。從而使螺旋面3對 稱于心軸2的中心線。有一點要說明的是螺旋面3的法向截面不能完全是倒置的等腰梯形， 否則，螺旋面3的外緣棱線將出現(xiàn)尖銳的邊沿，螺旋軸1是由軟磁材料制成, 當(dāng)磁鋼6靠近時，尖銳的邊沿會產(chǎn)生局部的不均勻磁化，即點磁化，會影響 螺旋軸1的穩(wěn)定性。因此本實用新型將螺旋面3的法向截面上段設(shè)計為矩形 7，從而消除點磁化現(xiàn)象。請參照圖5，倒置的等腰梯形8的側(cè)邊線與螺旋，3法向截面的中心線的 夾角B的范圍是大于0度且小于15度。超過15度時，螺旋面3的內(nèi)緣過窄，
圖中標(biāo)號 l螺旋軸 5寶石軸承 9矩形2心軸 6磁鋼 10心軸3螺旋面 7矩形 11螺旋面4軸尖8等腰梯形
與心軸2交界的面積太小，連接強度不夠，容易出現(xiàn)斷裂。在優(yōu)選實施方案中，倒置的等腰梯形8的側(cè)邊線與螺旋面3的法向截面 的中心線的夾角范圍是1.5~ 5度。請參照圖5，當(dāng)磁鋼6處于靜態(tài)時，磁鋼6在螺旋面3的法向截面的正 上方，矩形7的側(cè)邊和等腰梯形8的側(cè)邊不受磁場力的作用。請參照圖6，當(dāng)磁鋼6處于動態(tài)時，例如磁鋼6位移到螺旋面3的法向 截面的右上方時，矩形7的側(cè)邊和等腰梯形8的側(cè)邊受磁場力的作用。螺旋 面3側(cè)表面所受的磁場力等于上段矩形7側(cè)表面所受磁場力與下段等腰梯形 8側(cè)表面所受磁場力之和。由于螺旋面3受到的磁力線方向總是垂直于受力表面，倒置的等腰梯形 8的側(cè)邊線向內(nèi)傾斜，根據(jù)力的矢量三角形原理，螺旋面等腰梯形部分的側(cè) 表面受到的磁場力較小，其磁力線分布如圖6中的箭頭所示。請參照圖7、 圖8、圖9，現(xiàn)有磁偶機構(gòu)的螺旋軸由心軸10和螺旋面11組成，其螺旋面的 法向截面是單一的矩形9，當(dāng)磁鋼6處于動態(tài)時，例如磁鋼6位移到螺旋面 11的法向截面的右上方時，其磁力線分布如圖9中的箭頭所示，對比圖6與 圖9中磁力線分布的情況可知，在磁鋼6左、右位移時，本實用新型通過改 變螺旋面的形狀，使磁鋼作用在螺旋面?zhèn)缺砻嫔系牧乇幌魅?，顯著減小遲 滯現(xiàn)象，提高了儀表精度。
權(quán)利要求1.一種用于磁偶機構(gòu)的螺旋軸，該螺旋軸由心軸和螺旋面組成，其特征在于所述螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下段為倒置的等腰梯形，該矩形的中心線以及等腰梯形的中心線都通過心軸的中心線，并垂直于心軸的中心線。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于磁偶機構(gòu)的螺旋軸，其特征在于所述倒置 的等腰梯形的側(cè)邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角范圍是大于0度且小 于15度。
3. 如權(quán)利要求1所述的用于磁偶機構(gòu)的螺旋軸，其特征在于所述倒置 的等腰梯形的側(cè)邊線與螺旋面法向截面的中心線的夾角范圍是1.5 5度。
專利摘要一種用于磁偶機構(gòu)的螺旋軸，該螺旋軸由心軸和螺旋面組成，螺旋面的法向截面由上、下兩段組成，上段為矩形，下段為倒置的等腰梯形，該矩形的中心線以及等腰梯形的中心線都通過心軸的中心線，并垂直于心軸的中心線。本實用新型的螺旋軸，其螺旋面的法向截面不是單一的矩形，而是由矩形和倒置的等腰梯形組成，通過截面形狀的變化，削弱螺旋面兩側(cè)表面在磁鋼左、右位移時產(chǎn)生的力矩，顯著減小遲滯現(xiàn)象，降低遲滯現(xiàn)象對儀表精度產(chǎn)生的負(fù)面影響，提高儀表精度。
文檔編號G12B1/00GK201017682SQ20072014342
公開日2008年2月6日 申請日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者馮懿仙 申請人:馮懿仙