[实用新型]一种电磁吸力装置

说明书

本实用新型涉及一种电磁吸力装置，该装置包括至少一个静铁芯和分别与静铁芯安装位置形状配套的电磁线圈，电磁线圈由FPCB(Flexible Printed Circuit Board)柔性电路单独构成或FPCB柔性电路与导线共同构成，电磁线圈嵌于静铁芯的安装位置内部，电磁线圈与静铁芯内部沟槽固定连接，FPCB柔性电路采用单层或多层FPCB柔性电路。FPCB柔性电路单张卷曲成柱状，或多张叠加后直接构成柱状，多段分段式FPCB首尾相连后再叠加构成柱状，或多张叠加后共同卷曲成柱状。与现有技术相比，本实用新型具有提高电磁吸力或者减小电磁线圈体积、为电磁线圈选用最优线径方案提供条件和降低了对电磁线圈制作工艺的要求等优点。

技术领域

本实用新型涉及如电磁制动器、电磁拔销器、电磁离合器、电磁力吸盘等中的静铁芯组件，尤其是涉及一种能产生电磁吸力的装置。

背景技术

传统的电磁吸力装置如电磁制动器等的核心部件为静铁芯组件，其由几部分组成：静铁芯，电磁线圈，可能包含或者不包含有线圈支架，可能包含或者不包含有线圈固定用胶等。

如图1和图2所示，静铁芯组件一100包括静铁芯101和电磁线圈102，静铁芯101是用来安装线圈的零件，同时又作为主要磁路的导磁体，引导线圈在通电后产生的磁通，以形成设计的磁回路。其一般由可导磁材料构成，如金属。静铁芯内壁设有线圈支架103(可以不设置线圈支架)，用以线圈的固定安装。如图3所示，静铁芯101通常在结构上留有一定空间以为线圈或者线圈支架提供安装位置，如安装沟槽(各种形状皆可，如环形、方形)，当线圈通电后，产生的磁通以静铁芯本体为主要路径形成磁回路。

电磁线圈通常由电导线，如漆包线，绕制成型。其绕制方式通常为螺旋形密排绕制(可用绕线芯轴，绕好线后拆除芯轴即可)，以绕线第一层为例：如图4所示，导线一端固定，另一端沿一定方向螺旋绕制，导线之间尽可能紧密。当一层绕满后，再在此基础上叠加绕制，绕第二层，以此类推，最后叠加为多层线圈。各层绕线可以通过胶等方式固定，然后直接安装到或者安装到线圈支架内再安装到静铁芯为线圈留的安装空间内，可以通过如胶等方式将其固定住。

一般直流电磁线圈其绕线方向应保证在通电条件下，线圈内导线的电流方向应一致，以产生叠加的电磁力。如图5所示，从静铁芯组件剖切面看，所有的绕线都是从沿着同一个方向，所以能够产生叠加的电磁力。

如图6所示，在静铁芯组件二201成型后，一般同动铁芯202一起工作(电磁力吸盘除外，无动铁芯，可直接用电磁力吸目标物体)。当静铁芯组件二201通电后，电磁线圈产生磁力回路，能对动铁芯202产生一个轴向吸力，可将动铁芯202吸到更近的位置或者直接接触上。

静铁芯组件二201通电后在一定位置产生的电磁吸力F，来源自电磁线圈产生的磁通H，在其他条件一定的情况下，磁通越大，电磁吸力越大。而磁通H又同安匝数(电磁线圈的绕线匝数及通电电流的乘积)相关。在其他条件一定的情况下，安匝数越大，即N×I(N—电磁线圈绕线的匝数，I—通电电流大小)越大，所在一定位置产生的磁通H越大，从而在一定位置产生的电磁吸力F也越大。

所以，当其他条件(如静铁芯结构)一定，提高电磁线圈绕线匝数N或者通电电流大小I都能提升静铁芯组件通电后在一定位置产生的电磁吸力大小。

电磁线圈通常是通过绕线成型的，即用单根带皮导线，通常为漆包线，以螺旋方式密排绕制单排后，再逐层绕制。由于希望电磁线圈能够产生更大的吸力，所以希望在同样的静铁芯体积限制下，电磁线圈能够绕出更多的匝数。因此一般对绕制工艺要求较高，希望导线同导线的排列越紧密，越整齐越好，以能在相同体积的线圈内绕更多匝数的导线，提高绕线线圈的安匝数。但实际加工却很难做到整齐、紧密，特别是当绕线到后几层，如图7所示，当绕线的层数增加，导线会变得越来越乱，很难再密排绕制，所以一般此方式绕线的槽满率较低，最多为70％-80％左右。