CN205194547U - 双稳态光路调整机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双稳态光路调整机构，包括：在第一磁体1未对第二磁体2施加磁力时，第二磁体2位于保持位置使得动作执行组件4保持在第一稳态位置；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2由保持位置开始平动或摆动，第二磁体2的平动动作或摆动动作通过传动组件3驱动动作执行组件4由第一稳态位置移动至第二稳态位置；所述传动组件3包括弹性环301。本实用新型结构合理简单，体积小、部件少，断电保持，因此可靠性较高，并能够通过弹性环部件的作用，将第二磁体因平动而对外部施加力的方向进行转换，并通过杠杆等部件的作用，使得位移得到多级放大。

Description

双稳态光路调整机构

技术领域

本实用新型涉及双稳态动作执行器，具体地，涉及双稳态光路调整机构。

背景技术

一般的电磁执行机构(例如电磁阀、电磁锁等等)，通常有通断或者开关两种状态。例如，名称为“一种双稳态永磁操作机构的控制电路”的中国专利文献(申请号200710154528.4；公开号CN101399124A)，公开了一种自动控制的操作机构，具体说是一种双稳态永磁操作机构的控制电路。包括永磁操作机构和连接在永磁操作机构脉冲线圈上的脉冲信号控制电路，脉冲信号控制电路包括分闸储能电路、合闸储能电路、分闸接触开关、合闸接触开关，通过分闸接触开关和合闸接触开关将永磁操作机构脉冲线圈连接在电路中，使之在合闸时串联使用，分闸时并联使用。这样降低了合闸前期机件偏高的运行速度，有利于降低合闸噪音并延长机件的使用寿命；提高了分闸初期的刚分速度，有利于降低分闸电弧的产生。

但是，现有技术中的双稳态动作执行器的结构较为复杂，较易发生故障等不足之处，因此有必要设计一种改进的双稳态动作执行器。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种双稳态光路调整机构。

根据本实用新型提供的一种双稳态光路调整机构，包括第一磁体、第二磁体、传动组件、动作执行组件；

在第一磁体未对第二磁体施加磁力时，第二磁体位于保持位置使得动作执行组件保持在第一稳态位置；

在第一磁体对第二磁体施加磁力后，第一磁体驱动第二磁体由保持位置开始平动或摆动，第二磁体的平动动作或摆动动作通过传动组件驱动动作执行组件由第一稳态位置移动至第二稳态位置；

所述传动组件包括弹性环；

第一磁体、第二磁体分别紧固连接于弹性环的不同的两处；

在第一磁体对第二磁体施加磁力后，第一磁体驱动第二磁体向远离第一磁体的方向平动，使得弹性环沿一径向被撑开，并沿另一径向被压缩；

弹性环通过压缩驱动传动组件传递驱动力。

优选地，第一磁体、第二磁体分别紧固连接于弹性环的两端，这两端分别记为端A1、端A2；

弹性环上与端A1、端A2距离相等的两端分别记为端B1、端B2；

在第一磁体对第二磁体施加磁力后，第一磁体驱动第二磁体向远离第一磁体的方向平动，使得端A1、端A2之间的距离增大，并使得端B1、端B2之间的距离减小；

弹性环的端B1或端B2通过位移驱动动作执行组件。

优选地，在第一磁体停止对第二磁体施加磁力后，弹性环由形变恢复原状，驱使第二磁体回复至保持位置。

优选地，第二磁体为方向异形永磁转子。

优选地，所述第一磁体、第二磁体具体为如下任一种：

-第一磁体为电磁体，第二磁体为永磁体；

-第一磁体为永磁体，第二磁体为电磁体；

-第一磁体、第二磁体均为电磁体。

优选地，所述传动组件包括如下任一个部件：

-杠杆：杠杆的一端连接弹性环，杠杆的另一端连接驱动动作执行组件；

-连杆：连杆的一端连接弹性环，连杆的另一端连接驱动动作执行组件。

优选地，还包括复位组件；

在第一磁体停止向第二磁体施加磁力后，复位组件驱动第二磁体复位至所述保持位置。

优选地，所述复位组件包括如下任一种或任多种装置的组合：

-弹簧：弹簧向第二磁体施加使第二磁体平动至保持位置的作用力，其中，该作用力为弹簧拉力或弹簧推力；

-第三磁体：第三磁体为电磁体或永磁体，第三磁体向第二磁体施加使第二磁体平动至保持位置的磁力，其中，该磁力为吸力或斥力；

-弹性环本身构成所述复位组件。

优选地，动作执行组件的转轴设置有扭簧；

在第一磁体停止对第二磁体施加磁力后，扭簧驱使动作执行组件由第二稳态位置移动至第一稳态位置，从而动作执行组件驱使第二磁体平动至保持位置。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型结构合理简单，体积小、部件少，断电保持，因此可靠性较高。

2、本实用新型能够通过弹性环等部件的作用，将第二磁体因平动而对外部施加力的方向进行转换，例如，如图1中的下图所示，第二磁体的施力方向为纸面的横向方向，经弹性环的形变，使得输出的驱动力的方向为纸面的竖向方向。

3、本实用新型通过杠杆等部件的作用，使得位移得到多级放大。

4、本实用新型应用范围广泛，可应用于开关、光强控制、阀门等需要两个工位位置切换的驱动控制领域，例如可以控制汽车大灯近光、远光之间的切换驱动。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型第一实施例中双稳态光路调整机构处于不同稳态下的结构对比图；

图2、图3为本实用新型第二实施例中双稳态光路调整机构处于不同稳态下的结构图；

图4、图5为本实用新型第三实施例中双稳态光路调整机构的结构图。

图中：

1-第一磁体

2-第二磁体

3-传动组件

301-弹性环

4-动作执行组件

8-方向异形永磁转子

θ表示动作执行组件的转动角度

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的基础实施例中，根据本实用新型提供的一种双稳态光路调整机构，包括第一磁体1、第二磁体2、传动组件3、动作执行组件4；第一磁体1的数量为一个或多个，第二磁体2的数量为一个或多个；在第一磁体1未对第二磁体2施加磁力时，第二磁体2位于保持位置使得动作执行组件4保持在第一稳态位置；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2由保持位置开始平动，第二磁体2的平动或摆动动作通过传动组件3驱动动作执行组件4由第一稳态位置移动至第二稳态位置；

所述传动组件3包括弹性环301；第一磁体1、第二磁体2分别紧固连接于弹性环301的不同的两处；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2向远离第一磁体1的方向平动，使得弹性环301沿一径向被撑开，并沿另一径向被压缩；弹性环301通过压缩驱动传动组件3传递驱动力。

在一个优选例中，第一磁体1为电磁体，第二磁体2为永磁体；在另一个优选例中，第一磁体1为永磁体，第二磁体2为电磁体；在又一个优选例中，第一磁体1、第二磁体2均为电磁体。其中，电磁体上电后，第一磁体1对第二磁体2施加磁力，电磁体失电后，第一磁体1停止对第二磁体2施加磁力。

如下各附图所对应实施例可以理解为所述基础实施例的优选例。

第一实施例

图1为本实用新型第一实施例中双稳态光路调整机构处于不同稳态下的结构对比图。在本实施例中，所述双稳态光路调整机构，包括第一磁体1、第二磁体2、传动组件3、动作执行组件4；第一磁体1为电磁体；第二磁体2为电磁体或者永磁体；在第一磁体1未对第二磁体2施加磁力时，第二磁体2位于保持位置使得动作执行组件4保持在第一稳态位置；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2由保持位置开始平动，第二磁体2的平动动作通过传动组件3驱动动作执行组件4由第一稳态位置移动至第二稳态位置。

所述传动组件3包括弹性环301；第一磁体1、第二磁体2分别紧固连接于弹性环301的不同的两处；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2向远离第一磁体1的方向平动，使得弹性环301沿一径向被撑开，并沿另一径向被压缩；弹性环301通过压缩驱动传动组件3传递驱动力。第一磁体1、第二磁体2分别紧固连接于弹性环301的两端，这两端分别记为端A1、端A2；弹性环301上与端A1、端A2距离相等的两端分别记为端B1、端B2；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2向远离第一磁体1的方向平动，使得端A1、端A2之间的距离增大，从而使得端B1、端B2之间的距离减小；传动组件3中的连杆连接于弹性环301的端B1或端B2。在第一磁体1停止对第二磁体2施加磁力后，弹性环301由形变恢复原状，驱使第二磁体2回复至保持位置。

其中，传动组件3还包括连杆，该连杆由弹性环301连接至动作执行组件4，动作执行组件4为一挡板，可以作为光源的遮挡物，以使得光源输出强光或者弱光。在一个变化例中，连杆可以替换为杠杆：杠杆的一端连接弹性环301，杠杆的另一端连接驱动动作执行组件4。弹性环301的作用是将第二磁体因平动而对外部施加力的方向进行转换，例如，如图1中的下图所示，第二磁体的施力方向为纸面的横向方向，经弹性环301的形变，使得输出的驱动力的方向为纸面的竖向方向。

第二实施例

图2、图3为本实用新型第二实施例中双稳态光路调整机构处于不同稳态下的结构图。在本实施例中，所述双稳态光路调整机构，包括第一磁体1、第二磁体2、传动组件3、动作执行组件4；第一磁体1为电磁体；第二磁体2为电磁体或者永磁体；在第一磁体1未对第二磁体2施加磁力时，第二磁体2位于保持位置使得动作执行组件4保持在第一稳态位置；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2由保持位置开始平动，第二磁体2的平动动作通过传动组件3驱动动作执行组件4由第一稳态位置移动至第二稳态位置。

所述传动组件3包括弹性环301；第一磁体1、第二磁体2分别紧固连接于弹性环301的不同的两处；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2向远离第一磁体1的方向平动，使得弹性环301沿一径向被撑开，并沿另一径向被压缩；弹性环301通过压缩驱动传动组件3传递驱动力。第一磁体1、第二磁体2分别紧固连接于弹性环301的两端，这两端分别记为端A1、端A2；弹性环301上与端A1、端A2距离相等的两端分别记为端B1、端B2；在第一磁体1对第二磁体2施加磁力后，第一磁体1驱动第二磁体2向远离第一磁体1的方向平动，使得端A1、端A2之间的距离增大，从而使得端B1、端B2之间的距离减小；传动组件3连接于弹性环301的端B1或端B2。在第一磁体1停止对第二磁体2施加磁力后，弹性环301由形变恢复原状，驱使第二磁体2回复至保持位置。

其中，传动组件3还包括连杆，该连杆由弹性环301连接至动作执行组件4，动作执行组件4为一挡板，可以作为光源或流体源的遮挡物，以使得光源输出强光或者弱光或者改变流体的流量。弹性环301的作用是将第二磁体因平动而对外部施加力的方向进行转换，例如，如图1中的下图所示，第二磁体的施力方向为纸面的横向方向，经弹性环301的形变，使得输出的驱动力的方向为纸面的竖向方向。

本实施例与图1所示实施例不同的是：在图1中，弹性环301驱动动作执行组件4绕一轴转动，而在图2、图3中，弹性环301驱动动作执行组件4沿纸面竖向方向移动。

进一步优选地，所述双稳态光路调整机构还包括复位组件，在第一磁体1失电后，复位组件第二磁体2复位至所述保持位置；所述复位组件包括弹簧，弹簧向第二磁体2施加使第二磁体2平动至保持位置的作用力，其中，该作用力为弹簧拉力或弹簧推力；所述复位组件包括第三磁体：第三磁体为电磁体或永磁体，第三磁体向第二磁体2施加使第二磁体2平动至保持位置的磁力，其中，该磁力为吸力或斥力。

第三实施例

图4、图5为本实用新型第三实施例中双稳态光路调整机构的结构图。本领域技术人员可以将第三实施例理解为第一实施例的变化例。在本实施例中，与第一实施例的区别在于，第二磁体2为方向异形永磁转子，方向异形永磁转子可以是椭圆形、椭球形、环状或半圆转子，其总是从初始在运动方向为尺寸短的位置，在侧面电磁力作用下，磁极转动，而使方向异性永磁转子转至在运动方向上尺寸较长的位置，从而形成在运动方向上的驱动。加载交变电磁力，则会形成往复驱动。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (9)

1.一种双稳态光路调整机构，其特征在于，包括第一磁体(1)、第二磁体(2)、传动组件(3)、动作执行组件(4)；

在第一磁体(1)未对第二磁体(2)施加磁力时，第二磁体(2)位于保持位置使得动作执行组件(4)保持在第一稳态位置；

在第一磁体(1)对第二磁体(2)施加磁力后，第一磁体(1)驱动第二磁体(2)由保持位置开始平动或摆动，第二磁体(2)的平动动作或摆动动作通过传动组件(3)驱动动作执行组件(4)由第一稳态位置移动至第二稳态位置；

所述传动组件(3)包括弹性环(301)；

第一磁体(1)、第二磁体(2)分别紧固连接于弹性环(301)的不同的两处；

在第一磁体(1)对第二磁体(2)施加磁力后，第一磁体(1)驱动第二磁体(2)向远离第一磁体(1)的方向平动，使得弹性环(301)沿一径向被撑开，并沿另一径向被压缩；

弹性环(301)通过压缩驱动传动组件(3)传递驱动力。

2.根据权利要求1所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，第一磁体(1)、第二磁体(2)分别紧固连接于弹性环(301)的两端，这两端分别记为端A1、端A2；

弹性环(301)上与端A1、端A2距离相等的两端分别记为端B1、端B2；

在第一磁体(1)对第二磁体(2)施加磁力后，第一磁体(1)驱动第二磁体(2)向远离第一磁体(1)的方向平动，使得端A1、端A2之间的距离增大，并使得端B1、端B2之间的距离减小；

弹性环(301)的端B1或端B2通过位移驱动动作执行组件(4)。

3.根据权利要求1所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，在第一磁体(1)停止对第二磁体(2)施加磁力后，弹性环(301)由形变恢复原状，驱使第二磁体(2)回复至保持位置。

4.根据权利要求1所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，第二磁体(2)为方向异形永磁转子。

5.根据权利要求1所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，所述第一磁体(1)、第二磁体(2)具体为如下任一种：

-第一磁体(1)为电磁体，第二磁体(2)为永磁体；

-第一磁体(1)为永磁体，第二磁体(2)为电磁体；

-第一磁体(1)、第二磁体(2)均为电磁体。

6.根据权利要求1所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，所述传动组件(3)包括如下任一个部件：

-杠杆：杠杆的一端连接弹性环(301)，杠杆的另一端连接驱动动作执行组件(4)；

-连杆：连杆的一端连接弹性环(301)，连杆的另一端连接驱动动作执行组件(4)。

7.根据权利要求1所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，还包括复位组件；

在第一磁体(1)停止向第二磁体(2)施加磁力后，复位组件驱动第二磁体(2)复位至所述保持位置。

8.根据权利要求7所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，所述复位组件包括如下任一种或任多种装置的组合：

-弹簧：弹簧向第二磁体(2)施加使第二磁体(2)平动至保持位置的作用力，其中，该作用力为弹簧拉力或弹簧推力；

-第三磁体：第三磁体为电磁体或永磁体，第三磁体向第二磁体(2)施加使第二磁体(2)平动至保持位置的磁力，其中，该磁力为吸力或斥力；

-弹性环(301)本身构成所述复位组件。

9.根据权利要求1所述的双稳态光路调整机构，其特征在于，动作执行组件(4)的转轴设置有扭簧；

在第一磁体(1)停止对第二磁体(2)施加磁力后，扭簧驱使动作执行组件(4)由第二稳态位置移动至第一稳态位置，从而动作执行组件(4)驱使第二磁体(2)平动至保持位置。