電磁驅動器的製作方法
2023-10-09 12:13:19 2
專利名稱：電磁驅動器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁驅動器。
背景技術：
現有的用於電路斷路器的電磁驅動器通常包括定子、動子和設於定子和動子之間的彈簧。定子通常包括一塊永久磁鐵和一個環形線圈，動子包括鐵芯，定子線圈通電時可驅動動子做線性運動，改變流過線圈的電流方向可改變動子的運動方向，線圈斷電後，通過定子磁鐵的吸力和彈簧的彈力可將動子分別定位於收縮位置和彈出位置，可分別對應斷路器的開和關兩個位置。
然而，傳統的電磁驅動器，由於定子磁鐵設置的局限性，當動子處於收縮位置時， 動定子之間的吸合力不是足夠強，尤其是採用鐵氧體磁鐵材料時，動定子之間的吸合力往往難以滿足設計需要。
本發明旨在提供一種新型的可改善動定子之間的吸合力的電磁驅動器。發明內容
本發明提供一種電磁驅動器，包括動子和定子，所述定子包括殼體、安裝於殼體內表面的第一永磁體和第二永磁體、導磁部件和線圈，所述動子一端伸入殼體內，所述線圈環繞所述動子的進入殼體內的一端，所述導磁部件包括疊置於第一永磁體上的第一導磁部件和疊置於第二永磁體上的第二導磁部件。
優選地，所述第一永磁體設於殼體的端部內側，第一永磁體的極化方向與動子的運動方向 平行。
優選地，所述第二永磁體設於殼體的側壁內側，第二永磁體的極化方向與動子的運動方向垂直。
優選地，所述線圈位於動子與第二導磁部件之間。
優選地，所述第二永磁體為環形。
可選地，所述殼體為長方體狀，包括頂壁、底壁及連接頂壁與底壁的兩相對側壁， 所述第二永磁體包括一對內表面為弧面的永久磁鐵，所述永久磁鐵的外表面分別固定於所述殼體側壁的內表面。
優選地，所述永久磁鐵的外表面為平面，磁鐵的兩周向端的厚度大於中間部位的厚度。
優選地，所述第一永磁體和第二永磁體由鐵氧體材料製成。
可選地，所述第一永磁體由稀土材料製成，第二永磁體由稀土或鐵氧體材料製成； 或所述第一永磁體由鐵氧體材料製成，第二永磁體由稀土材料製成。
優選地，一彈性元件設置於動子與第二導磁部件之間。
優選地，所述殼體由導磁材料製成。
本發明所舉實施例具有以下有益效果在線圈不通電時，導磁部件可將第二永磁體產生的磁場導引至與第一永磁體產生的磁場疊加，從而增加磁通密度進而增加動定子之間的吸合力。
為了能更進一步了解本發明的特徵以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而所附圖僅提供參考與說明用，並非用來對本發明加以限制。
附圖中
圖1是本發明一實施例的電磁驅動器的立體示意圖2為圖1的剖視圖3是本發明另一實施例的電磁驅動器的立體示意圖4為圖3的電磁驅動器的剖視示意圖5為圖3的電磁驅動器的定子的底部不意圖，圖中移除了殼體底壁和第一永磁體以便清楚地顯示內部結構；
圖6為圖3的電磁驅動器的磁力線分布示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖，通過對本發明的具體實施方式
詳細描述，將使本發明的技術方案及其他有益效果顯而易見。
請參閱圖1至圖2，本發明一實施例的電磁驅動器，包括定子10和動子30。
所述定子10包括殼體12、安裝於殼體12內表面的第一永磁體14和第二永磁體 16、導磁部件和線圈18，所述動子 30 —端32伸入殼體12內，所述線圈18環繞所述動子30 的進入殼體12內的一端32，所述導磁部件包括疊置於第一永磁體14上的第一導磁部件20 和疊置於第二永磁體16上的第二導磁部件22。一彈性元件24設置於動子30與定子10之間。
具體地，所述殼體12為圓筒形，一端封閉，另一端開口，所述動子30 —端從殼體12 的開口端沿殼體12軸向伸入殼體12內。一端蓋26封閉所述殼體12的開口端,所述動子 30的另一端穿過所述端蓋26並伸出至端蓋26外，所述動子30沿殼體12軸向可相對殼體 12運動。
優選地,所述殼體12由導磁材料製成。當然，所述殼體12也可由非導磁材料製成。
所述第一永磁體14為平板狀，固定於殼體12封閉端部的內表面，第一永磁體14 為軸向極化，極化方向與動子30的運動方向F平行，所述第二永磁體16為圓環形，固定於殼體12側壁的內表面,第二永磁體16為徑向極化,極化方向與動子30的運動方向F垂直。 當所述殼體12由非導磁材料製成時,殼體12的內表面與第一及第二永磁體14、16之間可設置磁迴路板。
所述第二導磁部件22的形狀與第二永磁體16的形狀基本相同，在本實施例中，為環形。所述第一導磁部件20的朝向動子30的表面中央位置處設一凸臺21，所述凸臺21的外徑基本等於動子30的進入殼體12內的一端32的外徑。
所述線圈18為圓環形，纏繞於一線架19 (見圖4)上,線架19與殼體12相對固定，線圈18位於動子30與第二導磁部件22之間。
所述動子30由導磁材料製成。
所述彈性元件24為彈簧，纏繞於動子30的一端32，彈簧的一端抵頂設於動子30 一端32的臺階34，另一端套在凸臺21上並抵頂第一導磁部件20的朝向動子30的表面。
本發明的電磁驅動器的動子30，在線圈18不通電時可被分別定位於第一位置(收縮位置)通過兩永磁體14、16的吸力，動子30被吸住，動子30進入至殼體12內的一端32 緊貼第一導磁部件20，彈簧24處於壓縮狀態；和第·二位置(彈出位置)彈簧24部分釋放， 動子30進入至殼體12內的一端32脫離第一導磁部件20，彈簧24的彈力基本等於兩永磁體14、16對動子30的吸力與動子30的重力之和；在動子30處於彈出位置時，也可使用一限位機構來對動子30進行定位，此時，彈簧24的彈力基本等於兩永磁體14、16對動子30 的吸力、動子30的重力及限·位機構對動子的作用力之和。線圈18接收脈衝時，產生的電磁力可促使動子30從第一位置運動至第二位置，當線圈18接收反方向的脈衝時，產生的電磁力可促使動子30從第二位置運動至第一位置。
本發明的電磁驅動器，可用於電路斷路器、電磁開關、電磁閥等場合。
在本實施例中，在線圈不通電時，第二永磁體16產生的磁場經由第二導磁部件 22、第一導磁部件20被導引至與第一永磁體14產生的磁場疊加，疊加後的磁場再經由第一導磁部件20的凸臺21與動子30發生作用，從而可增加流過動子30的磁通密度進而增加動定子之間的吸合力，尤其是當動子處於收縮位置時增加動定子之間的吸合力，磁力線分布如圖6所示。這樣，本發明的第一永磁體14和第二永磁體16可由鐵氧體材料製成，從而可大幅降低成本。當然，所述第一永磁體14和第二永磁體16也可以由稀土材料製成，或其中之一由稀土材料製成，其中之另一由鐵氧體材料製成。
上述實施例中，所述導磁部件可以是一體式，即第一導磁部件20與第二導磁部件 22 一體成型；也可以是分體式，即第一導磁部件20與第二導磁部件22分開成型，再安裝在一起，優選地，第二導磁部件22的軸向末端與第一導磁部件20的朝向動子30的表面兩者之間無間隙，以減小磁阻。所述殼體12除了圓筒形，還可以是非圓的筒形，如橫截面為方形的方筒形等，相應地，所述第二永磁體16和第二導磁部件22的形狀隨所述殼體12的形狀相應變化，以使得所述第二永磁體16的外表面緊貼殼體或磁迴路板的內表面，第二導磁部件22的外表面緊貼第二永磁體16的內表面。所述第二永磁體16可以是整體式環形結構， 也可以是多塊磁鐵拼成環形，第二導磁部件22亦可以是整體式環形結構，也可以是多塊拼成環形。
圖3至圖5所不為另一實施例的電磁驅動器,其與前述實施例的工作原理基本相同，不同之處在於，在本實施例中，所述殼體12為長方體狀，包括方形的頂壁122、底壁123 及連接頂壁122與底壁123的兩平行側壁124，所述第二永磁體16由兩塊磁鐵組成，分別固定於所述殼體12兩側壁124的內表面,優選地,所述第二永磁體16的內表面為弧面,夕卜表面為平面，磁鐵16的兩周向端的厚度大於中間部位的厚度，此種形狀的磁鐵，能充分利用已有的空間並增加磁場強度。當然，所述第二永磁體16也可以為瓦片狀，即內外表面皆為弧面，磁鐵16沿周向具有均勻厚度。所述第二導磁部件22分別固定於第二永磁體16的弧形內壁，動子30的一端32穿過殼體12的頂壁122進入殼體12內，纏繞於線架19上的線圈18收容於所述導磁部件22、22所圍成的內部空間內，並環繞所述動子30的進入殼體12內的一端32。如圖6所不,導磁部件20、22共同將第二永磁體16產生的磁場導引至與第一永磁體14產生的磁場疊加，從而增加磁通密度進而增加動定子之間的吸合力，尤其是當動子30處於收縮位置時增加動定子之間的吸合力。本實施例的電磁驅動器，尤其適用於狹長空間。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本 發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種電磁驅動器，包括動子和定子，其特徵在於，所述定子包括殼體、安裝於殼體內的第一永磁體、第二永磁體、導磁部件和線圈，所述動子的一端伸入所述殼體內並與所述線圈相對，所述導磁部件包括疊置於第一永磁體上的第一導磁部件和疊置於第二永磁體上的第二導磁部件，所述第一導磁部件和第二導磁部件用於共同將所述第二永磁體產生的磁場導引至與所述第一永磁體產生的磁場疊加。
2.根據權利要求1所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述第一永磁體設於殼體的端部內側，第一永磁體的極化方向與動子的運動方向平行。
3.根據權利要求2所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述第二永磁體設於殼體的側壁內側，第二永磁體的極化方向與動子的運動方向垂直。
4.根據權利要求3所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述線圈環繞所述動子的進入殼體內的一端，並位於動子與第二導磁部件之間。
5.根據權利要求1至4任一項所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述第二永磁體為環形，包括一塊或多塊永久磁鐵。
6.根據權利要求1至4任一項所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述殼體為長方體狀，包括頂壁、底壁及連接頂壁與底壁的兩相對側壁，所述第二永磁體包括一對內表面為弧面的永久磁鐵，所述永久磁鐵的外表面分別固定於所述殼體側壁的內表面。
7.根據權利要求6所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述永久磁鐵的外表面為平面，磁鐵的兩周向端的厚度大於中間部位的厚度。
8.根據權利要求2所述的電磁驅動器，其特徵在於，一彈性元件設置於動子與第一導磁部件之間。
9.根據權利要求1至4任一項所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述殼體由導磁材料製成。
10.根據權利要求1至4任一項所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述第一永磁體和第二永磁體皆由鐵氧體材料製成。
11.根據權利要求1至4任一項所述的電磁驅動器，其特徵在於，所述第一永磁體由稀土材料製成，第二永磁體由稀土或鐵氧體材料製成；或所述第一永磁體由鐵氧體材料製成，第二永磁體由稀土材料製成。
全文摘要
本發明涉及一種電磁驅動器，包括動子和定子，所述定子包括殼體、安裝於殼體內的第一永磁體、第二永磁體、導磁部件和線圈，所述動子一端伸入殼體內，所述線圈環繞所述動子的進入殼體內的一端，所述導磁部件包括疊置於第一永磁體上的第一導磁部件和疊置於第二永磁體上的第二導磁部件。本發明的電磁驅動器，在線圈不通電時，導磁部件可將第二永磁體產生的磁場導引至與第一永磁體產生的磁場疊加，從而增加磁通密度進而增加動定子之間的吸合力，從而使得所述第一永磁體和第二永磁體可用鐵氧體材料製成。當然，所述第一永磁體和第二永磁體也可以採用稀土材料。本發明的電磁驅動器，可用於電路斷路器、電磁開關、電磁閥等場合。
文檔編號H01H3/28GK103021689SQ201110289060
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年9月26日
發明者李越, 幹金雲, 周垂有, 王勇, 朱曉寧 申請人:德昌電機(深圳)有限公司