一种分段组合接力式磁驱动减速器及其减速方法

摘要

一种分段组合接力式磁驱动减速器，包括一个导磁体以及沿轴向依次排列的多个线圈，各个线圈同轴并列布置，线圈的数量大于等于三，导磁体的头部与第一个线圈的末端之间存在初始间距，相邻的两个线圈中，前一个线圈的末端与后一个线圈的始端正对设置，所述导磁体在运动通道内沿运动通道的轴线方向运动，导磁体的长度大于或等于线圈的长度，应用时，通过对依次排列的多个线圈进行分段、接力式的通、断电以对导磁体进行持续减速。本设计不仅能使导磁体持续减速，而且能量转换效率较高，可调性较强。

权利要求

1.一种分段组合接力式磁驱动减速器，其特征在于：所述减速器包括一个导磁体（1）以及沿轴向依次排列的多个线圈（2），各个线圈（2）同轴并列布置，线圈（2）的数量大于等于三，导磁体（1）的头部与第一个线圈（2）的末端之间存在初始间距（5）；相邻的两个线圈（2）中，前一个线圈（2）的末端与后一个线圈（2）的始端正对设置；所述线圈（2）的中部设置有圈腔（31），所有线圈（2）的圈腔（31）依次首尾同轴衔接以构成同一个运动通道（3），所述导磁体（1）在运动通道（3）内沿运动通道（3）的轴线方向运动；所述导磁体（1）的长度大于或等于线圈（2）的长度；

相邻的两个线圈（2）同时通电后，构成一个叠加电磁场；分段组合接力式磁驱动减速器依据下述方式使用：对依次排列的多个线圈（2）进行接力式的通、断电操作，以使导磁体（1）始终处于一个叠加电磁场的后半截，从而受到磁场的持续反拉力；

相邻的两个线圈（2）的布置结构为以下任意一种：相邻的两个线圈（2）构成紧邻线圈；

所述前一个线圈（2）的末端与后一个线圈（2）的始端相接触，且线圈（2）的制造材料为漆包线。

2.根据权利要求1所述的一种分段组合接力式磁驱动减速器，其特征在于：所述线圈（2）的长度为10—60厘米。

3.根据权利要求2所述的一种分段组合接力式磁驱动减速器，其特征在于：所述线圈（2）的长度为45厘米。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种分段组合接力式磁驱动减速器，其特征在于：所述线圈（2）包括至少两个沿轴向依次排列的子线圈（4），前一个子线圈（4）的末端与后一个子线圈（4）的始端正对、相接触，单个线圈（2）内子线圈（4）的数量为偶数。

5.一种权利要求1、2或3所述的分段组合接力式磁驱动减速器的减速方法，其特征在于所述减速方法包括以下步骤：

所述线圈（2）的数量为三个，且依次命名为线圈一（21）、线圈二（22）与线圈三（23）；

先驱动导磁体（1）向线圈二（22）前行，当导磁体（1）的头部移出线圈一（21）的末端时，线圈一（21）、线圈二（22）同时得电，此时，线圈一（21）、线圈二（22）所构成的一个叠加电磁场对导磁体（1）进行持续减速，直至导磁体（1）的头部移出线圈二（22）的末端时，线圈一（21）断电，线圈二（22）、线圈三（23）同时得电，此时，线圈二（22）、线圈三（23）所构成的一个叠加电磁场对导磁体（1）再次进行持续减速，直至导磁体（1）的尾部移出线圈三（23）的末端时，线圈二（22）、线圈三（23）同时断电，此时，所述减速方法结束。

6.一种权利要求1、2或3所述的分段组合接力式磁驱动减速器的减速方法，其特征在于所述减速方法包括以下步骤：所述线圈（2）的数量大于等于四个，且依次命名为线圈一（21）、线圈二（22）、线圈三（23）、线圈四（24）、……、倒数第二个线圈（28）、最后一个线圈（29）；

先驱动导磁体（1）向线圈二（22）前行，当导磁体（1）的头部移出线圈一（21）的末端时，线圈一（21）、线圈二（22）同时得电，此时，线圈一（21）、线圈二（22）所构成的一个叠加电磁场对导磁体（1）进行持续减速，直至导磁体（1）的头部移出线圈二（22）的末端时，线圈一（21）断电，线圈二（22）、线圈三（23）同时得电，此时，线圈二（22）、线圈三（23）所构成的一个叠加电磁场对导磁体（1）再次进行持续减速，直至导磁体（1）的头部移出线圈三（23）的末端时，线圈二（22）断电，线圈三（23）、线圈四（24）同时得电，……，依次循环，直至导磁体（1）的头部移出倒数第二个线圈（28）的末端时，倒数第二个线圈（28）的前一个线圈（2）断电，倒数第二个线圈（28）、最后一个线圈（29）同时得电，此时，倒数第二个线圈（28）、最后一个线圈（29）所构成的一个叠加电磁场对导磁体（1）进行持续减速，直至导磁体（1）的尾部移出最后一个线圈（29）的末端时，倒数第二个线圈（28）、最后一个线圈（29）同时断电，此时，所述减速方法结束。

说明书

一种分段组合接力式磁驱动减速器及其减速方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种导磁体的磁驱动设计，属于磁驱动领域，尤其属于一种分段组合接力式磁驱动减速器及其减速方法。

背景技术

[0002] 根据电磁发射的原理，当线圈通电之后，会产生一个磁场，此时，在线圈内部圈腔中运行的导磁体，会在磁场的作用下，向磁阻减小的方向运动。在线圈的始端时，磁感应强
度较小，电磁力也较小，靠近线圈轴线中点附近磁感应强度最大，电磁力也最大，故，导磁体
在达到线圈中点时受拉力最大，超过中点后，超过部分则会受到反向拉力作用，阻碍导磁体
的前进。

[0003] 可见，现有技术中，导磁体在磁场中前行时需要经历“加速——减速”的切换，不能持续减速，而一旦能够对导磁体进行持续减速，则能在军事、民事的很多领域得到重大应
用，如纺织领域。

[0004] 公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技
术。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服现有技术中存在的不能使导磁体持续减速的缺陷与问题，提供一种能使导磁体持续减速的分段组合接力式磁驱动减速器及其减速方法。

[0006] 为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种分段组合接力式磁驱动减速器，包括一个导磁体以及沿轴向依次排列的多个线圈，各个线圈同轴并列布置，线圈的数量大
于等于三，导磁体的头部与第一个线圈的末端之间存在初始间距；相邻的两个线圈中，前一
个线圈的末端与后一个线圈的始端正对设置；

[0007] 所述线圈的中部设置有圈腔，所有线圈的圈腔依次首尾同轴衔接以构成同一个运动通道，所述导磁体在运动通道内沿运动通道的轴线方向运动；

[0008] 所述导磁体的长度大于或等于线圈的长度。

[0009] 所述线圈的长度为10—60厘米。

[0010] 所述线圈的长度为45厘米。

[0011] 相邻的两个线圈构成紧邻线圈。

[0012] 所述前一个线圈的末端与后一个线圈的始端相接触，且线圈的制造材料为漆包线。

[0013] 相邻的两个线圈同时、各自通电后，共构成一个叠加电磁场。

[0014] 所述线圈包括至少两个沿轴向依次排列的子线圈，前一个子线圈的末端与后一个子线圈的始端正对、相接触，单个线圈内子线圈的数量为偶数。

[0015] 一种上述分段组合接力式磁驱动减速器的减速方法，包括以下步骤：所述线圈的数量为三个，且依次命名为线圈一、线圈二与线圈三；先驱动导磁体向线圈二前行，当导磁
体的头部移出线圈一的末端时，线圈一、线圈二同时得电，此时，线圈一、线圈二所构成的一
个叠加电磁场对导磁体进行持续减速，直至导磁体的头部移出线圈二的末端时，线圈一断
电，线圈二、线圈三同时得电，此时，线圈二、线圈三所构成的一个叠加电磁场对导磁体再次
进行持续减速，直至导磁体的尾部移出线圈三的末端时，线圈二、线圈三同时断电，此时，所
述减速方法结束。

[0016] 所述线圈的数量大于等于四个，且依次命名为线圈一、线圈二、线圈三、线圈四、……、倒数第二个线圈、最后一个线圈；先驱动导磁体向线圈二前行，当导磁体的头部移
出线圈一的末端时，线圈一、线圈二同时得电，此时，线圈一、线圈二所构成的一个叠加电磁
场对导磁体进行持续减速，直至导磁体的头部移出线圈二的末端时，线圈一断电，线圈二、
线圈三同时得电，此时，线圈二、线圈三所构成的一个叠加电磁场对导磁体再次进行持续减
速，直至导磁体的头部移出线圈三的末端时，线圈二断电，线圈三、线圈四同时得电，……，
依次循环，直至导磁体的头部移出倒数第二个线圈的末端时，倒数第二个线圈的前一个线
圈断电，倒数第二个线圈、最后一个线圈同时得电，此时，倒数第二个线圈、最后一个线圈所
构成的一个叠加电磁场对导磁体进行持续减速，直至导磁体的尾部移出最后一个线圈的末
端时，倒数第二个线圈、最后一个线圈同时断电，此时，所述减速方法结束。

[0017] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：

[0018] 1、本发明一种分段组合接力式磁驱动减速器及其减速方法中，包括一个导磁体以及沿轴向依次排列的多个线圈，相邻的两个线圈中，前一个线圈的末端与后一个线圈的始
端正对设置，两个线圈之间的间距尽可能的小或者紧挨或相互接触，但两个线圈是相互独
立的，此时，一旦对两个线圈同时通电，则它们能构成构成一个叠加电磁场，在此基础之上，
本设计依据导磁体不同的运行位置，对依次排列的多个线圈进行接力式的通、断电操作，以
使导磁体始终处于一个叠加电磁场的后半截，从而受到磁场的持续反拉力，避免空行程与
正向拉力，进而使导磁体持续减速。因此，本发明能使导磁体持续减速。

[0019] 2、本发明一种分段组合接力式磁驱动减速器及其减速方法中，采用的线圈的长度为10—60厘米，优选为45厘米，与现有技术采用的常规线圈相比，本发明采用的线圈长度比
常规设计中的线圈短，该设计不仅能优化磁感应强度分布，而且提高能量转换效率，更利于
对导磁体进行持续减速，尤其当单个线圈包括至少两个沿轴向依次排列的子线圈时，能使
控制的更加多样化，增加控制的可调性，效果更佳。因此，本发明不仅能使导磁体持续减速，
而且能量转换效率较高，可调性较强。

附图说明

[0020] 图1是本发明的结构示意图。

[0021] 图2是本发明的运行示意图。

[0022] 图3是本发明中子线圈的结构示意图。

[0023] 图中：导磁体1、线圈2、线圈一21、线圈二22、线圈三23、线圈四24、线圈五25、线圈六26、线圈七27、倒数第二个线圈28、最后一个线圈29、运动通道3、圈腔31、子线圈4、初始间
距5。

具体实施方式

[0024] 以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0025] 参见图1至图3，一种分段组合接力式磁驱动减速器，包括一个导磁体1以及沿轴向依次排列的多个线圈2，各个线圈2同轴并列布置，线圈2的数量大于等于三，导磁体1的头部
与第一个线圈2的末端之间存在初始间距5；相邻的两个线圈2中，前一个线圈2的末端与后
一个线圈2的始端正对设置；

[0026] 所述线圈2的中部设置有圈腔31，所有线圈2的圈腔31依次首尾同轴衔接以构成同一个运动通道3，所述导磁体1在运动通道3内沿运动通道3的轴线方向运动；

[0027] 所述导磁体1的长度大于或等于线圈2的长度。

[0028] 所述线圈2的长度为10—60厘米。

[0029] 所述线圈2的长度为45厘米。

[0030] 相邻的两个线圈2构成紧邻线圈。

[0031] 所述前一个线圈2的末端与后一个线圈2的始端相接触，且线圈2的制造材料为漆包线。

[0032] 相邻的两个线圈2同时、各自通电后，共构成一个叠加电磁场。

[0033] 所述线圈2包括至少两个沿轴向依次排列的子线圈4，前一个子线圈4的末端与后一个子线圈4的始端正对、相接触，单个线圈2内子线圈4的数量为偶数。

[0034] 一种上述分段组合接力式磁驱动减速器的减速方法，包括以下步骤：所述线圈2的数量为三个，且依次命名为线圈一21、线圈二22与线圈三23；先驱动导磁体1向线圈二22前
行，当导磁体1的头部移出线圈一21的末端时，线圈一21、线圈二22同时得电，此时，线圈一
21、线圈二22所构成的一个叠加电磁场对导磁体1进行持续减速，直至导磁体1的头部移出
线圈二22的末端时，线圈一21断电，线圈二22、线圈三23同时得电，此时，线圈二22、线圈三
23所构成的一个叠加电磁场对导磁体1再次进行持续减速，直至导磁体1的尾部移出线圈三
23的末端时，线圈二22、线圈三23同时断电，此时，所述减速方法结束。

[0035] 所述线圈2的数量大于等于四个，且依次命名为线圈一21、线圈二22、线圈三23、线圈四24、……、倒数第二个线圈28、最后一个线圈29；先驱动导磁体1向线圈二22前行，当导
磁体1的头部移出线圈一21的末端时，线圈一21、线圈二22同时得电，此时，线圈一21、线圈
二22所构成的一个叠加电磁场对导磁体1进行持续减速，直至导磁体1的头部移出线圈二22
的末端时，线圈一21断电，线圈二22、线圈三23同时得电，此时，线圈二22、线圈三23所构成
的一个叠加电磁场对导磁体1再次进行持续减速，直至导磁体1的头部移出线圈三23的末端
时，线圈二22断电，线圈三23、线圈四24同时得电，……，依次循环，直至导磁体1的头部移出
倒数第二个线圈28的末端时，倒数第二个线圈28的前一个线圈2断电，倒数第二个线圈28、
最后一个线圈29同时得电，此时，倒数第二个线圈28、最后一个线圈29所构成的一个叠加电
磁场对导磁体1进行持续减速，直至导磁体1的尾部移出最后一个线圈29的末端时，倒数第
二个线圈28、最后一个线圈29同时断电，此时，所述减速方法结束。

[0036] 实施例1：

[0037] 参见图1与图2，一种分段组合接力式磁驱动减速器，包括一个导磁体1以及沿轴向依次排列的多个线圈2（线圈2的长度为10—60厘米，优选为45厘米），线圈2的数量为七个，
导磁体1的头部与第一个线圈2的末端之间存在初始间距5；相邻的两个线圈2中，前一个线
圈2的末端与后一个线圈2的始端正对设置（优选为前一个线圈2的末端与后一个线圈2的始
端相接触，且线圈2的制造材料为漆包线）；所述线圈2的中部设置有圈腔31，所有线圈2的圈
腔31依次首尾衔接以构成同一个运动通道3，所述导磁体1在运动通道3内沿运动通道3的轴
线方向运动；所述导磁体1的长度大于或等于线圈2的长度。

[0038] 一种上述分段组合接力式磁驱动减速器的减速方法，包括以下步骤：所述线圈2的数量为七个，且依次命名为线圈一21、线圈二22、线圈三23、线圈四24、线圈五25、线圈六26、
线圈七27；

[0039] 先驱动导磁体1向线圈二22前行，当导磁体1的头部移出线圈一21的末端时，线圈一21、线圈二22同时得电，此时，线圈一21、线圈二22所构成的一个叠加电磁场对导磁体1进
行持续减速，直至导磁体1的头部移出线圈二22的末端时，线圈一21断电，线圈二22、线圈三
23同时得电，此时，线圈二22、线圈三23所构成的一个叠加电磁场对导磁体1再次进行持续
减速，直至导磁体1的头部移出线圈三23的末端时，线圈二22断电，线圈三23、线圈四24同时
得电，此时，线圈三23、线圈四24所构成的一个叠加电磁场对导磁体1再次进行持续减速，直
至导磁体1的头部移出线圈四24的末端时，线圈三23断电，线圈四24、线圈五25同时得电，此
时，线圈四24、线圈五25所构成的一个叠加电磁场对导磁体1再次进行持续减速，直至导磁
体1的头部移出线圈五25的末端时，线圈四24断电，线圈五25、线圈六26同时得电，此时，线
圈五25、线圈六26所构成的一个叠加电磁场对导磁体1再次进行持续减速，直至导磁体1的
头部移出线圈六26的末端时，线圈五25断电，线圈六26、线圈七27同时得电，此时，线圈六
26、线圈七27所构成的一个叠加电磁场对导磁体1再次进行持续减速，直至导磁体1的尾部
移出线圈七27的末端时，线圈六26、线圈七27同时断电，此时，所述减速方法结束。

[0040] 以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权
利要求书中记载的保护范围内。