本實用新型屬于電磁鐵，特別是涉及一種具有三工位的電磁鐵。

背景技術(shù)：

電磁鐵作為一種電場轉(zhuǎn)換成磁場的裝置，其廣泛應(yīng)用中多種領(lǐng)域?，F(xiàn)有的電磁鐵大多都是單體的結(jié)構(gòu)形式，即主要是由一個線圈和活動地設(shè)置在線圈軸線處的一個活動式的鐵芯所構(gòu)成的。這種單體結(jié)構(gòu)形式的電磁鐵在工作過程中，鐵芯只能有一個動作工位，即鐵芯的運動行程往往是單一固定的。單體結(jié)構(gòu)的電磁鐵中的線圈通電后，鐵芯在線圈產(chǎn)生的磁場作用下向一個方向運動，鐵圈斷電后，在彈簧的作用下，鐵芯復(fù)位。若要對這種單體結(jié)構(gòu)形式的電磁鐵的一些物理參數(shù)進行改變，主要是改變線圈的供電流，而使得電磁鐵所產(chǎn)生的吸力發(fā)生相應(yīng)的改變，而鐵芯的運動行程改變不大。因此，單體結(jié)構(gòu)形式的電磁鐵不太適合于對需要進行多檔動作的執(zhí)行機構(gòu)進行驅(qū)動，若要利用電磁鐵實現(xiàn)多檔控制驅(qū)動，一般是由多個電磁鐵組合在一起而進行的。采用多個電磁鐵進行組合，控制驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)緊湊性差，安裝不便。

另外，現(xiàn)有電磁鐵中，線圈通電后所產(chǎn)生的磁場由于電磁鐵本身的結(jié)構(gòu)原因?qū)﹁F芯的作用效率相對較差，這使得現(xiàn)有電磁鐵的能量利用率低，功耗相對較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型需要解決的技術(shù)問題：提供一種三工位電磁鐵，該三工位電磁鐵在工作過程中鐵芯能夠提供三工位動作，結(jié)構(gòu)緊湊性好，便于實現(xiàn)對相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動控制。

為解決所述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案：一種三工位電磁鐵，包括線圈、支撐結(jié)構(gòu)和鐵芯，線圈設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)，支撐結(jié)構(gòu)為環(huán)形并由導(dǎo)磁材料制成，鐵芯活動地設(shè)置在線圈內(nèi)，其特征在于，線圈和支撐結(jié)構(gòu)為三組，相鄰兩組支撐結(jié)構(gòu)之間設(shè)有隔磁圈，與三個線圈相對應(yīng)，在鐵芯上間隔成型有三個擴徑凸頭，三個線圈分別通電后用于分別與各自對應(yīng)的擴徑凸頭作用，而使得鐵芯分別處于三個工位。本電磁鐵在工作時，根據(jù)工作需要，三個線圈分別通電，通電后的線圈產(chǎn)生磁場，線圈所產(chǎn)生的磁場與各自相對應(yīng)的擴徑凸頭相作用，使得鐵芯在線圈中軸向運動。由于設(shè)置有三個線圈，使得鐵芯在運動過程中具有三個工位。所述的隔磁圈為非導(dǎo)磁材料制成的，即選用非鐵、鈷、鎳材料制成，一般是塑料或橡膠制成的。

進一步地，支撐結(jié)構(gòu)包括環(huán)形的支撐外圈、壓緊盤和支架，支撐外圈的軸截面呈“L”形，支架的軸截面呈“凵”形，線圈設(shè)置在支撐外圈和支架所圍成的空腔內(nèi)，環(huán)形片狀的壓緊盤位于支撐外圈內(nèi)并壓緊在支架的外側(cè)。這種結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)簡單，便于實現(xiàn)對線圈的支撐，對線圈的支撐穩(wěn)定性好，方便裝配。

進一步地，兩側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)中，壓緊盤分別位于各自支撐結(jié)構(gòu)的外側(cè)，這兩個壓緊盤的內(nèi)徑分別小于鐵芯上位于兩側(cè)的擴徑凸頭的外徑，在壓緊盤內(nèi)孔處設(shè)有朝向鐵芯的內(nèi)倒角面，兩側(cè)擴徑凸頭的外端外側(cè)緣處均設(shè)置有用于和相應(yīng)內(nèi)倒角面配合的外倒角面。通過設(shè)置內(nèi)倒角面，使得在該壓緊盤的位置處形成錐形結(jié)構(gòu)，便于聚磁，能夠有效提高磁能的利用率，體現(xiàn)在鐵芯上，能夠極大提高鐵芯的吸力，使得鐵芯產(chǎn)生足夠的驅(qū)動力。而且，通過內(nèi)倒角面和外倒角面的貼合，而能夠?qū)﹁F芯的運動位置進行軸向限位。

進一步地，鐵芯上位于中部位置處的擴徑凸頭的兩端外側(cè)緣處均一體成型有外凸緣，外凸緣與該擴徑凸頭兩者共外周面，外凸緣的內(nèi)周面為斜面，而使得外凸緣的軸截面呈直角三角形。與前述類似，在中間部位的擴徑凸頭的兩端側(cè)均設(shè)置有外凸緣，從而在該擴徑凸頭的兩端形成類似的錐形結(jié)構(gòu)，便于聚磁，使得在相應(yīng)線圈通電后，能夠極大提高鐵芯的吸力。

因此，本實用新型的有益效果：本電磁鐵是由三組普通的電磁鐵串接在一起而構(gòu)成，它三者共鐵芯，這種電磁鐵結(jié)構(gòu)緊湊性好，便于進行裝配。通過在鐵芯上分別形成三個分隔開的擴徑凸頭，用于和三個線圈相對應(yīng)，在不同的線圈依次通電后，使得鐵芯具有三個不同的工位。通過鐵芯與相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)相連接，鐵芯可以在三個工位上對執(zhí)行機構(gòu)進行驅(qū)動，從而可以實現(xiàn)執(zhí)行機構(gòu)在不同工位上動作，在結(jié)構(gòu)緊湊性的前提下，使得執(zhí)行機構(gòu)能夠滿足實際的工作需求。本電磁鐵可應(yīng)用在機動車的換檔機構(gòu)上，如電動車的換檔機構(gòu)上，通過該電磁鐵的設(shè)置，可以實現(xiàn)機動車在三個檔位之間的切換。

附圖說明

圖1是本電磁鐵一種狀態(tài)上的縱向剖視圖。

圖2是本電磁鐵另一種狀態(tài)上的縱向剖視圖。

圖3是本電磁鐵再一種狀態(tài)上的縱向剖視圖。

具體實施方式

見圖中，本三工位電磁鐵，是由三組電磁鐵聯(lián)接在一起而構(gòu)成，在工作過程中具有三個工位。單體的電磁鐵包括線圈、支撐結(jié)構(gòu)和鐵芯，線圈設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)內(nèi)，支撐結(jié)構(gòu)為環(huán)形并由導(dǎo)磁材料制成，一般為鐵。這三組電磁鐵共鐵芯3，且該鐵芯3活動地設(shè)置在線圈13內(nèi)。在鐵芯3上間隔成型有三個擴徑凸頭31，擴徑凸頭31是在鐵芯3上的相應(yīng)位置處通過直徑外擴而形成的。與三個擴徑凸頭31相對應(yīng)，線圈13和支撐結(jié)構(gòu)為三組，相鄰兩組支撐結(jié)構(gòu)之間設(shè)有隔磁圈2，以使得線圈13和支撐結(jié)構(gòu)在鐵芯3軸向上彼此分隔開。

支撐結(jié)構(gòu)包括環(huán)形的支撐外圈12、壓緊盤1和支架11。支撐外圈12的軸截面呈“L”形，支架11的軸截面呈“凵”形，線圈13設(shè)置在支撐外圈12和支架11所圍成的空腔內(nèi)，環(huán)形片狀的壓緊盤1位于支撐外圈12內(nèi)并壓緊在支架11的外側(cè)。

兩側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)中，壓緊盤1分別位于各自支撐結(jié)構(gòu)的外側(cè)。這兩個壓緊盤1的內(nèi)徑分別小于鐵芯3上位于兩側(cè)的擴徑凸頭31的外徑，在壓緊盤1內(nèi)孔處設(shè)有朝向鐵芯3的內(nèi)倒角面14，兩側(cè)擴徑凸頭31的外端外側(cè)緣處均設(shè)置有用于和相應(yīng)內(nèi)倒角面14配合的外倒角面33。

鐵芯3上位于中部位置處的擴徑凸頭31的兩端外側(cè)緣處均一體成型有外凸緣32，外凸緣32與該擴徑凸頭31兩者共外周面，外凸緣32的內(nèi)周面為斜面，而使得外凸緣32的軸截面呈直角三角形。

三個線圈13與三個擴徑凸頭31相對應(yīng)，即兩側(cè)的線圈31分別與各自同側(cè)的擴徑凸頭31相對應(yīng)而產(chǎn)生軸向作用力，中間的線圈31與中間的擴徑凸31相對應(yīng)而產(chǎn)生軸向作用力。

圖1中的各零部件處于初始狀態(tài)上，也即表示了鐵芯3的一個工位，此時處于中間位置處的線圈13通電，在電磁鐵的整個長度方向上，鐵芯3處于中間位置。

圖2中表示了鐵芯3的另一個工位。此時，位于左側(cè)的線圈13通電，該線圈13產(chǎn)生的磁場牽引鐵芯3向著左側(cè)運動，鐵芯3左端上的外倒角面33與左側(cè)壓緊盤1上所設(shè)的內(nèi)倒角面14貼合，左側(cè)壓緊盤1對鐵芯3進行限位。

圖3中表示了鐵芯3的再一個工位。此時，位于右側(cè)的線圈13通電，該線產(chǎn)生的磁場牽引鐵芯3向著右側(cè)運動，鐵芯3右端上的外倒角面33與右側(cè)壓緊盤1上所設(shè)的內(nèi)倒角面14貼合，右側(cè)壓緊盤1對鐵芯3進行限位。

三幅說明書附圖表示了本電磁鐵工作過程中鐵芯3所具有的三個工位，而鐵芯3所處的工位與相應(yīng)的線圈13通電有關(guān)，通過對不同線圈13的供電，來實現(xiàn)鐵芯3在線圈13中軸向位置的變化，使得鐵芯3在三個工位之間進行切換，進而實現(xiàn)對與鐵芯3聯(lián)接在一起的相應(yīng)執(zhí)行機構(gòu)進行控制。