CN112185720A - 一种开关装置的驱动组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电磁开关技术领域，公开了一种开关装置的驱动组件，包括线圈、固定件、动铁芯、永磁体及弹性件，线圈由于通电而产生第一磁通；动铁芯可进行往复运动，动铁芯在线圈在非通电时与固定件隔着间隙，并且在线圈通电时被吸引至固定件侧，动铁芯靠近固定件的一侧为第一平面；永磁体产生第二磁通，永磁体设置于间隙外，第二磁通与第一磁通在间隙处的朝向相同，永磁体靠近固定件的一侧为第二平面，第二平面与第一平面平齐，或者第二平面相对第一平面远离固定件；弹性件分别连接于固定件和动铁芯，用于驱动动铁芯向远离固定件的方向复位。本发明所述的开关装置体积相对较小。

Description

一种开关装置的驱动组件

技术领域

本发明涉及电磁开关技术领域，具体涉及一种开关装置的驱动组件。

背景技术

目前，涉及到驱动组件诸如含有电磁线圈的开关装置，这种开关装置的驱动组件中的线圈结构一般采用通过线圈通电后产生磁场来闭合动铁芯与静铁芯之间的间隙或者动铁芯与轭铁之间的间隙，以此来闭合此类开关装置的动静触头，当需要断开动静触头时，给线圈的断电，使得线圈失去磁场，从而使动铁芯在弹簧的作用下复位得以断开静触头，此类线圈为了得到合适的吸合力往往需要绕设较多匝数的线圈，导致开关体积较大，不利于安装在一些对空间有要求的设备上。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种开关装置的驱动组件，解决现有技术中为得到合适的吸合力需要绕设较多匝数的线圈导致开关装置体积较大的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种开关装置的驱动组件，其特征在于，包括：

线圈，由于通电而产生第一磁通；

固定件；

动铁芯，可进行往复运动，所述动铁芯在所述线圈在非通电时与所述固定件隔着间隙，并且在所述线圈通电时被吸引至所述固定件侧，所述动铁芯靠近所述固定件的一侧为第一平面；

永磁体，产生第二磁通，所述永磁体设置于所述间隙外，所述第二磁通与所述第一磁通在所述间隙处的朝向相同，所述永磁体靠近所述固定件的一侧为第二平面，所述第二平面与所述第一平面平齐，或者所述第二平面相对所述第一平面远离所述固定件；

弹性件，所述弹性件分别连接于所述固定件和所述动铁芯，用于驱动所述动铁芯向远离所述固定件的方向复位。

进一步的，所述永磁体套设于所述动铁芯。

进一步的，所述开关装置的驱动组件还包括绕线筒，所述绕线筒包括卷筒部和设置于所述卷筒部的两端的第一凸缘部和第二凸缘部，所述动铁芯可移动并内置于所述卷筒部，所述线圈绕设与所述卷筒部。

进一步的，所述固定件包围所述绕线筒。

进一步的，所述固定件包括第一轭铁挡板、第二轭铁挡板及两个第三轭铁挡板，所述第一轭铁挡板、第二轭铁挡板分别设置于所述绕线筒的两端，所述第二轭铁挡板相对所述动铁芯开设有第一通孔，两个所述第三轭铁挡板对称设置于所述线圈的两侧，所述第三轭铁挡板的一端连接于所述第一轭铁挡板、另一端连接于所述第二轭铁挡板。

进一步的，所述动铁芯在所述线圈通电时被吸引至所述第一轭铁挡板侧。

进一步的，所述固定件还包括静铁芯，所述静铁芯同轴内置于所述卷筒部并相对所述动铁芯设置，所述静铁芯的一端连接于所述第一轭铁挡板。

进一步的，所述动铁芯在所述线圈通电时被吸引至所述静铁芯侧。

进一步的，所述开关装置的驱动组件还包括第一套筒，所述第一套筒为磁性材料构成，所述第一套筒套设于所述动铁芯且与所述动铁芯之间存在间距，所述第一套筒固的一端固定插设于所述第一通孔。

进一步的，所述开关装置的驱动组件还包括第二套筒，所述第二套筒为磁性材料构成，所述第二套筒内置于所述卷筒部并套设于所述永磁体。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：给线圈通电，线圈产生磁场，使得动铁芯具有磁性，使得动铁芯沿靠近固定件的方向移动，由于永磁体的存在，且永磁体的第二磁通与电磁铁的第一磁通在所述间隙处的朝向相同，在永磁体的作用下，对线圈产生的磁通要求减小，能减小线圈需要缠绕的圈数，能减小开关装置的体积，避免开关装置体积过大。

附图说明

图1是本发明实施例一所述的开关装置的驱动组件中第一磁路的磁路分布图；

图2是本发明实施例一所述的开关装置的驱动组件的结构示意图；

图3是图2中N处的局部磁路分布图；

图4是本发明实施例二所述的开关装置的驱动组件的结构示意图；

图5是图4中O处的局部磁路分布图；

图6是本发明实施例二所述的开关装置的驱动组件中动铁芯、线圈、弹性件、传动件、固定件及第一套筒的磁路分布图；

图7是本发明实施例三所述的开关装置的驱动组件中第一磁路的磁路分布图；

图8是本发明实施例三所述的开关装置的驱动组件的结构示意图；

图9是图8中P处的局部磁路分布图；

图10是本发明实施例四所述的开关装置的驱动组件的结构示意图；

图11是图10中Q处的局部磁路分布图；

图12是本发明实施例四所述的开关装置的驱动组件中静铁芯、动铁芯、线圈、弹性件、传动件、固定件及第一套筒的磁路分布图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

本发明提供了一种开关装置的驱动组件，如图1至3所示，包括绕线筒a、线圈b、固定件c、动铁芯d、永磁体e、弹性件f，绕线筒a包括卷筒部a1和设置于卷筒部a1的两端的第一凸缘部a2和第二凸缘部a3，第一凸缘部a2和第二凸缘部a3均呈圆环形。

卷筒部a1、第一凸缘部a2及第二凸缘部a3均为绝缘材料的树脂构成。

线圈b绕设与卷筒部a1，线圈b由于通电而产生第一磁通。

固定件c包围绕线筒a。

具体的，固定件c包括第一轭铁挡板c1、第二轭铁挡板c2及两个第三轭铁挡板c3，第一轭铁挡板c1、第二轭铁挡板c2分别设置于绕线筒a的两端，第一轭铁挡板c1相对第二轭铁挡板c2靠近第一凸缘部a2，第二轭铁挡板c2相对动铁芯d开设有第一通孔，两个第三轭铁挡板c3对称设置于线圈b的两侧，第三轭铁挡板c3的一端连接于第一轭铁挡板c1、另一端连接于第二轭铁挡板c2。

动铁芯d可进行往复运动，动铁芯d在线圈b在非通电时与固定件c隔着间隙，并且在线圈b通电时被吸引至固定件c侧，动铁芯d可移动插设于卷筒部a1。

永磁体e产生第二磁通，永磁体e设置于间隙外，第二磁通与第一磁通在间隙处的朝向相同，永磁体e套设于动铁芯d，永磁体e呈环形。

具体的，动铁芯d靠近固定件c的一侧为第一平面，永磁体e靠近固定件c的一侧为第二平面，第二平面与第一平面平齐，或者第二平面相对第一平面远离固定件c。

更具体的，第二平面与第一平面平齐，第一平面为动铁芯d靠近第一轭铁挡板c1的一侧，第二平面为永磁体e靠近第一轭铁挡板c1的一侧。

通过将第二平面与第一平面平齐，使得永磁体e为动铁芯d提供的磁通最大化，有利于增加动铁芯d的吸合力。

具体的，动铁芯d沿卷筒部a1的轴向开设有沉头孔，沉头孔贯穿动铁芯d，沉头孔的大径段相对小径段靠近第一轭铁挡板c1，第一轭铁挡板c1相对沉头孔开设有第一固定孔，第一固定孔贯穿第一轭铁挡板c1，开关装置的驱动组件还包括传动件g，传动件g包括传动轴g1和固定部g2，传动轴g1的一端固定插设于沉头孔的小径段、另一端可移动穿过第一固定孔，固定部g2连接于传动轴g1的另一端。

弹性件f分别连接于固定件c和动铁芯d，用于驱动动铁芯d向远离固定件c的方向复位。

具体的，开关装置的驱动组件还包括第一套筒h，第一套筒h为磁性材料构成，第一套筒h套设于动铁芯d且与动铁芯d之间存在间距，第一套筒h的一端内置于卷筒部a1、另一端固定插设于第一通孔。

第一套筒h、线圈b和固定件c之间的间隙在线圈b通电后形成磁路通道，在第一套筒h的作用下，可增强线圈b吸合动铁芯d的吸合力。

具体的，开关装置的驱动组件还包括一隔离罩l，隔离罩l的内部空心且一端开口，隔离罩l的开口端罩设于动铁芯并设置于动铁芯d与永磁体e之间，隔离罩l的开口端设置于第一套筒h与动铁芯d之间，隔离罩l的开口端沿周向凸出形成有环形凹缘m，环形凹缘m设置于第一轭铁板c1靠近第三轭铁板c3的一侧，环形凹缘m分别抵接于第一凸缘部a2和第一轭铁板c1。

本发明的具体工作流程：给线圈b通电，线圈b产生磁场，使得动铁芯d沿靠近固定件c的方向移动，由于永磁体e的存在，且永磁体e的第二磁通与线圈b的第一磁通的间隙处的朝向相同，永磁体e能增强线圈b吸合动铁芯d的吸合力，在永磁体e的作用下，对线圈b产生的第一磁通的要求减小，能减小线圈b需要缠绕的匝数，能减小开关装置的体积，避免开关装置体积过大。

当动铁芯d抵接于固定件c后，以此来闭合此类开关装置的动静触头，当需要断开动静触头时，给线圈b的断电，使得线圈b失去磁场，失去线圈b的磁场作用的动铁芯d的闭合力消失，动铁芯d在弹性件f的推动下复位，动铁芯d移动的过程中带动传动轴g1相对固定件c移动。

实施例二：

如图4至6所示，实施例二与实施例一的相同之处不在阐述，实施例二与实施例的不同之处在于，卷筒部a1为沿轴向开设有阶梯孔的空心筒体，阶梯孔的大径段靠近第一轭铁挡板c1，永磁体e同轴内置于阶梯孔的大径段，并抵接于阶梯孔的大径段的底部内壁。

开关装置的驱动组件还包括第二套筒i，第二套筒i为磁性材料构成，第二套筒i套设于永磁体e，第二套筒i内置于阶梯孔的大径段，第二套筒i远离第一轭铁挡板c1的一端与永磁体e远离第一轭铁挡板c1的一端平齐。

第二套筒i与第一轭铁挡板c1和动铁芯d一起形成磁路，在第二套筒i与第一轭铁挡板c1的共同作用下可增强线圈b吸合动铁芯d的吸合力。

动铁芯d呈圆柱形，动铁芯d在线圈b通电时被吸引至第一轭铁挡板c1侧。

具体的，弹性件f为弹簧，弹簧的一端插设于沉头孔的大径段、另一端抵接于第一轭铁挡板c1，弹簧套设于传动轴g1。

其中，弹性件f与动铁芯d和第一轭铁挡板c1之间的连接方式可以为固定连接也可以为抵接，本申请中，弹性件f的两端分别抵接于动铁芯d和第一轭铁挡板c1，但弹性件f与动铁芯d和第一轭铁挡板c1之间的连接方式不限定于此。

本发明的具体工作流程：给线圈b通电，线圈b产生磁场，使得动铁芯d具有磁性，使得动铁芯d沿靠近第一轭铁挡板c1的方向移动。

当动铁芯d抵接于第一轭铁挡板c1后，以此来闭合此类开关装置的动静触头，当需要断开动静触头时，给线圈b的断电，使得线圈b失去磁场，失去线圈b的磁场作用的动铁芯d的闭合力消失，动铁芯d在弹簧的推动下复位，动铁芯d移动的过程中带动传动轴g1相对第一轭铁挡板c1移动。

实施例三：

如图7至9所示，实施例三与实施例一的相同之处不在阐述，实施例三与实施例的不同之处在于，固定件c还包括静铁芯j，静铁芯j呈圆柱形，静铁芯j同轴内置于卷筒部a1并相对动铁芯d设置，静铁芯j相对第一固定孔开设有第二固定孔，第二固定孔的直径大于传动轴g1，第二固定孔贯穿静铁芯j，静铁芯j经第二固定孔套设于传动轴g1，静铁芯j的一端固定连接于第一轭铁挡板c1。

动铁芯d呈圆柱形，动铁芯d在线圈b通电时被吸引至静铁芯j侧。

弹性件f为弹簧，弹簧的一端插设于沉头孔的大径段、另一端连接于静铁芯j，弹簧套设于传动轴g1。

其中，弹性件f与动铁芯d和静铁芯j之间的连接方式可以为固定连接也可以为抵接，本申请中，弹性件f的两端分别抵接于动铁芯d和静铁芯j，但弹性件f与动铁芯d和静铁芯j之间的连接方式不限定于此。

具体的，第二平面与第一平面平齐。

实施例四：

如图10至12所示，实施例四与实施例三的相同之处不在阐述，实施例四与实施例三的不同之处在于，开关装置的驱动组件还包括第三套筒k，第三套筒k为磁性材料构成，第三套筒k的内部空心且一端开口，第三套筒k的开口端套设于永磁体e并连接于卷筒部a1的内壁，第三套筒k的封闭端位于永磁体e靠近静铁芯j的一侧，第三套筒k的封闭端相对静铁芯j开设有通孔，第三套筒k经通孔套设于静铁芯j。

第三套筒k、静铁芯j与永磁体e形成磁路，在第三套筒k的作用下，可增强线圈b吸合动铁芯d的吸合力。

本发明的具体工作流程：给线圈b通电，线圈b产生磁场，使得动铁芯d沿靠近静铁芯j的方向移动。

当动铁芯d抵接于静铁芯j后，以此来闭合此类开关装置的动静触头，当需要断开动静触头时，给线圈b的断电，使得线圈b失去磁场，失去线圈b的磁场作用的动铁芯d的闭合力消失，动铁芯d在弹簧的推动下复位，动铁芯d移动的过程中带动传动轴g1相对静铁芯j移动。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种开关装置的驱动组件，其特征在于，包括：

线圈，由于通电而产生第一磁通；

固定件；

动铁芯，可进行往复运动，所述动铁芯在所述线圈在非通电时与所述固定件隔着间隙，并且在所述线圈通电时被吸引至所述固定件侧，所述动铁芯靠近所述固定件的一侧为第一平面；

永磁体，产生第二磁通，所述永磁体设置于所述间隙外，所述第二磁通与所述第一磁通在所述间隙处的朝向相同，所述永磁体靠近所述固定件的一侧为第二平面，所述第二平面与所述第一平面平齐，或者所述第二平面相对所述第一平面远离所述固定件；

弹性件，所述弹性件分别连接于所述固定件和所述动铁芯，用于驱动所述动铁芯向远离所述固定件的方向复位。

2.根据权利要求1所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述永磁体套设于所述动铁芯。

3.根据权利要求1所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述开关装置的驱动组件还包括绕线筒，所述绕线筒包括卷筒部和设置于所述卷筒部的两端的第一凸缘部和第二凸缘部，所述动铁芯可移动并内置于所述卷筒部，所述线圈绕设与所述卷筒部。

4.根据权利要求3所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述固定件包围所述绕线筒。

5.根据权利要求4所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述固定件包括第一轭铁挡板、第二轭铁挡板及两个第三轭铁挡板，所述第一轭铁挡板、第二轭铁挡板分别设置于所述绕线筒的两端，所述第二轭铁挡板相对所述动铁芯开设有第一通孔，两个所述第三轭铁挡板对称设置于所述线圈的两侧，所述第三轭铁挡板的一端连接于所述第一轭铁挡板、另一端连接于所述第二轭铁挡板。

6.根据权利要求5所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述动铁芯在所述线圈通电时被吸引至所述第一轭铁挡板侧。

7.根据权利要求5所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述固定件还包括静铁芯，所述静铁芯同轴内置于所述卷筒部并相对所述动铁芯设置，所述静铁芯的一端连接于所述第一轭铁挡板。

8.根据权利要求7所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述动铁芯在所述线圈通电时被吸引至所述静铁芯侧。

9.根据权利要求6所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述开关装置的驱动组件还包括第一套筒，所述第一套筒为磁性材料构成，所述第一套筒套设于所述动铁芯且与所述动铁芯之间存在间距，所述第一套筒的一端内置于卷筒部、另一端固定插设于所述第一通孔。

10.根据权利要求3所述的开关装置的驱动组件，其特征在于，所述开关装置的驱动组件还包括第二套筒，所述第二套筒为磁性材料构成，所述第二套筒内置于所述卷筒部并套设于所述永磁体。

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