CN206451560U - 电磁体装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种线圈移动式电磁体装置和一种线圈固定式电磁体装置，线圈移动式电磁体装置包括固定在外壳内且相对设置的第一永磁体和第二永磁体，线圈位于第一永磁体和第二永磁体之间且线圈缠绕在滑动柱上，线圈通电吸合并通过弹簧复位；线圈固定式电磁体装置包括固定在外壳内的线圈以及相对设置在线圈两侧的第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体均固定安装在滑动柱上，线圈通电吸合并通过弹簧复位；线圈通电后两端分别受到吸力和斥力，线圈始终处于磁场内，滑动柱有更大行程范围；滑动柱回收仅需弹簧存在弹性势能即可，可选用劲度系数较小的弹簧以更利于线圈通电后的吸合运动。电磁体装置具有力矩大、反应快以及适用性广的特点。

Description

电磁体装置

技术领域

本实用新型涉及电磁体装置，尤其涉及带永磁体的电磁铁装置，属于低压电器技术领域。

背景技术

现有的一种电磁体装置包括一个外壳，外壳的一端开口形成内腔，内腔底部设置有永磁体，且在内腔中固定有线圈；外壳在开口处设置有端盖，一滑动柱穿过端盖插装在内腔中且滑动柱外伸的顶部设置有配合凸起，一弹簧套装在滑动柱上且抵压与配合凸起与端盖之间。

由于滑动柱为金属柱体，当线圈处于非通电状态时，滑动柱在磁场作用下吸合在永磁体中，而此时弹簧处于压缩状态；当线圈通电后，线圈产生的磁场抵消永磁体的磁场以使滑动柱在弹簧的弹力作用下往外伸出，从而实现电路通断、信号发出或电锁开关等。

现有的电磁体装置存在的问题的是，滑动柱的伸出依靠弹簧的机械力，滑动柱的弹出速度和弹出稳定性取决于弹簧的参数，对线圈断电后以实现滑动柱的回收时，仅能依靠永磁体的磁力，而滑动柱能否再次吸附到永磁体上则取决于磁力与弹簧弹力之间的大小关系以及滑动柱伸出状态时与永磁体之间的距离。

为保证滑动柱能快速反应以伸出，弹簧的劲度系数要足够大，而大劲度系数的弹簧则会影响滑动柱的回收，同时为保证滑动柱能顺利回收，滑动柱的行程距离也将受到限制，电磁体装置的性能及应用受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种力矩大、反应快且适用性广的电磁体装置。具体的，电磁体装置的具体类型为线圈移动式电磁体装置和线圈固定式电磁体装置。

本实用新型提供的线圈移动式电磁体装置包括外壳、线圈、第一永磁体、弹簧和滑动柱，外壳内设置有腔体且在腔体的至少一端设置第一开口；线圈、第一永磁体和滑动柱均设置于腔体内，滑动柱与线圈之间相对滑动。其中，线圈移动式电磁体装置还包括第二永磁体；线圈缠绕在滑动柱上，第一永磁体和第二永磁体在腔体内相对设置，线圈设置在第一永磁体和第二永磁体之间且滑动柱穿过第二永磁体后从第一开口伸出；弹簧连接于第一永磁体与滑动柱之间。

由上述方案可见，以通电吸合情况为例，当线圈通电后，线圈两端形成磁极，线圈一极与第二永磁体相吸，且线圈另一极与第一永磁体相斥，因此线圈快速反应吸合到第二永磁体上，并带动滑动柱快速伸出，同时弹簧拉伸处于弹性蓄能状态；当线圈断电后，弹簧弹性势能转化为动能以拉动滑动柱返回原位置。在线圈通电后，其两端分别受到吸力和斥力，线圈始终处于磁场内，因此滑动柱的行程有更大的选择范围；同时滑动柱的回收仅需弹簧存在弹性势能即可，因此可选用劲度系数较小的弹簧以更利于线圈通电后的吸合运动。电磁体装置具有力矩大、反应快以及适用性广的特点。

进一步的方案是，线圈移动式电磁体装置还包括线圈座，线圈座呈圆筒状且一端具有端面；滑动柱上缠绕线圈一端以及线圈固定在线圈座内，弹簧连接在线圈座的端面与第一永磁体之间。

由上可见，线圈座将线圈与弹簧即永磁体之间相隔，防止电流影响磁场。

进一步的方案是，滑动柱的线圈缠绕的一端设置有圆形座，圆形座与线圈座内壁配合。

由上可见，圆形座使滑动柱与线圈座之间紧密配合，使滑动柱的滑动更稳定。

进一步的方案是，第一永磁体和第二永磁体均为圆形磁钢，第二永磁体中心设置第一通孔，滑动柱穿过圆形通孔。

由上可见，圆形的永磁体使线圈受到的磁力更为均匀，使滑动柱的滑动更稳定。

进一步的方案是，外壳在第一开口的相对一侧设置有第二开口，且第一开口和第二开口分别由第一端盖和第二端盖盖合；第一端盖设置有与第一通孔贯通的第二通孔。

由上可见，外壳腔体的两端开口使电磁体装置的组装更方便。

本实用新型提供的线圈固定式电磁体装置包括外壳、线圈、第一永磁体、弹簧和滑动柱，外壳内设置有腔体且在腔体的至少一端设置第一开口；线圈、第一永磁体和滑动柱均设置于腔体内；滑动柱与线圈之间相对滑动；线圈固定式电磁体装置还包括第二永磁体；第一永磁体和第二永磁体在腔体内相对设置且第一永磁体和第二永磁体均固定连接在滑动柱上；滑动柱穿过线圈后从第一开口伸出；线圈位于第一永磁体和第二永磁体之间，弹簧连接于第一永磁体与线圈架之间。

由上述方案可见，以通电吸合情况为例，当线圈通电后，线圈两端形成磁极，线圈一极与第一永磁体相吸，线圈另一极与第二永磁体相斥，使滑动柱连同第一永磁体和第二永磁体滑动，滑动柱伸出以完成电路通断、信号发出或电锁开关，同时弹簧压缩蓄能。当线圈停止通电后，压缩的弹簧释放弹性势能转化为机械能，使滑动柱回弹到原始位置。在线圈通电后，其两端分别受到吸力和斥力，线圈始终处于磁场内，因此滑动柱的行程有更大的选择范围；同时滑动柱的回收仅需弹簧存在弹性势能即可，因此可选用劲度系数较小的弹簧以更利于线圈通电后的吸合运动。电磁体装置具有力矩大、反应快以及适用性广的特点。

进一步的方案是，线圈固定式电磁体装置还包括线圈架，线圈架固定设置在腔体内，线圈架呈圆筒状，线圈缠绕在线圈架上，滑动柱与线圈架滑动配合。

由上可见，滑动柱的运动更为稳定。

进一步的方案是，线圈架上下两端均设置有挡板，线圈缠绕在两块挡板之间。

由上可见，挡板将线圈与弹簧即永磁体之间相隔，防止电流影响磁场。

进一步的方案是，第一永磁体和第二永磁体均为圆形磁钢，第二永磁体中心设置第一通孔，滑动柱穿过圆形通孔。

由上可见，圆形的永磁体使线圈受到的磁力更为均匀，使滑动柱的滑动更稳定。

进一步的方案是，滑动柱为磁体，弹簧套装在滑动柱上。

附图说明

图1为本实用新型线圈移动式电磁体装置实施例的结构图。

图2为本实用新型线圈移动式电磁体装置实施例的结构分解图。

图3为本实用新型线圈移动式电磁体装置实施例第一工作状态的剖视图。

图4为本实用新型线圈移动式电磁体装置实施例第二工作状态的剖视图。

图5为本实用新型线圈固定式电磁体装置实施例的结构图。

图6为本实用新型线圈固定式电磁体装置实施例的结构分解图。

图7为本实用新型线圈固定式电磁体装置实施例第一工作状态的剖视图。

图8为本实用新型线圈固定式电磁体装置实施例第二工作状态的剖视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

线圈移动式电磁体装置实施例

参见图1，图1为本实用新型线圈移动式电磁体装置1实施例的结构图。线圈移动式电磁体装置1包括外壳10以及设置在外壳10内的永磁体以及电磁体，滑动柱20固定连接在永磁体或是电磁体上，当电磁体通电而产生磁场时，电磁体与永磁体之间产生磁力相吸或相斥，以推动滑动柱20随着永磁体或电磁体移动；滑动柱连接上电触点则可实现电路通断、信号发出或电锁开关等开关功能。

参见图2和图3，图2为本实用新型线圈移动式电磁体装置1实施例的结构分解图，图3为本实用新型线圈移动式电磁体装置1实施例第一工作状态的剖视图。外壳10两端分别设置有第一开口101和第二开口102，第一开口101和第二开口102之间相互连通以形成腔体。线圈移动式电磁体装置包括有第一端盖61和第二端盖62、第一永磁体40和第二永磁体50、线圈30、线圈座70以及弹簧80，第一端盖61对第一开口101进行盖合，第二端盖62对第二开口102进行盖合。第一永磁体40和第二永磁体50均为圆形磁钢，第一永磁体40和第二永磁体50在腔体内相对设置，第一永磁体40紧贴第二端盖102而固定安装在腔体内，第二永磁体50紧贴第一端盖101而固定安装在腔体内。

线圈座70呈圆筒形，线圈座70的下端设置有端面71而使线圈座70中部形成一端开口的容纳腔，线圈座70的外壁与腔体的内壁滑动配合。线圈座70的端面71伸出圆柱形的安装台72，安装台72用于与弹簧80配合连接，弹簧80的另一端固定连接在第一永磁体40上。

第二永磁体50中部设置有圆形的第一通孔51，第一端盖61中部设置有圆形的第二通孔611，滑动柱20为金属柱体或磁性材料柱体，滑动柱20设置在外壳10的腔体内，且滑动柱20的一端依次穿过第一通孔51以及第二通孔611到达外壳10的外部。

线圈30缠绕在滑动柱20的另一端，且滑动柱20在线圈30缠绕一端有圆形座21，圆形座21的外周面与线圈座70的内壁面配合，因此滑动柱20通过圆形座21稳固安装到线圈座70中，且线圈30位于线圈座70内。

当线圈30处于未通电状态时，弹簧80为拉力弹簧，且弹簧80处于稳定状态，而滑动柱20处于收缩状态。

参见图4，图4为本实用新型线圈移动式电磁体装置1实施例第二工作状态的剖视图。当对线圈30进行通电后，线圈30上形成磁场，此时线圈30上端的磁极与位于线圈30上方的第二永磁体50磁极相吸，而线圈30下端的磁极与位于线圈30下方的第一永磁体40磁极相斥，在第一永磁体40和第二永磁体50共同作用下，线圈30、线圈30所缠绕的滑动柱20以及与滑动柱20相连接的线圈座70快速向第二永磁体40所在方向滑动，最后滑动柱20伸出部分到达行程极限位置以实现开关功能，同时弹簧80被拉伸蓄能。

当停止对线圈30通电后，线圈30自身磁场消失，滑动柱20、线圈30以及线圈座70在拉力弹簧释放势能的同时返回到初始位置。

线圈固定式电磁体装置实施例

参见图5，图5为本实用新型线圈固定式电磁体装置2实施例的结构图。线圈固定式电磁体装置2包括外壳11以及设置在外壳11内的永磁体以及电磁体，滑动柱12固定连接在永磁体或是电磁体上，当电磁体通电而产生磁场时，电磁体与永磁体之间产生磁力相吸或相斥，以推动滑动柱12随着永磁体或电磁体移动；滑动柱12连接电触点则可实现电路通断、信号发出或电锁开关等开关功能。

参见图6和图7，图6为本实用新型线圈固定式电磁体装置实施例的结构分解图，图7为本实用新型线圈固定式电磁体装置实施例第一工作状态的剖视图。结合图5，外壳11的一端设置有开口111且在开口111以内形成隧道状的腔体。腔体内部设置有滑动柱12、第一永磁体14、第二永磁体15、弹簧16、线圈13以及线圈架17。滑动柱12为金属柱体或磁性柱体，第一永磁体14和第二永磁体15均为圆形磁钢，第一永磁体14和第二永磁体15相对设置，且第一永磁体14同心固定在滑动柱12的一端，第二永磁体15中部设置有第一通孔，第二永磁体15通过第一通孔套装在滑动柱12中部，第一永磁体14与第二永磁体15之间具有一定距离；线圈架17呈圆筒状，线圈架17的两端分别设置有圆环挡板171和圆环挡板172，线圈3缠绕在线圈架17上的圆环挡板171和圆环挡板172之间。

弹簧16和缠绕有线圈13的线圈架17均套装在滑动柱12上且均位于第一永磁体14和第二永磁体15之间，弹簧16位于线圈架17与第一永磁体14之间，且线圈架17与滑动柱12之间滑动配合。线圈架17固定在腔体内一定位置上，且线圈架17中部通孔的延伸方向与腔体的延伸方向一致，使与线圈架17滑动配合的滑动柱平行伸出开口111。

当线圈13处于未通电状态时，弹簧16为压力弹簧，弹簧16处于稳定状态且弹簧16的两端分别接触在第一永磁体14和线圈架17上，此时第一永磁体14抵接在腔体底部，滑动柱12处于收缩状态。

参见图8，图8为本实用新型线圈固定式电磁体装置实施例第二工作状态的剖视图。当对线圈13进行通电后，线圈13上形成磁场，此时线圈13上端的磁极与位于线圈13上方的第二永磁体15磁极相斥，而线圈13下端的磁极与位于线圈13下方的第一永磁体14磁极相吸，在第一永磁体14和第二永磁体15的共同作用下，由于线圈架17固定在腔体内，所以滑动柱12以及连接在滑动柱12上的第一永磁体14和第二永磁体15相对于线圈架17滑动，第一永磁体14渐近于线圈13，第二永磁体15渐远于线圈13，最终滑动柱12伸出部到达行程极限位置以实现开关功能，同时弹簧16被压缩蓄能。

当停止对线圈13通电后，线圈13自身磁场消失，滑动柱12、第一永磁体14和第二永磁体15在压力弹簧释放势能的同时返回到初始位置。

在线圈通电后，其两端分别受到吸力和斥力，线圈始终处于磁场内，因此滑动柱的行程有更大的选择范围；同时滑动柱的回收仅需弹簧存在弹性势能即可，因此可选用劲度系数较小的弹簧以更利于线圈通电后的吸合运动。电磁体装置具有力矩大、反应快以及适用性广的特点。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.线圈移动式电磁体装置，包括：

外壳、线圈、第一永磁体、弹簧和滑动柱，所述外壳内设置有腔体且在所述腔体的至少一端设置第一开口；

所述线圈、所述第一永磁体和所述滑动柱均设置于所述腔体内；

所述滑动柱与所述线圈之间相对滑动；

其特征在于：

所述线圈移动式电磁体装置还包括第二永磁体；

所述线圈缠绕在所述滑动柱上，所述第一永磁体和所述第二永磁体在所述腔体内相对设置，所述线圈设置在所述第一永磁体和所述第二永磁体之间且所述滑动柱穿过所述第二永磁体后从所述第一开口伸出；

所述弹簧连接于所述第一永磁体与所述滑动柱之间。

2.根据权利要求1所述的线圈移动式电磁体装置，其特征在于：

所述线圈移动式电磁体装置还包括线圈座，所述线圈座呈圆筒状且一端具有端面；

所述滑动柱上缠绕所述线圈一端以及所述线圈固定在所述线圈座内，所述弹簧连接在线圈座的端面与所述第一永磁体之间。

3.根据权利要求2所述的线圈移动式电磁体装置，其特征在于：

所述滑动柱的所述线圈缠绕的一端设置有圆形座，所述圆形座与所述线圈座内壁配合。

4.根据权利要求3所述的电磁体装置，其特征在于：

所述第一永磁体和所述第二永磁体均为圆形磁钢，所述第二永磁体中心设置第一通孔，所述滑动柱穿过所述第一通孔。

5.根据权利要求4所述的线圈移动式电磁体装置，其特征在于：

所述外壳在所述第一开口的相对一侧设置有第二开口，且所述第一开口和所述第二开口分别由第一端盖和第二端盖盖合；所述第一端盖设置有与所述第一通孔贯通的第二通孔。

6.线圈固定式电磁体装置，包括：

外壳、线圈、第一永磁体、弹簧和滑动柱，所述外壳内设置有腔体且在所述腔体的至少一端设置开口；

所述线圈、所述第一永磁体和所述滑动柱均设置于所述腔体内；

所述滑动柱与所述线圈之间相对滑动；

其特征在于：

所述线圈固定式电磁体装置还包括第二永磁体；

所述第一永磁体和所述第二永磁体在所述腔体内相对设置且所述第一永磁体和所述第二永磁体均固定连接在所述滑动柱上；

所述滑动柱穿过所述线圈后从所述开口伸出；

所述线圈位于所述第一永磁体和所述第二永磁体之间，所述弹簧连接于所述第一永磁体与所述线圈架之间。

7.根据权利要求6所述的线圈固定式电磁体装置，其特征在于：

所述线圈固定式电磁体装置还包括线圈架，所述线圈架固定设置在所述腔体内，所述线圈架呈圆筒状，所述线圈缠绕在所述线圈架上，所述滑动柱穿过所述线圈架。

8.根据权利要求7所述的线圈固定式电磁体装置，其特征在于：

所述线圈架上下两端均设置有挡板，所述线圈缠绕在两块所述挡板之间。

9.根据权利要求8所述的线圈固定式电磁体装置，其特征在于：

所述第一永磁体和所述第二永磁体均为圆形磁钢，所述第二永磁体中心设置第一通孔，所述滑动柱穿过所述第一通孔。

10.根据权利要求6至9任一项所述的线圈固定式电磁体装置，其特征在于：

所述滑动柱为磁体，所述弹簧套装在所述滑动柱上。