一種旋擺式電磁鐵的制作方法
【專利摘要】一種旋擺式電磁鐵，提出了一種用電磁鐵的單極驅(qū)動(dòng)一個(gè)磁轉(zhuǎn)子的技術(shù)方案：被驅(qū)動(dòng)的永磁體安在電磁鐵鐵芯的一端的極靴對(duì)面，極靴可以是是圓弧形的，對(duì)面的樞軸上裝有一個(gè)同軸心的，徑向充磁的，圓筒形或圓柱形或正棱柱體的永磁體；極靴也可以是平面的，平面極靴對(duì)面的樞軸上裝有一個(gè)內(nèi)部的磁力線與樞軸軸線相垂直的永磁體。對(duì)電磁鐵施加正、反不同方向的電流可以驅(qū)動(dòng)輸出軸做正、反兩個(gè)方向的擺動(dòng)，斷電后輸出軸可以回到居中的原位。
【專利說(shuō)明】—種旋擺式電磁鐵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明屬于一種旋擺式電磁鐵。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的與本發(fā)明結(jié)構(gòu)相近的旋轉(zhuǎn)式或旋擺式電磁鐵，都是雙極驅(qū)動(dòng)的，即一個(gè)電磁鐵的兩極驅(qū)動(dòng)一個(gè)磁轉(zhuǎn)子，一般是在電磁鐵的兩極上各有一個(gè)半圓弧面的極靴，兩個(gè)圓弧相對(duì)或合成一個(gè)圓筒，一個(gè)磁轉(zhuǎn)子樞接在兩個(gè)極靴的中間，這種電磁鐵給一次脈沖電流，磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，加以反向脈沖電流磁轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)到原位，只能做兩點(diǎn)定位的轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)明目的
[1003] 本發(fā)明的目的是要提供一種單極驅(qū)動(dòng)的，即一個(gè)電磁鐵的一極驅(qū)功一個(gè)磁轉(zhuǎn)子的，可以做出三點(diǎn)定位擺動(dòng)的旋擺式電磁鐵。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:在電磁鐵鐵芯的一端有極靴和被驅(qū)動(dòng)的永磁體，極靴面對(duì)永磁體的一面是圓弧形的，圓弧的軸線方向摳接有一根與圓弧軸線平行的樞軸，樞軸上裝有一個(gè)同軸心的，徑間充磁的，圓筒形或圓柱形或正棱柱體的永磁體，永磁休可以與樞軸固連，也可以樞接在樞軸上與相對(duì)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的受動(dòng)件固連。永磁體的樞軸也可以與電磁鐵極靴圓弧的軸線有一定夾角，這樣，雖然會(huì)損失一些效率，但可以滿足一些特殊要求。
[0005]在電磁鐵鐵芯的另一端可以安裝一套同樣結(jié)構(gòu)的極靴、樞軸和永磁體，這樣，一個(gè)電磁鐵的兩極可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)永磁體作同步、反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]可以把兩個(gè)具有圓弧型極靴的電磁鐵相對(duì)安裝在一起，兩個(gè)極靴的圓弧相對(duì)而不相連，徑向充磁的，圓筒形或圓柱形或正棱柱體的永磁體樞接在兩個(gè)圓弧中間。這樣，用兩個(gè)電磁鐵同時(shí)通電勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)中間的永磁體，可以使永磁體受力更加均勻，效率更高。
[0007]本發(fā)明也可以這樣實(shí)現(xiàn):在電磁鐵鐵芯的一端有極靴和被驅(qū)動(dòng)的永磁體，極靴面對(duì)永磁體的一面是平面的，平面極靴的對(duì)面樞接有一根樞軸，樞軸的軸線與極靴的平面平行，樞軸面向極靴的一邊固連有一個(gè)永磁體，永磁體內(nèi)部的磁力線與樞軸軸線相垂直，永磁體可以與樞軸固連，也可以樞接在樞軸上與相對(duì)樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的受動(dòng)件固連。永磁體的樞軸也可以與電磁鐵極靴的平面有一定夾角，這樣，雖然會(huì)損失一些效率，但可以滿足一些特殊要求。
[0008]在電磁鐵鐵芯的另一端可以安裝一套同樣結(jié)構(gòu)的極靴、樞軸和永磁體，這樣，一個(gè)電磁鐵的兩極可以驅(qū)動(dòng)兩個(gè)永磁體作同步、反方問(wèn)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0009]也可以把兩個(gè)具有平面極靴的電磁鐵安裝在一起，兩個(gè)極靴相對(duì)，兩個(gè)永磁體固連在極靴中間的樞軸兩邊，或者一個(gè)永磁體兩邊的樞軸樞接在兩個(gè)極靴中間，用兩個(gè)電磁鐵同時(shí)加電驅(qū)動(dòng)中間的永磁體，可以使永磁體受力更加均勻，效率更高。
[0010]本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵，在沒(méi)有通電和沒(méi)有外力的情況下，永磁體與電磁鐵鐵芯的極靴相互作用，使永磁體保持在一個(gè)初始位置，該初始位置上，永磁體內(nèi)部的磁力線不但與樞軸軸線相垂直，埋論上(不考慮重力和其他作用力情況下)也與電磁鐵通電后內(nèi)部的磁力線垂直，給電磁鐵加以一個(gè)方向的電流，可以驅(qū)動(dòng)永磁體旋擺一定角度，反向通電，可以驅(qū)動(dòng)永磁體反方向旋擺一定角度，斷電后，永磁體轉(zhuǎn)回初始位置。
[0011]本發(fā)明提出的這種單極驅(qū)動(dòng)的旋擺式電磁鐵，具備三點(diǎn)定位擺動(dòng)的功能，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作、安裝容易。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是恨據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例1側(cè)視方向剖視圖。
[0013]圖2是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例1俯視方向剖視圖。
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例1側(cè)視圖。
[0015]圖4是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例2局部的側(cè)視方向剖視圖。
[0016]圖5是恨據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例3側(cè)視方向剖視圖。
[0017]圖6是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例3俯視方向剖視圖。
[0018]圖7是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例4側(cè)視方向剖視圖。
[0019]圖8是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例4俯視方問(wèn)剖視圖。
[0020]圖9是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例5側(cè)視方向剖視圖。
[0021]圖10是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)施例6側(cè)視方向剖視圖。
[0022]圖11是根據(jù)本發(fā)明提出的旋擺式電磁鐵實(shí)拖例7俯視方問(wèn)剖視圖。
[0023]圖12是實(shí)施例7中另一種結(jié)構(gòu)的磁鐵包的俯視方向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1、圖2和圖3所示的實(shí)施例1中，旋擺式電磁鐵的外殼⑴內(nèi)部安裝有電磁鐵和永磁鐵，電磁鐵由螺線管(2)，鐵芯(3)和鉚接在鐵芯(3)兩端的極靴組成。鉚接在鐵芯
(3)一端的極靴(4)的外端面是圓弧形的，為了增強(qiáng)通電后極靴(4)的磁性，在鐵芯(3)的另一端鉚接有平面的極靴(5)。在圓弧形極靴(4)方向外殼的兩側(cè)分別開(kāi)有軸孔，軸孔中樞接有樞軸(6)，樞軸(6)的軸線與極靴外端圓弧的軸線平行，樞軸(6)上以過(guò)盈配合方式套接有一個(gè)同軸心的圓筒形永磁鐵(7)，樞軸(6)的兩端從外殼伸出，其中一端(8)插接有一根搖桿(9),在搖桿(9)兩側(cè)有兩個(gè)固定在外殼上的限位桿(10)、(11),樞軸(6)的另一端(12)作為動(dòng)力輸出端，可以與相關(guān)受動(dòng)件相連接。圓筒形永磁鐵(7)是徑向充磁的，其內(nèi)部的磁力線與樞軸(6)相垂直，在電磁鐵沒(méi)有通電和沒(méi)有外力的情況下，永磁鐵(7)與半圓筒形極靴相互作用，使永磁鐵(7)保持在一個(gè)如圖三所示的初始位置，該位置中，永磁鐵
(7)內(nèi)部的磁力線理論上與電磁鐵鐵芯的軸線相垂直，也就是說(shuō)與電磁鐵通電后內(nèi)部的磁力線相垂直。對(duì)電磁鐵施加不同方向的電流，可以驅(qū)動(dòng)永磁鐵(7)并帶動(dòng)樞軸(6)做相對(duì)初始位置不同方向的旋擺。外殼上的限位桿(10)、(11)可以限定樞軸(6)旋擺的角度，斷電以后，永磁鐵(7)帶動(dòng)樞軸(6)轉(zhuǎn)回到初始位置。
[0025]為清楚起見(jiàn)，上述圖中樞軸(6)、和電磁鐵芯(3)都沒(méi)有剖視。
[0026]圖4所示的實(shí)施例2中，永磁鐵(14)是正棱柱體的，中心有一個(gè)通孔,樞軸(13)插在通孔中，其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)相同，省略末畫(huà)。
[0027]圖5和圖6所不的 實(shí)施例3中，電磁鐵封裝在外殼(21)中，電磁鐵鐵芯的一端鉚接有一片半圓桶形的極靴(24)，外殼(21)的前端伸出有兩個(gè)支架(22)、(23)，永磁鐵(15)是圓柱體的，被封裝在一個(gè)磁鐵包(16)內(nèi)，磁鐵包(16)兩端分別伸出有短軸(18)、(19)，短軸軸線與圓柱形永磁鐵(15)的軸線相重合，與半圓筒形極靴(24)的軸線相平行，兩只短軸(18)、(19)樞接在兩個(gè)支架(22)、(23)相應(yīng)的軸孔中。磁鐵包(16)的前面伸出有一根插桿(20)。對(duì)電磁鐵施加以不同方問(wèn)的電流，可以驅(qū)動(dòng)磁鐵包(16)做相對(duì)初始位置不同方向的旋擺，帶動(dòng)插桿(20)和與之相連的部件活動(dòng)。
[0028]圖7和圖8所示的實(shí)施例4中，電磁鐵芯(26)的一端鉚接有平面的極靴(27)，在平面極靴(27)前方外殼的兩側(cè)分別開(kāi)有軸孔，軸孔中樞接有樞軸(28)，樞軸(28)的軸線與極靴(27)的平面相平行。樞軸(28)面對(duì)電磁鐵的一邊連接有一個(gè)磁鐵包(29)，磁鐵包里安有一個(gè)矩形的永磁鐵(30)，永磁鐵(30)內(nèi)部的磁力線垂直于樞軸(28)的軸線。在電磁鐵沒(méi)有通電的情況下，永磁鐵(30)與平面極靴相互作用，使永磁鐵(30)保持在如圖7和圖8所示的初始位置，該位置中，永磁鐵(30)內(nèi)部的磁力線理論上與電磁鐵鐵芯的軸線相垂直,也就是說(shuō)與電磁鐵通電后內(nèi)部的磁力線相垂直。對(duì)電磁鐵施加不同方向的電流,可以驅(qū)動(dòng)永磁鐵(30)并帶動(dòng)樞軸(28)做相對(duì)初始位置不同方向的旋擺，斷電以后，永磁鐵(30)帶動(dòng)樞軸(28)轉(zhuǎn)回到初始位置。樞軸(28)伸出外殼的部分可以作為動(dòng)力輸出端與其它受動(dòng)件相連，外殼上也可以設(shè)置限位裝置。
[0029]上述剖視圖中，樞軸(28)、電磁鐵芯(26)和永磁鐵(30)都沒(méi)有剖視。
[0030]圖9所示的實(shí)施例5是一個(gè)電磁鐵的兩極分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)磁轉(zhuǎn)字的實(shí)施例。該實(shí)施例中，電磁鐵(31)兩端分安別有如實(shí)施例1 一樣的半圓筒形極靴(32)、(33)，每個(gè)極靴分別驅(qū)動(dòng)一個(gè)如實(shí)施例1 一樣的圓筒形永磁鐵(34)、(35)。這樣，由一個(gè)電磁鐵即可帶動(dòng)兩個(gè)永磁鐵(34)、(35)及樞軸做同步的擺動(dòng)。
[0031]按同樣道理，實(shí)施例4也可以衍生出在電磁鐵鐵芯兩端都安裝平面極靴和相對(duì)應(yīng)的永磁鐵及配套部件的雙軸結(jié)構(gòu)的旋擺式電磁鐵，用一個(gè)電磁鐵帶動(dòng)雙軸同步擺動(dòng)。
[0032]圖10所示的實(shí)施例6是兩個(gè)電磁鐵驅(qū)動(dòng)一個(gè)磁轉(zhuǎn)字的實(shí)施例。該實(shí)施例中，兩個(gè)電磁鐵(36)、(37)相對(duì)的一端分別安裝有如實(shí)施例1 一樣的半圓筒形極靴(38)、(39)，兩個(gè)極靴當(dāng)中安裝有如實(shí)施例1 一樣的圓筒形永磁鐵(40)，對(duì)兩個(gè)電磁鐵同時(shí)通電驅(qū)動(dòng)當(dāng)中的永磁鐵(40)，可以使永磁鐵(40)受力更加均勻，效率更高。
[0033]圖11所示實(shí)施例6是兩個(gè)具有平面極靴的電磁鐵驅(qū)動(dòng)一個(gè)磁轉(zhuǎn)子的實(shí)施例。該實(shí)施例中，磁鐵包(41)兩邊伸出的同軸心的樞軸(42)、(43)樞接在外殼(44)相應(yīng)的軸孔中，磁鐵包(41)里面封裝有一個(gè)矩形的永磁鐵(45)，永磁鐵(45)內(nèi)部的磁力線垂直于樞軸
(42)、(43)的軸線,兩個(gè)如實(shí)施例4 一樣的電磁鐵(46)、(47)安裝在磁鐵包兩邊,兩個(gè)電磁鐵同時(shí)加電可以驅(qū)動(dòng)樞軸(42)、(43)擺動(dòng)。
[0034]該實(shí)施例中的磁鐵包也可以安裝兩塊永磁鐵，如圖12所示，兩塊永磁鐵(44)、
(45)軸對(duì)稱的封裝在磁鐵包(46)里，兩塊永磁鐵(44)、(45)面對(duì)面的極性相反，其內(nèi)部的磁力線垂直平樞軸的軸線。
[0035]上述各實(shí)施例的電磁鐵都可以安裝類似實(shí)施例1的限位裝置。
[0036]上述各實(shí)拖例中被驅(qū)動(dòng)的永磁鐵可以是其它永磁體，并且可以不與驅(qū)動(dòng)它們的電磁鐵安裝在一個(gè)外殼里，而是直接安裝在受動(dòng)部件上，這些常規(guī)方面的改變就不一一詳述了。
【權(quán)利要求】
1.一種旋擺式電磁鐵，包括電磁鐵，受電磁鐵驅(qū)動(dòng)的永磁體和與永磁體相連的樞軸，其特征是，被驅(qū)動(dòng)的永磁體安在電磁鐵鐵芯的一端的極靴對(duì)面，極靴面對(duì)永磁體的一面是圓弧形的，極靴圓弧的軸線方向樞接有一根與圓弧軸線平行或基本平行的樞軸，樞軸上裝有一個(gè)同軸心的，徑向充磁的，圓筒形或圓柱形或正棱柱體的永磁體。
2.如權(quán)利要求1所述的一種旋擺式電磁鐵，其特征是，在電磁鐵鐵芯的另一端可以安裝一套同樣結(jié)構(gòu)的極靴、樞軸和永磁體。
3.如權(quán)利要求1所述的一種旋擺式電磁鐵，其特征是，兩個(gè)具有圓弧形極靴的電磁鐵相對(duì)安裝在一起，兩個(gè)圓弧相對(duì)而不相連，徑向充磁的，圓筒形或圓柱形或正棱柱體的永磁體樞接在兩個(gè)圓弧中間。
4.一種旋擺式電磁鐵,包括電磁鐵，受電磁鐵驅(qū)動(dòng)的永磁體和安在永磁體上的樞軸，其特征是，被驅(qū)動(dòng)的永磁體安在電磁鐵鐵芯的一端的極靴對(duì)面，面對(duì)永磁體的極靴是平面的，平面極靴的對(duì)面樞接有一根樞軸，樞軸的軸線與極靴的平面平行或基本平行，樞軸面對(duì)極靴的一邊固連有一個(gè)永磁體，永磁體內(nèi)部的磁力線與樞軸軸線相垂直。
5.如權(quán)利要4所述的一種旋擺式電磁鐵，其特征是，在電磁鐵鐵芯的另一端可以安裝一套同樣的結(jié)構(gòu)的極靴、樞軸和永磁體。
6.如權(quán)利要4所述的一種旋擺式電磁鐵，其特征是，兩個(gè)具有平面極靴的電磁鐵安裝在一起，兩個(gè)極靴相對(duì)，兩個(gè)永磁體固連在極靴中間的樞軸兩邊，或者一個(gè)永磁體兩邊的樞軸樞接在兩個(gè)極靴中間，永磁體內(nèi)部的磁力線與樞軸軸線相垂直。
【文檔編號(hào)】H02K33/18GK103580440SQ201210266539
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】周志昌 申請(qǐng)人:周志昌