CN109914289A - 一种磁力路锥 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁力路锥，包括路锥本体和磁性基板，路锥本体的底部设置有路锥底座，路锥底座内设置有充电柱和与充电柱电连接的磁极，磁性基板固定在地面上，路锥本体放置在磁性基板的上表面。该磁力路锥结构简单，采用电永磁技术，在瞬时脉冲电流作用下改变路锥底座对外表现的磁场形式，在需要固定时表现为路锥底座具有强劲的磁吸力，在需要移动时只需给定一个反向脉冲电流实现状态切换，无需外接额外电源，不仅节能，而且具有兼顾固定路锥和移动路锥的优点，既能够快速安装固定，又便于拆卸和移动，具有吸力大、能耗低、不发热、效率高、安全可靠的优点，为路锥领域提供了一种全新的固定方式，实用性强，可靠性高。

Description

一种磁力路锥

技术领域

本发明涉及一种交通警示工具，特别是涉及一种磁力路锥。

背景技术

路锥又称锥形交通路标、道路标筒或三角锥，一般为锥形或柱形的临时道路标识，常用于进行工程、发生事故时提醒用路人，以保证工程人员及道路使用者的人身安全，同时普遍应用于交通改道，或人流和车群的分隔或汇合。在一些小区、商场或学校的某些建筑外，经常会因为某些原因进行分时段的短时限制通行，如超市卸货、学校学生放学、小区施工等，常常需要摆放路锥进行警示和限制；又或者对于某些地段，某些时刻需要限制车辆和行人通行，而某些时段只限制大型机动车但不限制行人或自行车通行，这便需要及时调整多个路锥摆放的间距。

目前的路锥主要分为三种：第一种为可移动式路锥，能够根据需要随意移动、摆放，没有任何限制，但是使用这种路锥时需要专门人员看守，否则可能被人任意移动或被风刮倒，不适合于要求较高的场合使用。第二种为固定式路锥，即在道路施工时，直接将路锥固定于地上，不能做任何移动，根据需要设定好多个路锥的间隙，以保证被限制的对象不能通过，这种路锥的缺点是在不需要限行时也无法移除，给相关车辆和人员的通行带来不便。第三种就是采用螺栓固定的路锥，即在地面以下预先埋设锚固长螺栓，并事先在每个路锥底座上开设4～6个螺栓孔，摆放路锥时，将路锥安放在锚固长螺栓上，并用螺母拧紧；这种路锥虽然可以随时撤除，既能够用于分时段限行，也能够用于永久限行，但是此种路锥的缺点同样明显，由于预埋螺栓需要伸出地面以上以备连接路锥，因此即使当路锥撤除后，仍然会有大量锚固螺栓裸露于路面以上，给人员和车辆通行带来隐患；同时，由于每个路锥均需要多个螺栓进行固定，在安装和撤除路锥时，均具有耗时多且工作量大的弊端。

综上所述三种路锥虽然各有优点，但其各自的缺点也分别限制了它们在分时段限行中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，既能够快速安装固定、又便于拆卸和移动的磁力路锥。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种磁力路锥，包括路锥本体和磁性基板，所述路锥本体的底部设置有路锥底座，所述路锥底座内设置有充电柱和与所述充电柱电连接的磁极，所述磁性基板用于固定在地面上，所述路锥本体用于放置在所述磁性基板的上表面，所述充电柱安装于所述路锥底座的充电口处，所述充电柱通电后所述磁极与所述磁性基板之间产生磁场，通过向所述充电柱内通入不同方向的直流脉冲电流，能够切换所述磁极与所述磁性基板之间的磁场形式，从而实现所述路锥本体在所述磁性基板上的磁吸固定或断开。

可选的，所述磁极包括硬磁体、半硬磁体和导磁体，所述硬磁体和所述半硬磁体并排设置在所述导磁体的上表面，所述半硬磁体上缠绕有线圈导线，且所述线圈导线的两端分别与一所述充电柱连接。

可选的，所述导磁体为圆台状软磁体，所述硬磁体和所述半硬磁体均为半圆柱状磁体；所述线圈导线为低电阻导线。

可选的，所述路锥底座为圆柱形底座，所述圆柱形底座的外沿内周向间隔设置有三组所述磁极，且三组所述磁极并联。

可选的，所述路锥本体与所述路锥底座一体成型，所述路锥本体的顶部设置有顶部环。

可选的，所述磁性基板为具有铁磁性的钢板，所述磁性基板通过锚固螺栓固定于地面上，且所述锚固螺栓的顶部完全沉于所述磁性基板的沉槽内。

可选的，所述磁性基板通过锚固螺栓嵌置于地面内，所述磁性基板的上表面与所述地面平齐，且所述锚固螺栓的顶部完全沉于所述磁性基板的沉槽内。

可选的，所述路锥本体为中空椎体，所述路锥底座的中心镂空并与所述路锥本体的内部连通。

可选的，所述磁极和所述充电柱均采用树脂浇注固定于所述路锥底座内。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明公开的磁力路锥结构简单，采用电永磁技术，在瞬时脉冲电流作用下，改变路锥底座对外表现的磁场形式，在需要固定时表现为路锥底座具有强劲的磁吸力，在需要移动时只需给定一个反向脉冲电流实现状态切换，使得路锥无论是处于固定状态还是自由移动状态均不需要额外的能源供应，只需要在状态转换的瞬间给予一个脉冲直流电即可，不仅节能，而且克服了常规电磁充电方式导致的线圈发热问题，可以很方便地通过改变电流的方向实现路锥工作状态的转变，具有吸力大、能耗低、不发热、效率高、安全可靠的优点，为路锥领域提供了一种全新的固定方式。

同时，本发明具有兼顾固定路锥和移动路锥的优点，既能够快速安装固定、又便于拆卸和移动，且相较于螺栓固定的半移动式路锥来说，具有操作快捷、工作量小、安全隐患小的优点，不存在路锥移除后裸露大量螺栓的问题，不易出现故障，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明磁力路锥的结构示意图；

图2为本发明磁性基板的安装示意图；

图3为本发明路锥底座的结构示意图；

图4为本发明路锥底座中磁极的分布示意图；

图5为本发明磁极的结构示意图；

图6为本发明磁极处于磁力外放状态下的示意图；

图7为本发明磁极处于磁力内敛状态下的示意图；

其中，附图标记为：1、磁性基板；2、锚固螺栓；3、路锥底座；4、路锥本体；5、地面；6、磁极；7、树脂；8、充电柱；9、充电口；10、硬磁体；11、半硬磁体；12、导磁体；13、线圈导线；14、顶部环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种结构简单，既能够快速安装固定、又便于拆卸和移动的磁力路锥。

基于此，本发明提供一种磁力路锥，包括路锥本体和磁性基板，路锥本体的底部设置有路锥底座，路锥底座内设置有充电柱和与充电柱电连接的磁极，磁性基板用于固定在地面上，路锥本体用于放置在磁性基板的上表面，充电柱安装于路锥底座的充电口处，充电柱通电后磁极与磁性基板之间产生磁场，通过向充电柱内通入不同方向的直流脉冲电流，能够切换磁极与磁性基板之间的磁场形式，从而实现路锥本体在磁性基板上的磁吸固定或断开。

本发明公开的磁力路锥结构简单，采用电永磁技术，在瞬时脉冲电流作用下，改变路锥底座对外表现的磁场形式，在需要固定时表现为路锥底座具有强劲的磁吸力，在需要移动时只需给定一个反向脉冲电流实现状态切换，使得路锥无论是处于固定状态还是自由移动状态均不需要额外的能源供应，只需要在状态转换的瞬间给予一个脉冲直流电即可，不仅节能，而且克服了常规电磁充电方式导致的线圈发热问题，可以很方便地通过改变电流的方向实现路锥工作状态的转变，具有吸力大、能耗低、不发热、效率高、安全可靠的优点，为路锥领域提供了一种全新的固定方式。

同时，本发明具有兼顾固定路锥和移动路锥的优点，既能够快速安装固定、又便于拆卸和移动，且相较于螺栓固定的半移动式路锥来说，具有操作快捷、工作量小、安全隐患小的优点，不存在路锥移除后裸露大量螺栓的问题，不易出现故障，可靠性高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：

如图1～6所示，本实施例提供一种磁力路锥，包括路锥本体4和磁性基板1，路锥本体4的底部设置有路锥底座3，路锥底座3内设置有充电柱8和与充电柱8电连接的磁极6，磁性基板1用于固定在地面5上，路锥本体4用于放置在磁性基板1的上表面，充电柱8安装于路锥底座3的充电口9处，充电柱3通电后可使磁极6与磁性基板1之间产生磁场，本实施例采用电永磁技术，通过向充电柱8内通入不同方向的直流脉冲电流，即能够切换磁极6与磁性基板1之间的磁场形式，从而实现路锥本体4在磁性基板1上的磁吸固定或断开。在需要固定时表现为路锥底座3具有强劲的磁吸力，在需要移动时只需给定一个反向脉冲电流实现状态切换，使得路锥无论是处于固定状态还是自由移动状态均不需要额外的能源供应，只需要在状态转换的瞬间给予一个脉冲直流电即可，不仅节能，而且克服了常规电磁充电方式导致的线圈发热问题，可以很方便地通过改变脉冲电流的方向实现路锥工作状态的转变，具有吸力大、能耗低、不发热、效率高、安全可靠的优点。上述直流脉冲电流可由移动电源提供。

于本具体实施例中，如图3～6所示，磁极6包括硬磁体10、半硬磁体11和导磁体12，硬磁体10和半硬磁体11并排设置在导磁体12的上表面，半硬磁体11上缠绕有线圈导线13，且线圈导线13的两端分别通过常规的电连接方式与一充电柱8连接。其中，硬磁体10的材质为现有一种硬磁材料，硬磁材料是一种永磁体，具有磁化后不易退磁且能长期保留磁性的特性；导磁体12为一种软磁材料，软磁材料具有磁导率大、易磁化、易退磁的特点，本实施例软磁材料可优选为具有高磁导率的铁磁性材料，普通碳钢即可满足要求；对应的，半硬磁体11的材质为一种现有的半硬材料，这种半硬材料介于上述硬磁材料和软磁材料之间，其是靠外加磁场改变其磁化状态进行工作的。本实施例利用半硬磁体11和硬磁体10的固有特性，通过一个很小的瞬间直流脉冲电流改变其磁场的外放与收敛，使得路锥无论是处于固定状态还是自由移动状态都不需要外接电源，只是在转变的瞬间给予一个小脉冲电流既可。

进一步地，本实施例中，如图5所示，导磁体12优选为为圆台状软磁体，硬磁体10和半硬磁体11均为半圆柱状磁体，优选硬磁体10和半硬磁体11的形状大小完全相同，且硬磁体10和半硬磁体11对称分布在导磁体12上；本实施例中，线圈导线13优选为一种现有的低电阻导线，将线圈导线13采用电阻较低的材料制成，可以降低直流电能在传输过程中的损耗。

进一步地，路锥底座3优选为圆柱形底座，本实施例中优选圆柱形底座的外沿内周向间隔设置有三组磁极6，三组磁极6以常规的电连接方式并联，在此基础上，三组磁极6共用一对充电柱8即可，该对充电柱8可与任意一组磁极6连接。如图4所示，三组磁极6等间隔分布且位于同一圆周上，每相邻两组磁极6之间的夹角均为120度。

进一步地，路锥本体4与路锥底座3优选为一体成型，路锥本体4的顶部设置有顶部环14。当多个路锥同时使用时，可用绳索通过顶部环14将多个路锥连接起来，实现完全限制通行的目的。

进一步地，磁性基板1优选为具有铁磁性的钢板，磁性基板1可通过锚固螺栓2固定于地面5上，且锚固螺栓2的顶部应完全沉于磁性基板的沉槽内，以防路锥本体4拆卸后，锚固螺栓2突出地面影响通行或带来安全隐患。

进一步地，磁性基板1还可通过锚固螺栓2嵌置于地面5内，即可通过在地面5表面挖设凹槽，磁性基板1置于该凹槽内，磁性基板1的上表面优选与地面5的上表面保持平齐，且锚固螺栓2的顶部也应完全沉于磁性基板1的沉槽内，以防路锥本体4拆卸后，锚固螺栓2突出地面影响通行或带来安全隐患。同时，采用这种将磁性基板1嵌置的方式，还可有效消除磁性基板1突出地面5可能会绊倒行人的隐患。

进一步地，本实施例中，路锥本体4优选为中空椎体，路锥底座3的中心镂空并与路锥本体4的内部连通，以便多个路锥摞叠放置，便于收纳，且节省空间。同时，本实施例中的路锥本体4可为圆锥体、四棱锥体或其他现有路锥结构的任意一种。

进一步地，本实施例中，磁极6和充电柱8均优选采用树脂浇注固定于路锥底座3内。

下面分别以将路锥本体4固定和移动为例，对本实施例作具体原理说明，其中路锥本体4与路锥底座3为一体结构，直流脉冲电流由移动电源提供。

首先，对于分时段限行的位置，事先将磁性基板1采用锚固螺栓2固定在地面5的上表面。需要采用路锥进行限行时，将路锥本体4放置在磁性基板1上，并让磁极6的导磁体12与磁性基板1接触。之后可通过充电柱8正向通直流脉冲电流，使其通过强磁吸力固定在磁性基板1上，原理如下：

如图6所示，硬磁体10的N级与导磁体12上表面固定连接在一起，由于磁体的磁化效应，从导磁体12的角度来看，其磁极与硬磁体10一致，即与磁性基板1接触的下表面为N极。同时，半硬磁体11的一端也与导磁体12上表面固定连接，且磁极整体周围采用树脂固定；由于半硬磁体11采用半硬材料制造，所以磁极方向很容易被改变。当需要固定路锥时，对缠绕在半硬磁体11外表面上的线圈导线13通以短时直流脉冲电流，线圈导线13形成的磁场将改变半硬磁体11的磁极方向，使其与导磁体12接触的下表面为N极，顶部为S极。此时对于导磁体12来说，半硬磁体11和硬磁体10同时将其磁化，且磁化方向相同，使其具有非常强劲的磁场强度，此时磁力线从导磁体12的下表面出发，穿过磁性基板1后返回磁极6，从而产生足够大的磁吸力将磁性基板1吸住；同时由于磁性基板1固定于地面5上，以此达到将路锥本体4固定在地面5上的目的。

此种利用半硬磁体磁极可变特性的电永磁技术，产生的磁吸力强劲，可有效防止路锥被人为移动。

同时，上述硬磁体10并不限于N极与导磁体12上表面接触，也可采用S极与导磁体12上表面接触固定，此时将半硬磁体11也对应调节N极和S极，不影响最终的效果。

如图7所示，当需要移动路锥时，通过充电柱8向磁极6内通入反向的直流脉冲电流，即可改变半硬磁体11的磁极方向，此时磁极状态如图7所示。由于硬磁体10的磁极始终不会改变，其将导磁体12磁化的趋势仍然为下部为N极；而由于半硬磁体11此时上部磁极为N极，用于与导磁体12接触的底部磁极为S极，其磁化导磁体12的趋势也是上部为N极，下部为S极，即其趋于将导磁体12磁化为下部S极，该磁化方向与硬磁体10的磁化方向正好相反，二者抵消之后，将导致导磁体12不对外表现磁性，即从半硬磁体11的N极发出的磁力线趋于最短路径都直接归于硬磁体10的N极，导致没有磁力线穿过基板，即磁极6对磁性基板1不产生磁力吸力作用，使得路锥可以随意移动。

在平时不需要对路锥持续通电，只需在改变其固定状态时通以反向瞬间电流即可。

本实施例的上述磁吸力产生原理，不同于电磁场原理，磁场是由永磁体产生而不是由电磁作用产生的，不会发生在固定过程中由于断电或电量不足使磁场消失而导致路锥不能固定的情况，更加不会因此而发生交通事故和限行失效。电永磁可产生能保持长时间稳定的非常强劲的磁吸力，而且工作状态的转变是通过脉冲电流实现的，只需要很短时间即可完成工作状态的改变，非常节能。

由此可见，本发明公开的磁力路锥结构简单，采用电永磁技术，在瞬时脉冲电流作用下，改变路锥底座对外表现的磁场形式，在需要固定时表现为路锥底座具有强劲的磁吸力，在需要移动时只需给定一个反向脉冲电流实现状态切换，使得路锥无论是处于固定状态还是自由移动状态均不需要额外的能源供应，只需要在状态转换的瞬间给予一个脉冲直流电即可，不仅节能，而且克服了常规电磁充电方式导致的线圈发热问题，可以很方便地通过改变电流的方向实现工作状态的转变，具有吸力大、能耗低、不发热、效率高、安全可靠的优点，为路锥领域提供了一种全新的固定方式。

同时，本发明具有兼顾固定路锥和移动路锥的优点，既能够快速安装固定、又便于拆卸和移动，且相较于螺栓固定的半移动式路锥来说，具有操作快捷、工作量小、安全隐患小的优点，不存在路锥移除后裸露大量螺栓的问题，不易出现故障，可靠性高。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种磁力路锥，其特征在于：包括路锥本体和磁性基板，所述路锥本体的底部设置有路锥底座，所述路锥底座内设置有充电柱和与所述充电柱电连接的磁极，所述磁性基板用于固定在地面上，所述路锥本体用于放置在所述磁性基板的上表面，所述充电柱安装于所述路锥底座的充电口处，所述充电柱通电后所述磁极与所述磁性基板之间产生磁场，通过向所述充电柱内通入不同方向的直流脉冲电流，能够切换所述磁极与所述磁性基板之间的磁场形式，从而实现所述路锥本体在所述磁性基板上的磁吸固定或断开。

2.根据权利要求1所述的磁力路锥，其特征在于：所述磁极包括硬磁体、半硬磁体和导磁体，所述硬磁体和所述半硬磁体并排设置在所述导磁体的上表面，所述半硬磁体上缠绕有线圈导线，且所述线圈导线的两端分别与一所述充电柱连接。

3.根据权利要求2所述的磁力路锥，其特征在于：所述导磁体为圆台状软磁体，所述硬磁体和所述半硬磁体均为半圆柱状磁体；所述线圈导线为低电阻导线。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的磁力路锥，其特征在于：所述路锥底座为圆柱形底座，所述圆柱形底座的外沿内周向间隔设置有三组所述磁极，且三组所述磁极并联。

5.根据权利要求1所述的磁力路锥，其特征在于：所述路锥本体与所述路锥底座一体成型，所述路锥本体的顶部设置有顶部环。

6.根据权利要求1所述的磁力路锥，其特征在于：所述磁性基板为具有铁磁性的钢板，所述磁性基板通过锚固螺栓固定于地面上，且所述锚固螺栓的顶部完全沉于所述磁性基板的沉槽内。

7.根据权利要求1所述的磁力路锥，其特征在于：所述磁性基板通过锚固螺栓嵌置于地面内，所述磁性基板的上表面与所述地面平齐，且所述锚固螺栓的顶部完全沉于所述磁性基板的沉槽内。

8.根据权利要求1所述的磁力路锥，其特征在于：所述路锥本体为中空椎体，所述路锥底座的中心镂空并与所述路锥本体的内部连通。

9.根据权利要求1所述的磁力路锥，其特征在于：所述磁极和所述充电柱均采用树脂浇注固定于所述路锥底座内。