电磁切换装置 技术领域 本发明涉及一种电磁切换装置， 并且尤其涉及一种能够具有简化的结构并且能够 防止噪声的产生的电磁切换装置。
背景技术 电磁切换装置用于通过由电磁力断开和闭合触点来向负载供给电流或者中断向 负载的电流供给。这种电磁切换装置被使用在用于工业、 机械、 车辆等的设备上。
电磁切换装置包括固定触点、 活动触点以及驱动单元。当驱动单元通过使用电磁 力驱动活动触点时， 活动触点运动以便与固定触点接触或分离。因此， 电流被供给到负载， 或者向负载的电流供给被中断。
根据当前趋势， 在所有工业领域中各种装置具有最小化的尺寸， 因此也要求电磁 切换装置具有最小化的尺寸。为了实现具有增强的可靠性的电磁切换装置， 可以最大限度 地防止由电磁切换装置的驱动单元的运动而产生的碰撞噪声或摩擦噪声。
图 1 为图示出使用轴的电磁切换装置的一个示例的局部剖视图。图 1 的电磁切换 装置 100 包括固定触点 110、 活动触点 120、 驱动单元 130 以及壳体 140。
固定触点 110 包括连接到电力输入端的第一固定触点 111 以及连接到负载的第二 固定触点 112。例如， 固定触点 110 可以固定地安装在壳体 140 的上部处。
活动触点 120 被配置为与固定触点 110 接触或分离。当活动触点 120 接触固定触 点 110 时， 第一固定触点 111 和第二固定触点 112 通过活动触点 120 彼此连接。因此， 经由 第一固定触点 111 输入的电力通过第二固定触点 112 供给到负载。
当活动触点 120 与固定触点 110 分离时， 第一固定触点 111 和第二固定触点 112 彼此断开。因此， 经由第一固定触点 111 输入的电力不能通过第二固定触点 112 供给到负 载。
驱动单元 130 通过使用电磁力来驱动活动触点 120， 从而控制活动触点 120 与固定 触点 110 接触或分离。驱动单元 130 包括固定心 131、 活动心 132、 轴 133 以及线圈 134。
固定心 131 通过电磁力吸引活动心 132。 例如， 固定心 131 可以固定地安装在壳体 140 的下部处， 并且可在其中设置有用于使轴 133 穿过的凹口。
活动心 132 安装在固定心 131 下方， 并且通过电磁力运动。当通过电磁力在固定 心 131 和活动心 132 之间产生吸引力时， 活动心 132 接近固定心 131。然而， 当不再产生电 磁力时， 活动心 132 通过重力与固定心 131 隔开。
轴 133 的一侧联接到活动心 132， 并且其另一侧联接到活动触点 120。 在此构造下， 由于在固定心 131 和活动心 132 之间通过电磁力所产生的吸引力， 轴 133 将活动心 132 的 驱动力传递到活动触点 120， 从而允许活动触点 120 与固定触点 110 接触。
当不再产生电磁力时， 活动心 132 通过重力与固定心 131 隔开。因此， 联接到活动 心 132 的活动触点 120 与固定触点 110 隔开。
线圈 134 靠近固定心 131 和活动心 132 安装， 并且当施加电流到线圈 134 时在其周
围形成磁场。通过磁场， 在固定心 131 和活动心 132 处产生有磁通量以便产生电磁力。固 定心 131 和活动心 132 形成了磁通量通过其中的磁路。而且， 通过由磁通量产生的电磁力 在固定心 131 和活动心 132 之间产生了吸引力。
壳体 140 由非磁性和不导电的材料形成， 并且包括 ： 上壳体 141 和下壳体 142， 其 被配置为密闭地保护固定触点 110 和活动触点 120 免受外部影响 ； 柱塞罩 143， 其被配置为 以密闭的方式在其中装纳固定心 131 和活动心 132 ； 以及线圈罩 144， 其被配置为以密闭的 方式在其中装纳线圈 134。
在此， 固定触点 110 可以固定地安装在上壳体 141 处， 而具有用于使轴 133 穿过其 中的凹口的固定心 131 可以固定地安装在下壳体 142 处。
在上壳体 141 和下壳体 142 彼此联接时形成的密闭空间内， 可以灌装用以熄灭当 活动触点 120 与固定触点 110 分离时所产生的电弧的气体。
将描述电磁切换装置的活动触点 120 与固定触点 110 接触的操作。当施加电流到 线圈 134 时， 在线圈 134 的周围形成有磁场， 并且在固定心 131 和活动心 132 处产生有磁通 量。因此， 产生了电磁力。
如果将线圈 134 缠绕在固定心 131 和活动心 132 上以使得固定心 131 和活动心 132 的面对部分能够具有不同的极性， 则产生吸引力。因此， 活动心 132 朝着固定心 131 运 动。在此， 吸引力应当大于重力。 驱动力被传递到轴 133( 轴 133 的一侧联接到活动心 132)， 从而使联接到轴 133 的 另一侧的活动触点 120 运动以接触固定触点 110。
当活动触点 120 与固定触点 110 接触时， 第一固定触点 111 和第二固定触点 112 通过活动触点 120 彼此连接。因此， 经由第一固定触点 111 输入的电力通过第二固定触点 112 供给到负载。
将描述电磁切换装置的活动触点 120 与固定触点 110 分离的操作。当在固定触点 110 和活动触点 120 之间的接触状态下不供给电流到线圈 134 时， 形成在线圈 134 周围的磁 场消失， 并且在固定心 131 和活动心 132 处所产生的磁通量也消失。
因此， 在固定心 131 和活动心 132 之间的吸引力消失， 并且仅有重力施加到活动触 点 120。 因此， 活动触点 120 通过重力而下降， 并且驱动力被传递到其一侧联接到活动心 132 的轴 133。因此， 联接到轴 133 的另一侧的活动触点 120 也下降从而与固定触点 110 分离。
当活动触点 120 与固定触点 110 分离时， 第一固定触点 111 和第二固定触点 112 彼此断开。因此， 经由第一固定触点 111 输入的电力不能通过第二固定触点 112 供给到负 载。
然而， 在图 1 的使用轴的电磁切换装置中， 活动心和活动触点通过轴彼此连接， 因 而由电磁力所驱动的活动心的驱动力被传递到活动触点。 这会导致驱动单元具有复杂的结 构。
发明内容 因此， 详细描述的一个方案是提供一种电磁切换装置， 其能够具有简化的结构并 且能够防止噪声的产生。
为实现这些和其它的优势并且根据本说明书的目的， 正如在此所具体化和广泛地
描述的， 提供了一种电磁切换装置， 其特征在于所述装置包括被配置为通过电磁力驱动活 动触点的驱动单元， 所述装置的特征在于所述驱动单元包括 ： 固定心， 其被固定地安装以便 不能通过磁力运动 ； 活动心， 其具有被安装成面对所述固定心的下部以及联接到活动触点 的上部 ； 以及线圈， 其被配置为通过在向其施加电流时所产生的磁力而在所述固定心和所 述活动心之间产生排斥力， 并且被配置为通过驱动位于上侧处的所述活动心以与位于下侧 处的所述固定心分离， 来使所述活动触点与固定触点接触。
根据本发明的另一个方案， 提供了一种电磁切换装置， 其特征在于所述装置包括 ： 固定触点 ； 活动触点， 其为可运动的以便与所述固定触点接触或分离 ； 以及驱动单元， 其被 配置为通过电磁力来驱动所述活动触点， 所述装置的特征在于所述驱动单元包括 ： 固定心， 其被固定地安装以便不能通过磁力运动 ； 活动心， 其具有被安装成面对所述固定心的下部 以及联接到所述活动触点的上部 ； 以及线圈， 其被配置为通过在向其施加电流时所产生的 磁力而在所述固定心和所述活动心之间产生排斥力， 并且被配置为通过驱动位于上侧处的 所述活动心以与位于下侧处的所述固定心分离， 来使所述活动触点与所述固定触点接触。
在根据本发明的电磁切换装置中， 所述固定心可以固定地安装在下侧处， 并且由 电磁力所驱动的所述活动心可以安装在上侧处以便直接地连接到所述活动触点。 这样可以 不需要轴， 从而简化了整体结构。
在根据本发明的电磁切换装置中， 通过噪声限制单元可以限制当活动心运动时所 产生的接触噪声。这样可以防止噪声的产生。
在本发明中， 电磁切换装置可以具有简化的结构并且可以防止产生噪声。这样可 以使电磁切换装置具有增强的可靠性。
通过下文中给出的详细描述， 本申请的进一步的应用范围将变得更加明显。 但是， 应当理解的是， 虽然示出了本发明的优选实施例， 但是由于对于本领域的技术人员来说， 通 过详细的描述在本发明的精神和范围内的各种改变和改进将变得显而易见， 因此仅通过阐 释性的方式给出了详细的描述和具体的示例。 附图说明 附图被包括以提供对本发明的进一步理解， 其被并入并且构成了本说明书的一部 分， 附图示出了示例性实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。
在附图中 ：
图 1 为图示出使用轴的电磁切换装置的一个示例的局部剖视图 ；
图 2 为图示出不使用轴的电磁切换装置的一个示例的局部剖视图， 其示出了电磁 切换装置的固定触点和活动心彼此分离的状态 ； 以及
图 3 为图示出图 2 的不使用轴的电磁切换装置的一个示例的局部剖视图， 其示出 了电磁切换装置的固定触点和活动心处于彼此接触状态的状态。
具体实施方式
现在将参照附图给出示例性实施例的详细描述。为了参照附图进行简要的描述， 相同或等同的部件将设置有相同的附图标记， 并且将不重复其描述。
图 2 为图示出不使用轴的电磁切换装置的一个示例的局部剖视图， 其示出了电磁切换装置的固定触点和活动心彼此分离的状态。并且， 图 3 为图示出图 2 的不使用轴的电 磁切换装置的一个示例的局部剖视图， 其示出了电磁切换装置的固定触点和活动心处于彼 此接触状态的状态。
如图 2 和图 3 中所示， 根据本发明的电磁切换装置 200 包括固定触点 210、 活动触 点 220、 驱动单元 230 和壳体 240。
固定触点 210 包括连接到电力输入端的第一固定触点 211 和连接到负载的第二固 定触点 212。例如， 固定触点 210 可以固定地安装在壳体 240 的上部处。
活动触点 220 被配置为与固定触点 210 接触或分离。当活动触点 220 接触固定触 点 210 时， 第一固定触点 211 和第二固定触点 212 通过活动触点 220 彼此连接。因此， 经由 第一固定触点 211 输入的电力通过第二固定触点 212 供给到负载。
当活动触点 220 与固定触点 210 分离时， 第一固定触点 211 和第二固定触点 212 彼此断开。因此， 经由第一固定触点 211 输入的电力不能通过第二固定触点 212 供给到负 载。
驱动单元 230 通过使用电磁力来驱动活动触点 220， 从而控制活动触点 220 与固定 触点 210 接触或分离。驱动单元 230 包括固定心 231、 活动心 232 和线圈 233。 固定心 231 被固定地安装以便不能通过电磁力运动。与一般的电磁切换装置不 同， 固定心 231 安装在活动心 232 下方。
活动心 232 具有被安装成面对固定心 231 的下部以及联接到活动触点 220 的上 部。 更具体地， 活动心 232 安装在固定心 231 上方， 并且通过由电磁力所产生的排斥力运动。
当通过电磁力在固定心 231 和活动心 232 之间产生排斥力时， 位于上侧处的活动 心 232 与位于下侧处的固定心分离。然而， 当不再产生电磁力， 活动心 232 通过重力朝着固 定心 231 下降。
线圈 233 被配置为在固定心 231 和活动心 232 之间通过在向线圈 233 施加电流时 所产生的磁力来产生排斥力， 并且被配置为通过驱动位于上侧处的活动心 232 以与位于下 侧处的固定心 231 分离， 来使活动触点 220 与固定触点 210 接触。
更具体地， 当施加电流到安装在固定心 231 和活动心 232 的周围的线圈 233 时， 在 线圈 233 周围形成有磁场。通过磁场， 在固定心 231 和活动心 232 处产生了磁通量以便产 生电磁力。
固定心 231 和活动心 232 形成了使磁通量通过其中的磁路。而且， 在固定心 231 和活动心 232 之间通过由磁通量产生的电磁力而产生排斥力。
壳体 240 由非磁性的和不导电的材料形成， 并且包括 ： 上壳体 241 和下壳体 242， 其被配置为密闭地保护固定触点 210 和活动触点 220 免受外部影响 ； 柱塞罩 243， 其被配置 为以密闭的方式在其中装纳固定心 231 和活动心 232 ； 以及线圈罩 244， 其被配置为以密闭 的方式在其中装纳线圈 233。
在此， 固定触点 210 可以固定地安装在上壳体 241 处， 并且具有用于使活动心 232 穿过其中的凹部的固定心 231 可以形成在下壳体 242 处， 活动心 232 的一个端部联接到活 动触点 220。
在上壳体 241 和下壳体 242 彼此联接时所形成的密闭空间内， 可以灌装用以熄灭 当活动触点 220 与固定触点 210 分离时所产生的电弧的气体。
将描述电磁切换装置的活动触点 220 与固定触点 210 接触的操作。当施加电流到 线圈 233 时， 在线圈 233 的周围形成有磁场， 并且在固定心 231 和活动心 232 处产生有磁通 量。因此， 产生了电磁力。
如果将线圈 233 缠绕在固定心 231 和活动心 232 上以使得固定心 231 和活动心 232 的彼此面对的部分能够具有相同的极性， 则产生了排斥力。因此， 位于上侧处的活动心 232 与位于下侧处的固定心 231 分离。在此， 排斥力应当大于重力。
使联接到活动心 232 的另一侧的活动触点 220 运动以接触固定触点 210。当活动 触点 220 与固定触点 210 接触时， 第一固定触点 211 和第二固定触点 212 通过活动触点 220 彼此连接。因此， 经由第一固定触点 211 输入的电力通过第二固定触点 212 供给到负载。
将描述电磁切换装置的活动触点 220 与固定触点 210 分离的操作。在固定触点 210 和活动触点 220 之间的接触状态下不供给电流到线圈 233 时， 形成在线圈 233 周围的磁 场消失， 并且在固定心 231 和活动心 232 处所产生的磁通量也消失。
因此， 在固定心 231 和活动心 232 之间的排斥力消失， 并且仅有重力施加到活动触 点 220。因此， 活动触点 220 通过重力下降， 从而联接到活动心 232 的一侧的活动触点 220 与固定触点 210 分离。 当活动触点 220 与固定触点 210 分离时， 第一固定触点 211 和第二固定触点 212 彼此断开。因此， 经由第一固定触点 211 输入的电力不能通过第二固定触点 212 供给到负 载。
在根据本发明的电磁切换装置中， 与图 1 的电磁切换装置不同， 未使用用于将活 动心和活动触点彼此连接的轴， 并且改变了固定心和活动心的安装位置。 而且， 活动触点直 接地连接到活动心， 这样由电磁力所驱动的活动心的驱动力被直接地传递到活动触点。这 可以简化驱动单元的结构， 并且使装置的尺寸最小化。
在本发明中， 活动心 232 可以包括运动限制单元 232a。 运动限制单元 232a 被配置 为限制活动心 232 的运动。
例如， 可以通过使活动心 232 的中间部分突出来形成运动限制单元 232a。 因此， 当 通过在固定心 231 和活动心 232 之间的由电磁力所产生的排斥力使活动心 232 经由形成在 下壳体 242 处的凹口向上运动时， 通过使活动心 232 的中间部分突出所形成的运动限制单 元 232a 限制了活动心 232 的运动。
在此构造下， 可以限制当联接到活动心 232 的一个端部的活动触点 220 接触固定 触点 210 时所产生的猛烈碰撞。这可以防止固定触点 210 或活动触点 220 受损， 从而提供 了具有增强的可靠性的电磁切换装置。
在本发明中， 电磁切换装置 200 还可以包括噪声限制单元 250。噪声限制单元 250 与运动限制单元 232a 的下部接触， 从而限制当活动心 232 运动时由运动限制单元 232a 所 产生的噪声。
例如， 被配置为以密闭的方式将固定心 231 和活动心 232 装纳于其中的柱塞罩 243 的上部相应于运动限制单元 232a 的形状延伸。然后， 由能够通过减弱碰撞来限制噪声的材 料形成的噪声限制单元 250 被安装在运动限制单元 232a 和柱塞罩 243 的延伸部分之间。 在 此构造下， 可以通过噪声限制单元 250 来防止当活动心 232 运动时由运动限制单元 232a 所 产生的噪声。这样可以提供具有增强的可靠性的电磁切换装置。
在本发明中， 电磁切换装置 200 还可以包括排斥弹簧 (repulsion spring)260。 排 斥弹簧 260 插入到运动限制单元 232a 的上部， 从而向活动心 232 提供排斥力。
例如， 排斥弹簧 260 安装在从活动心 232 的中间部分突出的运动限制单元 232a 和 下壳体 242 之间。在这种构造下， 当活动心 232 通过排斥力向上运动时， 排斥弹簧 260 工作 以将运动限制单元 232a 与下壳体 242 分离。这可以减少当联接到活动心 232 的一个端部 的活动触点 220 与固定触点 210 接触时所产生的猛烈碰撞。因此， 可以防止固定触点 210 或活动触点 220 受损。
此外， 在活动触点 220 与固定触点 210 接触的状态下不向线圈 233 施加电流。这 可导致在固定心 231 和活动心 232 之间的由电磁力产生的排斥力消失。因此， 当排斥弹簧 260 工作时， 通过排斥弹簧 260 可以使活动触点 220 与固定触点 210 更快速地分离。这可以 稳定电磁切换装置。
在本发明中， 联接到活动触点 220 的活动心 232 的上部可以具有比面对固定心 231 的活动心 232 的下部更窄的截面。
固定触点 210 和活动触点 22 被装纳在由上壳体 241 和下壳体 242 密闭地形成的 空间内， 并且经由形成在下壳体 242 处的凹口来驱动活动心 232。 为了增强由上壳体 241 和 下壳体 242 所形成的空间的密封状态， 以更小的尺寸形成凹口是有利的， 活动心穿过凹口。 相反地， 面对固定心 231 的活动心 232 的下部必须具有较大的截面以便形成足够 的磁通量密度。 为了满足以上两个条件， 联接到活动触点 220 的活动心 232 的上部被实施为 具有比面对固定心 231 的活动心 232 的下部更窄的截面。这可以使电磁切换装置更稳定。
在本发明中， 面对活动心 232 的固定心 231 的上部可以被部分地切割以形成第一 形状， 而面对固定心 231 的活动心 232 的下部可以被部分地切割以形成第二形状。
例如， 固定心 231 的上部承载圆柱形状的凸雕 (embossed carving)， 其具有较窄 的上表面和较宽的下表面， 从而实现第一形状。并且， 活动心 232 的下部承载圆柱形状的凹 雕 (depressed engraving)( 凹刻 )， 其具有较窄的上表面和较宽的下表面， 从而实现第二 形状。这样通过改变磁力分布可以增加固定心 231 和活动心 232 之间的排斥力。
磁通量密度是一个数值， 其与穿过垂直于磁通量方向的每单位面积的磁力线的数 量成正比， 并且与面积成反比。而且， 磁力是一个与磁通量密度成比例的数值。因此， 当固 定心 231 和活动心 232 之间的接触面积减小时， 磁通量密度和磁力增加并且固定心 231 和 活动心 232 之间的排斥力增加。这可以提供具有增强的可靠性的电磁切换装置。
如上所述， 在本发明中， 固定心固定地安装在电磁切换装置的下部处， 并且由电磁 力所驱动的活动心安装在电磁切换装置的上部处以便直接地连接到活动触点。 这样可以不 需要轴从而简化整体结构。在本发明中， 通过噪声限制单元可以限制当活动心运动时所产 生的接触噪声。 这样可以防止噪声的产生。 这可以提供具有增强的可靠性的电磁切换装置。
上述实施例和优势仅为示例性的， 并且不应当被解释为限制本公开。本教导能够 容易地应用于其它种类的装置。 本说明书意图是阐释性的， 并且不限制权利要求的范围。 对 于本领域的技术人员来说， 许多替代方案、 改进和变型将是显而易见的。 在此所描述的优选 实施例的特征、 结构、 方法和其它特点可以多种方式组合从而获得额外的和 / 或可替代的 示例性实施例。
由于在不背离其特点的条件下本发明的特征可以实现为若干形式， 因此还应当理
解的是， 上述实施例不受前述描述的任何细节所限制， 除非另有说明， 而是应当在如所附的 权利要求限定的范围内进行宽泛地解释， 因此落在权利要求的范围或者所述范围的等同布 局内的所有变化和改进都旨在由所附的权利要求所包括。