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一种新型电磁活塞式电铃

2021-02-13 15:45:06

一种新型电磁活塞式电铃

  技术领域

  本实用新型涉及电铃设备技术领域,具体为一种新型电磁活塞式电铃。

  背景技术

  电铃的原理是物理电磁教学中的一个经典的案例,传统的直流直流电铃主要由电磁铁、衔铁、弹性金属片、触点、铃体等组成,其原理是电流通过电磁铁时候,电磁铁产生磁性吸引衔铁,金属弹片带动下面的铃锤敲击铃体发声,与之同时衔铁被电磁铁吸过来以后,带动衔铁上的导电片与触点分离造成电磁铁断电,电磁铁失去磁性,衔铁在上面的弹性金属片的弹力作用下,又让衔铁上的导电片与触点接触,电磁铁又通电产生磁性,然后重复上述动作;从而使铃锤不断的敲击铃体,这样直流电铃就不断的响起来。传统的交流电铃和直流电铃结构类似,只是省掉了断电的金属片,是靠交流电通过电磁铁后电磁铁磁性和磁极、磁力大小随交流电周期性变化,吸引衔铁震动敲击铃体发声,都存在共性的缺点:

  第一、要想顺利使电铃工作,电磁铁必须产生比较强的磁性,就要求电磁铁必须有很多匝数,同时要求有较高的工作电压和电流,例如在物理教学过程中使用单节或者两节普通干电池往往效果不好,一般需要直流6v或者12v的电压工作。

  第二、电铃上弹性金属片的弹力要求必须恰到好处,弹片太厚,则电磁铁的匝数和电压要求高,否则直流电铃不能工作;如果弹片太薄,弹力太小,则弹片容易变形,一旦弹片变形,直流电铃就无法顺利工作。

  第三、传统直流电铃的金属弹片上的导体金属片和触点的距离需要调节螺钉调节比较麻烦,此间隙调节不合适,轻则直流电铃响声异常,严重的话,直流电铃无法工作。

  第四、金属弹片上的铃锤到铃体的距离必须合适,即使一开始调试好这个间隙,一旦运输晃动等也会造成间隙的变化,引起直流电铃不能正常工作。

  实用新型内容

  本实用新型的目的在于提供一种新型电磁活塞式电铃,以解决上述背景技术中提出的问题。

  为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种新型电磁活塞式电铃,包括铃体以及工作电路,其特征在于:还包括螺线管线圈以及活塞,所述螺线管线圈与工作电路电连接,所述活塞中包含铁磁性材料,且所述活塞在螺线管线圈的作用下相对于螺线管线圈的轴线方向做往复运动并对铃体击打。

  优选的,所述螺线管线圈缠绕在柱状骨架上,所述活塞包括铁磁件、导向杆以及敲击锤,所述活塞沿柱状骨架轴线方向往复运动。

  优选的,所述螺线管线圈中至少一极通过接线柱、金属弹片与工作电路电连接,所述金属弹片与接线柱可分离式电连接,且金属弹片具有保持与接线柱电连接的弹性趋势,所述螺线管线圈接通后通过磁场促使活塞移动并撞击金属弹片使工作电路断路。

  优选的,所述活塞上还设有用于恢复其初始位置的复位件。

  优选的,所述复位件为弹簧,且所述柱状骨架的端部设有用于限定弹簧的凹槽,所述导向杆的尾端啮合连接螺母。

  优选的,所述接线柱上通过螺纹连接有接线旋钮,且所述接线柱的侧面设有触点,触点和接线旋钮电连接。

  优选的,所述金属弹片的一端与立柱连接,且所述金属弹片的另一端与触点活动接触,且所述金属弹片接入到工作电路中,所述立柱上设有金属杆,所述金属杆与金属弹片连接。

  优选的,所述工作电路为直流电路。

  优选的,所述铁磁性材料为永磁体,所述工作电路为交流电路。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

  本申请是通过电磁螺线管线圈与包含铁磁性材料的活塞进行力的相互作用,当给螺线管线圈通电后,在螺线管线圈内部、前后端产生较强的磁场,该磁场就会对处于螺线管线圈内部或者前后端的活塞产生磁力作用,使活塞体产生运动,同时活塞运动会带动工作电路断电使螺线管线圈无电流通过,然后金属弹片具有保持工作电路电连接的趋势可促使电路再次接通,另外也可通过弹簧作为复位件使复位过程更加稳定,带动活塞返回原来状态即使工作电路接通,此时螺线管线圈又会通电,如此活塞往复运动不断撞击铃体,从而发出声音。相比传统直流电铃结构本申请将复位件和敲击锤与工作电路分离,不作为其中的一部分,使装置稳定性更强,并且活塞部分还可以采用磁性较强的永磁体,增加磁力相互作用,另外工作电路中也可通过低压交流电,在变化的电流作用下,螺线管线圈产生的磁场方向不断变化从而使活塞往复运动击打铃体发出响声。

  附图说明

  图1为本实用新型实施例1的俯视图;

  图2为本实用新型实施例1的立体图;

  图3为本实用新型实施例1的爆炸图;

  图4为本实用新型实施例1凹槽部分结构图;

  图5为本实用新型实施例1两个接线柱的示意图;

  图6为本实用新型实施例2的爆炸图;

  图7为本实用新型实施例3的结构示意图;

  图8为本实用新型实施例4的结构示意图;

  图9为本实用新型实施例5的结构示意图。

  图中:1、铃体,2、螺线管线圈,3、活塞,301、铁磁件,302、导向杆,303、螺母,304、限位环,305、推杆,4、支座,5、柱状骨架,501、凹槽,6、敲击锤,7、接线柱,701、接线旋钮,702、触点,8、金属弹片,9、弹簧,10、立柱,101、金属杆,11、基板。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  本申请的方案为一种新型电磁活塞式电铃,包括铃体1以及工作电路,工作电路为导线电连接构成,从而接通电源(如可采用两节1.5V干电池或其他方式),另外电铃还包括螺线管线圈2以及活塞3,所述螺线管线圈2与工作电路电连接,螺线管线圈2通电后从而实现产生磁场,所述活塞3中包含铁磁性材料(可包含永磁体或者软铁芯材质的部件),且所述活塞3在螺线管线圈2的作用下相对于螺线管线圈2的轴线方向做往复运动并对铃体1击打,从而实现铃声的制造。

  参考图1-5,实施例1,铃体1安装在一个基板11上,所述螺线管线圈2缠绕在柱状骨架5上,所述活塞3包括铁磁件301、导向杆302以及敲击锤6,所述活塞3贯穿柱状骨架5的中心空腔,并可在其中往复运动,基板11上还设有一个接线柱7,接线柱7上螺纹连接接线旋钮701,并且侧面设有一个触点702,当接线旋钮701接上导线并旋进接线柱7上后,触点702和接线旋钮701可实现电连接,基板11上通过立柱10设有一个金属弹片8,所述金属弹片8的一端与立柱10连接,且所述金属弹片8的另一端与一个接线柱7上的触点702活动接触,且所述金属弹片8接入到工作电路中即所述立柱10上设有金属杆101,所述金属杆101与金属弹片8连接,螺线管线圈2的一端直接通过导线与两节串联的干电池的一极电连接,另外一端与接线旋钮701电连接,且金属弹片8通过金属杆101与两节串联的干电池的另一极电连接,当干电池串联安装好此时金属弹片8与触点702接触电连接从而使整个工作电路实现回路,让螺线管线圈2通电产生磁场,由于活塞3中包含铁磁性材料,所以螺线管线圈2通电会对活塞3产生力的作用,当然接线柱7的数量也可以是两个,其连接方式如图5所示。

  具体而言,所述活塞3包括铁磁件301、导向杆302以及敲击锤6,所述活塞3贯穿柱状骨架5的中心空腔,并在其中往复运动,如铁磁件301为软铁芯则螺线管线圈2通电会对活塞3产生吸引力,使导向杆302贯穿柱状骨架5中心(中间为中空)并向金属弹片8移动,触碰后使金属弹片8脱离触点702,从而使工作电路断开,则螺线管线圈2产生的磁场消失。

  具体而言,可通过至少以下两种单独或者组合的方式实现活塞3复位即让金属弹片8与触点702接触,也就是让工作电路再次接通。

  第一种:金属弹片8采用弹性金属(如磷铜片),且金属弹片8具有保持与接线柱7电连接(即左端与触点702接触)的弹性趋势,此时金属弹片8在其自身弹力作用下复位,能够推动导向杆302再次前移,从而让敲击锤6击打铃体1实现响铃,同时金属弹片8与触点702再次接触实现工作电路接通,如此往复实现不断响铃。

  第二种,所述活塞3上还设有用于恢复其初始位置的复位件,即具体而言在所述敲击锤6与柱状骨架5的端部之间且位于导向杆302的外侧设置有弹簧9,利用弹簧9的弹力使活塞3复位让工作电路再次接通。

  当然,如果仅利用金属弹片8的力量恢复效果不好,并且可能出现调节不准的故障,所以以上结构可以同时存在。

  具体而言,为了方便安装,柱状骨架5的端部设有用于限定弹簧9的凹槽501,所述导向杆302的尾端啮合连接螺母303,如图3所示导向杆302的端部为球形利于推动金属弹片8移动,并且通过螺母303啮合的形式并与导向杆302上限位环304的配合,方便铁磁件301的安装,当然铁磁件301也可通过其他方式与导向杆302连接,如胶粘。

  参考图6,实施例2由于螺线管线圈2通电后产生的磁场不仅在内部,在两端也同样具有磁场,所以活塞3的运动轨迹不一定要穿过柱状骨架5,在其两端也可以实现运动,让工作电路重复通断(工作电路接法与实施例1相同),例如如图6所示,接线柱7、金属弹片8、活塞3、铃体1均位于螺线管线圈2的一侧,活塞3由两个支座4滑动支撑,当工作电路接通时螺线管线圈2产生磁场,对铁磁件301产生力的作用,从而对金属弹片8进行推进,从而让工作电路断开,在复位件的作用下活塞3位置复位,此种情况下弹簧9一端与活塞3连接,另一端与一个支座4的内侧面连接,从而实现弹性恢复。

  同样的实施例3参考图7,此种情况下活塞3的运动一半在螺线管线圈2的内部,一半在外部,且此种情况下活塞3上还连接有推杆305用于在活塞3运动过程中与金属弹片8发生接触从而使工作电路断路,然后在弹簧9的作用下再次复位实现接通,如此反复实现铃声响起。

  实施例1、实施例2以及实施例3相比传统直流电铃形式,将敲击部件(敲击锤6)与通断电部分(金属弹片8)分离,使用稳定性更高,并且活塞3中含有铁磁性材料,可有效降低所需电压,传统直流电铃一般需要6v或9v干电池,本申请的结构仅需要两节干电池(3V)即可进行良好驱动。

  另外针对以上三个实施例,所述铁磁件301也可以采用永磁体如钕铁硼磁铁,利用钕铁硼磁铁可与通电的螺线管线圈2的磁场具有更强的作用力,从而一定程度上有效减少螺线管线圈2所需的匝数或减少干电池的所需电压。要注意工作电路的电流流向,要保证在工作电路接通时,永磁体在螺线管线圈2产生的磁场作用下会带着活塞3向金属弹片8移动,使金属弹片8与触点702分离,让工作电路断路。

  参考图8,实施例4对工作电路的两端直接与螺线管线圈2的两端电连接,且所述工作电路中的电流采用交流电,所述活塞3中的铁磁件301采用永磁体,如图8所示,活塞3由两个支座4滑动支撑,当工作电路通交流电工作时,螺线管线圈2的磁场不断变换,所以铁磁件301带动活塞3往复运动,从而带动敲击锤6对铃体1进行敲击。

  如图9的实施例5所示,当然采用交流电路的情况,活塞3和螺线管线圈2的位置也有多种摆放形式,活塞3中的部分位于螺线管线圈2中,当工作电路通交流电工作时,螺线管线圈2的磁场不断变换,所以铁磁件301带动活塞3往复运动,从而带动敲击锤6对铃体1进行敲击。

  尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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