TWI277114B - Electromagnetic device - Google Patents

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TWI277114B
TWI277114B TW093123867A TW93123867A TWI277114B TW I277114 B TWI277114 B TW I277114B TW 093123867 A TW093123867 A TW 093123867A TW 93123867 A TW93123867 A TW 93123867A TW I277114 B TWI277114 B TW I277114B
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Toyohisa Tsuruta
Toshimasa Fukai
Akira Nishijima
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Description

1277114 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種用以藉由一電磁線圈所產生之磁 通量來起動一活柱(plunger)的電磁裝置。 【先前技術】 日本專利申請公告第H05(1993)-55029及2002-8498號 揭露現存雙向電磁裝置之範例。這些範例中之一的雙向電磁 裝置包括一磁路徑、兩個激磁線圈及一由該磁路徑所包圍之 活柱。該磁路徑包括一第一磁路徑部分、一第二磁路徑部 分、一支架部分(leg part)、複數個中央磁路部分及一中間磁 路徑部分。該支架部分連接至該第一磁路徑部分及該第二磁 路徑部分。該中間磁路徑部分放射狀地從該管狀支架部分之 中間部分向內突出。每一中央磁路徑部分以平行於該支架部 分方式從該第一磁路徑部分及該第二磁路徑部分之中央部 分(大致上爲該中間磁路徑部分之中間)向內延伸。將該兩個 激磁線圈設置在上述所構成之磁路徑中。藉由該等激磁線圈 之電磁力將該活柱吸引至該等中央磁路徑部分或從該等中 央磁路徑部分分離。 在此範例中,當該等激磁線圈中之一供應有激磁電流 時,藉由一磁通勢從該第一里路徑部分向上起動該活柱,以 及將該活柱吸引至該上中央磁路徑部分。然後,當停止該激 磁電流供應至該激磁線圈以及供應激磁電流至另一激磁線 圈時,藉由一磁通勢從該等_m逕部分向下起動該活柱, 以及將該活柱吸引至該下中央磁路徑部分。 1277114 對於此範例之雙向電磁裝置的動作,決定該磁通勢之振 幅(每一激磁線圈之匝數與供應電流之乘積),以便符合於一 用以起動該活柱之所要產生的力;以及決定該活柱之形狀及 大小、該磁路徑及其它元件,以便防止該磁通勢所產生之磁 通量的飽和。 【發明內容】 本發明之一目的在於提供一種具有小尺寸及藉由使用 小能量來改動一活柱及藉由改變對有效磁通量之漏磁通量 以完成大的磁吸引的電磁裝置。 依據本發明之一觀點,一電磁裝置包括:一包含有第一 及第二磁路徑部分之磁路徑及一連接至該第一及第二磁路 徑部分之支架部分;一吸引線圈,設置在該磁路徑中及配置 成用以產生一磁通量;一排斥線線,設置在該磁路徑中及配 置用以產生一磁通量;一活柱,設置於該磁路徑中及配置成 藉由該吸引線圈及該排斥線圈之至少一電磁力移動至及移 離該第一及第二磁路徑部分中之一;以及一起動通量產生區 段,設置在該磁路徑中該吸引線圈與該排斥線圈間及配置成 用以產生一磁通量,以便該起動通量產生區段之磁通量及該 排斥線圈之磁通量在該磁路徑之一部分上彼此排斥,以起動 該活柱。 從下面說明及配合所附圖示將可了解本發明之其它目 的及特徵。 【實施方式】 (1 )第一實施例 1277114 第1圖係顯示一使用磁排斥效應之電磁裝置(或致動器) 的結構之剖面圖。如第1圖所示,依據本發明之第一實施例 的電磁裝置包括一磁路徑1 (或界定一磁路徑之外殼)、一吸 引線圈 7、形成一起動通量產生區段之複數個起動線圈 (startingcoils)(或起動線圈(actuation coils))8、一排斥線圈 9以及一活柱4。該磁路徑1包括分別在上及下端之一第一 磁路徑部分2 A及一第二磁路徑部分2B以及位於該第一磁路 徑部分2A與該第二磁路徑部分2B間之一中間磁路徑部分 3。該中間磁路徑部分3從該第一及第二磁路徑部分2A及 2B間之磁路徑1的內部周邊放射狀地向內突出。使該第一 磁路徑部分2A及該第二磁路徑部分2B在於該磁路徑1中合 成一體。因此,藉由一第一磁路徑1〇及一第二磁路徑之兩 個磁區段以磁性地形成該磁路徑1。 在結構上,藉由該一磁路徑部分2A及該第二磁路徑部 分2B來形成該第一磁路徑10及該第二磁路徑11,其中該 一磁路徑部分2A及該第二磁路徑部分2B係藉由一具有部分 6C及6D之側支架部分來連接。 使界定該磁路徑1之外殻形成像一管狀或一中空圓柱 狀。 該活柱4係設置於該磁路徑1中。一活柱桿5穿過該活 柱4延伸,以及從該活柱4之上及下端4A及4B經由中央磁 路徑部分6A及6B向外突出。以分別與該第一路徑部分2A 及該第二磁路徑部分2B整合成一體方式,來形成該中央磁 路徑部分6A及6B。該中央磁路徑部分6A及6B中之每一 1277114 中央磁路徑部分從該第一或第二磁路徑部分2 A或2B軸向向 內突出。此外,可以直接經由形成於該第一磁路徑部分2A 及該第二磁路徑部分2B中之桿孔插入該活柱桿5。藉由該 等線圈7、8及9之磁動勢朝箭頭Y所指示之軸向來移動該 活柱4。該活柱4及該等中央磁路徑部分6A及6B中之每一 中央磁路徑部分形成間隙G 1或G2。該磁路徑1及該活柱4 由磁性材料所製成。 該吸引線圈7及該排斥線圈9係設置於該磁路徑1中。 該吸引線圈7係位於該中間磁路徑部分3與該第一(上)磁路 徑部分2A之間,其中該第一(上)磁路徑部分2A包括該中央 磁路徑部分6A。該排斥線圈9係位於該中間磁路徑部分3 與該第二(下)磁路徑部分2B之間,其中該第二(下)磁路徑部 分2B包括該中央磁路徑部分6B。藉由一沿著一朝軸向延伸 之線來環繞的導體以形成該吸引線圈7及該排斥線圈9之每 一線圈。在該中間磁路徑部分3上提供該起動線圈8。 藉由一沿著一垂直於該等線7及9之軸向延伸之徑線來 環繞的導體以形成每一起動線圈8。該起動垂m區麗之 起動線圈8可以藉由一個或多個永久磁鐵或任何可產生磁通 . . . .. ~·τ. . . · , 量之裝置來取代。當在該磁路徑1中直接提供該起動通量產 生區段時,可以省略該中間磁路徑部分3。該活柱4係設置 於一由該吸引線圈7、該排斥線圏9及該起動通量產生區段 8所環繞之區域中。 該起動線圈8及該排斥線圈9配置成用以產生彼此靠近 之磁動勢。換句話說,在該磁路徑1之一部分上,該起動線 1277114 圈8及該排斥線圈9之磁動勢造成朝著個自方向而彼此磁性 排斥之磁通量,以起動該活柱4之動作。該起動線圈8及該 排斥線圏9之每一線圈亦配置成:使其磁動勢小於或等於該 吸引線圈7之磁動勢。 詳而言之,相對於該吸引線圏7及該起動線圈8之磁路 徑1的部分、該第一磁路徑部分2A及該中間磁路徑部分3 構成該第一磁路徑1 0。相對於該排斥線圈1之磁路徑1的部 分及該第二磁路徑部分2B構成該第二磁路徑1 1。因此,如 上所述,該磁路徑1係由該第一磁路徑1 0及該第二磁路徑 11所構成。該第一磁路徑10配置成具有一大於該第二磁路 徑1 1之剖面積。因此,該第一磁路徑1 〇具有一小於該第二 磁路徑1 1之磁組。該第一磁路徑1 0及該第二磁路徑1 1係 獨立之區段,以及係可彼此拆卸的。在此範例中,該第一磁 路1 〇及該第二磁路徑11彼此相鄰,以形成該磁路徑1。 接下來,將配合第1至5圖來說明使用磁排斥之電磁裝 置的操作。如第1圖所,以電流供應至該吸引線圈7、該起 動線圈8及該排斥線圈9,以便產生朝著相同方向流動之一 吸引通量Φ7、一起動通量Φ8及一排斥通量Φ9,以做爲磁通 量之流動的初始設定。 第2圖顯示在一吸引動作起動位置中之電磁裝置,其中 該活柱4相鄰於該第二中央磁路徑部分6B,以及因而,該 間隙G1比該間隙G2寬。在此狀態中,該吸引通量Φ7、該 起動通量Φ8及該排斥通量Φ9係以如下所述方式來流動。 該吸引通量Φ7主要流入該第一磁路徑10中,以及亦流 -10- 1277114 入該第二磁路徑1 1中,而成爲吸引通量Φ7’。因爲該第二磁 路徑11係一具有大於該第一磁路徑10之磁阻的瓶頸路徑, 所以該吸引通量Φ7之量大於該吸引通量Φ7’之量(Φ7>Φ7’)。 因爲該間隙G1比該間隙G2寬(G1>G2),因而,該間隙G2 具有小於該間隙G 1之磁阻,大部分之起動通量Φ8朝著該活 柱4之下端4B在該第二磁路徑1 1中反轉其流動路線(如第2 圖之彎曲箭頭X所示),其中該第二磁路徑11具有小的磁 阻。該起動通量Φ8之反轉流動的方向係相反於在一吸引完 成位置中該起動通量Φ8之最後流動方向,在該吸引完成位 置中會減少該活柱4與該第一中央磁路徑部分6A間之間隙 G 1。該排斥通量Φ9主要流入該第二磁路徑1 1。 該起動線圈8及該排斥線圈9之磁動勢係設定成彼此相 等或接近。因此,雖然大部分之排斥通量Φ9流過相對於該 排斥線圈9且形成於該第二磁路徑1 1中之中央磁路徑部分 6B與該活柱4之下端4B間的間隙G2(如第3圖所示),但是 反轉至該下端4B之起動通量Φ8及流入該中央磁路徑部分 6B之排斥通量Φ9在該間隙G2之兩側彼此對抗,藉此以相 似於磁鐵間之單極排斥來產生排斥。 因此,該起動通量Φ8與該排斥通量Φ9間之排斥強迫該 起動通量Φ8轉向(如第3圖之彎曲箭頭X所示),以及朝著 該第一磁路徑10流動成爲起動通量Φ8’。 在此情況中,該活柱4接收在該間隙G2經由該排斥通 量Φ9排斥之起動通量Φ8’所產生的起動力以及在間隙gi由 流入該第一磁路徑10之吸引通量Φ7所形成之吸引力(如第4 -11 - 1277114 圖所示)。 當該間隙G2爲最小時,以該等吸引通量Φ7及Φ7’間之 磁阻的比率從該吸引通量Φ7分支出的吸引通量Φ7’流入該第 二磁路徑1 1之瓶頸路徑,以及然後在該間隙G2上結合該排 斥通量Φ9,以排斥該起動通量Φ8。然而,當該間隙G2在該 活柱4之起動後立即增加時,該等吸引通量Φ7及Φ7’間之磁 阻的比率會改變。依據該因而改變之比率,該吸引通量Φ7’ 會減少,以及吸引通量Φ7會增加。如以下所述,藉由一供 應至該吸引線圈7之大電流可進一步增加該吸引通量Φ7,同 時磁通量彼此抵消及延遲該活柱4之動作的起動。 如果在該較早技術之現存雙向電磁裝置的上述範例中 激勵該吸引線圈,則因爲該第二磁路徑11之一對應部分具 有一相對大剖面積及因而具有一相對小的磁阻,所以流入該 第二磁路徑之吸引通量Φ7’的量會大大地變大。當該吸引通 量Φ7’之量相當地大及位於該間隙G2中時,因爲在該間隙 G1之吸引力與在該間隙G2之之吸引力間的差形成起動該活 柱4之力,所以流入該間隙G2之吸引流量Φ7’在該活柱4之 下端4B與該中央磁路徑部分6B間施加一吸引力,藉此阻止 該活柱4之正常操作。此外,因爲無法固定對該永久磁鐵之 磁通量的排斥位置,所以該排斥非常可能發生在除該間隙 G2之外的部分。因此,該現存雙向電磁裝置之上述範例無 法達成一用以起動該活柱4之穩定力。 因此,該吸引通量Φ7與該起動通量Φ8’一起從該動作之 起動形成對該活柱4之磁吸引力,以及以該強的起動力來移 -12- 1277114 動該活柱4(如第5圖所示)。 如上所述,該磁排斥在該動作之起動時增加起動該活柱 4之力。縱使在該動作之起動後,因爲該排斥之重點在於該 排斥線圈9,所以在該排斥線圈9中之排斥通量Φ9不會有大 的改變;因此,該排斥通量Φ9持續排斥及反轉該起動線圈8 之起動通量Φ8,直到該起動操作結束爲止,藉此會持續將該 起動通量Φ8’加入該吸引線圈7之吸引通量Φ7。在此過程 中,因爲該吸引線圈7、該起動線圈8及該排斥線圈9係配 置成供應有電流,所以該吸引通量Φ7、該起動通量Φ8及該 排斥通量Φ9朝相同方向流動(如第1圖所示),所以施加至該 吸引線圈7、該起動線圈8及該排斥線圈9之磁動勢形成起 動該活柱4之力。 然後,如第5圖所示移動該活柱4,以及在該電磁裝置 之起動操作結束時該活柱4之上端4A相鄰於該中央磁路徑 部分6A。 因此,從該活柱4之動作的起動,本發明之霓磁裝置藉 f 由使用由該該排斥通量Φ9所排斥之起動通量Φ 8’的起動力及 藉由該起動通量Φ8’倂入該吸引通量Φ7所增加之吸引力來移 動該活柱4。因此,從該動作之起動,該電磁裝置能使用該 因而放大之力,來起動該活柱4。此外,因爲本發明之電磁 裝置從另一線圈(在此範例爲該起動線圈8)獲得起初在該動 作之起動時用以起動該活柱所需之起動力,所以本發明之電 磁裝置能以小量之吸引線圈7的磁動勢來操作,藉此能夠減 少在該起動操作結束時之衝撞。 -13- 1277114 第6圖係顯示有關於該間隙gi與起動該活柱4之力(F) 的操作特性曲線之操作特性圖示。假設本發明之特性曲線1 2 在該間隙G1之100%位置上指示一 1〇〇%的起動力F1,該特 性曲線12在該間隙G1之0%位置上指示一 500%的起動力 F3。該起動力F3對該起動力F1之比率爲5。 相較下,如果將本發明中相同振幅之磁動勢應用於現存 雙向電磁裝置之上述範例,則該現存裝置之特性曲線1 3在 該間隙G1之100%位置上指示一 50 %的起動力F2,以及該 特性曲線13在該間隙G1之0%位置上指示一 700%的起動力 F4。該起動力F4對該起動力F2之比率爲14。 因此,該特性曲線1 3對該特性曲線1 2之比率在該間隙 G1之1〇〇%位置上爲1/2,以及在該間隙gi之0%位置上爲 1 ·4。換句話說,當應用相同振幅或相同能量之磁動勢時, 本發明之電磁裝置能夠達成兩倍於在該間隙G1之100%位置 上該活柱之動作的啓動時之初始起動力,以及能夠在該間隙 G1之0%位置上該起動操作結束時以0.71之速率來減少衝 擊。 再者,如果從相同於本發明之振幅增加施加於該現存雙 向電磁裝置中之磁動勢的振幅,該現#裝置之特性曲線14 指示相同於本發明之初始起動力,亦即,在該間隙G 1之1 0 0 % 位置上爲100%之相同起動力F1。然而,該特性曲線14在該 間隙G1之0%位置上指示2000%之大的起動力F5。該起動 力F5對該起動力F1之比率爲20。因此,雖然該特性曲線 I4對該特性曲線12之比率在該間隙G1之100%位置爲0(指 • 14 - 1277114 示相同初始起動力),但是該比率在該活柱之起動操作結束 時該間隙G1之0%位置上爲4。亦即,因爲該現存裝置藉由 增加磁敷勢之振幅以獲得相同於本發明之位準的初始起動 力’所以該現存裝置需要一無效率之大量能量,以及亦會在 該間隙G 1之〇 %位置上該起動操作結束時增加衝擊。 在此情況中,當本發明之電磁裝置需要5安培之操作電 流時’該現存裝置需要1 0安培之操作電流。供應1 〇安培之 操作電流需要具有大剖面面積之導體,因而增加該等導體所 形成之線圈的尺寸。依據該等線圈之尺寸的增加,環繞該等 線圈之磁路徑的長度會變得較長,以及依據該長度之增加, 該等磁路徑之磁阻會變得較大。爲了補償該磁阻之增加,需 要增加該磁路徑之剖面面積。因而,該現存裝置會涉及尺寸 之增加。 如上所述,在此現存電磁裝置中,無效率地施加該磁動 勢,來起動該活柱,因此,要彌補這樣的無效率,此現存電 磁裝置需要大尺寸之激磁線圈,用以產生大的磁動勢,以及 亦需要具有大剖面面積之一活柱及其它磁路徑元件,以該大 的磁動勢所造成之大磁通量的磁飽和。因此,此現存電磁裝 置涉及尺寸增加及成本增加。此外,此現存電磁裝置需要會 造成高成本之其它大尺寸的外部組件(例如:一具有大的電流 攜帶容量之大直徑的電纜,用以避免大電流時之電壓降)。 再者,在本發明中,該第一磁路徑10配置成具有小於 該第二磁路徑1 1之磁阻,以便有助於排斥及該起動通量Φ8’ 朝該第一磁路徑1 0之轉向。因此,此實施例之電磁裝置只 -15- 1277114 需要小量之電力,以及能以小尺寸來製造。 因此,在起動該活柱4之過程中,第一實施例之電磁裝 置在該磁路徑中以寬廣範圍有效地使用所有磁通量以做爲 該起動力。因此,此實施例之電磁裝置只遭受小程度之磁通 量的損耗,以及因此在起動該活柱中改善該等磁通量之效 率。因而,此實施例之電磁裝置能夠以小量電力來達成大的 磁吸引。因此,此實施例之電磁裝置能夠以小量能量來操 作,以及亦能夠以小尺寸來製造。依據此能量及尺寸之減 小,此實施例之電磁裝置亦能其它組件(例如:一電源單元及 一該裝置所需之電纜)之尺寸及容量,以及因此有利於整個 成本之降低。 (2)第二實施例 第7圖係顯示使用一延遲效應之一電磁裝置的結構之 剖面圖。依據本發明之第二實施例的電磁裝置延遲該活柱4 之動作的起動,以及藉此達成大的磁吸引。 如第7圖所示,依據該第二實施例之電磁裝置包括一延 遲線圈28,以取代第1圖之起動線圈8。該吸引線圈7配置 成能夠產生一大於該延遲線圈28之磁動勢。朝著相反於該 吸引線圈7之纏繞方向來纏繞該延遲線圈2 8。因此,該吸引 線圈7之通量Φ7與該延遲線圈28之通量Φ28朝著彼此抵銷 之方向流動。因此,纏繞該延遲線圈2 8,以便產生抵銷該吸 引線圈7之通量Φ7的通量Φ28。在第7圖之範例中,沒有排 斥線圈9。 第7圖之電磁裝置在該吸引線圈7所產生之通量Φ7與 -16- 1277114 該延遲線圈28產生之通量Φ28彼此抵銷之期間暫時延遲該 活柱4之動作的起動。在此期間,供應該吸引線圈7 —較大 激磁電流。當該吸引線圈7之磁動勢變成大於該延遲線圈2 8 之磁動勢以及該通量Φ7與該通量Φ28失去平衡時,該電磁 裝置立即起動該活柱4。 如果如同在該現存電磁裝置之上述範例中在磁通量產 生時開始該活柱的起動,則必須決定該等磁動勢之振幅(爲 每一線圈之匝數與所供應電流之乘積),以便在該等磁通量 產生時達成一用以起動該活柱之力。因此,爲了甚至在該等 磁動勢產生時達成大的磁吸引,該裝置需以大尺寸來製造, 以及需要大量的電力。 相較下,第二實施例之電磁裝置藉由使用延遲線圈28 來延遲該活柱4之動作的起動,因此,能以一大對應於該延 遲時間之量的激磁電流來供應該吸引線圈7。因此,第7圖 之電磁裝置能夠以該吸引線圈7所產生之大的磁動勢來促進 該活柱4之起動。因此,此實施例之電磁裝置能夠以小量電 力來達成大的磁吸引,以及因此,能以小尺寸來製造。假設 該現存雙向電磁裝置需要10的電力以達成用以起動該活柱 之起動的磁吸引,則此實施例之電磁裝置只需要2〜5的電力 來達成此磁吸引,以起動該活柱之動作。 (3)第三實施例 第8圖係顯示依據本發明之第三實施例的電磁裝置之 結構的剖面圖。第9至1 1圖係顯示第8圖之電磁裝置的部 分之部分剖面圖。此實施例之電磁裝置包括一延伸穿過該下 -17- 1277114 第二磁路徑部分2B之中心孔或通道部分3 8。該中央磁路徑 部分或中央支架部分6A從該第一磁路徑部分2A之中央部 分朝該通道部分38軸向地向內延伸,且深入該吸引線圈7 中。該下第二磁路徑2B包括一界定該通道部38之第二磁路 徑內面34A以及一面對該中央支架部分6A之中央支架下端 3 6A的第二磁路徑上端面3 4B。該活柱4在該通道部分38 中從一起動開始位置S移動。該起動開始位置S係位於該第 二磁路徑內面34A與該第二磁路徑上端面34B之軸向間的第 二磁路徑部分2B之附近(如第9圖所示)。 在此配置中,漏磁通量Φ 32係主要發生於該中央支架下 端色6 A與該第二磁路徑 <部分2B間之磁通量。該活柱4從從 該起動開始位置S之運動改變磁阻平衡,以及該漏磁通量 Φ32改變流動至該中央支架部分6A與該活柱4間之磁阻會 變成相對小的部分之方向,以及該漏磁通量Φ32變成有效磁 通量,其構成用以移動該活柱4之吸引力(如第10圖所示)。 因此,此實施例之電磁裝置將該漏磁通量Φ32變成該有效磁 通量Φ31,藉此增加該吸引力。因此,此實施例之電磁裝置 藉由使該有效磁通量加入該吸引力之程度,而能以較小尺寸 來製造。 能藉由如上所述將該起動開始位置S配置在該第二磁 路徑部分2B之附近及藉由斜切該第二磁路徑部分2B以在該 第二磁路徑內面34 A與該第二磁路徑上端面34B間形成一傾 斜面(或Η錐面)34C’或者藉由形成一後退部分(receding part)30於該第二磁路徑內面34A之上部分(如第 η圖所 -18- 1277114 示),將該漏磁通量Φ 3 2平順地改變成爲該有效磁通量Φ 3 1。 該後退部分30係圓柱狀及具有一大於由該第二磁路徑內面 34 Α所包圍之圓柱狀通道部分38的直徑。 在此範例中,藉由形成該傾斜面34C,發生在一包含該 線圈7之空間中的漏磁通量連續地移位至該傾斜面34C,及 持續補充該漏磁通量Φ32。因此,該漏磁通量Φ32依據該活 柱4之運動連續地供應該有效磁通量,藉此產生一用於該活 柱4之更大吸引力。因此,此實施例之電磁裝置能以更小尺 寸來製造。 該後退部分30增加在面對該下端36A之第二磁路徑部 分2B之磁阻,藉此強迫該漏磁通量Φ32經由該第二磁路徑 部分2B流動至該下端36A。該漏磁通量Φ32在該下端3 6A 與該活柱4間變成有效磁通量,藉此增加該吸引力。 第12圖係顯示一加能時間T與一有效磁通量Φ間之關 係的磁性特性圖。該現存電磁裝置之特性曲線ΦΑ成比例地 增加,直到該曲線ΦΑ指示一對應於該吸引線圈7之最大電 流的近70%之磁通量爲止,以及之後,指示飽和。該特性曲 線ΦΑ在比例增加之區域中之時間tl上指示一對應於起動該 活柱4之力的有效磁通量。 因爲本發明之電磁裝置疊積該漏磁通量Φ32,所以最初 會產生小量之有效磁通量。因此,本發明之電磁裝置的特性 曲線ΦΒ適當地增加至對應於用以起動該活柱4之力的上述 有效磁通量,直到一延遲時間t2爲止。在該延遲時間t2之 後,突然地改變該漏磁通量Φ32至該有效磁通量Φ31;以及因 1277114 此,該特性曲線ΦΒ指出該有效磁通量之明顯增加。 因而,在該延遲時間t2時,該活柱4從該起動開始位 置S之運動改變磁阻之平衡,以及該漏磁通量Φ32改變流動 至該中央支架部分6A與該活柱4間之磁阻會變成相對小的 部分之方向。因此,該漏磁通量Φ32變成可加入用以移動該 活柱4之吸引力的有效磁通量。因此,該有效磁通量Φ32突 然地增加,藉此增加該吸引力。因此,相較於該現存電磁裝 置之特性曲線ΦΑ,本發明之特性曲線ΦΒ指出該有效磁通量 Φ31之更明顯增加。 如第1 2圖所示,在每一特性曲線指示對應於用以起動 該活柱之力的有效磁通量之後,本發明之特性曲線ΦΒ陳現 出比該現存電磁裝置之特性曲線ΦΑ的梯度αΑ大的梯度 αΒ。此較大的梯度ocB顯示本發明之電磁裝置以較高速度來 起動該活柱4,其中該較高速度係依據由突然地成長有效磁 通量而增加之吸引力所造成的。此外,例如:當應用本發明 之電磁裝置來控制一斷路器時,該電磁裝置以一具有衰減直 流成分之小電流値來操作,其中該衰減直流成分係由一對短 路電流之斷路操作所造成的。在此情況中,因爲該延遲時間 t2比該延遲時間11短,所以該電磁裝置能夠以此小電流値 來操作。因此,此實施例之電磁裝置及該斷路器之控制器能 以小尺寸來製造。 爲了延遲用以起動該活柱4之時間,此實施例之電磁裝 置包括一螺紋溝槽 37D及一錘(weight)或偏移構件(bias member)37E。該螺紋溝槽37D係提供於一經由該活柱4而 -20- 1277114 延伸之穿孔中。上及下活柱桿5A及5B從該活柱4之上及下 端突出。一穿孔37C經由該第一磁路徑部分2A及該中央支 架部分6A延伸。藉由將該上活柱桿5A經由該穿孔37C插 入該螺紋溝槽37D之上部分,以將該上活柱桿5A固定至該 活柱4。藉由將該錘3 7E設置於該下活柱桿5B周圍,穿過 該錘37E來放置一螺栓37F及將該螺栓37F固定至該螺紋溝 槽3 7D中,以將該下活柱桿5B固定至該活柱4。 該錘37E延遲該活柱4之起動,直到用於起動之電流變 成大於或等於該吸引線圈7之最大電流的70%,藉此使該有 效磁通量比較小及使該漏磁通量在該延遲期間比較大。能夠 藉由安裝或拆卸該錘37E,來改變用以起動該動作所需之力 的位準,以調整起動該活柱4之力。因而,此實施例之電磁 裝置使用該錘37E,以調整該吸引力及用以起動該活柱4所 需之時間。 依據此實施例,該電磁裝置將該漏磁通量Φ32改變成爲 該有效磁通量Φ3 1,以及因而,以小量之電流來增加該吸引 力。因此,此實施例之延遲電磁裝置能夠依據該增加之吸引 力以一高速度來操作;以及依據該小電流之使用,該電磁裝 置、該斷路器及其控制器能夠以小尺寸來製造。 (4)第四實施例 第13圖係顯示依據本發明之第四實施例的電磁裝置之 結構的剖面圖。第1 4圖係顯示第1 3圖之電磁裝置的部分之 部分剖面圖。如同第三實施例’此實施例之電磁裝置將該漏 磁通改變成爲有效磁通量。 -21- 1277114 在第13圖之電磁裝置中,該中央支架部分6A具有比 該活柱4之剖面面積S 2大之剖面面積S 1。該下第二磁路徑 部分2B包括一朝該通道部分38放射狀地突之突出部分44a 及一形成於該突出部分44A上方之後退部分40。該後退部 分40係圓柱狀及具有比該圓柱形通道部分38之直徑D1大 的直徑D2,其中該圓柱形通道部分38係由該突出部分44A 所包圍。該後退部分40係位於該突出部分44A與該中央支 架部分6A之間。因此,該突出部分44A之上端面以橫跨該 後退部分40方式面對該中央支架部分6A,亦即,該突出部 分44A以橫跨該後退部分40方式包圍該中央支架部分6A。 在此第四實施例中,當活柱4之運動改變磁阻之平衡 時,主要發生於該中央支架下端36A與該第二磁路徑部分 2B間之漏磁通量Φ32改變流動至該中央支架部分6A與該活 柱4間之磁阻會變成相對小的部分之方向,以及該漏磁通量 Φ32變成該有效磁通量Φ31,其構成用以移動該活柱4之吸 引力(如第1 4圖所示)。在此實施例中,由於該剖面面積S 1 大於該活柱4之剖面面積S2,該中央支架部分6A吸引較大 部分之有效磁通量Φ3 1。因此,此實施例之電磁裝置將該漏 磁通量Φ32改變成爲有效磁通量Φ31,以及有效地增加該吸 引力。因此,此實施例之電磁裝置藉由使該有效磁通量加入 該吸引力之程度,而能以較小尺寸來製造。 因爲該中央支架部分6A具有大於該活柱4之剖面面積 S2之剖面面積S1,所以該中央支架部分6A從該活柱4吸引 較大部分之有效磁通量Φ 3 1,藉此進一步有效地增加該吸引 -22- 1277114 力。因此,此實施例之電磁裝置藉由進一步增加該吸引力之 程度,而能夠以較小尺寸來製造。 此外,如上所述’該下第二磁路徑部分2B之突出部分 44A包圍該中央支架部分6A ’以及該後退部分40增加面對 該下端36A之第二磁路徑部分2B的磁阻。此配置防止該漏 磁通量Φ32洩漏至該下端3 6A’而沒有通過該活柱4,以及 取而代之,有助於大部分之漏磁通量Φ 3 2經由該突出部分 44 A而流入該活柱4。因此,該漏磁通量Φ 3 2增加在該活柱 44上之有效磁通量Φ31,以及該有效磁通量Φ31增加該吸引 力。因而,依據該吸引力之增加,此實施例之電磁裝置能夠 以小尺寸來製造。 爲了達成第12圖所示之本發明的特性曲線ΦΒ所表示 的較小磁性特性,將該錘37E從該活柱4安裝或拆卸,藉此 改變用以起動該活柱4所需之力,以及調整直到該活柱4起 動爲止之延遲時間。在延遲時間期間,調整供應至該吸引線 圈7之激磁電流的振幅,以及該吸引線圈7產生依據該激磁 電流之振幅來調整之磁通量。依據該調整之磁通量,該電磁 裝置能夠調整該吸引力及用以起動該活柱4所需之時間。 依據此第四實施例,該電磁裝置藉由有效地將該漏磁通 量Φ32改變成爲該有效磁通量Φ31,以小量電流來增加該吸 引力。因此,如同第三實施例,依據該小量電流,此實施例 之電磁裝置能夠以小尺寸來製造,以及該電磁裝置能使用於 該斷路器之控制器。因此,此實施例之延遲小尺寸電磁裝置 能夠依據以小量電流而增加之吸引力,以高速度來操作。 -23- 1277114 第15圖係顯示依據本發明之第五實施例的電磁裝置之 結構的剖面圖。第1 6圖係顯示第1 5圖之電磁裝置的部分之 部分剖面圖。第1 7圖係顯示在第1 5圖之電磁裝置中所提供 之每一金屬環的立體圖。第15圖之電磁裝置基本上具有相 同於第1圖之電磁裝置的結構。此外,第15圖之電磁裝置 包括複數個設置於一經由該第一磁路徑部分2A及該中央磁 路徑部分6 A延伸之桿孔或桿通道5 1中的金屬環或磁性構件 55及一放置於該上及下金屬環55間之間隔物56。每一金屬 環55包括一磁板或磁性層55A及一滑動層55B。該磁板55A 係由磁性材料以薄環狀所製成。該滑動層55B係提供於該磁 板55A之一表面上,且面對插入該桿孔51中之活柱桿5A。 該滑動層55B係由具有小摩擦係數及不容易磨損之本 身潤滑的可滑動材料所製成。例如:四氟乙烯樹脂 (tetrafluoroethylene resin (氟樹脂(fluoro resin)))、聚乙嫌 樹脂(polyethylene resin)、砂氧樹脂(silicone resin)或聚縮 醛樹脂(polyacetal resin)可以用以做爲此可滑動材料。在此 實施例中,該滑動層55B可由氟樹脂所製成。該金屬環55 可以由其它形成有除該環狀形式之外的形式之磁性金屬構 件(例如:金屬片)來取代,只要該構件包括一磁性材料部分及 一滑動層或只包括一磁性材料部分。 將該活柱桿5 A插入該桿孔或桿通道5 1中,以及垂該 金屬環55插入於該桿孔51與該活柱桿5A之間。在此狀態 中’該第一磁路徑部分2A係放置於該側支架部分之部分6C 及6D的上端上;以及將該等螺栓52經由該第一磁路徑部分 -24- 1277114 2A旋入該中央磁路徑部分6A中,藉此支撐該第一磁路徑部 分2A及該中央磁路徑部分6A。 然後,當供應該吸引線圈7及該排斥線圏9激磁電流 時,該供應之激磁電流所產生之吸引通量Φ7及排斥通量Φ9 及從該起動通量產生區段8所產生之起動通量Φ8經由該中 央磁路徑部分6A循環於該磁路徑1中,以及產生將該活柱 4吸引至該下端36A之電磁吸引(如第一實施例所述)。 容易使該桿孔5 1與該活柱桿5 A間之間隙5 1 A變窄有 該金屬環55插入於該桿孔51與該活柱桿5A間之厚度。該 因而變窄之間隙5 1 A防止該活柱桿5 A之傾斜。因此,在活 柱4接觸該下端36A之接觸面57上,該活柱4與該下端36A 間之接觸面積會增加,以及相較下,在該接觸面57上之活 柱4與下端36A間的間隙會減少。該活柱4與該下端36A 間之接觸減少在該接觸面5 7上所造成之損害及磁通量損耗 的機率,藉此改善此實施例之電磁裝置的壽命。 當該活柱桿5A在該桿孔51中移動,同時接觸該滑動 層5 5B時,該滑動層55B之潤滑性使該活柱桿5A之運動平 順,藉此防止該活柱桿5 A遭受額外的負荷,及減少此實施 例之電磁裝置操作所需的電力量。 因爲能簡單地藉由將該金屬環55插入該桿孔51中容易 地使該間隙5 1 A變窄,所以該桿孔5 1不需以較高精確度來 形成。可以將不同尺寸之金屬環55插入該桿孔51中,以容 易調整該間隙5 1 A之寬度。 因爲該等金屬環55係提供於該磁路徑1中,所以能藉 -25- 1277114 由該磁路徑1之磁吸引使該等金屬環5 5持續地保持於該桿 孔51之內表面上。由於此磁吸引’當該活柱桿5A移動而接 觸該滑動層55B時,禁止該等金屬環55移動及使該等金屬 環55持續保持於該桿孔5 1之內表面上。 如上所述,可以認知該起動通量產生區段8爲一永久磁 鐵。在此情況中,縱使當沒有供應該吸引線圈7及該排斥線 圈9激磁電流時,循環於該磁路徑1中之來自該永久磁鐵的 磁通量產生用以持續地將該金屬環55維持在該桿孔51之內 表面上或在以下所述之支撐金屬構件53的一表面上或在該 磁路徑1之部分上的磁吸引。當該電磁裝置只包括該吸引線 圈7及該排斥線圈9時,能藉由殘餘通量將該等金屬環55 持續地保持於該磁路徑1中。因此,此實施例之電磁裝置能 以簡單結構(不包括一額外支撐構件)來保持該等金屬環55。 如上所述,第15圖之電磁裝置包括該支撐金屬構件 53。該支撐金屬構件53係設置於該起動線圏8與該排斥線 圈9之間。將包括相對於該活柱4之滑動層55B的金屬環 55固定在相對於該活柱4之支撐金屬構件53的一表面上。 此外,可以將該金屬環5 5固定在該起動線圈8上或在相對 於該活柱4之磁路徑1的部分上。相對該活柱4來設置之金 屬環55呈現出相似於上述相對該活柱桿5A而設置之金屬環 55的效應。 特別地,該金屬環55使該支撐金屬構件53與該活柱4 間之間隙變窄,以及防止該活柱4相對於該軸向傾斜。此外, 當該活柱4移動而接觸該滑動層55B,該滑動層55B之潤滑 -26- 1277114 性防止該活柱4遭受額外負荷,藉此減少此實施例之電磁裝 置操作所需的電力量。此外,該金屬環5 5使該磁路徑1與 該活柱4間之間隙變窄,藉此減少在該磁路徑1中之磁損 耗。因而,此實施例之電磁裝置能夠藉由該金屬環55減少 該磁損耗之程度來增加磁吸引。 在此實施例中,該金屬環55可以由其它形成有除該環 狀形式之外的形式之磁性金屬構件(例如:金屬片)來取代,只 要該構件能夠用以容易地使該等間隙變窄及容易地調整該 等間隙之寬度(如上所述)及包括一磁性材料部分及一滑動 層或只包括一磁性材料部分。 因此,此實施例之電磁裝置能夠減少在該活柱桿5A或 該活柱4及該等相對部分之接觸面上的損害及磁通量損耗, 以及因此能夠改善壽命及增加磁吸引。特別地,當該電磁裝 置只是設計用以增加該磁吸引時,上述磁性金屬構件(例如: 金屬環或金屬片)可以只包括該磁性物質部分。可以將該磁 性金屬構件提供於該活柱4上。 例如:可以將配置用以調整該磁路徑1與該活柱4間之 間隙的磁性金屬構件設置在該間隙中該活柱4及/或該磁路 徑1上。該磁性金屬構件可以包括在相對該磁路徑1或該活 柱4之表面上的滑動層。因此,該電磁裝置能具有位於該磁 路徑1與該活柱4間之窄間隙。 可替代地,可以將配置用以調整該磁路徑1與該活柱4 間之間隙的磁性金屬構件設置在該間隙中該活柱4及/或該 磁路徑1上。該磁性金屬構件只包括該磁性材料部分。因此, -27- 1277114 該電磁裝置能具有位於該磁路徑1與該活柱4間之窄間隙。 本申請案係依據習知2003年8月12日所提出之日本專 利申請案第2003-292242;2003年11月19日所提出之日本專 利申請案第2003-388836; 2004年6月8日所提出之日本專 利申請案第2004-170283; 2004年6月8日所提出之日本專 利申請案第2004-1702 84;以及2004年6月8日所提出之日 本專利申請案第20 04-170285。在此以提及方式倂入這些曰 本專利申請案第 2003-292242、 2003-388836、 2004-170283 、 2004-170284 及 2004-170285 號之全部內容。 雖然已參考本發明之某些實施例來描述本發明,但是本 發明並非局限於上述實施例。熟知該項技藝者依據上述教示 可想到上述實施例之修飾及變化。本發明之範圍係界定於下 列申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第1圖係在設定磁通量之流動中依據本發明之第一實施 例的一使用磁排斥效應之電磁裝置的剖面側視圖。 第2圖係在一吸引動作起動位置上第1圖之電磁裝置的 剖面圖,其顯示該磁通量之流動的進行。 第3圖係在該吸引動作起動位置上第2圖之電磁裝置的 剖面圖,其顯示該磁通量之排斥。 第4圖係在吸引動作起動位置上第3圖之電磁裝置的剖 面圖,其顯示該排斥磁通量之進行。 第5圖係該電磁裝置之剖面圖,其顯示在從第4圖之吸 引動作起動位置移動一活柱的狀態中該排斥磁通量之進行。 -28- 1277114 第6圖係顯示有關於一間隙及一起動依據本發明之電磁 裝置中之活柱的力之操作特性曲線的特性圖示。 第7圖係依據本發明之第二實施例的一使用延遲效應之 電磁裝置的剖面側視圖。 第8圖係依據本發明之第三實施例的一電磁裝置之剖面 側視圖。 第9圖係顯示第8圖之電磁裝置的下中央部分之部分剖 面圖。 第10圖係顯示在第9圖之電磁裝置的下中央部分中磁 通量之流動的部分剖面圖。 第11圖係顯示在第8圖之電磁裝置的變化之下中央部 分中磁通量的流動之部分剖面圖。 第I2圖係顯示在第8圖之電磁裝置中一吸引線圈之加 能時間與一有效磁通量間之相關的特性圖示。 第1 3圖係依據本發明之第四實施例的電磁裝置之剖面 側視圖。 第14圖係顯示在第13圖之電磁裝置的下中央部分中磁 通量之流動的部分剖面圖。 第1 5圖係依據本發明之第五實施例的電磁裝置之剖面 側視圖。 第1 6圖係顯示第1 5圖之電磁裝置的部分之部分剖面 圖,其中金屬環係設置於一桿孔與一活柱桿之間。 第17圖係顯示第15圖之金屬環的立體圖。 (元件符號說明) -29- 1277114 1 磁 路 徑 2A 第 —^ 磁 路 徑 部 分 2B 第 二 磁 路 徑 部 分 3 中 間 磁 路 徑 部 分 4 活 柱 4A 上 端 4B 下 端 5 活 柱 桿 5 A 上 活 柱 桿 5B 下 活 柱 桿 6 A 中 央 磁 路 徑 部 分 6B 中 央 磁 路 徑 部 分 6C 側 支 架 部 分 之 部分 6D 側 支 架 部 分 之 部分 7 吸 引 線 圈 8 起 動 線 圈 9 排 斥 線 圈 10 第 一 磁 路 徑 11 第 二 磁 路 徑 12 特 性 曲 線 13 特 性 曲 線 14 特 性 曲 線 28 延 遲 線 圈 30 後 退 部 分 -30 1277114 34A 第二磁路徑內 34B 第二磁路徑上 34C 傾斜面 36A 下端 37C 穿孔 37D 螺紋溝槽 37E 偏移構件 37F 螺栓 38 通道部分 40 後退部分 44A 突出部分 5 1 桿孔或桿通道 5 ΙΑ 間隙 52 螺栓 53 支撐金屬構件 55 金屬環 55 A 磁板或磁性層 55Β 滑動層 56 間隔物 57 接觸面 D1 直徑 D2 直徑 FI 100%的起動力 F2 5 0 %的起動力 -31 1277114 F3 500%的起動力 F4 700%的起動力 F5 2000%之大的起動力 G1 間隙 G2 間隙 S 起動開始位置 SI 剖面面積 S2 剖面面積 X 彎曲箭頭 Y 箭頭 Φ7 吸引通量 Φ7’ 吸引通量 Φ8 起動通量 Φ8' 起動通量 Φ9 排斥通量 Φ3 1 有效磁通量 Φ32 漏磁通量 Φ A 特性曲線 ΦΒ 特性曲線 a A 梯度 aB 梯度
-32-

Claims (1)

1277114 十、申請專利範圍: 1. 一種電磁裝置,包括: 一磁路徑,包括第一及第二磁路徑部分以及一連接至 該第一及第二磁路徑部分之支架部分; 一吸引線圈,設置於該磁路徑中及配置用以產生一磁 通量; 一排斥線圈,設置於該磁路徑中及配置用以產生一磁 通量; 一活柱,設置於該磁路徑中及配置用以藉由該吸引線 圈及該排斥線圈之至少一電磁力移動至及移離該第一及 第二磁路徑部分中之一;以及 一起動通量產生區段,設置在該磁路徑中該吸引線圏 與該排斥線圈之間,以及配置用以產生一磁通量,以便該 起動通量產生區段之磁通量及該排斥線圈之磁通量在該 磁路徑之部分上彼此磁性地排斥,以起動該活柱。 2. 如申請專利範圍第1項所述之電磁裝置,其中該磁路徑係 由一形成於面對該吸引線圈與該起動通量產生區段之部 分中的第一磁路徑及一形成於面對該排斥線圈之部分中 的第二磁路徑所構成,該第一磁路徑具有小於該第二磁路 徑之磁阻。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之電磁裝置,其中該起動通量 產生區段之磁通量及該排斥線圈之磁通量在該第二磁路 徑部分與該活柱間之部分上彼此磁性地排斥。 4.如申請專利範圍第1項所述之電磁裝置,其中該起動通量 -33- 1277114 產生區段及該排斥線圈係配置用以產生彼此靠近之磁動 勢。 5. —種電磁裝置,包括: 一磁路徑,包括第一及第二磁路徑部分以及一連接至 該第一及第二磁路徑部分之支架部分; 一吸引線圈,設置於該磁路徑中及配置用以產生一磁 動勢; 一活柱,設置於該磁路徑中及配置用以藉由該吸引線 圏之磁動勢移動至及移離該第一及第二磁路徑部分中之 一;以及 一延遲線圈,設置於該磁路徑中及以相反於該吸引線 圈之纒繞方向來纏繞,以及配置用以產生比該吸引線圈大 之磁動勢。 6. —種電磁裝置,包括: 一磁路徑,包括第一及第二磁路徑部分以及一連接該 第一及第二磁路徑部分之側支架部分,該第一及第二磁路 徑部分中之一包括一中央磁路徑部分; 一吸引線圈,設置於該磁路徑中及配置用以產生一磁 動勢·,以及 一活柱,設置於該磁路徑中及配置用以從位於該第二 磁路徑部分之附近的_部分中之一起動開始位置起動及藉 由該吸引線圈之電磁力移至及移離該中央磁路徑部分。 7 . —種電磁裝置,包括: 一吸引線圈,設置於該磁路徑中及配置用以產生一磁 -34- 1277114 動勢; 一活柱,配置用以藉由該吸引線圈之電磁力朝軸向來 移動;以及 一磁路徑,包括: 第一及第二磁路徑部分,以軸向越過該吸引線圈而彼 此相對;以及 一側支架部分,包圍該吸引線圈,及從該第一磁路徑 部分軸向延伸至該第二磁路徑部分, 該第一磁路徑部分包括一軸向延伸至該吸引線圈中 之中央磁路徑部分,及 該第二磁路徑部分包括一容納位於該吸引線圈外側 之活柱的中心孔。 . 8·如申請專利範圍第6項所述之電磁裝置,其中該第二磁路 徑部分包括一面對一經由該第二磁路徑部分延伸之通道 部分的內面、一面對該中央磁路徑部分之未端的端面及一 位於該內面與該端面間之傾斜面;以及該活柱係配置用以 經由該通道部分來移動。 9.如申請專利範圍第8項所述之電磁裝置,其中該活柱係配 置用以從位於該第二磁路徑部分之內面與端面間之起動 開始位置起動。 10·如申請專利範圍第8項所述之電磁裝置,其中該第二磁路 徑部分包括一在該內面之上部分上之後退部分,該後退部 分具有比該內面大之內部剖面尺寸。 Π.. —種電磁裝置,包括: -35- 1277114 一磁路徑,包括第一及第二磁路徑部分以及一連接該 第一及第二磁路徑部分之側支架部,該第一及第二磁路徑 部分中之一包括一中央磁路徑部分; 一吸引線圈,設置於該磁路徑中及配置用以產生一磁 動勢;以及 一活柱,設置於該磁路徑中及配置成藉由該吸引線圈 之電磁力移動至及移離該中央磁路徑部分,該活柱具有比 該中央磁路徑部分小之剖面面積。 1 2.如申請專利範圍第1 1項所述之電磁裝置,其中該中央磁路 徑部分從該第一磁路徑部分之中央部分朝著一經過該第 二磁路徑部分軸向延伸之通道部分軸向向內延伸;該第二 磁路徑部分包括一放射狀地朝該通道部分突出之突出 部,以便該突出部分包圍該中央磁路徑部分·,以及該活柱係 配置成經由該通道部分來移動。 13. 如申請專利範圍第12項所述之電磁裝置,其中該第二磁路 徑部分包括一在該突出部分之上部分上的後退部分,該後 退部分具有大於該突出部分之內部剖面尺寸。 14. 如申請專利範圍第1 1項所述之電磁裝置,更包括一偏移構 件,固定至該活柱及配置用以提供該活柱一偏移,以調整 該活柱之起動的時間。 1 5 . —種電磁裝置,包括: 一電磁線圈,用以產生一電磁力; 一活柱,朝軸向移動; 一磁路徑,藉由該電磁線圈之電磁力使該活柱移動; -36- 1277114 以及 一磁性構件,設置於該活柱與該磁路徑間之間隙中。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之電磁裝置,其中該磁性構件包括 一相對該磁路徑與該活柱中之一而保持靜止的磁性層以 及一面對該磁路徑及該活柱中之另一者的滑動層, 17. 如申請專利範圍第15項之電磁裝置,其中該電磁裝置更包 括一永久磁鐵,以及該磁性構件藉由該永久磁鐵之磁吸引 而保持於該間隙中。 18. 如申請專利範圍第16項之電磁裝置,其中該磁路徑包括一 用以容納該活柱之孔,以及該磁性構件係設置於該孔中。 19. 如申請專利範圍第18項之電磁裝置,其中該磁性構件係 管狀的及安裝於該活柱上。 20. 如申請專利範圍第18項之電磁裝置,其中該活柱包括一 活柱桿,該磁路徑包括軸向越過該電磁線圈而彼此相對之 第一及第二磁路徑部分以及一包圍該吸引線圈且從該第 一磁路徑部分軸向延伸至該第二磁路徑部分之側支架部 分;該第一磁路徑部分包括一軸向延伸至該電磁線圈中及 具有用以容納該活柱之活柱桿的孔之中央磁路徑部分;以 及該磁性構件係安裝於該活柱桿上。 -37-
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005027779A1 (de) * 2005-06-15 2006-12-28 Schultz, Wolfgang E., Dipl.-Ing. Elektromagnet mit Steuerkonus
GB0607072D0 (en) 2006-04-07 2006-05-17 Artemis Intelligent Power Ltd Electromagnetic actuator
EP2182531B1 (en) 2008-10-29 2014-01-08 Sauer-Danfoss ApS Valve actuator
ITVI20110325A1 (it) * 2011-12-19 2013-06-20 T A Fin S R L Attuatore elettromagnetico, particolarmente per elettrovalvole ed iniettori gas.
DE102012214655A1 (de) * 2012-08-17 2014-02-20 Robert Bosch Gmbh Anker für eine Aktoreinrichtung
CN104064399B (zh) * 2014-06-18 2016-01-13 东南大学 一种用于高压大开距真空断路器的两级加速永磁机构
DE102014013665B4 (de) * 2014-09-16 2022-05-19 Thomas Magnete Gmbh Pumpenbaukastensystem für eine elektromagnetisch betätigte Hubkolbenpumpe
DE102015203977B4 (de) * 2015-03-05 2023-02-23 Vitesco Technologies GmbH Vorrichtung mit einer Spule und einem sich im Magnetfeld der Spule in eine Vorzugslage bewegbaren weichmagnetischen Betätigungselement
KR102034761B1 (ko) * 2016-07-15 2019-10-22 주식회사 엠플러스 선형 진동 발생장치.
CN110416034B (zh) * 2019-07-11 2024-03-19 明珠电气股份有限公司 一种长行程电磁斥力机构
CN111415830B (zh) * 2020-02-25 2022-03-29 平高集团有限公司 一种电磁斥力操动机构及使用该电磁斥力操动机构的开关
CN112927981B (zh) * 2021-01-07 2023-08-08 天津平高智能电气有限公司 弹簧操动机构的分闸电磁铁
CN112927994B (zh) * 2021-01-07 2023-09-01 天津平高智能电气有限公司 操动机构分闸时间控制方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2446855A (en) * 1944-07-13 1948-08-10 Gen Electric Double-acting solenoid
GB885121A (en) * 1957-10-17 1961-12-20 Leipzig Drehmaschinen A plunger-type magnetic control element more particularly for controlling hydraulic servo-systems
US3859547A (en) * 1971-12-23 1975-01-07 Philip E Massie Multi-position solenoid with latching or nonlatching capability
DE3323982A1 (de) * 1983-07-02 1985-01-10 Messerschmitt Boelkow Blohm Bistabile, elektromagnetische betaetigungsvorrichtung
DE3437106A1 (de) * 1983-10-14 1985-05-02 Equipements Automobiles Marchal S.A., Issy-les-Moulineaux Elektromagnetische stelleinrichtung
US4539542A (en) * 1983-12-23 1985-09-03 G. W. Lisk Company, Inc. Solenoid construction and method for making the same
JPS6177311A (ja) * 1984-09-25 1986-04-19 Matsushita Electric Works Ltd Dcソレノイド
JPH04713U (zh) * 1990-04-11 1992-01-07
JP3017850B2 (ja) 1991-08-23 2000-03-13 愛知時計電機株式会社 双方向アクチュエータ
US5200728A (en) * 1992-06-01 1993-04-06 David Patterson Solenoid device
US5392995A (en) * 1994-03-07 1995-02-28 General Motors Corporation Fuel injector calibration through directed leakage flux
JPH11204329A (ja) * 1998-01-12 1999-07-30 Aisan Ind Co Ltd リニアソレノイドアクチュエータ
US6405947B2 (en) * 1999-08-10 2002-06-18 Siemens Automotive Corporation Gaseous fuel injector having low restriction seat for valve needle
US6373363B1 (en) * 2000-03-28 2002-04-16 Delphi Technologies, Inc. Dual coil solenoid for a gas direct injection fuel injector
JP2002008498A (ja) 2000-06-26 2002-01-11 Toshiba Corp 遮断装置及び電磁アクチュエータ

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Publication number Publication date
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US20050057103A1 (en) 2005-03-17

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