CN106330000A - 永磁感应磁力定位机构 - Google Patents

Abstract

一种永磁感应磁力定位机构，包括用于固定永磁体的固定架和一诱磁体,该固定架朝向诱磁体，其特征在于：在固定架朝向诱磁体的一面上固定两个永磁块，该两永磁块之间保持一间隙并平行并列排列，该两永磁块的磁极相反，伸出该固定架；在该朝向固定架的诱磁体的表面开设一磁阻槽，该磁阻槽正对这两个永磁块之间的间隙，该磁阻槽和该间隙的宽带相同；该以一定间隙固定在固定架上的永磁块与具有磁阻槽的诱磁体一起构成一个定位磁力副。由于磁阻槽对磁力线的阻断作用，使得永磁块的磁力集中在正对磁阻槽两侧的诱磁体上，因而具有磁力自动定位的功能。

Description

永磁感应磁力定位机构

技术领域：

本发明涉及磁铁应用的技术领域,特别是利用永磁体的物理特性而设计的一种永磁感应磁力定位机构。

背景技术：

永久磁体是能够长期保持其磁性的磁体称。如天然的磁石(磁铁矿)和人造磁体(铝镍钴合金)等。磁体中除永久磁体外，也有需通电才有磁性的电磁体。

众所周知，磁性体包括N极和S极，N极和S极之间是同极相斥和异极相吸，磁铁周围的磁力线是在N极和S极之间。对于磁感应材料或诱磁材料(以下简称诱磁体)，比如铁等物体，在磁性体的N极或S极接近磁感材料时，永久磁体对于诱磁体产生的吸引力，这个吸引力是由于磁性材料的磁极在感应材料上感应出异性磁极，异性磁极的相互吸引力。如图1和图2所示，是永磁体对磁感应材料产生磁力的示意图。磁力线7或称为磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向，如果磁场不发生变化,磁感线的方向就是确定的,不能改变。如果想改变磁场的方向,就要在磁场的周围再加上另一个磁场,两个磁场相叠加,也可以改变原磁场的方向。

图1中，永磁体的S极对诱磁体产生磁力，诱磁体上的位置点P1位于S极的正下方，P1所受的磁力最强，诱磁体上的位置点P2偏离S极的正下方，其所受到的磁力比位置P1弱。位置P2偏离S极的正下方越远，所受到的磁力越小。如果在永磁体保持与诱磁体距离不变的情况下，将永磁材料向右移动，在永磁体移动到位置P2时，使P2位于永磁体的正下方，此时位置P2所受到的感应磁力最大，而位置P1处所受的磁力相对较小。

图2中，永磁体的N极对诱磁体产生磁力，诱磁体上的位置点P1位于S极的正下方，P1所受的磁力最强，诱磁体上的位置点P2偏离N极的正下方，其所受到的磁力比位置P1弱。位置P2偏离N极的正下方越远，所受到的磁力越小。如果在永磁体保持与诱磁体距离不变的情况下，将永磁材料向右移动，在永磁体移动到位置P2时，使P2位于永磁体的正下方，此时位置P2所受到的感应磁力最大，而位置P1处所受的磁力相对较小。

永磁体对诱磁体施加磁力的位置是不确定的，将永磁体放在诱磁体的哪个位置，它就在那里施加一个磁力，如果需要保持要求保持永磁体与诱磁体产生磁力的位置为固定时，这种磁力结构就不符合要求了。

在磁力机构的实际使用中,需要磁铁组合体与感磁体在磁力吸引时,当其相互吸引接触时,接触的位置或接触趋势的位置是固定的,而不是随机的位置。本申请的发明人经过研究和多次实验,发明了一种可以自动定位的永磁感应磁力定位机构。

技术目的

本发明的目的在于公开一种永磁感应磁力定位机构，当保证由磁铁块组合体与诱磁体相互接近和接触时，这种机构能够保证组合体和诱磁体的接触位置或趋向接触位置不变。也就是说组合体和诱磁体在相互吸引时，能自动定位。

技术方案

本发明的永磁感应磁力定位机构是以如下方式来实施的，一种永磁感应磁力定位机构，包括用于固定永磁体的固定架和一诱磁体,该固定架朝向诱磁体，其特征在于：在固定架朝向诱磁体的一面上固定两个永磁块，该两永磁块之间保持一间隙并平行并列排列，该两永磁块的磁极相反，伸出该固定架；该朝向固定架的在诱磁体的表面开设一磁阻槽，该磁阻槽正对这两个永磁块之间的间隙，该磁阻槽和该间隙的宽带相同；该以一定间隙固定在固定架上的永磁块与具有磁阻槽的诱磁体一起构成一个定位磁力副。

在该固定支架上固定有另一永磁块，该永磁块设置在该定位磁力副的一侧。并与其相邻的永磁块平行排列，该永磁块与其相邻的永磁块之间保持一间隙，该永磁块正对诱磁体的磁极，与其相邻的永磁块的磁极相反；在诱磁体的表面开设另一磁阻槽，该磁阻槽的宽度与该永磁块与和该定位磁力副之间的间隙相同；该永磁块与其相邻的该定位磁力副的一个永磁块构成另一定位磁力副。

在固定架上固定有两个或两个以上的定位磁力副。

两个相邻的定位磁力副之间保持一间隙，该间隙与各定位磁力副的永磁块的间隙相同；在正对该间隙的诱磁体上开设一与该间隙宽带相同的磁阻槽，该相邻的设有间隙的永磁块和设有磁阻槽的诱磁体构成一新的定位磁力副

本技术方案的关键在于在诱磁体表面开设的磁阻槽。如果在没有磁阻槽的情形下，S极朝向诱磁体的磁块，在其S极磁场的感应下，在诱磁体上感应出N极磁场。N极朝向诱磁体的磁块，在其N极磁场的感应下，在诱磁体上感应出S极磁场,在诱磁体上被感应出的N极磁场和S极磁场相互叠加，影响磁铁块对感应体的吸引力，如图3所示，在图3中,在一个物体上固定两个磁铁块,使两个磁铁块伸出固定磁铁块的物体，两个磁铁块之间相互平行,并保持一定的间距,两个磁块伸出部分的磁极相反，当固定有磁块的组合体靠近一个诱磁体时,两磁极均能对诱磁体产生感应磁力，而与诱磁体连接在一起,但是两磁极与诱磁体接触的位置是随机的。

当在诱磁体的表面开设有磁阻槽时，S极朝向诱磁体的磁块，在其S极磁场的感应下，在诱磁体上感应出N极磁场，由于磁阻槽的存在，切断了N极磁场朝向在诱磁体上的S极磁场的磁力线，N极磁场磁力线集中在S极朝向诱磁体的磁块的正对位置，这样磁块的S极与诱磁体的感应磁极N形成一对引力磁场，相互吸引；在诱磁体上感应产生的感应磁场N极与另一磁极倒放的磁块N极有一相互排斥力。同样地，N极朝向诱磁体的磁块，在其N极磁场的感应下，在诱磁体上感应出S极磁场，由于磁阻槽的存在，切断了S极磁场朝向在诱磁体上的N极磁场的磁力线，S极磁场磁力线集中在N极朝向诱磁体的磁块的正对位置，这样磁块的N极与诱磁体的感应磁极S形成一对引力磁场，相互吸引；在诱磁体上感应产生的感应磁场S极与另一磁极倒放的磁块S极有一相互排斥力。在上述感应磁场吸引力和相互之间排斥力的公同作用下，使固定有两块磁铁的组合体总是保持朝向固定位置的趋势，或保持在固定位置。

该磁阻槽的横截面是一个倒三角形、U型槽或半圆形的直槽。上述两个永磁块间隙宽度N的尺寸范围是在0.1毫米和10毫米之间。间隙的高度H的尺寸范围是大于或者等于0.1毫米(mm)；磁阻槽开口宽度N的尺寸范围是在0.1毫米(mm)到10毫米(mm)之间。磁阻槽的开口深度h的尺寸范围是大于或者等于0.1毫米(mm)。

本发明通过固定架将最少两块或两块以上的永磁块并列排放，相互之间保留一定间隙，且相邻磁块的磁极相反的磁铁，在感应体上开设与间隙对应的磁阻槽，由于磁阻槽对磁力线的阻断作用，使得永磁块只对正对的感应体产生较强的磁作用力，因而具有这种磁块组合的机构具有磁力自动定位的功能。

附图说明

图1磁体S极朝向诱磁体的磁力线和感应磁体的N极；

图2磁体N极朝向诱磁体的磁力线和感应磁体的S极；

图3固定有磁极倒置的两个磁块在诱磁体上感应磁极；

图4本发明的结构示意图；

图5磁阻槽为倒三角形的示意图；

图6磁阻槽为U型槽的示意图；

图7磁极相反的两磁块位置图；

图8本发明的布置有三个永磁块实施例；

图9本发明的布置有四个永磁块实施例；

图10本发明的设置有两个定位磁力副的实施例；

图11本发明的感磁体上设置有多个磁阻槽的实施例。

附图中，各零部件的标号为:

永磁块-1、2、5、6；

国定架-3；

诱磁体-4；

磁力线-7；

具体实施例

为了更好地理解本发明的结构和工作原理，下面结合附图，通过具体实施例对本发明进行详细说明

图4：本发明的结构示意图，图中永磁感应磁力定位机构，包括用于固定永磁体的固定架3，在实际中，该固定架可能是某个产品的一个部件，该部件可以是磁导材料，也可以是非磁导材料。在该固定架上固定两个磁块1和磁块2，其中一个磁块1的S极突出固定架3的表面,另一个磁块2的N极突出固定架3表面，磁块1和磁块2突出固定架表面的高度相同,两个磁块1、2平行并列放置，磁块1和磁块2相互之间保持一间隙。请参见图7：磁极相反的两磁块位置图。图中所示为，磁块1和磁块2之间的间隙为B；另外，磁块1和磁块2突出固定架3表面的高度相同，该高度为H。在实际中，根据需要调整间隙宽度B和伸出的高度H的数字满足实际需要。磁极相反、伸出固定架表面一定的高度H、且相互之间保持间隙B的磁块1和磁块2一起构成一个定位磁力副。

上述间隙的宽度B的尺寸范围是0.1毫米(mm)到10毫米(mm)。间隙的高度H的尺寸范围是大于或者等于0.1毫米(mm)。

在该定位磁力副单元中，在诱磁体4的表面开设一磁阻槽A。请参加图5和图6，该磁阻槽A位于磁块1和磁块2之间的间隙下。该磁阻槽A、A’和A”的宽度为b,磁阻槽A的深度为h。磁阻槽A的宽度b与固定架3上的磁块1和磁块2之间的间隙为B相同。

请参见图5：磁阻槽为倒三角形的示意图，图中，在诱磁体表面开设的磁阻槽A’的形状为倒三角形，三角形底边宽为b，三角形的深度为h。

请参见图6：磁阻槽为U形的示意图，图中，在诱磁体表面开设的磁阻槽A”的形状为U形，U形底开口宽为b，深度为h。

磁阻槽的开口宽度b的尺寸范围是0.1毫米(mm)到10毫米(mm)。磁阻槽的开口深度h的尺寸范围是大于或者等于0.1毫米(mm)。

图8：本发明的布置有三个永永磁块的实施例，如图所示，在固定架3上除了设置有和图4中的定位磁力副以外，在磁块2的右边再设置一个与磁块2相同的磁块5，磁块1、磁块5和诱磁体组成另外一定位磁力副，也就是磁块2、磁块1和诱磁体组成一定位磁力副，磁块1、磁块5和诱磁体组成另一定位磁力副。具体的是：用于固定永磁体的固定架3上固定三个磁块1、磁块2和磁块5，磁块1的S极突出固定架3的表面,磁块2和磁块5的N极突出固定架3的表面。磁块1、磁块2和磁块5突出固定架3表面部分的高度相同,三个磁块1、2和5平行排列放置，磁块1、磁块2和磁块5相互之间保持一间隙。在与该两定位磁力副相对应的诱磁体4的表面开设两个磁阻槽A1和A2，磁阻槽A1的宽度与磁块1和磁块2之间的间隙相同，磁阻槽A2的宽度与磁块1和磁块5之间的间隙相同，磁阻槽A1正对磁块1和磁块2之间的间隙，磁阻槽A2正对磁块1和磁块5之间的间隙。

图9：本发明的布置有四个永磁块实施例，本发明的布置有四个永磁块实施例，如图所示，在固定架3上除了设置有三个如图8中所示的磁块外，在磁块5的右边再设置一个与磁块1相同的磁块6，磁块5和磁块6组成再一定位磁力副，也就是磁块2与磁块1组成一定位磁力副，磁块1与磁块5组成另一定位磁力副，磁块5与磁块6组成再一定位磁力副。具体的是：在固定架3上固定四个磁块1、磁块2、磁块5和磁块6，磁块2和磁块5的N极突出固定架3的表面,磁块1和磁块6的S极突出固定架3的表面。磁块1、磁块2、磁块5和磁块6突出固定架3表面的高度相同,四个磁块1、2、5和6平行排列放置，相互之间保持有间隙。在诱磁体4的表面开设两个磁阻槽A1、A2和A3，磁阻槽A1的宽度与磁块1和磁块2之间的间隙相同，磁阻槽A2的宽度与磁块1和磁块5之间的间隙相同，磁阻槽A3的宽度与磁块5和磁块6之间的间隙相同；磁阻槽A1正对磁块1和磁块2之间的间隙，磁阻槽A2正对磁块1和磁块5之间的间隙，磁阻槽A3正对磁块5和磁块6之间的间隙。

图10：本发明的设置有两个定位磁力副的实施例，该磁感应磁力定位机构的实施例与图9中结构相似，所不同的部分在于，磁块1和磁块2构成单独的定位磁力副，磁块5和磁块6构成另一单独的定位磁力副。这两个定位磁力副的距离相隔较远，彼此之间的磁力线相互影响较小。具体的是在固定架3上设置两个独立的定位磁力副，在诱磁体4的表面开设两个磁阻槽A1和A3，磁阻槽A1的宽度与磁块1和磁块2之间的间隙相同，磁阻槽A3的宽度与磁块5和磁块6之间的间隙相同；磁阻槽A1正对磁块1和磁块2之间的间隙，磁阻槽A3正对磁块5和磁块6之间的间隙。

在实施本发明时，根据具体产品的不同，可以设置其它的组合，比如设置更多组的定位磁力副。

图11：本发明的感磁体上设置有多个磁阻槽的实施例，该磁感应磁力定位机构的实施例与图4中结构相似，所不同的部分在于，在诱磁体4的表面开设三个磁阻槽A1、A2和A3。如前所述，本发明的定位磁力副在感应磁力的作用下，趣向于在有磁阻槽的地方定位，比如该定位磁力副在磁阻槽A1处定位，如在足够大的外力F的作用下，定位磁力副向磁阻槽A2处移动，在移动到靠近磁阻槽A2时，该定位磁力副向磁阻槽A2定位，如继续向定位磁力副施加足够大的外力，使其向磁阻槽A3移动，在移动到靠近磁阻槽A3时，该定位磁力副向磁阻槽A3定位，其定位顺序是A1、A2和A3。当施加的外力与图11中的外力F正好相反时，其定位顺序是A3、A2和A1。

如果保持定位磁力副不动，而使诱磁体4左右运动，其定位原理与上述相同，在此不载赘述。

以上的专利实施方案和具体实施例是根据发明构思的实施方式，本发明的保护范围记录在权利要求中，根据本发明的构思的其他实施例也属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种永磁感应磁力定位机构，包括用于固定永磁体的固定架和一诱磁体,该固定架朝向诱磁体，其特征在于：在朝向诱磁体的固定架上固定两个永磁块，该两永磁块之间保持一间隙并平行并列排列，该两永磁块的磁极相反，伸出该固定架；在朝向固定架的诱磁体的表面开设一磁阻槽，该磁阻槽正对这两个永磁块之间的间隙，该磁阻槽和该间隙的宽带相同；该以一定间隙排列固定在固定架上的永磁块与具有磁阻槽的诱磁体一起构成一个定位磁力副。

2.根据权利要求1所述的永磁感应磁力定位机构，其特征在于：在该固定支架上固定有另一永磁块，该永磁块设置在该定位磁力副的一侧。并与其相邻的永磁块并列排列，该永磁块与其相邻的永磁块之间保持一间隙，该永磁块正对诱磁体的磁极，与其相邻的永磁块的磁极相反；在诱磁体的表面开设另一磁阻槽，该磁阻槽的宽度与该永磁块与和该定位磁力副之间的间隙相同；该永磁块与其该定位磁力副的一个相邻永磁块构成另一定位磁力副。

3.根据权利要求1所述的永磁感应磁力定位机构，其特征在于：在固定架上固定有两个或两个以上的定位磁力副。

4.根据权利要求1所述的永磁感应磁力定位机构，其特征在于：在该诱磁体上设有个或两个以上的磁阻槽。

5.根据权利要求3所述的永磁感应磁力定位机构，其特征在于：两个相邻的定位磁力副之间保持一间隙，该间隙与各定位磁力副的永磁块的间隙相同；在正对该间隙的诱磁体上开设一与该间隙宽带相同的磁阻槽。该相邻的设有间隙的永磁块和设有磁阻槽的诱磁体构成一新的定位磁力副。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的永磁感应磁力定位机构，其特征在于：该磁阻槽的横截面是一个倒三角形、U型槽或半圆形的直槽。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的永磁感应磁力定位机构，其特征在于：上述两个永磁块间隙宽度N的尺寸范围是在0.1毫米和10毫米之间。间隙的高度H的尺寸范围是大于或者等于0.1毫米(mm)；磁阻槽开口宽度N的尺寸范围是在0.1毫米(mm)到10毫米(mm)之间。磁阻槽的开口深度h的尺寸范围是大于或者等于0.1毫米(mm)。

8.根据权利要求7所述的永磁感应磁力定位机构，其特征在于：该磁阻槽的横截面是一个倒三角形、U型槽或半圆形的直槽。