專利名稱：電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)電一體化裝置或器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其為一種以電磁力直接獲得機(jī)械式往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
往復(fù)運(yùn)動是機(jī)械運(yùn)動中經(jīng)常出現(xiàn)的運(yùn)動形式，有著十分廣泛的用途。傳統(tǒng)機(jī)械往復(fù)運(yùn)動是以電動機(jī)或直接用發(fā)動機(jī)輸出軸為動力，將電動機(jī)或發(fā)動機(jī)動力輸出軸的轉(zhuǎn)動力矩經(jīng)特定的機(jī)械變換機(jī)構(gòu)，如曲軸連桿機(jī)構(gòu)、偏心輪機(jī)構(gòu)、扇形齒輪機(jī)構(gòu)等轉(zhuǎn)變成機(jī)械往復(fù)運(yùn)動，由于需要經(jīng)過機(jī)械變換機(jī)構(gòu)，勢必會影響到整個系統(tǒng)的效能及可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種不再需要傳統(tǒng)機(jī)械變換機(jī)構(gòu)，而由旋轉(zhuǎn)永磁體、軟磁體、勵磁線圈、永磁體等直接產(chǎn)生機(jī)械式往復(fù)運(yùn)動的方法及裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的用電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法是，在運(yùn)動部件導(dǎo)磁基板上按磁極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，并將運(yùn)動部件貼合永磁體的部位放置于交變磁場的兩磁極磁路氣隙之間，運(yùn)動部件上的永磁體即能被交變磁場的兩磁極反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動運(yùn)動部件做往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法中，一種獲取交變磁場方法是，為軟磁體附加勵磁線圈，交變激勵電流輸入到勵磁線圈中，即在軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“電能激勵獲取交變磁場組件”。另一種獲取交變磁場方法是，用若干軟磁體包圍可旋轉(zhuǎn)永磁體，軟磁體相互之間被磁隔離，軟磁體與可旋轉(zhuǎn)永磁體之間留有很小氣隙，施加外力旋轉(zhuǎn)該永磁體，即能在軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“磁能磁化獲取交變磁場組件”。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法中，電磁產(chǎn)生機(jī)械式往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)擺動的方法是，運(yùn)動部件是導(dǎo)磁擺桿，導(dǎo)磁擺桿能圍繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，呈現(xiàn)機(jī)械杠桿特性，在該導(dǎo)磁擺桿的主動臂按極性對稱固定兩個永磁體，即，兩塊永磁體的S極或N極貼合在導(dǎo)磁擺桿主動臂導(dǎo)磁基板的兩側(cè)，導(dǎo)磁擺桿主動臂貼合永磁體部位被置于“電能激勵獲取交變磁場組件，，或“磁能磁化獲取交變磁場組件，，軟磁體磁場弓I出端磁路氣隙之間，并保持所貼合永磁體磁極方向和軟磁體磁場引出端氣隙的磁極方向一致，當(dāng)交變激勵電流通入勵磁線圈或旋轉(zhuǎn)永磁體，組件中軟磁體磁場引出端處的交變磁場對導(dǎo)磁擺桿主動臂上貼合的永磁體反復(fù)地施加吸引力和排斥力，進(jìn)而使導(dǎo)磁擺桿的從動臂也隨之往復(fù)擺動。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法中，電磁產(chǎn)生機(jī)械式往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)直線運(yùn)動的方法是，運(yùn)動部件的構(gòu)成，是在一塊導(dǎo)磁基板的中心垂直固定一根非導(dǎo)磁推桿，并在導(dǎo)磁基板的兩側(cè)貼合兩塊尺寸相同而極性相反的永磁體，所貼合兩塊永磁體的磁極方向與推桿的軸向一致，推桿貼合有永磁體部位被置于“電能激勵獲取交變磁場組件”或“磁能磁化獲取交變磁場組件”軟磁體磁路氣隙之間，軟磁體磁極方向也與推桿的軸向一致，當(dāng)向勵磁線圈通入交變激勵電流或旋轉(zhuǎn)永磁體，即能在組件軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場， 貼合于推桿上的永磁體在該交變磁場作用下，被反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動推桿作往復(fù)直線運(yùn)動。本發(fā)明給出的上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法中，永磁體由硬磁材料制成，永磁體具有高矯頑力、剩磁大、磁化后不易退磁，而軟磁體是由軟磁材料制成，矯頑力低、剩磁低、易磁化、易去磁，。永磁體能磁化其周圍軟磁體，使軟磁體也呈現(xiàn)磁極性。永磁體與軟磁體之間的氣隙越小，永磁體對軟磁體的磁化作用越強(qiáng)。另外，被磁化軟磁體與永磁體之間存在靜磁能量，使永磁體與軟磁體之間存在磁場吸力，如果要將永磁體與軟磁體分離， 則需要外加一定的外力以克服永磁體與軟磁體之間磁吸力，所以上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動方法中的導(dǎo)磁擺桿或推桿在沒有外部能量輸入的情況下，仍能穩(wěn)定地維持在一種狀態(tài)，只有當(dāng)外部輸入能量使變化磁場磁極性反向時，導(dǎo)磁擺桿或推桿才會改變到另一種狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明給出了電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，該裝置構(gòu)成包括有，運(yùn)動部件、永磁體、交變磁場組件，運(yùn)動部件上按極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，并將運(yùn)動部件貼合永磁體的部位放置于交變磁場組件的兩磁極磁路氣隙之間，運(yùn)動部件上的永磁體即能被交變磁場的兩磁極反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動運(yùn)動部件作往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置的技術(shù)方案中，該裝置構(gòu)成還包括有平衡彈簧和軟質(zhì)磁性減震層，所述平衡彈簧設(shè)置在運(yùn)動部件與固定部件之間，所述軟質(zhì)磁性減震層設(shè)置在交變磁場組件軟磁體磁場引出端磁極處和(或)運(yùn)動部件上的永磁體磁極處，軟質(zhì)磁性減震層降低了軟磁體與運(yùn)動部件上所貼合永磁體之間沖擊力。平衡彈簧也對運(yùn)動部件上永磁體與交變磁場組件軟磁體磁極吸合過程中的物理沖擊起到了很好緩沖作用，延長了裝置的壽命，此外，當(dāng)反向切換時，被壓縮的彈簧的勢能釋放將提高換向速度。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置的技術(shù)方案中，所述交變磁場組件是在軟磁體外附加勵磁線圈，交變激勵電流輸入到勵磁線圈中，即在軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“電能激勵獲取交變磁場組件”。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置的技術(shù)方案中，所述交變磁場組件是在一個可旋轉(zhuǎn)永磁體的磁極對兩側(cè)面對稱的包覆兩個相互間被磁隔離的軟磁體，軟磁體與可旋轉(zhuǎn)永磁體之間留有很小氣隙，施加外力旋轉(zhuǎn)該永磁體，即能在兩個軟磁體的磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“磁能磁化獲取交變磁場組件”。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置的技術(shù)方案中，將上述兩個“電能激勵獲取交變磁場組件”中“C”字形軟磁體的四個磁場引出端兩兩相對，其中一對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，另一對磁場引出端之間留有較大氣隙，導(dǎo)磁擺桿主動臂中部按極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，導(dǎo)磁擺桿貼合永磁體部位被置于磁場引出端磁路氣隙之間， 并保持所貼合永磁體磁極方向和該軟磁體磁場引出端氣隙的磁極方向一致，導(dǎo)磁擺桿擺動行程中，導(dǎo)磁擺桿主動臂的“T”形頂部能分別與被隔斷磁路的那對軟磁體磁場引出端軸向面相接觸，導(dǎo)磁擺桿支點(diǎn)設(shè)置在隔磁支架上。當(dāng)激勵電流通入勵磁線圈，使軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場對導(dǎo)磁擺桿主動臂上貼合的永磁體反復(fù)地施加吸引力和排斥力，進(jìn)而使導(dǎo)磁擺桿的從動臂也隨之往復(fù)擺動。當(dāng)向勵磁線圈中輸入一定頻率的交變電流，即可在軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生磁極性反復(fù)變化的交變磁場，該交變磁場作用于導(dǎo)磁擺桿主動臂上的兩塊極性相反永磁體，進(jìn)而對導(dǎo)磁擺桿產(chǎn)生吸引力和排斥力，使導(dǎo)磁擺桿圍繞支點(diǎn)往復(fù)擺動。當(dāng)導(dǎo)磁擺桿主動臂位移至左側(cè)極限位置時，導(dǎo)磁擺桿主動臂“T”形頂部與左側(cè)軟磁體的磁場引出端軸向面相接觸，從而使永磁體、導(dǎo)磁擺桿、左側(cè)軟磁體三者之間構(gòu)成了磁力線回路，此時若激勵電流撤銷，導(dǎo)磁擺桿仍能穩(wěn)定原來的極限位置，只有當(dāng)有反向激勵電流輸入勵磁線圈時，導(dǎo)磁擺桿才會迅速位移至右側(cè)極限位置，導(dǎo)磁擺桿主動臂“T”形頂部與右側(cè)軟磁體的磁場引出端軸向面相接觸，從而使永磁體、導(dǎo)磁擺桿、右側(cè)軟磁體三者之間構(gòu)成了磁力線回路，達(dá)到了另一個磁穩(wěn)定狀態(tài)，并能保持到勵磁線圈中反向激勵電流通入之前。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置的技術(shù)方案中，將兩個“磁能磁化獲取交變磁場組件”中的四個軟磁體磁場引出端兩兩相對，其中一對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，另一對磁場引出端之間留有較大氣隙，導(dǎo)磁擺桿主動臂中部按極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，導(dǎo)磁擺桿貼合永磁體部位被置于該對磁場引出端的氣隙之間，并保持所貼合永磁體磁極方向和該軟磁體磁場引出端氣隙的磁極方向一致，導(dǎo)磁擺桿擺動至極限位置時，導(dǎo)磁擺桿主動臂的“T形“頂部能分別與被隔斷磁路的那對軟磁體磁場引出端軸向面相接觸，導(dǎo)磁擺桿支點(diǎn)設(shè)置在隔磁支架上。當(dāng)激勵電流通入勵磁線圈，使軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場對導(dǎo)磁擺桿主動臂上貼合的永磁體反復(fù)地施加吸引力和排斥力，進(jìn)而使導(dǎo)磁擺桿的從動臂也隨之往復(fù)擺動。當(dāng)施加外力使兩個永磁體同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，旋轉(zhuǎn)的永磁體就能在軟磁體上產(chǎn)生磁極性交替變化的磁場，該交變磁場作用于導(dǎo)磁擺桿主動臂上兩塊永磁體，進(jìn)而對導(dǎo)磁擺桿產(chǎn)生吸引力和排斥力，使導(dǎo)磁擺桿圍繞其支點(diǎn)往復(fù)擺動。導(dǎo)磁擺桿擺動到左、右極限位置時，導(dǎo)磁擺桿主動臂“T”形頂部分別與左、右軟磁體的磁場引出端軸向面接觸，起到分別構(gòu)通磁力線回路，進(jìn)入磁穩(wěn)定狀態(tài)的作用。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置的技術(shù)方案中，將兩個“電能激勵獲取交變磁場組件”中的兩個“E”字形軟磁體的六個軟磁體磁場引出端兩兩相對，其中外側(cè)的兩對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，中間的一對磁場引出端之間留有較大氣隙，所述運(yùn)動部件由非導(dǎo)磁推桿、導(dǎo)磁基板和永磁體構(gòu)成，非導(dǎo)磁推桿與導(dǎo)磁基板垂直固定，在導(dǎo)磁基板的兩側(cè)面貼合兩塊尺寸相同而極性相反的永磁體，即兩個永磁體的N極或S極貼在導(dǎo)磁基板的兩個側(cè)面而另外的兩極朝外，且兩塊永磁體的磁極方向與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，軟磁體磁場引出端磁極方向也與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，非導(dǎo)磁推桿貼合有永磁體部位設(shè)置在軟磁體磁場引出端磁路氣隙之間，并留有推桿往復(fù)運(yùn)動的行程，推桿往復(fù)運(yùn)動至極限位置時，導(dǎo)磁基板垂直于推桿軸向的端部能分別與“E”字形軟磁體外側(cè)磁場引出端軸向面相接觸，軟磁體中間磁場引出端中心有孔，非導(dǎo)磁推桿穿過該孔，起到既導(dǎo)向又可輸出運(yùn)動位移的作用。當(dāng)勵磁線圈中通入交變勵磁電流時，在軟磁體中央的磁場引出端，即上下凸臺氣隙之間即形成了交變磁場，位于該交變磁場中的永磁體及導(dǎo)磁基板在交變磁場的作用下，被反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動非導(dǎo)磁推桿作往復(fù)上下直線運(yùn)動。當(dāng)推桿向下運(yùn)動至極限位置時，導(dǎo)磁基板兩端的“T”形部位與下方軟磁體的另外兩個磁場引出端軸向面相接觸，使永磁體經(jīng)導(dǎo)磁基板兩端與下方軟磁體形成了兩條磁力線回路，此時，即使撤銷激勵電流，推桿仍維持在向下極限位置，只有通入反向激勵電流，推桿才會向上運(yùn)動至極限位置，永磁體經(jīng)導(dǎo)磁基板與上方軟磁體構(gòu)成了兩條磁力線回路，進(jìn)入磁穩(wěn)定狀態(tài)。在上述電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置的技術(shù)方案中，將兩個“磁能磁化獲取交變磁場組件”中“C”字形軟磁體的四個磁場引出端兩兩相對，其中一對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，另一對磁場引出端之間留有較大氣隙，所述運(yùn)動部件由非導(dǎo)磁推桿、導(dǎo)磁基板和永磁體構(gòu)成，非導(dǎo)磁推桿與導(dǎo)磁基板垂直固定，在導(dǎo)磁基板的兩側(cè)面貼合兩塊尺寸相同而極性相反的永磁體，即兩個永磁體的N極或S極貼在導(dǎo)磁基板的兩個側(cè)面而另外的兩極朝外，且兩塊永磁體的磁極方向與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，軟磁體磁場引出端磁極方向也與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，非導(dǎo)磁推桿貼合有永磁體部位設(shè)置在軟磁體磁場引出端磁路氣隙之間，并留有推桿往復(fù)運(yùn)動的行程，推桿往復(fù)運(yùn)動至極限位置時，導(dǎo)磁基板垂直于推桿軸向的“T”字形端部能分別與兩個組件軟磁體的磁場引出端軸向面相接觸，軟磁體中部磁場引出端的中心有孔，非導(dǎo)磁推桿穿過該孔，起到既導(dǎo)向又可輸出運(yùn)動位移的作用。當(dāng)推桿向下運(yùn)動至極限位置時，導(dǎo)磁基板一端的“T”形部位與下方軟磁體的磁場引出端軸向面相接觸，使永磁體經(jīng)導(dǎo)磁基板與下方軟磁體形成了一條磁力線回路，此時，即使撤銷激勵電流， 推桿仍然維持在向下極限位置，只有通入反向激勵電流，推桿才會向上運(yùn)動至極限位置，此時，永磁體經(jīng)導(dǎo)磁基板與上方軟磁體構(gòu)成了一條磁力線回路，進(jìn)入磁穩(wěn)定狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，采用將兩塊永磁體反方向?qū)ΨQ貼合并固定于機(jī)械運(yùn)動部件受力點(diǎn)的特殊結(jié)構(gòu)形式，使得永磁體在交變磁場環(huán)境受力這一特性，得到充分有效地利用。比較簡便地用傳統(tǒng)的電磁能量直接獲得應(yīng)用十分廣泛的機(jī)械式往復(fù)運(yùn)動，省去了傳統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)力矩變成往復(fù)運(yùn)動時所需要的機(jī)械變換機(jī)構(gòu)，充分挖掘利用環(huán)保清潔的磁能作功，因而有比較高的能效比，裝置結(jié)構(gòu)也大為簡化，制造和維修成本明顯下降。本發(fā)明設(shè)計(jì)的電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)運(yùn)動裝置，充分利用了永磁體吸合以后即處在磁穩(wěn)定狀態(tài)的位置，不再需要外加能量來維持該位置的穩(wěn)定狀態(tài)，這使裝置具有可靠的雙穩(wěn)態(tài)特性，可作為低功耗雙穩(wěn)機(jī)械開關(guān)。


圖1是采用交變電流激勵產(chǎn)生往復(fù)擺動裝置中左側(cè)軟磁體吸合永磁體狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是采用交變電流激勵產(chǎn)生往復(fù)擺動裝置中右側(cè)軟磁體吸合永磁體狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是采用交變電流激勵產(chǎn)生往復(fù)擺動裝置中右側(cè)軟磁體吸合永磁體狀態(tài)的磁力線回路示意圖。圖4是采用旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生往復(fù)擺動裝置中左側(cè)軟磁體吸合永磁體狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是采用旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生往復(fù)擺動裝置中右側(cè)軟磁體吸合永磁體狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是采用旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生往復(fù)擺動裝置中右側(cè)軟磁體吸合永磁體狀態(tài)的磁力線回路示意圖。圖7是采用交變電流激勵產(chǎn)生往復(fù)直線雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置中推桿向下運(yùn)動至極限位置時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是采用交變電流激勵產(chǎn)生往復(fù)直線雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置中推桿向上運(yùn)動至極限位置時的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是采用交變電流激勵產(chǎn)生往復(fù)直線雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置中推桿向上運(yùn)動至極限位置時的磁力線回路示意圖。圖10是采用旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生往復(fù)直線雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置中推桿向下運(yùn)動至極限位置時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11是采用旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生往復(fù)直線雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置中推桿向下運(yùn)動至極限位置時的磁力線回路示意圖。圖12是采用旋轉(zhuǎn)永磁體產(chǎn)生往復(fù)直線雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動裝置中推桿向上運(yùn)動至極限位置時的結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中，101是隔磁體，102是左側(cè)軟磁體，103是左側(cè)勵磁線圈，104是左側(cè)軟質(zhì)磁性減震層，105是左側(cè)永磁體，106是隔磁體支架，107是擺桿支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸，108是右側(cè)永磁體，109是勵磁線圈，110是導(dǎo)磁擺桿，111是右側(cè)軟磁體，201是隔磁體，202是導(dǎo)磁擺桿，203 是左側(cè)上方軟磁體，204是隔磁體，205是左側(cè)旋轉(zhuǎn)永磁體，206是左側(cè)下方軟磁體，207是軟質(zhì)磁性減震層，208是左側(cè)永磁體，209是隔磁體支架，210是擺桿支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸，211是右側(cè)下方軟磁體，212是右側(cè)永磁體，213是軟質(zhì)磁性減震層，214是隔磁體，215右側(cè)旋轉(zhuǎn)永磁體，216 右側(cè)上方軟磁體，301是非導(dǎo)磁推桿，302是彈簧，303是上部“E”形軟磁體，304是導(dǎo)磁基板上方永磁體，305是隔磁體，306是導(dǎo)磁基板，307是下方線圈骨架，308是下方勵磁線圈，309 是線圈引線，310是導(dǎo)磁基板下方永磁體，311是下部軟磁體磁場引出端中央凸臺，312是下部“E”形軟磁體，313是隔磁體，314是上部軟磁體磁場引出端中央凸臺，315是上方勵磁線圈，316是上方線圈骨架，401是非導(dǎo)磁推桿，402是上部軟磁體，403是上部彈簧，404是上部軟質(zhì)磁性減震層，405是導(dǎo)磁基板上方永磁體，406是導(dǎo)磁基板，407是導(dǎo)磁基板下方永磁體，408是下部軟質(zhì)磁性減震層，409是下部彈簧，410是下部軟磁體，411是下部旋轉(zhuǎn)永磁體，412是隔磁體，413是軟磁體，414是隔磁體，415是軟磁體，416是隔磁體，417是上部旋轉(zhuǎn)永磁體。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本實(shí)施例是以交變電流通入勵磁線圈激勵軟磁體產(chǎn)生交變磁場，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械往復(fù)擺動的實(shí)例。本實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)如附圖1、2、3所示。兩個“C”形軟磁體102、111開口相對，勵磁線圈103、109包裹軟磁體102、111，兩個“C”形軟磁體上方磁場引出端被隔磁體101 隔斷磁路，兩個“C”形軟磁體下方磁場引出端留有較大磁場氣隙，導(dǎo)磁擺桿110主動臂上對稱貼合有永磁體105、108，兩塊永磁體的S極相對貼合于導(dǎo)磁擺桿110左右兩側(cè)面，貼合于導(dǎo)磁擺桿110上永磁體105、108置于兩個“C”形軟磁體磁場氣隙之間，軟磁體磁極上設(shè)置有軟質(zhì)磁性減震層104，導(dǎo)磁擺桿主動臂頂部呈“T”字形，導(dǎo)磁擺桿左、右擺動到極限位置時， 導(dǎo)磁擺桿主動臂“T”形頂部能分別接觸到左、右“C”形軟磁體上方的磁場引出端，導(dǎo)磁擺桿 110的擺動支點(diǎn)107位于隔磁體支架106上，使導(dǎo)磁擺桿110上部主動臂能在軟磁體磁場引出端氣隙開口之間擺動，另外，還可以在導(dǎo)磁擺桿與隔磁體支架之間設(shè)置兩個平衡彈簧。蓄電池產(chǎn)生直流12伏經(jīng)過電子開關(guān)電路，產(chǎn)生電流方向交替變化的脈沖電流，將該脈沖電流輸入到勵磁線圈103和109中，就可以使軟磁體102和軟磁體111下方磁場引出端處形成磁極的交替變化。當(dāng)軟磁體102磁場引出端的磁極為S極時，貼合在導(dǎo)磁擺桿110中部的永磁體105會被軟磁體102的S極吸引而向左移動，與此同時，軟磁體111磁場引出端的磁極為N極，貼合在導(dǎo)磁擺桿中部的永磁體108也會被軟磁體111的N極所排斥而推向左側(cè)(參見附圖1)。當(dāng)勵磁線圈103、109中的電流方向改變后，左側(cè)軟磁體102磁場引出端的磁極變?yōu)镹極，右側(cè)軟磁體111磁場引出端的磁極變?yōu)镾極，對稱貼合永磁體的導(dǎo)磁擺桿主動臂因磁場的吸引和排斥而迅速向右位移(參見附圖2)。導(dǎo)磁擺桿110主動臂右移至極限位置時，導(dǎo)磁擺桿的“T”形頂部接觸軟磁體111上方的磁場引出端，使永磁體108、 軟磁體111、導(dǎo)磁擺桿110之間形成磁力線回路(參見附圖3)，即使激勵電流為零，導(dǎo)磁擺桿110仍然會保持原狀態(tài)不變，當(dāng)導(dǎo)磁擺桿110主動臂左移至極限位置，導(dǎo)磁擺桿的“T”形頂部接觸軟磁體102上方的磁場引出端，使永磁體105、軟磁體102、導(dǎo)磁擺桿110這間形成磁力線回路。軟磁體磁場引出端處的軟質(zhì)磁性減震層能減緩永磁體105、108對軟磁體102、 111的沖擊力。導(dǎo)磁擺桿110通過轉(zhuǎn)軸107限位，導(dǎo)磁擺桿形成以支點(diǎn)為圓心做弧線擺動的效果，支點(diǎn)的位置確定兩邊圓弧角度的比例關(guān)系。導(dǎo)磁擺桿支點(diǎn)下方的平衡彈簧也能使導(dǎo)磁擺桿的擺動均衡。產(chǎn)生交變磁場的頻率決定了本實(shí)例裝置機(jī)械式往復(fù)變化的頻率，一旦交變電流停止輸入，交變磁場消失，導(dǎo)磁擺桿上的永磁體即會與軟磁體的某磁極保持吸合， 處在一種穩(wěn)定的狀態(tài)。針對本實(shí)施例，可采用正向或者反向脈沖電流產(chǎn)生交變磁場，使導(dǎo)磁擺桿的角度位移。當(dāng)需要切換方向時，加載反向脈沖電流形成反向脈沖磁場，導(dǎo)磁擺桿上的永磁體在此磁場的作用下使導(dǎo)磁擺桿圍繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定在另一端，實(shí)現(xiàn)了雙穩(wěn)態(tài)開關(guān)式的控制方式，輸入到勵磁線圈中電流方向變化的頻率，決定了導(dǎo)磁擺桿擺動的頻率。本實(shí)施例，采用十分簡單的結(jié)構(gòu)而獲得了機(jī)械式往復(fù)擺動，這種擺動有著廣泛的應(yīng)用場合。根據(jù)各種功率、往復(fù)行程大小、往復(fù)頻率以及環(huán)境及工作狀態(tài)，可以設(shè)計(jì)各種磁性材料、尺寸形狀及功率大小和使用環(huán)境適應(yīng)性。本實(shí)施例裝置的雙穩(wěn)態(tài)特點(diǎn)，可使得其如果用于電器控制領(lǐng)域，可極大節(jié)省能源，只需要一次性的脈沖功率即可通過永磁體吸合力保持其原先狀態(tài)，從而可節(jié)省絕大部分的狀態(tài)維持功率。此外，本實(shí)施例裝置中，激勵電流只需要提供維持軟磁體磁場強(qiáng)度的存在和實(shí)現(xiàn)軟磁體磁極性變化所需要的電能量，因而可以進(jìn)一步降低裝置的能耗。實(shí)施例二 本實(shí)施例是通過旋轉(zhuǎn)永磁體使軟磁體上產(chǎn)生交變磁場，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械式往復(fù)擺動的實(shí)例。本實(shí)施例裝置結(jié)構(gòu)如附圖4、5、6所示。本實(shí)例中，四塊軟磁體分為左、右兩側(cè)，左側(cè)上方軟磁體203和左側(cè)下方軟磁體 206被隔磁體204隔斷磁路，右側(cè)上方軟磁體216和右側(cè)下方軟磁體211被隔磁體214隔斷磁路，軟磁體203和軟磁體206包圍左側(cè)旋轉(zhuǎn)永磁體205，并與左側(cè)旋轉(zhuǎn)永磁體之間留有極小氣隙，軟磁體216和軟磁體211包圍右側(cè)旋轉(zhuǎn)永磁體215，并與右側(cè)旋轉(zhuǎn)永磁體之間留有極小氣隙，軟磁體203與軟磁體216之間也被隔磁體201隔斷磁路，軟磁體206和軟磁體 211的磁場引出端處存在較大磁場氣隙，導(dǎo)磁擺桿202主動臂中部對稱貼合固定有兩塊永磁體208、212，即兩塊永磁體的S極相對貼合于同一導(dǎo)磁擺桿202兩側(cè)面，導(dǎo)磁擺桿貼合永磁體部位被置于軟磁體206和軟磁體211磁場引出端之間的磁場氣隙中，導(dǎo)磁擺桿擺動至極限位置，導(dǎo)磁擺桿主動臂“T形“頂部能分別與軟磁體203和軟磁體216的磁場引出端相接觸，導(dǎo)磁擺桿支點(diǎn)設(shè)置在隔磁體支架209的轉(zhuǎn)軸210處，導(dǎo)磁擺桿202的從動臂伸出隔磁體210。軟磁體206和軟磁體211的磁場引出端磁極表面設(shè)置有軟質(zhì)磁性減震層207、213。
10
當(dāng)施加外力使左右兩個旋轉(zhuǎn)永磁體做同步旋轉(zhuǎn)至圖4所示位置，左側(cè)下方軟磁體磁場引出端處呈現(xiàn)為S極，右側(cè)下方軟磁體磁場引出端呈現(xiàn)為N極，導(dǎo)磁擺桿左側(cè)永磁體 208被軟磁體206磁場引出端吸合，而導(dǎo)磁擺桿右側(cè)永磁體212被軟磁體211磁場引出端排斥，當(dāng)導(dǎo)磁擺桿左移至極限位置時(參見附圖4)，導(dǎo)磁擺桿的“T”形頂端與軟磁體203磁場引出端接觸，永磁體208、軟磁體206、旋轉(zhuǎn)永磁體205、軟磁體203、導(dǎo)磁擺桿202構(gòu)成了一個磁力線回路，當(dāng)施加外力使左右兩個旋轉(zhuǎn)永磁體做同步旋轉(zhuǎn)至圖5所示位置，導(dǎo)磁擺桿202右移到極限位置(參見附圖5)，此時，導(dǎo)磁擺桿的“T”形頂端與軟磁體216磁場引出端接觸，永磁體212、軟磁體211、旋轉(zhuǎn)永磁體215、軟磁體216、導(dǎo)磁擺桿202構(gòu)成了磁力線回路(參見附圖6)。持續(xù)不斷的同步旋轉(zhuǎn)永磁體205和215，導(dǎo)磁擺桿202通過支點(diǎn)轉(zhuǎn)軸 210產(chǎn)生了行程放大的往復(fù)運(yùn)動，一旦停止旋轉(zhuǎn)永磁體的轉(zhuǎn)動，導(dǎo)磁擺桿上永磁體的磁能發(fā)揮作用，使導(dǎo)磁擺桿仍然能保持在左側(cè)或右側(cè)極限位置?？筛鶕?jù)需要的往復(fù)行程及功率可以設(shè)計(jì)不同的尺寸大小、不同材質(zhì)的旋轉(zhuǎn)永磁體、軟磁體及導(dǎo)磁擺桿。實(shí)施例三本實(shí)施例是以交變電流通過激勵線圈激勵軟磁體產(chǎn)生交變磁場，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械往復(fù)直線運(yùn)動的實(shí)例。本實(shí)例裝置如附圖7、8、9所示。本實(shí)例中，在一塊導(dǎo)磁基板306的中心垂直固定一根非導(dǎo)磁材料的推桿301，并在導(dǎo)磁基板306的上下兩個面貼合兩塊尺寸相同而極性相反的永磁體304和永磁體310，即兩個永磁體N極相對貼在導(dǎo)磁基板306的上下兩面，且兩塊永磁體的磁極方向與推桿301 的軸向一致，推桿固定貼合有永磁體的部位被置于軟磁體303和軟磁體312中央磁路氣隙上凸臺314和下凸臺311之間，并留有推桿301往復(fù)運(yùn)動的行程，上凸臺314和下凸臺311 中心有孔，推桿301穿過該孔，起到既導(dǎo)向又可輸出運(yùn)動位移的作用。在上下凸臺的外圈固定有線圈骨架316、307和勵磁線圈315、308。兩個彈簧3分別置于軟磁體與推桿貼合的永磁體之間，本實(shí)施例中的彈簧亦具有導(dǎo)磁作用，彈簧的形狀改變，有效的減小了永磁體305、 310與軟磁體303、312之間的氣隙，在提高兩者吸合效果方面形成了很好的增益；另外，彈簧對永磁體與軟磁體吸合過程中的物理沖擊起到了很好的緩沖，延長了裝置的壽命；此外， 當(dāng)反向切換時，被壓縮的彈簧的勢能釋放將提高換向速度。當(dāng)向線圈引線309中通入勵磁電流時(參見附圖7)，在上下軟磁體中央的兩個凸臺氣隙之間即形成了磁場，上凸臺呈現(xiàn)為S極，下凸臺呈現(xiàn)為N極，推桿301上貼合的永磁體310在下凸臺N極作用下被吸合至下極限位置，與此同時，上凸臺S極對永磁體304有排斥作用，進(jìn)一步加快推桿向下位移的速度。當(dāng)向勵磁線圈中通入反向勵磁電流時，(參見附圖8)，推桿301會迅速地向上位移至極限位置，當(dāng)推桿處在向上極限位置時，導(dǎo)磁基板306 左右的“T”形端部接觸上部軟磁體303，構(gòu)成磁力線回路(參見附圖9)，此時，一旦勵磁線圈中通入的激勵電流為零，推桿仍然能保持在向上極限位置的穩(wěn)定狀態(tài)，只有當(dāng)另一個反向激勵電流輸入到勵磁線圈，在軟磁體磁場氣隙處形成了磁場極性的改變，推桿上的永磁體才會在變化后的磁場作用下，再次迅速地被反向吸引和排斥。如果向勵磁線圈中通入交變激勵電流，推桿301即作上下往復(fù)直線運(yùn)動。本實(shí)例成為了一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)機(jī)械開關(guān)，可替代傳統(tǒng)磁保持繼電器中的勵磁控制開關(guān)，是一種節(jié)省、可靠的產(chǎn)品。實(shí)施例四
本實(shí)施例是以采用旋轉(zhuǎn)永磁體來產(chǎn)生交變磁場，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械往復(fù)直線運(yùn)動的實(shí)例。本實(shí)例裝置如附圖10、11、12所示。本實(shí)例中，旋轉(zhuǎn)永磁體402、411形狀為近似矩形，旋轉(zhuǎn)永磁體長軸端處呈圓弧形， 軟磁體402和415合圍旋轉(zhuǎn)永磁體417，并與旋轉(zhuǎn)永磁體417之間留有極小氣隙，軟磁體402 和415被隔磁體416隔斷磁路，軟磁體410和413合圍旋轉(zhuǎn)永磁體411，并與旋轉(zhuǎn)永磁體411 之間留有極小氣隙，軟磁體410和413被隔磁體412隔斷磁路，軟磁體415與軟磁體413之間被隔磁體414隔斷磁路，軟磁體402的磁場引出端形狀為向下凸臺，軟磁體410的磁場引出端形狀為向上凸臺，上下凸臺相對，上下凸臺中心有通孔，非導(dǎo)磁推桿401穿過上下凸臺通孔，既起到導(dǎo)向和又輸出位移的作用，非導(dǎo)磁推桿401與一塊導(dǎo)磁基板406垂直固定，在該導(dǎo)磁基板上下表面對稱貼合永磁體405和407，即永磁體405和407的S極貼合在導(dǎo)磁基板的上下表面，并將貼合在導(dǎo)磁基板上下表面的永磁體置于上下凸臺之間，彈簧403和409 套裝在上下凸臺外，彈簧的一端抵觸軟磁體，另一端抵觸導(dǎo)磁基板上永磁體。本實(shí)施例中的彈簧403和409亦具有導(dǎo)磁作用，彈簧的形狀改變，有效的減小了永磁體與軟磁體上下凸臺之間的氣隙，在提高兩者吸合效果方面形成了很好的增益；另外，彈簧還對永磁體與軟磁體吸合過程中的物理沖擊起到了很好的緩沖，延長了裝置的壽命；此外，當(dāng)反向切換時，被壓縮的彈簧的勢能釋放將提高換向速度。本實(shí)施例中，在上下凸臺磁極表面還設(shè)置有軟質(zhì)磁性減震層404、408，軟質(zhì)磁性減震層也起到了進(jìn)一步緩沖了推桿上貼合的永磁體對軟磁體上下凸臺的沖擊。本實(shí)施例中，當(dāng)旋轉(zhuǎn)永磁體417、411的N極指向上方，軟磁體被磁化，軟磁體402 凸臺呈現(xiàn)為N極，軟磁體410凸臺呈現(xiàn)為S極，軟磁體410吸引永磁體407及推桿向下位移到極限位置，而軟磁體402則排斥永磁體405及推桿也向下位移，此狀態(tài)如圖10所示。當(dāng)推桿向下位移到極限位置時，導(dǎo)磁基板的“T”右端部接觸到軟磁體410，構(gòu)成了自永磁體407 出發(fā)，經(jīng)軟磁體410、旋轉(zhuǎn)永磁體411、軟磁體413、導(dǎo)磁基板406，再回到永磁體407的磁力線回路(參見附圖12)，封閉磁力線回路的形成，使推桿能保持在向下極限位置狀態(tài)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)永磁體417、411旋轉(zhuǎn)180度，即旋轉(zhuǎn)永磁體N極指向下方，軟磁體被磁化，軟磁體402凸臺處呈現(xiàn)S極，與此相對應(yīng)，軟磁體410凸臺呈現(xiàn)N極，推桿401會再次受到磁極變化的影響，被軟磁體402凸臺吸引，同時被軟磁體410凸臺排斥，推桿向上位移至極限位置，此狀態(tài)如圖11所示。由于本實(shí)施例裝置推桿狀態(tài)的穩(wěn)定是通過永磁體固有的磁能實(shí)現(xiàn)的，維持該穩(wěn)定狀態(tài)就不需要額外輸入能量，只需要提供一個觸發(fā)轉(zhuǎn)換能量即可實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換，所以，本實(shí)施例裝置可以成為一種低功耗的雙穩(wěn)態(tài)控制器件，可替代傳統(tǒng)磁保持繼電器中的勵磁控制開關(guān)，是一種節(jié)能、可靠的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法，其特征在于在運(yùn)動部件上按磁極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，并將運(yùn)動部件貼合永磁體的部位放置于交變磁場的兩磁極磁路氣隙之間，運(yùn)動部件上的永磁體即能被交變磁場的兩磁極反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動運(yùn)動部件做往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法，其特征在于獲取交變磁場方法是，為軟磁體附加勵磁線圈，交變激勵電流輸入到勵磁線圈中，即在軟磁體磁場弓丨出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“電能激勵獲取交變磁場組件”。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法，其特征在于獲取交變磁場方法是，用若干軟磁體包圍可旋轉(zhuǎn)永磁體，軟磁體相互之間被磁隔離，軟磁體與可旋轉(zhuǎn)永磁體之間留有很小氣隙，施加外力旋轉(zhuǎn)該永磁體，即能在軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“磁能磁化獲取交變磁場組件”。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法，其特征在于 電磁產(chǎn)生機(jī)械式往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)擺動的方法是，運(yùn)動部件是導(dǎo)磁擺桿，導(dǎo)磁擺桿能圍繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動，呈現(xiàn)機(jī)械杠桿特性，在該導(dǎo)磁擺桿的主動臂按極性對稱固定兩個永磁體，即，兩塊永磁體的S極或N極貼合在導(dǎo)磁擺桿主動臂導(dǎo)磁基板的兩側(cè)，導(dǎo)磁擺桿主動臂貼合永磁體部位被置于“電能激勵獲取交變磁場組件”或“磁能磁化獲取交變磁場組件”軟磁體磁場引出端磁路氣隙之間，并保持所貼合永磁體磁極方向和軟磁體磁場引出端氣隙的磁極方向一致， 當(dāng)交變激勵電流通入勵磁線圈或旋轉(zhuǎn)永磁體，組件中軟磁體磁場引出端處的交變磁場對導(dǎo)磁擺桿主動臂上貼合的永磁體反復(fù)地施加吸引力和排斥力，進(jìn)而使導(dǎo)磁擺桿的從動臂也隨之往復(fù)擺動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法，其特征在于電磁產(chǎn)生機(jī)械式往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)直線運(yùn)動的方法是，運(yùn)動部件的構(gòu)成，是在一塊導(dǎo)磁基板的中心垂直固定一根非導(dǎo)磁推桿，并在導(dǎo)磁基板的兩側(cè)貼合兩塊尺寸相同而極性相反的永磁體，所貼合兩塊永磁體的磁極方向與推桿的軸向一致，推桿貼合有永磁體部位被置于“電能激勵獲取交變磁場組件，，或“磁能磁化獲取交變磁場組件，，軟磁體磁路氣隙之間，軟磁體磁極方向也與推桿的軸向一致，當(dāng)向勵磁線圈通入交變激勵電流或旋轉(zhuǎn)永磁體，即能在組件軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，貼合于推桿上的永磁體在該交變磁場作用下，被反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動推桿作往復(fù)直線運(yùn)動。
6.一種電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于該裝置構(gòu)成包括有，運(yùn)動部件、永磁體、交變磁場組件，運(yùn)動部件上按極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，并將運(yùn)動部件貼合永磁體的部位放置于交變磁場組件的兩磁極磁路氣隙之間，運(yùn)動部件上的永磁體即能被交變磁場的兩磁極反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動運(yùn)動部件作往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于其構(gòu)成還包括有平衡彈簧和軟質(zhì)磁性減震層，所述平衡彈簧設(shè)置在運(yùn)動部件與固定部件之間，所述軟質(zhì)磁性減震層設(shè)置在交變磁場組件軟磁體磁場引出端磁極處和(或)運(yùn)動部件上的永磁體磁極處。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于所述交變磁場組件是在軟磁體外附加勵磁線圈，交變激勵電流輸入到勵磁線圈中，即在軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“電能激勵獲取交變磁場組件”。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于所述交變磁場組件是在一個可旋轉(zhuǎn)永磁體的磁極對兩側(cè)面對稱的包覆兩個相互間被磁隔離的軟磁體，軟磁體與可旋轉(zhuǎn)永磁體之間留有很小氣隙，施加外力旋轉(zhuǎn)該永磁體，即能在兩個軟磁體的磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場，即構(gòu)成所謂“磁能磁化獲取交變磁場組件”。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的一種電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于將上述兩個“電能激勵獲取交變磁場組件”中“C”字形軟磁體的四個磁場引出端兩兩相對，其中一對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，另一對磁場引出端之間留有較大氣隙， 導(dǎo)磁擺桿主動臂中部按極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，導(dǎo)磁擺桿貼合永磁體部位被置于磁場弓I出端磁路氣隙之間，并保持所貼合永磁體磁極方向和該軟磁體磁場引出端氣隙的磁極方向一致，導(dǎo)磁擺桿擺動行程中，導(dǎo)磁擺桿主動臂的“τ形”頂部能分別與被隔斷磁路的那對軟磁體磁場引出端軸向面相接觸，導(dǎo)磁擺桿支點(diǎn)設(shè)置在隔磁支架上，當(dāng)激勵電流通入勵磁線圈，使軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場對導(dǎo)磁擺桿主動臂上貼合的永磁體反復(fù)地施加吸引力和排斥力，進(jìn)而使導(dǎo)磁擺桿的從動臂也隨之往復(fù)擺動。
11.根據(jù)權(quán)利要求6或7或9所述的一種電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于將兩個“磁能磁化獲取交變磁場組件”中的四個軟磁體磁場引出端兩兩相對，其中一對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，另一對磁場引出端之間留有較大氣隙，導(dǎo)磁擺桿主動臂中部按極性對稱貼合兩塊相同的永磁體，導(dǎo)磁擺桿貼合永磁體部位被置于該對磁場引出端的氣隙之間，并保持所貼合永磁體磁極方向和該軟磁體磁場引出端氣隙的磁極方向一致，導(dǎo)磁擺桿擺動行程中，導(dǎo)磁擺桿主動臂的“T形“頂部能分別與被隔斷磁路的那對軟磁體磁場引出端軸向面相接觸，導(dǎo)磁擺桿支點(diǎn)設(shè)置在隔磁支架上。當(dāng)激勵電流通入勵磁線圈，使軟磁體磁場引出端處產(chǎn)生交變磁場對導(dǎo)磁擺桿主動臂上貼合的永磁體反復(fù)地施加吸引力和排斥力，進(jìn)而使導(dǎo)磁擺桿的從動臂也隨之往復(fù)擺動。
12.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的一種電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于將兩個“電能激勵獲取交變磁場組件”中的兩個“E”字形軟磁體的六個軟磁體磁場引出端兩兩相對，其中外側(cè)的兩對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，中間的一對磁場引出端之間留有較大氣隙，所述運(yùn)動部件由非導(dǎo)磁推桿、導(dǎo)磁基板和永磁體構(gòu)成，非導(dǎo)磁推桿與導(dǎo)磁基板垂直固定，在導(dǎo)磁基板的兩側(cè)面貼合兩塊尺寸相同而極性相反的永磁體，即兩個永磁體的N極或S極貼在導(dǎo)磁基板的兩個側(cè)面而另外的兩極朝外，且兩塊永磁體的磁極方向與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，軟磁體磁場引出端磁極方向也與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，非導(dǎo)磁推桿貼合有永磁體部位設(shè)置在軟磁體磁場引出端磁路氣隙之間，并留有推桿往復(fù)運(yùn)動的行程，推桿往復(fù)運(yùn)動至極限位置時，導(dǎo)磁基板垂直于推桿軸向的端部能分別與“E”字形軟磁體外側(cè)磁場引出端軸向面相接觸，軟磁體中間磁場引出端中心有孔，非導(dǎo)磁推桿穿過該孔，起到既導(dǎo)向又可輸出運(yùn)動位移的作用。
13.根據(jù)權(quán)利要求6或7或9所述的一種電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的裝置，其特征在于將兩個“磁能磁化獲取交變磁場組件”中“C”字形軟磁體的四個磁場引出端兩兩相對，其中一對磁場引出端之間用隔磁體隔斷磁路，另一對磁場引出端之間留有較大氣隙， 所述運(yùn)動部件由非導(dǎo)磁推桿、導(dǎo)磁基板和永磁體構(gòu)成，非導(dǎo)磁推桿與導(dǎo)磁基板垂直固定，在導(dǎo)磁基板的兩側(cè)面貼合兩塊尺寸相同而極性相反的永磁體，即兩個永磁體的N極或S極貼在導(dǎo)磁基板的兩個側(cè)面而另外的兩極朝外，且兩塊永磁體的磁極方向與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，軟磁體磁場引出端磁極方向也與非導(dǎo)磁推桿軸向一致，非導(dǎo)磁推桿貼合有永磁體部位設(shè)置在軟磁體磁場引出端磁路氣隙之間，并留有推桿往復(fù)運(yùn)動的行程，推桿往復(fù)運(yùn)動至極限位置時，導(dǎo)磁基板垂直于推桿軸向的“T”字形軸向端部能分別與兩個組件軟磁體的磁場的軸向引出端相接觸，軟磁體中部磁場引出端的中心有孔，非導(dǎo)磁推桿穿過該孔，起到既導(dǎo)向又可輸出運(yùn)動位移的作用。
全文摘要
本發(fā)明涉及采用電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)雙穩(wěn)態(tài)運(yùn)動的方法及裝置，該方法是在運(yùn)動部件上對稱貼合兩塊相同的永磁體，并將運(yùn)動部件貼合永磁體的部位放置于交變磁場的兩磁極氣隙之間，運(yùn)動部件上永磁體被交變磁場兩磁極反復(fù)吸合和排斥，進(jìn)而帶動運(yùn)動部件作往復(fù)運(yùn)動。調(diào)整運(yùn)動部件與交變磁場兩磁極間的位置及結(jié)構(gòu)，即可使運(yùn)動部件作往復(fù)擺動和往復(fù)直線運(yùn)動。本發(fā)明還給出電磁產(chǎn)生機(jī)械往復(fù)擺動和直線運(yùn)動的裝置，通過交變電源激勵或旋轉(zhuǎn)永磁體，在軟磁體上形成交變磁場，將擺桿和推桿貼合有永磁體的部位放置于軟磁體磁極氣隙中。本發(fā)明有效地利用了永磁體在交變磁場中受力和一旦與交變磁場磁極吸合即趨于穩(wěn)定的特性，使裝置的結(jié)構(gòu)簡化，維持狀態(tài)穩(wěn)定沒有能耗。
文檔編號H02K33/18GK102214980SQ201010137078
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月1日
發(fā)明者戴珊珊, 朱石柱 申請人:戴珊珊