[发明专利]电磁驱动机构

说明书

提供一种电磁驱动机构，其包括：静止件(10、210)；运动件(20、220)；安装到静止件(10、210)且在运动件(20、220)的运动方向(A)上彼此相对布置的正电极(31、231)和负电极(32、232)；安装到运动件(20、220)且位于正电极(31、231)和负电极(32、232)之间的磁笼(40、240)；以及电子发射枪(50、250)。磁笼(40、240)包括电流方向相同的第一环形线圈和第二环形线圈，电子发射枪(50、250)发射的电子进入磁笼(40、240)而在磁笼(40、240)形成的电子约束容器内运动，电子受到正电极(31、231)和负电极(32、232)所形成电场的电场力并将该电场力传递到磁笼(40、240)，从而由磁笼(40、240)带动运动件(20、220)相对于静止件(10、210)运动。

技术领域

本发明涉及一种电磁驱动机构。

背景技术

对于电磁驱动机构，已知用于旋转运动的电动机和用于往复运动的电磁铁。上述两种电磁驱动机构在机械行业中都有大量的应用，能将电能转化为机械功，从而驱动机械部件运动。例如，电磁铁在汽车、电子电路、各类传感器和电动执行器中有着广泛的应用。

在当前的电磁驱动机构中，大部分都是利用通电导体产生磁场，通过产生的磁场和外置永磁体的磁场相互作用而产生驱动力。但是，由于磁场和永磁体的相互作用力的大小和方向对位移特别敏感，随着位移的增加，作用力急剧降低，并且作用力是非线性变化的。因此，此类电磁驱动机构的控制非常困难。

发明内容

发明人认真研究了以上现有技术的缺点，认为克服上述电磁力的缺点，如能使电磁力在较大的位移上保持基本恒定或具有线性变化的性质，并且电磁力可以根据实际需要随时可以调整，从而能方便实现不同的运动件运动规律，电磁驱动机构将有更好更大的应用范围。

提供一种电磁驱动机构，其特征在于，所述电磁驱动机构包括：

静止件；

能够相对于所述静止件运动的运动件；

安装到所述静止件且在所述运动件的运动方向上彼此相对布置的正电极和负电极；

安装到所述运动件且位于所述正电极和所述负电极之间的磁笼；以及

电子发射枪，

其中，所述磁笼包括电流方向相同的第一环形线圈和第二环形线圈，所述磁笼构成电子约束容器，

所述电子发射枪发射的电子进入所述磁笼而在所述磁笼形成的电子约束容器内运动，所述电子受到所述正电极和所述负电极所形成电场的电场力并将该电场力传递到所述磁笼，从而由所述磁笼带动所述运动件相对于所述静止件运动。

在至少一个实施方式中，所述运动件至少部分地穿过所述静止件，从而由所述静止件引导所述运动件作直线运动。

在至少一个实施方式中，所述正电极和所述负电极固定安装到所述静止件，所述运动件至少部分地穿过所述正电极和所述负电极。

在至少一个实施方式中，在所述运动件的运动方向上，所述第一环形线圈和所述第二环形线圈彼此间隔开，所述电子发射枪位于所述第一环形线圈和所述第二环形线圈之间。

在至少一个实施方式中，沿着所述运动件的运动方向观察，所述电子发射枪位于所述第一环形线圈和所述第二环形线圈之外，

所述电子发射枪固定安装到所述磁笼或所述运动件，从而随所述运动件一起运动；或者，所述电子发射枪固定安装到所述静止件，从而不随所述运动件运动。

在至少一个实施方式中，所述磁笼还包括第一固定构件和第二固定构件，所述第一环形线圈经由所述第一固定构件固定安装到所述运动件，所述第二环形线圈经由所述第二固定构件固定安装到所述运动件。