CN101582351A - 低噪声电磁开关及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于电动汽车等的电磁开关,尤其提供可降低噪声的电磁开关,本发明的低噪声电磁开关包括:内置开关;用于收容上述内置开关的外盒;被填充到上述内置开关与上述外盒之间的填充剂,该填充剂用于防止上述内置开关内发生的噪声通过振动而被传递到上述外盒。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于开断直流电流的电磁开关,尤其涉及低噪声电磁开关及其制造方法。
背景技术
在如混合动力型(HYBRID)汽车,燃料电池汽车,高尔夫球車(GOLF CART)及电动叉车等电动汽车,用于开断直流电流的电磁开关设置在蓄电池与直流电流转换装置之间,执行将向直流电流转换装置供给或者切断蓄电池中的直流电流功能。
而且,对于太阳光发电系统与风力发电系统等环保型发电系统而言,开断直流电流用的电磁开关设置在直流发电机与将直流发电电流转换为具有常用频率与电压的交流电流的逆变器(Inverter)之间,执行将直流发电电流供给到逆变器或者将其切断的功能。
尤其,开断使用于电动汽车的直流电流的电磁开关而言,为了保持室内安静性,需要将噪声控制在最低。
图1是现有技术中的直流开断用电磁开关的构成与噪声发生位置以及振动传递路径的剖视图。参照图1并对假想实施例的直流开断用电磁开关进行说明,以与本发明进行比较。
图1中,依据现有技术的直流开断用电磁开关大体构成为:具有触点并能够移动的可动部;对填充有消弧用的消弧气体的填充空间进行密封的气体密封部;提供用于驱动上述可动部的驱动力的磁性驱动部。
其中,上述可动部包括:轴(shaft)16;圆柱体(cylinder)状的可动铁芯(core)15,其连接到轴16下部以能够与轴16一起进行直线移动,并通过来自上述磁性驱动部的磁吸力能够进行直线运动;可动触点17,连接到轴16的上端部从而形成电触点部。
在面向上述可动铁芯15的位置上,围绕轴16设有固定铁芯14,上述固定铁芯14与上述可动铁芯15同后述的磁性驱动部的上部轭及下部轭形成磁通的移动回路。
上述气体密封部设在上述可动部的上部周围,其形成消弧气体室20密封并收容电磁开关内的消弧气体。
上述气体密封部包括:管(tube)状绝缘部件22;一对固定电极18,其贯通绝缘部件22并在绝缘部件22的内外部延长设置,而且与绝缘部件22形成气密结合;管(tube)状气密部件23,其在绝缘部件22与后述的上部轭(yoke)之间形成密封,并形成有阶梯部;密封罐(can)24,其围绕并密封上述可动铁芯15和固定铁芯14,且由非磁性体形成。直流电源和负载通过电线连接到上述一对固定电极18。
上述磁性驱动部发生磁吸力驱动后述的可动铁芯15与可动触点17进而开断驱动电磁开关。
上述磁性驱动部包括磁化线圈11,上部轭12及下部轭13。
其中,磁化线圈11为设于电磁开关下部的驱动线圈(coil),当被连接到未图示的信号线上并提供电流时被磁化(magnetization),切断电流时会被去磁(demagnetization)。在电磁开关中,上述磁化线圈11生成磁吸力而向上述可动部提供驱动力。
上部轭12设置在磁化线圈11的上部。当磁化线圈11被磁化时,上部轭12同上述可动铁芯15及固定铁芯14一起构成部分磁通移动路径。
当磁化线圈11被磁化时,下部轭13与上部轭12,上述可动铁芯15及固定铁芯14共同形成磁通的移动路径。
图1中未说明符号21是可将磁化线圈11绕在周围而且支持磁化线圈11的线圈架(bobbin)。
图1中未说明符号25是设置在可动铁芯15与固定铁芯14间的回位弹簧,当磁化线圈11去磁时,其向固定铁芯14施加弹性力而使可动铁芯15返回到原位置即离开可动铁芯15的位置。
图1中未说明符号26是当可动触点17接触到附着于固定电极18上的固定触点(未图示符号)的电磁开关的连接(on)位置,即处于触点接触位置时,为了维持触点间接触压力的接压弹簧。
图1中未说明符号30是现有技术中收容电磁开关的外盒。
以下简单说明上述现有技术的电磁开关的运行。
在连接到磁化线圈11上的未图示的信号线中流入电流时,上述磁化线圈11被磁化。从上述磁化线圈11发生的磁通沿着由可动铁芯15、固定铁芯14、上部轭12与下部轭13形成的磁通移动路径移动而形成磁通的闭回路。此时,可动铁芯15进行直线移动而接触到固定铁芯14,而图1中与可动铁芯15连接并与之一起移动的轴16上升。那么设置在轴16上端部的可动触点17接触到对置的固定电极18的上述固定触点,使直流电源与负载相连接进而达到直流电流被供给的连接状态。
当切断连接到磁化线圈11的未图示信号线的电流时,磁化线圈11被去磁。随着上述磁化线圈11被去磁,可动铁芯15通过回位弹簧25而从固定铁芯14返回到分离的原位置。在图1中,连接成与可动铁芯15一并移动的轴16下降。设置在轴16上端部的可动触点17从对置的固定电极18的上述固定触点分离。由此直流电源与负载相分离,直流电流的供给被切断从而处于关闭(OFF)状态。
如上构成并运作的现有技术中的电磁开关在连接运作时,因可动铁芯15与固定铁芯14的碰撞接触而发生接通冲击音。而且,现有技术中的上述电磁开关在连接动作时,因附着于固定电极18下端部的固定触点与可动触点17的碰撞接触而发生接通冲击音。对如此发生的接通冲击音的振动而言,因可动铁芯15与固定铁芯14的碰撞接触发生的振动,如箭头所示通过固定铁芯14与上部轭26传递到外盒30。因固定触点与可动触点17的碰撞接触而发生的接通冲击音传递到电极18与绝缘部件22及外盒30。此后被传递到设置有电磁开关的电动汽车的车体,导致在电动汽车的室内中也能听到噪声。
而且,依据现有技术的电磁开关在进行上述关闭运作时,可动铁芯15与密封罐24的碰撞接触而发生关闭冲击音。如此发生的关闭冲击音的振动如箭头所示经过固定铁芯14与下部轭13被传递到外盒30。此后传递到设置有电磁开关的电动汽车的车体,导致在电动汽车的室内中也能听到噪声。
如电动汽车等,要求室内安静的电磁开关设置环境而言,上述电磁开关的接通/关闭冲击音的发生会使乘客感到不适。
发明内容
本发明是旨在克服上述现有技术的问题,本发明的目的是提供一种能够切断电磁开关中接通/关闭冲击音引起的振动的传递,从而能够降低噪声的低噪声电磁开关及其制造方法。
本发明的低噪声电磁开关,其特征在于,包括:
内置开关,其包括具有触点并能够移动的可动部;对填充有消弧用的消弧气体的填充空间进行密封的气体密封部;提供用于驱动上述可动部的驱动力的磁性驱动部;
收容上述内置开关的外盒;
填充剂,其填充于上述内置开关与上述外盒之间,以防止由上述内置开关产生的噪声通过振动而被传递到上述外盒。
另外,上述填充剂可以是液态固化树脂。上述液态固化树脂可以是常温固化树脂,热固化树脂或者紫外线固化树脂中的任何一种。
上述液态固化树脂是苯酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、二芳基邻苯二甲酸酯树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂中的任何一种。
本发明的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于包括:
组装内置开关的步骤,上述内置开关包括具有触点并能够移动的可动部;对填充有消弧用的消弧气体的填充空间进行密封的气体密封部;提供用于驱动上述可动部的驱动力的磁性驱动部;
准备用于收容上述内置开关的外盒的步骤;
使上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤;
在相互分离的上述内置开关与上述外盒之间的空间内,通过吐出器注入液态固化树脂的步骤;及
固化上述液态固化树脂的步骤。
使上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤中,通过具有条状隔离(SPACER)部的盖子使上述内置开关与上述外盒相互分离,上述条状隔离部被插入至上述内置开关与上述外盒之间。
另外,使上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤中,通过使用将上述内置开关固定在与上述外盒分离的位置的定位器具,使上述内置开关与上述外盒相互分离。
另外,本发明特征在于,将上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤中,用手将上述内置开关保持在与上述外盒分离的位置。
另外,本发明特征在于,将上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤中,在上述内置开关与上述外盒之间插入多个橡胶隔离垫。
另外,固化液态固化树脂的步骤可包括,放置于常温而进行固化的步骤。
另外,固化液态固化树脂的步骤可包括,通过加热进行固化的步骤。
另外,固化液态固化树脂的步骤可包括,通过紫外线照射而进行固化的步骤。
根据本发明的低噪声电磁开关的制造方法,加盖盖子就能使内置开关与外盒相互分离。
另外,根据上述低噪声电磁开关的制造方法,用手将上述内置开关维持在与上述外盒分离的位置,因此不需要专用工具就能低廉,简单地制造低噪声电磁开关。
而且,根据上述低噪声电磁开关的制造方法,能简化制造工序,进而能够提高制造方便性。
另外,根据上述低噪声电磁开关的制造方法,能够通过多种固化方法固化液态固化树脂,因此能提高固化的方便性及迅速性。
附图说明
图1是表示现有技术中的直流开断用电磁开关的构成与噪声发生位置以及振动传递路径的剖视图。
图2是表示本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的构成的纵剖视图。
图3是表示本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的构成的俯视图。
图4是表示本发明的直流开断用低噪声电磁开关的制造方法中,为了使内置开关与外盒维持分离,将定位支撑台作为定位器具使用的制造方法的制造工序示意图。
图5是表示本发明的直流开断用低噪声电磁开关中,制造完工后处于分离盖子状态下的电磁开关外形的盖分解立体图。
图6是表示本发明的直流开断用电磁开关中,具备隔离部的盖子的立体图。
图7是本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的制造方法的流程图。
图8是图7所示的本发明之直流开断用低噪声电磁开关的制造方法中,步骤3的详细可选方法的流程图。
图9是图7所示的本发明之直流开断用低噪声电磁开关的制造方法中,步骤5的详细可选方法的流程图。
*附图符号说明
11:磁化线圈 12:上部轭
13:下部轭 14:固定铁芯
15:可动铁芯 16:轴
17:可动触点 18:固定电极
20:消弧气体室 21:线圈架
22:绝缘部件 23:气密部件
24:密封罐 25:回位弹簧
26:接压弹簧 30:外盒
100:内置开关 200:外盒
300:填充剂
具体实施方式
参照附图,通过对本发明的理想实施例详细说明本发明的目的与构成及其作用效果。
图2是表示本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的构成的纵剖视图。图3是表示本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的构成的俯视图。参照图2、图3对本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的结构进行说明。
本发明的直流开断用低噪声电磁开关包括内置开关100,外盒200及填充剂300。
上述内置开关100包括:具有触点并能够移动的可动部;对填充有消弧用的消弧气体的填充空间进行密封的气体密封部;提供用于驱动上述可动部的驱动力的磁性驱动部。其详细构成与现有技术相同因此省略。
本发明的电磁开关在上述的接通(on)状态时,内置开关100被填充剂300所包围而不发出振动。因此,上述电磁开关中,内置开关100所产生的接通冲击音或者关闭冲击音不会被传递到外盒200。因上述外盒200不振动,故也不产生传到设置有电磁开关的汽车车体的现象,更不会发生诱发电动汽车室内噪声的现象。
因此,如电动汽车等要求室内安静的电磁开关设置环境而言,阻断上述电磁开关的接通/关闭冲击音,能够提供乘客舒适,安静的室内环境。
外盒200将内置开关100收容于其内部。
填充剂300填充于内置开关100与外盒200间,以防止内置开关100中发生的噪声通过振动传递到外盒200。上述填充剂300优选由液态固化树脂构成。上述液态固化树脂可由常温固化树脂、热固化树脂或者紫外线固化树脂中的任何一种构成。具体为,上述液态固化树脂可由苯酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂,环氧树脂、二芳基邻苯二甲酸酯树脂、聚氨酯树脂,硅树脂,聚酰亚胺树脂中的任一种构成。
本发明的低噪声电磁开关具备填充于内置开关与外盒之间的填充剂。上述低噪声电磁开关对内置开关中发生的接通冲击音或者关闭冲击音,因振动传递不到外盒,因此,上述低噪声电磁开关能够阻断接通或者关闭时的噪声。本发明的低噪声电磁开关中,上述填充剂是液态固化树脂,因此将上述填充剂填充到内置开关与外盒之间的工作非常简便,固化后能够有效地阻断振动的传递。
根据本发明的低噪声电磁开关,上述液态固化树脂是常温固化树脂、热固化树脂或者紫外线固化树脂中的任何一种。使用者可在常温中固化的树脂、加热后冷却而固化的树脂或者照射紫外线固化的树脂中进行选择。
根据本发明的低噪声电磁开关,因上述液态固化树脂有很多种,使用者可从多种液态固化树脂中选用任何一种。
另一方面,根据本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的制造方法,图4是表示本发明的直流开断用低噪声电磁开关的制造方法中,为了使内置开关与外盒维持分离,将定位支撑台作为定位器具使用的制造方法的制造工序示意图。图5是表示本发明的直流开断用低噪声电磁开关中,制造完工后处于分离盖子状态下的电磁开关外形的盖分解立体图。图6是表示本发明的直流开断用电磁开关中,具备隔离部的盖子的立体图。图7是本发明中的直流开断用低噪声电磁开关的制造方法的流程图。图8是图7所示的本发明之直流开断用低噪声电磁开关的制造方法中,步骤3的详细可选方法的流程图。图9是图7所示的本发明之直流开断用低噪声电磁开关的制造方法中,步骤5的详细可选方法的流程图。
以下,根据上述附图对本发明的低噪声电磁开关制造方法进行详细说明。
如图7所示,本发明的低噪声电磁开关的制造方法包括:组装内置开关(参照图2的符号100)的步骤(ST1),所述内置开关100包括:具有触点并能够移动的可动部;对填充有消弧用的消弧气体的填充空间进行密封的气体密封部;提供驱动力用于驱动上述可动部的磁性驱动部;准备用于收容上述内置开关的外盒(参照图2的符号200)的步骤(ST2);使上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤(ST3);在相互分离的上述内置开关与上述外盒间的空间内,通过吐出器注入液态固化树脂的步骤(ST4);固化上述液态固化树脂的步骤(ST5)。
在组装内置开关(参照图2的符号100)的步骤(ST1)中,组装上述内置开关,即组装包括可动部、气体密封部、磁性驱动部的内置开关。
在准备外盒的步骤(ST2)中,事前制造用于收容上述内置开关的外盒200。
使上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤(ST3)为,为了防止在以后的步骤中上述内置开关的一外侧壁与上述外盒的一内侧壁相互接触的现象而准备的步骤。上述接触现象有可能在注入液态固化树脂时,内置开关被挤压而发生。
使上述内置开关与上述外盒位于相互分离位置的步骤(ST3)可通过盖子C使上述内置开关与上述外盒相互分离(图8中的步骤(ST3-1))而实现。如图6所示,上述盖子C具有插入到上述内置开关与上述外盒之间的条状隔离部S。
具有预设宽度的条状隔离部S位于上述内置开关与上述外盒间,使两者分离成预设的间隔。因此,确保了上述内置开关与上述外盒之间的液态固化树脂被注入并固化的空间。
作为另一种方法,使上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤(ST3),可通过使用定位器具400将上述内置开关与上述外盒相互分离的步骤(图8中图示的步骤(ST3-2))而实现。参照图4,上述定位器具400能够将上述内置开关固定在离开上述外盒的位置。
参照图4,上述外盒置于地面或作业台的台面{用于设置定位器具400的基部参照图4中的斜线部分}。将上述内置开关插入到上述外盒内时,上述内置开关与上述外盒之间留出预设空间。定位器具400设置在上述台面上,以固定上述外盒或者上述内置开关的位置。此时,上述定位器具400的上部设有能够插入到上述内置开关的固定电极内的条状连接部。上述条状连接部被插入到上述内置开关的固定电极内,从而能够保持上述外盒或者上述内置开关的位置。
作为另一种方法,使上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤(ST3)可通过用手将上述内置开关保持在与上述外盒分离的位置上的步骤(ST-3)来实现。
作为另一种方法,将上述内置开关与上述外盒位于相互分离的位置的步骤(ST3),可通过在上述内置开关与上述外盒间插入多个橡胶隔离垫(未图示)的步骤(ST-4)来实现。即,使上述内置开关与上述外盒位于相互分离位置后,将多个正方形橡胶片(未图示)夹入上述内置开关上述外盒之间以维持分离位置。上述多个正方形橡胶片的宽度及长度小于上述内置开关及上述外盒之间形成的空间的宽度及长度。
根据本发明的低噪声电磁开关的制造方法是,使内置开关与外盒处于分离的状态下,在内置开关与外盒之间注入液态固化树脂而制造。因此,根据上述低噪声电磁开关的制造方法,能够简单地制造低噪声电磁开关。
通过吐出器注入液态固化树脂的步骤(ST4)中,选择上述多种方法(ST3-1、ST3-2、ST3-3、ST3-4)之一而留出的上述内置开关与上述外盒之间的分离空间内通过吐出器500注入液态固化树脂。上述吐出器能够使用可从市面上获得的油压或空气压吐出器。
固化液态固化树脂的步骤(ST5),可选用通过放置于常温而进行固化的如图9所示步骤(ST5-1)。放置于常温而固化的液态固化树脂例如有硅树脂。
固化液态固化树脂的步骤(ST5),可选用通过加热而固化的如图9所示步骤(ST5-2)。通过加热而固化的液态固化树脂可举苯酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂,环氧树脂。
固化液态固化树脂的步骤(ST5),还可选用通过紫外线照射而固化的如图9所示步骤(ST5-3)。通过紫外线照射而固化的液态固化树脂由低聚物(Olygomer)、单体(Monomer)及光引发剂(Photo Initiator)组成。作为上述低聚物可利用环氧系、聚酯系、尿烷系丙烯酸盐(Acrylate)。上述单体可使用多功能(Multi-functional)或者单功能(Mono-functional)丙烯酸盐(Acrylate)。上述光引发剂可使用二苯乙醇酮醚(Benzoin ether)系,二苯甲酮(Benzophenone)系等多种引发剂。
根据如上所述的本发明的制造方法制造的低噪声电磁开关如图5图示,内置开关100与外盒200之间形成有液态固化性树脂被固化而成的填充剂300,为了展示内部构造去掉了盖子C。
Claims (12)
1、一种低噪声电磁开关,其特征在于,包括:
内置开关,其包括具有触点并能够移动的可动部,对填充有消弧用的消弧气体的填充空间进行密封的气体密封部,以及提供用于驱动所述可动部的驱动力的磁性驱动部;
外盒,用于收容所述内置开关;
填充剂,其被填充于所述内置开关与所述外盒之间,以防止由所述内置开关产生的噪声通过振动而被传递到所述外盒。
2、如权利要求1所述的低噪声电磁开关,其特征在于,
所述填充剂为液态固化树脂。
3、如权利要求2所述的低噪声电磁开关,其特征在于,
所述液态固化树脂是常温固化树脂、热固化树脂或者紫外线固化树脂中的任何一种。
4、如权利要求2所述的低噪声电磁开关,其特征在于,
所述液态固化树脂是苯酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、二芳基邻苯二甲酸酯树脂、聚氨酯树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂中的任何一种。
5、一种低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,包括:
组装内置开关的步骤,所述内置开关包括具有触点并且能够移动的可动部,对填充有消弧用的消弧气体的填充空间进行密封的气体密封部,以及提供用于驱动所述可动部的驱动力的磁性驱动部;
准备用于收容所述内置开关的外盒的步骤;
使所述内置开关与所述外盒位于相互分离的位置的步骤;
在所述内置开关与所述外盒之间的相互分离的空间内,通过吐出器注入液态固化树脂的步骤;
固化所述液态固化树脂的步骤。
6、如权利要求5所述的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,
在使所述内置开关与所述外盒位于相互分离的位置的步骤中,通过具有插入至所述内置开关与所述外盒之间的条状隔离部的盖子使所述内置开关与所述外盒相互分离。
7、如权利要求5所述的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,
在使所述内置开关与所述外盒位于相互分离的位置的步骤中,通过使用将所述内置开关固定在与所述外盒分离的位置的定位器具,使所述内置开关与所述外盒相互分离。
8、如权利要求5所述的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,
在使所述内置开关与所述外盒位于相互分离的位置的步骤中,用手将所述内置开关保持在与所述外盒分离的位置。
9、如权利要求5所述的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,
在使所述内置开关与所述外盒位于相互分离的位置的步骤中,在所述内置开关与所述外盒之间插入多个橡胶隔离垫。
10、如权利要求5所述的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,
所述固化液态固化树脂的步骤包括,放置于常温而进行固化的步骤。
11、如权利要求5所述的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,
所述固化液态固化树脂的步骤包括,通过加热进行固化的步骤。
12、如权利要求5所述的低噪声电磁开关的制造方法,其特征在于,
所述固化液态固化树脂的步骤包括,通过紫外线照射而进行固化的步骤。
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