CN209692651U - 可控旋转的磁吸式悬浮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可控旋转的磁吸式悬浮装置，包括磁性基座、悬浮组件以及定位组件，其中：悬浮组件设于磁性基座的下方，悬浮组件包括磁性悬浮体，磁性悬浮体用于承载非磁性的待悬浮物，当悬浮组件体处于悬浮状态时，悬浮组件的重力被磁性基座和磁性悬浮体之间产生的磁吸力平衡，以使磁性悬浮体与磁性基座之间保持预设间距；定位组件包括第一定位件和第二定位件，第一定位件设于磁性基座，第二定位件设于磁性悬浮体，第一定位件与第二定位件在工作状态下通过磁性吸附，而限制磁性悬浮体相对磁性基座转动。本实用新型技术方案避免了悬浮组件相对磁性基座的自由转动，实现了悬浮组件的定位悬浮效果。

Description

可控旋转的磁吸式悬浮装置

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，特别涉及一种可控旋转的磁吸式悬浮装置。

背景技术

现有的磁悬浮装置中，当悬浮体悬浮于底座上时，悬浮体与底座之间的电磁吸力与悬浮体自身重力达到平衡时，实现整个悬浮体的悬浮。由于悬浮体仅受竖直方向的重力和电磁作用力，因此其可以在绕着竖直轴线在水平面内自由转动。在一些应用场景中，用户需要悬浮体能稳定的悬浮在底座上，并不需要悬浮体相对底座自由转动。而现有的磁悬浮装置并不能实现悬浮体的定点悬浮，以克服悬浮体相对底座自由转动的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种可控旋转的磁吸式悬浮装置，旨在避免悬浮组件相对磁性基座的自由转动。

为实现上述目的，本实用新型提出的可控旋转的磁吸式悬浮装置，包括：

磁性基座；

悬浮组件，设于所述磁性基座的下方，所述悬浮组件包括磁性悬浮体，所述磁性悬浮体用于承载非磁性的待悬浮物，当所述悬浮组件体处于悬浮状态时，所述悬浮组件的重力被所述磁性基座和所述磁性悬浮体之间产生的磁吸力平衡，以使所述磁性悬浮体与所述磁性基座之间保持预设间距；以及

定位组件，包括第一定位件和第二定位件，所述第一定位件设于所述磁性基座，所述第二定位件设于所述磁性悬浮体，所述第一定位件与所述第二定位件在工作状态下通过磁性吸附，而限制所述磁性悬浮体相对所述磁性基座转动。

优选地，所述磁性基座具有第一中心区域和围绕所述第一中心区域设置的第一外围区域，所述第一定位件设于所述第一外围区域；

所述磁性悬浮体具有第二中心区域和围绕所述第二中心区域设置的第二外围区域，所述第二定位件设于所述第二外围区域。

优选地，所述第一定位件和所述第二定位件均设有多个，多个所述第一定位件沿所述磁性基座的周向间隔排布、多个所述第二定位件沿所述磁性悬浮体的周向间隔排布，且所述第一定位件和所述第二定位件呈一一对应设置。

优选地，所述磁性悬浮体为永磁材料所制成。

优选地，所述待悬浮物包括摄像头、地球仪、音箱、手持移动设备或者发光件。

优选地，所述第一定位件为电磁铁和/或永磁体；

所述第二定位件为电磁铁和/或永磁体。

优选地，所述悬浮组件还包括设于所述磁性悬浮体背对所述磁性基座一侧的旋转件，所述旋转件具有固定部和可相对所述固定部旋转的转动部，所述转动部位于所述固定部背对所述磁性悬浮体的一侧，所述固定部与所述磁性悬浮体固定连接，所述转动部用以承载待悬浮物，以使所述待悬浮物相对所述磁性悬浮体转动。

优选地，所述旋转件为电机，所述电机的定子与所述固定部连接，所述电机的转子与所述转动部连接。

优选地，所述电机为步进电机。

优选地，所述可控旋转的磁吸式悬浮装置还包括无线供电模块，所述无线供电模块包括位于送电线圈和受电线圈，所述送电线圈设于所述磁性基座，所述受电线圈设于所述磁性悬浮体，所述送电线圈与电源相连，所述受电线圈与所述电机电性连接，以使所述电机通电工作。

本实用新型技术方案通过采用在可控旋转的磁吸式悬浮装置增设定位组件，其中，第一定位件安装在磁性基座上、第二定位件安装在磁性悬浮体上，第一定位件和第二定位件在工作状态向下产生相互吸引的磁性吸附力，从而通过该磁性吸附力对磁性悬浮体的转动进行约束，避免了悬浮组件相对磁性基座的自由转动，从而实现了悬浮组件的定位悬浮效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型可控旋转的磁吸式悬浮装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中可可控旋转的磁吸式悬浮装置的爆炸图；

图3为图2中基座的结构示意图；

图4为图2中磁性悬浮件的结构示意图；

图5为本实用新型可控旋转的磁吸式悬浮装置中的无线充电模块的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种可控旋转的磁吸式悬浮装置。

在本实用新型实施例中，参照图1和图2，该可控旋转的磁吸式悬浮装置包括：

磁性基座10；

悬浮组件20，设于所述磁性基座10的下方，所述悬浮组件20包括磁性悬浮体220，所述磁性悬浮体220用于承载非磁性的待悬浮物210，当所述悬浮组件20体处于悬浮状态时，所述悬浮组件20的重力被所述磁性基座10和所述磁性悬浮体220之间产生的磁吸力平衡，以使所述磁性悬浮体220与所述磁性基座10之间保持预设间距；以及

定位组件30，包括第一定位件310和第二定位件320，所述第一定位件310设于所述磁性基座10，所述第二定位件320设于所述磁性悬浮体220，所述第一定位件310与所述第二定位件320在工作状态下通过磁性吸附，而限制所述磁性悬浮体220相对所述磁性基座10转动。

具体地，磁性基座10内设置有磁性悬浮系统，该磁性悬浮系统由永磁体和电磁线圈组成。为了保证磁性悬浮体220的悬浮稳定性，磁性悬浮体220应当具有稳定的磁性，该磁性悬浮体220优选为永磁体，当然在一些其他实施例中，该磁性悬浮体220也可通过电磁线圈的结构来实现。上述永磁体可以为铁氧体永磁材料、铝镍钴系永磁合金材料、铁铬钴系永磁合金材料、钐钴(SmCo)永磁材料和钕铁硼(NdFeB)永磁材料等所制成。

可以理解的是，当待悬浮物210放置于磁性悬浮体220上时，悬浮组件20的重力为待悬浮物210和磁性悬浮体220两者的重力之合，此时磁性悬浮体220与磁性基座10之间的磁吸力与悬浮组件20的重力(待悬浮物210和磁性悬浮体220两者的重力之合)相平衡，从而使得磁性悬浮体220和待悬浮物210实现悬浮效果；当磁性悬浮体220上未放置待悬浮物210时，悬浮组件20的重力仅包括磁性悬浮体220的重力，此时磁性悬浮体220与磁性基座10之间的磁吸力和磁性悬浮体220的重力相平衡。磁性基座10内的磁性悬浮系统的磁性与磁性悬浮体220的磁性相同，即磁性基座10与磁性悬浮体220之间产生磁吸力，该磁吸力与悬浮组件20的重力相平衡。

为了防止待悬浮物210能更好地放置在磁性悬浮体220，待悬浮体可以采用胶粘、焊接等方式固定在磁性悬浮体220上，也可以采用卡扣、螺钉等方式可拆卸地连接在磁性悬浮体220上。

上述待悬浮物210可以为摄像头、地球仪、音箱、手持移动设备(例如手机。平板电脑等)、手机模型、平板电脑模型或者发光件(包括灯泡、LED灯条等)，通过可控旋转的磁吸式悬浮装置，从而实现悬浮效果。

悬浮组件20的重力与磁性基座10和磁性悬浮体220之间产生的磁吸力达到平衡，悬浮组件20可以在任何外力下相对磁性基座10发生自由转动，如此一来，悬浮组件20的相对磁性基座10的转动是不可控制的。为了避免悬浮组件20的相对磁性基座10的转动，本实施例中，可控旋转的磁悬浮装置还包括定位组件30，定位组件30包括可相互产生磁性吸附力的第一定位件310和第二定位件320，其中第一定位件310和第二定位件320一一对应地安装在磁性基座10、磁性悬浮体220上，即通过定位组件30的磁性吸附力对磁性悬浮体220的转动进行约束，从而实现悬浮组件20的定位悬浮效果。

本实用新型技术方案通过采用在可控旋转的磁悬浮装置增设定位组件30，其中，第一定位件310安装在磁性基座10上、第二定位件320安装在磁性悬浮体220上，第一定位件310和第二定位件320在工作状态向下产生相互吸引的磁性吸附力，从而通过该磁性吸附力对磁性悬浮体220的转动进行约束，避免了悬浮组件20相对磁性基座10的自由转动，从而实现了悬浮组件20的定位悬浮效果。

为了保证定位组件30能够对磁性悬浮体220相对磁性基座10的自由转动产生有效约束，本实施例中，参照图3和图4，磁性基座10具有第一中心区域101和围绕第一中心区域101设置的第一外围区域102，第一定位件310设于第一外围区域102；磁性悬浮体220具有第二中心区域221和围绕第二中心区域221设置的第二外围区域222，第二定位件320设于第二外围区域222。如此一来，第一定位件310和第二定位件320之间产生磁性吸附力相对远离磁性悬浮体220的旋转轴线，该磁性吸附力对磁性悬浮体220产生较大的扭矩，从而更容易对磁性悬浮体220的转动进行限制约束。

可以理解的是，上述第一定位件310可以安装在磁性基座10的内部、磁性基座10面向磁性悬浮体220的一侧表面、或磁性基座10的外周面上；上述第二定位件320可以安装在磁性悬浮体220面向磁性基座10的一侧表面、或磁性悬浮体220的外周面上。

进一步地，为了提高定位组件30对磁性悬浮体220的约束稳定性，上述第一定位件310和第二定位件320均设有多个，多个第一定位件310沿磁性基座10的周向间隔排布、多个第二定位件320沿所述磁性悬浮体220的周向间隔排布，且第一定位件310和第二定位件320呈一一对应设置。如此一来，磁性悬浮体220受到多处磁性吸附力的限制约束，避免了磁性悬浮体220相对磁性基座10的自由转动。

进一步地，上述定位组件30的实现结构有多种方式，只要能实现第一定位件310和第二定位件320之间的磁性吸附力即可，此处不做具体限定。例如在一些具体实施方案中，第一定位件310可以为电磁铁和/或永磁体；同理，第二定位件320可以为电磁铁和/或永磁体。

在一些场景中，往往需要待悬浮物210相对磁性基座10的可控旋转，例如摄像头的360度可控转动、手机模型的可控转动等。进一步地，继续参照图1和图2，为了实现待悬浮物210的可控旋转，上述悬浮组件20还包括设于磁性悬浮体220背对磁性基座10一侧的旋转件230，旋转件230具有固定部和可相对固定部旋转的转动部，转动部位于固定部背对磁性悬浮体220的一侧，固定部与磁性悬浮体220固定连接，转动部用以承载待悬浮物210，以使待悬浮物210相对磁性悬浮体220转动。该旋转件230可以实现可控的转动，从而使得待悬浮物210能相对磁性悬浮体220产生可控转动，即待悬浮物210210能相对磁性基座10发生可控转动。

进一步地，旋转件230可为电机，电机的定子与固定部连接，电机的转子与转动部连接。该旋转件230优选为步进电机，从而可更加准确地控制待悬浮物210相对磁性悬浮体220的转动角度。当然，于其他实施例中，该旋转件230也可采用其他可控旋转的装置来实现，此处不做具体限定。

进一步地，参照图1和图2，并结合图5，对于上述可控旋转的磁悬浮装置而言，其还包括无线供电模块40，无线供电模块40包括位于送电线圈410和受电线圈420，送电线圈410设于磁性基座10，受电线圈420设于磁性悬浮体220，送电线圈410与电源相连，受电线圈420与上述电机电性连接，以使电机通电工作，从而实现待悬浮物210相对磁性悬浮体220的可控转动。当然，该无线供电模块40还可以向发光地球仪、发光件、摄像头等一类的待悬浮物210进行供电，此时受电线圈420与待悬浮物210电性连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，包括：

磁性基座；

悬浮组件，设于所述磁性基座的下方，所述悬浮组件包括磁性悬浮体，所述磁性悬浮体用于承载非磁性的待悬浮物，当所述悬浮组件体处于悬浮状态时，所述悬浮组件的重力被所述磁性基座和所述磁性悬浮体之间产生的磁吸力平衡，以使所述磁性悬浮体与所述磁性基座之间保持预设间距；以及

定位组件，包括第一定位件和第二定位件，所述第一定位件设于所述磁性基座，所述第二定位件设于所述磁性悬浮体，所述第一定位件与所述第二定位件在工作状态下通过磁性吸附，而限制所述磁性悬浮体相对所述磁性基座转动。

2.如权利要求1所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述磁性基座具有第一中心区域和围绕所述第一中心区域设置的第一外围区域，所述第一定位件设于所述第一外围区域；

所述磁性悬浮体具有第二中心区域和围绕所述第二中心区域设置的第二外围区域，所述第二定位件设于所述第二外围区域。

3.如权利要求2所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述第一定位件和所述第二定位件均设有多个，多个所述第一定位件沿所述磁性基座的周向间隔排布、多个所述第二定位件沿所述磁性悬浮体的周向间隔排布，且所述第一定位件和所述第二定位件呈一一对应设置。

4.如权利要求1所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述磁性悬浮体为永磁材料所制成。

5.如权利要求1所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述待悬浮物包括摄像头、地球仪、音箱、手持移动设备或者发光件。

6.如权利要求1所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述第一定位件为电磁铁和/或永磁体；

所述第二定位件为电磁铁和/或永磁体。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述悬浮组件还包括设于所述磁性悬浮体背对所述磁性基座一侧的旋转件，所述旋转件具有固定部和可相对所述固定部旋转的转动部，所述转动部位于所述固定部背对所述磁性悬浮体的一侧，所述固定部与所述磁性悬浮体固定连接，所述转动部用以承载待悬浮物，以使所述待悬浮物相对所述磁性悬浮体转动。

8.如权利要求7所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述旋转件为电机，所述电机的定子与所述固定部连接，所述电机的转子与所述转动部连接。

9.如权利要求8所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述电机为步进电机。

10.如权利要求8所述的可控旋转的磁吸式悬浮装置，其特征在于，所述可控旋转的磁吸式悬浮装置还包括无线供电模块，所述无线供电模块包括位于送电线圈和受电线圈，所述送电线圈设于所述磁性基座，所述受电线圈设于所述磁性悬浮体，所述送电线圈与电源相连，所述受电线圈与所述电机电性连接，以使所述电机通电工作。