[发明专利]磁悬浮装置及其直线运动机构

说明书

磁悬浮装置及其直线运动机构，其中磁悬浮装置具有底座和悬浮体，底座包含第一磁组件，悬浮体包含第二磁组件，第一磁组件与第二磁组件设置成能够提供悬浮体相对底座稳定悬浮时所需的磁平衡力。该直线运动机构设置在底座内并且包括：相对底座不可位移地安装的螺纹柱，所述螺纹柱沿其长度方向的至少一部分上具有螺纹；以及用于支撑底座的第一磁组件的移位支架，移位支架设置有与螺纹柱的螺纹适配的螺纹部，使得当移位支架的螺纹部与螺纹柱产生相对转动时移位支架沿螺纹柱的长度方向产生相应位移。根据本发明的磁悬浮装置，由于底座使用了结构简单且空间布局合理的直线运动机构，从而使得整个底座更加紧凑且性能可靠。

技术领域

本发明总体涉及磁悬浮装置。

背景技术

现有的磁悬浮装置，例如磁悬浮台灯、音箱或地球仪等，一般都包括磁悬浮基座和悬浮体。基座和悬浮体都包含有磁体，基座内的磁体通过磁性作用(例如磁斥力)能够将悬浮体悬浮在其上方预定距离处，产生漂浮的奇幻视觉效果，从而深受人们的喜爱。

但在现有的磁悬浮装置的悬浮实现过程中，通常需要将悬浮体相对于基座手动放置到合适的悬浮位置，才能实现悬浮体的稳定漂浮。对于初始(经验不足)使用者而言，手动寻找合适悬浮位置的过程会显得困难和漫长，并可能会因此失去耐心和兴趣。

申请人的专利文件WO2016/202187A1、CN104901587A、CN204687868U、CN205666775U等公开的磁悬浮装置包括底座和悬浮体，其中底座包含磁悬浮机构和升降器，具有环形磁铁的磁悬浮机构置于升降器上并随之升降从而实现悬浮体相对底座的自动悬浮或落下。

CN102315805A及CN207202600U也公开了用于类似磁悬浮装置的升降机构，由于磁悬浮机构和升降机构的简单上下叠置，使得整个底座高度显著增加，从而不利于整个装置的小型化。

CN102570927A或CN202503460U还公开了另一种用于类似磁悬浮装置的升降机构，其中具有升降柱和托盘架的升降机构直接突伸出底座的上表面以举升悬浮体。这种结构使得底座一体性变差且破坏了悬浮体自动悬浮所呈现的奇妙观赏性。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁悬浮装置，其悬浮体不但能够实现自动悬浮，而且整个装置结构简单紧凑。

本申请中，术语“环形磁铁”包括单个环形磁铁及多个排列成环形的磁铁组合；“螺纹柱”，或还可称作直螺杆，既可以指具有内螺纹的柱也可以指具有外螺纹的柱；“相对底座不可位移地安装的螺纹柱”指螺纹柱相对底座不可移动但并不排除螺纹柱围绕自身纵向旋转轴线的转动；“移位”包括但不限于竖直升降运动。另外，术语“磁体”与“磁铁”具有同等含义，均指形成有N和S极的磁性部件，可单独构成或组合形成“磁组件”。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于磁悬浮装置的直线运动机构或升降机构，其中磁悬浮装置具有底座和悬浮体，底座包含第一磁组件，悬浮体包含第二磁组件，第一磁组件与第二磁组件设置成能够提供悬浮体相对底座稳定悬浮时所需的磁平衡力，该直线运动机构设置在底座内并且包括：

相对底座不可位移地安装的螺纹柱，所述螺纹柱沿其长度方向或纵向的至少一部分上具有螺纹；以及

用于支撑底座的第一磁组件的移位支架或升降支架，移位支架设置有与螺纹柱的螺纹适配的螺纹部，使得当移位支架的螺纹部与螺纹柱产生相对转动时移位支架沿螺纹柱的长度方向产生相应位移。

本发明中，移位支架可以与第一磁组件一体化形成或连接成一个整体。

根据本发明的具体实施例，第一磁组件包含固定在移位支架上的环形磁铁，螺纹柱穿过环形磁铁的中空部分。这种情况下，本发明的直线运动机构还可以包括相对底座固定安装且与螺纹柱相互平行间隔设置的至少一个导杆。优选导杆也穿过环形磁铁的中空部分。

根据本发明的直线运动机构，还优选包括驱动器，用于提供螺纹柱与移位支架的螺纹部产生相对转动所需的驱动力。