CN1783365B - 双稳态双向电磁铁及其线圈组件和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于双稳态双向电磁铁(1)的线圈组件(2)，其具有一第一线圈(21)和一第二线圈(22)，二者沿一调节轴线(X)间隔一定距离地设置在各一个线圈架(23)上并具有一个沿调节轴线(X)的线圈孔(20)；还具有一个永久磁铁(5)，该永久磁铁围绕中心线圈孔(20)设置在第一线圈(21)与第二线圈(22)的线圈架(23、23)之间，其中第一和第二线圈(21、22)的线圈架(23、23)设计为通过一连接件(24)固定地相互连接为一体；其中连接件(24)是桥形的，第一线圈(21)和第二线圈(22)的线圈架(23、23)通过桥形的连接件(24)连接成一个一体的构件。此外本发明还涉及一种双稳态双向电磁铁以及制造双稳态双向电磁铁的方法。

Description

双稳态双向电磁铁及其线圈组件和制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于双稳态双向电磁铁的线圈组件、一种双稳态双向电磁铁和一种制造双稳态双向电磁铁的方法。
背景技术
双稳态双向电磁铁由一个壳体、一个线圈组件、一个衔铁组件以及通常一个永久磁铁构成。线圈组件由在各自的线圈架上的第一线圈和第二线圈构成，两线圈沿着一个调节轴线相互间隔一定距离设置在壳体内并具有一个中心线圈孔。在第一与第二线圈之间，环绕中心线圈孔设置永久磁铁。衔铁组件可沿调节轴线调节地支承在中心线圈孔上。整个装置设置在壳体内。
这样的装置的缺点是，在制造双稳态双向电磁铁时安装是费事的。第一和第二线圈以单独的工作步骤装在永久磁铁相对的两侧上。接着进行接线，或者说，将两线圈连接到一个引线上，以便选择性地在一个或者两个线圈内形成磁场。
发明内容
本发明的目的是改进双稳态双向电磁铁的结构，以简化其制造。
这个目的通过本发明的用于双稳态双向电磁铁的线圈组件、本发明的双稳态双向电磁铁、本发明的制造双稳态双向电磁铁的方法来达到。
按照本发明优选一种用于双稳态双向电磁铁的线圈组件，其具有一第一线圈和一第二线圈，所述第一和第二线圈沿一个调节轴线间隔一定距离地设置在各一个线圈架上，并具有一个沿调节轴线的线圈孔，该线圈组件还具有一个永久磁铁，其围绕中心线圈孔设置在第一线圈的线圈架和第二线圈的线圈架之间，其中第一线圈和第二线圈的线圈架通过一个连接件固定地相互连接；连接件是桥形的，第一线圈和第二线圈的线圈架通过桥形的连接件连接成一个一体的构件。
按照本发明还优选一种双稳态双向电磁铁，其具有一壳体、一第一线圈和一第二线圈，所述第一和第二线圈沿一调节轴线间隔一定距离地设置在壳体内各一个线圈架上并具有一个沿调节轴线的线圈孔，该电磁铁还具有一围绕中心线圈孔设置在第一线圈和第二线圈的线圈架之间的永久磁铁，以及一衔铁组件，该衔铁组件沿调节轴线可调节地支承在线圈孔中，其中第一和第二线圈的线圈架通过一个连接件固定地相互连接；连接件是桥形的，第一线圈和第二线圈的线圈架通过桥形的连接件连接成一个一体的构件。
按照本发明优选一种用于制造双稳态双向电磁铁的方法，其中，制备一线圈组件，其包括两个通过一连接件固定地相互连接的线圈架，该线圈架带有一个第一和一个第二线圈，并带有在两线圈架之间的一永久磁铁，其中连接件是桥形的，第一线圈和第二线圈的线圈架通过桥形的连接件连接成一个一体的构件；以及，将线圈组件与一衔铁组件装入一个壳体内。
以下描述本发明有利的构造。
特别优选的是，永久磁铁由至少两个子磁铁构成并组装而成。
特别有利的是，永久磁铁由磁性成分构成，将其喷射到第一线圈的线圈架与第二线圈的线圈架之间的空间内并固化。
特别有利的是，线圈、线圈架和永久磁铁构成一个可完整地预装的组件。
如果连接件和两线圈架构成为一体的塑料件，则这样的线圈组件或双稳态双向电磁铁或方法是特别有利的。特别是，该一体的塑料件设计为注塑件。
特别有利的是，在线圈组件装入壳体之前将一电引线连接到线圈。
附图说明
下面结合附图详细地描述本发明。附图中：
图1示出一双稳态双向电磁铁的各部件彼此拆开的视图；以及
图2是组装好的双稳态双向电磁铁的一截面图。
具体实施方式
如图1和2所示，一个优选的双稳态双向电磁铁1由多个单独的部件和组件构成。
一个壳体10用于容纳各部件和组件，并且用于固定在一个置于上方的装置上。壳体10优选具有两个端面开口11，其尺寸适合于装入其它部件和组件。一调节轴线X延伸穿过整个装置，特别是在中央穿过壳体10的两个对置的端面开口11。在优选在端面开口11侧面设置的壁上有紧固螺纹孔12，用于将壳体10固定在上方的装置上。
在组装好状态下，线圈组件2装入壳体10内，并优选运动固定地固定在壳体10内。这样，线圈组件2就不能沿调节轴线X的方向运动。一个中心线圈孔20沿调节轴线X的方向穿过线圈组件2。在组装状态下，一衔铁组件3插入线圈孔20中，该衔铁组件3沿调节轴线X可调节地支承在中心线圈孔20中。此外，在组装状态下，壳体10的两端面开口11借助于盖4，特别是一支承盖40和一芯盖45封闭。衔铁组件3的轴31穿过相应的孔特别是两个盖4中的支承孔41、46凸出。此外，一引线28穿过其中一个盖4引出，以便将一电压施加在线圈组件2上。
线圈组件2具有一第一和一第二线圈21、22，二者缠绕在各自一个线圈架23上。线圈架23例如由塑料制成，这样就可以以简单的方式和方法通过压铸工艺制成。两线圈21、22以及它们的线圈架23在调节轴线X的纵向相互间隔一定距离。此外，线圈架23环绕着中心线圈孔20，或者说构成中心线圈孔20的内圆周。
为了简化结构和组装，两线圈架23借助于一个连接件24固定地相互连接。连接件24可以以多种方式和方法构成。特别是，连接件24可以作为一种窄的桥形体从一个线圈架23的圆周边缘通向相邻的另一个线圈架23的圆周边缘。然而，连接件也可以设计成例如在两线圈架23之间与中心线圈孔20直接相邻，这时，在该区域中同样可有利地转换连接件桥形的结构或者圆柱状的结构。
特别是，如果线圈架23和连接件24由塑料制成，则一种简单的压铸制造是可能的，这样，就可以在一个加工步骤中制成一个一体的构件。第一和第二线圈21、22缠绕在所述一体的构件上。
然后将第一和第二线圈21、22与引线28连接。其中将引线28优选接到第一线圈21上。第二线圈22通过另一根引线29接到引线28上并/或接在第一线圈21的一根相应的电线上。用本身已知的方式和方法可以使各线圈根据接线(Verschaltung)单独地连接，从而使得两线圈21、22中只有一个流过电流，或者共同通以电流，使两线圈21、22中同时流过电流，该电流在中心线圈孔中感应引起一磁场。该磁场根据通过电流方向和磁场方向促使衔铁组件3在调节轴线X的方向上移动。
在制造线圈组件2时将一永久磁铁5装入两线圈架23之间的间隙中。按照第一特别优选的实施形式，永久磁铁5由两个或多个圆孤形子磁铁50构成。这些子磁铁50可以通过一种简单的方式和方法从侧面装入两线圈架23之间的中间空隙中，并固定在该中间空隙内。
然而，可选择地，用于将一种这样的永久磁铁5插入线圈架23之间的中间空隙中的其它方案也是可能的。例如可以借助于一种相应适合的喷射料将用于一永久磁铁5的材料喷入。
由此就形成一线圈组件2，其作为一体的线圈组件由在各自的线圈架23中的第一和第二线圈21、22、至少一个连接件24、一根用于连接第一和第二线圈21、22的引线28以及附加地由永久磁铁5构成。这样的构造能够实现由少量单独的部件制造线圈组件2。此外，还简化了单个部件的安装，因为所有的部件可以以简单的方式和方法设置在由两线圈架23及连接件24构成的整体架子上。特别是，可以在壳体10内装入并固定形式上为线圈组件2的单独组件，来取代多个单独部件的形式，即，两个单独的线圈和一个位于该两线圈之间的环状磁铁。
衔铁组件3可以以本身公知的方式和方法包括例如轴31，该轴由圆筒状衔铁体32包围。衔铁体32在调节轴线X的方向上如此远地延伸，使得衔铁组件3在中心线圈孔20内沿调节轴线X的方向可调节一期望的量。因此根据衔铁体32的位置，在衔铁体32的两侧壁中的一个和两盖4的与其相邻的内壁中的一个之间有一个自由空间25。轴31优选穿过两盖4中的一个的支承孔41、46中的至少一个，以便与一个待调节的衔铁体连接。衔铁体32以公知的方式和方法由金属材料制成，它通过第一和/或第二线圈21、22的磁场在调节轴线X的方向上被调节。
在示范性的实施方式中，第一线圈21沿平行于调节轴线X的方向在比第二线圈22更长的另一段上延伸。永久磁铁5这样地被磁化，使得磁力线在衔铁32的方向上进入或出来。磁力线在两盖4的侧面的方向上穿过金属的衔铁体32。盖4由一种金属材料制成，因此，衔铁体32的端面的圆周壁与两个盖4的各一个盖的内壁40紧贴并借助于磁力作用保持在其上。衔铁体在轴向上以其外圆周优选圆柱形绕调节轴线X延伸。优选在盖内壁40上安装一个由弹性材料制成的调整垫42，使得衔铁体32和盖40的金属表面不直接撞击。通过在相反的方向上激活两线圈21、22，一方面在线圈激活时永久磁铁5的磁场的作用被抵消，另一方面朝对置的盖45调节了衔铁体32。在消除了通过线圈体21、22形成的磁场之后，衔铁体32在永久磁铁5产生的磁场的作用下磁性地保持在两个盖4中的第二盖45上。
因此，以简单的方式和方法实现双稳态双向电磁铁1的制造，即通过制备一线圈组件2，其包括两个通过连接件24固定地特别是一体地连接的线圈21、22以及线圈架23连同在线圈21、22或两线圈架23之间的一永久磁铁5，并将该线圈组件2装入壳体10中。然后，或者与线圈组件2一同，将衔铁组件3装入壳体中。接着，将两盖4装入壳体10的端面上的孔11中，以将其封闭。
附图标记清单
1.双稳态双向电磁铁    3.衔铁组件
10.壳体               31.轴
11.10中的端面孔       32.衔铁体
12.紧固螺纹孔         4.盖
2.线圈组件            40.第一盖
20.中心线圈孔         41.支承孔
21.第一线圈           42.调整垫
22.第二线圈           45.第二盖
23.线圈架             46.支承孔
24.连接件             5.永久磁铁
28.引线               50.5的子磁铁
29.另一引线

Claims (18)

1.一种用于双稳态双向电磁铁(1)的线圈组件(2)，具有
-一第一线圈(21)和一第二线圈(22)，所述第一和第二线圈沿一调节轴线(X)相互间隔一定距离地设置在各一个线圈架(23)上并具有一个沿调节轴线(X)的线圈孔(20)，以及
-一永久磁铁(5)，它围绕中心线圈孔(20)设置在第一线圈(21)和第二线圈(22)的线圈架(23、23)之间，
其特征在于，
-第一和第二线圈(21、22)的线圈架(23、23)通过一连接件(24)固定地相互连接；
-连接件(24)是桥形的，以及
-第一线圈(21)和第二线圈(22)的线圈架(23、23)通过桥形的连接件(24)连接成一个一体的构件。
2.如权利要求1所述的线圈组件，其特征在于，永久磁铁(5)由至少两个子磁铁(50)构成并组装在一起。
3.如权利要求1或2所述的线圈组件，其特征在于，永久磁铁(5)由磁性组分构成，这些组分被喷射到第一线圈(21)与第二线圈(22)的线圈架(23、23)之间的空间中并固化。
4.如权利要求1或2所述的线圈组件，其特征在于，线圈(21、22)、线圈架(23、23)以及永久磁铁(5)构成一可完整预装的组件。
5.如权利要求1或2所述的线圈组件，其特征在于：连接件(24)和两个线圈架(23)构成为一体的塑料件。
6.如权利要求5所述的线圈组件，其特征在于：所述一体的塑料件设计为注塑件。
7.如权利要求1或2所述的线圈组件，其特征在于：在将线圈组件(2)装入到壳体(10)中之前，一电引线波连接到线圈(21、22)。
8.一种双稳态双向电磁铁(1)，具有：
-一壳体(10)，
-一第一线圈(21)和一第二线圈(22)，所述第一和第二线圈沿一调节轴线(X)相互间隔一定距离地设置在壳体(10)内的各一个线圈架(23)上并具有沿调节轴线(X)的线圈孔(20)，
-一永久磁铁(5)，它围绕中心线圈孔(20)设置在第一线圈(21)和第二线圈(22)的线圈架(23、23)之间，以及
-一衔铁组件(3)，它沿调节轴线(X)可调节地支承在线圈孔(20)中，其特征在于：
-第一和第二线圈(21、22)的线圈架(23、23)通过一连接件(24)固定地相互连接；
-连接件(24)是桥形的，以及
-第一线圈(21)和第二线圈(22)的线圈架(23、23)通过桥形的连接件(24)连接成一个一体的构件。
9.如权利要求8所述的双稳态双向电磁铁，其特征在于，永久磁铁(5)由至少两个子磁铁(50)构成并组装在一起。
10.如权利要求8或9所述的双稳态双向电磁铁，其特征在于，永久磁铁(5)由磁性组分构成，这些组分被喷射到第一线圈(21)与第二线圈(22)的线圈架(23、23)之间的空间中并固化。
11.如权利要求8或9的双稳态双向电磁铁，其特征在于，线圈(21、22)、线圈架(23、23)以及永久磁铁(5)构成一可完整预装的组件。
12.如权利要求8或9所述的双稳态双向电磁铁，其特征在于：连接件(24)和两个线圈架(23)构成为一体的塑料件。
13.如权利要求12所述的双稳态双向电磁铁，其特征在于：所述一体的塑料件设计为注塑件。
14.如权利要求8或9所述双稳态双向电磁铁，其特征在于：在将线圈组件(2)装入到壳体(10)中之前，一电引线被连接到线圈(21、22)。
15.一种用于制造双稳态双向电磁铁的方法，其中：
-制备一线圈组件(2)，它包括两个通过一连接件(24)固定地相互连接的线圈架(23、23)，该线圈架带有一个第一和一个第二线圈(21、22)和一位于线圈架(23、23)之间的永久磁铁(5)，其中，连接件(24)是桥形的，第一线圈(21)和第二线圈(22)的线圈架(23、23)通过桥形的连接件(24)连接成一个一体的构件，以及
-将该线圈组件(2)和一个衔铁组件(3)装入一壳体(10)中。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：连接件(24)和两个线圈架(23)构成为一体的塑料件。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述一体的塑料件设计为注塑件。
18.如权利要求15至17中任一项所述的方法，其特征在于：在将线圈组件(2)装入到壳体(10)中之前，将一电引线连接到线圈(21、22)。
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