70最好是环状并可以由任何永磁性(硬磁)材料组成，如钕铁硼(NdFeB)、钐钴(SmCo)、招镍钴(AlNiCo)、铁氧体陶瓷磁铁、CoPtP合金和其他永磁材料，其剩磁极化强度从0.001特斯拉(10高斯)至1特斯拉(104高斯)以上，矫顽力从7.96X 10 2安培/米(10奥斯特)至7.96X 105安培/米(10 4奥斯特)以上。永磁铁70沿垂直轴方向磁化，其极性与线圈22通电时软磁芯310上端园盘211的极性相同，产生相互排斥力。在另一方面，线圈22不通电时，永磁铁70使磁盘211磁化并吸引磁盘211。
[0021]—体式软磁芯310具有一个底端拉伸体212、一个顶端磁盘211和顶端拉伸体313，并可以由任何软磁材料组成，其包括纯铁铁、镍铁合金、或任何其他具有高磁导率(从大约100到105以上)并很容易被磁化的软磁材料。
[0022]辅助开关80包括安装在印刷电路板81上的悬臂82和固定触点83。悬臂82可以用弹性材料制成(如铍铜)，并其一端固定在印刷电路板上，另一端自由活动。固定触点83可由任何触点材料(如金、银、铜或其他合适的金属或合金)制成。电路板81具有一个开孔，并同心于永磁环70、软磁板71、32和31的开孔、支撑隔板43的开孔以及磁芯310。
[0023]在线圈22不通电时，永磁铁70向上吸引磁芯310的上园盘211直到它被隔板43挡住。一体式软磁芯310的向上运动使其较窄的上拉伸体313向上推动悬臂82，断开悬臂82与固定触点83的接触(如图3A所示)。在线圈22通电使软磁芯310端部与永磁铁70具有相同极性时，永磁铁70将排斥上园盘211并助力使一体式软磁芯310向下运动。永磁铁70对一体式磁芯310的这种额外排斥力有助于软磁板31和32对磁芯310的吸引，有效地降低了驱动磁芯310所需的初始线圈电流。在磁芯310两端的其他拉伸体212和313推动外部其他组件(推杆51和悬臂82)以达到开关各种电路的作用。
[0024]图4是本发明改进的螺线管线性驱动器在另一个自恢复型同轴射频开关实施示例剖视图。参考图4，一种改进的螺线管线性驱动器400包括一个由上部圆盘211、下端拉伸体212和中心体215组成的一体式软磁芯410、上软磁板32和下软磁板31、软磁性支撑结构33、以及由绕在线管21上的线圈22组成的螺线管20。软磁芯410底端拉伸体212窄于软磁板31的开口，从而可以使拉伸体212穿过软磁板31的开口而不触及软磁板31并与软磁板31不发生干涉。软磁板31具有下部开口窄于上部开口的倾斜结构，同时软磁芯410在从中心体215到下端拉伸体212的过渡区间也具有一个对应的倾斜结构(参见图4中的局部放大图)。这种倾斜结构减少了软磁板31和软磁芯410之间的初始垂直空气间隙，同时不妨碍软磁芯410在螺线管20内必要的垂直运动。驱动器400合理设置于推杆51、复位弹簧52、导体簧片53、固定同轴导体60和61的附近。
[0025]从本发明广义的角度来说，一个螺线管线性驱动器400包括一个由上部圆盘211、下端拉伸体212和中心体215组成的一体式软磁芯410、以及位于线圈20两端的一对软磁体31和32，其特征在于，一体式软磁芯410有可穿过下端软磁体31孔的一个较窄的下端拉伸体212。激励线圈22将磁化一体式软磁芯410并使其被吸引至软磁板31和32。磁芯410的向下运动使其下端拉伸体212推动外部推杆51，以致使导体簧片53接触和连接同轴导体60和61。去掉线圈22的激励将消除磁芯410与软磁板31和32之间的磁吸引力，使复位弹簧52和永磁铁70向上推(吸)起软磁芯410及推杆51并断开导体60和61的连接。在下部软磁板31的开口处和软磁芯410中心体215到下端拉伸体212的过渡区间具有相应倾斜结构以减少一体式软磁芯410和软磁板31之间的初始垂直空气间隙，同时允许一体式软磁芯410在内螺线管20内的运动。同样的倾斜结构可以也可以相应地形成在上端软磁板32的开口和上部圆盘211到中心体215的过渡区，以减少一体式软磁芯210上部盘211和上板32之间的初始垂直气隙。
[0026]应被理解还有许多其它可能的方法来制作本螺线管线性驱动器，其制作细节在此省略。
[0027]应被理解在不脱离本发明范畴下，还有许多其它可能实施型以及不同材料的选择与组合，同样也有很多不同结构或几何尺寸可被用在继电器里。
[0028]在以下的权利要求里，相关的结构、材料、操作和同等的元件将意味包括能够达到所需功能的任何结构、材料或操作，并可与其它要求里的元件相结合。另外在方法要求里的步骤可以任意次序进行。本发明的范围应取决于以下的权利要求及其法律同类型，而不应受到上述例子的限制。
【主权项】
1.一个由下列部件组成的自恢复型同轴射频开关中的螺线管线性驱动器: 一个绕在线圈架上的多匝线圈； 一个由上部磁盘、下端拉伸体和中部体组成的一体式软磁芯，所述上部圆盘、中部体和下端拉伸体的直径依次递减； 一个上软磁板和一个下软磁板，所述上下软磁板具有与软磁芯同心的孔，其中上软磁板的孔径大于磁芯中部体的直径而小于上部磁盘的直径；下软磁板的孔径大于磁芯下端拉伸体的直径； 一个由复位弹簧支撑的推杆导体组件； 至少两个导体端子； 其特征在于当线圈通电时软磁芯被磁化并被所述上下软磁板向下吸引推动所述推杆导体组件并使所述两个导体端子连通；而线圈断电后软磁芯磁化以及它与上下软磁板之间的吸力被消除，从而使所述回复弹簧向上推动推杆导体组件并断开所述两个导体端子之间的连接。2.根据权利要求1所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述下软磁板开孔具有一个有第一上台阶和第一下台阶的第一台阶结构，并且所述第一台阶的第一上台阶孔径大于第一下台阶孔径。3.根据权利要求2所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述第一下台阶的孔径大于所述下端拉伸体的直径而小于所述中心体的直径。4.根据权利要求1所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述上软磁板开孔具有一个有第二上台阶和第二下台阶的第二台阶结构，并且所述第二台阶的第二上台阶孔径大于第二下台阶孔径。5.根据权利要求4所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述第二下台阶孔径大于所述中心体的直径而小于所述上部圆盘直径。6.根据权利要求1所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述下软磁板开孔具有一个第一倾斜结构，并且所述下软磁板第一倾斜结构中的开孔孔径向下逐步减小。7.根据权利要求6所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述一体式软磁芯在从所述中部体到下端拉伸体的过渡区域中具有一个第三倾斜结构，并且在所述第三倾斜结构中所述一体式软磁芯的直径向下逐步减小并与所述第一倾斜结构对应。8.根据权利要求1所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述上软磁板开孔具有一个第二倾斜结构，并且所述上软磁板第二倾斜结构中的开孔孔径向下逐步减小。9.根据权利要求8所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述一体式软磁芯在从所述上部园盘到中部体的过渡区域中具有一个第四倾斜结构，并且在所述第四倾斜结构中所述一体式软磁芯的直径向下逐步减小并与所述第二倾斜结构对应。10.根据权利要求1所述的一个螺线管线性驱动器还具有一个永磁铁，其特征在于但所述线圈不通电时所述永磁铁吸引并保持所述一体式软磁芯向上状态；而当所述线圈通电时所述永磁铁向下排斥所述一体式软磁芯。11.根据权利要求8所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述永磁铁是环形的并具有一个中心孔。12.根据权利要求9所述的一个螺线管线性驱动器，其特征在于所述一体式软磁芯还具有一个上端拉伸体，所述上端拉伸体直径小于所述永磁铁中心孔孔径从而所述上端拉伸体可以无物理干涉地通过所述永磁铁中心孔。13.—个由下列部件组成的自恢复型同轴射频开关中的螺线管线性驱动器: 一个绕在线圈架上的多匝线圈； 一个由上部园盘、下端拉伸体和中部体组成的一体式软磁芯； 一个上软磁板和一个下软磁板，所述上下软磁板具有与软磁芯同心的孔，其中上软磁板的孔径大于磁芯中部体的直径而小于上部园盘；下软磁板的孔径大于磁芯下端拉伸体的直径； 一个永磁铁； 一个由复位弹簧支撑的推杆导体组件； 至少两个导体端子； 其特征在于当线圈通电时所述软磁芯被磁化并被所述上下软磁板吸引，并且同时被所述永磁铁向下排斥去推动推杆导体组件，从而使所述两个导体端子连通；而线圈断电后所述软磁芯被所述永磁铁向上吸引，从而使推杆导体组件上移并断开所述两个导体端子之间的连接。
【专利摘要】一个螺线管线性驱动器具有一个由中部体、上部圆盘和端部拉伸体组成的一体式软磁芯，以及位于螺线管两端的一对软磁体。当螺线管通电时，一体式磁芯被下面的软磁板吸引向下运动。软磁芯两端的拉伸体可推动外部组件（如推杆和悬臂）以达到各种电路开关功能。一个永磁铁可被放在上方用以协助各种驱动功能。
【IPC分类】H01H3/28, H01H11/00
【公开号】CN105321742
【申请号】CN201410360202
【发明人】申军
【申请人】苏州磁明科技有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月28日