CN1063739A

CN1063739A - 一种新型电磁控制器

Info

Publication number: CN1063739A
Application number: CN 92100619
Authority: CN
Inventors: 刘云招
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-02-09
Filing date: 1992-02-09
Publication date: 1992-08-19

Abstract

一种新型电磁控制器，使用较小电流也能使控制部分得到较大的力、省电、吸程长、安全可靠，解决的方案是：由冲击杆、活动柱头、锁柱组成活动的部分，采用了锥形或者上部分为圆柱形，下部分为锥形的锁柱，对锁柱形成打击力的冲击杆伸到锁座的下方。控制器线圈通电时，冲击杆受到电磁力的吸引而得到一个向上逐渐变大的速度，最后冲击杆受到锁柱的阻止而对锁柱形成一个打击的力，锁柱在此打击力和电磁力的作用下脱离锁座，控制程序完毕。

Description

本发明涉及到自动控制领域，特别是在与磁力成一定角度的强压力作用下，也能迅速地使电磁控制器的可动部分动作，拉开锁柱，使需控制的器件从静止变为运动，达到了自动控制的目的。

现在社会上流行的电磁开关，基本上都是用来接通或关断电路，是利用通电线圈产生磁场，磁场对铁、等导磁物体产生吸力而达到接通或关断电路的目的。而随着社会的发展，人们迫切需要一种电磁力足够大，并且又安全可靠的电磁控制器件，比如：汽车前排位置保安座中的电磁开关，要想使发生车祸时能使前排乘客迅速离开危险区而向后退，只有使乘客和座椅向后退的弹簧对座椅产生的压力必须足够大。要想通过磁吸拔开原来锁住座椅的锁柱，这时所需的电磁力也会很大，本发明人通过实验发现，电流达到50安培时，才能将锁柱拉起，而且由于电磁力与距离成反比，锁柱与电磁铁的距离为11mm时，受力显著，故下锁座的高度为11mm为宜，而由于汽车是运动物，路上难免遇到坑洼，万一由于跳动使锁柱自动回位，座椅将会在不发生车祸也后移、将会使汽车失控。另外，还有一些自动铁门，自动控制系统也需要省电、吸力大、安全可靠的电磁控制器，本发明的目的，就是为工农业生产一种使用较小的电流也能使锁柱受到较大的力、省电、省材料、吸程长、安全可靠的电磁控制器。

发明是这样实现的，将电磁控制器做成如图1所示的形状，图2是沿着图1中的C、C方向的剖面图，其中1、2为电磁控制器顶盖的固定螺丝，3为控制器壳，6为线圈，7为活动柱头，形状如图3所示，8为锁柱，形状如图4所示，锥度为1°～18°，9为上锁座，形状如图5所示，10为下锁座，形状如图6所示，11为冲击杆，冲击杆形状如图7所示，12为线圈6的保护层，用铝管或铜管做成（用铝板或铜板卷成也可以）。也可以在8与控制器壳的接触处放上一块铝板或铜板，使磁力线仅能从8、11中穿过，当线圈6中通电时，4对7产生吸力，而使7急速向上运动，由于11与7焊接在一起，11也随着7向上快速运动，与锁柱8碰撞前，已获得一定速度V，11与8撞击时，将产生下列物理量的变化，设7、11、8的质量分别m₇、m₁₁、m₈，V¹为碰撞后m₇、m₁₁的速度，V¹¹为碰撞后m₈的速度，以8为研究对象，向上方向为正，根据动量定理可知锁柱8受到的打击力F为：

（F-m₈g）△t＝m₈V¹¹（1）

以7、11、8为系统得：

（m₇+m₁₁）V＝（m₇+m₁₁）V¹+m₈V¹¹（2）

联立（1）、（2）式解得：F = ((m₇+ m₁₁)(V = V₁))/(△t) + m₈g（3）

又因原来8被压得很紧，故V＞＞V′，而且（m₇+m₁₁）＞＞m₈，而11、8都为铁或其他硬质导磁金属，故11与8之间的碰撞可认为是弹性碰撞，故碰撞时间△t极小，故（3）可变为：

F = ((m₇+ m₁₁) V)/(△t) + m₈g (4)

从（4）可知，由于△t极小，故F将很大，而此时7已经运动到了接近4的地方，此时7受到的电磁力F′将比在初始位置时受到的电磁力F″大得多，不难看出此时锁柱8所到的拉力F_总将是F与F′之代数和，即：F_总＝F+F′，而且F＞＞F′，这时锁柱8将会很快地随11一起向上运动，又因8做成了锥体，将使8更容易向上运动。综上所述，本发明的特征是：电磁控制器件的活动部份分为未动作时受力部分（即锁柱8）、未动作前可在受力部分8中上、下运动、并且在8中还可以前后、左右作小范围自由摆动的冲击杆11、冲击杆活动柱头7组成。将冲击杆11没有阶梯一端穿过锁柱8以后，与7连接好即成此新型电磁控制器的关键元件-活动部分。未动作前，冲击杆伸出锁柱8的下面，伸出长度据需要而定，不难看出，此新型电磁控制器主要是靠打击力拉开锁柱，锁柱又制成了锥形，故达到了本发明要求的：使用较小的电流也能使锁柱受到较大的力、省电、省材料、吸程长、安全可靠的目的，特别是在汽车保安座中使用时由于冲击杆11伸到了下锁座10的下方，就不必再担心座椅失控，安全有了保证。

锁柱8也可以做成如图8所示的形状，此时上锁座、下锁座将分别制成象图9、图10所示的形状，锁柱8也可以做成象图11中所示的形状，此时上锁座，下锁座也应分别做成象图12、图13中所示的形状，当然锁柱8也可以做成象图14中所示的形状，此时上锁座，下锁座全部制成象图15中所示的形状，不同之处仅为下锁座比上锁座略薄。

此新型电磁控制器也可制成象图16中所示，其实际上是一个直升电机，其中13为顶盖、14、20为磁场线圈，15为控制器壳，16为固定14、20用的导磁金属，17为固定16用镙丝，左边线圈与右侧对称，18为用硅钢片迭成的活动柱头，内装19等多组线圈和柱头轴21、活动柱25，为了使18稳定，控制器壳两侧对称有一槽，轴21可以在槽中上、下运动，19等受力线圈的导线可沿轴21中的槽孔引出，具体如图17所示，其中26表示电磁控制器一侧的槽（另外一侧未画出），28表示18中全部受力线圈一端引出线（另一端未画出）。分别与磁场线圈串联（图16中线圈有×符号的表示电流离开读者，表示电流指向读者），22为锁柱，23为上锁座，24为下锁座。磁场线圈通电后，根据左手定则，19等将受到一个向上的力，此时18、25将向上运动，最后25给22一个打击力后将同25、18一起向上运动，从而也达到了自动控制的目的，当然22也可以做成象图8、图11、图14中所示的形状，但锁座也应作对应的变化即可。直升电机的柱头轴21也可以制成侧面为矩型的形状。顶盖的中部有一透气孔13′。

Claims

1、一种新型电磁控制器，它包括线圈、外壳等器件，其特征在于：控制器的活动部分由冲击杆、冲击杆活动柱头、锁柱组成，采用沿轴线方向截面投影为梯形的锁柱。也可以采用沿轴线方向截面的投影上部分为矩形，下部分为梯形的形状，也可以采用上部分的投影为梯形，下部分投影为矩形的形状，也可以采用投影为矩形的形状的锁柱(上边缘阶梯投影在此略去)。锁座制成与锁柱配合的变化，对锁柱形成打击力的冲击杆伸出锁柱的正下方，且冲击杆的直径略小于锁柱轴孔的直径。冲击杆活动柱头也可以由导磁物中镶入若干导线，通电后在磁力线为水平的磁场中能直升的电枢等组成，此时电磁控制器的磁力线为水平的方向。

2、根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：冲击杆没有阶梯一端沿着锁柱轴线中间孔穿出后与冲击杆活动柱头连接，锁柱中间孔略大于冲击杆外径，控制器未动作前，锁柱被压紧，冲击杆可在锁柱中间孔里作上、下、左、右小范围内自由运动，冲击杆伸出锁柱的下方，伸出长度由需要而定。

3、根据权利要求1所示的控制器，其特征在于：锁柱采用锥形时，锥度为1°-16°为宜，小于1°或大于16°仍可以，锁座要与之适应;控制器顶盖可有一检查锁柱是否到位的孔。冲击杆和冲击杆活动柱头可以一次加工而成。

4、根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：控制器也可采用通电后电枢能直升的电机，此时冲击杆活动柱头（即电枢）线圈的导线沿着电枢轴中孔引出，电枢线圈与磁场线圈串联或并联都可以。柱头轴21也可以制成侧面为矩型的形状。