转动模式的双稳态动作执行器及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及双稳态动作执行器，具体地，涉及转动模式的双稳态动作执行器及方法。
【背景技术】
[0002]—般的电磁执行机构(例如电磁阀、电磁锁等等)，通常有通断或者开关两种状态。例如，名称为“一种双稳态永磁操作机构的控制电路”的中国专利文献(申请号200710154528.4;公开号CN101399124A)，公开了一种自动控制的操作机构，具体说是一种双稳态永磁操作机构的控制电路。包括永磁操作机构和连接在永磁操作机构脉冲线圈上的脉冲信号控制电路，脉冲信号控制电路包括分闸储能电路、合闸储能电路、分闸接触开关、合闸接触开关，通过分闸接触开关和合闸接触开关将永磁操作机构脉冲线圈连接在电路中，使之在合闸时串联使用，分闸时并联使用。这样降低了合闸前期机件偏高的运行速度，有利于降低合闸噪音并延长机件的使用寿命;提高了分闸初期的刚分速度，有利于降低分闸电弧的产生。
[0003]但是，现有技术中的双稳态动作执行器的结构较为复杂，较易发生故障等不足之处，因此有必要设计一种改进的双稳态动作执行器。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种转动模式的双稳态动作执行器及方法。
[0005]根据本发明提供的一种转动模式的双稳态动作执行器，其特征在于，包括:稳态驱动转轴、传动组件、动作执行组件；
[0006]稳态驱动转轴的转动轴动子通过传动组件驱动动作执行组件；
[0007]在稳态驱动转轴未加电时，稳态驱动转轴使得动作执行组件保持在第一稳态位置；
[0008]在稳态驱动转轴加电后，稳态驱动转轴发生旋转，通过传动组件驱动动作执行组件由第一稳态位置移动至第二稳态位置。
[0009]优选地，所述稳态驱动转轴包括:转动轴定子、转动轴动子、驱动体电磁线圈、转盘、永磁体；
[0010]驱动体电磁线圈的轴向平行于转盘的法向；
[0011]驱动体电磁线圈安装固定于转动轴定子与转动轴动子两者中的一者，转盘安装固定于转动轴定子与转动轴动子两者中的另一者；
[0012]转盘的部分区域由永磁体构成；
[0013]驱动体电磁线圈与永磁体相互作用形成磁路结构；
[0014]转动轴定子、转动轴动子分别为套筒、中心轴。
[0015]优选地，传动组件包括连接杆；
[0016]稳态驱动转轴的转动轴动子的两端分别通过不同的连接杆紧固连接动作执行组件。
[0017 ]优选地，传动组件包括换向齿轮、齿条或皮带轮；
[0018]稳态驱动转轴的转动轴动子通过换向齿轮、齿条或皮带轮驱动动作执行组件。
[0019]优选地，动作执行组件包括合页结构装置，其中，所述合页结构装置以稳态驱动转轴的转动轴动子为旋转轴。
[0020]优选地，传动组件包括挡板；
[0021]-当传动组件位于第一稳态位置时，挡板构成光路的阻挡物，当传动组件位于第二稳态位置时，挡板不构成光路的阻挡物;或者
[0022]-当传动组件位于第一稳态位置时，挡板不构成光路的阻挡物，当传动组件位于第一稳态位置时，挡板构成光路的阻挡物。
[0023]优选地，永磁体为半圆形、圆形、矩形、三角形或者梯形。
[0024]优选地，多个驱动体电磁线圈在同一周向或多个周向上均匀或非均匀分布;转盘上的多个永磁体沿周向均匀或非均匀布置，驱动体电磁线圈的数量为永磁体数量的N倍，其中，N为正整数；
[0025]驱动体电磁线圈用于驱使转盘相对转动至对应于所述磁路结构中磁通量最大值的角度；
[0026]所述稳态驱动转轴还包括如下任一种或任多种装置:
[0027]-扭簧，所述扭簧的两端分别固定于转动轴定子、转动轴动子上，以在转动轴动子与转动轴定子之间提供阻尼；
[0028]-密封在套筒与中心轴之间空腔内的磁流变液体、导磁性粉末颗粒或者软磁颗粒，以在转动轴动子与转动轴定子之间提供可控和变化的阻尼特性；
[0029]-密封在套筒与中心轴之间空腔内的囊状阻尼体，所述囊状阻尼体为一空间囊状体结构，内部填充磁性介质，以在转动轴动子与转动轴定子之间提供可控和变化的阻尼特性；
[0030]-阻尼控制驱动体，所述阻尼控制驱动体为电磁发生装置，安装在套筒和中心轴之间的腔体中，用于施加能量使磁流变液体、导磁性粉末颗粒、软磁颗粒或者囊状阻尼体内磁性介质汇聚在能量施加方向以产生阻碍转动轴动子与转动轴定子相对转动的剪切力。
[0031]根据本发明提供的一种转动模式的双稳态动作执行方法，设置稳态驱动转轴、传动组件、动作执行组件；
[0032]稳态驱动转轴的转动轴动子通过传动组件驱动动作执行组件；
[0033]在稳态驱动转轴未加电时，稳态驱动转轴使得动作执行组件保持在第一稳态位置；
[0034]在稳态驱动转轴加电后，使稳态驱动转轴发生旋转，通过传动组件驱动动作执行组件由第一稳态位置移动至第二稳态位置。
[0035]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0036]1、本发明结构合理简单，体积小、部件少，断电保持，因此可靠性较高。
[0037]2、本发明能够通过转向齿轮等部件的作用，将自驱动转轴输出的力的方向进行转换。
[0038]3、本发明可以通过合页结构装置形式，使得自驱动转轴直接驱动挡板。
[0039]4、本发明应用范围广泛，可应用于开关、光强控制、阀门等需要两个工位位置切换的驱动控制领域，例如可以控制汽车大灯近光、远光之间的切换驱动。
【附图说明】
[0040]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0041]图1、图2为本发明提供的转动模式的双稳态动作执行器处于不同稳态下的结构图；
[0042]图3为本发明中稳态驱动转轴的驱动原理结构简图；
[0043]图4、图5分别为驱动体电磁线圈与永磁体对齐与错位时的结构示意图；
[0044]图6、图7、图8、图9为本发明稳态驱动转轴中不同数量的永磁体和不同数量的驱动体电磁线圈的阵列扩展形式示意图；
[0045]图10为本发明稳态驱动转轴中采用扭簧产生阻尼的结构示意图；
[0046]图11、图12、图13为本发明稳态驱动转轴三种基础结构形式。其中，图11为套筒固定，中心轴转动，图12为中心轴固定，套筒转动，图13为内套筒固定，外套筒和中心轴同时转动；
[0047]图14、图15为本发明产生主动阻尼的原理演示图；其中，图14为阻尼控制驱动体未励磁的情况，图15为阻尼控制驱动体励磁工作的情况。
[0048]图中:
[0049]901-传动组件
[0050]902-动作执行组件[0051 ] 903-连接杆
[0052]904-光源(或者流体源)
[0053]1-中心轴
[0054]2-驱动体电磁线圈
[0055]3-转盘
[0056]4-永磁体
[0057]5-扭簧
[0058]6-套筒
[0059]7-线圈支撑框架
[0060]8-支撑轴承
[0061]9-内套筒
[0062]10-磁性介质
[0063]11-阻尼控制驱动体
[0064]12-填充磁性介质的囊状体
【具体实施方式】
[0065]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0066]如图