[发明专利]一种三工位永磁机构

说明书

本发明公开了一种永磁机构，包括定子磁轭、动铁芯、驱动杆及永磁体，所述定子磁轭包括壳体、上端盖及下端盖；所述壳体内设有上线圈、第一中线圈、第二中线圈、下线圈、中导磁环、上导磁环及下导磁环；所述动铁芯可上下动作地穿设于所述壳体内，且动铁芯相对于壳体具有中工位位置、上工位位置及下工位位置；所述动铁芯上设有中凸部、上凸部及下凸部；当动铁芯处于中工位位置时，所述上凸部上表面与所述上导磁环上表面平齐或/和所述下凸部下表面与所述下导磁环下表面平齐。本发明可通过中线圈通电控制动铁芯由第二、下工位位置分别运动至中工位位置；且不会中工位位置定位准确，状态稳定，运行可靠，故障率低，结构简单。

技术领域

本发明属于电气元件技术领域，尤其涉及一种三工位永磁机构。

背景技术

在工业应用中，大量需要具有三个工作位置的驱动机构。为了方便说明，定义三个工作位置分别为上工位、中工位和下工位。最难实现的是在中工位位置上精确的定位并处于稳定状态。

中国专利CN102789928B公开了一种《驱动机构》，是具有三个工位的永磁操动机构。该发明的缺陷是：动铁芯由上工位到中工位和动铁芯由中工位到下工位是由同一个线圈驱动。这会出现如下情况：动铁芯由上工位到中工位时，下驱动线圈通电产生电磁力，驱动动铁芯运动；当动铁芯到达中工位需要其停止时，只有永磁铁产生的吸力和机构阻力阻止动铁芯继续前行，驱动线圈产生的电磁力和运动的惯性力依然驱动动铁芯继续前行。所以，动铁芯很容易越过中位置直达下工位。类似的，当动铁芯由下工位到中工位时，也可能动铁芯越过中间位置直达上工位位置。就算把线圈产生的电磁力、动铁心惯性力、机构阻力、永磁铁的吸力等各种力精确平衡，使动铁心可以停在中工位上，但由上工位到中工位的停留点与下工位到中工位的停留点不是同一点，两个停留点是错开的，即在中工位的停留点并不确定。

中国专利CN102064600A公开了一种《三稳态差动式永磁操动机构》。该三稳态机构是在双稳态永磁机构上增加了两个弹簧，靠这两个弹簧把动铁心维持在中工位位置。但永磁铁的磁力对动铁心不是稳定状态，一有外力位置就会移动。动铁心每次运行到中工位，要经过多次振荡才停留下来。所以，这种机构在中工位不是稳定状态，是假的三稳态。

中国专利CN102610407A公开了一种《三工位双稳态永磁机构》。该机构构思虽然巧妙，但缺点也明显：1、因为动铁心是分成两段的，动铁心由中工位到下工位运行时，分离的两段动铁心是由永磁铁的磁力吸合在一起，当机构出现卡滞阻力增加时，靠磁力吸合在一起的两段动铁心会分离，这导致不可靠；2、永磁铁安装在动铁心上，动铁心在极大的、频繁的冲击下可能使永磁铁的磁力减退，甚至使易碎的永磁铁碎掉；3、结构复杂，制造困难。

中国专利CN20545579U公开了一种《一种三稳态永磁机构》。该专利依然把动铁心分成两段，相当于把两个双稳态的永磁机构背靠背的放置在一起，每个永磁机构动一下，貌似组合成三稳态永磁机构的运动。但动杆的着力点工位只是两个，不是三工位。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种中工位定位准确、状态稳定， 故障率低的三工位永磁机构。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种永磁机构，包括定子磁轭、动铁芯、驱动杆及永磁体，所述定子磁轭包括壳体、上端盖及下端盖；所述壳体内设有上线圈、第一中线圈、第二中线圈、下线圈、设于上线圈与第一中线圈之间的上导磁环及设于第二中线圈与下线圈之间的下导磁环；所述动铁芯可上下动作地穿设于所述壳体内，且动铁芯相对于壳体具有中工位位置、上工位位置及下工位位置；所述动铁芯上设有中凸部、上凸部及下凸部；

当动铁芯处于中工位位置时，所述上凸部上表面与所述上导磁环上表面平齐或/和所述下凸部下表面与所述下导磁环下表面平齐；所述永磁体、中导磁环、动铁芯、上导磁环、壳体形成第一磁路；所述永磁体、中导磁环、动铁芯、下导磁环、壳体形成第二磁路。动铁芯是稳定状态；