CN110612581B - 磁力控制装置和使用该磁力控制装置的磁体保持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于经由通过借助线圈控制自由旋转的永磁体的布置状态来控制相互作用表面上的磁力的磁力控制装置，以及使用该磁力控制装置的磁体保持装置。根据本发明的一示例性实施方案的一种磁力控制装置包括：第一极片，该第一极片具有相互作用表面，由铁磁性材料制成，并且被构造成与永磁体的N极接触；第二极片，该第二极片具有相互作用表面，由铁磁性材料制成，并且被构造成与永磁体或与不同于永磁体的另一永磁体的S极接触；旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在第一布置状态中，其N极磁性连接至第二极片，而其S极磁性连接至第一极片，并且在第二布置状态中，其N极磁性连接至第一极片，而其S极磁性连接至第二极片；以及线圈，其卷绕在第一极片和第二极片中至少一个上，其中，在第一布置状态和第二布置状态之间的切换经由通过控制施加在线圈上的电流来使旋转永磁体旋转来进行，从而控制第一极片和第二极片的相互作用表面上的磁力。

Description

磁力控制装置和使用该磁力控制装置的磁体保持装置

技术领域

本发明涉及磁力控制装置和使用该磁力控制装置的磁体保持装置，尤其涉及构造成通过借助线圈控制自由旋转的永磁体的布置状态来控制相互作用表面上的磁力的磁力控制装置，以及使用该磁力控制装置的磁体保持装置。

背景技术

诸如永磁体工件保持装置之类的磁体保持装置是用于通过使用磁力来附接由诸如铁之类的磁性材料制成的附接物体的装置。近年来，磁体保持装置被广泛用作附接到用于注射机的模具夹具、用于加压装置的模具夹具、用于机床的卡盘等的内部装置。本发明涉及磁力控制装置和使用该磁力控制装置的磁体保持装置，尤其涉及构造成通过借助线圈控制自由旋转的永磁体的布置状态来控制相互作用表面上的磁力的磁力控制装置，以及使用该磁力控制装置的磁体保持装置。

基本上，磁体保持装置被构造成通过利用永磁体的高磁力将作为磁体的附接物体附接至相互作用表面。为了释放附接物体，控制来自永磁体的磁流，使得防止在相互作用表面上形成磁流，从而使附接物体与相互作用表面分离。

本申请人提出了一种永磁体工件保持装置，该永磁体工件保持装置构造成经由通过使永磁体旋转来改变磁路来保持和释放物体(参见专利文献1)。但是，在永磁体工件保持装置的情况下，由于电动机使永磁体旋转，因此需要对电动机施加很大的力。结果，永磁体工件保持装置的可用性不好，并且永磁体工件保持装置由于大量的功率施加到电动机而不能实际使用。

(专利文献1)

韩国专利No.10-1131134(发明名称：永磁体工件保持装置)

发明内容

【技术问题】

本发明要实现的目标在于提供一种磁力控制装置，该磁力控制装置构造成通过借助线圈控制自由旋转的永磁体的布置状态来控制相互作用表面上的磁力，以及使用该磁力控制装置的磁体保持装置。

本发明的技术问题不限于上述技术问题，并且本领域技术人员从以下描述中可以清楚地理解上述未提及的其他技术问题。

【技术方案】

根据本发明的一示例性实施方案的一种磁力控制装置包括：第一极片，该第一极片具有相互作用表面，由铁磁性材料制成，并且被构造成与永磁体的N极接触；第二极片，该第二极片具有相互作用表面，由铁磁性材料制成，并且被构造成与所述永磁体或与不同于所述永磁体的另一永磁体的S极接触；旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其N极磁性连接至所述第二极片，而其S极磁性连接至所述第一极片，并且在所述第二布置状态中，其N极磁性连接至所述第一极片，而其S极磁性连接至所述第二极片；以及线圈，其卷绕在所述第一极片和所述第二极片中至少一个上，其中，在所述第一布置状态和所述第二布置状态之间的切换经由通过控制施加在所述线圈上的电流来使所述旋转永磁体旋转来进行，从而控制所述第一极片和所述第二极片的所述相互作用表面上的磁力。

根据本发明的另一方面，所述第一极片与所述永磁体的所述N极接触，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，并且所述永磁体定位成比所述旋转永磁体较靠近所述相互作用表面。

根据本发明的又一方面，所述线圈被设置在所述永磁体与所述旋转永磁体之间。

根据本发明的又一方面，所述磁力控制装置包括：所述永磁体和多个其他永磁体，其中，所述多个其他永磁体通过由铁磁性材料制成的极片彼此磁性连接。

根据本发明的又一方面，所述磁力控制装置还包括：连接极片，其被设置成与所述第一极片和所述第二极片磁性连接并且由铁磁性材料制成，其中，所述线圈卷绕在所述第一极片、所述第二极片和所述连接极片中的至少一个上。

根据本发明的又一方面，所述第二极片与所述永磁体的所述S极以及另一永磁体的所述S极接触，所述永磁体为第一永磁体，与所述永磁体不同的另一永磁体是第二永磁体，所述连接极片与所述第一永磁体的所述S极接触并且与所述第二永磁体的N极接触，并且所述连接极片与所述第一极片和所述第二极片间隔开并与所述第一极片和所述第二极片磁性连接，同时具有间隙。

根据本发明的又一方面，所述第一永磁体、所述第二永磁体和所述旋转永磁体被设置成一排。

根据本发明的又一方面，所述线圈被设置在所述旋转永磁体与所述第一永磁体之间的所述第一极片上或在所述旋转永磁体与所述第二永磁体之间的所述第二极片上。

根据本发明的又一方面，所述线圈被设置在所述第一极片的相互作用表面与所述第一永磁体之间，并且所述线圈被设置在所述第二极片的相互作用表面与所述第二永磁体之间。

根据本发明的又一方面，所述线圈还被设置在所述间隙与所述第一永磁体之间，并且所述线圈还被设置在所述间隙与所述第二永磁体之间。

根据本发明的又一方面，所述第二极片接触所述永磁体的所述S极以及另一永磁体的所述S极，所述永磁体为第一永磁体，与所述永磁体不同的另一永磁体是第二永磁体，其中，所述磁力控制装置还包括：第三极片，其被配置为与所述第一永磁体的所述S极接触，并且由铁磁性材料制成；和第四极片，其被配置为与所述第二永磁体的N极接触，并且由铁磁性材料制成，其中，所述连接极片被构造成能在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述连接极片磁性连接至所述第三极片和所述第四极片，并且在所述第二位置中，所述连接极片未磁性连接至所述第三极片和所述第四极片中的至少一个，并且其中，所述连接极片与所述第一极片和所述第二极片间隔开，并磁性连接所述第一极片和所述第二极片，同时具有间隙，即使所述连接极片位于所述第一位置也如此。

根据本发明的又一方面，所述第三极片和所述第四极片中的每一个具有相互作用表面。

根据本发明的又一方面，在所述连接极片与所述第三极片之间或者在所述连接极片与所述第四极片之间插入具有弹性的冲击减轻构件。

根据本发明的又一方面，在所述连接极片与所述第三极片之间或在所述连接极片与所述第四极片之间插入弹性构件，所述弹性构件沿使得所述连接极片变得远离所述第三极片或所述第四极片的方向施加力。

根据本发明的又一方面，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，并且所述连接极片与所述第一极片和所述第二极片间隔开，并且磁性连接至所述第一极片和所述第二极片，同时具有间隙。

根据本发明的又一方面，所述旋转永磁体被定位成比所述永磁体较靠近所述相互作用表面。

根据本发明的又一方面，所述线圈在所述旋转永磁体与所述永磁体之间分别卷绕在所述第一极片和所述第二极片上，所述线圈在所述第一极片的相互作用表面和所述旋转永磁体之间卷绕在所述第一极片上，并且所述线圈在所述第二极片的相互作用表面和旋转永磁体之间卷绕在所述第二极片上。

根据本发明的又一方面，所述旋转永磁体是第一旋转永磁体，所述永磁体是第一永磁体，其中，所述磁力控制装置还包括：第三极片，其具有相互作用表面并且由铁磁性材料制成；第二永磁体，其被设置成使得其N极与所述第一极片接触，并且其S极与所述第三极片接触；以及第二旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其N极磁性连接至所述第三极片，并且其S极磁性连接至所述第一极片，在所述第二布置状态中，其N极磁性连接至所述第一极片，并且其S极磁性连接至所述第三极片，并且其中，所述连接极片与所述第三极片间隔开，并且与所述第三极片磁性连接，同时具有间隙。

根据本发明的又一方面，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，并且所述连接极片被构造成能在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述连接极片未磁性连接至所述第一极片和所述第二极片中的至少一个，在所述第二位置，所述连接极片磁性连接至所述第一极片和所述第二极片。

根据本发明的又一方面，所述线圈在所述旋转永磁体与所述永磁体之间分别卷绕在所述第一极片和所述第二极片上。

根据本发明的又一方面，所述旋转永磁体是第一旋转永磁体，所述永磁体是第一永磁体，其中，所述磁力控制装置还包括：第三极片，其具有相互作用表面并且由铁磁性材料制成；第二永磁体，其被设置成使得其N极与所述第一极片接触，并且其S极与所述第三极片接触；以及第二旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其N极磁性连接至所述第三极片，并且其S极磁性连接至所述第一极片，在所述第二布置状态中，其N极磁性连接至所述第一极片，并且其S极磁性连接至所述第三极片，并且其中，所述连接极片被构造成使得所述第一极片、所述第二极片和所述第三极片中的相邻极片在所述第一位置不彼此磁性连接，并且所述连接极片被构造成使得所述连接极片在所述第二位置与所有所述第一极片、所述第二极片和所述第三极片都磁性连接。

根据本发明的又一方面，所述第一极片与所述永磁体的所述N极接触，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，所述线圈设置在所述永磁体与所述旋转永磁体之间，在所述第一极片上形成成对的所述相互作用表面，在所述第二极片上形成成对的所述相互作用表面。所述相互作用表面的方向与沿着所述旋转永磁体的旋转轴线的方向平行。

根据本发明的另一示例性实施方案的一种磁力控制装置包括：中心极片，其具有相互作用表面并由铁磁性材料制成；外围极片，所述外围极片被设置成围绕所述中心极片的至少一部分，具有相互作用表面，并且由铁磁性材料制成；永磁体，其被设置成使得N极和S极中的任一个与所述中心极片接触，并且所述N极和所述S极中的另一个与所述外围极片接触；旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其S极与所述中心极片间隔开并磁性连接至所述中心极片，而其N极与所述外围极片间隔开并磁性连接，并且在所述第二布置状态中，其S极与所述外围极片间隔开并磁性连接，而其N极与所述中心极片间隔开并磁性连接；以及线圈，其卷绕在所述中心极片和所述外围极片中的至少一个上，其中，在所述第一布置状态和所述第二布置状态之间的切换经由通过控制施加在所述线圈上的电流来使所述旋转永磁体旋转来进行，从而控制所述中心极片和所述外围极片的所述相互作用表面上的磁力。

根据本发明的另一方面，基于所述中心极片对称地设置至少两个永磁体，并且所述旋转永磁体被设置成使得在所述第一布置状态或所述第二布置状态中，所述N极或所述S极指向所述中心极片的所述相互作用表面。

根据本发明的又一方面，所述永磁体的所述N极与所述中心极片接触，并且所述线圈在所述永磁体与所述旋转永磁体之间卷绕在所述中心极片上。

根据本发明的又一方面，所述旋转永磁体被构造成机械地固定以维持所述第一布置状态或所述第二布置状态，并且当改变所述布置状态时，所述旋转永磁体的所述固定被解除。

根据本发明的又一方面，所述旋转永磁体具有：圆形部分，其外缘与旋转中心等距离地间隔开；以及非圆形部分，其外缘与旋转中心的距离小于所述旋转中心与所述圆形部分之间的距离，并且所述旋转永磁体的所述N极和所述S极被所述非圆形部分分开。

根据本发明的又一方面，在所述旋转永磁体处于所述第一布置状态或所述第二布置状态时，所述第一极片和所述第二极片面对整个所述圆形部分。

根据本发明的一示例性实施方案的一种磁体保持装置包括所述磁力控制装置的构造。

【有益效果】

根据本发明的磁力控制装置易于控制，因为即使施加少量电流，也使所述旋转永磁体旋转，并且磁通量发生变化，从而执行保持和释放操作。

另外，根据本发明的磁力控制装置仅在保持或释放物体时需要少量电流，从而实现了低功耗。

附图说明

图1A至图1D是示出根据本发明的一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

图2是根据另一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

图3A至图3E是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。另外，图3F是示出通过对图3A至3E所示的磁力控制装置进行修改而制成的磁力控制装置的剖视图。

图4A至图4E是示出根据本发明的另一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

图5A至图5E是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。另外，图5F是示出了图5A至5E所示的磁力控制装置的又一修改的示例性实施方案的示意性剖视图。

图6A至图6D是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

图7A至图7D是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

图8A至图8D是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

图9是示出旋转永磁体的各种示例性实施方案的剖视图。

图10是示出旋转永磁体和设置在磁力控制装置中的旋转永磁体所处的状态的一实施方案的视图。

图11是示出图1A至1D的磁力控制装置的经修改的示例的视图。

图12是示出图11中的磁力控制装置的经修改的示例的视图。

具体实施方案

参考以下结合附图详细描述的示例性实施方案，本发明的优点和特征以及实现该优点和特征的方法将变得清楚。然而，本发明不限于本文公开的示例性实施方案，而是将以各种形式实现。提供本发明的示例性实施方案，以便完全公开本发明，并且本领域普通技术人员能充分理解本发明的范围。本发明将仅由所附权利要求的范围来限定。

当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在另一元件或层上，或者也可以存在中间元件或层。

术语“第一”、“第二”等可以用于描述各种构成要素，但是构成要素当然不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个构成要素与另一构成要素区分开。因此，在本发明的技术精神内，以下提及的第一构成要素当然可以是第二构成要素。

在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的构成要素。

为了便于描述，示出了附图中图解的每个部件的尺寸和厚度，但是本发明不必受限于所图解的部件的尺寸和厚度。

本发明的若干示例性实施方案的各个特征可以部分或全部彼此耦合或组合，并且如本领域技术人员所充分理解的，可以执行各种技术合作和操作，并且各个示例性实施方案可以彼此独立地实现或相关地一起实现。

在下文中，将参照附图描述根据本发明的磁力控制装置的示例性实施方案。

根据本发明的磁力控制装置是通过改变相互作用表面的磁特性来控制是否产生外部磁体的磁力的装置。根据本发明的磁力控制装置可以广泛地用于磁体保持装置、动力装置等。在下文中，将描述将磁力控制装置用于磁体保持装置的示例。然而，磁力控制装置的应用不受限于此。

图1A至图1D是示出根据本发明的一个示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

根据本示例性实施方案的磁力控制装置100包括第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130、永磁体140和线圈150。

第一极片110由诸如铁之类的铁磁性材料制成并且具有相互作用表面111。另外，第二极片120由诸如铁之类的铁磁性材料制成并且具有相互作用表面121。

旋转永磁体130可旋转地设置成在第一布置状态(图1A和图1B中的布置状态)和第二布置状态(图1C和1D中的布置状态)之间切换，在该第一布置状态中，S极与第一极片110相邻并且磁性连接至第一极片110，而N极与第二极片120相邻并且磁性连接至第二极片120，在第二布置状态中，N极与第一极片110相邻并且磁性连接至第一极片110，而S极与第二极片120相邻，并且磁性连接至第二极片120。

具体地，旋转永磁体130可以设置在第一极片110和第二极片120之间，从而磁性连接第一极片110和第二极片120。然而，当旋转永磁体130处于第一布置状态和第二布置状态时，分别在相反方向上形成磁流。

旋转永磁体130可以被设置为以最小的摩擦力旋转。另外，在第一布置状态和第二布置状态中，第一极片110和第二极片120之间的间隔距离越短，则越好，因为可以形成更大的磁流。

旋转永磁体130“磁性连接”到极片110和120的构造包括这样的情况，其中，旋转永磁体130与极片110和120间隔开，使得在极片110和120中通过旋转永磁体130的磁力形成磁流，即使旋转永磁体130不与极片110和120直接接触也如此。例如，在旋转永磁体130与极片110和120接触时产生的A％或以上的磁流强度的磁流在极片110和120中形成，这种情况可以根据旋转永磁体130与极片110和120磁性接触的情况确定。这里，A可以是80、70、60、50、40、30、20等。然而，如上所述，可以将旋转永磁体130与极片110和120之间的间隔距离设置为最小距离。

同时，在本示例性实施方案中，描述了其中旋转永磁体130形成为特定形状的示例。然而，旋转永磁体130的形状不受限于此，并且可以提供永磁体和极片的组合。下面将参照图9描述旋转永磁体130的各种构造。

永磁体140被设置为使得N极与第一极片110接触并且S极与第二极片120接触。永磁体140可以被定位为比旋转永磁体130更靠近相互作用表面111和121。

线圈150可以卷绕在第一极片110和第二极片120中的至少一个上。线圈150可以定位在适合于改变磁流的位置。在本示例性实施方案中，描述了将线圈150设置在旋转永磁体130和永磁体140之间的示例，并且这种设置在有效地控制磁流方面是有利的。

下面将参考图1A至1D描述保持和释放作为磁体的物体1的原理。

首先，参考图1A，当没有电流施加到线圈150上时，随着第一和第二极片110和120被永磁体140磁化，旋转永磁体130自动设置在第一布置状态。因此，内部循环磁流如虚线所示形成。因此，在朝向相互作用表面111和121的方向上没有形成磁流，使得物体不能被相互作用表面111和121保持。

如图1B所示，将电流施加到线圈150以在朝向相互作用表面111和121的方向上形成磁流。即，控制卷绕在第一极片110上的线圈150，使得在朝向第一极片110的相互作用表面111的方向上形成N极，并且在相反的方向上形成S极。控制卷绕在第二极片120上的线圈150，使得在朝向第二极片120的相互作用表面121的方向上形成S极，并且在相反的方向上形成N极。

当施加到线圈150的电流足够高时，第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有S极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有N极。因此，旋转永磁体130接收来自各个磁极的排斥力，接收旋转力，从而旋转。

如图1C所示，旋转永磁体130切换到第二布置状态，并且相互作用表面111和121分别具有N极和S极，从而保持物体1。在这种情况下，形成通过物体1的磁流，如图1C中的虚线所示。一旦如图1C所示形成了磁流，即使切断施加到线圈150的电流，磁流也维持，并且保持物体的状态也维持。

如图1D所示，电流被施加到线圈150以释放被保持的物体1。即，当电流沿与图1B所示的方向相反的方向被施加到线圈150时，第一极片110的面向旋转永磁体130的表面具有N极，而第二极片120的面向旋转永磁体130的表面具有S极。在这种情况下，旋转永磁体130接收来自各个磁极的排斥力并接收旋转力，从而将布置状态切换到第一布置状态，如图1A所示。因此，物体1可以从相互作用表面111和121释放。

一旦旋转永磁体130切换到第一布置状态，则形成内部循环磁流，如图1A中的虚线所示，即使没有电流施加到线圈150也如此，结果，物体1不能被相互作用表面111和121保持。

同时，由于图1B和1D中所示的旋转永磁体130的旋转方向是示例性的，并且旋转永磁体130可以沿任何方向旋转。即使在以下描述中，旋转永磁体130的旋转方向也仅是示例性的。

即，根据本示例性实施方案的磁力控制装置100经由通过控制施加到线圈150的电流来使旋转永磁体130旋转而在第一布置状态和第二布置状态之间切换，从而控制在第一和第二极片110和120的相互作用表面111和121上的磁力。

图2是根据另一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

图2中的磁力控制装置100'的特征在于将第一永磁体160、第二永磁体170和极片180添加到图1A至1D中的磁力控制装置100。

设置第一永磁体160，使得N极与第一极片110接触，并且使S极与极片180相接触。第二永磁体170设置为使得S极与第二极片120接触，而N极与极片180接触。

极片180将第一永磁体160和第二永磁体170磁性连接，从而在其中产生如虚线所示的磁流。极片180可以与磁屏蔽件一起用作壳体。

根据本示例性实施方案的磁力控制装置100'比磁力控制装置100具有较多数量的永磁体140、160和170，从而获得更高的保持力。

图3A至图3E是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。另外，图3F是示出通过对图3A至3E所示的磁力控制装置进行修改而制成的磁力控制装置的剖视图。

参照图3A至图3E，根据本示例性实施方案的磁力控制装置200包括第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130、线圈150、第一永磁体160、第二永磁体170和连接极片280。

在本说明书中，将省略与图1A至1D的磁力控制装置100的部件相同的部件的详细说明，并且将具体描述不同之处。

第一永磁体160被设置成使得N极与第一极片110接触，并且S极与连接极片280接触。第二永磁体170被设置使得S极与第二极片120接触，并且N极与连接极片280接触。

在此，在本示例性实施方案中，旋转永磁体130、第一永磁体160和第二永磁体170可以设置成一排的构造在实现磁流方面会是有利的。具体地，当旋转永磁体130处于第一布置状态和第二布置状态时，将磁极布置成一排的构造在实现磁流方面会是有利的。

连接极片280由铁磁性材料(例如铁)制成，第一永磁体160的S极与连接极片280接触，第二永磁体170的N极与连接极片280接触。另外，连接极片180设置成在与第一极片110和第二极片120之间具有间隙G时，与第一极片110和第二极片120磁性连接。

这里，间隙G被设定为使得连接极片280可以磁性连接至极片110和120。即，当具有在连接极片280与极片110和120接触时产生的B％或更大的磁流强度的磁流被传输时，可以确定连接极片280磁性连接至极片110和120。这里，B可以是60、50、40、30、20等等。

线圈150可以卷绕在第一极片110、第二极片120和连接极片280中的至少一个周围。线圈150需要设置在适合于改变磁流的位置。在本示例性实施方案中，描述了一示例，其中线圈150设置在第一极片110和第二极片120上以分别与相互作用表面111和121相邻。线圈150设置在第一极片110的相互作用表面111与第一永磁体160之间以及第二极片120的相互作用表面121与第二永磁体170之间的构造在使得有可能直接控制相互作用表面111和121的磁力并使得易于切换旋转永磁体130的布置状态方面是有利的。尽管未示出，但是为了执行更适当的控制，可以在间隙G和第一永磁体160之间的第一极片110上进一步卷绕线圈，并且可以在间隙G和第二永磁体170之间进一步卷绕线圈。

在下文中，将在下面参考图3A至3E描述保持和释放作为磁体的物体1的原理。

首先，参考图3A，当没有电流施加到线圈150时，随着第一和第二极片110和120被第一和第二永磁体160和170磁化时，旋转永磁体130自动设置成第一布置状态。因此，如虚线所示，通过连接极片180形成内部循环磁流。因此，在朝向相互作用表面111和121的方向上没有形成磁流，使得物体不能被相互作用表面111和121保持。

如图3B所示，电流被施加到线圈150以在朝向相互作用表面111和121的方向上形成磁流。即，控制卷绕在第一极片110上的线圈150，使得在朝向第一极片110的相互作用表面111的方向上形成N极，并且在相反的方向上形成S极。控制卷绕在第二极片120上的线圈150，使得在朝向第二极片120的相互作用表面121的方向上形成S极，并且在相反的方向上形成N极。

当施加到线圈150的电流足够高时，第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有S极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有N极。因此，如图3C所示，旋转永磁体130接收来自相应磁极的排斥力，接收旋转力，并因此旋转。

在这种情况下，如图3C所示，在旋转永磁体130旋转的同时，形成如虚线所示的穿过间隙G的磁流。当然，通过施加到线圈150的电流，在相互作用表面111和121上分别形成N极和S极。

当物体1接近相互作用表面111和121时，穿过间隙G的磁流减弱。如图3D所示，来自旋转永磁体130、第一永磁体160和第二永磁体170的磁流穿过物体1，使得物体1被相互作用表面111和121牢固地保持。

换句话说，在旋转永磁体130切换布置状态之前或之后，物体1由相互作用表面111和121保持。一旦如图3D所示形成了磁流，可以消除施加到线圈150的电流。但是，为了稳定地固定旋转永磁体130，在图3B所示的方向上一定程度地施加电流而不完全消除施加到线圈150的电流是有利的。可以根据极片110、120和280的厚度和形状，永磁体130、160和170的强度、物体1的厚度等来确定在一定程度上施加到线圈150以确保稳定性的电流量。

如图3E所示，电流施加到线圈150以释放被保持的物体1。即，当电流沿与图3B所示的方向相反的方向施加到线圈150时第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有N极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有S极。在这种情况下，旋转永磁体130接收来自各个磁极的排斥力并接收旋转力，使得布置状态切换到第一布置状态，如图3A所示。因此，物体1可以从相互作用表面111和121释放。

一旦旋转永磁体130切换到第一布置状态，则形成内部循环磁流，如图3A中的虚线所示，即使没有电流施加到线圈150也如此，结果，物体1也不能被相互作用表面111和121保持。

同时，由于图3B和3E中所示的旋转永磁体130的旋转方向是说明性的，并且旋转永磁体130可以沿任何方向旋转。即使在以下描述中，旋转永磁体130的旋转方向也仅是示例性的。

参照图3F，与图3A至3E不同，旋转永磁体130、第一永磁体160和第二永磁体170可以不布置在直线上。在这种情况下，线圈150可以布置在旋转永磁体130和第二永磁体170之间的第二极片120上。然而，图3F所示的线圈150的设置是说明性的，并且线圈150可以仅布置在旋转永磁体130和第一永磁体160之间的第一极片110上。此外，线圈150可以布置在第一极片110和第二极片110两者上。

图3F中的磁力控制装置200'在控制磁流方面是有利的，并且可以使用最少数量的线圈150。

图4A至图4E是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

参照图4A至4E，根据本示例性实施方案的磁力控制装置300包括第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130、线圈150、第一永磁体160、第二永磁体170、连接极片380、第三极片385和第四极片390。

在本示例性实施方案中，第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130、线圈150、第一永磁体160和第二永磁体170与以上参考图3A至3E描述的磁力控制装置的并且用相同的附图标记的那些相同。将省略相同部件的重复描述，并且将具体描述不同之处。

在根据本示例性实施方案的磁力控制装置300中，第一永磁体160和第二永磁体170不与连接极片380接触，但是第三极片385和第四极片390与第一永磁体160和第二永磁体170接触，这与上述磁力控制装置200不同。

第三极片385由诸如铁之类的铁磁性材料制成，并且第一永磁体160的S极与第三极片385接触。此外，第四极片390由诸如铁之类的铁磁性材料制成，并且第二永磁体170的N极与第四极片390接触。

第三极片385可以具有相互作用表面386，并且第四极片390可以具有相互作用表面391。相互作用表面386和391被构造成与第一和第二极片110和120的相互作用表面111和121一起保持物体1。

连接极片380被构造成可在第一位置(图4A、4B和4C中的位置)和第二位置(图4D和图4E中的位置)之间移动，在该第一位置处，连接极片380磁性连接至第三极片385和第四极片390，在该第二位置处，连接极片380没有磁性连接至第三极片385和第四极片390中的至少一个。

即使连接极片380位于图4A所示的第一位置，连接极片380与第一极片110和第二极片120间隔开，同时具有间隙G，以便磁性连接至第一极片110和第二极片120。

连接极片380通过螺栓301可移动地固定在第三极片385和第四极片390上。在连接极片380上形成有沉孔，螺栓301的头部被沉孔卡住，使得移动距离受到限制。

可以在连接极片380、第三极片385和第四极片390之间插入诸如弹簧之类的弹性构件302。弹性构件302在使得连接极片380远离第三极片385和第四极片390的方向上向连接极片380施加力。

另外，可以在连接极片380与第三极片385之间或者在连接极片380与第四极片390之间插入具有弹性的冲击减轻构件303，以减轻在连接极片380从第二位置移动到第一位置时产生的冲击。冲击减轻构件303可以由橡胶、聚合物等按板状形式制成，并且不影响磁流的非磁性材料可以用于冲击减轻构件303。

同时，线圈150可以进一步卷绕在连接极片380上，以更适当地控制磁流。

下面将参照图4A至4E描述保持和释放作为磁体的物体1的原理。

首先，参考图4A，当没有电流施加到线圈150时，随着第一和第二极片110和120被第一和第二永磁体160和170磁化，旋转永磁体130自动设置成第一布置状态。此外，连接极片380定位于第一位置，使得内部循环磁流通过连接极片380形成，如虚线所示。因此，在朝向相互作用表面111、121、386和391的方向上没有形成磁流，使得物体不能被相互作用表面111、121、386和391保持。

如图4B所示，电流被施加到线圈150以在朝向相互作用表面111、121、386和391的方向上形成磁流。即，卷绕在第一极片110上的线圈150被控制为使得在朝向第一极片110的相互作用表面111的方向上形成有N极，而在相反的方向上形成S极。卷绕在第二极片120上的线圈150被控制为使得在朝向第二极片120的相互作用表面121的方向上形成S极，而在相反的方向上形成N极。相应地控制线圈150，使得N极形成在连接极片380的右侧。

当施加到线圈150的电流足够高时，第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有S极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有N极。因此，旋转永磁体130接收来自相应的磁极的排斥力，接收旋转力，从而旋转，如图4C所示。

在这种情况下，如图4C所示，在旋转永磁体130旋转的同时，如虚线所示，形成通过间隙G的磁流。当然，通过施加到线圈150的电流，N极和S极分别形成在相互作用表面111和121上。

当物体1接近相互作用表面111和121时，穿过间隙G的磁流减弱。如图4D所示，来自旋转永磁体130、第一永磁体160和第二永磁体170的磁流穿过物体1，使得物体1被相互作用表面111和121牢固地保持。

另外，连接极片380的面对第三极片385的表面具有S极，并且连接极片380的面对第四极片390的表面具有N极，使得连接极片380通过弹性构件302的弹力移动到第二位置。

因此，如图4D所示，旋转永磁体130设置成第二布置状态，并且连接极片380定位于第二位置。在设置旋转永磁体130和连接极片380之前或之后，通过相互作用表面111、121、386和391保持物体1。在保持物体的情况下，如图4D所示，形成了通过物体1的磁流，如虚线所示。如图4D所示，一旦形成了磁流，就可以消除施加到线圈150的电流。但是，为了稳定地固定旋转永磁体130，在图2B所示的方向上一定程度地施加电流而不完全消除施加到线圈150的电流是有利的。可以根据极片110、120、380、385和390，永磁体130、160和170的强度，物体1的厚度等来确定施加到线圈150上以在一定程度上确保稳定性的电流量。

如图4E所示，施加电流到线圈150以释放被保持的物体1。即，当电流沿与图4B所示的方向相反的方向被施加到线圈150时，第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有N极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有S极。在这种情况下，旋转永磁体130接收来自相应的磁极的排斥力，并且接收旋转力，从而将布置状态切换到如图4A所示的第一布置状态。另外，连接极片380的面对第三极片385的表面具有N极，而连接极片380的面对第四极片390的表面具有S极，使得连接极片380在克服弹性构件302的弹力的同时移动到第一位置。因此，如图4A所示，形成了内部循环磁流，并且物体1可以从相互作用表面111、121、386和391释放。

一旦旋转永磁体130切换到第一布置状态并且连接极片380移动到第一位置，则如图4A中的虚线所示，形成内部循环磁流，即使没有电流施加到线圈150也如此，结果，物体1不能被相互作用表面111和121保持。

图5A至图5E是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。另外，图5F是示出了图5A至5E所示的磁力控制装置的又一修改示例性实施方案的示意性剖视图。

参照图5A至图5E，根据本示例性实施方案的磁力控制装置400包括第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130、线圈150、永磁体440和连接极片480。

在本示例性实施方案中，第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130和线圈150与以上参照图1A至1D描述的磁力控制装置100的并且用相同的附图标记表示的那些相同。相同部件的重复描述将省略，并且将具体描述不同之处。

在本示例性实施方案中，永磁体440被设置成使得N极与第一极片110接触并且S极与第二极片120接触。永磁体440在构造上与在图1A至图1D中的永磁体140相同，但在布置上与永磁体140不同。即使永磁体440由与永磁体140的附图标记不同的附图标记表示，永磁体440也与永磁体140基本相同。

旋转永磁体130可以定位成比永磁体440更靠近相互作用表面111和121。因此，更容易控制相互作用表面111和121上的磁力。然而，永磁体440可以被定位为与相互作用表面111和121相邻。

第一极片110和第二极片120与连接极片480间隔开，同时具有间隙G，以便磁性连接至连接极片480。因为间隙G的构造如上所述，所以将省略其重复描述。

线圈150在旋转永磁体130和永磁体340之间分别围绕第一极片110和第二极片120卷绕，线圈150在第一极片110的相互作用表面111和旋转永磁体130之间围绕第一极片110卷绕，并且线圈在第二极片120的相互作用表面121和旋转永磁体130之间围绕第二极片120卷绕，这样的构造在使得易于切换旋转永磁体130的布置状态方面是有利的。

下面将再参照图5A至5E描述保持和释放作为磁体的物体1的原理。

首先，参考图5A，当没有电流施加到线圈150上时，随着第一和第二极片110和120被永磁体440磁化，旋转永磁体130自动设置成第一布置状态。因此，如虚线所示，内部循环磁流穿过永磁体440、第一极片110、旋转永磁体130和第二极片120形成。在这种情况下，由于间隙G，来自永磁体440的磁流几乎不传递到连接极片480。因此，在朝向相互作用表面111和121的方向上没有形成磁流，使得物体不能由相互作用表面111和121保持。

如图5B所示，电流被施加到线圈150以在朝向相互作用表面111和121的方向上形成磁流。即，控制线圈150以使得在第一极片110上的与旋转永磁体130的S极相邻的部分上形成S极，而在第二极片120上的与旋转永磁体130的N极相邻的部分上形成N极。

当施加到线圈150的电流足够高时，第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有S极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有N极。因此，旋转永磁体130受到来自相应的磁极的排斥力作用，受到旋转力的作用，从而旋转，如图5C所示。

在这种情况下，如图5C所示，在旋转永磁体130旋转的同时，形成如虚线所示的穿过间隙G的磁流。当然，通过施加到线圈150的电流，N极和S极分别形成在相互作用表面111和121上。

当物体1接近相互作用表面111和121时，穿过间隙G的磁流减弱。如图5D所示，来自旋转永磁体130和永磁体440的磁流穿过物体1，使得物体1被相互作用表面111和121牢固地保持。

在旋转永磁体130切换布置状态之前或之后，物体1由相互作用表面111和121保持。在保持物体的情况下，如图5D所示，形成了穿过物体1的磁流，如虚线所示。如图5D所示，一旦形成了磁流，就可以消除施加到线圈150的电流。但是，为了稳定地固定旋转永磁体130，在图5B所示的方向上一定程度地施加电流而不完全消除施加到位于旋转永磁体130与相互作用表面111和121之间的线圈150的电流是有利的。可以根据极片110、120和480，永磁体130和440的强度，物体1的厚度等来确定施加到线圈150上以在一定程度上确保稳定性的电流量。

如图5E所示，施加电流到线圈150以释放被保持的物体1。即，当电流沿与图5B所示的方向相反的方向被施加到线圈150时，第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有N极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有S极。在这种情况下，旋转永磁体130接收来自相应的磁极的排斥力，并且接收旋转力，从而将布置状态切换到如图5A所示的第一布置状态。因此，物体1可以从相互作用表面111和121释放。

一旦旋转永磁体130切换到第一布置状态，则如图3A中的虚线所示，形成内部循环磁流，即使没有电流施加到线圈150也如此，结果，物体1不能被相互作用表面111和121保持。

参考图5F，作为经修改的示例的磁力控制装置400'，除了磁力控制装置400的构造以外，还包括第三极片485、第二永磁体450和第二旋转永磁体490。

第三极片485具有相互作用表面486并且由诸如铁之类的铁磁性材料制成。

第二永磁体450被设置为使得N极与第一极片110接触并且S极与第三极片485接触。

第二旋转永磁体490被设置为可旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在该第一布置状态中，N极磁性连接至第三极片485，而S极磁性连接至第一极片110，在第二布置状态下，N极与第一极110磁性连接，而S极与第三极485磁性连接。

连接极片480'与第一极片110、第二极片120和第三极片485间隔开，同时具有间隙G，从而与第一极片110、第二极片120以及第三极片485磁性连接。

如上所述，图5A至图5E中的磁力控制装置400可横向扩展。因为具体的操作原理与上述磁力控制装置400的操作原理相同，所以将省略其详细描述。

图6A至图6D是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

参照图6A至图6D，根据本示例性实施方案的磁力控制装置500包括第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130、线圈150、永磁体440和连接极片580。

在本示例性实施方案中，第一极片110、第二极片120、旋转永磁体130、永磁体440和线圈150与磁力控制装置100、200、300和400的并且用相同的附图标记表示的那些相同。将省略相同部件的重复描述，并且将具体描述不同之处。

连接极片580被构造成可在第一位置(图6A和图6B中的位置)和第二位置(图6C和6D中的位置)之间移动，在该第一位置处，连接极片580没有磁性连接至第一极片110和第二极片120中的至少一个，在该第二位置处，连接极片580磁性连接至第一极片110和第二极片。

线圈150可以卷绕在第一极片110、第二极片120和连接极片580中的至少一个上。但是，在本示例性实施方案中，线圈150可以分别在旋转永磁体130和永磁体440之间卷绕在第一极片110和第二极片120上。

连接极片580通过螺栓501可动地固定在第一极片110和第二极片120上。在连接极片580上形成有沉孔，并且螺栓501的头部被沉孔卡住，使得移动距离受到限制。

可以在连接极片580、第一极片110和第二极片120之间插入诸如弹簧之类的弹性构件502。弹性构件502沿一定方向施加力，使得连接极片580远离第一极片110和第二极片120。

另外，可以在连接极片580和第一极片110之间或者在连接极片580和第二极片120之间插入具有弹性的冲击减轻构件503，以减轻在连接极片580从第一位置移动到第二位置时产生的冲击。冲击减轻构件503可以由橡胶，聚合物等制成板状形式，并且不影响磁流的非磁性材料可以用于冲击减轻构件303。

下面将参照图6A至6D描述保持和释放作为磁体的物体1的原理。

首先，参考图6A，当没有电流施加到线圈150时，随着第一和第二极片110和120被第一和第二永磁体140和150磁化，旋转永磁体130自动设置成第一布置状态。此外，连接极片580位于第一位置，从而形成内部循环磁流，如虚线所示。因此，在朝向相互作用表面111和121的方向上没有形成磁流，使得物体不能被相互作用表面111和121保持。

如图6B所示，电流被施加到线圈150以在朝向相互作用表面111和121的方向上形成磁流。即，控制卷绕在第一极片110上的线圈150，使得在朝向永磁体440的方向上形成N极，而在朝向旋转永磁体130的方向上形成S极。控制卷绕在第二极片120上的线圈150，使得在朝向永磁体440的方向上形成S极，而在朝向旋转永磁体130的方向上形成N极。

当施加到线圈150的电流足够高时，第一极片110的面对旋转永磁体130的表面具有S极，而第二极片120的面对旋转永磁体130的表面具有N极。因此，旋转永磁体130接收来自相应的磁极的排斥力，接收旋转力，从而旋转，如图6C所示，使得布置状态被切换。

另外，第一极片110和第二极片120吸引连接极片580，并且连接极片580在克服弹性构件502的弹力的同时移动到第二位置。如图4C所示，当连接极片580移动时，来自永磁体440的磁流通过连接极片580形成。

因此，物体1被来自旋转永磁体130的磁流保持。

如图6D所示，电流被施加到线圈150以释放被保持的物体1。即，当电流沿与图6B所示的方向相反的方向被施加到线圈150时，第一极片110的面向旋转永磁体130的表面具有N极，而第二极片120的面向旋转永磁体130的表面具有S极。在这种情况下，旋转永磁体130接收来自相应的磁极的排斥力并接收旋转力，使得将布置状态切换到第一布置状态，如图6A所示。另外，第一极片110和第二极片120吸引连接极片580的力被减弱，使得连接极片580借助于弹性构件502的弹性返回到第一位置。因此，形成内部循环磁流，如图6A所示，并且物体1可以从相互作用表面111和121释放。

图7A至图7D是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

参照图7A至图7D，根据本示例性实施方案的磁力控制装置600包括第一极片110、第二极片120、第一旋转永磁体130、第一永磁体440、连接极片680、线圈150、第三极片620、第二旋转永磁体630和第二永磁体640。

除了磁力控制装置500的构造之外，根据本示例性实施方案的磁力控制装置600还包括第三极片620、第二旋转永磁体630和第二永磁体640，并且控制装置600具有从连接极片680修改的构造。用于执行相同功能的部件由与图6A至6D中所示的附图标记相同的附图标记表示。

根据本示例性实施方案的磁力控制装置600是通过扩展磁力控制装置500而制成的，并且还包括第三极片620。第三极片620具有相互作用表面621，并且由铁磁性材料(例如铁)制成。

第二旋转永磁体630构造成可旋转以限定第一布置状态(图7A和图7B中的布置状态)和第二布置状态(图7C和7D中的布置状态)，在该第一布置状态中，N极磁性连接至第三极片620，而S极磁性连接至第一极片110，在该第二布置状态中，N极磁性连接至第一极片110，而S极磁性连接至第三极片620。

设置第二永磁体640，使得N极与第一极片110接触，而S极与第三极片620接触。第二永磁体640和第一永磁体440可以设置成一排。

连接极片680被构造成可在第一位置和第二位置之间移动。第一位置是连接极片680的位置(图7A和7B中的位置)，在该位置上第一极片110、第二极片120和第三极片620中的相邻极片彼此不磁性连接。第二位置是连接极片680的位置(在图7C和7D中的位置)，在该位置，连接极片680磁性连接至所有第一极片110、第二极片120和第三极片620。

因为根据本示例性实施方案的磁力控制装置600的操作原理与图6A至图6D中的磁力控制装置500的操作原理相同，所以省略了其详细说明。

图8A至图8D是示出根据本发明的又一示例性实施方案的磁力控制装置的示意性剖视图。

参照图8A至图8D，根据本示例性实施方案的磁力控制装置700包括中心极片710、外围极片720、永磁体730、旋转永磁体740和线圈750。

中心极片710具有相互作用表面711，并且由诸如铁之类的铁磁性材料制成。

外围极片720被设置成围绕中心极片710的至少一部分，具有相互作用表面721，并且由诸如铁之类的铁磁性材料制成。

永磁体730被设置成使得N极和S极中的任一个与中心极片710接触，并且N极和S极中的另一个与外围极片720接触。在本示例性实施方案中，描述了其中N极与中心极片710接触的示例。

在提供至少两个永磁体730的情况下，永磁体730可以基于中心极片710对称地布置。

旋转永磁体740被构造成可旋转以限定第一布置状态(图8A和图8B中的布置状态)和第二极布置状态(图8C和8D中的布置状态)，在该第一布置状态中，S极与中心极片710间隔开并且磁性连接至中心极片710，而N极与外围极片720间隔开，并且磁性连接至外围极片720，而在该第二布置状态中，S极与外围极片720间隔开，并且磁性连接至外围极片720，而N极与中心极片710间隔开并且磁性连接至中心极片710。

旋转永磁体740可以被设置为使得在第一布置状态或第二布置状态下，N极或S极指向中心极片710的相互作用表面711。即，旋转永磁体740可以构造成在中心极片710较长时沿纵向方向布置。通过这种布置，容易控制中心极片710的相互作用表面711的磁力。

线圈750卷绕在中心极片710和外围极片720中的至少一个上。在本示例性实施方案中，线圈750可以仅设置在中心极片710上。

下面将再参照图8A至8D描述保持和释放作为磁体的物体1的原理。

首先，参考图8A，当没有电流施加到线圈750时，旋转永磁体740处于第一布置状态，并且如虚线所示形成内部循环磁流，使得物体不能被相互作用表面711和721保持。

当如图8B所示电流被施加到线圈750以保持物体时，在朝向旋转永磁体730的方向上形成S极。当物体1接近相互作用表面711和721时，如图8C所示旋转永磁体730旋转到第二布置状态，并且物体1由相互作用表面711和721保持。

当保持物体时，如图8C所示，形成了穿过物体1的磁流，使得物体被相互作用表面711和721牢固地保持。

此后，如图8D所示，当沿与图8B所示的方向相反的方向向线圈750施加电流以释放物体时，在朝向旋转永磁体740的方向上形成N极，使得旋转永磁体740旋转并切换到如图8A所示的第一布置状态。因此，如图8A所示，随着形成内部循环磁流，物体1被释放。

图9是示出旋转永磁体的各种示例性实施方案的剖视图。

参考图9A，旋转永磁体130'可以具有具有圆形横截面的圆柱形状。在这种情况下，旋转永磁体130'可以被构造为永磁体本身。

参考图9B，旋转永磁体130”可具有近似椭圆形的横截面。在这种情况下，旋转永磁体130”可以被构造为永磁体本身。作为参考，该形状如上文参考图1至图6所述。另外，具体说明将参考图10描述。

参考图9C，旋转永磁体130”'可以包括永磁体131、N极片132和S极片133。N极片132和S极片133可以由铁磁性材料(例如铁)制成。

参考图9D，旋转永磁体130””除了旋转永磁体130”'之外还可以包括由非磁性材料制成的保护体134。在这种情况下，旋转永磁体130””具有大致圆柱形的形状。

参考图9E，旋转永磁体130””'可以包括两个永磁体131a和131b、N极片132、S极片133和中间极片135。N极片132、S极片133和中间极片135可以由诸如铁之类的铁磁性材料制成。

如上所述，旋转永磁体130、130'，130”、130”'、130””和130””'的构造可以被构造为永磁体本身、永磁体和极片的组合以及非磁性材料的组合。旋转永磁体可以以各种方式实现。

同时，上述旋转永磁体130可以构造成机械固定在第一布置状态或第二布置状态下。即，在通过线圈将布置状态改变为第一布置状态和第二布置状态之后，可以固定旋转永磁体以维持布置状态。仅当改变布置状态时，才可以解除旋转永磁体的固定。利用这种构造，防止了旋转永磁体130的意外旋转，从而可以更稳定地保持或释放物体的状态。

图10是表示旋转永磁体以及旋转永磁体设置在磁力控制装置中的状态的一示例实施方案的视图。

参考图10A，旋转永磁体130”可以具有圆形部分130a和非圆形部分130b，所述圆形部分130a的外边缘与旋转中心O间隔相等的距离，所述非圆形部分130b的外边缘与旋转中心O的距离小于旋转中心O与圆形部分130a之间的距离。旋转永磁体130”的N极和S极被非圆形部分130b分开。

如图10所示，非圆形部分130b可以形成为直的，但该形状仅是示例性的，并且非圆形部分130b可以具有弯曲的形状。

当旋转永磁体130”处于第一布置状态或第二布置状态时，第一极片110和第二极片120可以面对圆形部分130a的至少一部分，但是可以不面对非圆形部分130b。更具体地，如图10B所示，当旋转永磁体130”处于第一布置状态或第二布置状态时，第一极片110和第二极片120面对整个圆形部分130a。

设置非圆形部分130b使得旋转永磁体130难以在图1C的第二布置状态和图1A的第一布置状态之间切换。换句话说，可以更稳定地维持保持或释放物体的状态。

随着非圆形部分130b的宽度A增加，维持布置状态的性能得到改善，但是施加到线圈150以切换布置状态的电流增加。相反，随着非圆形部分130b的宽度A减小，维持布置状态的性能变差，但是施加到线圈150以切换布置状态的电流减小。因此，可以考虑切换布置状态所需的电流值和要承受的外部冲击的值来适当地选择A值。

同时，因为旋转永磁体130构造成可自由旋转，所以可以使用轴承。然而，轴承被构造作为磁体，这使得旋转困难，并且轴承相对昂贵。因此，代替轴承，可以采用由PEEK、PVC、陶瓷材料等制成的衬套结构。在这种情况下，具有以下优点：旋转结构本身不具有磁性，减小了磁体之间的推动摩擦，有利地执行了旋转永磁体130的旋转，并且可以以低成本实现旋转结构。

图11是示出图1A至1D的磁力控制装置的经修改的示例的视图。

参照图11，根据本示例性实施方案的磁力控制装置100”除了磁力控制装置100”具有附加的相互作用表面之外，与图1A至1D中的磁力控制装置100具有相同的构造。

根据本示例性实施方案的磁力控制装置100”除了形成在永磁体140上的相互作用表面111和121之外，还在旋转永磁体130处具有附加的相互作用表面112和122。具体地，第一极片110具有两个相互作用表面121和122，而第二极片120具有两个相互作用表面121和122。

图11A示例性地示出了不向相互作用表面111、112、121和122施加磁力的受控状态，并且该状态对应于图1A中的状态。另外，图11B示例性地示出了其中物体1被相互作用表面111和121保持并且物体1'被相互作用表面112和122保持的状态，并且该状态对应于图1C中的状态。图1C中的状态与状态之间的区别在于：来自旋转永磁体130的磁流被导向物体1'，并且物体1'也被保持。

在图11A和11B之间的旋转永磁体130的布置的变化可以如图1B和图1D所示通过向线圈150施加电流来执行，详细说明将省略，因为详细说明上面已经描述。

可以通过附加的相互作用表面112和122在附加的物体1'上执行磁力的操作，并且例如，可以保持或释放物体1'。相互作用表面的布置、形状、数量等可以根据施加磁力的物体的形状、数量等自由地变化。

图12是示出图11中的磁力控制装置的经修改的示例的视图。具体地，图12A是旋转永磁体130处于第一布置状态时的示意性正视图和侧视图，而图12B是当旋转永磁体130处于第二布置状态时的示意性正视图、侧视图和仰视图。作为参考，仅在正视图中以横截面示出了线圈150。

不同于图11中的磁力控制装置100”，在图12的磁力控制装置100”'中，相互作用表面111'、112'、121'和122'的方向被布置为平行于沿着旋转永磁体130的旋转轴线的方向。即，磁力控制装置100”'被构造成使得旋转永磁体130在平行于由相互作用表面111'，112'，121'和122'保持的物体1的平面上旋转。

参照图12A，旋转永磁体130限定第一布置状态。在这种情况下，由于在磁力控制装置中循环的磁流，相互作用表面111'、112'、121'和122'几乎或完全不对外部磁体施加磁作用。

相反，如图12B所示，当旋转永磁体130限定第二布置状态时，相互作用表面111'和112'被磁化为具有N极，并且相互作用表面121'和122'被磁化为具有S极，使得磁作用可以施加到磁性物体1上。因此，磁力控制装置100”'可以保持物体1。

在图12A和12B之间旋转永磁体130的布置的变化可以如图1B和图1D所示通过向线圈150施加电流来执行，并且详细说明将省略，因为详细说明上面已经描述。

本示例性实施方案的磁力控制装置100”'被构造成使得旋转永磁体130在平行于物体1的平面上旋转，结果，可以实现具有小高度的紧凑构造。

尽管已经参照附图描述了本发明的示例性实施方案，但是本领域技术人员应理解，可以以任何其他特定形式来实施本发明，而不改变技术精神或其本质特征。因此，应该理解，上述示例性实施方案在所有方面都是示例性的，并且不限制本申请。

Claims (28)

1.一种磁力控制装置，其包括：

第一极片，所述第一极片具有第一相互作用表面，由铁磁性材料制成，并且被构造成与永磁体的N极接触；

第二极片，所述第二极片具有第二相互作用表面，由铁磁性材料制成，并且被构造成与所述永磁体或与不同于所述永磁体的另一永磁体的S极接触；

旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其N极磁性连接至所述第二极片，而其S极磁性连接至所述第一极片，并且在所述第二布置状态中，其N极磁性连接至所述第一极片，而其S极磁性连接至所述第二极片；以及

线圈，其被设置在所述永磁体与所述旋转永磁体之间，并且卷绕在所述第一极片和所述第二极片中至少一个上，

其中，在所述第一布置状态下，磁流形成，从所述永磁体的N极通过所述第一极片，所述旋转永磁体的S极，所述旋转永磁体的N极，所述第二极片，所述永磁体的S极或者所述不同于所述永磁体的另一永磁体的S极，到所述永磁体的N极，由此，在所述第一极片的所述第一相互作用表面和所述第二极片的所述第二相互作用表面的方向上没有形成用于保持物体的磁流；并且

通过向所述线圈施加电流，在所述旋转永磁体的S极或N极与所述第一极片的面向所述永磁体的S极的表面和所述第二极片的面向所述旋转永磁体的N极的表面中的至少一个之间形成排斥力，使得所述旋转永磁体旋转以从所述第一布置状态切换到所述第二布置状态；

其中，在所述第二布置状态下，磁流形成，从所述旋转永磁体的N极和所述永磁体的N极通过所述第一极片的所述第一相互作用表面，所述第二极片的所述第二相互作用表面，到所述旋转永磁体的S极和所述永磁体的S极或者所述不同于所述永磁体的另一永磁体的S极，由此，在所述第一极片的所述第一相互作用表面和所述第二极片的所述第二相互作用表面的方向上形成了用于保持所述物体的磁流；并且

通过向所述线圈施加相反的电流，在所述旋转永磁体的S极或N极与所述第一极片的面向所述永磁体的N极的表面和所述第二极片的面向所述旋转永磁体的S极的表面中的至少一个之间形成排斥力，使得所述旋转永磁体进一步旋转以从所述第二布置状态切换到所述第一布置状态，从而释放所述物体。

2.根据权利要求1所述的磁力控制装置，其中，所述第一极片与所述永磁体的所述N极接触，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，并且所述永磁体定位成比所述旋转永磁体较靠近所述第一相互作用表面或者所述第二相互作用表面。

3.根据权利要求1所述的磁力控制装置，其还包括：

连接极片，其被设置成与所述第一极片和所述第二极片磁性连接并且由铁磁性材料制成，

其中，所述线圈卷绕在所述第一极片、所述第二极片和所述连接极片中的至少一个上。

4.根据权利要求3所述的磁力控制装置，其中，所述第二极片与另一永磁体的所述S极接触，所述永磁体为第一永磁体，与所述永磁体不同的另一永磁体是第二永磁体，所述连接极片与所述第一永磁体的所述S极接触并且与所述第二永磁体的N极接触，并且所述连接极片与所述第一极片和所述第二极片间隔开并与所述第一极片和所述第二极片磁性连接，同时在所述连接极片与所述第一极片之间，以及在所述连接极片与所述第二极片之间具有间隙。

5.根据权利要求4所述的磁力控制装置，其中，所述第一永磁体、所述第二永磁体和所述旋转永磁体被设置成一排。

6.根据权利要求4所述的磁力控制装置，其中，所述线圈被设置在所述旋转永磁体与所述第一永磁体之间的所述第一极片上或在所述旋转永磁体与所述第二永磁体之间的所述第二极片上。

7.根据权利要求4所述的磁力控制装置，其中，所述线圈被设置在所述第一极片的所述第一相互作用表面与所述第一永磁体之间，并且所述线圈被设置在所述第二极片的所述第二相互作用表面与所述第二永磁体之间。

8.根据权利要求7所述的磁力控制装置，其中，所述线圈还被设置在所述间隙与所述第一永磁体之间，并且所述线圈还被设置在所述间隙与所述第二永磁体之间。

9.根据权利要求3所述的磁力控制装置，其中，所述第二极片接触另一永磁体的所述S极，所述永磁体为第一永磁体，与所述永磁体不同的另一永磁体是第二永磁体，

其中，所述磁力控制装置还包括：

第三极片，其被配置为与所述第一永磁体的所述S极接触，并且由铁磁性材料制成；和

第四极片，其被配置为与所述第二永磁体的N极接触，并且由铁磁性材料制成，

其中，所述连接极片被构造成能在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置处，所述连接极片磁性连接至所述第三极片和所述第四极片，并且在所述第二位置中，所述连接极片未磁性连接至所述第三极片和所述第四极片中的至少一个，并且

其中，所述连接极片与所述第一极片和所述第二极片间隔开，并磁性连接所述第一极片和所述第二极片，同时在所述连接极片与所述第一极片之间，以及在所述连接极片与所述第二极片之间具有间隙，即使所述连接极片位于所述第一位置也如此。

10.根据权利要求9所述的磁力控制装置，其中，所述第三极片和所述第四极片中的每一个具有相互作用表面。

11.根据权利要求9所述的磁力控制装置，其中，在所述连接极片与所述第三极片之间或者在所述连接极片与所述第四极片之间插入具有弹性的冲击减轻构件。

12.根据权利要求9所述的磁力控制装置，其中，在所述连接极片与所述第三极片之间或在所述连接极片与所述第四极片之间插入弹性构件，所述弹性构件沿使得所述连接极片变得远离所述第三极片或所述第四极片的方向施加力。

13.根据权利要求3所述的磁力控制装置，其中，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，并且所述连接极片与所述第一极片和所述第二极片间隔开，并且磁性连接至所述第一极片和所述第二极片，同时在所述连接极片与所述第一极片之间，以及在所述连接极片与所述第二极片之间具有间隙。

14.根据权利要求13所述的磁力控制装置，其中，所述旋转永磁体被定位成比所述永磁体较靠近所述第一相互作用表面或者所述第二相互作用表面。

15.根据权利要求14所述的磁力控制装置，其中，所述线圈在所述旋转永磁体与所述永磁体之间分别卷绕在所述第一极片和所述第二极片上，所述线圈在所述第一极片的所述第一相互作用表面和所述旋转永磁体之间卷绕在所述第一极片上，并且所述线圈在所述第二极片的所述第二相互作用表面和所述旋转永磁体之间卷绕在所述第二极片上。

16.根据权利要求13所述的磁力控制装置，其中，所述旋转永磁体是第一旋转永磁体，所述永磁体是第一永磁体，

其中，所述磁力控制装置还包括：

第三极片，其具有相互作用表面并且由铁磁性材料制成；

第二永磁体，其被设置成使得其N极与所述第一极片接触，并且其S极与所述第三极片接触；以及

第二旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其N极磁性连接至所述第三极片，并且其S极磁性连接至所述第一极片，在所述第二布置状态中，其N极磁性连接至所述第一极片，并且其S极磁性连接至所述第三极片，并且

其中，所述连接极片与所述第三极片间隔开，并且与所述第三极片磁性连接，同时在所述连接极片和所述第三极片之间具有间隙。

17.根据权利要求3所述的磁力控制装置，其中，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，并且所述连接极片被构造成能在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述连接极片未磁性连接至所述第一极片和所述第二极片中的至少一个，在所述第二位置，所述连接极片磁性连接至所述第一极片和所述第二极片。

18.根据权利要求17所述的磁力控制装置，其中，所述线圈在所述旋转永磁体与所述永磁体之间分别卷绕在所述第一极片和所述第二极片上。

19.根据权利要求17所述的磁力控制装置，其中，所述旋转永磁体是第一旋转永磁体，所述永磁体是第一永磁体，

其中，所述磁力控制装置还包括：

第三极片，其具有相互作用表面并且由铁磁性材料制成；

第二永磁体，其被设置成使得其N极与所述第一极片接触，并且其S极与所述第三极片接触；以及

第二旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其N极磁性连接至所述第三极片，并且其S极磁性连接至所述第一极片，在所述第二布置状态中，其N极磁性连接至所述第一极片，并且其S极磁性连接至所述第三极片，并且

其中，所述连接极片被构造成使得所述第一极片、所述第二极片和所述第三极片中的相邻极片在所述第一位置不彼此磁性连接，并且所述连接极片被构造成使得所述连接极片在所述第二位置与所有所述第一极片、所述第二极片和所述第三极片都磁性连接。

20.根据权利要求1所述的磁力控制装置，其中，所述第一极片与所述永磁体的所述N极接触，所述第二极片与所述永磁体的所述S极接触，所述线圈设置在所述永磁体与所述旋转永磁体之间，在所述第一极片上形成成对的所述相互作用表面，在所述第二极片上形成成对的所述相互作用表面，并且所述相互作用表面的方向与沿着所述旋转永磁体的旋转轴线的方向平行。

21.一种磁力控制装置，其包括：

中心极片，其具有第三相互作用表面并由铁磁性材料制成；

外围极片，所述外围极片被设置成围绕所述中心极片的至少一部分，具有第四相互作用表面，并且由铁磁性材料制成；

永磁体，其被设置成使得N极和S极中的任一个与所述中心极片接触，并且所述N极和所述S极中的另一个与所述外围极片接触；

旋转永磁体，其被构造成能旋转以限定第一布置状态和第二布置状态，在所述第一布置状态中，其S极与所述中心极片间隔开并磁性连接至所述中心极片，而其N极与所述外围极片间隔开并磁性连接，并且在所述第二布置状态中，其S极与所述外围极片间隔开并磁性连接，而其N极与所述中心极片间隔开并磁性连接；以及

线圈，其卷绕在所述中心极片和所述外围极片中的至少一个上，

其中，在所述第一布置状态和所述第二布置状态之间的切换经由通过控制施加在所述线圈上的电流来使所述旋转永磁体旋转来进行，从而控制所述中心极片的所述第三相互作用表面和所述外围极片的所述第四相互作用表面上的磁力。

22.根据权利要求21所述的磁力控制装置，其中，基于所述中心极片对称地设置至少两个永磁体，并且所述旋转永磁体被设置成使得在所述第一布置状态或所述第二布置状态中，所述N极或所述S极指向所述中心极片的所述相互作用表面。

23.根据权利要求21所述的磁力控制装置，其中，所述永磁体的所述N极与所述中心极片接触，并且所述线圈在所述永磁体与所述旋转永磁体之间卷绕在所述中心极片上。

24.根据权利要求1或21所述的磁力控制装置，其中，所述旋转永磁体被构造成机械地固定以维持所述第一布置状态或所述第二布置状态，并且当改变所述布置状态时，所述旋转永磁体的所述固定被解除。

25.根据权利要求1或21所述的磁力控制装置，其中，所述旋转永磁体具有：圆形部分，其外缘与旋转中心等距离地间隔开；以及非圆形部分，其外缘与旋转中心的距离小于所述旋转中心与所述圆形部分之间的距离，并且所述旋转永磁体的所述N极和所述S极被所述非圆形部分分开。

26.根据权利要求25所述的磁力控制装置，其中，在所述旋转永磁体处于所述第一布置状态或第二布置状态时，所述第一极片和所述第二极片面对所述圆形部分的至少一部分，但不面对所述非圆形部分。

27.根据权利要求26所述的磁力控制装置，其中，在所述旋转永磁体处于所述第一布置状态或所述第二布置状态时，所述第一极片和所述第二极片面对整个所述圆形部分。

28.一种磁体保持装置，其包括：

根据权利要求1或21所述的磁力控制装置的构造。

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