CN109036760A - 一种柔性连接结构和磁悬浮压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柔性连接结构，外磁钢设置于外套的内部，内磁钢设置于内套的外侧；外套呈杯型，连接柱的左端固定在外套的杯底，连接柱的右端可滑动的设置内套的内部；外磁钢和内磁钢为单级辐射磁环，外磁钢的内磁极与内磁钢外磁极具有相同的磁性。起始工作状态下，在内磁钢和外磁钢的相互排斥作用下，内套位于最右端的位置并有继续向右运动的趋势，但是，由于连接柱的连接作用，内套及内磁钢不能再向右运动；当在内套施加挤压作用后，内套向左运动，在挤压作用消失后，内磁钢在磁力反作用下会回到最右端的位置，内套和外套上可以分别连接不同的部件，从而起到弹性连接或柔性连接的作用。本发明还提供了基于上述柔性连接结构的压力传感器。
Description
技术领域
本发明涉及机械连接部件技术领域，具体涉及一种柔性连接结构和磁悬浮压力传感器。
背景技术
传统柔性连接例如弹簧，液压/气压减震器等均会因为使用次数的增多而出现磨损、氧化等因素导致性能下降，导致结构的运动准确性变差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种柔性连接结构，使用永磁体相斥原理，使用过程中无磨损、使用寿命长、运动精度高、可靠性好。
一种柔性连接结构，包括连接柱、外套、外磁钢、内磁钢和内套，外磁钢设置于外套的内部，内磁钢设置于内套的外侧；
外套呈杯型，连接柱的第一端固定在外套的杯底，连接柱的第二端可滑动的设置内套的内部；
外磁钢和内磁钢为单级辐射磁环，外磁钢的内磁极与内磁钢外磁极具有相同的磁性。
装配后，起始工作状态如图2的剖面图所示，在内磁钢和外磁钢的相互排斥作用下，内磁钢及内套位于最右端的位置并有继续向右运动的趋势，但是，由于连接柱的连接作用，内套及内磁钢不能脱离外磁钢和外套再向右运动；当内套或内磁钢受到向左的挤压作用后，当挤压作用的力大于相互排斥的内磁钢和外磁钢的磁力作用后，内套及内磁钢向左运动，由于磁力的反作用始终存在，所以在挤压作用消失后，内磁钢及内套会回到最右端的位置，内套和外套上可以分别连接不同的部件，从而起到弹性连接或柔性连接的作用。
优选的，外磁钢和内磁钢为圆筒形一体设置的单级辐射磁环；或，
外磁钢和内磁钢为圆筒形的由2块以上的磁极拼接构成的单级辐射磁环。
优选的，还包括柱端盖，柱端盖连接在连接柱的第二端，柱端盖的截面为多边形，内套的内侧截面为与柱端盖适配的多边形。
优选的，还包括内套端盖，
内套呈环形，内套端盖固定连接在内套的第一端；
内套端盖的中部设置有过孔，连接柱的第二端穿过过孔连接柱端盖；
过孔的大小可供连接柱通过，过孔的大小不能被柱端盖通过。
优选的，过孔为多边形孔或圆形孔，连接柱为与过孔适配的孔。
优选的，外套的杯底的中部设置有卡接孔，连接柱的第一端卡接在卡接孔。
优选的，连接柱的第一端的周侧设置有N个以上呈圆周阵列分布的第一锁紧对位孔，卡接孔的周壁上设置有N个以上呈圆周阵列分布的第二锁紧对位孔，每个第二锁紧对位孔对应一个第一锁紧对位孔，通过锁紧螺母锁紧第二锁紧对位孔和对应的第一锁紧对位孔，N大于等于3，N为自然数。
优选的，连接柱、外套、外磁钢、内磁钢和内套同轴线设置。
本发明还提供了一种磁悬浮压力传感器。
一种磁悬浮压力传感器，包括连接柱、外套、外磁钢、内磁钢和内套，外磁钢设置于外套的内部，内磁钢设置于内套的外侧；
外套呈杯型，连接柱的第一端固定在外套的杯底，连接柱的第二端可滑动的设置内套的内部；
外磁钢和内磁钢为单级辐射磁环，外磁钢的内磁极与内磁钢外磁极具有相同的磁性；
外套的圆周的外侧设置有霍尔元件，外套的第一端的外侧设置有读数板，霍尔元件通过导线连接读数板。
优选的，外磁钢和内磁钢为圆筒形一体设置的单级辐射磁环；或，
外磁钢和内磁钢为圆筒形的由2块以上的磁极拼接构成的单级辐射磁环。
优选的，还包括柱端盖，柱端盖连接在连接柱的第二端，柱端盖的截面为多边形，内套的内侧截面为与柱端盖适配的多边形。
优选的，还包括内套端盖，
内套呈环形，内套端盖固定连接在内套的第一端；
内套端盖的中部设置有过孔，连接柱的第二端穿过过孔连接柱端盖；
过孔的大小可供连接柱通过，过孔的大小不能被柱端盖通过。
优选的，过孔为多边形孔或圆形孔，连接柱为与过孔适配的孔。
优选的，外套的杯底的中部设置有卡接孔，连接柱的第一端卡接在卡接孔。
优选的，连接柱的第一端的周侧设置有N个以上呈圆周阵列分布的第一锁紧对位孔，卡接孔的周壁上设置有N个以上呈圆周阵列分布的第二锁紧对位孔，每个第二锁紧对位孔对应一个第一锁紧对位孔，通过锁紧螺母锁紧第二锁紧对位孔和对应的第一锁紧对位孔，N大于等于3，N为自然数。
优选的，连接柱、外套、外磁钢、内磁钢和内套同轴线设置。
优选的，读数板的外侧设置有屏蔽罩，屏蔽罩呈杯型，屏蔽罩的开口端套接在外套的杯底的外侧。
本发明的有益效果是：一种柔性连接结构，包括连接柱、外套、外磁钢、内磁钢和内套，外磁钢设置于外套的内部，内磁钢设置于内套的外侧；外套呈杯型，连接柱的第一端固定在外套的杯底，连接柱的第二端可滑动的设置内套的内部；外磁钢和内磁钢为单级辐射磁环，外磁钢的内磁极与内磁钢外磁极具有相同的磁性。装配后，起始工作状态如图2的剖面图所示，在内磁钢和外磁钢的相互排斥作用下，内磁钢及内套位于最右端的位置并有继续向右运动的趋势，但是，由于连接柱的连接作用，内套及内磁钢不能脱离外磁钢和外套再向右运动；当内套或内磁钢受到向左的挤压作用后，当挤压作用的力大于相互排斥的内磁钢和外磁钢的磁力作用后，内套及内磁钢向左运动，由于磁力的反作用始终存在，所以在挤压作用消失后，内磁钢及内套会回到最右端的位置，内套和外套上可以分别连接不同的部件，从而起到弹性连接或柔性连接的作用。本发明还提供了基于上述柔性连接结构的传感器，在外套上设置霍尔元件，通过霍尔元件感测内磁钢和外磁钢的相互作用力的大小，从而能够获知内套与外套的相互位置和压力大小。
附图说明
下面结合附图对本发明的柔性连接结构作进一步说明。
图1是本发明一种柔性连接结构的右视图。
图2是本发明一种柔性连接结构的A-A向的剖视图。
图3是本发明一种磁悬浮压力传感器的整体结构示意图。
图4是本发明一种磁悬浮压力传感器的爆炸图。
图5是本发明一种柔性连接结构的部分结构的一个视角的结构示意图。
图6是本发明一种柔性连接结构的部分结构的另一个视角的结构示意图。
图中：
1-连接柱；11-第一锁紧对位孔；2-外套；21-卡接孔；211-第二锁紧对位孔；3-外磁钢；4-内磁钢；5-内套；6-柱端盖；7-内套端盖；71-过孔；72-螺钉孔；8-霍尔元件；9-读数板；10-屏蔽罩。
具体实施方式
下面结合附图1～6并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种柔性连接结构。
一种柔性连接结构，包括连接柱1、外套2、外磁钢3、内磁钢4和内套5，外磁钢3设置于外套2的内部，内磁钢4设置于内套5的外侧；
外套2呈杯型，连接柱1的第一端固定在外套2的杯底，连接柱1的第二端可滑动的设置内套5的内部；
外磁钢3和内磁钢4为单级辐射磁环，外磁钢3的内磁极与内磁钢4外磁极具有相同的磁性。
使用永磁体同极相斥原理，使用过程中内磁钢4和外磁钢3相互之间无磨损、使用寿命长、运动精度高、可靠性好。
装配后，起始工作状态如图2的剖面图所示，在内磁钢4和外磁钢3的相互排斥作用下，内磁钢4及内套5位于最右端的位置并有继续向右运动的趋势，但是，由于连接柱1的连接作用，内套5及内磁钢4不能脱离外磁钢3和外套2再向右运动；当内套5或内磁钢4受到向左的挤压作用后，当挤压作用的力大于相互排斥的内磁钢4和外磁钢3的磁力作用后，内套5及内磁钢4向左运动，由于磁力的反作用始终存在，所以在挤压作用力消失后，内磁钢4及内套5会回到最右端的位置，内套5和外套2上可以分别连接不同的部件，从而起到弹性连接或柔性连接的作用。
本实施例中，外磁钢3和内磁钢4为圆筒形一体设置的单级辐射磁环；或，
外磁钢3和内磁钢4为圆筒形的由2块以上的磁极拼接构成的单级辐射磁环。
本实施例中，还包括柱端盖6，柱端盖6连接在连接柱1的第二端，柱端盖6的截面为多边形，内套5的内侧截面为与柱端盖6适配的多边形。
本实施例中，还包括内套端盖7，
内套5呈环形，内套端盖7上设置有螺钉孔72，使用螺钉穿过螺钉孔72将内套端盖7固定连接在内套5的第一端；
内套端盖7的中部设置有过孔71，连接柱1的第二端穿过过孔71连接柱端盖6；
过孔71的大小可供连接柱1通过，过孔71的大小不能被柱端盖6通过。
本实施例中，过孔71为多边形孔或圆形孔，连接柱1为与过孔71适配的孔。
本实施例中，外套2的杯底的中部设置有卡接孔21，连接柱1的第一端卡接在卡接孔21。
本实施例中，连接柱1的第一端的周侧设置有N个以上呈圆周阵列分布的第一锁紧对位孔11，卡接孔21的周壁上设置有N个以上呈圆周阵列分布的第二锁紧对位孔211，每个第二锁紧对位孔211对应一个第一锁紧对位孔11，通过锁紧螺母锁紧第二锁紧对位孔211和对应的第一锁紧对位孔11，N大于等于3，N为自然数。
本实施例中，连接柱1、外套2、外磁钢3、内磁钢4和内套5同轴线设置。外磁钢3和内磁钢4均为永磁体，外套2和内套5同轴设置，永磁体为单极辐射充磁，内外永磁体磁极方向相反，工作时，外磁钢3会对内磁钢4提供轴向的推力。理论上，外磁钢3和内磁钢4同轴线设置，可提供轴向的预推力，两个磁钢相对处于磁悬浮状态，工作时没有摩擦作用，不会产生损耗，不会破坏器件结构。
本发明还提供了一种磁悬浮压力传感器。
一种磁悬浮压力传感器，包括连接柱1、外套2、外磁钢3、内磁钢4和内套5，外磁钢3设置于外套2的内部，内磁钢4设置于内套5的外侧；
外套2呈杯型，连接柱1的第一端固定在外套2的杯底，连接柱1的第二端可滑动的设置内套5的内部；
外磁钢3和内磁钢4为单级辐射磁环，外磁钢3的内磁极与内磁钢4外磁极具有相同的磁性；
外套2的圆周的外侧设置有霍尔元件8，外套2的第一端的外侧设置有读数板9，霍尔元件8通过导线连接读数板9。
在外套2上设置霍尔元件8，通过霍尔元件8感测内磁钢4和外磁钢3的相互作用力的大小，从而能够获知内套2与外套5的相互位置，起到磁悬浮压力传感器的作用，从而可以精确地控制外套2和内套5的相对位置。
本实施例中，外磁钢3和内磁钢4为圆筒形一体设置的单级辐射磁环；或，
外磁钢3和内磁钢4为圆筒形的由2块以上的磁极拼接构成的单级辐射磁环。
本实施例中，还包括柱端盖6，柱端盖6连接在连接柱1的第二端，柱端盖6的截面为多边形，内套5的内侧截面为与柱端盖6适配的多边形。
本实施例中，还包括内套端盖7，
内套5呈环形，内套端盖7固定连接在内套5的第一端；
内套端盖7的中部设置有过孔71，连接柱1的第二端穿过过孔71连接柱端盖6；
过孔71的大小可供连接柱1通过，过孔71的大小不能被柱端盖6通过。
本实施例中，过孔71为多边形孔或圆形孔，连接柱1为与过孔71适配的孔。
本实施例中，外套2的杯底的中部设置有卡接孔21，连接柱1的第一端卡接在卡接孔21。
本实施例中，连接柱1的第一端的周侧设置有N个以上呈圆周阵列分布的第一锁紧对位孔11，卡接孔21的周壁上设置有N个以上呈圆周阵列分布的第二锁紧对位孔211，每个第二锁紧对位孔211对应一个第一锁紧对位孔11，通过锁紧螺母锁紧第二锁紧对位孔211和对应的第一锁紧对位孔11，N大于等于3，N为自然数。
本实施例中，连接柱1、外套2、外磁钢3、内磁钢4和内套5同轴线设置。
本实施例中，读数板9的外侧设置有屏蔽罩10，屏蔽罩10呈杯型，屏蔽罩10的开口端套接在外套2的杯底的外侧。
本发明中，如图1所示，定义外套2的左端为外套2的第一端，连接柱1的左端为连接柱1的第一端，连接柱1的右端有连接柱1的第二端，内套5的左端为内套5的第一端。
需要说明的是：以上的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“第一”、“第二”、“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。“第一”和“第二”只是为了说明的方便，不表示有先后顺序之分。
本发明的不局限于上述实施例，本发明的上述各个实施例的技术方案彼此可以交叉组合形成新的技术方案，另外凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种柔性连接结构，其特征在于，包括连接柱(1)、外套(2)、外磁钢(3)、内磁钢(4)和内套(5)，所述外磁钢(3)设置于所述外套(2)的内部，所述内磁钢(4)设置于所述内套(5)的外侧；
所述外套(2)呈杯型，所述连接柱(1)的第一端固定在所述外套(2)的杯底，所述连接柱(1)的第二端可滑动的设置所述内套(5)的内部；
所述外磁钢(3)和内磁钢(4)为单级辐射磁环，所述外磁钢(3)的内磁极与所述内磁钢(4)外磁极具有相同的磁性。
2.如权利要求1所述柔性连接结构，其特征在于，所述外磁钢(3)和内磁钢(4)为圆筒形一体设置的单级辐射磁环；或，
所述外磁钢(3)和内磁钢(4)为圆筒形的由2块以上的磁极拼接构成的单级辐射磁环。
3.如权利要求1所述柔性连接结构，其特征在于，还包括柱端盖(6)，所述柱端盖(6)连接在连接柱(1)的第二端，所述柱端盖(6)的截面为多边形，所述内套(5)的内侧截面为与所述柱端盖(6)适配的多边形。
4.如权利要求3所述柔性连接结构，其特征在于，还包括内套端盖(7)，
所述内套(5)呈环形，所述内套端盖(7)固定连接在所述内套(5)的第一端；
所述内套端盖(7)的中部设置有过孔(71)，所述连接柱(1)的第二端穿过所述过孔(71)连接所述柱端盖(6)；
所述过孔(71)的大小可供所述连接柱(1)通过，所述过孔(71)的大小不能被所述柱端盖(6)通过。
5.如权利要求4所述柔性连接结构，其特征在于，所述过孔(71)为多边形孔或圆形孔，所述连接柱(1)为与所述过孔(71)适配的孔。
6.如权利要求4所述柔性连接结构，其特征在于，所述外套(2)的杯底的中部设置有卡接孔(21)，所述连接柱(1)的第一端卡接在所述卡接孔(21)。
7.如权利要求6所述柔性连接结构，其特征在于，所述连接柱(1)的第一端的周侧设置有N个以上呈圆周阵列分布的第一锁紧对位孔(11)，所述卡接孔(21)的周壁上设置有N个以上呈圆周阵列分布的第二锁紧对位孔(211)，每个所述第二锁紧对位孔(211)对应一个所述第一锁紧对位孔(11)，通过锁紧螺母锁紧第二锁紧对位孔(211)和对应的所述第一锁紧对位孔(11)，N大于等于3，N为自然数。
8.如权利要求1-7任一项所述柔性连接结构，其特征在于，所述连接柱(1)、外套(2)、外磁钢(3)、内磁钢(4)和内套(5)同轴线设置。
9.一种磁悬浮压力传感器，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的柔性连接结构，所述外套(2)的圆周的外侧设置有霍尔元件(8)，所述外套(2)的第一端的外侧设置有读数板(9)，所述霍尔元件(8)通过导线连接所述读数板(9)。
10.如权利要求9所述磁悬浮压力传感器，其特征在于，所述读数板(9)的外侧设置有屏蔽罩(10)，所述屏蔽罩(10)呈杯型，所述屏蔽罩(10)的开口端套接在所述外套(2)的杯底的外侧。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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