高速螺線管的制作方法
【專利說明】高速螺線管
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年10月10日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請N0.10-2013-0120419的權益，該申請的公開內容通過參引合并到本文中。
技術領域
[0003]本公開涉及一種高速螺線管，并且更特別地，涉及一種具有增強響應特性的高速螺線管。
【背景技術】
[0004]通常，螺線管是可動芯部由于線圈中流動的電流而以線性方式移動以將磁能轉化成動能的裝置。螺線管用于諸如動力裝置、汽車、液壓系統(tǒng)等之類的各種工業(yè)領域中。
[0005]圖1為相關技術螺線管的截面圖。
[0006]參照圖1，相關技術螺線管包括外部固定鐵芯10、內部固定鐵芯30、可動鐵芯40以及線圈20。
[0007]在相關技術螺線管中，當電流施加于線圈20時，通過線圈20中流動的電流，吸引力作用在可動鐵芯40與內部固定鐵芯30之間，從而使可動鐵芯40能夠沿朝著內部固定鐵芯30的方向移動。
[0008]然而，由于相關技術螺線管具有可動鐵芯40移動的結構，移動部的質量相對較大，從而導致低的反應率/速率，即，慢的響應速度。
[0009]此外，由于諸如可動鐵芯40、內部固定鐵芯以及外部固定鐵芯10之類的鐵芯定位在線圈20周圍，因此電氣時間常數(shù)(電感/電阻)大以致在施加電壓時電流相對較慢地增大。
[0010]螺線管的驅動力與電流的大小緊密相關，并且這里，由于電流會相對較慢地增大，因此相關技術螺線管難以獲得快速響應特性。
【發(fā)明內容】
[0011]本公開的一方面可以提供一種具有快速響應特性的高速螺線管。
[0012]根據本公開的一方面，高速螺線管可以包括:能夠沿軸向方向線性地移動的可動軸；聯(lián)接至可動軸的可動線圈單元；以及磁場形成單元，該磁場形成單元形成相對于可動線圈單元中流動的電流的方向垂直的方向上的磁場，其中，當向可動線圈單元施加電流時，可動線圈單元通過由磁場形成單元形成的磁場而移動以移動可動軸。
[0013]可動線圈單元可以包括:線圈；繞組構件，該繞組構件允許線圈圍繞其纏繞、并且通過層合多個預浸件而形成；以及可動支承件，該可動支承件將繞組構件固定地聯(lián)接至可動軸。
[0014]磁場形成單元可以包括:永磁體，該永磁體設置在可動線圈單元內或可動線圈單元的外部并且形成相對于可動線圈單元中流動的電流的方向垂直的方向上的磁場；以及第一磁軛和第二磁軛，第一磁軛和第二磁軛通過永磁體連接、設置在可動線圈單元內以及可動線圈單元的外部、并且使由永磁體形成的磁場的磁通集中在可動線圈單元上。
[0015]第一磁軛和第二磁軛可以連接至永磁體的一側和另一側以形成磁通路徑。
[0016]高速螺線管還可以包括:導引單元，該導引單元環(huán)繞可動軸的圓周/周邊以引導可動軸的線性運動。
[0017]高速螺線管還可以包括:支承可動軸并且形成可動線圈單元的運動空間的蓋。
【附圖說明】
[0018]本公開的以上及其他方面、特征和其他優(yōu)勢將從以下結合附圖而進行的詳細描述中得到更加清楚地理解，在附圖中:
[0019]圖1為示出了相關技術螺線管的截面圖；
[0020]圖2為示出了根據本公開的示例性實施方式的高速螺線管的截面圖；
[0021]圖3為示出了圖2所示的高速螺線管的可動線圈單元致動的狀態(tài)的截面圖；
[0022]圖4為示出了包括在圖2所示的高速螺線管中的繞組構件的局部截面立體圖；
[0023]圖5為示出了根據本公開的另一示例性實施方式的高速螺線管的截面圖；
[0024]圖6為示出了根據本公開的另一示例性實施方式的高速螺線管的截面圖；以及
[0025]圖7為示出了根據本公開的另一示例性實施方式的高速螺線管的截面圖。
【具體實施方式】
[0026]下文中，本公開的示例性實施方式將被參照附圖詳細描述。
[0027]然而，本公開可以用許多不同形式來例示并且不應被理解為限于本文所述的【具體實施方式】。相反，提供這些實施方式使得本公開將是徹底的且完整的，并且將把本公開的范圍充分地傳達給本領域技術人員。
[0028]在附圖中，元件的形狀和尺寸為了清楚起見而可以被放大，并且相同的附圖標記將始終用于表示相同或相似的元件。
[0029]首先，根據本公開的示例性實施方式的高速螺線管將參照圖2至圖4進行描述。本文中，圖2為示出了根據本公開的示例性實施方式的高速螺線管的截面圖，圖3為示出了高速螺線管的可動線圈單元致動的狀態(tài)的截面圖，并且圖4為示出了繞組構件的局部截面立體圖。
[0030]在圖2和圖4中，根據本公開的示例性實施方式的高速螺線管100可以包括蓋110、可動軸120、可動線圈單元以及磁場形成單元，并且還可以包括引導可動軸120的線性運動的導引單元180。
[0031]蓋110可以形成根據本公開的示例性實施方式的高速螺線管100的殼體的一部分，并且該蓋I1可以通過可動軸120插入到孔中的結構來支承可動軸120 (將在下文中描述)。
[0032]在示例性實施方式中，蓋110可以形成在其中可動線圈單元與磁場形成單元聯(lián)接并且可動線圈單元移動的運動空間。
[0033]如圖2和圖3所示，可動軸120可以由磁場形成單元(將在下文中描述)的孔支承并且沿軸向方向以線性方式移動。
[0034]可動軸120進行線性運動并且將取決于根據本公開的示例性實施方式的高速螺線管100的致動的動能傳送至外部元件。
[0035]可動線圈單元可以形成為在蓋110的內部空間中以線性方式移動。當可動線圈單元聯(lián)接至可動軸120并且以線性方式移動時，可動線圈單元可以移動可動軸120。
[0036]在示例性實施方式中，可動線圈單元可以包括線圈140、繞組構件145以及可動支承件130。
[0037]線圈140可以形成為圍繞繞組構件145 (將在下文中描述)纏繞的導線，電流可以在該導線中流動。
[0038]繞組/卷繞構件145可以形成為線圈140圍繞其纏繞的絕緣體。
[0039]在示例性實施方式中，繞組構件145可以具有筒體/圓筒形狀，其中可動軸120設置在繞組構件145的中央處。
[0040]另外，在示例性實施方式中，繞組構件145可以通過層合多個預浸件而形成。
[0041]預浸件是在強化纖維上預浸潰有基體材料而形成的材料，并且多個預浸件可以結合以形成高強度的輕質的材料。
[0042]在示例性實施方式中，如圖4所示，繞組構件145可以形成為使得多個層合預浸件145a和145b彼此間隔開，并且線圈140可以纏繞在多個預浸件145a之間的空間中。
[0043]S卩，線圈140可以從圓筒形繞組構件145的中央沿向外的方向纏繞多次以形成多層，并且在這種情況下，線圈140的纏繞層中的每一層均可以設置在多個預浸件145a之間。
[0044]對于這種結構，在示例性實施方式中，繞組構件145可以包括多個層合主預浸件145a以及層合在主預浸件145a之間的輔助預浸件145b。
[0045]如圖4所示，輔助預浸件145b具有比主預浸件145a的長度更短的長度，從而形成相當于線圈140在主預浸件145a之間的厚度的空間。
[0046]主預浸件145a在兩側支承線圈140的多個纏繞層中的每一層的結構是有利的，原因在于:繞組構件145和線圈140的聯(lián)接結構是穩(wěn)固的并且可動線圈單元形成為薄且輕。
[0047]此外，由于線圈140的纏繞層中的每一層牢固地插入在預浸件145a和145b之間，因此線圈140和繞組構件145的性狀可以彼此一致。
[0048]具有前述構型的繞組構件145可以形成為比普通線圈筒管更輕，并且因此，驅動單元可以是輕質的以顯著增強螺線管的響應速度。
[0049]特別地，由于層合多個薄預浸件145a和145b以形成繞組構件145，繞組構件145的整體厚度可以形成為薄，從而減小了將在下文中描述的第一磁軛160與第二磁軛170之間的空間。第一磁軛160與第二磁軛170之間的空間減小可以導致施加于線圈140的磁場增強，從而增大了螺線管的驅動力以最終提高/增強螺線管的工作速度。
[0050]可動支承件130為將繞組構件145固定地聯(lián)接至可動軸120的構件。在示例性實施方式中，可動支承件130可以形成為在其一個外側處連接至繞組構件145的一端并且使可動