CN103681070A - 电磁铁装置及使用该电磁铁装置的开关 - Google Patents

电磁铁装置及使用该电磁铁装置的开关 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种在确保动铁的顺利移动的同时，即便在负载有振动和冲撞的情况下也能够维持和动铁的吸附状态，防止误操作的电磁铁装置以及使用该装置的开关。因此，该电磁铁装置具有：包括施加有电压的线圈(48)；设置于所述线圈(48)的一端侧的动铁(71)；以及可摇动地设置于所述线圈(48)的另一端侧的磁轭(50)，其中，至少所述动铁(71)或所述磁轭(50)的其中之一插入所述线圈(48)内，所述磁轭(50)和所述动铁(71)的相对的面互相吸附，并且，可以由于所述线圈(48)的励磁而分开。在该电磁铁装置(41)中，所述磁轭(50)的摇动角度大于所述动铁(71)的摇动角度。

Description

电磁铁装置及使用该电磁铁装置的开关
技术领域
本发明涉及一种电磁铁装置，特别是涉及一种用于复印机等的带有复位功能的开关所使用的电磁铁装置。
背景技术
在现有技术中，作为电磁铁装置，例如在专利文献1中记载有形成于动铁的一对腿部的中心间距离小于筒管(bobbin)孔的中心间距离的电磁铁装置。在该电磁铁装置中，其结构为从规定的方向施加外力，当动铁在该方向上移动后，腿部与筒管孔的内侧抵接。因此，动铁(可動鉄片)在所述内侧的端部周围旋转，由于旋转角度变小，动铁很难从磁轭处脱落，提高了耐冲撞性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-135521号公报
但是，在所述电磁铁装置中，由于部件的加工精度存在差异，如果动铁的腿部的中心间距离过于地小于筒管孔的中心间距离，就会产生所述腿部难以移动到筒管孔的内部的问题。
发明内容
本发明鉴于所述现有问题，提供一种在确保筒管内的动铁顺利移动的同时，在负载有振动或冲撞时也能够维持磁轭和动铁的吸附状态，防止误操作的电磁铁装置，以及使用这种装置的开关。
为解决所述问题，本发明的电磁铁装置包括：被施加电压的线圈；设置于所述线圈的一端侧的动铁；以及可摇动地设置于所述线圈的另一端侧的磁轭，其中，至少所述动铁和所述磁轭中之一插入所述线圈内，所述磁轭和所述动铁的相对的面互相吸附，并且，能够由于所述线圈的励磁而分离，在所述电磁铁装置中，所述磁轭的摇动角度比所述动铁的摇动角度大。
发明效果
根据本发明，由于使磁轭和动铁进行表面接触，磁性阻力变小，其可以以较大的吸附力相吸附。由此，在确保动铁的顺利移动的同时，即便负载有振动和冲撞时也能维持吸附状态，防止误操作。
作为本发明的实施方式，所述磁轭的摇动角度与所述动铁的摇动角度之比可以是大于1∶1、且在3∶1以下。
根据本发明，如果磁轭和动铁的摇动角度之比为1∶1以下，即例如为1∶0.5，则不能使磁轭和动铁表面接触，不能获得所希望的效果。另外，磁轭的摇动角度和动铁的摇动角度之比如果超过3∶1，即例如为4∶1，则动铁和磁轭吸附时，动铁的下端部接触磁轭的上端部的角，动铁一侧的吸附面发生磨损，使吸附力降低。因此，动铁的摇动角度之比优选为大于1∶1，且在3∶1以下，由此，动铁和磁轭能够很好地进行表面接触，动铁和磁轭的吸附面的磨损得到抑制，防止了吸附力的降低。
作为本发明的其他实施方式，所述动铁和所述磁轭的吸附面可以是方形。
由此，可以提高设计的自由度。
作为本发明的另外的实施方式，所述动铁和所述磁轭的吸附面也可以是圆形。
由此，可以提高设计的自由度。
作为本发明的又一实施方式，也可以在所述磁轭的两侧边缘部设置安装用缺口部。
根据本发明，使用夹具等能够很轻易地通过安装用缺口握持磁轭，提高了操作性。
本发明的开关，可以使用上述电磁铁装置。
由此，因为磁轭和动铁之间能够进行表面接触，磁性阻力变小，能够很好地吸附。因此，即便负载有振动和冲撞时也能维持吸附状态，防止误操作。
附图说明
图1是示出组装有本发明第一实施方式所涉及的电磁铁装置的开关的立体图。
图2是图1的开关的分解立体图。
图3是从与图2不同的方向观察到的图1的开关的分解立体图。
图4是示出本发明的实施方式所涉及的电磁铁装置的立体图。
图5是图4的电磁铁装置的分解立体图。
图6的(A)是示出动作前的开关的正面截面图，图6的(B)是图6的(A)的侧面截面图。
图7的(A)是示出动作后的开关的正面截面图，图7的(B)是图7的(A)的侧面截面图。
图8是示出在动作过程中动铁为倾斜状态的开关的侧面截面图。
图9是示出本发明第二实施方式所涉及的电磁铁装置的概要图。
图10是示出本发明第三实施方式所涉及的电磁铁装置的概要图。
具体实施方式
根据图1至图8的附图，说明将本发明所涉及的电磁铁装置用于具有复位功能的开关的第一实施方式。
如图1至图3所示，开关1具有外壳10、操作片13、电源开关机构20(20a，20b)、以及驱动机构40。
外壳10是上表面打开的箱体形状，构成为：其内部空间的一侧设置有后述电源开关机构20，同时其内部空间的另一侧设置有后述驱动机构40。
操作片13是下表面打开的近似长方体的箱体形状，具有操作面14、枢轴15、保持部16(参照图6的(A))、以及抵接板17。操作面14在操作片13的上表面上形成为一个弯曲面。枢轴15从操作片13的两侧面的中心向外侧突出。保持部16从操作面14的里面中央向下方突出，并嵌合保持后述连接体21(参照图6的(A))。抵接板17从操作面14的里面端部向下方突出，与后述动铁71的上端抵接。并且，操作片13通过将枢轴15嵌合到外壳10的圆形孔11中，从而以枢轴15为中心可旋转地被安装到外壳10上。
电源开关机构20由并列设置于外壳10中的第一电源开关机构20a和第二电源开关机构20b构成。第一电源开关机构20a具有体连接体21、可动接触片23、第一固定接触片31，以及第二固定接触片34。
连接体21由弯曲成“く”字形的螺旋弹簧构成。另外，所述连接体21的上端部如图6的(A)所示，在安装有开关1的状态下，其上端部嵌合保持到操作片13的保持部16，其下端部被插入可动接触片23的突起部25而被支撑。
如图3所示，可动接触片23由大致弯曲为“L”字形的支撑部24和从支撑部24的端部向斜上方延伸的舌片27构成。在所述支撑部24的水平面上，形成有向上方突出的“く”字形的突起部25。另外，所述舌片27的顶端配置有可动接触点28。
第一固定接触片31是上下相反的L字形，其上表面上形成有向上折起的第一固定接触点32。同样，第二固定接触片34是上下相反的L字形，其上表面上安装有第二固定接触点35。
另外，因为第二电源开关机构20b的结构与第一电源开关机构20a相同，对相同部分标注相同标号，并省略对其说明。
如图4及图5所示，驱动机构40具有电磁铁装置41、壳体60、复位弹簧75、以及盖77。
电磁铁装置41由具有贯通上下的贯通孔42的筒管43、被卷绕于所述筒管43的线圈48、从下方插入所述筒管43的贯通孔42的磁轭50、以及从上方插入筒管43的贯通孔42的动铁71构成。
所述筒管43由并排设置的两个线圈卷绕单元44、上端边缘部45、和下端边缘部46构成。所述线圈卷绕单元44是外周卷绕有线圈48的矩形截面的筒状。并且，所述上端边缘部45形成在线圈卷绕单元44的上端，连接两个线圈卷绕单元44而使其一体化。另外，下端边缘部46由形成于各线圈卷绕单元44的下端的矩形架体构成，通过绑定线圈48的引出线而连接的复位信号输入端子55被压入固定于下端边缘部46。
磁轭50由可提高后述永磁铁56的磁效率的板状的磁性材料构成。另外，磁轭50具有向上方延伸的一对腕部51、形成于侧面下侧的向内弯曲为U字形的缺口52、在中央形成的沿上下方向延伸的直线状的安装孔53。在安装孔53中嵌合固定有长方体形状的永磁铁56。
壳体60具有收容电磁铁装置41的收容单元61、形成于收容单元61的上方的一对引导板62、形成于收容单元61的下方的插口63。
另外，在壳体60的两侧面上形成有向外侧突出的上侧卡定突起65和下侧卡定突起66。收容单元61的顶面上形成有在引导板62之间将动铁71插入收容单元61内的插通孔67(参照图6的(A))。而且，在收容部61的里侧内表面上，在上方形成有沿上下方向延伸的一对直线状突起68、在中央形成有沿水平方向延伸的板状突起69、在下方形成有具有向内侧突出的弯曲面的弯曲状突起70。插口63可拆装地保持与复位信号输入端子55连接的复位信号输入插头(plug)(未图示)。
如图5所示，动铁71为门型的板状结构，形成有在上方边缘形成的向两侧突出的阶梯部72、向下方延伸的一对腿部73。并且，在安装有所述驱动机构40的状态下，复位弹簧75以被压缩在动铁71的阶梯部72和收容单元61的上表面之间的状态而被保持。由此，复位弹簧75将动铁71推向上方，使操作片13旋转到断开(OFF)方向，从而维持断开(OFF)状态。
盖77具有可从侧面嵌合到所述壳体60的侧面形状，具有从上侧的两侧边缘部平行延伸的一对上侧弹性腕部78、从下侧的两侧边缘部平行延伸的一对下侧弹性腕部79。上侧弹性腕部78上形成有在水平方向延伸的上侧卡定用孔81。下侧弹性腕部79上形成有在水平方向延伸的下侧卡定用孔82。
下面说明作为安装开关1之前的工序的驱动机构40的安装方法。首先，将卷绕在筒管43的线圈卷绕部44的外周面的线圈48的引出线绑定于下端边缘部46的复位信号输入端子55上并进行焊接。并且，将永磁铁56嵌合到磁轭50的安装孔53中，从下方将腕部51插入筒管43的贯通孔42，构成除动铁71以外的电磁铁装置41。另外，由于在磁轭50上设置有缺口52，可以轻易地通过缺口52用夹具等握持磁轭50，提高了操作性。
接着，将所述电磁铁装置41收容至壳体60的收容部61内。这时，筒管43的上端边缘部45抵接于直线状突起68，同时抵接于收容单元61的顶面。而且，下端边缘部46抵接于板状突起69的上表面，从而使电磁铁装置41定位在收容部61(壳体60)内。此时，磁轭50相对于收容部61以游离嵌合(遊嵌)的状态而被保持，因此在腕部51插入贯通孔42内的状态下能够摇动。因此，可使腕部51和动铁71的腿部73的表面更加容易接触。另外，如图6的(A)所示，磁轭50通过永磁铁56的磁力被吸引到复位信号输入端子55，因此可与壳体60的底部保持一定的间隙而悬浮。
之后，将盖77以覆盖壳体60的开口下侧及插口63的方式安装至壳体60。此时，盖77的上侧卡定用孔81卡定于壳体60的上侧卡定突起65，同时，下侧卡定用孔82卡定于下侧卡定突起66，从而将电磁铁41固位。最后，将动铁71以间隔有设置于收容单元61的上方的复位弹簧75的状态从壳体60的插通孔67插入筒管43的贯通孔42内，由此完成驱动机构40。
接着，如图3所示，将第一固定接触片31，31和第二固定接触片34，34插入并安装到形成于外壳10的底部的端子孔(未图示)中。另外，第一固定接触片31的第一固定接触点32可旋转地承载可动接触片23的支撑部24的底面。并且，将连接体21的下端插入可动接触片23的突起部25中，同时在连接体21的上端上嵌合操作片13的保持部16。进而，将操作片13的枢轴15嵌合到外壳10的圆形孔11中，将操作片13的枢轴15可旋转地安装于外壳10。由此，完成电源开关机构20。最后，如图6所示，在组装有电源开关机构20的外壳10的另一侧，从下方组装上述驱动机构40，从而完成开关1。
以下，就开关1的动作情况进行说明。
如图6的(A)、(B)所示，电源开关机构20在断开状态时，复位弹簧75伸长，对动铁71向上方施力。因此，动铁71的上端面将抵接板17推向上方，操作片13为断开状态。在该断开状态时，电源开关机构20的连接体21向驱动机构40一侧弯曲成“く”字形。然后，以第一固定接触点32的上端为支点旋转的可动接触片23的可动接触点28从第二固定接触点35分离，处于断开状态。
如图7的(A)、(B)所示，操作面14的抵接板17被推向下方，开关1被操作为接通(ON)后，抵接板17抵抗复位弹簧75的施力将动铁71下压。由此，动铁71向下方移动，由于永磁铁56的磁力，腿部73通过与磁轭50的腕部51相对的面而被吸附，成为接通(ON)状态。
另外，开关1被操作为接通后，电源开关机构20的连接体21向驱动机构40的相反侧弯曲成“く”字形。因此，突起部25被推压至图的右侧，可动接触片23以第一固定接触点32的上端为中心沿图中的顺时针方向旋转。并且，可动接触点28与第二固定接触点35抵接，接通电源。
如图8所示，在本发明中，磁轭50以游离嵌合状态被安装在筒管43内，可随动铁71的倾斜而倾斜。因此，腿部73和腕部51表面接触，磁性阻力变小，可以以较大吸附力吸附。由此，即便是负载有振动和冲撞时也能维持吸附状态，可防止误操作。
另外，作为本发明的实施方式，磁轭50的摇动角度和动铁71的摇动角度之比优选为大于1∶1、且在3∶1以下。磁轭50和动铁71的摇动角度之比如果为1∶1以下、例如为1∶0.5，则不能使腿部73和腕部51表面接触，不能获得所希望的效果。另外，磁轭50的摇动角度和动铁71的摇动角度之比如果超过3∶1、即例如为4∶1，则动铁71和磁轭50在吸附时，腿部73的下端部接触到腕部51的上端角部，动铁71侧的吸附面受到磨损，使吸附力降低。因此，如果磁轭50的摇动角度和动铁的摇动角度之比为大于1∶1、且在3∶1以下，则腿部73和腕部51能够很好地进行表面接触，腿部73和腕部51的吸附面的磨损得到抑制，防止了吸附力的降低。另外，在本实施方式中，腿部73和腕部51的吸附面是方形的，但不仅限于此，例如腿部73和腕部51的吸附面为圆形，也可以获得同样的效果。
为对接通状态的开关1进行断开操作，通过复位信号输入端子55向线圈48施加能够产生相反方向的磁力的电压后，永磁铁56的磁通量被抵消，动铁71和磁轭50的磁力相对地降低。因此，由于复位弹簧75的弹力，动铁71被向上方推起，动铁71的上端面将抵接板17向上方推起。其结果是，操作片13以枢轴15为中心旋转，电源开关机构20如图6(A)所示恢复到断开状态。
产业上的可利用性
本发明不仅限于所述实施方式，还可以有各种变形。关于磁轭50和动铁71，在所述实施方式中，腕部51和腿部73是插入到筒管43的贯通孔42内的，但不限于此。例如，如图9所示的第二实施方式所涉及的電磁铁设备，可在线圈48的下端部设置板状的磁轭85，在线圈48的上端部设置具有向下方延伸的一对腿部86的动铁87。在该电磁铁装置中，为说明的简便起见，省略了筒管43。通过使动铁87向下方移动，使腿部86的下端面插入线圈48内部，并吸附在磁轭85的上表面。此时，磁轭85以游离嵌合的状态被安装在壳体60中，可随动铁87的倾斜而倾斜，腿部86能够与磁轭85表面接触。
作为其他的例子，例如，如图10所示的第三实施方式所涉及的电磁铁装置，在线圈48的下端部设置有向上方延伸并具有插入线圈48的内部的一对腕部90的磁轭91，在线圈48的上端部设置有板状的动铁92。另外，在该电磁铁装置中，为说明的简便起见，省略了筒管43。通过使动铁92向下方移动，动铁92的下表面吸附到腕部90的上端面。此时，磁轭91以游离嵌合的状态被安装在壳体60中，可随动铁92的倾斜而倾斜，动铁92能够与腕部90表面接触。
本实施方式中的电磁铁装置41具有包括一对线圈48和一对腕部51的磁轭50、以及包括一对腿部73的动铁71，但不仅限于此。例如，也可以采用线圈是一个、磁轭包括一个腕部、动铁包括一个腿部的结构。另外，显然，本发明的电磁铁装置不仅限于适用于开关的情况，也可适用于其他电子设备。
附图标记说明
1  开关                  41 电磁铁装置
48 线圈                  50 磁轭
52 缺口(安装用缺口)      71 动铁
85 磁轭(第二实施方式)    86 腿部(第二实施方式)
87 动铁(第二实施方式)    90 腕部(第三实施方式)
91 磁轭(第三实施方式)    92 动铁(第三实施方式)

Claims (6)

1.一种电磁装置，其特征在于，包括：
被施加电压的线圈；
设置于所述线圈的一端侧的动铁；以及
能摇动地设置于所述线圈的另一端侧的磁轭，
其中，至少所述动铁和所述磁轭中之一插入所述线圈内，所述磁轭和所述动铁的彼此相对的面互相吸附，并且，由于所述线圈的励磁而分开，在所述电磁铁装置中，
所述磁轭的摇动角度大于所述动铁的摇动角度。
2.根据权利要求1所述的电磁铁装置，其特征在于，
所述磁轭的摇动角度与所述动铁的摇动角度之比为大于1∶1、且在3∶1以下。
3.根据权利要求1或2所述的电磁铁装置，其特征在于，所述动铁和所述磁轭的吸附面为方形。
4.根据权利要求1或2所述的电磁铁装置，其特征在于，所述动铁和所述磁轭的吸附面为圆形。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电磁铁装置，其特征在于，所述磁轭的两侧边缘部设置有安装用缺口。
6.一种开关，其特征在于，
所述开关使用权利要求1至5中任一项所述的电磁铁装置。
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