CN218788357U - 一种电磁旋转驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电磁旋转驱动器，一种电磁旋转驱动器，包括旋转轴组件，所述旋转轴组件包括旋转轴，所述旋转轴上方设置有第一电枢,所述第一电枢的末端固定有第一永磁体,所述旋转轴的下方设置有止动臂，所述止动臂的一侧设置有第一停止墙、另一侧设置有第二停止墙，所述旋转轴的一侧设置有第一电磁铁、另一侧设置有第二电磁铁。本发明的电磁旋转驱动器，结构简单，容易制造，效率及性能高，降低了成本。

Description

一种电磁旋转驱动器

技术领域

本发明涉及电子零件技术领域，具体为一种电磁旋转驱动器。

背景技术

电磁驱动器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。现有的电磁旋转驱动器通常包括被电磁定子元件包围的磁性旋转元件(转子)。通电时，电磁定子在转子上产生吸引力或排斥性磁力，并产生导致转子旋转的扭矩。

由于各种技术限制，现有的电磁驱动器通常结构复杂，不利用制造，同时效率和可靠性也比较差，提高了使用成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁旋转驱动器，以解决上述背景技术提出的目前市场上的电磁旋转驱动器存在许多缺陷，本发明提供一种结构简单，制造简单，效率可靠性高且具有外部旋转柄的电磁旋转驱动器。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种电磁旋转驱动器，其特征在于，包括旋转轴组件，所述旋转轴组件包括旋转轴，所述旋转轴上方设置有第一电驱,所述第一电驱的末端固定有第一永磁体,所述旋转轴的下方设置有止动臂，所述止动臂的一侧设置有第一停止墙、另一侧设置有第二停止墙，所述旋转轴的一侧设置有第一电磁铁、另一侧设置有第二电磁铁，第一和第二电磁铁组成电磁铁组件。

优选的，所述旋转轴上还设置有第二电驱，所述第二电驱的末端设置有第二永磁体,所述第一电磁铁和第二电磁铁设置在第一永磁体和第二永磁体之间。

优选的，所述第一永磁体和第二永磁体的磁场分量相同。

优选的，所述第一电磁铁和第二电磁铁均包括铁芯和缠绕在所述铁芯上的线圈。

优选的，所述第一永磁体沿所述旋转轴的方向垂直磁化。

优选的,所述第一永磁体与第二永磁体相同方向被磁化，具有对齐的磁化方向。

优选的,所述第一电驱上还设置有第三永磁体，所述电磁旋转驱动器还包括壳体，所述壳体的上方设置有盖板，所述盖板处设置有轴承，所述旋转轴设置在所述轴承内，所述旋转轴的顶部设置有旋转手柄并位于轴承和盖板外部，所述旋转手柄的末端设置有第四永磁体。

优选的,所述第三永磁体设置在第一电驱的，所述第四永磁体位于所述旋转手柄的下端，所述第三永磁体与第四永磁体相同方向被磁化。

优选的,所述旋转手柄与所述旋转轴组件以同步方式旋转。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该电磁旋转驱动器：

1.当电磁铁和未通电时，第一和第二永磁体被吸引到第一电磁铁的核心，该电磁铁在旋转轴组件上产生顺时针扭矩(从顶部查看)并使其顺时针旋转，直到其停止臂被第一停止壁停止并锁定到第一位置(如图1所示)。在该第一位置并且当所述第一电磁铁通电以在第一和第二永磁体和上产生排斥力时，在所述旋转轴组件上产生逆时针扭矩，使其逆时针旋转，直到其停止臂被第二停止壁停止并锁定到第二位置(未示出)。在第二位置，第一和第二永磁体和被吸引到第二电磁铁的磁芯上，并且旋转轴组件被锁定并保持稳定而不给电磁铁通电。同样，所述旋转轴组件可以通过通电所述第二电磁铁从第二位置切换回第一位置，此结构简单，方便制造，同时也方便控制，提高了工作效率。

第一永磁体到电磁铁组件的距离与第二永磁体到电磁铁组件的距离大致相同，电磁铁组件和第一永磁体的磁场作用在第一电驱上产生的磁力与电磁铁组件和第二永磁体的磁场作用在第二电驱上产生的磁力在重直方向(即沿旋转轴111轴向)的分量相互抵消。电磁铁组件和第一永磁体的磁场作用在第一电驱上产生的扭矩与电磁铁组件和第二永磁体的磁场作用在第二电驱上产生的扭矩同向，从而对旋转组件的作用力更大，提供了旋转组件的运行效率高，减少了能量的损耗。

2.外部设置有旋转手柄，其末端设置有第四永磁体。第三个永磁体被添加到电驱的顶端。外部旋转柄安装在轴承盖的外部，并且可以自由地绕旋转轴的轴旋转。永磁体和沿垂直方向磁化，具有对齐的极化方向(例如，北极指向上方)，使得它们彼此被磁吸引。由于这种磁力吸引(联轴器)，外部旋转手柄和旋转轴组件以同步方式旋转，使得能够对所述旋转致动器进行外部手动控制。这样电磁旋转驱动器不仅可以通过电控制，还可以通过手动控制，提高了电磁旋转驱动驱动器的性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的顶部结构示意图。

图3为本发明中的旋转手柄处的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1、2和3，本发明提供一种技术方案：一种电磁旋转驱动器100包括旋转轴组件110以及分别包含第一和第二电磁铁130a和130b，其中，所述旋转轴组件110还包括旋转轴111、第一电驱112a向其末端固定第一永磁体10a和第二电驱112b，其末端固定第二永磁体10b。第一电磁铁130a包括铁芯131a和线圈132a，第二电磁铁130b包括铁芯131b和线圈132b。电磁铁130a和130b优选放置在所述第一永磁体10a和上述第二永磁体10b之间。旋转轴111、第一和第二电驱112a和112b，以及磁芯130a和131b优选由软磁材料如铁或NiFe合金等制成。永磁体10a和10b优选由钕铁硼、钐钴或其它合适的永磁材料制成。电驱112a和112b被刚性地固定在旋转轴111上。旋转轴组件110安装在轴承30上并可绕旋转轴111的轴线自由旋转。永磁体10a和10b优选沿垂直方向磁化，并对齐极化方向(例如北极指向上方)。第一和第二电磁铁130a和130b安装在固定结构框架40上并保持静止。止动臂113也固定在旋转轴111上，其旋转被限制在由止动墙114和115所包围的区域。旋转轴组件110和电磁铁130a和130b被适当地安装在壳体60内并由盖子70密封。电连接器插座80可以适当地安装在顶部或侧面，以提供与电磁铁和其它可选电子电路的电气连接。

第一永磁体10a到电磁铁组件的距离与第二永磁体10b到电磁铁组件的距离大致相同，电磁铁组件和第一永磁体10a的磁场作用在第一电驱112a上产生的磁力与电磁铁组件和第二永磁体10b的磁场作用在第二电驱上产生的磁力在重直方向(即沿旋转轴111轴向)的分量相互抵消，电磁铁组件和第一永磁体10a的磁场作用在第一电驱112a上产生的扭矩与电磁铁组件和第二永磁体10b的磁场作用在第二电驱112b上产生的扭矩同向，从而对旋转组件110的作用力更大，提供了旋转组件110的运行效率高，减少了能量的损耗。

当电磁铁130a和130b未通电时，第一和第二永磁体10a和10b被吸引到第一电磁铁的核心131a，该电磁铁在旋转轴组件110上产生顺时针扭矩(从顶部查看)并使其顺时针旋转，直到其停止臂113被第一停止壁114停止并锁定到第一位置(如图1所示)。在该第一位置并且当所述第一电磁铁130a通电以在第一和第二永磁体10a和10b上产生排斥力时，在所述旋转轴组件110上产生逆时针扭矩，使其逆时针旋转，直到其停止臂113被第二停止壁115停止并锁定到第二位置(未示出)。在第二位置，第一和第二永磁体10a和10b被吸引到第二电磁铁130b的磁芯131b上，并且旋转轴组件110被锁定并保持稳定而不给电磁铁通电。同样，所述旋转轴组件110可以通过通电所述第二电磁铁130b从第二位置切换回第一位置。

此外，可选地可添加外部旋转手柄140，其中还包括贴在其末端的第四永磁体141。相应地，第三个永磁体10c被添加到电驱112a的顶端。第三和第四永磁体优选由钕铁硼、钐钴或其它合适的永磁材料制成。电驱140优选由软磁性材料(如铁)制成，并且安装在轴承30盖70的外部，并且可以自由地绕轴111的轴旋转。永磁体10c和141优选沿垂直方向磁化，具有对齐的极化方向(例如，北极指向上方)，使得它们彼此被磁吸引。由于这种磁力吸引(联轴器)，外部旋转手柄140和旋转轴组件110以同步方式旋转，使得能够对所述旋转致动器100进行外部手动控制。

必要时，可以在旋转轴组件中添加更多带有永磁体的类似电驱的部件，并与额外的电磁铁配对以增加旋转驱动器的旋转扭矩。

其它机械或电子元件可以添加到旋转驱动器100的壳体60的内侧或外部，并且旋转轴111与这些元件的适当联动允许旋转驱动器110实现各种位置控制功能。可以使用多种方法来制造旋转驱动器。为简洁起见，此处省略了各种可能的制造方法的详细说明。

本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电磁旋转驱动器，其特征在于，包括旋转轴组件(110)和电磁铁组件，所述电磁铁组件包括第一电磁铁(130a)和第二电磁铁(130b)，所述旋转轴组件(110)包括旋转轴(111)，所述旋转轴(111)上方设置有第一电驱(112a),所述第一电驱(112a)的末端固定有第一永磁体(10a),所述旋转轴(111)的下方设置有止动臂(113)，所述止动臂(113)的一侧设置有第一停止墙(114)、另一侧设置有第二停止墙(115)，所述第一电磁铁(130a)和第二电磁铁(130b)分别位于所述旋转轴(111)的两侧，所述旋转轴(111)上还设置有第二电驱(112b)，所述第二电驱(112b)的末端设置有第二永磁体(10b),所述第一电磁铁(130a)和第二电磁铁(130b)设置在第一永磁体(10a)和第二永磁体(10b)之间。

2.根据权利要求1所述的电磁旋转驱动器，其特征在于，所述第一永磁体(10a)沿所述旋转轴(111)的方向垂直磁化；所述第二永磁体(10b)与第一永磁体(10a)相同方向被磁化，具有对齐的磁化方向。

3.根据权利要求1所述的电磁旋转驱动器，其特征在于，所述电磁铁组件和所述第一永磁体(10a)的磁场相互作用在所述第一电驱(112a)上产生的扭矩与所述电磁铁组件和第二永磁体(10b)的磁场相互作用在所述第二电驱(112b)上产生的扭矩同向。

4.根据权利要求1所述的电磁旋转驱动器，其特征在于，所述电磁铁组件和所述第一永磁体(10a)的磁场相互作用在所述第一电驱(112a)上产生的磁力与所述电磁铁组件和第二永磁体(10b)的磁场相互作用在所述第二电驱(112b)上产生的磁力在垂直方向的分量相互抵消。

5.根据权利要求1所述的电磁旋转驱动器，其特征在于，所述第一电磁铁(130a)和第二电磁铁(130b)均包括铁芯(131a、131b)和缠绕在所述铁芯(131a、131b)上的线圈(132a、132b)。

6.根据权利要求1所述的电磁旋转驱动器，其特征在于,所述第一电驱(112a)上还设置有第三永磁体(10c)，所述电磁旋转驱动器还包括壳体(60)，所述壳体(60)的上方设置有盖板(70)，所述盖板(70)处设置有轴承(30)，所述旋转轴(111)设置在所述轴承(30)上，所述旋转轴(111)的顶部设置有旋转手柄(140)并位于轴承(30)和盖板(70)外部，所述旋转手柄(140)的末端设置有第四永磁体(141)。

7.根据权利要求6所述的电磁旋转驱动器，其特征在于,所述第三永磁体(10c)设置在第一电驱(112a)的上端，所述第四永磁体(141)位于所述旋转手柄(140)的下端，所述第三永磁体(10c)与第四永磁体(141)相同方向被磁化。

8.根据权利要求6所述的电磁旋转驱动器，其特征在于,所述旋转手柄(140)与所述旋转轴组件(110)以同步方式旋转。

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