包括电永磁体的致动器及方法技术

一种致动器(10)，该致动器包括：基部(14、14a、14b)；永磁体(18、18a、18b)；电永磁体(20、20a、20b)；围绕电永磁体(20、20a、20b)定位的线圈(22、22a、22b)；功率控制器(24、24a、24b)；以及可移动构件(28)，该可移动构件包括至少一个磁性目标部分(36)，该可移动构件(28)布置成当电永磁体(20、20a、20b)采取第一极性时相对于基部(14、14a、14b)移动至第一位置(12)，并且该可移动构件(28)布置成当电永磁体(20、20a、20b)采取第二极性时由于由永磁体(18、18a、18b)和电永磁体(20、20a、20b)组合产生并作用在磁性目标部分(36)上的磁场而相对于基部(14、14a、14b)移动至第二位置(46)。还提供了一种锁定装置(50)、一种手柄装置(86)以及一种方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括电永磁体的致动器及方法
本公开总体上涉及包括电永磁体的致动器。特别地，提供了包括电永磁体和布置成在第一位置与第二位置之间移动的可移动构件的致动器、包括该致动器的锁定装置、包括该致动器的手柄装置以及用于操作该致动器的方法。
技术介绍
可以在锁定装置中使用各种类型的致动器。一种类型的动力致动器是使驱动轴旋转的马达，该马达需要动力来锁定和解锁锁定装置、例如电锁。另一种类型的动力致动器是螺线管，该螺线管具有柱塞，该柱塞响应于所提供的动力而相对于壳体运动。这种螺线管通常设置有弹簧，以在没有动力的情况下使柱塞返回到其原始位置。螺线管包括线圈和能够在线圈内轴向移动的轴。线圈通过连接到电流源而通电，从而产生磁通量，该磁通量使轴沿一个方向移动。当线圈断电时，弹簧使轴沿相反方向移动。与马达相比，螺线管的一个优势是在停电的情况下，柱塞仍可以返回其原始位置。US2012299315A1公开了一种用于电锁的结构，该电锁包括两个旋转构件、闩锁组件和控制装置。两个旋转构件相应地固定到门的两个手柄。闩锁组件包括盒、滑动元件和分隔杆。分隔杆在盒中配装成用以限定分别与旋转构件的两个凹部对应的两个侧向区域。滑动构件以可滑动的方式配装在盒的侧向区域中的一个侧向区域中。控制装置包括推动组件和螺线管。当螺线管断电时，推动组件可以向前移动以锁定相应的手柄。当螺线管通电时，推动组件可以向后移动以释放相应的手柄。
技术实现思路
本公开的一个目的是提供具有低功耗的致动器。本公开的另一目的是提供具有小尺寸的致动器。本公开的又一目的是提供具有可靠操作的致动器。本公开的又一目的是提供具有简单设计的致动器。本公开的又一目的是提供具有良好的防篡改保护的致动器。本公开的又一目的是提供有效的致动器，即相对于其尺寸具有较高的磁保持力。本公开的又一目的是提供解决前述目的中的两个或更多个目的的致动器。本公开的又一目的是提供锁定装置，该锁定装置包括解决了一个或更多个前述目的的致动器。本公开的又一目的是提供手柄装置，该手柄装置包括解决了一个、多个或所有前述目的的致动器。本公开的又一目的是提供用于操作解决了一个、多个或所有前述目的的致动器的方法。根据一个方面，提供了一种致动器，该致动器包括：至少一个基部；至少一个永磁体，所述至少一个永磁体布置在基部中；至少一个电永磁体，所述至少一个电永磁体布置在基部中，所述至少一个电永磁体构造成在受到磁场作用时在第一极性与第二极性之间切换极性，并且所述至少一个电永磁体构造成在磁场移除时保持极性；线圈，该线圈绕电永磁体定位；功率控制器，该功率控制器构造成向线圈施加电流脉冲以产生用于改变电永磁体的极化的磁场；以及可移动构件，该可移动构件包括至少一个磁性目标部分，可移动构件布置成当电磁永久磁体采取第一极性时相对于基部移动至第一位置，并且可移动构件布置成当电永磁体采取第二极性时，由于由永磁体和电永磁体组合产生并作用在磁性目标部分上的磁场而相对于基部移动至第二位置。当将具有一定持续时间和水平的电流脉冲施加到缠绕在电永磁体上的线圈时，由电流脉冲产生的磁场使电永磁体的极性翻转。一旦电永磁体已经从第一极性翻转到第二极性，则永磁体和电永磁体结合以产生电场。该电场(例如通过吸引力或排斥力)作用在可移动构件的磁性目标部分上，使得可移动构件从第一位置移动到第二位置。一旦电永磁体的极性已经从第一极性切换到第二极性并且可移动构件已经从第一位置移动到第二位置，则由永磁体和电永磁体组合产生的电场可以在没有电力供给的情况下将可移动构件保持在第二位置。第一位置和第二位置可以构成可移动构件的不同位置。在整个本公开中，基部可以包括固定结构。根据一种变型，致动器包括两个极靴、一个永磁体和布置在所述两个极靴之间的一个电永磁体。在这种情况下，基部可以由永磁体、电永磁体和两个极靴构成。然而，基部可以包括其他部件。可移动构件可以包括长形部分和头部部分，并且磁性目标部分可以由头部部分构成或布置在头部部分中。所述至少一个电永磁体可以是中空的，例如呈圆筒形或大致圆筒形。在这种情况下，可移动构件可以布置成在电永磁体内移动。所述至少一个永磁体和/或极靴也可以是中空的。根据一个示例，基部包括外部圆筒形的电永磁体、内部圆筒形的永磁体以及附接至该电永磁体和永磁体的相应端部的两个环状极靴。在这种情况下，线圈可以缠绕在电永磁体上，并且可移动构件可以在电永磁体、永磁体、极靴和线圈内被引导。因此，基部可以是大致圆筒形的，并且可以具有仅几毫米的外径、比如最大5毫米。根据本公开的致动器可以被称为低功率致动器。该致动器可以例如包括用于诸如锁头、锁盒或撞针组件的锁定装置的致动器、或者用于操作门、窗等的手柄装置的致动器。可以设想到其他的实施方式。电永磁体的矫顽性低于永磁体。在整个本公开中，电永磁体可以替代性地被称为开关磁体或软磁体，而永磁体可以替代性地被称为硬磁体。硬磁材料可以例如包括钕合金、比如钕铁硼(NdFeB)、或者具有相对较高固有矫顽性的其他合金。软磁材料可以例如包括铝镍钴合金、铁钴钒或具有相对较低固有矫顽性的其他合金。永磁体和电永磁体可以被统称为双重材料永磁体。当电永磁体采取第二极性时，可移动构件可以布置成由于磁吸引力或磁排斥力而移动至第二位置。致动器还可以包括至少一个复位元件，所述至少一个复位元件构造成当电永磁体采取第一极性时将可移动构件移动至第一位置。替代性地或另外地，可移动构件可以借助于重力被迫朝向第一位置或朝向第二位置。复位元件可以包括弹性元件。在这种情况下，致动器可以构造成使得当电永磁体采取第二极性时，由永磁体和电永磁体组合产生并作用在磁性目标部分上的磁场将可移动构件移动至第二位置并使弹性元件变形。弹性元件的变形可以是压缩或延伸。例如，当可移动构件采取第一位置时，弹性元件可以被压缩较小的量，而当可移动构件处于第二位置时，弹性元件可以被压缩较大的量。替代性地，当可移动构件采取第一位置时，弹性元件可以延伸较小的量，而当可移动构件采取第二位置时，弹性元件可以延伸较大的量。弹性元件可以固定至基部或固定至相对于基部固定的部分，并且固定至可移动构件或固定至相对于可移动构件固定的部分。弹性元件可以例如包括诸如螺旋弹簧的弹簧或橡胶部件。根据一个变型，所述至少一个基部包括第一基部和第二基部；所述至少一个永磁体包括第一永磁体和第二永磁体；并且所述至少一个电永磁体包括布置在第一基部中的第一电永磁体和布置在第二基部中的第二电永磁体。在这种情况下，可移动构件可以布置成当第一永磁体采取第一极性时相对于第一基部和第二基部运动到第一位置，并且可移动构件布置成当第一电永磁体处于第二极性时，由于第一永磁体和第一电永磁体组合产生并作用在磁性目标部分上的磁场而相对于第一基部和第二基部运动到第二位置。第一基部和第二基部可以例如通过连接构件彼此固定地连接。根据该变型的致动器可以包括两个弹性元件。第一弹性元件可以构造成将可移动构件推到第一位置，而第二弹性元件可以构造成将可移动构件推到第二位置。例如，当可移动构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种致动器(10)，包括：/n-至少一个基部(14、14a、14b)；/n-至少一个永磁体(18、18a、18b)，所述至少一个永磁体(18、18a、18b)布置在所述基部(14、14a、14b)中；/n-至少一个电永磁体(20、20a、20b)，所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)布置在所述基部(14、14a、14b)中，所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)构造成在受到磁场作用时在第一极性与第二极性之间切换极性，并且所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)构造成在所述磁场移除时保持极性；/n-线圈(22、22a、22b)，所述线圈(22、22a、22b)围绕所述电永磁体(20、20a、20b)定位；/n-功率控制器(24、24a、24b)，所述功率控制器(24、24a、24b)构造成向所述线圈(22、22a、22b)施加电流脉冲以产生用于改变所述电永磁体(20、20a、20b)的极化的所述磁场；以及/n-可移动构件(28)，所述可移动构件(28)包括至少一个磁性目标部分(36)，所述可移动构件(28)布置成当所述电永磁体(20、20a、20b)采取所述第一极性时相对于所述基部(14、14a、14b)移动至第一位置(12)，并且所述可移动构件(28)布置成当所述电永磁体(20、20a、20b)采取所述第二极性时由于由所述永磁体(18、18a、18b)和所述电永磁体(20、20a、20b)组合产生并作用在所述磁性目标部分(36)上的磁场而相对于所述基部(14、14a、14b)移动至第二位置(46)；/n其中，所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)中的每个电永磁体都是中空的，并且所述可移动构件(28)布置成在所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)中的每个电永磁体内移动。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 SE 1751574-31.一种致动器(10)，包括：
-至少一个基部(14、14a、14b)；
-至少一个永磁体(18、18a、18b)，所述至少一个永磁体(18、18a、18b)布置在所述基部(14、14a、14b)中；
-至少一个电永磁体(20、20a、20b)，所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)布置在所述基部(14、14a、14b)中，所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)构造成在受到磁场作用时在第一极性与第二极性之间切换极性，并且所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)构造成在所述磁场移除时保持极性；
-线圈(22、22a、22b)，所述线圈(22、22a、22b)围绕所述电永磁体(20、20a、20b)定位；
-功率控制器(24、24a、24b)，所述功率控制器(24、24a、24b)构造成向所述线圈(22、22a、22b)施加电流脉冲以产生用于改变所述电永磁体(20、20a、20b)的极化的所述磁场；以及
-可移动构件(28)，所述可移动构件(28)包括至少一个磁性目标部分(36)，所述可移动构件(28)布置成当所述电永磁体(20、20a、20b)采取所述第一极性时相对于所述基部(14、14a、14b)移动至第一位置(12)，并且所述可移动构件(28)布置成当所述电永磁体(20、20a、20b)采取所述第二极性时由于由所述永磁体(18、18a、18b)和所述电永磁体(20、20a、20b)组合产生并作用在所述磁性目标部分(36)上的磁场而相对于所述基部(14、14a、14b)移动至第二位置(46)；
其中，所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)中的每个电永磁体都是中空的，并且所述可移动构件(28)布置成在所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)中的每个电永磁体内移动。


2.根据权利要求1所述的致动器(10)，还包括至少一个复位元件(42、42a、42b)，所述至少一个复位元件(42、42a、42b)构造成当所述电永磁体(20、20a、20b)采取所述第一极性时将所述可移动构件(28)移动至所述第一位置(12)。


3.根据权利要求2所述的致动器(10)，其中，所述复位元件(42、42a、42b)由弹性元件构成，并且其中，所述致动器(10)构造成使得：当所述电永磁体(20、20a、20b)采取所述第二极性时，由所述永磁体(18、18a、18b)和所述电永磁体(20、20a、20b)组合产生并作用在所述磁性目标部分(36)上的所述磁场将所述可移动构件(28)移动至所述第二位置(46)并使所述弹性元件变形。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的致动器(10)，其中：
-所述至少一个基部(14、14a、14b)由第一基部(14a)和第二基部(14b)构成；
-所述至少一个永磁体(18、18a、18b)由第一永磁体(18a)和第二永磁体(18b)构成；
-所述至少一个电永磁体(20、20a、20b)由第一电永磁体(20a)和第二电永磁体(20b)构成，所述第一电永磁体(20a)布置在所述第一基部(14a)中，所述第二电永磁体(20b)布置在所述第二基部(14b)中；以及
-所述可移动构件(28)布置成当所述第一电永磁体(20a)采取所述第一极性时相对于所述第一基部(14a)和所述第二基部(14b)移动至所述第一位置(12)，并且所述可移动构件(28)布置成当所述第一电永磁体(20a)采取所述第二极性时由于由所述第一永磁体(18a)和所述第一电永磁体(20a)组合产生并作用在所述磁性目标部分(36)上的磁场而相对于所述第一基部(14a)和所述第二基部(14b)移动至所述第二位置(46)。


5.根据权利要求4所述的致动器(10)，其中，所述可移动构件(28)布置成由于由所述第二永磁体(18b)和所述第二电永磁体(20b)组合产生并作用在所述磁性目标部分(36)上的磁场而相对于所述第一基部(14a)和所述第二基部(14b)移动至所述第一位置(12)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔斯·塞尔斯马克，
申请(专利权)人：亚萨合莱有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE