[發明專利]高強度徑向場磁致動器

無效

• 申請號: 200680016459.4
• 申請日: 2006-03-06
• 公開（公告）號: CN101248496A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 安德魯·M·賴特;戴維·庫普
• 申請（專利權）人: 工程物資公司
• 主分類號: H01F7/00
• 分類號: H01F7/00;H01F7/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 秦晨

技術領域

本發明涉及磁學領域，并且特別地涉及利用作用于閥門元件上的徑向磁場和導電線圈的直接驅動磁致動器。

背景技術

致動器常規地是機械技術。大多數致動器包括閥門、彈簧，以及移動閥門的繞軸旋轉元件。機械致動器的一個問題在于機械致動器的部件具有磨損的傾向。當彈簧變得較少彈性以及繞軸旋轉關節磨損時，閥門停止以有效的方式工作。具有較少移動部件的致動器將易于比常規機械致動器經久耐用。

目前，已產生對非常小的致動器的需求。例如，通過基本元件例如慣性測量單元、傳感器和電源的小型化方面的快速進步，已研發出微飛行器(MAV)。這些MAV被設計成只有15厘米那么小。這么小的尺寸下的機械致動器非常不實用且不可靠。

因此，在行業中存在對解決前述缺乏和不足的至今為止還未滿足的需求。

發明內容

本發明的實施方案提供一種用于提供磁致動器的系統及方法。

簡要地描述，在體系結構上，除了還有其他方面之外可以如下實施系統的一種實施方案。磁致動器系統提供至少一組兩個磁體，至少一個磁體具有外磁體部分、中間磁體部分和外磁體部分。外磁體部分具有至少部分指向軸向的磁化。中間磁體部分具有與外磁體部分的磁化基本上垂直的磁化。內磁體部分具有指向與外磁體部分的磁化基本上反平行的磁化。裝置也包括布置成至少部分在兩個磁體之間的至少一個導電線圈。至少一個基本可導磁對象布置成至少部分在兩個磁體之間。棒與基本可導磁對象構成整體并從中延伸。

本發明也可以看作提供一種用磁力移動致動器的方法。在這點上，除了還有其他方面之外，這種方法的一種實施方案可以寬泛地概括為以下步驟：緊靠地裝配至少一組兩個磁體，磁體的至少一個包括：具有至少部分指向軸向的磁化的外磁體部分；具有與外磁體部分的磁化基本垂直的磁化的中間磁體部分；以及具有指向與外磁體部分的磁化基本反平行的磁化的內磁體部分；將至少一個基本可導磁對象布置成至少部分在這組兩個磁體之間；將至少一個導電線圈布置成至少部分在這組兩個磁體之間；以及在導電線圈中在第一方向上產生電流，其用磁力將基本可導磁對象推向這組兩個磁體的第一磁體。

基于下面的附圖和詳細說明書的考查，本發明的其他系統、方法及優點將對于本領域技術人員變得明白。應當認為所有這種另外的系統、方法、特征及優點都包含于本說明書內，本發明的范圍內，并且受附加權利要求的保護。

附圖說明

參考下面的附圖可以更好地理解發明的許多方面。附圖中的部件不一定是按比例的，而是布置了重點以清楚地說明本發明的原理。此外，在附圖中，相似的參考數字貫穿幾個視圖指定相應的部件。

圖1是根據發明的第一示例實施方案的磁致動器的橫截面視圖。

圖2是根據發明的第一示例實施方案的圖1的磁致動器的透視圖。

圖3是根據發明的第一示例實施方案的示范性的高強度徑向磁場(HIRF)永久磁體陣列的部分切除示意圖。

圖4是根據發明的第一示例實施方案的內磁體的透視圖，其說明由內磁體的磁化建立的磁場線。

圖5是根據發明的第一示例實施方案的中間磁體的透視圖，其說明由中間磁體的磁化建立的磁場線。

圖6是根據發明的第一示例實施方案的外磁體的透視圖，其說明由外磁體的磁化建立的磁場線。

圖7是說明根據發明的第一示例實施方案的圖1的永久磁體陣列的徑向/水平磁場強度的圖表。

圖8是說明根據發明的第一示例實施方案的在一個磁體陣列上方且相交導電線圈的徑向磁場方向的箭頭圖。

圖9A和圖9B是說明根據發明的第一示例實施方案的徑向磁場方向的圖1的磁致動器的橫截面視圖。

圖10是根據發明的第二示例實施方案的磁致動器的橫截面視圖。

圖11是根據發明的第二示例實施方案的圖10的磁致動器的透視圖。

圖12A是根據發明的第二示例實施方案的示范性的高強度徑向磁場(HIRF)永久磁體的部分切除示意圖。

圖12B是根據發明的第二示例實施方案的另一個示范性高強度徑向磁場(HIRF)永久磁體的橫截面側視圖。

圖13是根據發明的第二示例實施方案的設置成由一組導體磁化的單個磁體的一部分的橫截面視圖。

圖14是說明根據第二示例實施方案的在一個磁體上方的徑向磁場方向的箭頭圖。

圖15是根據發明的第三示例實施方案的磁致動器的橫截面視圖。

圖16是根據發明的第四示例實施方案的磁致動器的橫截面視圖。

圖17是根據發明的第五示例實施方案的磁致動器的橫截面視圖。