[实用新型]三工位电磁铁

说明书

技术领域

本实用新型属于电磁铁，特别是涉及一种具有三工位的电磁铁。

背景技术

电磁铁作为一种电场转换成磁场的装置，其广泛应用中多种领域。现有的电磁铁大多都是单体的结构形式，即主要是由一个线圈和活动地设置在线圈轴线处的一个活动式的铁芯所构成的。这种单体结构形式的电磁铁在工作过程中，铁芯只能有一个动作工位，即铁芯的运动行程往往是单一固定的。单体结构的电磁铁中的线圈通电后，铁芯在线圈产生的磁场作用下向一个方向运动，铁圈断电后，在弹簧的作用下，铁芯复位。若要对这种单体结构形式的电磁铁的一些物理参数进行改变，主要是改变线圈的供电流，而使得电磁铁所产生的吸力发生相应的改变，而铁芯的运动行程改变不大。因此，单体结构形式的电磁铁不太适合于对需要进行多档动作的执行机构进行驱动，若要利用电磁铁实现多档控制驱动，一般是由多个电磁铁组合在一起而进行的。采用多个电磁铁进行组合，控制驱动装置的结构紧凑性差，安装不便。

另外，现有电磁铁中，线圈通电后所产生的磁场由于电磁铁本身的结构原因对铁芯的作用效率相对较差，这使得现有电磁铁的能量利用率低，功耗相对较高。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题：提供一种三工位电磁铁，该三工位电磁铁在工作过程中铁芯能够提供三工位动作，结构紧凑性好，便于实现对相应执行机构的驱动控制。

为解决所述技术问题，本实用新型的技术方案：一种三工位电磁铁，包括线圈、支撑结构和铁芯，线圈设置在支撑结构内，支撑结构为环形并由导磁材料制成，铁芯活动地设置在线圈内，其特征在于，线圈和支撑结构为三组，相邻两组支撑结构之间设有隔磁圈，与三个线圈相对应，在铁芯上间隔成型有三个扩径凸头，三个线圈分别通电后用于分别与各自对应的扩径凸头作用，而使得铁芯分别处于三个工位。本电磁铁在工作时，根据工作需要，三个线圈分别通电，通电后的线圈产生磁场，线圈所产生的磁场与各自相对应的扩径凸头相作用，使得铁芯在线圈中轴向运动。由于设置有三个线圈，使得铁芯在运动过程中具有三个工位。所述的隔磁圈为非导磁材料制成的，即选用非铁、钴、镍材料制成，一般是塑料或橡胶制成的。

进一步地，支撑结构包括环形的支撑外圈、压紧盘和支架，支撑外圈的轴截面呈“L”形，支架的轴截面呈“凵”形，线圈设置在支撑外圈和支架所围成的空腔内，环形片状的压紧盘位于支撑外圈内并压紧在支架的外侧。这种结构的支撑结构简单，便于实现对线圈的支撑，对线圈的支撑稳定性好，方便装配。

进一步地，两侧的支撑结构中，压紧盘分别位于各自支撑结构的外侧，这两个压紧盘的内径分别小于铁芯上位于两侧的扩径凸头的外径，在压紧盘内孔处设有朝向铁芯的内倒角面，两侧扩径凸头的外端外侧缘处均设置有用于和相应内倒角面配合的外倒角面。通过设置内倒角面，使得在该压紧盘的位置处形成锥形结构，便于聚磁，能够有效提高磁能的利用率，体现在铁芯上，能够极大提高铁芯的吸力，使得铁芯产生足够的驱动力。而且，通过内倒角面和外倒角面的贴合，而能够对铁芯的运动位置进行轴向限位。

进一步地，铁芯上位于中部位置处的扩径凸头的两端外侧缘处均一体成型有外凸缘，外凸缘与该扩径凸头两者共外周面，外凸缘的内周面为斜面，而使得外凸缘的轴截面呈直角三角形。与前述类似，在中间部位的扩径凸头的两端侧均设置有外凸缘，从而在该扩径凸头的两端形成类似的锥形结构，便于聚磁，使得在相应线圈通电后，能够极大提高铁芯的吸力。

因此，本实用新型的有益效果：本电磁铁是由三组普通的电磁铁串接在一起而构成，它三者共铁芯，这种电磁铁结构紧凑性好，便于进行装配。通过在铁芯上分别形成三个分隔开的扩径凸头，用于和三个线圈相对应，在不同的线圈依次通电后，使得铁芯具有三个不同的工位。通过铁芯与相应的执行机构相连接，铁芯可以在三个工位上对执行机构进行驱动，从而可以实现执行机构在不同工位上动作，在结构紧凑性的前提下，使得执行机构能够满足实际的工作需求。本电磁铁可应用在机动车的换档机构上，如电动车的换档机构上，通过该电磁铁的设置，可以实现机动车在三个档位之间的切换。

附图说明

图1是本电磁铁一种状态上的纵向剖视图。

图2是本电磁铁另一种状态上的纵向剖视图。

图3是本电磁铁再一种状态上的纵向剖视图。

具体实施方式