CN201741640U - 一种直动式磁保持磁路部件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的是要提供一种功耗低、运程力大、结构简单、体积小、稳定性好的直动式磁保持磁路部件，包括由导磁衔铁片、内置永久磁铁、塑料连接形成的衔铁组件和由线圈、骨架、导磁轭铁组成的线圈轭铁组件，其特征是：所述衔铁组件呈工字型为活动组件，永久磁铁位于导磁衔铁片中间，衔铁片形成四个衔铁片触点，对角衔铁片触点磁极性相同；衔铁组件运程为往复直线，轭铁的两个开放端位于同侧衔铁片触点之间，两侧上下衔铁片触点之间的距离相同。本实用新型由于衔铁组件运程为直线且同时受到的排斥力和吸引力方向相同，运程力大，结构简单紧凑，抗振性好，防电磁干扰能力强，动作迅速可靠，体积小。

Description

一种直动式磁保持磁路部件 

技术领域

本实用新型属于电气技术领域，尤其是一种直动式磁保持磁路部件。 

背景技术

在电气领域中，经常需要磁保持磁路部件来控制某个线路的开与关，当对磁路部件给电时，磁路部件会把电能转化为磁能，当给电的正负级不同时，磁能的方向也不同，从而产生吸引力和排斥力使组件产生往复运动动程，产生与不同触点的接触，实现了通路的连通和断开。比如在继电器中，现有工字形磁保持磁路部件为双衔铁旋转式结构，如图1所示： 

铁芯d插入线圈a中，两端部位分别套一个轭铁c铆接成线圈轭铁组件，衔铁组件由大、小两衔铁b与一永久磁铁注塑成形。当对线圈a给电时，线圈a产生磁能，磁能在与线圈相连的轭铁c两端产生南北极，由于所述衔铁为磁性衔铁，其两端也产生南北极；通过不同的给电方式(正负极方向不同)，轭铁两端的南北极方向可控，而衔铁的南北极是固定的，经由此种方式可对衔铁产生吸引力或排斥力，使衔铁产生旋转，左端朝上或右端朝上(假设继电器的开关触点在右端，则衔铁右端朝上时通路状态为开，衔铁左端朝上时通路断开)，在换位接触轭铁两端后停止并保持(由永久磁铁的磁力来保持)，并因此控制通路的开与关。由于这种磁路结构的衔铁动程小(动程依靠衔铁组件在两轭铁间旋转行程转化而成)、漏磁严重、旋转轴摩擦力大、对转轴的同心度要求非常高。故加工适用性较局限，旋转机构结构也比较复杂，同一个或两个线圈驱动，功耗大，体积大， 保持力小，可靠性差。 

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种功耗低、运程力大、结构简单、体积小、稳定性好的直动式磁保持磁路部件。 

本实用新型是这样实现的：一种直动式磁保持磁路部件，包括由导磁衔铁片、内置永久磁铁、塑料连接形成的衔铁组件和由线圈、骨架、导磁轭铁组成的线圈轭铁组件，其特征是：所述衔铁组件呈工字形为活动组件，永久磁铁位于导磁衔铁片中间，衔铁片形成四个衔铁片触点，对角衔铁片触点磁极性相同；衔铁组件运程为往复直线，轭铁的两个开放端位于同侧衔铁片触点之间，两侧上下衔铁片触点之间的距离相同。 

上述结构的工作原理是，所述永久磁铁为固有磁场方向，对角衔铁片磁极性相同，此处设定一个衔铁组件的初位置：两个衔铁触点与轭铁接触，线圈瞬间通过直流电流后，线圈轭铁组件产生磁场，但磁场方向与衔铁组件的固有磁场方向相反时，此时衔铁组件受到的磁力的排斥力和吸引力方向相同，合力推动衔铁组件直线向上(或向下)运动；运动到另两个衔铁片触点与轭铁接触时停止，此时通过线圈的直流电流已断开，但由于永久磁铁的作用，衔铁组件仍可保持当前位置。同理，线圈瞬间通过反方向直流电流后，线圈轭铁组件产生磁场，但磁场方向与衔铁组件的固有磁场方向相反时，推动衔铁组件直线向下(或向上)运动，回到初位置；此时通过线圈的直流电流已断开，但由于永久磁铁的作用，衔铁组件仍可保持当前位置。通过衔铁组件的位置变换，实现了使通路连通或断开的目的。 

为了达到对角衔铁片触点磁极性相同的目的，所述衔铁组件中的衔铁片设置为几下结构形式： 

1，两直片形 

两片衔铁片为“＝”字形平行分布，各自镶入方向相反的两块永久磁铁，此时两片衔铁片的磁极相反，则达到对角衔铁片触点磁极性相同的目的。两片衔铁的相对位置采用塑料注塑或非导磁金属件铆压固定。 

2，四直片形 

两块方向相反的永久磁铁平行分布，各连接两片衔铁片伸出来，共四片衔铁片，达到对角衔铁片触点磁极性相同的目的。四片衔铁的相对位置采用塑料注塑或非导磁金属件铆压固定。 

3，四片L形 

两块方向相反的永久磁铁平行分布，各连接两片L形的衔铁片伸出来，共四片衔铁片，达到对角衔铁片触点磁极性相同的目的。四片L形衔铁的相对位置采用塑料注塑或非导磁金属件铆压固定。 

4，两片X形中间式 

两片衔铁片呈“X”分布，每片衔铁片在中间相连，在衔铁片中间镶入二块方向相反的永久磁铁，达到对角衔铁片触点磁极性相同的目的。二片衔铁的相对位置采用塑料注塑或非导磁金属件铆压固定。 

5，两片X形两侧式 

两片衔铁片呈“X”分布，每片衔铁片在侧面相连，在衔铁片中间镶入二块方向相反的永久磁铁，达到对角衔铁片触点磁极性相同的 目的。二片衔铁的相对位置采用塑料注塑或非导磁金属件铆压固定。 

6，两片X形两侧包容镶合式 

两片衔铁片呈“X”分布，每片衔铁片在侧面相连，两片衔铁片各自呈U形包容镶合，镶合部位中间纵向镶入一块永久磁铁，达到对角衔铁片触点磁极性相同的目的。衔铁的相对位置采用塑料注塑或非导磁金属件铆压固定。 

由于采用了直线的往复动程，结构更简单，外形体积更小，为了使本部件进一步扩大内部空间，本实用新型还可以采用扁平式线圈，组成U形扁平式线圈轭铁组件，其特征是将传统的圆柱形线圈改为扁平式线圈，衔铁组件运动方向垂直于线圈轴线与轭铁中线组成的平面。还可以采用两个扁平式线圈，组成O形扁平式双线圈轭铁组件，以产生更强的磁力，进而产生更强的往复运程力，O形扁平式线圈轭铁组件是这样实现的：将O形的轭铁两边用一根线圈缠绕，线圈的对角线相连，另外对角线的两个线圈开放端分别与电源相连，通电时，两边线圈产生极性相同的磁能。双线圈为并联连接，在衔铁两端产生两个磁极端，产生的磁能是单线圈的2倍，衔铁的运动方向垂直于双线圈轴线组成的平面。 

本实用新型由于衔铁组件运程为直线且同时受到的排斥力和吸引力方向相同，运程力大，结构简单紧凑，抗振性好，防电磁干扰能力强，动作迅速可靠，体积小。 

附图说明

图1是现在技术中工字形磁保持磁路部件的结构示意图； 

图2是本实用新型实施例的总体结构的主视图； 

图3是本实用新型实施例的总体结构的立体图； 

图4是本实用新型两直片形实施例的衔铁组件结构示意图； 

图5是本实用新型四直片形实施例的衔铁组件结构示意图； 

图6是本实用新型四片L形实施例的衔铁组件结构示意图； 

图7是本实用新型两片X形中间式实施例的衔铁组件结构示意图； 

图8是本实用新型两片X形两侧式实施例的衔铁组件结构示意图； 

图9是本实用新型两片X形两侧包容镶合式实施例的衔铁组件结构示意图； 

图10是本实用新型U形扁平式线圈轭铁组件结构示意图； 

图11是本实用新型O形扁平式双线圈轭铁组件结构示意图； 

图中： 

1，线圈  2，骨架  3，轭铁  4，衔铁片  5，永久磁铁6，塑料注塑  7，衔铁组件  8，线圈轭铁组件 

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本实用新型作进一步说明。 

在图2-3中，本实用新型由线圈轭铁组件8和工字形衔铁组件7构成，其中线圈轭铁组件包括线圈1、骨架2、导磁轭铁3；衔铁组件包括导磁衔铁片4、内置永久磁铁5、塑料注塑6。永久磁铁5与衔铁片4之间的结构配置如图4-9如示共六种方式，每个衔铁组件7产生四个衔铁触点(左右各二)，两侧衔铁触点之间的距离相同，轭铁3的两个开放端位于同侧衔铁片触点之间，如图2-3所示，左上衔铁触点为N极，左下衔铁触点为S极，右上衔铁触点为S极，右下衔铁触点为N极(当然也可 以设为相反，此处为例)，此时轭铁3两开放端因为永久磁铁5的磁力与上面的两个衔铁触点接触。当线圈1瞬间通电时，电能转化成磁能，在轭铁3左端产生N极，右端产生S极(如果通电方向正负极相反，则磁极方向也相反)；轭铁3左端与衔铁左上触点极性相同，产生排斥力，轭铁3右端与衔铁片4右上触点极性相同，产生排斥力，轭铁3左端与衔铁片4左下触点极性相反，产生吸引力，轭铁3右端与衔铁片4右下触点极性相反，产生吸引力；所述排斥力与吸引力方向相同，衔铁组件7受力向下直线运动，并由永久磁铁5的磁力保持位置。同理，当线圈通电方向相反时，衔铁组件7受到的排斥力和吸引力的合力方向向上，则衔铁组件7向上直线运动。上述对线圈1给电均为瞬时给电，运动后保持力由永久磁铁5提供，不需要一直给电以节约电能。 

在图10中，线圈可以设置为扁平式，组成U形线圈轭铁组件，这样可以节省内部空间，并可缩小整个部件的外形体积，通电后衔铁组件运动方向垂直于线圈轴线与轭铁中线组成的平面。在图11中，扁平式的双线圈并联连接，组成扁平式O形双线圈轭铁组件，当通电后在O形衔铁两端产生两个磁极端，衔铁组件的运动方向垂直于双线圈轴线组成的平面，显著增加磁能和运程力。 

以上对本实用新型所述的用于电磁线圈、继电器、接触器工字形衔铁直动式磁保持磁路结构进行了说明。对于本技术领域的一般技术人员来说，在不背离本实用新型所述技术方案的精神和权利要求范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (9)

1.一种直动式磁保持磁路部件，包括由导磁衔铁片、内置永久磁铁、塑料连接形成的衔铁组件和由线圈、骨架、导磁轭铁组成的线圈轭铁组件，其特征是：所述衔铁组件呈工字形为活动组件，永久磁铁位于导磁衔铁片中间，衔铁片形成四个衔铁片触点，对角衔铁片触点磁极性相同；衔铁组件运程为往复直线，轭铁的两个开放端位于同侧衔铁片触点之间，两侧上下衔铁片触点之间的距离相同。

2.如权利要求1所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述衔铁组件中的衔铁片为两直片形，两片衔铁片为“＝”字形平行分布，各自镶入方向相反的两块永久磁铁。

3.如权利要求1所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述衔铁组件中的衔铁片为四直片形，两块方向相反的永久磁铁平行分布，各连接两片衔铁片伸出来，共四片衔铁片。

4.如权利要求1所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述衔铁组件中的衔铁片为四片L形，两块方向相反的永久磁铁平行分布，各连接两片L形的衔铁片伸出来，共四片衔铁片。

5.如权利要求1所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述衔铁组件中的衔铁片为两片X形中间式，两片衔铁片呈“X”分布，每片衔铁片在中间相连，在衔铁片中间镶入二块方向相反的永久磁铁。

6.如权利要求1所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述衔铁组件中的衔铁片为两片X形两侧式，两片衔铁片呈“X”分布，每片衔铁片在侧面相连，在衔铁片中间镶入二块方向相反的永久磁铁。

7.如权利要求1所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述衔铁组件中的衔铁片为两片X形两侧包容镶合式，两片衔铁片呈“X”分布，两片衔铁片各自呈U形包容镶合，镶合部位中间纵向镶入一块永久磁铁，衔铁的相对位置采用塑料注塑或非导磁金属件铆压固定。 

8.如权利要求1-7所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述线圈为扁平式线圈，组成U形扁平式线圈轭铁组件。

9.如权利要求1-7所述的直动式磁保持磁路部件，其特征在于所述线圈为扁平式线圈，将O形的轭铁两边用一根线圈缠绕，线圈的对角线相连，另外对角线的两个线圈开放端分别与电源相连，组成O形扁平式双线圈轭铁组件。 

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