CN100501885C - 使用永磁铁的操动机构 - Google Patents

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Abstract

一种使用永磁铁的操动机构，包括：以某一间隙彼此相对的第一芯和第二芯，并且具有其中的间隔；中空的管绕线圈，被固定安装在该间隔的一侧，用于在供应电流的时候生成磁力；以与管绕线圈的某一间隙固定地安装在间隔的另一侧的定子；动子，通过由管绕线圈产生的磁力而在间隔中线性地移动，并且具有暴露于第一芯和第二芯外部的杆部分；以及永磁铁，固定地安装在间隔的内表面，用于固定动子。在该操动机构中，提供了一个管绕线圈，因此降低了生产成本，并且增强了驱动功能。因此，可以将该操动机构广泛地应用于要求快速驱动的真空断路器或者高速换向开关。

Description

使用永磁铁的操动机构
技术领域
本发明涉及使用永磁铁的操动机构，更具体来讲，涉及能够断开和闭合真空断路器或者高速换向开关的触点的使用永磁铁的操动机构。
背景技术
一般来讲，使用永磁铁的操动机构被用作断开和闭合真空断路器、高速换向开关等等的触点的驱动源。
图1是根据常规技术的使用永磁铁的操动机构的透视图，而图2是根据常规技术的使用永磁铁的操动机构的纵截面视图。
如图所示，使用永磁铁的常规操动机构10包括以某一间隙彼此相对的第一芯11和第二芯12，在第一芯11和第二芯12之间形成的间隔13，安装在间隔13的上部分处的上管绕线圈(Bobbin coil)，和安装在间隔13的下部分处的下管绕线圈15。
永磁铁16被设置在上管绕线圈14和下管绕线圈15之间，而在间隔13处安装了动子(mover)17，该动子17通过上管绕线圈14和下管绕线圈15产生的磁力而线性地移动。
分别在动子17两侧提供暴露于第一芯11和第二芯12外部的杆部分18。
在使用永磁铁的常规操动机构中，当电流被施加于上管绕线圈14或者下管绕线圈15的时候，动子17通过电流产生的磁力而沿上下方向线性地移动。当动子移到某一位置的时候，动子17被永磁铁16的力固定住。
然而，在常规的使用永磁铁的操动机构中，沿着上下方向彼此相对地设置上下管绕线圈，以便驱动该动子，并且将永磁铁设置在上下管绕线圈之间。按照这种结构，初始的驱动功能受到极大地损害，并因而延迟了初始驱动时间。
此外，由于在常规操动机构中提供了两个管绕线圈，因此整体结构复杂，并且生产成本增加。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种使用永磁铁的操动机构，其通过具有一个管绕线圈并且以小电流增强了初始的驱动功能，能够被应用于真空断路器或者高速换向开关。
为了实现这些及其他优点，并且根据本发明的目的，正如此处具体实现并广泛描述的，提供了一种使用永磁铁的操动机构，包括：以某一间隙彼此相对的第一芯和第二芯，并且其中具有间隔；中空的管绕线圈，被固定安装在该间隔的一侧，用于在供应电流的时候生成磁力；以与管绕线圈的某一间隙固定地安装在间隔的另一侧的定子；动子，通过由管绕线圈产生的磁力而在间隔中线性地移动，并且具有暴露于第一芯和第二芯外部的杆部分；以及永磁铁，固定地安装在间隔的内表面，用于固定动子。
优选的是，在动子和定子之间设置用于弹性地线性移动动子的弹性部件。
优选的是，在定子的外环表面处延伸形成凸缘部分，并由该凸缘部分支承永磁铁的一端。
优选的是，在动子的基础上彼此相对地设置永磁铁。
本发明的上述及其他目的、特征、方面和有益效果将通过本发明下列参照附图的详细说明而更加明显。
附图说明
附图被包括在内以提供对于本发明的进一步的理解，它们被并入并构成本说明书的一部分；附图图示出本发明的实施例并与描述内容一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出根据常规技术的使用永磁铁的操动机构的透视图；
图2是示出根据常规技术的使用永磁铁的操动机构的纵截面图；
图3是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的透视图；
图4是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的纵截面图；
图5是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的杆部分的另一范例的纵截面图；以及
图6和7是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的操作的纵截面视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的最佳实施例，附图中图示出了这些实施例的范例。
在下文中，将参看附图更详细地解释根据本发明的的使用永磁铁的操动机构。
图3是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的透视图，图4是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的纵截面图，图5是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的杆部分的另一范例的纵截面图，并且图6和7是示出根据本发明的使用永磁铁的操动机构的操作的纵截面视图。
如图所示，依据本发明的的使用永磁铁的操动机构100，通过以小电流由管绕线圈130产生的磁力和弹性部件170的弹力，向上快速移动动子150。
根据本发明的使用永磁铁的操动机构100包括：以某一间隙彼此相对的第一芯110和第二芯120，并且其中具有间隔100a；中空的管绕线圈130，被固定安装在该间隔100a的一侧，用于在供应电流的时候生成磁力；以与管绕线圈130的某一间隙固定地安装在间隔100a的另一侧的定子140；动子150，通过由管绕线圈130产生的磁力而在间隔100a中线性地移动，并且具有暴露于第一芯110和第二芯120外部的杆部分151；以及永磁铁160，固定地安装在间隔100a的内表面，用于固定动子150。
管绕线圈130以洞形安装在间隔100a的上侧，并且动子150被可移动地设置在该管绕线圈130的中央。
在动子150和定子140之间设置用于弹性地线性移动动子150的弹性部件170。压缩弹簧被用作弹性部件170。
在动子150和定子140之间的接触表面形成接收凹槽171，用于接收弹性部件170的两端。
如图4中所示，可以在动子150和定子140两处均形成接收凹槽171，也可以或者在动子150处或者在定子140处形成该接收凹槽171。
在第一芯110和第二芯120之间安装轴承座180，并且在该轴承座180的中央形成插入孔181，用于插入杆部分151。
轴承座180将第一芯110和第二芯120彼此连接起来，并用作轴承。
在定子140的外环表面处延伸形成凸缘部分141，并由该凸缘部分141支承永磁铁160的下端162。
在动子150的基础上彼此相对地设置永磁铁160。
杆部分151被装配到动子150处形成的安装凹槽152里。如图4中所示，在动子150两侧处提供的每一杆部分151可以被制成为彼此间隔开。此外，如图5中所示，每一个杆部分251还可以被制成为彼此构成整体。
未被解释的附图标记191表示施加于管绕线圈的电流的向外方向，而192表示施加于管绕线圈的电流的向内方向。
将解释使用永磁铁的操动机构的操作。
参见图6，永磁铁将张力施加于动子。因此，动子的端部与定子140接触，并且弹性部件170被压缩(在下文中，该状态将被称为“初始状态”)。
在初始状态下，当操动机构100被驱动，以便开关真空断路器或者高速换向开关的触点的时候，从191的方向到192的方向地将电流施加于管绕线圈130。结果，由管绕线圈130产生的磁力变得大于永磁铁160的磁力。也就是说，由于由永磁铁160施加于动子150的张力大于由管绕线圈130施加于动子150的张力，所以动子向上移动。同时，弹性部件170的弹力被用于向上快速地移动该动子150。
当随着动子150向上移动，动子150的端部经过永磁铁160的中点161的时候，由永磁铁160施加于动子150的张力变弱。因此，动子150快速地向上移动。
参见图7，当从191的方向到192的方向地将电流施加于管绕线圈130，以便向下移动动子150的时候，动子通过由管绕线圈130生成的磁力而向下移动，并且弹性部件170被压缩。
当随着动子150向下移动，动子150的端部经过永磁铁160的中点161的时候，由永磁铁160施加于动子150的张力变大。因此，通过由管绕线圈130产生的磁力和由永磁铁160产生的磁力，动子快速地向下移动。
已向下移动的动子150返回到图6中所示的初始状态。
如上所述，当操动机构100在初始状态下被驱动，以便驱动真空断路器或者高速换向开关的触点的时候，动子通过弹性部件170的弹力而快速地向上移动。因此，即使是很小的电流，也可以执行操动机构的初始驱动。
依据本发明的使用永磁铁的操动机构，提供了一个管绕线圈，因此降低了生产成本，并且增强了驱动功能。因此，可以将该操动机构广泛地应用于要求快速驱动的真空断路器或者高速换向开关。
当本发明可以在不脱离其精神或实质特性的情况下具体实施为多种形式时，也应理解，上述实施例并没有受限于上文描述的任何细节。除非另作说明，应当在如所附权利要求中所定义的精神和范围内广泛的解释这些实施例。因此，意图由所附权利要求书涵盖属于该权利要求书的界定、或者是这种界定的等效物的所有变化和修改。

Claims (8)

1.一种使用永磁铁的操动机构，包括：
第一芯和第二芯，以某一间隙彼此相对，并其中具有间隔；
中空的管绕线圈，固定地安装在所述间隔的一侧，用于在供应电流的时候产生磁力；
定子，以与管绕线圈的某一间隙固定地安装在所述间隔的另一侧；
动子，通过由管绕线圈产生的磁力而在所述间隔中线性地移动，并且具有暴露于第一芯和第二芯外部的杆部分；
固定地安装在所述间隔的内表面的永磁铁，用于固定动子；以及
在动子和定子之间设置的弹性部件，用于弹性地线性移动所述动子，
其中在定子的外环表面处延伸形成凸缘部分，并由该凸缘部分支承永磁铁的一端，并且
通过所述弹性部件，能够以小电流来执行所述操动机构的初始驱动。
2.根据权利要求1所述的操动机构，其中在动子和定子之间的接触表面处形成的接收凹槽，用于接收弹性部件的两端。
3.根据权利要求1至2之一所述的操动机构，还包括在第一芯和第二芯之间安装的轴承座，用于连接所述第一芯和第二芯，并且在其中央处具有用于插入杆部分的插入孔。
4.根据权利要求1所述的操动机构，其中在动子的基础上彼此相对地设置永磁铁。
5.根据权利要求1所述的操动机构，其中杆部分被装配到在动子处形成的安装凹槽里。
6.根据权利要求1所述的操动机构，其中所述杆部分在动子两侧暴露于第一芯和第二芯外部，并且在动子两侧处提供的每一所述杆部分被制成为彼此间隔开。
7.根据权利要求1所述的操动机构，其中所述弹性部件是压缩弹簧。
8.根据权利要求1所述的操动机构，其中所述动子被设置在管绕线圈的中央处。
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