CN106605278A - 具有闩锁辅助的螺线管 - Google Patents

Abstract

一种螺线管被由低水平电流建立的磁场结合由电流脉冲建立的残余磁场闩锁在通电位置。当电力供应被关闭或消失时，发生到断电位置的自动防故障返回。

Description

具有闩锁辅助的螺线管

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2014年8月25日提交的美国临时专利申请号62/041,432的优先权。

技术领域

本公开总体上涉及的领域包括闩锁螺线管。

背景技术

闩锁的螺线管用于需要在延长的时间段内将螺线管维持在通电位置的应用中。螺线管被闩锁在通电位置并且直至螺线管被解锁都保持在该通电位置，且不消耗电力。

发明内容

若干变型可包括一种螺线管，其具有线圈，该线圈在通过第一电流通电时产生第一磁场。第一磁场将电枢从断电位置移开，并朝向固定止动件移动至通电位置。第一磁场建立将电枢压向止动件的残余磁引力。第一电流可减小至第二电流，该第二电流显著低于第一电流，且第二电流被输送至线圈，生成第二磁场。第二磁场与残余磁引力相结合将电枢闩锁在通电位置。

通过下文提供的详细描述在本发明范围内的其它变型将变得显而易见。应该理解，详细描述和具体示例虽然公开了本发明范围内的变型，但仅旨在用于说明的目的而并非旨在限定本发明的范围。

附图说明

通过详细描述和附图，本发明范围内的变型的选择性示例将得到更加透彻地理解，其中：

图1为根据若干变型的可被闩锁的螺线管的示意图。

图2是图1的螺线管的以安培为单位的电流与以秒为单位的时间的曲线图。

具体实施方式

以下对各变型的描述本质上仅是说明性的，并决不旨在限制本发明的范围、其应用或用途。

参照图1，多种变型可包括一种螺线管10，该螺线管10具有线圈12，该线圈12包括围绕线圈架14缠绕的几匝涂层导线。包括导线和线圈架的线圈组件形成中空圆筒的形状。线圈架14可以由模制塑料制成，并且包括整体的电连接器16用于通过铅导线18将线圈导线的末端与电源连接起来。从这些导线向螺线管阀供应电流。

电枢组件20被可滑动地设置在圆筒形线圈组件内。电枢组件可包括用于接合装置(诸如将被螺线管10致动的阀球25)的延伸杆22，并且还包括电枢体23。当电流施加在线圈组件的绕组时，线圈组件附近产生磁场，在该处设置有电枢组件，且该处延伸经过电枢组件20、极片24、壳体29和止动件26。响应于磁场，电枢组件在线圈组件中心内滑动，其如图1所示将向下。

在向线圈12施加电流时，穿过电枢组件20、极片24、壳体29和止动件26建立的磁场压缩弹簧28并将电枢组件20移离断电位置，如图1所示在该处电枢体23抵靠板30并朝向止动件26至通电位置。当停止供应电流时，残余磁场保持在螺线管10的包括止动件26和电枢体23的铁磁元件内，然而其不足以将电枢组件保持在通电位置，并且由于没有电流供应到线圈组件12，弹簧28会迫使电枢组件20向上，离开止动件26并抵靠板30。

参照图2，若干变型可包括一种将电枢组件20保持在通电位置的方法。电流脉冲32以5安培施加在线圈12上，约2.5毫秒。该电流脉冲抵靠止动件26移动电枢体23至通电位置。然后，电流供应减小至约0.9安培并且保持在该水平。减小的电流34与电流脉冲具有相同极性，这迫使电枢组件以相同方向朝向止动件26。以此方式，电流脉冲32产生的残余磁场与0.9安培的电流供应建立的磁场的组合克服了弹簧28的力，且将电枢体23抵抗止动件26保持在通电位置上。通过磁场的结合，螺线管闩锁在位置上。当期望电枢组件回到断电位置时，0.9安培的电流供应被关闭，且弹簧28克服铁磁元件内的残余磁场，电枢组件20回到抵靠板30的断电位置。在这种方式中，提供自动防故障的操作装置，其中任何供应的电流的损失都会使得螺线管回到断电位置，这是由于残余磁场就是其本身，其不能将螺线管保持在通电位置。

下面对各变型的描述仅说明认为各部件、元件、动作、产品和方法在本发明范围之内，决非旨在限制具体公开或未明确阐述的范围。除了本文明确描述的，各部件、元件、动作、产品和方法可以组合和重新布置，并且仍然被认为在本发明的范围内。

变型1可包括一种螺线管，其具有线圈，该线圈在通过第一电流通电时产生第一磁场。第一磁场将电枢从断电位置移开，并朝向固定止动件移动至通电位置。第一磁场建立残余磁引力，该残余磁引力在除去第一电流时残留。第一电流减小至第二电流，该第二电流显著低于第一电流。第二电流被输送至线圈，产生第二磁场，第二磁场与残余磁引力相结合将电枢闩锁在通电位置。

变型2可包括变型1中所阐明的螺线管，其中第一电流和第二电流具有相同极性。

变型3可包括变型1或2中阐明的螺线管，其中当第二电流停止时，电枢移至断电位置。

变型4可包括变型1到3中任一者所阐明的螺线管，其中残余磁引力自身不足以将电枢保持在通电位置。

变型5可包括变型1到4中任一者所阐明的螺线管，其中第二电流可小于1安培。

变型6可包括变型1到5中任一者所阐明的螺线管，其中第二电流在大小上可小于第一电流的20％。

变型7可包括变型1到6中任一者所阐明的螺线管，其中止动件有助于传导第一磁场和第二磁场。

变型8可包括一种螺线管，其具有线圈，该线圈带有多匝绕组，通电电流选择性地通过所述多匝绕组。线圈在暴露于通电电流时，生成磁场。磁场将电枢从断电位置移开，并朝向固定止动件移动至通电位置。磁场在电枢与止动件之间建立残余磁引力。电流可最少减小50％至减小的电流，通电电流生成的残余磁引力与减小的电流相结合将电枢保持在通电位置。

变型9可包括变型8中所阐述的螺线管，其中可以施加通电电流约2.5毫秒，并且施加减小的电流以将电枢保持在通电位置，直至期望电枢回到断电位置或者直至电力中断才停止施加所述减小的电流。

变型10可包括变型8或9中所阐述的螺线管，其中通电电流可为约5安培，且减小的电流可为约0.9安培。

变型11可包括一种将螺线管保持在通电位置的方法。施加第一电流，用于产生相对较短的脉冲。第一电流将螺线管从断电位置移动到通电位置，并建立残余磁场。在延长的一段时间内施加减小的电流，以建立所施加的磁场。利用残余磁场和所施加的磁场的组合，将螺线管保持在通电位置。

变型12可包括在变型11中所阐述的方法，该方法包括提供至断电位置的螺线管的自动防故障返回，其中电流的损失使螺线管返回至断电位置。

本发明范围内的选择性变型的上述描述本质上仅是说明性的，因此它们的变型或者变体并不视为背离本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种螺线管，其包括线圈，所述线圈在通过第一电流通电时生成第一磁场，所述第一磁场将电枢移离断电位置并朝向固定止动件移动至通电位置，并且建立残余磁引力，所述残余磁引力在除去所述第一电流时残留，其中所述第一电流减小至第二电流，所述第二电流显著低于所述第一电流且被输送到所述线圈，从而生成第二磁场，所述第二磁场结合所述残余磁引力将所述电枢保持在所述通电位置。

2.根据权利要求1所述的螺线管，其中所述第一电流和所述第二电流具有相同极性。

3.根据权利要求1所述的螺线管，其中当所述第二电流停止时，所述电枢移至所述断电位置。

4.根据权利要求1所述的螺线管，其中所述残余磁引力自身不足以将所述电枢保持在所述通电位置。

5.根据权利要求1所述的螺线管，其中所述第二电流小于1安培。

6.根据权利要求1所述的螺线管，其中所述第二电流在大小上小于所述第一电流的20％。

7.根据权利要求1所述的螺线管，其中所述止动件有助于传导所述第一磁场和所述第二磁场。

8.一种螺线管，其包括带有绕组的线圈，通电电流选择性地通过所述绕组，所述线圈在暴露于所述通电电流时生成磁场，所述磁场将电枢移离断电位置并朝向固定止动件移动至通电位置，并且建立所述电枢和所述止动件之间的磁引力，其中当所述电流最少减少50％至减小的电流时，由所述通电电流创建的残余磁引力和减小的电流结合，将所述电枢保持在所述通电位置。

9.根据权利要求8所述的螺线管，其中施加所述通电电流约2.5毫秒，并且施加所述减小的电流以将所述电枢保持在所述通电位置，直至期望所述电枢回到所述断电位置或者直至电力中断才停止施加所述减小的电流。

10.根据权利要求8所述的螺线管，其中所述通电电流为约5安培，且所述减小的电流为约0.9安培。

11.一种将螺线管保持在通电位置的方法，其包括如下步骤：施加第一电流，用于产生相对较短的脉冲；将所述螺线管从断电位置移动至通电位置；通过所述第一电流建立残余磁场；在延长的一段时间内施加减小的电流；通过所述减小的电流建立所施加的磁场；以及利用所述残余磁场和所述所施加的磁场的组合将所述螺线管保持在所述通电位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其包括提供到所述断电位置的所述螺线管的自动防故障返回，其中电流损失使所述螺线管回到所述断电位置。