[发明专利]电磁系统

说明书

本发明公开了一种电磁系统，包括：磁轭、线圈、下铁芯、顶板、上铁芯、衔铁和隔磁环。上铁芯可相对于隔磁环沿竖直方向上下滑动，上铁芯的中心轴线与竖直方向平行。在衔铁的底面上形成有多条第一弧形滚槽，在顶板的顶面上形成有与多条第一弧形滚槽分别对应的多条第二弧形滚槽；多条第一弧形滚槽绕上铁芯的中心轴线均匀间隔分布，并且多条第一弧形滚槽的中心轴线与上铁芯的中心轴线重合；在每条第一弧形滚槽中设置有一个滚珠，滚珠可在第一弧形滚槽和对应的第二弧形滚槽中滚动；每条第一弧形滚槽的深度从其第一端向第二端逐渐加深，使得滚珠施加在衔铁上的作用力的方向倾斜于上铁芯的中心轴线，以便驱动衔铁绕中心轴线转动。本发明的电磁系统在体积不变的情况下输出的转矩更大，效率更高。

技术领域

本发明涉及一种电磁系统。

背景技术

电磁系统是一种重要的激励机构，通常，这种电磁系统主要包括铁芯、衔铁、磁轭和线圈。线圈通电会产生磁通，该磁通会通过由铁芯、衔铁和磁轭构成的磁路，并利用磁路上的气隙产生吸力，从而将电能转变成机械能。

目前，常见电磁系统分为直动式电磁系统和旋转式电磁系统。因直动式电磁系统结构简单、性能可靠，因此，直动式电磁系统在接触器、继电器中应用的比较广泛。但是，在有些情况下，需要使用旋转式电磁系统，因此，旋转式电磁系统能够省去电机、凸轮、曲柄、连杆等不必要的机构。目前，市场上常见的旋转式电磁系统有滚珠转角旋转电磁系统和斜面转角旋转电磁系统。但这两种旋转式电磁系统各有优缺点，滚珠转角电磁系统产生扭矩大但运动不稳定，斜面转角旋转电磁系统的运动相对稳定但产生力矩小。

发明内容

本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。

根据本发明的一个方面，提供一种电磁系统，包括：磁轭；线圈，安装在所述磁轭中；下铁芯，容纳在所述线圈的下部中，并固定至所述磁轭；顶板，位于所述线圈的上方，并固定在所述磁轭；上铁芯，其下部容纳在所述线圈中，上部穿过所述顶板；衔铁，位于所述顶板的上方，并固定连接至所述上铁芯；隔磁环，设置在所述上铁芯和所述顶板之间。所述上铁芯可相对于所述隔磁环沿竖直方向上下滑动，所述上铁芯的中心轴线与所述竖直方向平行。在所述衔铁的底面上形成有多条第一弧形滚槽，在所述顶板的顶面上形成有与所述多条第一弧形滚槽分别对应的多条第二弧形滚槽；所述多条第一弧形滚槽绕所述上铁芯的中心轴线均匀间隔分布；在每条所述第一弧形滚槽中设置有一个滚珠，所述滚珠可在所述第一弧形滚槽和对应的第二弧形滚槽中滚动；每条所述第一弧形滚槽的深度从其第一端向第二端逐渐加深，使得所述滚珠施加在所述衔铁上的作用力的方向倾斜于所述上铁芯的中心轴线，以便驱动所述衔铁绕所述中心轴线转动。

根据本发明的一个实例性的实施例，所述衔铁可在初始位置和终止位置之间移动，当所述衔铁从所述初始位置移动到所述终止位置时，所述衔铁在所述竖直方向上向下移动预定距离，同时所述衔铁围绕所述中心轴线转动预定角度。

根据本发明的另一个实例性的实施例，所述预定角度等于所述第一弧形滚槽和所述第二弧形滚槽的圆心角之和。

根据本发明的另一个实例性的实施例，当所述衔铁移动到所述初始位置时，所述滚珠位于所述第一弧形滚槽的第一端中；当所述衔铁移动到所述终止位置时，所述滚珠位于所述第一弧形滚槽的第二端中。

根据本发明的另一个实例性的实施例，每条所述第二弧形滚槽的深度从其第一端向第二端逐渐加深；当所述衔铁移动到所述初始位置时，所述滚珠位于所述第二弧形滚槽的第一端中；当所述衔铁移动到所述终止位置时，所述滚珠位于所述第二弧形滚槽的第二端中。

根据本发明的另一个实例性的实施例，当所述衔铁移动到所述初始位置时，所述第一弧形滚槽的第一端与所述第二弧形滚槽的第一端相邻，所述第一弧形滚槽的第二端远离所述第二弧形滚槽的第二端；当所述衔铁移动到所述终止位置时，所述第一弧形滚槽的第二端与所述第二弧形滚槽的第二端相邻，所述第一弧形滚槽的第一端远离所述第二弧形滚槽的第一端。