專利名稱：間歇式電磁推動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種在間歇式電磁作用力推動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置，尤其是承載量不大，且只作緩慢旋轉(zhuǎn)的裝置。
目前，一般的旋轉(zhuǎn)裝置，尤其是承載量不大，并且只需作極低速緩慢旋轉(zhuǎn)的裝置，例如用于室內(nèi)裝飾品、陳列展品、玩具、教具、舞臺美工、商品廣告等方面的緩慢旋轉(zhuǎn)臺或旋轉(zhuǎn)架，多是由電動(dòng)機(jī)等原動(dòng)機(jī)通過機(jī)械或氣、液傳動(dòng)和多級變速后驅(qū)動(dòng)的，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量損失大，而且還多伴有較大的噪聲。雖然也有使用低速電機(jī)帶動(dòng)的，但除能耗大外，還存在有價(jià)格高的問題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能耗極低，而且?guī)谉o噪聲的旋轉(zhuǎn)裝置。特別是在承載量不大，并且只需作緩慢旋轉(zhuǎn)的情況下使用的一種旋轉(zhuǎn)裝置。
本實(shí)用新型旋轉(zhuǎn)裝置采用的是間歇式電磁推動(dòng)原理。在結(jié)構(gòu)上包括了基座和與基座相配合并且可在基座上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架兩部分在內(nèi)。這兩者間的配合方式既可以是直接配合的形式，例如將旋轉(zhuǎn)架直接支撐、安放于基座上，或是由軸承等旋轉(zhuǎn)部件直接使其配合，也可以是通過若干聯(lián)接結(jié)構(gòu)間接配合的形式。無論采用何種方式配合，在旋轉(zhuǎn)架上至少應(yīng)設(shè)有一個(gè)可隨之作圓周運(yùn)動(dòng)的磁性體，如普通的恒磁體即可。隨旋轉(zhuǎn)架的旋轉(zhuǎn)方式不同，該磁性體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡平面可處于基座任何方向和位置的平面或截面上。基座上與該磁性體運(yùn)動(dòng)軌跡相對應(yīng)的位置上至少應(yīng)設(shè)置有一個(gè)可以由該磁性體的磁性而觸發(fā)的開關(guān)，同時(shí)至少還應(yīng)設(shè)置一個(gè)由該磁性觸發(fā)開關(guān)控制電路通斷的包括有電磁線圈在內(nèi)的電磁結(jié)構(gòu)。當(dāng)然這種電磁結(jié)構(gòu)最簡單的就是只有單獨(dú)的一個(gè)電磁線圈的形式，除此而外也可以是還附帶有鐵芯或其它更復(fù)雜的形式。這里所說的磁性觸發(fā)開關(guān)雖目前已有的幾種類型都可選用，例如帶有不同類型晶體管的感應(yīng)式觸發(fā)開關(guān)和各種簧片類的機(jī)械式觸發(fā)開關(guān)等，但感應(yīng)式觸發(fā)開關(guān)中因?qū)ㄆ渲械木w管通常要有足夠的觸發(fā)電壓才行，一般不得低于0.3伏。為此，必須要求旋轉(zhuǎn)磁性體通過觸發(fā)開關(guān)的瞬間既要有足夠的速度，又要盡量減少二者之間的間隙，其間隙一般均要求小于1毫米，以保證感應(yīng)線圈在足夠強(qiáng)的磁場強(qiáng)度和變化率下產(chǎn)生出足夠的觸發(fā)電壓使開關(guān)觸發(fā)。這就不僅在轉(zhuǎn)速、觸發(fā)距離等使用上有局限性，也增加了加工精度的要求。而機(jī)械式觸發(fā)開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)則除結(jié)構(gòu)簡單，成本低外，更重要的是無論旋轉(zhuǎn)磁性體的轉(zhuǎn)速多慢，其通過觸發(fā)開關(guān)時(shí)均可使其被觸發(fā)，而且其觸發(fā)距離也可以增大，例如可以達(dá)到10毫米遠(yuǎn)。雖然這些開關(guān)的種類、原理和結(jié)構(gòu)有所不同，但共同點(diǎn)都是受變化的外磁場影響時(shí)可分別處于閉合和斷開兩種狀態(tài)，且在無外磁場存在時(shí)其一般都是處于常開狀態(tài)的，因而通過外磁場的變化可由它們控制電路的通斷。這些特點(diǎn)和性能正是本實(shí)用新型所需要的。由于磁性觸發(fā)開關(guān)和包括電磁線圈在內(nèi)的電磁結(jié)構(gòu)都處于與旋轉(zhuǎn)磁性體的運(yùn)動(dòng)跡相對應(yīng)的位置上，因此旋轉(zhuǎn)磁性體隨旋轉(zhuǎn)架作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，就會(huì)使觸發(fā)開關(guān)周圍的磁場發(fā)生周期性的變化，即轉(zhuǎn)至觸發(fā)開關(guān)位置附近時(shí)，磁場增強(qiáng)，觸發(fā)該開關(guān)閉合，導(dǎo)通電路；轉(zhuǎn)離此位置時(shí)磁場減弱直到消失，則開關(guān)重又?jǐn)嚅_，電路又處于不導(dǎo)通狀態(tài)。由于此時(shí)電路的通斷是受此磁性觸發(fā)開關(guān)控制的，當(dāng)電路處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，線圈中因有電流通過，使電磁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電磁場，此電磁場與旋轉(zhuǎn)至此位置上的磁性體自身固有磁場間的作用力－－無論是引力還是斥力，只要其在磁性又達(dá)到了幾無噪聲污染的效果。特別是使用機(jī)械式觸發(fā)開關(guān)，尤其是采用以下實(shí)施例中介紹的一種觸針式觸發(fā)開關(guān)，就更有利于滿足任意緩慢旋轉(zhuǎn)的要求了。將此旋轉(zhuǎn)裝置與不同的承載物配合后，就可廣泛適用于室內(nèi)裝飾、展品陳列、玩具、教具、廣告、舞臺美工等各種領(lǐng)域中的不同目的的需要。
下面將以附圖所示的一個(gè)具體實(shí)例對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說明。


圖1 本實(shí)用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖2 采用了本實(shí)用新型裝置的一種室內(nèi)裝飾物品由圖1可以看到，本例的旋轉(zhuǎn)裝置中包括有基座1和支承在基座頂部的旋轉(zhuǎn)架8兩部分。旋轉(zhuǎn)架8上至少設(shè)置有一個(gè)恒磁體7，它可以隨旋轉(zhuǎn)架8繞基座1作旋轉(zhuǎn)圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面在基座1的任意一個(gè)水平橫截面上，基座1此水平截面上的外壁內(nèi)側(cè)設(shè)置有一個(gè)機(jī)械式磁性觸發(fā)開關(guān)6和不帶鐵芯的電磁線圈5。線圈5由直流電源2供電，電回路中還串聯(lián)有電源開關(guān)3和可調(diào)電阻4。磁性觸發(fā)開關(guān)6中控制電路通斷的兩極分別為觸頭和可被磁體7吸引的觸針，后者平時(shí)處于一端為自由端的自由懸垂位置使電路處于常開狀態(tài)；在磁體7的吸引下，其自由端可與觸頭接觸，使電路導(dǎo)通。磁體7的磁場方向與線圈5產(chǎn)生電磁場時(shí)的磁場方向同處于磁體7運(yùn)動(dòng)軌跡所在的平面上，且使其磁場方向間夾角為45－60°之間。將電源開關(guān)3閉合后，由于觸發(fā)開關(guān)6為常開狀態(tài)，故電路中仍無電流，當(dāng)磁體7處于使開關(guān)6觸發(fā)閉合的位置上時(shí)，觸發(fā)開關(guān)6閉合，電路導(dǎo)通，線圈5產(chǎn)生電磁場，與磁體7的磁場相互作用后，其在磁體7運(yùn)動(dòng)圓周切線方向上的分力即可推動(dòng)磁體7運(yùn)動(dòng)。磁體7偏離了該觸發(fā)位置后，開關(guān)6重又?jǐn)嚅_，線圈5的電磁場消失，磁體7靠慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。若初始時(shí)磁體7未處于該觸發(fā)體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圓周上存在有切線方向的分力時(shí)，這個(gè)分力就可以成為維持磁性體繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)力，磁性體轉(zhuǎn)離此位置后，磁性觸發(fā)開關(guān)使電路恢復(fù)為不導(dǎo)通狀態(tài)。電磁結(jié)構(gòu)的電磁場消失，磁性體靠慣性繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)磁性體再次運(yùn)動(dòng)到可以觸發(fā)該磁性觸發(fā)開關(guān)閉合的位置上時(shí)，磁性體就可以獲得一次新的補(bǔ)充推動(dòng)力。在這種周而復(fù)始的間歇式推動(dòng)力作用下。旋轉(zhuǎn)架就可以不停地作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)了。如果能在旋轉(zhuǎn)架上設(shè)置若干個(gè)可作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的磁性體和／或在與磁性體運(yùn)動(dòng)軌跡對應(yīng)的位置上設(shè)置若干個(gè)磁性觸發(fā)開關(guān)和電磁結(jié)構(gòu)，則既可以使旋轉(zhuǎn)架獲得較大的推動(dòng)力，又可以使其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)。當(dāng)有多個(gè)磁性體、觸發(fā)開關(guān)及電磁結(jié)構(gòu)時(shí)，其設(shè)置數(shù)量可以是對等的，也可以是不等量的關(guān)系。
如前所述，隨旋轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)的磁性體運(yùn)動(dòng)軌跡可處于基座任何方向和位置的平面或截面上，例如可以為水平面，垂直面或任何一個(gè)傾斜面。由于維持其運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)力是來自于兩個(gè)磁場作力在其運(yùn)動(dòng)圓周切線方向上的分力，因此為了在此切線方向上能獲得較大的分力，以使這兩個(gè)相互作用的磁場方向與磁性體旋轉(zhuǎn)軌跡共處于同一個(gè)平面內(nèi)為好。同時(shí)，由力的分解原理可知，使這兩個(gè)磁場方向間的夾角在0－90°范圍內(nèi)越接近90°則切線上可獲得的分力就越大。因此通過適當(dāng)改變電磁結(jié)構(gòu)中電磁線圈的方向和／或磁性體的方向，可以使推動(dòng)力調(diào)整到最佳的效果。此外，如果在電磁線圈的電回路中再設(shè)置有可調(diào)節(jié)電阻，使電流大小可以調(diào)節(jié)，則更有利于節(jié)約電能及推動(dòng)力大小的調(diào)節(jié)。由上述結(jié)構(gòu)不難看出，在旋轉(zhuǎn)磁性體與電磁結(jié)構(gòu)磁場方向間的位置關(guān)系不便隨時(shí)變化的情況下，對電磁線圈的供電電源以直流電源為好。
由此可見，由于本實(shí)用新型裝置中的電路是被間歇導(dǎo)通的，同時(shí)磁性觸發(fā)開關(guān)的動(dòng)作又幾無聲音，因而既有利于節(jié)省能源，位置時(shí)，可給予一個(gè)外力使其起動(dòng)即可。由于初始時(shí)所需的推動(dòng)力較大，而正常旋轉(zhuǎn)時(shí)則只需提供少量維持性的補(bǔ)充動(dòng)力即可，這些都可以通過可調(diào)電阻4進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果旋轉(zhuǎn)架8上多設(shè)幾個(gè)磁體和／或基座1內(nèi)多設(shè)幾個(gè)電磁線圈5和觸發(fā)開關(guān)6，則可以增大推動(dòng)力，既可用于增大承載重量，也可用于提高旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速，同時(shí)還可改善旋轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)的平穩(wěn)性。
圖2是本例旋轉(zhuǎn)裝置與適當(dāng)飾物配合后所成的旋轉(zhuǎn)裝飾物的形式。
權(quán)利要求1.一種間歇式電磁推動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)中包括基座(1)及與基座相配合并可在基座上旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架(8)兩部分，其中旋轉(zhuǎn)架(8)上至少應(yīng)設(shè)有一個(gè)可以隨旋轉(zhuǎn)架作圓周運(yùn)動(dòng)的磁性體(7)，基座(1)在與磁性體(7)的運(yùn)動(dòng)軌跡相對應(yīng)的位置上至少應(yīng)設(shè)置有一個(gè)可被磁性體(7)觸發(fā)的磁性觸發(fā)開關(guān)(6)和一個(gè)受觸發(fā)開關(guān)(6)控制的包括有電磁線圈(5)在內(nèi)的電磁結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所說的磁性觸發(fā)開關(guān)(6)為機(jī)械式磁性觸發(fā)開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所說的磁性觸發(fā)開關(guān)(6)中控制電路通斷的兩極分別為一端為自由端的自由懸垂?fàn)钣|針和可以與之相配合的固定觸頭的形式，觸針應(yīng)能在被磁性體(7)吸引時(shí)與觸頭接觸而使開關(guān)(6)呈閉合導(dǎo)通狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所說的包括有線圈(5)的電磁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電磁場時(shí)的磁場方向和磁性體(7)自身磁場方向以及該磁性體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的圓周軌跡共處于同一平面內(nèi)，且此兩磁場相互作用時(shí)其磁場方向間的夾角為0－90°。
5.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所說的磁性體(7)的運(yùn)動(dòng)軌跡平面為基座(1)的水平橫截面，含有電磁線圈(5)在內(nèi)的電磁結(jié)構(gòu)處于基座(1)該截面的側(cè)壁上。
6.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所說的電磁線圈(5)所在的電回路中串聯(lián)有可調(diào)電阻(4)。
7.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)裝置，其特征在于所說的磁性體(7)、磁性觸發(fā)開關(guān)(6)及含有電磁線圈(5)在內(nèi)的電磁結(jié)構(gòu)的數(shù)量為不等量。
專利摘要本實(shí)用新型是一種間歇式電磁推動(dòng)的旋轉(zhuǎn)裝置，有基座及與基座相配合并可繞基座旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)架兩部分結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)架上設(shè)有磁性體，與其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡圓周相對應(yīng)的基座上設(shè)有可被該磁性體觸發(fā)的磁性觸發(fā)開關(guān)和受此開關(guān)控制的電磁結(jié)構(gòu)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁性體周期性地觸發(fā)該開關(guān)而導(dǎo)通電路使電磁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電磁場時(shí)，該磁場與旋轉(zhuǎn)磁性體的磁場間的作用力即可周期性地對旋轉(zhuǎn)磁性體施以推動(dòng)力，使其不停地作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號H02K25/00GK2062131SQ9021179
公開日1990年9月12日 申請日期1990年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月7日
發(fā)明者肖志和 申請人:肖志和